專利名稱：加工長工件特別是金屬異型件的機床和方法
技術領域：
本發明涉及到一個加工長工件特別是金屬異型件或由塑料或復合材料制成的異型件的機器和方法，用于，例如，生產門或窗的框架，或一般結構工件。
現有技術包含一個多軸機床，要加工的異型件被放置在機床的工作位置，通過多個沿機床縱向逐個排列并位于橫截面上的夾具固定。多個工作單元沿縱向滑動地安裝在機床床面上，每個軸承工具裝置在異型件上執行預先建立的工序。在機床的一端，為要加工的異型件安裝了一個儲存單元，做成的形狀，使得能夠通過一個推動異型件末端的推桿，沿軸向一次被推進一個型件到機床的一個插入位置，異型件在機床中的這個位置與機床的夾具對齊并且可以被置于機床上。在機床的另一端，安裝了一個出料機適合取出加工的異型件并沿機床縱向拖動異型件直到工件被引入為加工的異型件準備的儲存單元。
因此，異型件的定位和取出都通過沿著機床的滑動部件滑動異型件進行，由于異型件和所謂的滑動部件之間的碰撞，或者由于刨屑的存在，它可能意外地進入了異型件的壁和該異型件要滑入工作位置的表面或從工作位置取出的表面之間，可能會對異型件造成損壞。
如果異型件通過著色、氧化或相似方法進行過表面處理，異型件被損壞的危險特別高。
此外，按照現有技術，不放在一個異型件上實行切割操作還是把單個的半成品分割為幾部分，或者加工各部分的側面和端面或頭部，通常異型件不得不放置在至少兩個不同的，為了這個目的而裝備的機器上。
本發明的目的是改進現有的加工異型件的系統。
進一步的目的是減少異型件損壞的危險，特別是當它們被定位在機床上和/或從機床上取出時。
另一個目的是提高異型件加工系統的生產率。
在本發明的第一個方面中，提供了一個用來加工半成品工件特別是金屬異型件的裝置，包含機床支撐裝置，它沿縱向伸層安裝用來支撐要加工的半成品工件在工作位置，儲存裝置，安裝用來供應要加工的半成品工件和/或接收已經加工的半成品工件，移動裝置，安裝用來向和/或離所述的工作位置移動所述的半成品工件，其特征在于所述的移動裝置，在供應要加工的半成品工件到工作位置之前和/或在從工作位置取出已經加工的半成品工件之后，立刻可以在與所述的縱向垂直的平面上移動。
在本發明的第二個方面中，提供了一種加工半成品工件特別是金屬異型件的方法，包含把沿縱向伸展的要加工的半成品工件支撐在工作位置，儲存所述的要加工的半成品工件和/或已經加工的半成品工件，向和/或離所述的工作位置移動所述的半成品工件，其特征在于，所述的移動主要包含對于所述的縱方向沿橫向地移動所述的半成品工件，在所述的半成品工件至少在剛要到達所述的工作位置之前和/或在所述的半成品工件至少剛從所述的工作位置取出后，以防止所述的半成品工件就立刻沿著所述的縱向移動。
這樣，異型件由于沿機床的滑動表面或其他部分的擦傷所引起的損壞被根本性地阻止了。
此外，生產率也可觀地提高了，特別是當多個異型件軸向地和連續地排列在機床上加工時，事實上，當在一個部分上實行加工后，所述的部分可以從工作位置取出，而另一部分的加工這時已經開始。
在本發明的第三個方面中，提供了一種加工半成品工件特別是金屬異型件的方法，包含把沿縱向伸展的要加工的半成品工件支撐在工作位置上，切割所述的半成品工件達到把半成品工件的一部分與所述的半成品工件的剩余部分分離，在所述的部分和所述的剩余部分之間得到一個空間，在所述的空間中插入一個加工單元來加工所述的部分和所述的剩余部分的端部。
所述的得到包含從所述的部分去掉其余的部分。
