专利名称：用于工件加工的二次定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属板加工机器的改进。更具体地，本发明涉及一 种机器，其能够在单板支撑结构上执行切割和加工操作。
背景技术：
以下对现有方案或产品的参考和描述不打算，并且也不得被看 作是对现有技术中公知常识的陈述或认可。特别地，以下现有技术 的讨论不涉及本领域技术人员熟知的知识，但是有助与对本发明创 造性的理解，在本发明中与现有技术相同的仅仅是一部分。
大部分金属板加工不但涉及通过轧刀或通过利用等离子弧、氧 气燃料、水射流或激光的成形刀具进行的切割，还涉及随后的加工。 许多金属板加工操作还需要为接下来的弯曲和焊接操作做线标记。
目前，上述的功能或者通过分离的不同的机器来执行，由此被 加工的金属板必须从一个机器传输到另一个机器上，或者通过专门
的板处理机器来执行(例如Farley Laserlab Fabricator, Atlas和 Hercules Machines),这些机器可以在普通的工作台上在一个机构内 切割并加工板材。专门的板处理机器提供了更高的生产率，因为花 费在加工金属板上的劳动力很多都消耗在在车间内传输和操纵板材 上了。当板材非常巨大和沉重(例如，有数吨重)时，移动操作可 能占用相当大量的时间并涉及昂贵的运输和起重设备。因此，不应 当感到惊讶，研究表明花费在准备金属板部件上的百分之九十的劳
5动力实际上都没有增加板材的价值。此外，现在使用的很多加工机 器在对于能够接受用于加工的板材的尺寸有严格的限制，即使这些 机器非常昂贵。
然而，专门的板材加工机器可以进一步优化，因为目前加工多 个相邻部件要求机器和/或板材从一个部件移动到下一个，即使仅仅 隔开非常小的距离。如果机器装备有板材夹持装置(通常当板材在 加工过程中承受巨大的板材移动力时需要)，则每次当机器或板材被 移动到新位置上时，必须每次都关闭并开动该夹持装置。这种必须 的移动增加了操作时间并可能降低精度。
本发明的一个目的在于改进前面提到的现有技术的缺点或者至 少提供一种有用的替代。本发明进一步的目的在于提供一种板材加 工机器，利用该机器可以减少与金属板部件的制造有关的劳动成本， 和/或可以相对现有技术显著地改进产量和精度。
发明内容
因此，在一个方面，提供了一种设备，其用于加工实质上为平
面的工件，在所述的工件la之上或之内的不同的加工区域需要多个
加工动作，所述的设备包括
可移动的梁，其被支撑以沿着第一轴面对所述组件在所述工件
表面上可控的行进；
加工组件，其安装使其可在所述的梁上沿着垂直于所述第一轴 的第二轴移动；
所述的加工组件可以沿着广泛的位移矢量移动，所述的加工组 件具有沿着所述第一轴和第二轴的移动部件，由此将所述的加工组 件定位在所述工件之上或之内的一个预定的所述加工区域；
用来执行所述加工动作的安装在所述的加工组件上的加工装置
6，其中
所述设备进一步包括固定装置，用来将所述的加工组件固定在 预定的加工区域；
所述的加工组件能够在安装在所述梁上的行进机构上，在平行 于第二轴的方向进行有限制的移动；
所述的加工装置可以在调节机构上沿平行于所述第一轴的方向 移动，使得所述的加工装置可以被定位在不同的位置上，所述的位 置与在所述预定的加工区域内的所述的一系列加工动作相对应。
梁可以是横跨在工件上的门架的形式。门架可以被设置为沿线 性路径可控的往复运动。门架优选安装在间隔开的平行轨道上，所 述的轨道沿着台子或框架的两侧延伸，工件安装在所述的台子或框 架上。梁可以沿其长度被支撑在两个或多个位置上。梁可以在其末 端被一对轨道支撑。梁可以为悬臂的形式。悬臂可以是线性的或弯 曲的。悬臂优选的为线性梁。悬臂可以在延其长度的一点或在一端 被支撑。悬臂可以相对于一点旋转，从这一点臂相对与一条垂直于 工件的一般位置平面的线平行的轴可旋转地悬挑。加工组件可以沿 着臂行进，并且这一运动与臂的旋转的组合可以在工件的任何加工 区域定位加工组件。
