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转塔车床的操作组件

阅读：62发布：2021-07-05

专利汇可以提供转塔车床的操作组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种安装在数控转塔车床上的操作组件，包括：适于对工件执行至少一次机械加工的操作模块；用于安装在工具夹持转塔上的支撑装置，布置成以可拆除的方式支撑操作模块；与工具夹持转塔分离的停放装置，布置成以可拆除的方式支撑操作模块；第一耦接装置，布置成通过至少一个第一接合运动/脱离运动使支撑装置与操作模块可拆除地耦接；第二耦接装置，布置成通过至少一个第二接合运动/脱离运动使操作模块与停放装置可拆除地耦接；支撑装置布置成通过第一接合运动(F)和第二脱离运动(G)从停放装置拾取操作模块；支撑装置布置成通过第二接合运动和第一脱离运动将操作模块传送到所述停放装置。本实用新型能够精确定位操作模块。，下面是转塔车床的操作组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.操作组件，包括：
适于对由转塔车床(1)的主轴(5)承载的工件执行至少一次机械加工的操作模块(3)，所述操作模块(3)集成有用于向所述操作模块(3)供应能量的供应装置(4)；
用于安装在所述车床(1)的工具夹持转塔(2)上的支撑装置(6)，所述支撑装置(6)布置成以可拆除的方式支撑所述操作模块(3)；
与所述工具夹持转塔(2)分离的停放装置(7)，所述停放装置布置成以可拆除的方式支撑所述操作模块(3)；
第一耦接装置(10)，所述第一耦接装置布置成：通过至少一个第一接合运动/脱离运动(F)使所述支撑装置(6)与所述操作模块(3)可拆除地耦接，所述至少一个第一接合运动/脱离运动由所述工具夹持转塔(2)执行，用于使所述第一耦接装置(10)接合/脱离；
第二耦接装置(11)，所述第二耦接装置布置成：通过至少一个第二接合运动/脱离运动(G)使所述操作模块(3)与所述停放装置(7)可拆除地耦接，所述至少一个第二接合运动/脱离运动由所述工具夹持转塔(2)执行，用于使所述第二耦接装置(10)接合/脱离；
所述支撑装置(6)布置成通过所述第一耦接装置(10)的第一接合运动(F)和所述第二耦接装置(10)的第二脱离运动(G)从所述停放装置(7)拾取所述操作模块(3)；所述支撑装置(6)布置成通过所述第二耦接装置(11)的第二接合运动和所述第一耦接装置(10)的第一脱离运动将所述操作模块(3)传送到所述停放装置(7)；
其特征在于，所述供应装置(4)包括用于输送承载机械加工能量的介质的装置。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述用于输送承载机械加工能量的介质的装置包括用于激光切割的光纤和/或用于等离子切割的气体管路和/或用于水喷射切割的水管和/或用于气动工具的气动回路。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述供应装置(4)包括用于传输处理流体的装置和/或用于供应电能的装置。
4.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述供应装置(4)包括至少一个供应线缆/管路。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述至少一个供应线缆/管路包括光纤线缆和/或用于传送处理流体的管路和/或至少一个电能供应线缆。
6.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述供应装置(4)包括用于容纳所述至少一个供应线缆/管路的至少一个柔性管状元件。
7.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述第一耦接装置(10)是公母接头类型；所述第二耦接装置(11)是公母接头类型；并且所述第一耦接装置(10)和所述第二耦接装置(11)相对于彼此布置成：所述第一耦接装置(10)的第一接合运动/脱离运动(F)横向于所述第二耦接装置(11)的第二接合运动/脱离运动(G)。
8.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述第一耦接装置(10)包括至少一套第一对突起，所述第一对突起在相应的第一对凹槽内能够连接/断连；所述第二耦接装置(11)包括至少一套第二对突起，所述第二对突起在相应的第二对凹槽内能够连接/断连；所述第一对突起由所述操作模块(3)承载，所述第二对突起由所述停放装置(7)承载。
9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，包括用于清洁所述第一耦接装置(10)和/或所述第二耦接装置(11)的鼓风装置，所述鼓风装置包括布置在一个或多个所述突起和/或所述凹槽上的一个或多个排气口(12)。
10.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，包括用于将所述第一耦接装置(10)锁定就位的第一锁定装置(13)和/或用于将所述第二耦接装置(11)锁定就位的第二锁定装置(14)。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述组件包括至少两个所述第一锁定装置(13)，所述至少两个第一锁定装置布置成在所述第一耦接装置(10)上分别施加彼此横向的两个锁定力，由此所述操作模块(3)精确地耦接在所述支撑装置(6)上的确定位置，和/或所述第二锁定装置(14)的数量至少为两个，所述至少两个第二锁定装置布置成在所述第二耦接装置(11)上分别施加彼此平行和/或同轴的两个锁定力，由此所述操作模块(3)以在所述停放装置(7)上的一定自由度的游隙的方式耦接，以促进所述操作模块和所述停放装置之间的耦接和/或解耦。
12.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述第一锁定装置(13)和/或所述第二锁定装置(14)包括耦接到各自的凹槽的弹簧推动构件。
13.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，包括第一传感器装置(15)和/或第二传感器装置(16)，所述第一传感器装置布置成：当所述操作模块(3)与所述支撑装置(6)耦接或解耦时发信号，所述第二传感器装置布置成当所述操作模块(3)与所述停放装置(7)耦接或解耦时发信号。
14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述第一传感器装置(15)和/或所述第二传感器装置(16)包括接近或存在传感器装置，特别是第一开关装置和/或第二开关装置，所述第一开关装置和/或第二开关装置布置成通过与所述支撑装置(6)和/或所述停放装置(7)的接触作用打开或关闭。
15.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，包括至少一个第一安全抵接件(17)和/或至少一个第二安全抵接件(18)，所述第一安全抵接件布置成通过抵接限制所述第一耦接装置(10)的接合运动来保护所述第一传感器装置(15)，所述第二安全抵接件布置成通过抵接限制所述第二耦接装置(11)的接合运动来保护所述第二传感器装置(16)。

