[go: up one dir, main page]

CN1273264C - 多轴线性电机加工设备 - Google Patents

多轴线性电机加工设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1273264C
CN1273264C CNB018164781A CN01816478A CN1273264C CN 1273264 C CN1273264 C CN 1273264C CN B018164781 A CNB018164781 A CN B018164781A CN 01816478 A CN01816478 A CN 01816478A CN 1273264 C CN1273264 C CN 1273264C
Authority
CN
China
Prior art keywords
saddle
axis
bed
linear
shoulder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB018164781A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1482957A (zh
Inventor
阿蒂略·卡莫齐
埃托雷·卡莫齐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KARMAKI CORP
Original Assignee
KARMAKI CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KARMAKI CORP filed Critical KARMAKI CORP
Publication of CN1482957A publication Critical patent/CN1482957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1273264C publication Critical patent/CN1273264C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/015—Frames, beds, pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • B23Q1/626—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/28—Electric drives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/304312—Milling with means to dampen vibration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/309576—Machine frame
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/309576—Machine frame
    • Y10T409/309744—Machine frame including means to compensate for deformation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
    • Y10T483/1736—Tool having specific mounting or work treating feature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
    • Y10T483/179—Direct tool exchange between spindle and matrix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

一种由线性电机沿多个轴驱动且非常经久耐用的刚性加工设备，包括：限定至少一个第一轴的床体；至少一个仅在其一端由所述床体可操作地连接并支撑的支柱，用于沿第一轴引导支柱移动，所述至少一个支柱从床体伸出，形成第二轴；至少一个鞍形安装件，用于沿第三轴引导其移动并支撑心轴，使备移动；其中所述至少一个支柱包括开口结构，该结构设有与第二突肩相对的第一突肩，从而形成其内安装鞍形安装件的窗口；所述突肩包括箱形结构，该结构具有包括加强件的薄外壳，所述加强件位于相对的突肩和鞍形安装件之间；而且在所述相对的突肩和鞍形安装件之间，插入地设有线性电机，从而可沿所述第二轴移动鞍形安装件，同时向着鞍形安装件对突肩产生吸引作用。

Description

多轴线性电机加工设备
技术领域
本发明涉及一种多轴线性电机加工设备。
更具体地说，本发明的主题涉及一种带有三个轴的加工设备，其中，该设备例如可以是一种诸如铣刀之类的碎屑清除工具，可利用线性电机沿给送通道高速移动。
背景技术
实现这种类型的加工需要满足以下条件，即在连续地快速移动该设备时，甚至以0.5G的强大加速度移动该设备时，也能同时保证加工的精度。这就需要设计一种这样的结构，该结构足够坚硬，在加工期间不会变形，同时具有一定的刚性，不会由于电机工作的影响或者因加工期间产生的机械应力的影响而开始振动。
一般来说，这些加工设备包括一在垂直方向(Y轴)上延伸的支柱，该支柱被滑动地支撑在一床体的水平导轨(X轴)上。垂直导轨沿该支柱延伸，该导轨可操作地连接和支撑一鞍形安装件。上述鞍形安装件的拐弯处设有水平导轨，该导轨可用于滑动地支撑一主滑动座架，以便沿第三轴(Z轴)引导主滑动座架的移动。进而使主滑动座架用于支撑使该设备移动的心轴。
在专利文献US5,368425中，公开了具有上述特征的设备。
专利文献US5,368425中所涉及的加工设备的缺陷是：只能使用非常笨重庞大的结构才能满足上述工作条件，还有，对于其动态结构部件或者在加工期间可能移动的加工设备部件，尤其是组成设备Y轴的支柱都存在缺陷。很显然，以强大加速度移动时会产生很大的动态质量，这就是非常不期望的缺陷，该加工设备部件的外观和尺寸带来了显著问题。实际上，这种缺陷体现在设备成本的增加和整体重量的增加。
发明内容
本发明所要解决的问题在于设计一种特定结构的加工设备，可满足上述条件，同时可克服现有技术所述的加工设备中所存在的上述缺陷。
根据本发明的一个方面，提供了一种由线性电机沿多个轴驱动的加工设备，包括：床体，限定至少一个第一轴(X)；至少一个支柱，仅在其一端由所述床体连接并支撑，用于沿第一轴(X)引导支柱移动，所述至少一个支柱从床体伸出，而形成第二轴(Y)；至少一个鞍形安装件，由至少一个支柱可操作地连接并支撑，用于沿第二轴(Y)引导鞍形安装件移动；至少一个主滑动座架，由鞍形安装件支撑，用于沿第三轴(Z)引导主滑动座架移动，并且支撑用于工具移动的心轴。其中，所述至少一个支柱包括开口结构，该结构设有与第二突肩相对的第一突肩，从而形成其内安装有鞍形安装件的窗口；所述突肩包括箱形结构，该结构具有包括加强件的薄外壳，所述加强件位于相对的突肩和鞍形安装件之间；并且在所述相对的突肩和鞍形安装件之间，插入设有线性电机，从而可沿所述第二轴(Y)移动鞍形安装件，同时向着鞍形安装件对突肩产生吸引作用。
根据本发明的另外一个方面，还提供了一种包括上述设备的加工中心。
附图简要说明
从下面参照附图所述的一些非限定性的最佳实施例中，可清楚理解根据本发明所述的加工设备和加工中心的进一步特征和优点，但这些实施例并不局限于实例所述的形式。其中，
图1表示根据本发明所述加工设备的三向投影结构示意图；
图2以三向投影图表示包括图1所示设备在内的加工中心。
图3表示图2所示加工中心的主视图；
图4表示图2所示加工中心的侧视图；
图5表示图2所示加工中心的顶视图；
具体实施方式
参照上述附图，该加工设备整体上表示为1。加工设备1包括一至少支撑一支柱3的床体2，在该支柱3上，至少有一个鞍形安装件4可以滑动。在所述鞍形安装件4中，设有一适用于支撑一心轴6的主滑动座架5，以使设备移动。
