加工机台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及对工件进行切削加工处理的加工机台，此机台具备一个基架，该基架附有一个可沿着导件移动和调整定位的转轴马达。该转轴马达负责旋转驱动进行切削加工的工具。基架上配置有侧边脚架，基架即通过脚架支撑在底垫上。转轴马达配置在转轴马达槽口上，且至少脚架下方的转轴马达槽口下端是可调整定位的。
【专利说明】加工机台
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及对工件进行切削加工的加工机台，此机台具备一个基架，该基架附有一个可沿着导件负责工具旋转驱动、移动和调整定位的转轴马达。设有相应的驱动装置，以对转轴马达移动和调整定位。转轴马达本身的功能在于旋转式驱动切削加工的工具。
【背景技术】
[0002]大众对相关类属的加工机台已有相当程度的了解。这类机台的功能在于，在工件上，例如:汽缸头或变速箱机壳上，进行众多通常也相当复杂的切削加工处理。这类机台同时也被运用为通过相关链条或运输工具连接的加工产线的一部分，或亦可独立做为万用机台使用。为使工件加工更有效率，工件对应工具时，若能沿着数个轴做足够的高度位置调整，然后进行加工程序，这会是一个优点。众所皆知，实现工件与转轴马达之间不同的直线和旋转轴是一大耗费。例如，加工程序是通过一个由转轴马达固定和驱动的钻孔或铣切工具来进行，同时此加工工具会在一滚动条上旋转。此时，通常会选择迪卡尔式的配置，其意即三个成四边形空间的轴，或工具和/或工件可沿的调整定位的三个直线轴。基架上具有一个让转轴马达移动和调整定位的导件，该导件的纵向为Y轴，(不可翻转)转轴马达的旋转轴为直角方向，即为Z轴。而Z轴或装载有此工具的转轴马达的方向可为垂直、平行，亦可为斜的。
[0003]已知的加工机台的结构是，转轴马达由基架承担，基架上有一个Y方向的导件，做为转轴马达使用。同时，该基架以合适的方式固定在机台座上，而该机台座则固定在工作间地板的基座上。
[0004]这种已知加工机台的缺点是，从下方斜处理加工时，将工件配置在较高的位置上，此时机台的位置也会明显较高，因此机台结构也必须更大，耗费也更大，才能使转轴马达触及工件的所有区域。但工件垂直位置越高，也会导致机台设置位置也要相对较高，以避免工件的垂直运送。人员将工件建构在设置位置、绷紧在此位置或从上拆下时，这也会对该人员造成相对的影响性。
[0005]但当工件在较高位置上，必须从斜下方处理时，已知通过链条或运输工具彼此连接成加工产线的加工机台，也需明显较大的耗费。因为在这类加工产线，工件的运送是自动进行，可能额外配备具自动功能的工件举升装置，或也可能是使用相应额外的材料，使整个链条连接的产线提高至较高的高度上。
【发明内容】
[0006]本发明的目的即由此现行技术状态出发，如下改善本文一开始所述加工机台，实现更有效率的空间运用。
[0007]为实现上述目的，本发明推荐如本文一开始所述的加工机台，基架侧边配置有脚架，基架通过脚架支撑在底垫上，例如，一基座上，转轴马达通过脚架配置在转轴马达槽口上，转轴马达槽口则可在导件上移动和调整定位，至少脚架下方的转轴马达槽口下端是可调整定位的。
[0008]在现行技术状态下，基架的重量在配置在基架下方的脚架上方，在底垫，例如，基座上撑起。脚架设于一具有相当强度、因此也限制其往下移动作用的横梁上，做为支撑组件。依据本发明的建议在于，基架藉以撑起的脚架配置在基架侧面，如此一来，因横梁占用的机台空间，即可用于配置在转轴马达槽口的转轴马达的下降空间。根据本发明的建议，即可将转轴马达下降地比现行技术状态所知的程度更低，例如:可在水平轴上翻转的转轴马达型态，此外，也可从斜下方进行工件的加工处理，无须同一般情况下所需变更工件的高度位置。
[0009]在偏好的配置型态上，基架可沿着直线导件移动和调整定位，而直线导件是由两个平行走向、彼此隔有间距的导轨所形成，且基架通过脚架支撑在平贴在底垫上的导轨上。
[0010]例如，底垫可能就是工作间地板，但底垫又称基座。本发明涵盖的其中一种类型是，基架直接撑在底垫，即基座上或底垫(工作间地板、基座)上设有导轨，基座可在导轨上移动定位。此时须要使用到加工机台上配置的驱动装置，该驱动装置可操控和调整，使基架调整定位在直线导件上所需的位置上。偏好的情况是，直线导件的成形方式是，形成Z轴，Z轴为直线轴，在转轴马达水平方向旋转轴时，该直线轴与旋转轴平行。