说明书全文

转塔车床的操作组件

背景技术

[0001] 本实用新型涉及一种操作组件(operating assembly)，该操作组件可与数控转塔车床的工具夹持转塔相关联。

[0002] 特别地但非排他性地，本实用新型可应用于使用操作模块，例如安装在转塔车床的工具夹持转塔上的激光切割头。

[0003] 将激光切割头集成到高精度CNC机床、特别是滑动刀架车床中是已知的。激光切割头配备有线缆/管路系统，这些线缆/管路是承载光纤、供应工艺气体、供应电能等所必需的。这在将激光头集成到CNC机床中带来一定的复杂性。

[0004] 希望在CNC机床中、特别是在现有的机床中扩展激光切割头或其他类型的需要使用或多或少复杂的线缆/管路系统的操作模块的使用可能性。实用新型内容

[0005] 本实用新型的一个目的是改善现有技术的上述限制和缺点中的一个或多个。

[0006] 本实用新型的一个目的是使操作模块能够在CNC机床上使用，特别是在转塔车床上使用。

[0007] 一个优点是相对于工件精确定位操作模块。

[0008] 一个优点是能够使用具有相对复杂的供应线缆/管路系统的操作模块。

[0009] 一个优点是提供一种结构简单且便宜、操作简单且易于使用的操作组件。

[0010] 一个优点是提供可以与任何数控转塔车床相关联的操作组件。

[0011] 一个优点是制造一种能够提高具有工具夹头转塔的数控机床的性能和多功能性的操作组件，该操作组件的至少一部分安装在工具夹持转塔上。

[0012] 一个优点是利用数控机床了解工件位置的能力，特别是用于执行高精度的机械加工任务。

[0013] 一个优点是提供一种操作组件，该操作组件能够在转塔车床中补充设置有或多或少的复杂的供应线缆/管路系统的操作模块，其中操作模块特别地可以包括(例如激光、等离子、水等类型的)切割头和/或用于执行热处理(例如感应淬火)的气动工具和/或装置。

[0014] 这些目的和优点以及其他目的和优点通过根据以下阐述的一项或多项权利要求的操作组件来实现。

[0015] 在一个实施例中，操作组件、特别是待安装在数控转塔车床上的操作组件包括：布置成机械加工由车床的主轴承载的工件的操作模块(例如，激光、等离子或水型的切割头，或气动工具)、安装在车床的工具夹持转塔上的模块支撑装置以及安装在与转塔分离的车床元件上的模块停放装置，其中操作模块保持在停放装置上处于息止状态，其中在需要时，支撑装置从停放装置拾取操作模块，以将操作模块带到工作位置。

