專利名稱：機(jī)床轉(zhuǎn)塔的分度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對機(jī)床轉(zhuǎn)塔進(jìn)行分度的系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及包括該分度系統(tǒng)的機(jī)床。
背景技術(shù)：
已知機(jī)床(例如自動(dòng)車床)包括多個(gè)用于接收待加工材料的主軸。待加工材料一般呈桿或坯件的形式。主軸一般被設(shè)計(jì)為隨著待加工的材料一起圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸一般至少部分地位于轉(zhuǎn)塔中，該轉(zhuǎn)塔因此圍繞這些主軸。在某些解決方案中，轉(zhuǎn)塔包含六個(gè)主軸，每個(gè)主軸都在角度上間隔60度。具有這種轉(zhuǎn)塔的機(jī)床同樣地可以包括六個(gè)工作臺(tái)。每個(gè)工作臺(tái)都配置有一個(gè)或多個(gè)用于加工主軸所保持的材料的工具。為了使加工操作更有效，每個(gè)工作臺(tái)都可以同時(shí)加工主軸所保持的材料。在已知解決方案中經(jīng)常沒有以最優(yōu)的方式來進(jìn)行轉(zhuǎn)塔的分度。分度指的是將轉(zhuǎn)塔定位在所期望的角位置上的操作。許多已知解決方案都具有較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不允許將轉(zhuǎn)塔定位在某些所限定的位置上。因此，在具有六個(gè)主軸的轉(zhuǎn)塔的情況下，這些位置在角度上間隔60度。此外，已知解決方案經(jīng)常具有較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)塔鎖定/解鎖機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)經(jīng)常獨(dú)立于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這使得機(jī)床無謂地復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決已知解決方案的問題。本發(fā)明因此提出一種用于對機(jī)床轉(zhuǎn)塔進(jìn)行分度和/或鎖定/解鎖的解決方案，該解決方案在下文更詳細(xì)地說明。為此，本發(fā)明的主題在于一種用于對多主軸機(jī)床的轉(zhuǎn)塔進(jìn)行分度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
被設(shè)計(jì)為圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔；以及 轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，
其特征在于，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)為對轉(zhuǎn)塔進(jìn)行分度，以在圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)在角度上自由地定位轉(zhuǎn)塔，并且，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)為將轉(zhuǎn)塔鎖定在該位置上。機(jī)床使用該類型的系統(tǒng)使得能夠減少機(jī)器的機(jī)械部件數(shù)量，并因此降低成本。這也意味著通過減少部件數(shù)量縮短了安裝轉(zhuǎn)塔框架元件的時(shí)間。所提出的解決方案還使得能夠?qū)⒋饲安还ぷ鞯臋C(jī)器軸用作工作軸，而不增加機(jī)器的成本。該解決方案還使得能夠顯著地提高機(jī)器在給定主軸或給定工作臺(tái)上的準(zhǔn)確性或工作能力，而無需使得產(chǎn)品更加昂貴，而且該解決方案還使得能夠提高機(jī)器的準(zhǔn)確性或整體工作能力，而無需改善構(gòu)成機(jī)器的不同組件的準(zhǔn)確性。而且，所提出的系統(tǒng)允許生產(chǎn)具有高度復(fù)雜性、要求大量工具的工件，而無需使用具有更多主軸或滑架的機(jī)器。本發(fā)明的主題還在于包括該分度系統(tǒng)的機(jī)床。本發(fā)明的其他方面可見于從屬權(quán)利要求。
閱讀以下參照附圖并通過非限制性的示例給出的說明，本發(fā)明將變得顯而易見。在這些附圖中
圖I以部分透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；
圖2以透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
圖3以部分透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有殼體的轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的多主軸機(jī)床的轉(zhuǎn)塔驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)非限制性實(shí)施例。圖I示出了機(jī)床的用于對轉(zhuǎn)塔103進(jìn)行分度的轉(zhuǎn)塔103驅(qū)動(dòng)或分度系統(tǒng)101的部分透視圖。該機(jī)床還包括至少一個(gè)工具系統(tǒng)(在附圖中未示出)，該工具系統(tǒng)包括工作臺(tái)或加工單元，其數(shù)量可以等于、大于或小于轉(zhuǎn)塔103中的主軸的數(shù)量。工具系統(tǒng)是用于實(shí)現(xiàn)由機(jī)床主軸保持的工件的加工操作的功能性子單元。一方面，工具系統(tǒng)配置有多個(gè)加工工具，這些加工工具用于在預(yù)先確定的不同的平面上被引導(dǎo)和移動(dòng)，以允許對工件進(jìn)行復(fù)雜的加工；另一方面，工具系統(tǒng)受例如至少一個(gè)數(shù)字控制單元的影響。在該示例中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)105為轉(zhuǎn)矩電機(jī)，因此使用該轉(zhuǎn)矩電機(jī)代替多主軸機(jī)床轉(zhuǎn)塔的傳統(tǒng)機(jī)械分度系統(tǒng)。在圖I中還可見開孔107，這些開孔用于接收主軸(附圖中未示出)，主軸被設(shè)計(jì)為用于保持待加工的工件。為了保證其工作，通常驅(qū)動(dòng)主軸圍繞預(yù)先確定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得待加工的工件轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)獨(dú)立于轉(zhuǎn)塔103的轉(zhuǎn)矩電機(jī)105。圖I中示出的轉(zhuǎn)塔103被設(shè)計(jì)為接收六個(gè)主軸。在圖2中也示出的轉(zhuǎn)矩電機(jī)105因此圍繞轉(zhuǎn)塔103定位，并可以視為與轉(zhuǎn)塔集成