此外，因為一起移動所述的部分與固定它的夾具，半成品工件的表面保持原樣。
由于本發明的這個方面，在異型件的端部實施加工成為了可能，這在以前可以通過把該部分定位到為了這個目的而裝備的機器上來完成。
參考附圖的描述可以更好的理解和實行本發明，附圖顯示了一個示例型的而不是限制型的實施例，其中
圖1是從機床的一端規率的根據本發明的機床的透視圖；圖2是圖1所示的機床的俯視透視圖；圖3是圖1所示的機床的正視圖；圖4是沿圖2IV-IV平面的截面圖；圖5是沿圖2V-V平面的截面圖；圖6是沿圖2VI-VI平面的截面圖；圖7是圖1所示的機床放大分解透視圖，在工作流程開始處；圖8是圖1所示的機床放大分解透視圖，在一個半成品工件被定位在在機床的夾具中后，也就是說，處于工作位置；
圖9是圖1所示的機器放大分解透視圖，當半成品工件的頭部被整平后；圖10是圖1所示的機器放大分解透視圖，在把一個部分從所述的半成品工件上分離下來的半成品工件的切割過程中；圖11是圖1所示的機器放大分解透視圖，在異型件的分離的部分和剩余部分之間得到一個空間后；圖12是圖1所示的機器放大分解透視圖，處于加工異型件剩余部分的端部的過程中；圖13是圖1所示的機器放大分解透視圖，處于加工異型件部分的端部的過程中；圖14是圖1所示的機器放大分解透視圖，處于從工作位置去掉加工部分的過程中；圖15是圖1所示的機器一個截面的分解透視圖，在三個不同的加工位置具有相同的切割單元；圖16是按照本發明的一個機床的分解頂部透視圖，顯示了切割單元的一個變形；圖17是圖16所示的機床的分解前部透視圖。
如圖1-6所示，加工金屬異型件4的機床2包含一個機座6，在其上有多個夾具8通過定位裝置沿縱向定位，定位裝置把夾具8以使它不能蓋住將要進行機械加工的異型件4的一部分的方式安排。
一個用于儲存要加工的半成品工件4的儲存單元10和一個用于儲存已經加工的半成品工件的各部分14的儲存單元12平行地安置在機床6上，分別位于機床對立的兩邊。儲存單元10和12都包含多個平行的帶式運送機，沿機床6橫向布置。
切割工組18，第一個工作單元20，第二個工作單元22和第三個工作單元24沿縱向滑動地連接在機床6上。
如圖4和15所示，切割工組18包含一個立柱26，可以繞豎直軸C旋轉，并底部連接在機床6的縱向轉子19上，在立柱26上，滑塊28被滑動地支撐并可以沿垂直方向移動，在其上有一個滑塊30在滑動裝置29上水平滑動。一個可以繞水平軸旋轉的桿31鉸接在滑塊30上，在所述的桿31上安裝了一個環形刀片32，通過一個馬達34驅動繞著它的中心軸旋轉。因此，刀片32可以保持在一個與機床6橫斷面成預定角度的位置，使得它可以在要加工的半成品工件上實施任意傾斜方向的切割。
參考圖16和17，根據一個變種得到了另一個切割單元18a，包含一個立柱26a，其底部連接在機床6的縱向轉子19上，這樣可以沿圖中箭頭F的方向在所述的機床6上滑動。在立柱26a上，另一個滑塊28a可以豎直地移動，如箭頭F1所示。另一個滑塊30a支撐在所述的滑塊28a上，這樣可以在滑動裝置29a上沿箭頭F2所示的方向水平滑動。另一個可以繞水平軸W旋轉的桿31a鉸接在所述的滑塊30a上，在其上可旋轉地安裝了一個支撐件，適合于繞與軸W相垂直的軸Z旋轉。在所述的的支撐件上安裝了另一個環形刀片32，通過一個相關的馬達34a驅動繞它的中心軸旋轉。這樣，切割單元18a的刀片32與切割單元18的刀片32相比得到了額外的自由度，因此使得可以實施在異型件4上的加工處理的范圍進一步擴大了。