[0016] 特别地，操作模块可以集成用于对工件执行机械加工所必需的装置的至少一部分，比如用于传送承载机械加工能量的介质的装置(例如用于激光切割的光纤、用于等离子切割的气体管路、用于水喷射切割的水管、用于气动工具的气动回路等)和/或用于传输可能存在的处理流体的装置和/或用于一个或多个辅助设备的电能供应装置等。附图说明

[0017] 参考附图，可以更好地理解和实施本实用新型，附图通过非限制性示例示出了本实用新型的一个实施例。

[0018] 图1示出了局部剖面的转塔车床，在该车床上安装了根据本实用新型制造的操作组件的一个实施例。

[0019] 图2示出了图1中(以分解图)包括操作组件和工具夹持转塔的车床的细节。

[0020] 图3是图2中的细节的垂直凸起视图。

[0021] 图4是图3中的IV-IV剖面。

[0022] 图5是图3中的V-V剖面。

[0023] 图6是图3中的VI-VI剖面。

[0024] 图7是图1中的操作组件的部件、确切地说是停放装置的分解图。

[0025] 图8是图7中的停放装置的侧视图。

[0026] 图9是图8中的IX-IX剖面。

[0027] 图10是图1中的操作组件的部件、确切地说是支撑装置的分解图。

[0028] 图11是图10中的支撑装置的立体图。

[0029] 图12是图1中的操作组件的部件、确切地说是操作模块的分解图。

[0030] 图13至15示出了三个步骤，依次说明支撑装置从操作模块布置在停放装置上的静止位置拾取操作模块、然后将操作模块带到工作位置的操作。

具体实施方式

[0031] 参考上述图1，总体上示出了CNC机床，在具体情况下包括转塔车床1，该转塔车床具有至少一个旋转的工具夹持转塔2，工具夹持转塔布置成接纳多个可互换的操作模块工具夹持转塔。CNC机床可以包括已知类型的机床。

[0032] 总体上，用3指代用于安装在CNC机床的工具夹持转塔上、特别是安装在转塔车床1的旋转转塔2上的操作模块。

[0033] 如在这种特定情况下，模块3可以包括激光切割头，如已知的那样，激光切割头可以交替地设置有用于光纤的线缆和/或设置有处理流体传输管路和/或设置有用于至少一种辅助用途(例如传感器装置)的电能供应线缆。

[0034] 操作模块3特别地可以至少部分地集成在工件上进行机械加工所需的操作装置。这样的操作装置可以包括例如用于输送传送机械加工能量的介质的装置(例如用于激光切割的光纤、用于等离子切割的气体管路、用于水喷射切割的水管、用于气动工具的气源等)。
这种操作装置可以包括例如用于传送可能存在的处理流体的装置和/或用于一个或多个辅助设备的电能供应装置。

[0035] 在特定情况下，操作模块3(激光切割头)特别地设置有用于向模块3供应能量的供应装置4(包括至少一个供应线缆/管路)，并且该供应装置可以包括例如光纤线缆和/或用于传输处理流体的管路和/或至少一个电能供应线缆。如在该实施例中，供应装置4可以包括具有一定柔性的至少一个管状元件(用于容纳各种供应线缆/管路)。

[0036] 操作模块3可以适用于对特别是由转塔车床1的主轴5承载的工件执行至少一次机械加工。如上所述，操作模块3(激光头)特别地可以包括用于输送承载机械加工能量的介质和/或传输处理流体的装置和/或供应电能的装置。

[0037] 6示出了支撑装置，该支撑装置将被安装在车床1的工具夹持转塔2上，并且当操作模块必须被运送到工作位置时，支撑装置布置成以可拆除的方式支撑操作模块3。

[0038] 7示出了停放装置，该停放装置与工具夹持转塔2分离并且布置成当操作模块必须保持在静止状态时以可拆除的方式支撑操作模块3。

[0039] 在图1中，在支撑装置6上处于工作位置的操作模块3由实线表示，而在停放装置7上处于静止位置的操作模块3由虚线表示。

[0040] 如图2所示，如在该实施例中那样，支撑装置6可以包括具有至少一个固定部分8的支撑结构，该固定部分被固定(例如通过螺钉连接件)到工具夹持转塔2的工作区。如在该实施例中，停放装置7可以包括具有至少一个固定部分9的支撑结构，该固定部分被固定(例如通过螺钉连接件)到与转塔2分离的车床1的固定元件。