[0011]由于根据此发明，脚架配置在基架侧边，因此直线导件的导轨也在侧边，不会阻碍到脚架下方的空间，该空间是马达槽口处理动作所需，必须保持净空。
[0012]另一种类型是，导件由两个平行走向、彼此隔有间距的导条所形成，且导条的间距小于直线导件的导轨之间的间距。转轴马达可沿着基架上的一导件移动和调整定位，利用两导条导入转轴马达的配置方式形成转轴马达槽口承座非常稳定的结构。
[0013]通过替代性建议的类型，即导条间距小于(直线导件)导轨间距的类型，能以简单的方式达到结构性目的，使介于直线导件的导轨之间的转轴马达槽口可向后移动，从下方进行加工时，也能下降。
[0014]理所当然地，须以相同或类似方式测定导条的间距以及导轨的间距。例如，可通过导轨或导条平行走向内缘的明显宽度来定义该间距，基架或转轴马达槽口即支撑在其上。
[0015]另也替代性地设计了，转轴马达槽口由一个相对较宽的导轨支撑，在这种情况下，该导条的宽度要等同于两个平行走向的导条间距。
[0016]另一个类型中预设了一个优点，即基架上的导条铺设在脚架两侧。转轴马达槽口导件的导条设于基架脚架的上方和下方，因此至少转轴马达槽口的下端，最好是脚架高度下方的转轴或转轴马达重心可下降。
[0017]优点是，基架通过直线导件支撑在底垫/基座上，直线导件配置在基架旁侧面，脚架亦配置在基架侧边。其优点在于，由此产生的直线导件配置是，其直线导件会以U形或通道状围绕基架下方区域，同时直线导件的建构群组原则上是一件式，意即承担各个导轨的两个零组件是通过一个中间件连接，但却是两个独立的结构组件，各自形成平行走向、并以信道状围绕基架的导轨。最后一个提及的类型有个优点就是，形成左右导轨的零组件是可以预先安排的，例如:这些导轨组件可利用适当的方式，无须配置中间载件，排列和固定在基座或承板上。
[0018]此外，另一类型设计了，可移动的基架上至少配置有第一个关节围台，其盖住没有基架的导轨区域。需注意的是，这类的加工机台是运用于切削加工，加工后的金属碎屑不得影响到基架定位精准的移动，通过关节围台的配置，导轨随时被关节围台盖住，而关节围台并未盖住有基架的区域。藉此可有效地保护导轨，避免受到金属碎屑波及而脏污。
[0019]可选择性的是，转轴马达槽口上也至少配置有第二个关节围台，其罩住或盖住没有转轴马达槽口的基架和/或导条区域。
[0020]同时，建议的这两个关节围台的配置方式皆是，关节围台包围整个导条或导轨，然后连接在可移动组件，即基架或转轴马达槽口上，并藉由其动作来移动。因此，导条或导轨末端上设有用于关节围台的导向组件或导向辊。使用关节围台的优点在于，关节围台会一直有弹性且确实盖住基架或转轴马达槽口未盖住的区域。
[0021]另一类型有一个巧妙的设计，第一个关节围台以垂直走向盖住导轨。当然也是可以将第一个关节围台配置成水平盖住导轨，虽然因此在形成的关节围台水平接触面上会形成不利的金属碎屑接触区域。理想的是关节围台为垂直走向，因为如此可大大降低金属碎屑附着于此的危险性。
[0022]导轨是以垂直方式承受重量，以消弭负荷，即可从上方完全触及。由于关节围台的巧妙设计，是垂直走向，因此导轨的上表面有盖板保护，且该盖板巧妙地为斜置方式，因此掉落在其上方的金属碎屑可轻易滑落，然后进行废弃处理。
[0023]由此产生了一个导轨的围罩，其盖住导轨的范围，一直到配置基架的那一侧，使金属碎屑无法进入，而配置基架的那一侧最好被关节围台盖住。
[0024]同时配置于导轨上表面的盖板并非直接位于导轨上，而是垂直且有间距在其上，使配置在基架侧面的脚架可以卡住这里。于是在导轨上方形成一个相应的空间。
[0025]此外，本发明亦包含有关关节围台用以遮盖导条或导轨的运用说明，如用于加工机台的实物。
[0026]运用关节围台，对于对准确性很敏感的导条或导轨有非常有效率的保护。在此说明，在关节围台相关说明中所述的所有特性以及根据本说明的运用，需视为与本发明相关。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图为本发明的一种规格范例，其表示:
[0028]图1为本发明的加工机台的立体视图。
[0029]图2为从俯视图(沿图1所示的Y轴)中检视本发明的加工机台。
[0030]图3为本发明的加工机台的一视图(沿Z轴)。
【具体实施方式】
