專利名稱：架空加工固定工件的裝置的制作方法
技術領域：
01本發(fā)明屬于用于加工具有至少一大尺寸的工件的數(shù)控機床領域。
本發(fā)明更特別地涉及一種加工裝置，在加工裝置中，待加工工件固定定位 在加工部件上方的一固定工作臺上，并且加工刀具在加工作業(yè)期間移動。
背景技術：
為實現(xiàn)加工頭沿方向X和Z以理想的幅度移動，所述加工頭沿 所述軸線X的位置由兩個X托架的同步運動加以改變；并且，所述加工頭 沿所述軸線Z的位置由所述兩個X托架之間的相對運動加以改變。[14為確保加工頭的穩(wěn)定性和平行四邊形的必要的剛性，每個連桿在 其每個鉸接端部都具有至少兩個支架，所迷至少兩個支架的軸線基本平行 于方向Y。優(yōu)選地，所述連桿呈梯形形狀，并且短底鉸接在所述加工頭上， 而長底鉸接在所述Y托架上，所述連桿借助對置安裝的錐形滾柱軸承加以 鉸接。
15在一優(yōu)選實施方式中，每個X托架都具有一梁，所述梁支承與所 述軸線Y平^f亍的、且所述Y托架在其上滑動的滑軌。為獲得適當?shù)膭傂裕?梁例如具有基本呈三角形或梯形的閉合截面，Y托架在其上滑動的梁的表 面優(yōu)選是基本垂直的，并且優(yōu)選相對于垂線傾斜數(shù)值小于或等于45度的 角。
16在一實施方式中，所述Y托架由位于所述梁上部的滾珠螺桿驅動 而沿所述軸線Y移動，以使裝置的重心接近其慣性中心并限制變形。
17為確保沿軸線X的移動，X托架具有導向件，所述導向件有利地 由固定于梁端部的端板支承，并且所述端板同時增大梁的抗扭剛性。必要 時，端板和梁之間連接的剛性由至少一加固構件予以加強。圖6a是使用兩個裝置的加工中心的透視圖； 在一實施例中，如圖5b所示，為了將待加工工件104安裝和固 定于隧道40的頂板43,所述工件借助于一第二托架(未示出)定位于頂 板43，具有加工頭的加工裝置存放于隧道的一端部123。然后， 一操作人 員將所述工件固緊于頂板43。 在另一實施例中，可通過使用一翻轉式工作臺126同時進行工件 準備操作。該翻轉式工作臺使得不會為準備工件而增加機床占地面積。因 此，可同時對在工作臺126 —表面261上的一工件104進行加工、和在與 第一表面261相對的第二表面262上準備另 一工件41 。因而設置有用以能 翻轉工作臺的部件。
70在該實施例的一特殊實施方式中，所述翻轉式工作臺圍繞其縱向 軸線樞轉。
71所述工作臺的尺寸必須確定成承受全部加工負荷。優(yōu)選地，工作 臺的剛性足以使得同時安放工件141不會影響到隧道內(nèi)正在進行的加工 作業(yè)，例如緊固工件141時的振動。 有利地，驅動Y托架33a和33b平移的部件例如滾珠螺桿，在Y 托架上方定位于梁23a、 23b的上部中。這種布置可提高裝置的重心，并 使所述重心靠近慣性中心。整體剛性因而得到改善，加工刀具處的變形得 以減少。在該實施方式中，四個工作臺布置成兩個兩個平4亍。
95保養(yǎng)區(qū)域109布置成共享控制和管理部件，并且所述保養(yǎng)區(qū)域位 于排直的工作臺之間。在加工隧道的頂板基本處于車間地面的情況下，所 述保養(yǎng)區(qū)域還用于四個加工裝置的舉升和必需的維護保養(yǎng)。
[96每個操作部件107定位成能使每個操作部件實現(xiàn)用于兩個加工工 作臺126的工件141的所有運動。
[97每個貯存區(qū)108布置成為所述兩個工作臺之間共享，并且每個貯 存區(qū)優(yōu)選位于兩個工作臺126的相對于保養(yǎng)區(qū)域109的端部。
[98一個包括四個加工頭的加工中心112的這種布置，允許同時加工 四個工件104，而不存在與連接相關的限制，并且占地面積基本相同于、 甚至小于傳統(tǒng)的具有四個加工頭的龍門框架式機床。
[99! 在一實施例中，如前所述，兩個雙隧道式結構并行連接。每個雙 隧道具有一并合的雙壁或一公共的分隔壁。
[100在另一實施例中，兩個平行的獨立隧道40在其側壁41、 42之一 處相并合，或者它們共有一7>共的分隔壁，其中所述隧道40的長度增加一 倍，且每個隧道包括兩個處在彼此延長線中的工作臺126以及兩個具有一個加工頭的加工裝置。兩個加工裝置可在隧道40的整個長度上移動，因而 可不加區(qū)別地被用于在一個或另一個工作臺126上實施加工。
[101優(yōu)選地，為了監(jiān)控可能發(fā)生的事故和確保隧道內(nèi)的安全，至少一 監(jiān)控攝像機和至少一緊急停機控制裝置安裝在隧道40內(nèi)部，并且一監(jiān)控屏 連接于所述攝^4幾，并位于例如加工中心的或相關加工頭的控制站附近。
[102因此，比起加工置于固定工作臺上的工件的傳統(tǒng)龍門框架式機 床，本發(fā)明能實施速度更快、性能更好的數(shù)控加工機床。
權利要求