[0041] 根据本实用新型制造的操作组件可以包括元件的组合，该组合例如可以至少包括操作模块3、支撑装置6和停放装置7。

[0042] 操作组件特别地可以包括布置成将支撑装置6可拆除地耦接到操作模块3的第一耦接装置10(参见例如图3、10、10-15)。该可拆除的耦接可以通过由工具夹持转塔2可执行的用于第一耦接装置10的接合/脱离的至少一个第一接合/脱离运动(如以下将更好地解释的)来执行。在图13中，用箭头F指示接合运动。脱离运动可以发生在相反的方向。

[0043] 操作组件特别地可以包括布置成将操作模块3可拆除地耦接到停放装置7的第二耦接装置11(参见例如图3、5、7-9、12-15)。模块3与停放装置7之间的这种可拆除的耦接可以通过由工具夹持转塔2可执行的用于接合/脱离第二耦接装置11的至少一个第二接合/脱离运动(如以下将更好地解释的)来进行。图15中，箭头G指示脱离运动。接合运动可以发生在相反的方向上。

[0044] 第一耦接装置10和第二耦接装置11的前述接合/脱离运动可以在相对于停放装置7而朝向和远离支撑装置6的运动的之前和之后进行。

[0045] 如在特定实施例中那样，支撑装置6可以通过第一接合运动F(接合第一耦接装置10以将支撑装置6插入模块3)以及随后的第二脱离运动G(脱离第二耦接装置11以将模块3从停放装置7中拆除)从停放装置7拾取操作模块3。

[0046] 如在特定实施例中那样，支撑装置6可以通过第二接合运动(沿与脱离运动G相反的方向接合第二耦接装置11以将模块3插入停放装置7)以及随后的第一脱离运动(沿着与接合运动F相反的方向脱离第一耦接装置10以从模块3拆除支撑装置6)将操作模块3传送到停放装置7。

[0047] 如在该实施例中，第一耦接装置10可以是公母接头类型。如在该实施例中，第二耦接装置11可以是公母接头类型。

[0048] 第一耦接装置10和第二耦接装置11可以特别地相对于彼此布置，使得第一接合运动F(或脱离运动)横向于(在特定情况下垂直于)第二脱离运动G(或接合运动)。

[0049] 如在该实施例中，第一耦接装置10可以包括至少一套第一对突起(特别是如本实施例中的圆柱形销的形式)，该第一对突起在相应的第一对凹槽(与突起成形地耦接)内是可连接/可断连的。如在该实施例中，第二耦接装置11可以包括至少一套第二对突起(特别是如本实施例中的圆柱形销的形式)，第二对突起在相应的第二对凹槽(与突起成形地耦接)内是可连接/可断连的。

[0050] 如在此公开的特定实施例中那样，第一对突起可以由操作模块3承载。如在此公开的特定实施例中那样，第二对突起可以由停放装置7承载。如在这里公开的特定实施例中那样，第一对凹槽可以由支撑装置6承载。如在此公开的特定实施例中那样，第二对凹槽可以由操作模块3承载。

[0051] 操作组件特别地可以包括用于清洁第一耦接装置10和/或第二耦接装置11的鼓风装置。这种鼓风装置可以包括用于输送加压气体的导管装置(在特定实施例中，至少部分地在突起内部获得)。导管装置例如与加压气体源(未示出)连通，并终止于布置在一个或多个突起(如本示例中的)和/或布置在一个或多个凹槽上的一个或多个排气口12(参见例如图5、8、9)。

[0052] 操作组件特别地可以包括用于将第一耦接装置10锁定在位的第一锁定装置13(弹性的，参见例如图6、10)。在该特定实施例中，设置有至少两个(弹性的)第一锁定装置13，每个突起-凹槽耦接有至少一个第一锁定装置。如在该实施方式中，两个第一(固定)锁定装置13可以布置成分别施加彼此横向的两个(弹性)锁定力，使得操作模块3在机械加工期间以精确的方式耦接到承载模块3的支撑装置6上的确定位置。在特定情况下，由两个第一锁定装置13施加的锁定力的方向形成45°角。不过也可以提供其他的倾斜角。

[0053] 该操作组件特别地可以包括用于将第二耦接装置11锁定就位的第二锁定装置14(弹性的，参见例如图5)。在该特定实施例中，设置有至少两个(弹性的)第二锁定装置14，每个突起-凹槽耦接有至少一个第二锁定装置。如在该实施例中那样，两个第二(固定)锁定装置14可以布置为分别施加彼此平行和/或同轴的两个(弹性)锁定力，使得操作模块3以一定自由度的游隙耦接在停放装置7上，以促进二者之间的耦接和/或解耦。在特定情况下，由两个第二锁定装置14施加的锁定力的方向是同轴的并且是相反的。