[0031]图中相同或彼此相关的组件皆以相同的相关标示命名，因此，若非另有目的，否则不会重新说明。
[0032]图1为本发明的加工机台I的一种类型范例，该机台的作用在于在图上未显示的工件上进行切削加工工作。工件位于工件台7上，并在该处的准确位置上绷紧。加工机台I具有一个基架3。基架3上设有一个导件4，承载着转轴马达5的转轴马达槽口 50可沿着导件移动和调整定位。转轴马达5具有一个螺旋头52，其功用在于承接图中未示出的工件。
[0033]工件台7可以X轴方向移动和调整定位，工件台7的底座内配有相应的驱动装置。因此，工件台7具有一个工件槽71，其通过槽脚架72支撑在平行走向的轨道73上。轨道73的上表面配有一个固定的盖板74进行保护，不让金属碎屑进来。每个轨道73上设有一个关节围台75，其固定在工件槽71上，并围住轨道73，关节围台75的外侧是密封的，仅为了看得更清楚，图上显示为敞开的，以显示槽脚架72在轨道73上的承座。
[0034]此处所展示的解决方案可以让工件台7上的工件沿着X轴双向移动和调整定位，同时此X轴即形成一个迪卡尔系统的轴。
[0035]此迪卡尔系统的第二个轴是垂直方向(Y轴)走向的转轴马达5导件4。
[0036]第三个轴(Z轴)是由直线导件2所形成，基架3支撑在该导件上。直线导件2上的基架3当然也会有相应的驱动装置。直线导件2是由两个平行走向的导轨20a、20b形成，基架3的脚架30即支撑在其上。
[0037]和被关节围台75盖住的轨道73类似，导轨20a、20b也是由第一个关节围台61保护着，该关节围台以相同原理配置，并通过基架的动作来移动。两导轨20a、20b的结构相同，导轨20a、20b的上表面凸起盖板21，该盖板亦于关节围台61上方，并盖住它。
[0038]基架3上的导件4也是由一个连接在转轴马达槽口 50上的第二个关节围台62保护，使金属碎屑不会进来，此关节围台62也和所有其它关节围台一样，基本上使用位置是垂直走向。由于各可活动组件(工件槽71、基架3或转轴马达槽口 50)上的关节围台61、62、75，在其个别的移动方向前方和后侧已被连接，关节围台61、62、75的一部分会被移动的组件移动，另一部份则被拉着。同时，关节围台61、62、75保持其恒定的长度，以及也因此保持为其下空间的盖板，不让金属碎屑进来。
[0039]旋转轴还能设于例如:工件台7和/或转轴马达固定装置内或转轴马达5内，通过该旋转轴可进行多种加工程序。这种旋转轴很巧妙地也与此处形成的迪卡尔系统的直线轴X、Y、Z平行，虽然本发明并未确认为此几何依据。这些轴(直线和旋转轴)彼此之间也能呈现另一种空间导向。
[0040]除基架3外，还设有一个工具盒8，其由2X2工具盘80a、b所形成。此外，工具盒8也包含一个工具更换单元81，其功用在于将工具盘80a、80b中的工具83装入螺旋头52内、更换工具以及将更换下来的工具83重新置回工具盒8的工具盘80内。工具更换单元81可垂直移动(沿Y轴方向)，并具有一个绞接连接的操纵杆，利用该杆，该工具更换单元一方面可翻转至工具盘80a、b的各位置上，另一方在进行工具更换程序时则可触及螺旋头52。
[0041]通过本发明的加工机台上的工具盒8的配置，自然能大大增加这种加工机台的运用范围，因为转轴马达5相对于工件的高度位置弹性大增，且利用存放在工具盒8内的各种工具，即可进行各种相应的加工工作。
[0042]图2为俯视图(沿Y轴方向)。工件槽71的可动性是以双箭头X(与机台内部迪卡尔系统的X轴平行)标示。
[0043]直线导件2是由两个导轨20a、20b所形成，基架3沿Z方向的可动性以双箭头Z表不。
[0044]此规格范例图中所示的转轴马达5(为组件群组)是由转轴马达槽口 50所形成，该槽口可承接绕着翻转轴53转动的工具螺旋54 (通过一驱动装置可精准定位)。在此所示的规格范例图中，工具螺旋54会转动螺旋头52。有时候，此处还设有一个动力头，能为翻转的工具螺旋51产生单独的工具推力。
[0045]工具更换单元81不仅能沿着Z轴直线或翻转移动,还能如双箭头82所示,也能与Z轴平行移动，以便能在置入和取出工具83时，能触及到此规格范例图中所示、沿Z轴先后配置的工具盘80a、80b。
[0046]在图2所示的位置上，工具更换单元81正要将工具83装入螺旋工具82内。
[0047]当然，此机台也设有负责工具更换单元81进行不同动作的翻转或直线驱动装置。
