用于磨銳例如鉆頭、銑刀等具有刃部的工具的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于加工工件的裝置(10)，特別是用于磨銳針對切削加工的、具有刃部的工具，所述工具例如是鉆頭、銑刀等，其中，裝置(10)包括：一體的機器組件(12)，具有至少兩個彼此成角度布置的功能面(14、16)；工件載體結(jié)構(gòu)(18)，用于夾緊有待加工的工件(38)；加工單元(20)，在加工單元上能夠安設(shè)有至少一個用于加工工件(38)的工具(66、68、70)；以及載體(22)，在載體上以能夠移位的方式安設(shè)有加工單元(20)，其中，機器組件(12)在機器組件(12)的兩個功能面(14、16)中的第一功能面(14)上具有至少一個第一直線引導部(24、26)，用以沿至少一個第一引導軸線(X1)引導工件載體機構(gòu)(18)，以及在機器組件(12)的兩個功能面(14、16)中的第二功能面(16)上具有至少一個第二直線引導部(40、42)，用以沿至少一個第二引導軸線(Z1)引導用于加工單元(20)的載體(22)，為第一功能面(14)或第二功能面(16)配設(shè)有至少一個第三直線引導部(46、48)，用于沿第三引導軸線(Y1)引導工件載體結(jié)構(gòu)(18)或加工單元(20)，加工單元(20)能夠相對于載體(22)移位，第一、第二、第三引導軸線(X1、Y1、Z1)彼此間分別傾斜延伸，工具載體結(jié)構(gòu)(18)構(gòu)造有用于轉(zhuǎn)動工件(38)的第一旋轉(zhuǎn)軸線(A1)，以及加工單元(20)或工件載體結(jié)構(gòu)(18)能夠繞至少一個第二旋轉(zhuǎn)軸線(C1、C2、B1)樞轉(zhuǎn)。
【專利說明】用于磨銳例如鉆頭、銑刀等具有刃部的工具的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用來對用于切削加工或切割加工的具有刃部的工具進行磨銳的 裝置，所述工具例如為鉆頭、銑刀等。
【背景技術(shù)】
[0002] 對被用來完成不同加工任務(wù)的工具的磨銳變得越來越重要。由于例如能夠?qū)崿F(xiàn)在 唯一的工序中對由硬質(zhì)金屬制成的工件的多個面切削加工的工具的幾何形狀越來越復雜， 而使得這種工具的購置成本高昂。因為這樣的工具應當使用壽命盡可能長，所以需要的是： 除了在制造工具時對工具進行一次性磨銳之外，還定期地對工具的刃部加以后續(xù)磨銳，以 便確保對工件進行尺寸穩(wěn)定的加工。在這樣的用于對工具（該工具在磨銳加工中也被作為 "工件"加工）進行一次性磨銳和后續(xù)磨銳的加工任務(wù)中，磨削起到重大作用。但在磨銳加 工中也越來越多地使用其他加工方法，諸如侵蝕加工或激光加工。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，特別是在磨削機的范疇內(nèi)公知大量解決方案，這些解決方案或多 或少使得對工具磨銳過程的要求大大提高。
[0004] 例如文獻DE 198 44 242 C2示出一種萬用磨削機，在這種萬用磨削機中，工件被 以傾斜的定向安置在滑座上并且加工單元在塔狀引導部上引導。文獻CH 698 920 Bl以及 文獻EP 0 023 876 Al示出類似的解決方案。
[0005] 文獻DE 201 04 030 Ul示出一種呈臺式結(jié)構(gòu)形式的磨削機，在這種磨削機中，力口 工單元類似地裝設(shè)在塔狀件上并且沿堅向引導。
[0006] 文獻CH 692 450 A5示出一種磨削機，在其中，磨削工具裝設(shè)在借助吊架 (Portal)相對于機器底座引導的加工單元上。磨削機被實施得結(jié)構(gòu)相對龐大并且需要相應 很大的占地面積。
[0007] 同樣對應吊架結(jié)構(gòu)形式的解決方案在文獻DE 42 42 906 Al中示出。雖然這里的 磨削機比前面介紹的磨削機構(gòu)造得更小，但是這種磨削機的結(jié)構(gòu)相對復雜并且僅能進行很 少的、用于適應不同的加工狀況的改動。
[0008] 文獻DE 41 35 823 Al公開了一種具有機架的工具磨削機，所述機架在其上部區(qū) 域中具有基本上呈T形的橫截面。T形橫截面由一個縱邊和一個橫邊形成。在縱邊的堅向側(cè) 面上或者說在方形部分的堅向側(cè)面上布置有堅向引導部，下部滑座能夠沿堅向、也就是沿X 方向在該堅向引導部上移動。在該下部滑座上布置有水平引導部，上部滑座能夠沿水平、也 就是沿Z方向在該下部滑座上移動。上部滑座承載具有工件芯軸的工件芯軸頭，工件芯軸 能夠繞平行于X軸的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。在橫邊的上端面上構(gòu)造有水平的引導部，磨削頭滑座以沿 Y方向能夠推移的方式支承在水平的引導部上。在磨削頭滑座上布置有對磨削頭加以承載 的磨削頭載體。磨削芯軸以能轉(zhuǎn)動的方式支承在磨削頭中，在磨削芯軸的自由端部上能夠 裝設(shè)有磨削工具。磨削頭借助臂件以能夠繞樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的方式布置在磨削頭載體上。
[0009] 文獻US 8 066 548 Bl介紹了一種立方體狀的機器框架。在主框架的一側(cè)上設(shè)置 有導軌，載體能夠在X方向上沿著導軌移動。載體還具有導軌，另一滑座或載體可以借助該 導軌在Y方向上移動。主框架的側(cè)面之一和載體分別具有開口，該開口使得芯軸能夠沿X 方向和Y方向自由運動。在框架的側(cè)面上設(shè)置有導軌，載體能夠沿該導軌在Z方向上移動。 主框架的一個側(cè)面和載體具有開口，能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)的能轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)延伸穿過該開口。