如圖5所示，第一個工作單元20包含一個穿過機床6的門型結構36，所述的門型結構36可以沿轉子19滑動，并且提供了一個轉子38，在其上帶有刀具40，可以在要加工的異型件4上或其中的部分上實施機械加工。
轉子38安裝在一個支撐35上，這樣可以有角度地繞著水平軸A定位，安裝好的支撐35可以有角度地繞著垂直軸B定位，相對于滑車39沿門型結構36的十字桿體41滑動，它可以在滑塊37上垂直移動。這樣，刀具40可以很容易地安裝來加工要加工的半成品工件4的側面和半成品工件4或者其中一部分的端面和“頭部”，除了面向機床6的很難加工的表面。如圖6所示，第二個工作單元22和第三個工作單元24具有對稱的結構，并且相對于穿過機床6中心線的縱向平面對稱安裝。每個工作單元22和24各自包含一個立柱42，滑動地與轉子19嚙合，在其上安裝著一個垂直定位的滑塊44；一個臂46，安裝在所述的滑塊44上，這樣可以在橫斷面上水平移動。每個臂46都有一端接近機床6，機床支撐著一個轉子單元48，它可以相對于水平軸D成角度地定位。
在機床6上部，安裝著切割單元18和工作單元20、22和24、和一個由柱子52支撐的框架50，所述的框架50提供有導向軌54，它平行地從機床6上伸出，在其上一對橋結構58的端部可以沿縱向滑動，每個所述的橋結構58支撐著一個滑車60沿導向軌54縱向滑動；在每個滑車60上安裝了一個垂直移動的棒62，它的底端支撐著各自的鉗子64，鉗子上有夾片66適合于夾住要加工的異型件4或已經加工的部分14。
安裝的橋結構58和鉗子64可以被定位在異型件4上，可以從儲存要加工的半成品工件的儲存單元10中移去異型件4和一次把異型件4放置在夾子8中，夾子8把它們鎖定在工作位置。當一個異型件4或它的部分被加工后，鉗子64把異型件從工作位置取出并把它傳送到為已經加工的半成品工件準備的儲存單元12中。
機器按照圖7-14顯示的工序進行工作，更詳細一點的是參考圖7，鉗子64從為要加工的半成品工件準備的儲存單元10中取出一個異型件4置于傳送帶16上，把異型件4傳送到工作位置，夾在機床6的夾子8中，夾子已經預先定位好不會影響異型件4的加工；半成品工件4從傳送帶16上被提起定位在夾子8中，定位是通過降低它直到置于夾子8中實現的這樣當異型件4被傳送到工作位置時被避免了刮傷或損壞的危險。接著，(圖8)，關閉夾子8把異型件4鎖定在工作位置，此時鉗子64仍然夾著異型件4，沿縱向位置移動橋結構58，在機床6上拖動夾子8和鎖定的異型件4到一個工作位置，開始加工工序；有必要提醒的是，異型件4傳送時不在夾子上滑動。另外，夾子8和鎖定的異型件可以通過其他合適的傳動裝置沿縱向移動，例如切割單元18或工作單元20，22和24。
當異型件4被放置在加工工序開始的工作位置后，如圖9所示，切割單元18通過合適的驅動裝置在機床6上滑動，并且環形刀片32沿垂直的平面移動來實行異型件4的整平操作。接著，切割單元18移動到異型件4的一個截面上，在這里要實現另一個橫斷切割，把要加工的異型件的一部分68從異型件4上分離出來。仍然被夾子夾著的部分68，沿著與異型件4被移動到工作位置開始加工工序的方向相反的方向移動。部分68通過一個合適的傳動裝置例如第一個工作單元20來移動，在部分68和異型件4的剩余部分之間得到了一個空間。
同時，切割單元18被移動到異型件4的另一個截面，在這里要進行另一個橫斷切割，如圖10所示。