因此，在另一方面提供了一种设备，用来加工实质上为平面的 工件，关于该工件需要一组加工动作，在所述工件上或内部的不同 加工区域都需要一组加工动作，所述的设备包括
加工组件，其被支撑以在所述工件的面向所述加工组件的一个 表面上可控制的行进；
可移动的梁，所述的加工组件沿着所述的梁移动，由此所述的 加工组件被定位在所述加工区域中的一个预定区域中；以及
安装在所述加工组件上用于执行所述加工动作的加工装置，其
7中
所述设备进一步包括固定装置，用来将所述的加工组件固定在 预定的加工区域；
所述加工组件能够沿着所述梁，在安装到所述梁上的行进机构 上有限的移动；
所述的加工装置可以在调节机构上沿与所述梁交叉的方向往复 移动，使得所述的加工装置可在所述预定的加工区域内的所述的一 组加工动作对应的一系列的位置上连续地定位。
固定装置可以包括夹持装置。夹持装置可以夹持工件。夹持装 置可以通过各种方式固定工件。夹持装置可以包括相对的夹持部件 ，所述的夹持部件将工件边缘的一个或多个位置夹在工作台上。可 选择地或附加地，夹持装置可以通过施加压力使足装置以相邻的关 系紧靠着工件，从而在一个期望的位置将工件固定紧靠在工作台上
。足装置可以安装在加工组件、梁或一些与工作台物理或位置上相 关的其他结构上。
夹持装置可以包括启动装置，其用来推动夹持装置的工件结合 部分，例如足装置，以与工件相对面邻近，优选接近加工区域。启 动装置可以被安装到加工组件、梁或一些与工作台关联的其他结构 上。优选地，启动装置被安装到加工组件上，使得由此施加的夹持 力接近加工区域。
夹持装置优选地用于确保工件在与加工装置结合或分离时不移 动。夹持装置优选施加了一个夹持力，该夹持力大于所述加工装置 在所述不同加工区域中的特定一个中执行一组一个或多个所述加工 动作时将要施加到所述工件上的最大预期力。
每个所述的加工区域优选地为所述工件上的一个不再延伸的区 域，所述加工装置行进的限度可以通过所述行进机构或所述调节机构的处理。
固定装置可以支撑加工组件，并包括沿着梁的全长平移的支撑。 然而，当固定装置被启动时，加工组件可以临近加工区域固定。固 定组件可以包括可相对于所述梁固定的被动板。加工组件可以相对 于被动板在有限的范围内移动，这一范围是由加工区域的尺寸所决 定的。
其余的加工组件被安装到行进结构上，所述的行进机构可以包 括有限的移动装置。有限的移动装置可以相对于固定装置支撑有限 地移动。有限的移动装置可以包括主动板。主动板可以相对于所述 被动板有限的行进。优选地，主动板能沿着梁与被动板在相同的方 向上移动。
加工组件可以包括加工装置支撑，例如框架、柱或壳体，加工 装置可相对于加工装置支撑可调节地运动。调节机构可以包括导轨 装置，所述的加工装置安装在所述导轨装置上。导轨装置可以包括 一条或多条导轨，优选地平行于工件的一般位置平面延伸。导轨装 置优选地在梁的横向上延伸。
在本发明的一个特别有利的形式中，所述加工组件沿着梁和所 述行进机构的运动可以被同一个驱动装置驱动。这就省去了至少一 个电动机的需求，降低了设备的成本、尺寸和复杂性。
加工装置可以安装成可朝向或远离所述工件表面进行可控往复 结合运动。加工装置可以安装成可沿着垂直于工件表面的一条线的 进行可控往复结合运动。然而，这样一种方案也是可取的，就是将
加工装置以并非90度的角度安装，这样加工装置就需要与工件以一 个倾斜的角度结合。
所述加工装置、所述梁、沿着所述梁的所述加工组件、所述行 进机构和所述调节结构的结合运动优选被由中央处理器控制和协调的驱动装置驱动。工件的加工可以由预先编好的程序控制，这一程 序可以涉及在一个或多个加工区域的一组或多组加工动作的执行。