[0048]图3为X轴方向的视图，从该图可看出基架3通过配置在其侧面的脚架30，支撑在直线导件2的导轨20a、20b上。此处设有导轨20a、20b的围罩22，其亦具有上方盖板21以及侧面组件，以尽可能保护导轨20a、20b，不让金属碎屑进来，加上关节围台61(见图1)使防护功能更臻完整。
[0049]在图3所示的位置上，转轴马达槽口 50配置位置相对较高，如此一来才能进行工具83的更换。转轴马达槽口 50沿垂直方向的可移动性是以双箭头Y(沿Y方向)标示。
[0050]工具更换单元81也是可沿一个方向与Y轴(见双箭头84)平行移动和调整定位，以便能从工具盘80a、80b承接或置入适当的工具83。
[0051]图中可清楚看出，脚架30下方的转轴马达槽口 50下端可降下，因为导轨20a、20b位于基架旁的侧面。藉此可达到，形成导件4的导条40a、40b的间距a小于直线导件2导轨20a、20b的间距b。由此可产生围住基架3的直线导件2的信道状或U形配置。
[0052]工具盘80可绕着水平走向的转轴旋转。
[0053]目前申请随附和后续提交的要求无先例地为取得广泛的专利保护。经进一步检测，特别是在相关现行技术方面，若其结果是，本发明目的地的任一特性虽然有利，但却不具决定性的重要性，则理所当然地现在就应该重新拟文，不要再提及这类特性，特别是在主权利要求中。类似的从属组合也含盖在本申请公告中。
[0054]此外还需注意，在不同规格型态中所述以及图中所示的配置和发明类型是可任意组合的，同时个别或数个特性可任意彼此更换。这些特性组合也同样公告出来。
[0055]在相关要求中提列的参考关系说明经由各从属权利要求的特性后续形成主权利要求的对象。但这并不表示放弃取得被参考的从属权利要求特性的独立和实物保护。
[0056]仅在说明中呈现的特性或包含数种特性的权利要求中的个别特性，可随时做为具发明重要意义，纳入一个独立权利要求/数个独立权利要求中，以与现行技术状态区隔，且若类似特性在关联性中与其它特性被提及或在关联性中与其它特性一起达到有利结果时亦然。
【权利要求】
1.一种对工件进行切削加工处理的加工机台，其特征在于，该机台(I)具有一个基架(3)，其附有一个可沿着导件(4)负责工具旋转驱动、移动和调整定位的转轴马达(5)，同时基架(3)侧面上配置有脚架(30)，基架(3)通过脚架支撑在一底垫，即基座上，转轴马达(5)通过脚架配置在转轴马达槽口(50)上，转轴马达槽口(50)可在导件(4)上移动和调整定位，至少脚架(30)下方的转轴马达槽口(50)下端(51)是可调整定位的。
2.根据权利要求1所述的加工机台，其特征在于，基架(3)可沿着直线导件(2)移动和调整定位，直线导件是由两个平行走向、彼此隔有间距的导轨(20a、20b)所形成，且基架(3)通过脚架(30)支撑在平贴在底垫上的导轨(20a、20b)上。
3.根据权利要求1所述的加工机台，其特征在于，导件(4)是由两个平行走向、彼此隔有间距的导条(40a、40b)所形成，且导条(40a、40b)的间距a小于导轨(20a、20b)的间距b0
4.根据权利要求2或3所述的加工机台，其特征在于，基架上的导条(40a、40b)是铺设在脚架两侧边上。
5.根据权利要求4所述的加工机台，其特征在于，直线导件(2)是以U形或通道状围绕基架(3)下方区域。
6.根据权利要求5所述的加工机台，其特征在于，可移动的基架(3)上至少配置有第一个关节围台(61)，其盖住没有基架(3)的导轨(20a、20b)区域。
7.根据权利要求6所述的加工机台，其特征在于，转轴马达槽口(50)上至少配置有第二个关节围台(62)，其罩住或盖住没有转轴马达槽口(50)的基架(3)和/或导条(40a、40b)区域。
8.根据权利要求7所述的加工机台，其特征在于，第一个关节围台￠1)以垂直走向盖住导轨(20a、20b)。
9.根据权利要求8所述的加工机台，其特征在于，导轨(20a、20b)的上表面有一个盖板(21)。
10.根据权利要求9所述的加工机台，其特征在于，导轨(20a、20b)—直到配置基架(3)的那一侧罩着一个围罩(22)，使金属碎屑无法进入。
【文档编号】B23Q1/01GK104339174SQ201410363337
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】伯克·哈特格罗 申请人:德商-格劳博机床有限责任公司