如圖11所示，部分68和面對所述的部分68的異型件4的剩余部分通過第一個工作單元20加工，例如它可以對端面70實行整平操作；此外，與此同時，工作單元22和24可以加工部分68的側面，包括面對機床6的表面，得到完全加工的異型件14，如圖12和13所示。
從夾子8中釋放加工的異型件14后，通過鉗子64把它從工作位置移開，鉗子64從夾子8中提起異型件4防止它被夾子擦傷，并把它傳送到為加工的異型件準備的儲存單元12中。
需要指出的是在先前的描述中提到的和在各自的組合中提到的單元、裝置和部分也可以是獨立的保護對象，在可以在分案申請中提出申請。
權利要求
1.加工半成品工件特別是金屬異型件的裝置，包含機床支撐裝置(6)，它沿縱向延伸并且安裝用來把要加工的半成品工件支撐在加工位置，儲存裝置(10，12)安裝用來供給要加工的半成品工件(4)和/或接收已經加工的半成品工件(14)，移動裝置(58，60，62，64，66)；安裝用來向和/或離所述的加工位置移動所述的半成品工件(4，14)，其特征在于，在供給要加工的半成品工件(4)到加工位置之前和/或從加工位置移去已經加工的半成品工件(14)之后，所述的移動裝置(58，60，62，64，66)，可以立刻在與所述的縱向垂直的平面上移動。
2.按照權利要求1的裝置，其特征在于，所述的移動裝置(58，60，62，64，66)主要在所述的機床裝置(6)的上方伸展。
3.按照權利要求1或2的裝置，其特征在于，所述的移動裝置(58，60，62，64，66)包含橋裝置(58)，該橋架裝置滑動地支撐在導向軌(54)的縱向上，平行于所述機床裝置(6)，并且安裝在所述的機床裝置(6)上部。
4.按照權利要求3的裝置，其特征在于，所述的橋裝置(58)通過滑車裝置(60)支撐著鉗子裝置(64，66)，其特征在于，滑車裝置滑動地安裝在所述的橋裝置(58)上。
5.按照權利要求3或4的裝置，其特征在于，所述的鉗子裝置(64，66)可以相對于所述的橋裝置(58)豎直地移動。
6.按照先前權利要求中的任何一個的裝置，其特征在于，所述的儲存裝置(10，12)平行地安裝在所述的機床裝置(6)上并且向所述的機床裝置(6)的一側伸出。
7.按照權利要求6的裝置，其特征在于，所述的儲存裝置(10，12)包含為要加工的半成品工件準備的儲存裝置(10)和為已經加工的半成品工件準備的儲存裝置(12)。
8.按照先前權利要求中的任何一個的裝置，進一步包含一個切割單元(18，18a)，支撐在所述的機床裝置(6)的滑動機構(19)上，從而可以相對于所述的機床裝置(6)沿縱向定位，所述的切割單元(18，18a)安裝用來沿橫斷面切割所述的半成品工件(4)。
9.按照先前權利要求中的任何一個的裝置，進一步包含至少一個工作單元(20，22，24)，它們支撐在所述的機床裝置(6)的滑動機構(19)上，從而可以相對于所述的機床裝置(6)沿縱向定位，所述的至少一個的工作單元(20，22，24)安裝用來在所述的半成品工件(4)上實行加工。
10.按照權利要求8或9的裝置，其特征在于，所述的至少一個工作單元(20，22，24)安裝在所述的切割單元(18，18a)和所述的機床裝置(6)的一端之間。
11.加工半成品工件特別是金屬異型件的方法，包含把要加工的主要沿縱向伸展的半成品工件(4)支撐在加工位置，儲存所述的要加工的半成品工件(4)和/或已經加工半成品工件(14)，向和/或離所述的加工位置移動所述的半成品工件(4，14)，其特征在于，所述的移動主要包含與所述的縱向垂直地移動所述的半成品工件(4，14)，以基本上防止了所述的半成品工件(4，14)，至少是在所述的半成品工件剛好到達所述的加工位置之前和/或在所述的半成品工件剛好從所述的加工位置被移開之后，立刻被沿著所述的縱向移動。