所述床体2形成至少一个沿床体2纵向布置的第一轴(X)。例如，上述第一轴(X)可以水平设置。所述至少一个支柱3可操作地连接到所述第一轴(X)，从而床体只用其中一个端部7支撑该支柱，并沿所述第一轴(X)引导该支柱。至少一个支柱3伸出床体2，形成一第二轴(Y)。例如，所述第二轴(Y)与第一轴(X)成直角设置，具体地说是垂直设置。至少一个鞍形安装件4支撑在至少一个支柱3上，从而可沿所述第二轴(Y)引导该鞍形安装件。至少一个鞍形安装件的拐弯处形成一第三轴(Z)，例如与第一和第二轴(X，Y)成直角设置，具体地说是水平设置。所述鞍形安装件4支撑主滑动座架5，从而可沿所述第三轴(Z)引导该滑动座架5。在主滑动座架5中设有一心轴6，从而使该主滑动座架的操作端可容纳安装一设备的柄脚(图1)。
所述轴由线性电机8、9和10驱动，从而可使由心轴支撑的该设备到达任何位置，该位置可以是面向设备1的加工位置，还可以是其尺寸等于由支柱3、鞍形安装件4和主滑动座架5分别沿所述第一、第二和第三轴(X，Y和Z)移动的冲程量所限定的加工位置。
其优点是，所述至少一个支柱包括一开口结构，该开口结构设有与第二突肩12相对的第一突肩11。所述突肩11、12限定或围成一窗口13，在该窗口内部设有可操作地连接到第二轴(Y)的鞍形安装件4。
在突肩11、12和鞍形安装件4之间插入安装一线性电机9，该电机可使鞍形安装件4沿所述第二轴(Y)移动，并可对突肩11、12产生向着鞍形安装件4的吸引作用(a)。
进一步的优点是，支柱3设有一对称的结构，并相对安装有相同的线性电机9。所述线性电机9移动鞍形安装件的侧部，从而向着鞍形安装件4对突肩11、12施加大小相同但方向相反的吸引作用。换句话说，支柱3和鞍形安装件4都发生移动，总体上是平衡的，不会改变支柱的对称结构，但是，其稳定性和刚性却得到了增强。
根据一实施例，床体2包括一由增强肋加强的箱形结构。所述箱形结构的优点是可装满适用于对由设备的移动和加工过程中产生的振动进行缓冲的材料。例如，床体2的箱形结构装满聚合粘胶。具体地说，床体2的箱形结构由面向加工设备1的工作容积的前壁14、还有由具有纵向边缘的水平上表面围成的上壁15围成。在下面，床体2适用于安装在一底座上，例如，可利用自校准螺栓16(图2、3、4)将其固定在底座上。
设有一对线性导轨17，与上壁15的表面成为一体，形成第一所述轴(X)。这对导轨的线性导轨17最好彼此分开。具体地说，每一根所述导轨17在其纵向边缘的近端固定在床体2上。根据一实施例，每一根所述导轨17的横截面设有底部被切除的侧面，或者换句话说，凹式的侧面呈斜卧的V形。所述侧面形成几对球体滑动的轨道，或者最好是辊轴的轨道，这些轨道彼此倾斜或垂直交叉。
在这对线性导轨17之间，设有几组线性电机的定子部件，例如几组永磁绕组。优点是，所述几组定子部件组成了一对线性电机的定子部件，这对线性电机设置在分开的线性导轨17之间，组成一牵引床体。
根据一实施例，所述这对线性电机彼此一个挨一个地安装起来，例如，基本上覆盖了位于线性导轨之间的整个间距。特别是，所安装的这对线性电机的线性电机的电磁特性是是相互匹配的，从而施加在支柱上的作用是平衡的，而且与轴(X)的方向对齐，避免或限制了可能猛推支柱，从而引起横穿线性导轨的反作用。
形成第一轴(X)的线性导轨17连接到与滑架19成为一体的滑动块18上。所述滑架19设有一上表面、一面向床体2的下表面、指向第一轴(X)的纵向边缘和横向边缘，例如与第一轴(X)正交的边缘。优点是，预告安装所述滑动块18，使其沿导轨17移动而不产生作用。进一步的优点是，所述滑动块是带有重复循环辊的辊轴，例如是润滑式的辊轴，作用在床体2的线性导轨17的轨道上。根据一实施例，滑动块18的个数为4个，并安装在下部，靠近滑架19的顶点。
在滑架的下部，面对床体2的这几组定子部件，设有几组线性电机的驱动部件，有利的是一对驱动部件组，例如几组线圈组件。所述的一对驱动部件组可操作地连接到这对定子部件组上，从而沿限定第一轴(X)的所述线性导轨17移动滑架。
根据一实施例，构成第一线性电机一个部件的第一组驱动部件沿组成第二线性电机的第二组驱动部件的侧部设置。所述第一和第二组驱动部件在电磁特性上相互匹配，从而如上所述在支柱上产生平衡而匹配的作用。
