技术领域
[0002] 本发明涉及加工机床,其具有在第一轴向上相邻布置的且在第二和第三轴向上可彼此单独移动的至少一个第一加工单元和第二加工单元,这些加工单元安置在一个共用机座上,其中,在该加工单元的两侧设有在第一轴向上彼此间隔的立柱单元。
相关背景技术
[0003] 在已知的机床中,各自机床所包含的加工单元或主轴的数量已在机床研制中被确立并在整个机床寿命周期内不可再变或只能很费事地改变。相应地,机床,无论是否单主轴机床或多主轴机床,就生产条件例如像波动的产品需求量或具有不同构件尺寸的工件的加工而言是不太灵活的。
[0004] 因此,使用者须在购买机床时一开始就确定他是否例如因为所预期的大量需求而需要成本密集且占地广的、具有大量主轴的机床,或者他是否想要购置成本较低且省地的、具有较少主轴且进而产量较低的机床。相应地,制造商在生产条件改变或需求改变时通常不灵活并且必须容忍由产量不足而可能造成的收入损失或者容忍高昂的购置和运行成本却没有相应获得收入。
[0005] 在现有技术中早就有单轴机床,其主轴可在三个轴向上移动。此外,人们例如从出版物DE20201300225U1中看到加工单元,其具有两个可彼此无关地在z方向上移动的、安装在支架上的加工主轴和可在x方向和y方向上移动的十字台。
[0006] 为了在多主轴机床中也通过主轴可运动性的灵活性的提升获得更高的工件可接近性,于是当两个主轴相邻布置时,存在以下可能,即,主轴可以在两个轴向上彼此无关地被调节或移动,而工作台可以在另一个轴向上可被调整,或者当超过两个的主轴相邻设置时,这些主轴在一个轴向上可彼此无关地运动并在另一个轴向上相互连接并由此可在该另一个轴向上共同运动,而该工作台在这里也可以相对于主轴在第三轴向上被调节。
[0007] 因此,出版物DE19503482C2例如描述了一种龙门机床,其具有两个彼此间隔的竖向支柱,在其彼此相向的内表面上设有竖向导向件,两个分别设于一个滑架上的主轴体可以借此彼此无关地竖向移动。主轴体的水平可移动性通过设于滑架上的水平导向件来保证。相应地,主轴体在两个运动方向上可以彼此无关地移动。第三运动方向通过使设于支柱前的可横向于主轴体纵向移动的工件支架移动来获得。
[0008] 为了能加工大小不同的工件,在出版物DE102009031830B3中提出了CNC龙门加工机床,其加工区可以在x方向和y方向上扩大。为了在x方向上扩大加工区,该加工区具有作为连接件的机械接口,借此可以将其它加工区安装在第一加工区上。为了改变在y方向上的至少一个加工区宽度,机床的龙门导轨在y方向上被拉近并且使龙门架支脚沿横梁移动并被固定在其新位置上。为此,龙门架横梁延伸超出加工区的一侧,在这里,该横梁也可以通过可与横梁相连接的加长梁被加长。
[0009] 出版物DE977459包含一种具有可变的加工宽度的刨床,其中该刨床具有两个通过横梁相连的立柱,立柱借助螺栓与嵌入地基中的底板以及安放在底板上的床身螺纹连接。为了改变加工宽度,底板具有多个孔用于根据立柱的各种不同位置按照各种不同的间距与立柱螺栓联接。
具体实施方式
[0044] 图1以前视图示意性示出了本发明的加工机床1的一个可能实施方式。
[0045] 在所示的实施例中,加工机床1是具有呈主轴形式的至少两个加工单元2、2'的机床。
[0046] 如图1所示的加工机床1具有机座3,机座上设有两个立柱单元4、4'。每个立柱单元4、4'被设于机座3上的水平下导向件6、6'和水平上导向件5、5'沿着第一轴向x被引导。所示的立柱单元4、4'能彼此无关地移动,因此可以相互、彼此相对和共同地移动。立柱单元4、4'的这种移动可能性产生加工机床1的高度灵活性以及高生产精度。立柱单元4、4'的可移动性不仅允许其它的或替代的加工单元2、2'更换或补充已经设于加工机床1上的加工单元2、
2'地设置在加工机床1上以及加工许多不同的工件,也用于在加工过程中进行加工过程的修正,以便能在后续加工过程中避免或补偿来自在先加工过程的问题。
[0047] 但是,在加工机床1的其它变型实施方式中,立柱单元4、4'也可以相连,以便因而例如保持加工机床1的低的成本和编程和/或操作成本。此时,立柱单元4、4'又可以分离开,因为这样没有不必要地限制加工机床的灵活性。
[0048] 在加工机床1的如图1所示的实施例中,加工单元2、2'安装在立柱单元4、4'上。加工单元2、2'可以在水平导向件11、11'上移动,水平导向件以滑架形式设置在安装于立柱单元4、4'上的竖向导向件10、10'上。