在另一方面，本发明提供了一种板材加工机器，包括将要加工 的金属板支撑到一个大体上为水平的平面上的装置， 一对沿着所述 板支撑装置的两侧延伸的轨道，被驱动的支撑装置与所述轨道结合 以沿着所述轨道行进，所述驱动支撑装置包括一对间隔开的支撑梁， 所述的梁从一个轨道延伸到另一个轨道，并通过横向构件在其末端 结合，用于在所述支撑梁之间支撑加工装置的装置，所述支撑装置 被安装在所述梁的导轨上，以及用于沿着所述支撑梁将所述加工装 置从板支撑装置的一侧移动到另一侧的驱动装置。此外，加工装置 自身可以被安装到支撑装置之间的轨道上，其布置允许其在最少一 根轴或优选地两个轴上移动的同时，所述支撑装置保持静止。
进一步地，加工装置可以沿其轴进行所述移动而不需要与夹持 装置结合或分离。这可以使得该板处理机器可以比现有的板处理机 器更快更精确地处理多个临近部件。
已经描述过的现有技术的尝试包括一种加工装置，该加工装置 能够沿着一个轴仅仅独立于支撑装置而运动。沿着垂直于独立轴的 轴的运动是通过将整个加工装置沿着支撑装置以与其通常移动相同 的方式移动来实现的。为了适应这种布置的加工装置的移动，夹持 足需要配备在移动方向取向的滚轮，使得夹持足能够移过板而不需 要松开。然而，由于在这样一种金属板加工处理的加工环境的特性， 在夹持足上使用滚轮是不实际的，因此，本发明排省去了这样一种 滚轮的需求，同时仍旧允许加工装置在夹持足结合的情况下移动。
机器优选地包括一个或多个成形切割装置，其安装在所述的加 工装置的所述的支撑装置上，并在一个所述梁上延伸，并向下延伸 到临近所述板支撑装置的位置。支撑装置沿着轨道的移动、以及加工和成形装置沿着梁的移动 可以通过电动马达来实现，每个马达可以驱动一个齿轮箱和一个单 独的或一对小齿轮，所述的小齿轮与齿条啮合，所述齿条安装在至 少一条轨道和至少一个支撑梁以及加工装置组件的底盘上。
在本发明的优选形式中，板材加工机器还包括为了接下来的弯 曲和/或焊接操作而标记要加工的板的装置。
从上面应当意识到，这些必须的加工、成形切割以及如果需要 的话，线标记可以在待加工的金属板上执行而不需要从板支撑装置 上移动板材。作为这种配置的结果，板加工操作可以更高效地执行， 并显著地减少了非生产劳动的含量。成形切割装置的切割头以及加 工装置的加工头可以通过支撑梁安装在其上的被驱动的支撑装置的 移动而精确地定位，和/或通过用于使加工装置穿过支撑梁的驱动装 置，和/或通过用于使加工头相对于支撑梁移动的驱动装置。
加工装置和切割头的精确定位，与其他由机器执行的操作一样， 也是通过计算机数字控制系统来控制，所述的系统典型地安装在前 支撑梁的一端。控制系统被编程以自动地执行对于处理加工件来说 必须的所有的移动和加工操作，加工件包括金属件，例如大型板材 到成品零件。与其他加工和成形机器相比，这种支撑梁较长(例如，
2到10米，优选4米)，并且板支撑装置可以是任何想要的长度， 但是最好是16米，板材的大部分尺寸可以被机器所容纳。
当金属板被加工时，重要的是板材相对于金属加工装置、例如 加工头，保持在一个静止的位置。目前，这通常是通过风力或水力 操作的夹持足来实现的，夹持足向板材施加大量的力，因此需要大 量的支撑结构来确保在加工中板材和加工支撑结构的偏转最小化， 尤其是在工具突破的点上，并优选地在很多情况下消除偏转。因此， 启动装置优选为电力地、风力地或水力地操作或驱动，以在工件的表面上提供足够的承压力，以使工件在加工装置向其施加最大的运 动力时抵制其运动。
在本发明的另一个方面，提供了一种用于板材加工机器的改进 的夹持结构，使得加工装置的偏转最小化，而不需要被迫使用用于 加工装置的大量支撑结构。
因此，可以提供一种用于板材加工机器的夹持结构，其包含 至少一个夹持足，夹持足定位于与待加工的板材结合；通过所述足 向待加工的板材施加一个实质上垂直的夹持力的装置；用来将夹持 足锁紧在夹持位置上的装置，由此可以关闭施加夹持力的装置，以 减小在板材加工操作中施加到支撑夹持足的结构上的负荷。