在一起。轉(zhuǎn)矩電機(jī)為一個(gè)特殊類別的無刷永磁伺服電機(jī)，其通常被稱為無刷直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)。荷載直接安裝在轉(zhuǎn)子上，沒有中間傳動(dòng)元件。轉(zhuǎn)矩電機(jī)因此被歸類為直接驅(qū)動(dòng)的解決方案。荷載在轉(zhuǎn)子上的直接聯(lián)接消除了對于傳動(dòng)元件(例如驅(qū)動(dòng)帶、齒輪、減速齒輪、蝸輪、馬其他十字件或歧管)的需求。與帶刷電機(jī)不同，在直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中沒有與運(yùn)動(dòng)中的工件接觸。因此沒有機(jī)械磨損和斷裂，這意味著良好的可靠性和長久的工作壽命。機(jī)械組件數(shù)量的減少因此最小化維護(hù)并降低了系統(tǒng)的成本。基于轉(zhuǎn)矩電機(jī)的直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)本身保證了成本有效和有效的組裝。根據(jù)觀察點(diǎn)的不同，轉(zhuǎn)矩電機(jī)為帶有大量極的傳統(tǒng)伺服電機(jī)或卷繞線性電機(jī)。由于該大量的極，轉(zhuǎn)矩電機(jī)能夠在中等速度下達(dá)到高轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩電機(jī)的設(shè)計(jì)是緊湊的，帶有窄的層壓堆疊和大的空心軸。轉(zhuǎn)矩電機(jī)為“無框架”電機(jī)。這意味著轉(zhuǎn)矩電機(jī)不包括軸承、殼體或信號反饋設(shè)備。轉(zhuǎn)矩電機(jī)在中等速度下或在電機(jī)停止時(shí)產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩。與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置相反地，轉(zhuǎn)矩電機(jī)的尺寸確定是純粹基于轉(zhuǎn)矩的(而不是基于功率)。峰值轉(zhuǎn)矩確定電機(jī)能夠物理地產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，轉(zhuǎn)矩電機(jī)105用于代替多主軸機(jī)床轉(zhuǎn)塔用的機(jī)械分度系統(tǒng)。由于根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩電機(jī)105還可以用作鎖定/解鎖轉(zhuǎn)塔103的機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)矩電機(jī)105因此可以用于代替多主軸機(jī)床轉(zhuǎn)塔用的傳統(tǒng)鎖定系統(tǒng)。因此，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩電機(jī)105可以用于代替多主軸機(jī)床轉(zhuǎn)塔用的分度系統(tǒng)和鎖定系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)矩電機(jī)可以有利地代替這兩個(gè)機(jī)構(gòu)。由于能夠?qū)⑥D(zhuǎn)塔103定位在任何角位置上，該轉(zhuǎn)矩電機(jī)105還使得能夠在多主軸類型機(jī)器上實(shí)現(xiàn)額外的工作軸線。轉(zhuǎn)矩電機(jī)105還允許在準(zhǔn)確的工作臺(tái)上準(zhǔn)確地對任何主軸進(jìn)行角定位。因此，由于可以消除任何主軸在該特定工作臺(tái)上的位置誤差，該工作臺(tái)成為精密工作臺(tái)。轉(zhuǎn)矩電機(jī)105還允許在任何工作臺(tái)上對預(yù)先限定的主軸進(jìn)行準(zhǔn)確的角定位。因此，由于可以消除該特定主軸在任何工作臺(tái)上的定位誤差,該主軸成為精密主軸。還可以在轉(zhuǎn)塔103的特定位置處測量至少兩個(gè)主軸相對于對應(yīng)的工作臺(tái)的定位誤差，并計(jì)算平均誤差。根據(jù)本發(fā)明，可以將該平均誤差用于允許任何主軸在任何工作臺(tái)上的平均角定位。轉(zhuǎn)矩電機(jī)105的使用還允許獨(dú)立于主軸數(shù)量地增加工作臺(tái)。即，轉(zhuǎn)塔的分度角可以選擇為大于或小于固定工作臺(tái)。例如，可以考慮包括六個(gè)主軸和12個(gè)工作臺(tái)的解決方案。在該情況下，六個(gè)工作臺(tái)同時(shí)工作，而六個(gè)工作臺(tái)則是停止的?？梢栽诹鶄€(gè)工作臺(tái)正在加工的同時(shí)更換其他六個(gè)工作臺(tái)的工具。在該情況下，可以以相對于前一位置30度來對轉(zhuǎn)塔進(jìn)行分度。轉(zhuǎn)矩電機(jī)105還可以被設(shè)計(jì)為與轉(zhuǎn)塔同時(shí)地對機(jī)床的進(jìn)料器或引導(dǎo)桿進(jìn)行分度。轉(zhuǎn)矩電機(jī)105還可以與安裝在進(jìn)料器或引導(dǎo)桿上的相同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同步地控制。在圖3中可見圖I中示出的分度系統(tǒng)101布置在殼體301中。該殼體301的目的在于保護(hù)分度系統(tǒng)101。上述解決方案在機(jī)床上具有多種應(yīng)用。例如，該解決方案可以用于多主軸自動(dòng)車床，以實(shí)現(xiàn)上述操作。