[0049] 位于立柱单元4、4'上的竖向导向件10、10'在所示实施例中设置在立柱单元4、4'的本身在第一轴向x上相互对置的两侧。在竖向导向件10、10'上,这些加工单元2、2'可以沿第二轴向y移动。
[0050] 水平导向件11、11'允许加工单元2、2'在第三轴向z的方向上运动。
[0051] 立柱单元4、4'沿导向件5、5'、6、6'的导向运动允许加工单元2、2'沿第一轴向x移动。立柱单元4、4'的运动最好借助线性马达7、7'实现,但也可以借助螺杆传动机构或其它传动机构产生。此外,驱动装置7、7'无需像在图1所示的实施例中那样安装在导向件6、6'的末端上,而是可以位于加工机床1的任何位置上或位于加工机床1外。同样,驱动装置7、7'的尺寸设计也可以是灵活多变的并且可以匹配于驱动装置7、7'的应用状况。此外,一个驱动装置7、7'可以如前所述地也用作用于多个加工单元2、2'的和/或用于在多个轴向上的运动的驱动装置。
[0052] 同样如立柱单元4、4'一样,水平导向件11、11'和加工单元2、2'也可通过在此未示出的驱动装置而运动。为此所用的驱动装置也就其尺寸设计和在加工机床1上的布置而言是尽量变化多端的。此外,如上所述地也有以下可能,加工机床1的多个组成部件可以由一个共用驱动装置来驱动。
[0053] 加工机床1的加工宽度B由立柱单元4、4'之间的距离来确定。通过立柱单元4、4'的彼此移动分开,可以使加工机床1的加工宽度B增大,而立柱单元4、4'的彼此移动靠近可以使加工机床1的加工宽度B缩小。最大加工宽度B由上和下导向件5、5'、6、6'的长度来限定,其中,加工宽度B可以通过在上和下导向件5、5'、6、6'的末端安装其它导向件被增大。此时尤其有利的是,驱动装置7、7'是灵活的,因而其位置可以容易地被改变。但此外也有以下可能,在导向件5、5'、6、6'延长的情况下用新的驱动装置换掉驱动装置7、7'。
[0054] 立柱单元4、4'的移动和进而加工宽度B的改变允许如之前提出地可在加工机床1上最佳加工具有不同尺寸的工件,并且至少一个附加的加工单元2"可以设置在加工机床1上,由此,可以增大加工机床1的产量。至少一个附加的加工单元2"例如可以设置在加工单元2、2'之间或在其中一个所述加工单元的旁边和/或与这个或这些加工单元机械联接。附加的加工单元2"可以与一个或两个相邻的加工单元2、2'相连或者在机械上与已经设于加工机床1上的至少两个加工单元2、2'的运动完全分开地设置在加工机床1上。
[0055] 在图1所示的实施例中,加工单元2、2'具有相同的结构,但在替代的变型实施方式也可以具有不同的结构。此外,加工单元2、2'在图1的例子中也具有相同的移动距离,但也可以具有不同的移动距离。
[0056] 图1所示的加工机床1具有围绕它的壳体,其为了概览起见未被示出。
[0057] 图2以从斜上方看的前视图示意性示出了图1的加工机床1。在此,与图1中的相同的附图标记标示相同的零部件,因而在这里参照之前对这些零部件的说明。
[0058] 在图2中也为了本发明加工机床1的更好说明起见而没有示出加工机床1的壳体。
[0059] 在图2示出了加工单元2、2'可以借助水平的导向件11、11'在第三轴向z上运动。在图2中也能看到加工单元2、2'在第二方向y上沿竖向导向件10、10'的运动。
[0060] 在所示实施例中,导向件6、6'、10、10'、11、11'分别具有两个导轨,但也可以像例如在导向件5、5'上示出的那样也只有一个导轨。原则上,所有被用在加工机床1上的导向件5、5'、6、6'、10、10'、11、11'可以任意设计和具有任意长度。在确定导向件5、5'、6、6'的长度时只需注意由导向件5、5'、6、6'的长度和导向件5、5'、6、6'之间的距离基本上确定加工机床1的最大加工宽度B。
[0061] 不同于图2,加工机床1可以在本发明的另一个未示出的实施方式中也具有用于立柱单元4、4'的一个共用的上导向件和/或下导向件5"、6",而没有单独的导向件5、5'和6、6'。
[0062] 图3a以前视图示意性示出了本发明的加工机床1'的另一个设计例,在这里,与图1和图2中的相同的附图标记标示相同的零部件。兹参照以上针对这些零部件的实施方式。
[0063] 在图3a所示的实施例中,这些立柱单元4、4'只通过下导向件6"被引导,而没有上导向件5、5'。不同于前面示出的加工机床1的变型,在图3a中的立柱单元4、4'也在一个共用导向件6"上被引导,而不是被两个单独的导向件6、6'引导。