[0010] 前面介紹的、出自現(xiàn)有技術(shù)的磨削機基于其加工軸線的數(shù)目和布置方式一般也勝 任復雜的加工任務(wù)，但都具有相對復雜的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要占用相對大的結(jié)構(gòu)空間和占地 面積。此外，磨削機在可行的情況下僅能以大大受限的范圍與不同的加工狀況或客戶特定 的要求相適應。于是，已經(jīng)表明：并不總是需要能夠用于多樣性的加工任務(wù)的萬用機。而是 希望有根據(jù)一定的加工任務(wù)個性化適應的機器。因此，當大部分可能的加工狀況對于使用 者來說干脆不需要或用不到的時候，通常不需要提供萬用機。取而代之，也出于更有利的成 本因素，優(yōu)選的是專門與使用者遇到的加工狀況相適配的加工機器，特別是磨削機。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 本發(fā)明的目的在于，提供一種開頭所述類型的裝置，該裝置在簡單而且緊湊的結(jié) 構(gòu)中實現(xiàn)了對相應加工狀況的特定匹配。
[0012] 所述目的通過一種具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的、用來加工工件的、特別是用來 對用于切割加工或切削加工的具有刃部的工具（例如為鉆頭、銑刀等）進行一次性磨銳和 后續(xù)磨銳的裝置來實現(xiàn)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的裝置特別是包括：
[0014] 具有至少兩個成角度布置的功能面的一體的機器組件；
[0015] 用于夾緊有待加工的工件的工件載體結(jié)構(gòu)；
[0016] 加工單元，至少一個用來加工工件的工具能夠裝設(shè)在該加工單元上；以及
[0017] 載體，所述加工單元以能夠移動的方式裝設(shè)在該載體上，
[0018] 其中，機器組件在兩個功能面中的第一功能面上具有用于沿著第一引導軸線引導 工件載體結(jié)構(gòu)的第一直線引導部，以及在兩個功能面中的第二功能面上具有用于沿著第二 引導軸線引導加工單元所用載體的第二直線引導部，其中，為第一功能面或第二功能面配 設(shè)有用于沿第二引導軸線引導工件載體結(jié)構(gòu)或引導加工單元的至少一個第三直線引導部， 其中，加工單元能夠相對于載體移動，第一引導軸線、第二引導軸線和第三引導軸線彼此間 分別傾斜地延伸，工件載體結(jié)構(gòu)構(gòu)造有用于轉(zhuǎn)動工件的第一旋轉(zhuǎn)軸線，以及加工單元或工 件載體結(jié)構(gòu)能夠繞至少一個第二旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的裝置具有結(jié)構(gòu)極為緊湊的優(yōu)點，在該結(jié)構(gòu)中，所有部件都布置在唯 一的一體的機器組件上。相反，復雜的結(jié)構(gòu)（例如機臺與承載加工單元的塔狀件或吊架的 組合）具有如下缺點：其需要明顯更大的占地面積并且具有更為復雜的結(jié)構(gòu)。此外，根據(jù)本 發(fā)明的裝置具有模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。根據(jù)需要或者根據(jù)希望的使用情況，能夠后續(xù)裝配相 應部件或者適于特定應用地構(gòu)造相應部件。于是，例如可行的是：加工單元還有工件載體結(jié) 構(gòu)根據(jù)需要或多或少復雜地構(gòu)造，正如在下面在對于各個實施方式的說明中詳細所見的那 樣。與相應應用情況的匹配可以通過對根據(jù)本發(fā)明的裝置稍加干預就可以實現(xiàn)，其中，基本 方案保持不變。所述優(yōu)點特別是基于下述內(nèi)容：所有部件在唯一的一體的機器組件上得到 布置和引導。
[0020] 本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，對不同部件（特別是加工單元和工件載體結(jié)構(gòu)）良好的 可達到性或者說可觸及性（Zugiinglichkeit)。這實現(xiàn)了使根據(jù)本發(fā)明的裝置特別有利地 結(jié)合到自動化制造方案中，因為工具還有工件能夠被簡便地輸送或取出。
[0021] 在下面，對本發(fā)明的各個改進方案詳細地結(jié)合從屬權(quán)利要求來闡釋。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的改進方案，可以設(shè)置為：載體具有另一功能面，在該功能面上安設(shè)有 用來沿第三引導軸線相對于載體來引導加工單元的第三直線引導部。但可替換地可行的 是：載體不具有直線引導部并且取而代之地將第三直線引導部配設(shè)給具有工件載體結(jié)構(gòu)的 滑座。關(guān)鍵僅在于：通過這三個帶有其引導軸線的直線引導部，由三個彼此成對傾斜延伸的 軸線撐開一個坐標系。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式設(shè)置為：引導軸線彼此正交地布置。引導軸 線能夠以如下方式布置：在裝置的功能就緒狀態(tài)下，第一引導軸線和第三引導軸線基本上 沿水平延伸，而第二引導軸線基本上沿堅向延伸。但優(yōu)選的實施方式也不一定是這樣。本 發(fā)明的其他實施方式也示出了如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，引導軸線相對于水平線或堅直線存 在偏差地處于空間中，例如以0°至30°范圍的角發(fā)生偏差。
[0023] 本發(fā)明的改進方案設(shè)置為：機器組件的兩個功能面基本上相互垂直地布置。在此， 根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置為：一體的機器組件基本上呈方形形體地構(gòu)造，其中，第一功能面大于 第二功能面。于是，工件載體結(jié)構(gòu)的第一直線引導部安設(shè)在方形形體的機器組件的大面上， 以便確保對于工件（也就是有待磨銳的工具）很大的調(diào)整行程。由此，也能夠?qū)m當較長 的桿式工具進行可靠加工。在一體的機器組件的這樣的構(gòu)造方案中，本發(fā)明的改進方案設(shè) 置為：工件載體結(jié)構(gòu)的第一直線引導部基本上在第一功能面的整個長度上構(gòu)造。按照這種 方式能夠獲得最大可能的調(diào)整行程。