根据进一步的实施例，所述驱动组可安装在滑架之下，从而沿轴(X)的方向可以调整，进而与施加在支柱上的线性电机的作用相一致。例如，第一或第二线性电机的至少一个线圈组件通过插入在轴(X)方向上延伸的开口中的螺栓而连接到滑架上。由于存在可调整的连接，因此有可能通过几何上对齐，通过一个挨一个地安装线性电机而产生相匹配的电磁效应。
这组线圈组件可操作地连接到由控制单元21控制的驱动装置20上。优点是，基于串联反馈的控制方式操作所述驱动过程，例如在电流、速度以及位置上进行控制。具体地说，位置反馈受与一位置传感器22工作连接的控制装置21的影响，例如可以是一线性位置传感器，例如可以是电磁、光学(光学原理)或者激光型的。所述传感器22例如可设置在线性导轨17附近的床体上(图2)。
与第一轴(X)相切，从滑架19起，离开床体2，最好是在垂直方向上，升起两个彼此相同且相对的突肩11、12。根据一实施例，突肩11、12沿着面向加工设备1的工作容积的滑架纵向边缘。由于设有肋板或加强板，该肋板或加强板把固定在滑架上的突肩的一端或者突肩的基部连接到滑架本体上，所述突肩11、12的后部得到加强。进一步地，也设有设置在突肩11、12外部、彼此相对而且安装在第一轴(X)方向上的肋板或加强板，以进一步对由所述第一轴(X)方向上的滑架的加速度在突肩上产生的压力发生作用。突肩11、12远离床体2的端部或者突肩的自由端，利用穿插部件23牢固地彼此固定在一起，利用突肩11、12限定支柱3。
突肩11、12和穿插部件23与滑架19一起组成一封闭的结构，该结构限定成具有相对平行的侧部的对称圆环。所述支柱3围成窗口13，在该窗口内设有鞍形安装件4。
突肩11、12和穿插部件23结构最好是呈箱形，最好设有蜂窝式的内部加强件。根据一实施例，所述箱形结构包括一由薄金属材料制成的外壳，该外壳包括肋板或者一设有加强隔板的自支撑结构以及一框架。优点是，由箱形结构围成的空间装满减震材料，同时，这些材料很轻，例如是很轻的聚合树脂，其中装有刚性填充材料。
由面24围成面向窗口13的突肩的侧部，该面板设有例如垂直设置的纵向边缘。在每一对所述面板上设有一对彼此相对的线性导轨25。在每一对突肩11、12上，设有所述这对线性导轨的导轨25，使其彼此隔开，例如靠近面板24的纵向边缘。所述相对的几对线性导轨25形成所述第二轴(Y轴)。所述第二轴最好与第一轴(X)正交，例如是垂直的。与形成第一轴(X)的线性导轨17类似，支柱3的每一所述导轨25的横截面设有底部切除的侧面，换句话说，设有斜卧V形的凹式侧面。所述侧面限定几对轨道，用以球体的滑动，或者最好是辊轴的滑动，这些轨道相互倾斜或垂直相交。
在每一面板24上设有线性电机9的多组定子部件，例如线圈组件。所述这些定子部件组设在突肩11、12的线性导轨的几对导轨25之间，使其彼此面对。
根据一实施例，面对的各定子部件组可调节地连接到面板上，从而能够与鞍形安装件上的线性电机产生的动作相一致。
形成第二轴(Y)的支柱3的导轨25连接到与鞍形安装件4成为一体的滑动块26上。根据一实施例，鞍形安装件4包括一箱形对称结构，该结构设有面向突肩11、12的侧面。特别是，所述箱形结构包括一密封部分，该部分的内部形成一用于主滑动座架5的支撑导向底座。所述底座组成一个由多边形壳体围成的通孔，该壳体设有最好与所述第一和第二轴(X，Y)水平及横交的表面。根据一实施例，滑动块26设在所述箱形结构的八个顶点附近，从而可连接到突肩11、12的相对的成对导轨的各线性导轨25上。预先安装所述滑动块26，滑动块的结构为再循环润滑辊轴，并具有与上述特征类似的特征，可把滑动块18连接到形成第一轴(X)的导轨17。
设有与鞍形安装件4侧面连接的线性电机9的多组驱动部件，这些部件例如可以是永磁体。所述多组驱动部件可操作地连接到设在突肩11、12上的多组定子部件上。对于第一轴(X)的线性电机8来说，与鞍形安装件4的侧面连接的这对电机也可利用由控制装置21控制的驱动器20在控制方式下工作。特别是，操作作用在鞍形安装件4的侧面上的线性电机9，使其依次与沿第二轴(Y)的所述导轨25移动的鞍形安装件4保持同步。