在优选的形式中，提供一个单独的夹持足，其部分地环绕打算 加工的部分或选择的加工区域。
第四方面，本发明提供了一种板材加工机器，其包括用于将待 加工的金属板支撑到一个大体上水平的平面上的装置， 一对沿着所 述板支撑装置的两侧延伸的轨道，与所述轨道结合以沿所述轨道行 进的被驱动的支撑装置，所述驱动支撑装置包括一对间隔开的梁， 所述的梁从一个轨道延伸到另一个轨道，并通过横向构件在其末端 结合，用于在所述支撑梁之间支撑加工装置的装置，所述支撑装置 被安装在所述梁的导轨上，以及用于沿着所述支撑梁将所述加工装 置从板支撑装置的一侧移动到另一侧的驱动装置，用于独立于所述 支撑梁并独立于夹持行为而移动加工装置的驱动系统，由所述支撑 装置支撑的板夹持装置，用于通过所述的夹持装置向所述的板施加 夹持力，所述的力被选择为大于最大的预期加工力，以及当所述夹 持力被施加到所述板材上时用来将夹持装置锁定在其夹持位置的装 置。
当板材位于水平平面内时，横向施加到板平面的力可以是垂直力。然而，板可以有利地被安装到一个倾斜的或垂直的平面，因此 工作台可以是一个垂直壁面，板材可以靠着这一壁面静止或安装， 例如一个超出的空间或者板材被最好地支撑在垂直位置。因此，当 板材非水平定位时，对于垂直力的讨论可以被理解为意味着垂直于 板材平面的力。
应当意识到，通过将夹持装置锁定在板材夹持位置上，优选地， 由于板加工操作产生的附加的垂直力不会被加入到支撑结构的整体 垂直力中，就像在上述的现有技术的布置中那样，并且支撑结构上 整体的垂直负荷大于板加工装置施加的力或夹持力。因此，由于夹 持力大于加工力，支撑结构上的整体垂直负荷在板加工操作过程中 是不变的，因此确保了在加工操作中加工装置的垂直位置没有变化。 传统的设计必须要更严格地减小垂直移动，因为在加工操作过程中 垂直力是变化的。在下面详细描述的优选实施例中，支撑梁被设计
为负荷大约4吨而不是负荷大约15吨，如果使用现有技术的夹持机 构就需要大约15吨的负荷。
在本发明的另一个优选形式中，提供了一种夹持板，其被两个 伺服系统或被另外的驱动螺丝杆或水力或风力系统驱动，以在加工 操作中将所述支撑装置锁定到工件上。夹持力位于并保持在加工轴 周围，同时允许轴在预定的(通常为250mmX250mm)加工区域内 移动。夹具是加工结构的一个构成部分，其确保了整个加工结构吸 收并消除任何与加工相关的振动和扭曲，特别是当工具突破金属时。
现在将特别参考附图描述本发明优选的特征。然而，应当理解 的是，参考附图被说明并描述的特征不应当被看作是对本发明范围 的限制。在附图中图1是根据本发明一个优选实施例的板材加工机器的透视示意
图2是图l所示机器的顶视图3是根据图1所示实施例的加工结构和支撑装置的顶视图； 图4是体现本发明的加工结构(移除了结构外壳，以帮助理解) 的透视图5是体现本发明的加工结构(移除了结构外壳，以帮助理解)
图6.a和6:b是体现本发明的加工结构(移除了结构外壳，以帮 助理解)的透视图7是体现本发明的机器的侧视图8是加工组件的装配的俯视示意图；以及
图9是当组件位于固定位置时在一部分工件之上示出了待加工 的封闭区域的加工组件的俯视示意图。
具体实施例方式
当参照金属加工件描述优选实施例时，本领域技术人员应当意 识到所描述的装置可以有效地适用于由其他可加工材料制造出来的 加工件。
首先参照附图l一3，将看到体现本发明的板材加工机器100， 其包括金属板支撑台1，其包括一排直立的被一边缘框架包围的金 属支撑板条，沿着台1的两侧延伸一对轨道2、 3，用于沿着轨道2、 3行进的被驱动的支撑装置4，支撑装置4包括间隔开的一对支撑梁 5、 6，所述的支撑梁5、 6从一个轨道2或3延伸到另一个轨道2或 3并在任一端部通过横向构件7和8结合。加工组件9被安装到线 性轴承上，轨道或导轨10 (进一步参照附图2和3)在梁5和6上，并且一个已知结构的高速氧气/等离子成形头12由钻孔组件9携带， 并在梁6上延伸并向下朝着临近台1的位置延伸。