[0024] 但根據(jù)本發(fā)明，并不一定需要的是：一體的機器組件的兩個功能面沿堅向延伸?？?替換地可以設(shè)置為：機器組件的兩個功能面中的至少一個相對于堅直線傾斜，例如以至少 10°的角傾斜。在此，可行的是：整個機器組件例如呈楔形地實施有這樣斜向安置的功能 面，或者在機器組件上僅個別面分段實施有相應的傾斜部，例如在機器組件的凹部中或突 出部上的功能面分段。于是，引導軸線也與之相應地是傾斜的，正如上面已經(jīng)共性地示出的 那樣。
[0025] 另外，根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置為：機器組件具有至少一個帶水平面的突出部，其中， 兩個直線引導部中的一個能夠部分或完全地在突出部的區(qū)域中布置在所述水平面上?？商?換地可行的是：也設(shè)置有相對于水平線例如以至少10°傾斜的面，并且在該面上布置有對 應的直線引導部。
[0026] 特別是可以與直線引導部的布置相關(guān)地設(shè)置為：工件載體結(jié)構(gòu)安設(shè)在沿第一直線 引導部引導的第一滑座上。另外，工件載體結(jié)構(gòu)能夠相對于第一滑座繞第一旋轉(zhuǎn)軸線可樞 轉(zhuǎn)。如上面已經(jīng)描述地，也可以在所述滑座上還設(shè)置有另一直線引導部，其對第二滑座加以 引導。于是，工件載體結(jié)構(gòu)能夠安設(shè)在十字滑座結(jié)構(gòu)上。此外，工件載體結(jié)構(gòu)在單獨的滑座 上的模塊式的安設(shè)方案實現(xiàn)了：根據(jù)需要將區(qū)別構(gòu)造的工件載體結(jié)構(gòu)用在滑座上并且在需 要時更換工件載體結(jié)構(gòu)。換言之，能夠在這樣的實施變型中根據(jù)需要簡便地更換"工件載體 結(jié)構(gòu)"模塊。
[0027] 本發(fā)明的改進方案設(shè)置為：將工件載體結(jié)構(gòu)安設(shè)在樞轉(zhuǎn)臂或樞轉(zhuǎn)盤上，所述樞轉(zhuǎn) 臂或樞轉(zhuǎn)盤能夠相對于第一滑座繞第一旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。工件的定位能夠在顧及到樞轉(zhuǎn)臂的 長度以及第一旋轉(zhuǎn)軸線相對于樞轉(zhuǎn)臂及布置于其上的工件載體結(jié)構(gòu)的定位的情況下得到 任意調(diào)整。樞轉(zhuǎn)盤例如實現(xiàn)了工件載體結(jié)構(gòu)繞旋轉(zhuǎn)軸線的單純旋轉(zhuǎn)式調(diào)整。
[0028] 在加工單元的安設(shè)方面，在本發(fā)明的改進方案中能夠設(shè)置為：載體由另一個一體 的組件形成，在該組件上安設(shè)有第三直線引導部。由此，載體也可以用作用于安設(shè)"工件載 體結(jié)構(gòu)"模塊的連接部位，其中，該連接部位能夠根據(jù)需要任意地構(gòu)造。在該載體上可以為 此還設(shè)置有一個堅向的、水平的或相對于堅直線或水平線傾斜延伸的功能面。傾斜延伸的 面的傾斜度例如為至少1〇°。
[0029] 另外，根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置為：載體具有至少一個用于容納至少一個回轉(zhuǎn)架的叉 形部，加工單元至少繞第二旋轉(zhuǎn)軸線或另一旋轉(zhuǎn)軸線能夠樞轉(zhuǎn)地支承在該回轉(zhuǎn)架上。在此， 第二或另外的旋轉(zhuǎn)軸線可以基本上沿堅向延伸。
[0030] 在具有至少一個能夠樞轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)架的根據(jù)本發(fā)明的裝置的實施變型中，可行的 是：設(shè)置有多個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的芯軸，用以驅(qū)動不同工具。例如可以設(shè)置有兩個相同指向或相反 取向的、具有基本平行的旋轉(zhuǎn)軸線的芯軸。兩個芯軸可以分別單獨借助獨立的驅(qū)動馬達來 驅(qū)動。但也可行的是：僅設(shè)置有一個驅(qū)動馬達并且一個芯軸或兩個芯軸分別借助接在中間 的傳動件由驅(qū)動馬達來驅(qū)動。"傳動件"這一概念在本文中已可以理解。其特別是指皮帶傳 動件。在此，驅(qū)動皮帶可以分級（gestaffelt)而且節(jié)約占地地布置。
[0031] 本發(fā)明的改進方案設(shè)置為：在至少一個叉形部上，多個回轉(zhuǎn)架彼此間而且相對于 相應的叉形部以能夠繞第二旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的方式得到支承。在此，可以設(shè)置為：兩個彼此相 鄰的回轉(zhuǎn)架優(yōu)選借助鉸鏈段彼此間得到支承。鉸鏈段可以是具有一個或多個自由度的轉(zhuǎn)動 鉸鏈或者其他類型的樞轉(zhuǎn)鉸鏈。在簡單的實施變型中，構(gòu)造為轉(zhuǎn)動鉸鏈的鉸鏈段的轉(zhuǎn)動點 置于第二旋轉(zhuǎn)軸線上或其附近。
[0032] 本發(fā)明的改進方案設(shè)置為：工件載體結(jié)構(gòu)具有第一旋轉(zhuǎn)芯軸，工件能夠憑借該第 一旋轉(zhuǎn)芯軸繞工件縱軸線轉(zhuǎn)動。恰在加工例如鉆頭、銑刀等桿式工具時，這些桿式工具在加 工期間必須繞其縱軸線轉(zhuǎn)動，這一過程通過工件載體結(jié)構(gòu)的第一旋轉(zhuǎn)芯軸來實現(xiàn)。