[0054] 第一锁定装置13和/或第二锁定装置14特别地可以包括耦接到各自的间隙的弹簧推动构件。如在该实施例中那样，推动器构件可以包括球体。如在该实施例中那样，间隙可以包括环形槽。推动器构件可布置在承载上述凹槽的元件上，而凹槽可布置在承载上述突起的元件上。

[0055] 操作组件特别地可以包括第一传感器装置15(参见例如图4、12)，该第一传感器装置布置成当操作模块3与支撑装置6耦接或解耦时发信号。操作组件特别地可以包括第二传感器装置16(参见例如图5、6、12)，该第二传感器装置布置成当操作模块3与停放装置7耦接或解耦时发信号。如在该实施例中，第一传感器装置15可以包括布置成与支撑装置6接触的第一开关装置。如在该实施例中，第二传感器装置16可以包括布置成与停放装置7接触的第二开关装置。第一开关装置特别地可以包括至少一个第一微动开关。第二开关装置特别地可以包括至少一个第二微动开关。

[0056] 第一(开关)传感器装置15可以特别地布置在操作模块3上。第二(开关)传感器装置16可以特别地布置在操作模块3上。

[0057] 操作组件特别地可以包括至少一个第一安全抵接件17(参见例如图10、11)，该第一安全抵接件布置成(在支撑装置6上)通过限制第一耦接装置10的接合运动来保护第一传感器装置15。在特定情况下，操作组件包括两个第一安全抵接件17。

[0058] 操作组件特别地可以包括至少一个第二安全抵接件18(参见例如图5、7、8、9)，该第二安全抵接件布置成(在停放装置7上)通过限制第二耦接装置11的接合运动来保护第二传感器装置16。在特定情况下，操作组件包括两个第二安全抵接件18。

[0059] 操作组件可以包括第一(开关)传感器装置15的第一调节装置19(参见例如图10、11)。第一调节装置19特别地可以包括与第一开关装置可操作地关联的(布置在支撑装置6上的)至少一个第一调节榫钉(dowel)。

[0060] 操作组件可以包括第二(开关)传感器装置16的第二调节装置20(参见例如图5、7-9)。第二调节装置20特别地可以包括与第二开关装置可操作地关联的(布置在停放装置7上的)至少一个第二调节榫钉。

[0061] 操作组件特别地可以包括可编程电子控制装置(未示出，例如CNC机床的控制装置)和程序指令，该程序指令可由上述控制装置实施以这样的方式控制工具夹持转塔2：当操作模块3耦接到支撑装置6时，自动启动安全操作模式，在安全操作模式下阻止或限制转塔2的一个或多个功能，以保护操作模块3，特别是模块的供应装置4。特别是可以阻止转塔2的一些运动，和/或可以限制转塔2的一些运动的最大速度。当操作模块3返回到静止状态(耦接到停放装置7)时，程序指令可以提供自动返回到正常操作模式，在该模式中转塔的前述一个/多个功能得到恢复。

[0062] 在使用中，支撑装置6安装在工具夹持转塔2上，停放装置7安装在由工具夹持转塔2分开的车床1的固定元件上。操作模块3(通过第二耦接装置11)可拆除地连接到停放装置
7，以保持在静止状态。当操作模块3必须进入工作状态时，工具夹持转塔2移动，使得由转塔
2承载的支撑装置6从停放装置7拾取模块3。

[0063] 图13示出了耦接到停放装置7的操作模块3。承载支撑装置6的转塔2朝向停放装置7进行移动，使得耦接装置10(操作模块3上的突起和支撑装置6上的凹槽)同轴布置。此后，转塔2可以使支撑装置6执行接合运动F，从而与第一耦接装置10接合(将模块3上的突起插入支撑装置6上的凹槽内)达到图14中的配置。此时转塔2可以使支撑装置6执行脱离运动G(图15)，以脱离第二耦接装置11(从停放装置7上的突起拆除模块3上的凹槽)，然后离开现在耦接到支撑装置6的操作模块3。

[0064] 一旦支撑装置6已经获得模块3，转塔2就将模块3定位在相对于由车床1的主轴5承载的工件的工作位置中。一旦完成了操作模块3的任务，驱动转塔2以将模块3重新传送到停放装置7，其方向与前面公开的方向相反。

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