与第一轴(X)类似，线性电机9的驱动器20和控制装置21以反馈方式工作，具体地说，利用鞍形安装件位置传感器，例如磁性、光学27或者激光式线性传感器进行反馈(图2)。
鞍形安装件3的优点是设有用于平衡其重量的互锁装置，例如设有由液压或气压驱动的平衡汽缸和活塞的装置。
设有滑动块28，该滑动块与包围主滑动座架5的底座的多边形壳体连接。最好是，在多边形外壳的八个顶点上设有多对滑动块28。换句话说，有十六个滑动块28与包围多边形壳体的八个顶点的每个壁面相连。与第一和第二轴(X，Y)类似，可预先安装所述滑动块28，并可例如设有再循环润滑辊轴。
在所述滑动块28之间和多边形壳体的每一壁面处，设有线性电机10的多组定子部件。
在鞍形安装件4的箱形结构的所述内部底座内装有主滑动座架5，从而有四对固定在主滑动座架5上的线性导轨29连接到鞍形安装件4的八对滑动块28上，形成所述的第三轴(Z)。
所述主滑动座架5包括一箱形结构，该结构设有一多边形外表面和面向加工设备1的工作容积的前部。所述线性导轨29固定在多边形表面的外部，使其彼此分开，例如位于主滑动座架5的沿Y轴的纵向边缘附近，从而在它们之间有多组固定在主滑动座架5上的线性电机10的驱动部件，进而使其可操作地连接到设于鞍形安装件中的所述多组定子部件上，用以沿形成所述第三轴(Z)的导轨29移动主滑动座架。
对于第一和第二轴(X，Y)的线性电机8、9，连接在主滑动座架5的多边形外表面上的四台电机也可调节地连接到该表面上，从而与由主滑动座架5上的线性电机产生的动作相一致。所述电机进一步利用由一控制装置21控制的驱动器20在控制方式下工作。特别是，操作作用在主滑动座架5上的线性电机10，从而使其彼此保持同步，以便沿第三轴(Z)的所述导轨29移动主滑动座架5。与第一和第二轴(X，Y)类似，用于线性电机10的驱动器20和控制装置21在反馈方式下工作，具体地说，利用主滑动座架的位置传感器，例如磁性、光学27或者激光式(图2)线性传感器进行反馈。
主滑动座架5主要包括适用于该加工设备控制移动的心轴6。所述心轴6稳固地固定在主滑动座架上，使其操作端从主滑动座架的前部延伸，插入工作容积。
换句话说，由于设有与三个轴(X，Y，Z)互锁的线性电机驱动器，该驱动器采用控制方式工作，因此，主滑动座架的前部可达到加工设备1的工作容积的预定位置，沿随所需的轨道，遵从运动定律(时间定律)。
从这些图中，有可能进一步观察到一加工中心，包括具有上述结构的加工设备(图2、3、4和5)。
根据一实施例，加工设备1连接一框架结构30，该框架结构可使该设备沿其轴(X，Y，Z)自由移动，同时有可能与诸如换刀装置31之类的刀具服务装置以互锁的方式相连接，以便快速而自动地替换由心轴6支撑的设备，还有可能与一自动装置互相锁定，以便把该设备输送到可操作地与一刀具箱连接的设备更换装置。所述框架结构有可能进一步与加工设备1、一断开流体输送设备以及碎屑清除装置互锁。具体地说，所述框架结构有可能支撑住面板，这些面板组成密封住该设备及其工作容积的保护性屏障。
从上面所述可以理解，如何设置具有开口结构的支柱，在开口结构内支撑和引导有鞍形安装件，同时在支柱突肩和鞍形安装件的侧部之间安装线性电机，向着鞍形安装件产生对突肩的吸引作用，克服了现有技术中存在的缺陷。
优点是，开口结构的所述相互作用和线性电机的吸引作用有可能生产出重量轻体积小的加工设备和加工中心，同时仍然保持相同的工作容积。具体地说，这种解决方案有可能得到很轻的结构，这是一种特别经久耐用的刚性结构，可使各轴达到甚至大于1G的加速度，例如从1到2G的加速度，最好是1.1G。进一步的优点是问题的解决方案中，结构非常简单，这就有可能以相当低的成本生产出该设备和加工中心，并更容易地组装该设备。
为了更清楚地理解解决方案，重点集中在轴(X，Y，Z)、特别是第一轴(X)的上述移动方案的控制简单性上。解决方案有可能得到特别经久耐用的刚性支柱，而在现有技术中，只能采用诸如龙门架之类的更复杂的公知生产技术来得到这种支柱，而且从其两端支撑和引导这种支柱。采用这种解决方案有可能获得更高的经久耐用性和刚性，同时避免了同步支撑和移动支柱两端的复杂性和工作成本。