[0033] 另外，根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置為：加工單元安設(shè)于在第三直線引導部上引導的第二 滑座上。在此，根據(jù)本發(fā)明可行的是：加工單元能夠相對于第二滑座繞第二旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。 這一可樞轉(zhuǎn)性實現(xiàn)了 ：使加工工具相對于工件以不同角度得到調(diào)整，以便也能夠?qū)ぜ?復雜幾何形狀進行適當加工。
[0034] 根據(jù)應用情況，可以根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為：加工單元具有至少一個能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的 磨削盤或/和至少一個蝕刻工具（優(yōu)選為能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的蝕刻盤）或/和至少一個激光頭 或/和至少一個測量探頭。特別是對于磨削或蝕刻的應用而言，設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的如下 改進方案：加工單元具有至少一個用于對所配設(shè)的工具加以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)芯軸。
[0035] 為了適合于大量加工情形，本發(fā)明的改進方案設(shè)置為：加工單元具有回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在 該回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上布置有至少兩個加工工具或者時至少一個加工工具與至少一個測量探頭，其 中，用于加工的工具或待用的測量探頭通過加工單元繞第二旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動而能夠移位到 調(diào)用位置。在此，可以根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為：給每個加工工具配設(shè)有旋轉(zhuǎn)芯軸。但正如前面對 于具有回轉(zhuǎn)架的實施變型所闡釋的那樣，在這里的實施變型中也可以由共用的驅(qū)動裝置來 驅(qū)動各個加工工具。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的裝置的所有引導部和轉(zhuǎn)動軸線優(yōu)選單獨地或組合式地由馬達驅(qū)動 并且能夠以常見方式得到數(shù)字式地精確操控和定位。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 在下面，對本發(fā)明示例性地借助附圖加以詳細闡述。其中：
[0038] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施方式的空間視圖；
[0039] 圖2示出根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的前視圖；
[0040] 圖3從右側(cè)示出根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖；
[0041] 圖4示出根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的俯視圖；
[0042] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施方式的空間視圖；
[0043] 圖6示出根據(jù)第二實施方式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的前視圖；
[0044] 圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實施方式的空間視圖，
[0045] 圖7b示出相對于圖7a改動的、具有附加能夠轉(zhuǎn)動的工件載體結(jié)構(gòu)的實施方式的 空間視圖，
[0046] 圖7c示出圖7b的空間細節(jié)視圖，
[0047] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四實施方式的空間視圖，
[0048] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五實施方式的側(cè)視圖，
[0049] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五實施方式的回轉(zhuǎn)架和加工單元的空間細節(jié)視 圖；
[0050] 圖11至圖14示出根據(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)架的實施可行方案的不同視圖；以及
[0051] 圖15示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施方式的空間視圖。
【具體實施方式】
[0052] 在圖1至圖4中示出的根據(jù)本發(fā)明的、用于磨銳切削加工所用的具有刃部的工具 (例如鉆頭、銑刀等）的裝置整體上以10標示。所述裝置包括一體的機器組件12,所述機 器組件12基本上呈方形形體地構(gòu)造。機器組件12具有第一功能面14,所述第一功能面14 由其大面積的正面形成，并且還具有基本上垂直于第一功能面堅立的不那么寬或者說寬度 相對較小的第二功能面16,第二功能面由方形形體的側(cè)面形成。在機器組件12的第一功能 面14上設(shè)有凹部17并且在其前方設(shè)有能夠移位的工件載體結(jié)構(gòu)18。另外，圖1至圖4示 出：在第二功能面16上，加工單元20借助一體的方形載體22能夠移位地安設(shè)在機器組件 12上。