12.按照權利要求11的方法，其特征在于，所述的移動在所述的機床裝置(6)上方進行。
13.按照權利要求11或12的方法，其特征在于，所述的移動包含在豎直平面內移動所述的異型件(4，14)。
14.按照權利要求11-13中任何一個的方法，其特征在于，所述的儲存包含把所述的半成品工件(4，14)平行于所述的機床裝置(6)放置在它的一邊。
15.按照權利要求14的方法，其特征在于，所述的儲存包含放置所述的要加工的半成品工件(4)和所述的已經加工的半成品工件(14)。
16.按照權利要求11-15中任何一個的方法，進一步包含切割所述的半成品工件(4)，使半成品工件的一部分(68)與所述的半成品工件(4)的剩余部分分離，在所述的部分和所述的剩余部分之間得到一個空間。
17.按照權利要求16的方法，其特征在于，所述的得到包含沿縱向從半成品工件(4)的剩余部分移開所述的部分(68)。
18.按照權利要求16或17的方法，其特征在于，包含，在所述的得到之后，在所述的空間中插入至少一個工作單元(20，22，24)，這樣有可能加工所述的部分(68)的端部和所述的要加工的半成品工件(4)的剩余部分。
19.加工半成品工件特別是金屬異型件的方法，包含把要加工的主要沿縱向伸展的半成品工件(4)支撐在加工位置，切割所述的半成品工件，使半成品工件的一部分(68)與所述的半成品工件(4)的剩余部分分離，在所述的部分和所述的剩余部分之間得到一個空間，在所述的空間中插入至少一個工作單元(20，22，24)，來加工所述的部分(68)和所述的剩余部分。
20.按照權利要求19的方法，其特征在于，所述的得到包含沿縱向從半成品工件(4)的剩余部分移開所述的部分(68)。
21.按照權利要求19或20的方法，進一步包含儲存要加工的半成品工件(4)和/或已經加工的半成品工件(14)，把所述的半成品工件(4，14)平行于所述的機床裝置(6)放置在它的一邊。
22.按照權利要求19-21中任何一個的方法，進一步包含沿垂直于所述的縱向向和/或離所述的加工位置移動所述的半成品工件(4，14)，主要防止所述的半成品工件(4，14)，在所述的半成品工件剛好到達所述的加工位置之前和/或在所述的半成品工件剛好從所述的加工位置被移開之后，立刻被沿著所述的縱向移動。
23.按照權利要求22的方法，其特征在于，所述的移動發生在所述的機床裝置(6)上方。
24.按照權利要求22或23的方法，其特征在于，所述的移動包含在豎直平面上移動所述的異型件(4，14)。
全文摘要
加工金屬異型件的裝置和方法包含機床支撐(6)裝置，沿縱向伸展，適合于把要加工的半成品工件支撐在加工位置，儲存裝置(10，12)，適合于供給要加工的半成品工件(4)和/或接收已經加工的半成品工件(14)；移動裝置(58，60，62，64)，安裝用來向和/或離所述的加工位置移動所述的半成品工件(4，14)，并且在供給要加工的半成品工件(4)到達加工位置之前和/或在從加工位置移開已經加工的半成品工件(14)之后，立被在垂直于所述的縱向的平面上移動。
文檔編號B23Q7/00GK1414895SQ00817877
公開日2003年4月30日 申請日期2000年12月21日 優先權日1999年12月27日
發明者馬爾科·貝魯茨 申請人:俄玫機有限公司