现在参考图4、 5和6A、 6B，夹持组件11主要包括固定在夹持 传动机构19上的夹持足23和被动基板14。夹持传动机构19被严 格固定在被动基板14上，所述的被动基板14安装到梁5和6上， 通过四个安装到轨道(线性轴承)10的被动板轴承块20来组成支 撑结构4。由于夹持组件11被固定在被动基板14上，因此夹持组 件11与被动基板14 一起沿着轨道10移动。
加工组件9的结构上固定的外壳13被固定到主动基板22上， 所述的主动基板22也通过另外四个主动板轴承块21安装到轨道10 上。主动基板22由至少一个主动板材驱动装置沿着轨道10推进， 所述的主动板材驱动装置包括电动机15、齿轮箱16和与齿条18啮 合的小齿轮17。齿条18被严格地固定在梁5和6地一个或多个上， 以形成支撑结构4，齿条18与小齿轮17啮合。
主动基板22和被动基板14共享同一个轨道10，但是间过预定 的距离彼此独立地移动。在独立运动的限制下，两块板材相互影响 并通过至少一个主动板材驱动装置的推动一起移动，所述的主动板 材驱动装置包括电动机15、齿轮箱16和与齿条18啮合的小齿轮17。 加工组件9、主动基板22和被动基板14、轨道10以及夹持组件11 的布置允许在加工组件9独立运动的同时，支撑梁5、 6和激活的夹 持组件ll保持静止。
根据本发明一个方面的优选实施例可以进一步加强，包括控制 主动基板22和被动基板14之间相对移动的装置。这一移动装置可 以由水力、电力或风力系统通过机械装置或直接地来供应。
参照附图6A—8，为了使加工轴结构或钻孔组件24能够在与支 撑结构4移动的相同的行进方向上沿着轨道2和3移动，但是这一移动独立于支撑结构4的移动，加工轴结构24通过四个轴安装块 25被安装到两个水平的轴支撑轨道26上，所述的轴支撑轨道26严 格地固定在轴安装板27上。加工轴结构24沿着轨道26的运动由加 工组件定位马达28和驱动系统29来提供，所述的驱动系统29旋转 一个一端固定在轴安装板27上的滚珠丝杆30。在通常的加工过程 中以及当快速行进至工件1A上的加工位置时，钻孔组件24连同主 动板22，夹持部件19、 23以及被动板14 一起通过电动机15沿着 轨道IO移动。 一旦到达加工位置，夹具11激活并将被动板14锁定 在梁5和6上，从而被动板14和梁5、 6都不能移动。然而，主动 板12以及钻孔组件24仍旧可以在同一主动板电动机15的动作下移 动。因此可以在选定的临时加工位置上实现X和Y方向的移动。由 于在选定的加工位置上，只需要定位马达28和主动板电动机15就 可以改变轴结构24的位置，因此不需要额外的驱动系统。主动板电 动机15提供双重功能(1 )当快速行进至工件1A上的加工位置时， 沿着轨道10移动整个加工组件9; (2)当被动板14被夹持到梁5、 6上时，移动主动板22和钻孔组件24，使得主动板电动机15 "再 生"。
参照附图6a、 b和7，加工轴结构24可以被垂直地移动，这一
垂直移动独立于任何其他结构并且独立于任何其他结构的任何其他 运动。为了提供加工轴结构24的这一垂直运动，轴安装板27通过 四个垂直移动的轴安装块31安装到加工组件9的两个垂直轨道32 上，所述的垂直轨道32严格地固定在加工组件9上。加工轴结构 24的垂直运动使安装好的加工工具与工件接触以完成期望的加工过 程。图8示出了这种配置的顶部俯视图。
在图7 —9中，以灰色阴影示出一个典型的处理方框或局部工作 区35，其由局部移动的范围限定，所述的局部移动可能是通过加工轴结构24。外壳35由轴安装板27能够在轨道10的纵向轴的横向 轨道26上行进的横向范围L和主动板22沿平行于轨道10的方向的 纵向行进范围P所限定。