[0053] 為了安設(shè)工件載體結(jié)構(gòu)18,在機器組件12上設(shè)置有帶兩個導軌24、26的直線引導 部，滑座30以能夠沿第一引導軸線Xl的方向移位的方式在所述直線引導部上引導。在滑 座30上設(shè)置有能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線Cl樞轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)板32。樞轉(zhuǎn)板32承載著具有工件容納部36 的芯軸結(jié)構(gòu)34。工件38夾緊在該工件容納部中。工件38能夠借助芯軸結(jié)構(gòu)34繞加工軸 線Al轉(zhuǎn)動。
[0054] 在機器組件12的側(cè)部功能面16上還布置有兩個導軌40、42。載體22能夠沿引導 軸線Yl在所述導軌上堅向移位。在載體22上，在其基本上水平的上側(cè)44上，另一滑座50 在引導軸線Zl的方向上借助兩個導軌46、48以能夠移位的方式引導。在滑座50上布置有 加工單元20。加工單元具有帶整合式轉(zhuǎn)動芯軸的基座52,在轉(zhuǎn)動芯軸上布置有回轉(zhuǎn)頭54。 回轉(zhuǎn)頭54能夠繞轉(zhuǎn)動軸線C2轉(zhuǎn)動。
[0055] 回轉(zhuǎn)頭54設(shè)有八邊形的轉(zhuǎn)動體56,其中，在其端面中的四個上安設(shè)有三個不同的 加工芯軸58、60、62以及一個測量探頭64。每個加工芯軸58、60、62具有不同的工具，例如 加工芯軸58上的磨削盤66、加工芯軸60上的蝕刻盤68以及加工芯軸62上的另一磨削盤 70。每個加工芯軸58、60、62實現(xiàn)了相應工具繞所對應的轉(zhuǎn)動軸線L1、L2、L3的轉(zhuǎn)動。加 工芯軸58在根據(jù)圖1所示的圖示中處于調(diào)用位置，在調(diào)用位置中實現(xiàn)了對工件38的加工。 另外兩個加工芯軸60、62以及測量探頭64處在停用位置并且能夠通過使回轉(zhuǎn)頭54繞其軸 線C2進行適當轉(zhuǎn)動而被送入用于加工的調(diào)用位置。
[0056] 各個加工芯軸58、60、62在必要時能夠被拆去并且換上其他加工工具，例如換上 其他類型的磨削盤或具有其他類型幾何形狀的蝕刻盤，或者換上用于對工件38進行激光 加工的激光頭。整個回轉(zhuǎn)頭54也可以被取下，并且換上具有唯一芯軸的其他類型的結(jié)構(gòu)、 其他多重芯軸結(jié)構(gòu)或者其他工具結(jié)構(gòu)或測量探頭結(jié)構(gòu)。
[0057] 圖5和圖6示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施方式。為了說明，對于同種類型的 或作用相同的部件采用相同的附圖標記，如同在對根據(jù)圖1至圖4的第一實施方式的說明 中那樣。
[0058] 在圖5和圖6中看到的是：機器組件12在其于圖6中右側(cè)的區(qū)域中具有整合式成 型的突出部80,突出部80構(gòu)造有基本上沿水平延伸的功能面82。在該水平功能面82上安 設(shè)有導軌48。對應的第二導軌46安設(shè)在沿堅向延伸的功能面16上。載體22能夠借助兩 個導軌46和48在水平方向上相對于機器組件12移位。這種結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點：作用于載 體22的重力能夠經(jīng)由布置在水平功能面82上的導軌48傳遞到機器組件12上。
[0059] 另外可以看到的是：在這種實施方式中，回轉(zhuǎn)頭54以能夠繞轉(zhuǎn)動軸線C2樞轉(zhuǎn)的方 式安設(shè)在滑座50上?；?0能夠沿堅向借助兩個導軌40、42相對于載體22移位并且進 而也相對于機器組件12沿軸線Yl移位。
[0060] 此外，在圖5和圖6中也可以看到樞轉(zhuǎn)板32繞樞轉(zhuǎn)軸線Cl相對于滑座30的樞轉(zhuǎn) 方案。在此，圖5和圖6示出如下的加工情形，其中，磨削盤66沿斜向從上方作用在工件38 上。
[0061] 注意到的是：根據(jù)圖5和圖6的第二實施方式也具有凹部17,在凹部17中容納有 滑座30。與之相應地，所對應的直線引導部24和26在該實施變型中布置在凹部17中并且 相對于機器組件12的正面回縮。
[0062] 根據(jù)圖5和圖6的實施方式的工作原理與根據(jù)圖1至圖4的第一實施方式的工作 原理相同。
[0063] 圖7a示出本發(fā)明的另一實施方式。為了說明，對于同種類型或起相同作用的部件 采用相同的附圖標記，如同在對根據(jù)圖1至圖6的前述實施方式的說明中那樣。
[0064] 在根據(jù)圖7a的實施方式中，機器組件12也設(shè)有整合式成型的梯級狀突出部80,其 中，載體22既支承在堅向功能面16上，又支承在水平功能面82上。另外，看到的是：一體 的機器組件12也設(shè)有凹部17,其中，兩個直線引導部24和26布置在凹部17中。但在這 種實施變型中，安設(shè)在所述直線引導部上的滑座30在其正面上設(shè)有兩個直線引導部84和 86,這兩個直線引導部84和86基本上沿堅向沿軸線Yl延伸。另一滑座88借助這兩個直 線引導部84和86在堅向上相對于機器組件12沿軸線Yl引導。在該另外的滑座88上布 置有工件載體結(jié)構(gòu)18,工件載體結(jié)構(gòu)18帶有能夠被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的芯軸結(jié)構(gòu)34和最后被裝在 該工件載體結(jié)構(gòu)上的工件38。
[0065] 另外，在圖7a中看到：載體22在其前部區(qū)域中設(shè)有凹部90,并且呈叉形地圍繞凹 部90延伸出兩個懸臂92和94。這兩個懸臂92和94在其自由端部的區(qū)域中分別形成支承 部位。在這兩個懸臂92和94之間容納有加工單元20,具體而言加工單元20在所示的實施 例中呈回轉(zhuǎn)架95形式，回轉(zhuǎn)架95能夠繞基本上水平延伸的樞轉(zhuǎn)軸線Bl樞轉(zhuǎn)。即，加工單 元20呈回轉(zhuǎn)架95的形式支承在叉形的載體22上。在所示情況下，加工單元包括兩個磨削 盤66和67,磨削盤能夠借助分開的芯軸96和97被分別單獨而且彼此獨立地驅(qū)動。在下 面，結(jié)合圖11至圖14探討用于驅(qū)動的可行方案。加工單元20能夠繞樞轉(zhuǎn)軸線Bl樞轉(zhuǎn)并 且定位在相對于工件38而言任意的角位置上。加工單元20相對于工件38的其他定位如 所繪那樣借助相應的直線引導部沿空間軸線XI、Yl、Zl進行。