[0064] 图3a所示的加工机床1'的立柱单元4、4'借助桥架12相互连接,由此,加工单元2、2'在第一轴向x上只能共同移动。但在第二轴向y和第三轴向z上该加工单元2、2'也能在加工机床1'中彼此无关地运动。但可能的是,该加工单元在第二轴向y上和在第三轴向上的运动也借助在此未示出的机械连接装置相关联。
[0065] 此外,加工机床1'也可以如此设计,立柱单元4、4'完全相互独立地通过至少一个下导向件6、6'、6"来引导,而立柱单元4、4'不具有上导向件5、5'或用以使立柱单元4、4'互连的桥架12。在加工单元1'的这样的变型实施方式中,立柱单元4、4'尽管缺少至少一个上导向件5、5'也还能彼此无关地在第一轴向x上移动。
[0066] 图3a所示的加工机床1'的加工宽度B与立柱单元4、4'可移动的加工机床1的实施方式中不同的是不可移动的。但图3a所示的加工机床1的加工宽度B被设计成如此大,以致在两个加工单元2、2'之间可以设置至少另一个加工单元2"。此时,附加设置的加工单元2"最好具有与加工机床1'的与已有的两个加工单元2、2'一样的移动距离和/或结构宽度。
[0067] 图3a的加工机床1'通过借助桥架12的立柱单元4、4'连接而具有很高的机械承载能力。
[0068] 图3b以前视图示意性示出了图3a所示的带有附加的加工单元2"的加工机床1'。在此,已经在之前采用的附图标记标示相同的零部件,兹参见之前对其的说明。
[0069] 附加设于加工单元2、2'之间的加工单元2"在所示实施例中与加工单元2、2'机械联接,从而所有三个加工单元2、2'、2"至少在第一轴向x和第二轴向y上执行相同的运动。
[0070] 但是,附加的加工单元2"也可以在未示出的本发明其它实施方式中只与两个加工单元2、2'之一联接和/或与两个加工单元2、2'中的至少一个间隔开。因此,并非所有加工单元2、2'、2"都必须执行相同的运动,在这里,只有附加加入的加工单元2"和至少一个与之相联接的加工单元2或2'执行相同的运动。而在这样的实施方式中,并未与附加设置的加工单元2"联接的加工单元2或2'能与另外两个加工单元2或2'和2"无关地运动
[0071] 不同于加工机床1'的如图3a和图3b所示的实施例,加工机床的加工宽度B也可以被选择为如此大小,即,可以在两个加工单元2、2'之间设置超过一个的其它加工单元2"。此时可以自由选择哪个加工单元和哪些运动方向关联。但尤其值得推荐的是,这样的本发明加工机床的加工单元之间的联接被设计成是又可分离的。
[0072] 图4以前视图示意性示出了本发明的加工机床1"的另一个变型实施方式在,在这里,在此已用的附图标记标示加工机床1"的与在之上述附图中所标记出的相同的零部件。
[0073] 图4示意性示出了加工机床1"的壳体13,在这里,在壳体13的朝上的顶板面上设有开关柜8。通过将开关柜8布置在加工机床1"的顶板上,加工机床1"可让其操作者自由接近,由此,能在加工机床1"上快速简单地执行可能的故障查源、维护或修理。此外,在加工机床1"上设置开关柜8带来以下优点,整个加工机床1"的占地需求可被减至最小,因而可以降低总成本。
[0074] 不同于如图4所示的实施例,开关柜8也可以设置在加工机床1"的壳体13的侧壁的上侧区域中。这带来以下优点,加工机床1"可以让其操作者以及当开关柜8安放在加工机床1"的顶板上时接近,且开关柜8还是可让加工机床1"的操作者够到。在最简单情况下,开关柜8通过螺纹连接或铆接与壳体13联接。但同样也可以在加工机床1"的壳体13上设置用于保持开关柜8的附加装置。但是,为了加工机床1"的可能的安装和/或拆卸而建议将开关柜8与加工机床1"的壳体13可分离地联接在一起。
[0075] 如果加工机床1"包括多个开关柜8,则还可能的是,多个开关柜8也分散安置在加工机床1"的顶板上和/或在侧壁的上侧区域上。可以相应地根据加工机床1"的设立地点来选择至少一个开关柜8的布置形式。
[0076] 图4仅示出了本发明的加工机床1"的一个实施例,在其壳体13上尤其在其顶板上设有开关柜8。在其它变型实施方式中,加工机床1"的壳体13的内部可以像在之前实施例中所描述的那样也可以被设计成不同。因此,加工机床1"例如可以不同于图4所示地具有连贯的导向件5"、6",而没有单独的导向件5、5'、6、6'。此外,也可以在加工机床1"中设置其它数量的加工单元2、2'。同样,立柱单元4、4'也可以只在下侧被引导,在上侧或许借助桥架联接。