垂直运动电动机33、驱动系统34和滚柱丝杆35提供并控制加 工轴结构24的垂直运动，它们的一端固定在加工轴结构24上。
当激活时，夹持足23向下移动，接触工件1A，将工件1A牢固 地夹在工作台1上。夹持足23的动作通过传动机构19的至少一个 电动机或气缸来提供。夹持力被传递到支撑结构4中，并且通过加 工控制器(CNC)被限定到如前面所述的最大力。
本发明允许加工轴结构24沿任何水平方向在预定的方框或踪 迹内移动，该方框或踪迹是当夹持足23被激活并将工件夹在工作台 上，由此加工组件9被夹持在固定位置时，轨道26所允许的行进范 围限定的。本发明进一步允许加工轴结构24垂直地移动，这一垂直 的移动伴随或不伴随夹持足23的激活，并且独立于任何其他结构的 移动。
因此，优选地，本发明包含一种用于加工实质上为平面的工件 la的设备100,在工件la上或内部的多个加工区域需要一组加工动作 ，设备100包括加工组件9，其可移动地安装在梁2、 3上，用于沿 着第一轴往复线性的移动；以及组件轨道IO，其以与梁2、 3合适的 角度可移动的安装在梁2、 3上，其中，设备100进一步包括固定基 板14，其安装在轨道10上，以在第二轴的方向上沿着组件轨道10往 复线性的移动；夹持基板23，其安装到固定基板14上并适用于被夹 持到工件la上以将加工组件9定位在预定的一个加工区域中；以及可 移动的基板22，其安装在组件轨道10上，以相对于固定基板14在第 二轴的方向上沿着组件轨道10有限地往复线性移动，加工组件9被安 装到可移动的基板22上，以使加工组件9能够在预定的加工区域中在第二轴的方向上有限地线性移动。
加工组件9可以包含可移动的安装到工具轨道26上的加工工具 24，其能够在第一轴的方向上沿着工具轨道26与可移动基板22 — 起往复线性的移动，在预定的加工区域内可以略微地调整加工工具 24的位置。通过加工工具24在工具轨道26上的移动，以及可移动 基板22在组件轨道10上的移动，加工组件9连续地定位在与预定 加工区域中的一组加工动作相对应的一系列位置上。工具轨道26可 以安装用来控制朝向或远离工件la表面的往复运动，以执行每个所 述加工动作。加工工具24可以是高速旋转的工具，能够在工件la 上形成一系列凹槽或洞，所述凹槽或洞的尺寸大于所述旋转工具的 宽度。
加工组件9包括可延伸的传动机构19，用于将夹持基板14压 靠在工件la上，以将工件la锁紧在位置上。
加工组件9和可移动基板22在第二轴的方向上的移动是被普通 的驱动器15、 16、 17驱动的。共同的驱动器15 — 17可以安装到平 行于组件轨道10排列的驱动支持结构4上。
夹持基板14可以向工件la施加一个夹持力，该夹持力大于加 工组件9在执行一组加工动作时将要施加给工件la的最大预期力。
本发明还涉及一种加工工件la的方法，该方法包括以下步骤 使用具有侧边的第一支撑装置1将工件la支撑到一个大体上水平的 平面上；将线性支撑2、 3沿着一个侧边延伸；将驱动支撑4与线性 支撑2、 3结合以使其沿着线性支撑2、 3行进；安装可移动的基板 22，其沿着驱动支撑4往复行进；在可移动基板22上安装加工组件 9;在驱动支撑4上安装固定基板14，使其在第二轴的方向上沿着 驱动支撑4往复线性的移动；在固定基板14下方安装夹持基板23， 使其沿着驱动支撑4相对于侧边行进；夹紧工件la，使其在使用加工组件9和夹持基板23执行加工期间不移动；移动独立于固定基板 14的可移动基板22;以及移动加工组件9的同时，夹持基板23被 激活，并向工件la施加夹持力。 下面是操作的原则
1、 将程序载入加工控制器(CNC)。
2、 一旦启动程序，CNC指示支撑结构4沿着轨道2和3、加 工组件9沿着支撑结构4移动到工件la上的一预定的位 置。在这一移动过程中，夹持足23位于自由或升起的位置。