[0066] 圖7b和圖7c不出在對于工件載體結(jié)構(gòu)18的引導方面相對于根據(jù)圖7a的實施方 式的改動方案。除了借助兩個引導部沿軸線Xl和Yl的直線式移位外，將芯軸結(jié)構(gòu)34布置 在樞轉(zhuǎn)盤99上，樞轉(zhuǎn)盤99能夠相對于滑座88繞樞轉(zhuǎn)軸線Cl樞轉(zhuǎn)。類似于根據(jù)圖5的實 施方式，在該實施變型中，芯軸結(jié)構(gòu)34也能夠連同裝于其上的工件38樞轉(zhuǎn)。
[0067] 圖8示出本發(fā)明的另一實施方式。為了說明，對于同種類型或起相同作用的部件 采用相同的附圖標記，如同在對根據(jù)圖1至圖7b的前述實施方式的說明中那樣。
[0068] 根據(jù)圖8的實施方式類似于根據(jù)圖7a的實施方式地構(gòu)造。但是，機器組件12構(gòu) 造在其帶有斜面98、100的正面上，從而機器組件12整體上具有楔塊截余部（Keilstumpf) 的形狀?？吹降氖牵涸诎疾?7的區(qū)域中，功能面102并非沿堅向延伸，而是斜向延伸。功能 面98、100相對于堅直線的傾斜角α為大約10°。
[0069] 根據(jù)圖8的實施方式的另外的構(gòu)造除了功能面98和100的傾斜之外，都等同于根 據(jù)圖7a的構(gòu)造。加工單元20還是借助回轉(zhuǎn)架95支承在載體22中并且能夠繞樞轉(zhuǎn)軸線Bl 旋轉(zhuǎn)定位。
[0070] 另外，圖9和圖10示出本發(fā)明的另一實施方式。為了說明，對于同種類型或起相 同作用的部件采用相同的附圖標記，如同在對根據(jù)圖1至圖8的前述實施方式的說明中那 樣。
[0071] 根據(jù)圖9和圖10的實施方式類似于根據(jù)圖8的實施方式地構(gòu)造，但其中，僅是回 縮的功能面100在凹部17的區(qū)域中以傾斜角α相對于堅直線沿斜向延伸。相反地，一體 的機器組件12的正面的功能面98沿堅向延伸。與之相應地，滑座30在其容納于凹部17 內(nèi)的區(qū)域內(nèi)呈楔形地構(gòu)造，從而滑座30的背側(cè)104基本上平行于功能面100地延伸并且以 10°的傾斜角α傾斜。
[0072] 圖11至圖14示出：當加工單元20實施有回轉(zhuǎn)架95時，加工單元20的不同實施 方式。在此，特別引人注目之處在于驅(qū)動可行方案。所有這些實施方案能夠與根據(jù)圖7a、圖 7b、圖8、圖9和圖10的根據(jù)本發(fā)明的裝置相組合。
[0073] 在根據(jù)圖11的實施方式中，僅設(shè)置有唯一的工具62。該工具借助馬達96繞軸線 Ll旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，為此，應用驅(qū)動皮帶110,驅(qū)動皮帶110借助兩個皮帶輪盤112U15引導。還 看到的是：回轉(zhuǎn)架95具有一個后壁116和兩個翼板118、120。
[0074] 在根據(jù)圖12的實施方式中，設(shè)置有兩個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的工具62、66,這兩個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 的工具彼此相反地取向。二者能夠以基本上平行的轉(zhuǎn)動軸線Ll和L2轉(zhuǎn)動。作為驅(qū)動裝置 使用的是唯一的馬達96,該馬達布置在后壁116和翼板120的上部區(qū)域中。第二皮帶輪盤 114借助第一皮帶輪盤115和皮帶110來驅(qū)動，第二皮帶輪盤114與工具62抗扭地聯(lián)接， 從而工具62繞轉(zhuǎn)動軸線Ll旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。皮帶輪盤114節(jié)約占位地布置在回轉(zhuǎn)架95的后壁 116中，為此，后壁116具有凹空部122。在凹空部122中布置有另一驅(qū)動皮帶124,驅(qū)動皮 帶124盤繞另一皮帶輪盤126。該另外的皮帶輪盤126與第二工具66抗扭地聯(lián)接并且驅(qū)動 第二工具繞軸線L2轉(zhuǎn)動。
[0075] 在根據(jù)圖13的實施方式中，將兩個相同定向的工具62、66安設(shè)在回轉(zhuǎn)架95上。回 轉(zhuǎn)架能夠借助馬達96驅(qū)動，馬達96布置在后壁116及下翼板118的下部區(qū)域中。馬達的 輸出軸設(shè)有皮帶輪盤115,皮帶輪盤115借助驅(qū)動皮帶110與皮帶輪盤114聯(lián)接。皮帶輪盤 114 一方面用于繞轉(zhuǎn)動軸線L2驅(qū)動下部工具66。另外，另一皮帶輪盤128在同一軸上與皮 帶輪盤114抗扭地聯(lián)接，以便引導驅(qū)動皮帶124繞轉(zhuǎn)。驅(qū)動皮帶124也盤繞皮帶輪盤126， 皮帶輪盤126為了繞轉(zhuǎn)動軸線Ll驅(qū)動上部工具62而與上部工具62抗扭地聯(lián)接。
[0076] 另外，圖14示出如下的實施變型，其中，兩個工具62和66也是以其兩個轉(zhuǎn)動軸線 Ll和L2相同定向地布置并且借助兩個皮帶輪盤114、115和驅(qū)動皮帶110得到轉(zhuǎn)動聯(lián)接。 [0077] 最后，圖15示出本發(fā)明的另一實施方式。為了說明，對于同種類型或起相同作用 的部件采用相同的附圖標記，如同在對前述實施方式的說明中那樣。