1.加工裝置，所述加工裝置具有至少一加工頭(10)，所述加工頭沿至少三條平移軸線即縱軸線X、橫軸線Y和垂直軸線Z活動，以便加工保持不動的工件，其特征在于-待加工工件沿所述軸線Z固定在所述加工頭(10)的上方；-所述加工頭由連接部件(30a，30b)按恒定朝向保持，所述連接部件(30a，30b)具有至少三個鉸接的連桿(31a，32a，31b)；-所述至少三個連桿中的兩個連桿(31a，32a)與所述加工頭以及與這兩個連桿鉸接在其上的第一Y托架(33a)一起形成第一鉸接的平行四邊形，該第一鉸接的平行四邊形能在由方向X和Z限定的平面中變形；-所述至少三個連桿中的至少另一連桿(31b)一方面鉸接在所述加工頭(10)上，另一方面鉸接在第二Y托架(33b)上，從而由所述至少另一連桿(31b)、所述加工頭(10)和所述第二Y托架(33b)形成的鉸接組合體能在由方向X和Z限定的平面中變形；-所述第一Y托架(33a)沿著與所述軸線Y平行的方向在第一X托架(20a)上活動，而所述第一X托架(20a)沿著與所述軸線X平行的方向活動；-所述第二Y托架(33b)沿著與所述軸線Y平行的方向在第二X托架(20b)上活動，而所述第二X托架(20b)沿著與所述軸線X平行的方向活動。
2. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，該裝置具有至少四個鉸接的連桿 (31a，31b，32a，32b)，其特征在于，至少兩個連桿(32a，32b)與所述加工頭(10)以及與所述至少兩個連桿鉸接在其上的第二 Y托架(33b) —起 形成笫二鉸接的平行四邊形，所述第二鉸接的平行四邊形能在由方向X和 Z限定的平面中變形。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述加工頭(IO) 沿所述軸線X的位置由兩個X托架(20a，20b)的同步運動加以改變；并 且，所述加工頭(10)沿所述軸線Z的位置由所述兩個X托架(20a，20b)之間的相對運動加以改變。
4. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，每個連桿 (31a，32a,31b，32b)在其每個鉸接端部都具有至少兩個支架，所述至少兩個支架的軸線基本平行于方向Y。
5. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述連桿呈 梯形形狀，短底鉸接在所述加工頭(10)上，而長底鉸接在所述Y托架(33a，33b)上。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述連桿借助對置 安裝的錐形滾柱軸承加以鉸接。
7. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，每個X托 架(20a，20b)都具有一梁(23a，23b)，所述梁支承與所述軸線Y平行的、 且所述Y托架(33a， 33b)在其上滑動的滑軌(21a，22a，21b，22b )。
8. 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述梁(23a，23b)具 有基本呈三角形或梯形的閉合截面。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述梁(23a，23b ) 的Y托架(33a，33b)在其上滑動的表面基本是垂直的。
10. 根據(jù)權利要求9所迷的裝置，其特征在于，所述梁(23a，23b)的 Y托架(33a，33b)在其上滑動的表面相對于垂線傾斜數(shù)值小于或等于45 度的角。
11. 根據(jù)權利要求7至10中任一項所述的裝置，其特征在于，所述Y 托架(33a，33b)由位于所述梁(23a，23b)上部的滾珠螺桿驅動而沿所述 軸線Y移動。
12. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述X托 架(20a，20b)具有用于引導沿軸線X移動的導向件(26)。
13. 根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述導向件(6)布 置在固定于所述梁(23a，23b)端部的端板(24a，25a，24b，25b )上。
14. 根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，至少一加固構件 (27a，27b)加強所述端板(24a，24b)和所述梁(23a，23b )之間的連接。
15. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述X托 架U0a，20b)的運動和所述Y托架(33a，33b)的運動由數(shù)控部件加以操控，以使所述加工頭(10 )沿所述軸線X、軸線Y和軸線Z進行平移運動。
16. 根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述加工 頭(10)具有至少一驅動加工刀具的主軸(14),所述主軸的軸線能沿不 同于垂線Z的方向定向。