3、 一旦抵达工件上的预定的纵向位置，支撑结构4停止沿着 轨道2和3移动，加工组件9停止沿着支撑结构4移动。
4、 然后CNC激活夹持系统11，夹持足23向下移动与工件 1A结合，直到达到预定的力，此时夹持足23停止向下移 动并被锁紧在预定的纵向位置上。在这一点，夹持足23、 支撑结构4、被动基板14以及加工组件9都停止不再移 动。
5、 然后CNC指示电动机15将加工组件9沿其轴移动到一预 定的侧面位置然后停止。同时，CNC指示电动机28将加 工轴结构24沿着轴支撑轨道26 (关于工作台1的纵向方 向)移动到预定的位置并停止。加工轴结构24现在位于 正确的位置，开始加工工件上的第一个部件。
6、 然后CNC指示加工轴结构24向下沿其轴移动至预定的距
离以完成程序设定的加工操作。当完成时，加工轴结构 24从工件la上升预定的距离，重复步骤5直到在预定区 域内的可能的加工操作都完成。本发明使得重复的加工操 作完成的过程中不需要移动支撑结构4，也不从工件la上松开夹持足，因此处理时间縮短了，精度提高了。
7、 然后，夹持足23松开，从工件la上升起到预定的距离。
8、 一旦CNC断定夹持足23己升起预定的距离，CNC指示 支撑结构4向另一位置移动，并再一次从步骤2开始处理。
注意步骤5和6重复次数可以从1到无限。 一个或多个夹持传动机构19可以方便地被电力地驱动，例如伺 服驱动。这就允许通过CNC的操作和控制更精确地分配夹持激活
器o
在这里提到的，用于钻、磨、扩孔、锥形扩孔、插铣、螺纹切 削、攻丝、定线、切割的手段统称为加工手段。在这里提到的加工 手段和用来成形切割、标记或用来弯曲和/或焊接操作的手段统称为 金属加工手段。在这里提到的，被加工手段加工的板件或其他工件 应当包括任何适合的可以被加工的材料制成的工件，例如木材、塑 料、玻璃、纤维(包括玻璃纤维)或金属，或上面提到的材料的组 合。在本发明的一个优选形式中，加工手段可以是金属加工手段， 工件可以是金属件。
在说明书和权利要求书中，词语"包含"以及其派生词用来表 示不仅仅包含列出的那些直接提及的部件、步骤和特征，还包含其 他没有特别列出的部件、步骤和特征，除非相反的情况被清楚地陈 述或上下文另外需要。
在说明书和权利要求书中使用的定向的词汇，例如垂直、水平、 顶部、底部、上部和下部应当被关联地解释，并基于这样一个前提， 就是部件、零件、项目、设备、装置或工具通常在某一特定的方向 被考虑，典型地，但是不排除其他，工件或板材位于水平面内。
本领域技术人员应当意识到这里描述的本发明的方法可以有很 多改进和变化，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1、一种用于加工实质上为平面的工件1a的设备100，在所述的工件1a之上或之内的多个加工区域需要一组加工动作，所述的设备100包括加工组件9，其可移动地安装在梁2、3上，沿着第一轴往复线性移动；以及组件轨道10，其以与所述梁2、3的合适的角度可移动的安装在所述梁2、3上，其特征在于，所述的设备100进一步包括安装在所述轨道10上的固定基板14，在第二轴的方向上沿着所述组件轨道10往复线性的移动；夹持基板23，其安装到所述固定基板14上，并适于被夹持到所述工件1a上以将所述加工组件9定位在预定的一个所述加工区域上；以及可移动的基板22，其安装到所述组件轨道10上，以相对于所述固定基板14在第二轴的方向上沿着所述组件轨道10有限地往复线性移动，所述加工组件9被安装到所述可移动的基板22上，以使所述加工组件9能够在所述预定的加工区域中在第二轴的方向上有限地线性移动。
2、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加工组件9 包含可移动的安装到工具轨道26上的加工工具24，其能够在所述 第一轴的方向上沿着所述工具轨道26，与可移动基板22所提供的运动一起往复线性的移动，在所述预定的加工区域内可略微地调整加工工具24的位置。