[0078] 根據(jù)圖15的實施方式類似于圖7a的實施方式地構(gòu)造。相對于根據(jù)圖7a的實施方 式的主要區(qū)別在于：根據(jù)圖15的實施方式并不是設(shè)有唯一的回轉(zhuǎn)架95,而是在載體22上、 在兩個懸臂92、94之間設(shè)置有兩個回轉(zhuǎn)架。這兩個回轉(zhuǎn)架以附圖標記130、132標示。這兩 個回轉(zhuǎn)架130、132分別以能夠繞轉(zhuǎn)動軸線Bl轉(zhuǎn)動的方式支承在兩個懸臂92、94中。該實 施方式的特別之處在于：兩個回轉(zhuǎn)架130、132借助樞轉(zhuǎn)軸承134相對于彼此得到支承并且 也能夠相對于彼此繞旋轉(zhuǎn)軸線Bl樞轉(zhuǎn)，從而兩個加工軸線Ll和L2能夠彼此獨立地定位并 且要么平行地取向，要么彼此傾斜地取向，例如在圖15中所示的那樣。由此，如下的加工方 案是可行的，正如其在根據(jù)圖7a的情形下所示的那樣，也就是說：兩個軸線Ll和L2平行取 向，或者可行的是具有傾斜定向的其他類型的加工方案，如在圖15中所示的那樣。為了定 位以及為了加工，能夠彼此獨立地數(shù)字式操控兩個回轉(zhuǎn)架130U32和芯軸96、97。
[0079] 根據(jù)本發(fā)明的裝置以其多樣的實施方式提供了結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，這是因為所有的 功能部件在空間上布置在唯一的結(jié)實而緊湊地構(gòu)造的一體的機器組件12的附近。由此，可 以避免如同現(xiàn)有技術(shù)中所用那樣的復雜的結(jié)構(gòu)。一體的機器組件12實現(xiàn)了對于各個能夠 移位的機器部件在機械上有利的支撐方案以及支承力的有利引入。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的裝置的模塊式構(gòu)造方式實現(xiàn)了與相應所需要的加工情形的匹配，正 如不同的實施方式所示那樣。于是，根據(jù)本發(fā)明的裝置10可以對應圖示地針對大量不同的 加工情形構(gòu)造有被多重裝備的回轉(zhuǎn)頭54,正如在根據(jù)圖1至圖6的實施方式中所示的那樣。 相反，當工件的加工需要較少的選項多樣性時（例如因為加工不太復雜的工件的話），則回 轉(zhuǎn)件54能夠由簡單構(gòu)造的單元來替換，正如在根據(jù)圖7至圖10的實施方式中所示的那樣。
[0081] 此外，前面介紹的機構(gòu)提供如下的優(yōu)點，即：工件載體結(jié)構(gòu)還有加工單元能夠相對 較好地達到或者說觸及，這在加工過程自動化方面給出優(yōu)點。基于對兩個部件良好的可達 到性，可行的是：以自動化的方式借助機器人手臂或以其他類型構(gòu)造的工件更換器在加工 后快速而可靠地替換工件。相同的情況適用于對工具的更換，所述工具借助合適的機器人 或其他類型的工具更換器在結(jié)合儲倉的情況下進行替換。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于加工工件的裝置（10)，特別是用于磨銳針對切削加工的、具有刃部的工 具，所述工具例如是鉆頭、銑刀等，其中，所述裝置（10)包括： 一體的機器組件（12)，具有至少兩個彼此成角度布置的功能面（14、16); 工件載體結(jié)構(gòu)（18)，用于夾緊有待加工的工件（38); 加工單元（20)，在所述加工單元上能夠安設(shè)有至少一個用于加工工件（38)的工具 (66、68、70);以及 載體（22)，在所述載體上以能夠移位的方式安設(shè)有所述加工單元（20)， 其中，所述機器組件（12)在所述機器組件（12)的兩個功能面（14、16)中的第一功能 面（14)上具有至少一個第一直線引導部（24、26)，用以沿至少一個第一引導軸線（XI)引 導工件載體機構(gòu)（18)，以及在所述機器組件（12)的兩個功能面（14、16)中的第二功能面 (16)上具有至少一個第二直線引導部（40、42)，用以沿至少一個第二引導軸線（Z1)引導用 于所述加工單元（20)的所述載體（22)， 其中，為所述第一功能面（14)或所述第二功能面（16)配設(shè)有至少一個第三直線引導 部（46、48)，用以沿第三引導軸線（Y1)引導所述工件載體結(jié)構(gòu)（18)或所述加工單元（20)， 其中，所述加工單元（20)能夠相對于所述載體（22)移位， 其中，所述第一、第二、第三引導軸線（X1、Y1、Z1)彼此間分別傾斜延伸， 其中，所述工具載體結(jié)構(gòu)（18)構(gòu)造有用于轉(zhuǎn)動所述工件（38)的第一旋轉(zhuǎn)軸線（A1)， 以及所述加工單元（20)或所述工件載體結(jié)構(gòu)（18)能夠繞至少一個第二旋轉(zhuǎn)軸線（C1、 C2、B1)樞轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置（10)，其特征在于，所述機器組件（12)的兩個所述功能 面（14、16)基本上相互垂直地布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置（10)，其特征在于，所述機器組件（12)的兩個所述 功能面（14、16)中的至少一個相對于堅直線傾斜，優(yōu)選以至少10°的角度傾斜。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述工件載體機構(gòu)（18)的所 述第一直線引導部（24、26)基本上在所述機器組件（12)的所述第一功能面（14、16)的整 個長度上構(gòu)造。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述工件載體機構(gòu)（18)安設(shè) 在沿所述第一直線引導部（24、26)引導的第一滑座（30)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置（10)，其特征在于，在所述第一滑座（30)上布置有所述 第三直線引導部（46、48)，用以沿所述第三引導軸線（Y1)引導所述加工單元（20)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線 (Al、Bl、Cl、C2)彼此間基本上平行或正交地延伸。