17. 機床，其用于在加工作業(yè)期間加工固定的工件，該機床具有根據(jù) 前述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置定位在隧道(40 ) 中，待加工工件固定于所述隧道的頂板；并且，X托架(20a，20b )支承在 沿X引導的導向件(44)上，沿軸線X移動，其中所述沿X引導的導向 件(44)固定于所述隧道(40)的側壁(41,42)。
18. 根據(jù)權利要求17所述的機床，其特征在于，所述隧道(40)的長 度大于最大待加工工件(104 )的長度，以^更允許所述加工裝置移到加工區(qū) 域之外。
19. 根據(jù)權利要求17或18所述的機床，其特征在于切屑輸送部件 (151)，所述切屑輸送部件用于在所述隧道的端部之一 (123)將加工工件(104)期間所產(chǎn)生的切屑朝一切屑回收裝置(105)輸送。
20. 根據(jù)權利要求17至19中任一項所述的機床，其特征在于，所述 隧道(40 )的頂板(43 )具有一開口 ( 125 )，該開口適于接納一工作臺(126 )， 待加工工件(104)被保持在該工作臺(126)上。
21. 根據(jù)權利要求20所述的機床，其特征在于，所述工作臺(126) 是可翻轉式的。
22. 根據(jù)權利要求21所述的機床，其特征在于，翻轉式工作臺(126) 圍繞一水平軸線樞轉。
23. 根據(jù)權利要求17至22中任一項所述的機床，其特征在于，所述 隧道的頂板(43)基本齊平于車間地面。
24. 根據(jù)權利要求17至23中任一項所述的機床，其特征在于，所述 隧道(40)與車間地面齊平。
25. 根據(jù)權利要求24所述的機床，其特征在于， 一假141基本設置在 所述隧道的頂壁(212)處，以便限定一加工區(qū)域。
26. 根據(jù)權利要求17至25中任一項所述的機床，所述機床在所述隧 道內(nèi)具有一監(jiān)控攝像機。
27. 加工中心(lll)，其用于在加工作業(yè)期間加工固定的工件，其特 征在于，所述加工中心(111)具有兩個根據(jù)權利要求17至28中任一項所 述的機床，且具有一個操作部件(107)和一個貯存區(qū)(108)，所述操作 部件和所述貯存區(qū)為兩個才幾床所共用。
28. 根據(jù)權利要求27所述的加工中心(111)，其特征'在于，兩個隧 道(40 )彼此平行并且在其側壁(41,42)之一處相并合，其中所述兩個隧 道(40)中的每一個具有一個加工裝置。
29. 根據(jù)權利要求28所述的加工中心(111)，其特征在于，并合的 兩個側壁(41,42)僅形成單一壁。
30. 根據(jù)權利要求27所述的加工中心(111)，其特征在于，所述兩 個隧道(40)處在彼此的延長部分中。
31. 加工中心(112)，其用于在加工作業(yè)期間加工固定的工件，其特 征在于，所述加工中心(112)具有四個根據(jù)權利要求17至28中任一項所 述的機床，并且具有一個保養(yǎng)區(qū)域(109)、兩個操作部件(107)和兩個 貯存區(qū)(108)，所述兩個操作部件和所述兩個貯存區(qū)為四個機床所共用。
32. 根據(jù)權利要求31所述的加工中心(112),其特征在于，四個隧 道(40)兩個兩個平行，其中所述四個隧道(40)中的每一個具有一個加 工裝置，每個雙隧道在其壁(41,42)之一處相并合。
33. 根據(jù)權利要求32所述的加工中心(112),其特征在于，每個雙 隧道的并合的兩個壁(41,42)僅形成單一壁。
34. 根據(jù)權利要求31所述的加工中心(112),其特征在于，兩個具 有雙倍長度的隧道(40 )中的每一個都包括兩個加工裝置，并在其壁(41,42 ) 之一處相并合。
35. 根據(jù)權利要求34所述的加工中心(112)，其特征在于，并合的 兩個壁(41，42)僅形成單一壁。
全文摘要
加工裝置具有一加工頭(10)，加工頭沿至少三條平移軸線X、Y和Z活動，以便加工固定在加工頭(10)上方的不動的工件，加工頭由至少三個鉸接的連桿(31a，32a，31b，32b)按恒定朝向保持。兩個連桿(31a，32a)與加工頭以及與連桿鉸接在上的第一Y托架(33a)一起形成一可在平面XZ中變形的鉸接平行四邊形。另一連桿(31b)鉸接在加工頭(10)和第二Y托架(33b)上。第一Y托架(33a)沿Y在一沿X活動的第一X托架(20a)上活動，第二Y托架(33b)沿Y在一沿X活動的第二X托架(20b)上活動。X托架之間的沿X的相對運動確保沿方向Z的移動。多個裝置可定位在多個隧道(40)中，所述多個隧道布置成共享多個部件(107，108，109)。
文檔編號B23Q1/01GK101528409SQ200780039496
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2006年9月21日
發(fā)明者A·格雷菲奧茲, M·維韋斯 申請人:空中客車法國公司