3、 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，通过所述加工工 具24在所述工具轨道26上的移动，以及所述可移动基板22在所述 组件轨道10上的移动，所述的加工组件9在与所述预定加工区域中 的一组加工动作相对应的一系列位置上连续地定位。
4、 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述的工具轨道 26被安装用来控制朝向或远离所述工件la表面的往复运动，以执 行每个所述加工动作。
5、 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述的加工工具 24是高速旋转的工具，能够在所述工件la上形成一系列凹槽或洞， 所述凹槽或洞的横向尺寸大于所述旋转工具的宽度。
6、 根据权利要求l所述的设备，其特征在于，所述加工组件包 括可延伸的传动机构19，用于将所述夹持基板14压紧靠在所述工 件la上，以将所述工件la锁紧在位置上。
7、 根据权利要求l所述的设备，其特征在于，所述加工组件9 和所述可移动基板22在所述第二轴的方向上的移动是被共同的驱 动器15、 16、 17驱动的。
8、 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述的共同的驱 动器15 — 17安装在平行于所述组件轨道10排列的驱动支持结构4上。
9、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的夹持基板 14向所述工件la施加一个夹持力，这一夹持力大于所述加工组件9 在执行所述一组加工动作时将要施加给所述工件la的最大预期力。
10、 一种加工工件la的方法，包括以下步骤 使用具有侧边的第一支撑装置1将所述工件la支撑到一个大体上水平的平面上；沿着所述侧边延伸线性支撑2、 3;将驱动支撑4与所述线性支撑2、 3结合，以使其沿着所述线性 支撑2、 3行进；安装沿着所述驱动支撑4往复行进的可移动的基板22; 在所述可移动基板22上安装加工组件9;在所述驱动支撑4上安装固定基板14，其可在第二轴的方向上 沿着所述驱动支撑4往复线性的移动；在所述固定基板14下方安装夹持基板23，其可相对于所述侧 边沿着所述驱动支撑4行进；夹紧所述工件la，使其在使用所述加工组件9和所述夹持基板 23执行加工期间不移动；独立于所述固定基板14移动所述可移动基板22;以及移动所述加工组件9的同时，所述夹持基板23被激活，并向所 述工件la施加所述夹持力。
全文摘要
本申请为用于工件加工的二次定位装置。一种用于加工工件1a的加工设备100，其具有多个加工区域，设备100包括加工组件，其可移动地安装在梁2、3上，沿着平行于工件1a的纵轴的第一水平轴移动；组件轨道10，其以适当的角度可移动地安装在梁2、3上以支撑加工工具。设备100还包括固定基板14，其安装在所述轨道10上并在第二轴的方向上移动；夹持基板23，其安装到所述固定基板14上并适于被夹持到所述工件1a上以将所述加工工具9定位在一个所述加工区域上；安装的可移动的基板22，相对于固定基板14在第二轴的方向上沿着组件轨道10有限地往复线性地移动。加工工具9被安装到可移动的基板22上，以使加工工具9能够在加工区域中在第二轴的方向上移动。
文档编号B23P23/00GK101642875SQ20091014841
公开日2010年2月10日 申请日期2009年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者李左章, 荃 王, 达米亚诺·阿尔贝托·梅西纳, 马克·里德尔 申请人:Hg-法利莱切割系统工程有限责任公司