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述工件載體機構(gòu)（18)能夠 相對于所述第一滑座（30)繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸線（B1)樞轉(zhuǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置（10)，其特征在于，所述工件載體結(jié)構(gòu)（18)安設(shè)在樞轉(zhuǎn) 臂（32)或樞轉(zhuǎn)盤（99)上，所述樞轉(zhuǎn)臂或樞轉(zhuǎn)盤能夠相對于所述第一滑座（30)繞所述第二 旋轉(zhuǎn)軸線（C1)樞轉(zhuǎn)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述機器組件（12)或所 述載體（22)具有另一功能面（44)，在所述另一功能面上布置有所述第三直線引導部（46、 48)，用以沿所述第三引導軸線（Y1)引導所述加工單元（20)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述載體（22)由另一個一 體的組件形成，在所述另一個一體的組件上安設(shè)有所述第三引導部（46、48)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述載體（22)具有至少一 個叉形部（92、94)，用于容納至少一個回轉(zhuǎn)架（95)，至少一個加工單元（20)以至少能夠繞 所述第二旋轉(zhuǎn)軸線（B1)樞轉(zhuǎn)的方式支承在所述回轉(zhuǎn)架上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置（10)，其特征在于，在所述至少一個回轉(zhuǎn)架（95)上設(shè) 置有至少一個能夠繞加工軸線（L1、L2)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的芯軸，用以驅(qū)動不同的工具（62、66)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置（10)，其特征在于，在所述叉形部（92、94)上以 能夠彼此間以及相對于所述叉形部繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸線（B1)樞轉(zhuǎn)的方式支承有多個回轉(zhuǎn) 架（130、132)，其中，兩個彼此相鄰的回轉(zhuǎn)架（130、132)優(yōu)選借助鉸鏈段（134)彼此間得到 支承。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述工件載體結(jié)構(gòu)（18)具 有第一旋轉(zhuǎn)芯軸（34)，所述工件（38)能夠憑借所述第一旋轉(zhuǎn)芯軸繞工件縱軸線（A1)轉(zhuǎn)動。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述加工單元（20)安設(shè)于 在所述第三直線引導部（46、48)上引導的第二滑座（50)上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置（10)，其特征在于，所述加二工單元（20)能夠相對于 所述第二滑座（50)繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸線（B1)樞轉(zhuǎn)。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述加工單元（20)具有至 少一個旋轉(zhuǎn)芯軸（58、60、62)，用以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動對應所述旋轉(zhuǎn)芯軸的工具（66、68、70)。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述加工單元（20)具有至 少一個磨削盤（66、70)或/和至少一個蝕刻工具（68)或/和至少一個激光頭或/和至少 一個測量探頭￠4)，其中，所述蝕刻工具優(yōu)選為蝕刻盤。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，所述加工單元（20)具有回 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（54)，在所述回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上布置有至少兩個加工工具（66、68、70)或者是至少一個加 工工具出6、68、70)與至少一個測量探頭￠4)，其中，用于加工的工具出6、68、70)或待用的 測量探頭￠4)通過繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸線（C2)轉(zhuǎn)動所述加工單元（20)而能夠被移動到調(diào) 用位置中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置（10)，其特征在于，為每個加工單工具出6、68、70)都 配設(shè)有旋轉(zhuǎn)芯軸（58、60、62)。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（10)，其特征在于，功能面（100)中的至少一個 布置于設(shè)置在所述機器組件（12)中的凹部（17)內(nèi)或者布置于設(shè)置在所述機器組件（12) 上的突出部上。
【文檔編號】B23C1/00GK104364048SQ201380028351
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
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