可以考慮上述配置的多種變型而不超出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于對多主軸機(jī)床的轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度的系統(tǒng)(101)，所述系統(tǒng)(101)包括 被設(shè)計(jì)為圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔(103);以及 轉(zhuǎn)塔(103)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)， 其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)被設(shè)計(jì)為對所述轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度，以在所述轉(zhuǎn)塔(103)圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)在角度上將所述轉(zhuǎn)塔(103)定位在任意角位置上，并且，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)被設(shè)計(jì)為將所述轉(zhuǎn)塔(103)鎖定在該位置上。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)(101)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)為轉(zhuǎn)矩電機(jī)(105)。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(101)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)集成在所述轉(zhuǎn)塔(103)中。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(101)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)位于所述轉(zhuǎn)塔(103)以外。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(101)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)被設(shè)計(jì)為與所述轉(zhuǎn)塔(103)同時(shí)地對進(jìn)料器或引導(dǎo)桿進(jìn)行分度。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(101)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)與安裝在進(jìn)料器或引導(dǎo)桿上的相同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一起同步地被控制。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(101)，其中，所述鎖定由所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)實(shí)現(xiàn)，而不使用額外的鎖定系統(tǒng)。
8.—種機(jī)床,所述機(jī)床包括如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)(101)。
9.如權(quán)利要求8所述機(jī)床，其中，所述機(jī)床包括用于加工工件的工作臺(tái)，所述工作臺(tái)的數(shù)量多于主軸的數(shù)量。
10.如權(quán)利要求8所述的機(jī)床，其中，所述機(jī)床包括用于加工工件的工作臺(tái)，所述工作臺(tái)的數(shù)量少于主軸的數(shù)量。
11.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中，在所述轉(zhuǎn)塔(103)的特定位置上，計(jì)算至少兩個(gè)主軸相對于對應(yīng)的工作臺(tái)的單獨(dú)的定位誤差，并且使用由這些單獨(dú)誤差獲得的平均誤差來對所述轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度。
12.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中，在所述轉(zhuǎn)塔(103)的每個(gè)特定位置上，修正主軸相對于每個(gè)對應(yīng)工作臺(tái)的單獨(dú)定位誤差，并且使用所計(jì)算或測量的修正對所述轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度。
13.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其中，在所述轉(zhuǎn)塔(103)的特定位置上，修正每個(gè)主軸相對于單獨(dú)工作臺(tái)的定位誤差，并且，使用所計(jì)算或測量的修正對所述轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對多主軸機(jī)床的轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被設(shè)計(jì)為圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔(103)；和轉(zhuǎn)塔(103)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)被設(shè)計(jì)為對轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行分度，以在圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)自由地對轉(zhuǎn)塔(103)進(jìn)行角定位，并且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(105)被設(shè)計(jì)為將轉(zhuǎn)塔(103)鎖定在該位置上。
文檔編號B23B9/00GK102985218SQ201180021111
公開日2013年3月20日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者M.韋托里 申請人:托爾諾斯有限公司