优点是，支柱和预安装辊轴导轨的床体和线性电机床体之间的结构能够实现具有刚性的侧部之间的连接，同时能够快速地响应由驱动器(迅速增加)发出的移动命令。
为了满足偶然的和具体的条件，本领域的技术人员可能利用其它等同功能的部件对上述加工设备的具体实施例进行多种改进、修改和替换，而不超出下述权利要求所述的保护范围。

Claims (49)

1.一种由线性电机沿多个轴驱动的加工设备，包括：
床体，限定至少一个第一轴(X)；
至少一个支柱，仅在其一端由所述床体连接并支撑，用于沿第一轴(X)引导支柱移动，所述至少一个支柱从床体伸出，而形成第二轴(Y)；
至少一个鞍形安装件，由至少一个支柱可操作地连接并支撑，用于沿第二轴(Y)引导鞍形安装件移动；
至少一个主滑动座架，由鞍形安装件支撑，用于沿第三轴(Z)引导主滑动座架移动，并且支撑用于工具移动的心轴；
其中，
所述至少一个支柱包括开口结构，该结构设有与第二突肩相对的第一突肩，从而形成其内安装有鞍形安装件的窗口；
所述突肩包括箱形结构，该结构具有包括加强件的薄外壳，所述加强件位于相对的突肩和鞍形安装件之间；并且
在所述相对的突肩和鞍形安装件之间，插入设有线性电机，从而可沿所述第二轴(Y)移动鞍形安装件，同时向着鞍形安装件对突肩产生吸引作用。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述至少一个支柱包括对称结构。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述箱形结构设有呈蜂窝状排列的内部加强件。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述至少一个支柱包括扩大结构，该结构从其自由端向着连接床体的一端扩大。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于至少一个支柱包括靠近基底的加强板，通过该基底与该床体连接。
6.一种如权利要求1所述的设备，其特征在于至少一个支柱的突肩利用穿插部件装置将其自由端机械地连接起来。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于至少一个支柱支撑在滑架上，以形成其内可容纳鞍形安装件的封闭环形结构。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一、第二和第三轴(X，Y，Z)相互正交。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于每一轴(X，Y，Z)都由至少一个线性电机驱动。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于每一台线性电机都可操作地连接到带有反馈部分的驱动器和控制装置。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于所述驱动器和控制装置设有反馈部分，至少利用与每一轴互锁的位置传感器连接。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于所述传感器是线性传感器。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于所述传感器是电磁类型的传感器。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于所述传感器是光学类型的传感器。
15.如权利要求1所述的设备，其特征在于每一线性电机包括一组定子部件和一组驱动部件。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于所述一组定子部件设置在床体中，而所述一组驱动部件设置在至少一个支柱中。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于所述一组定子部件设置在至少一个支柱的突肩内，而所述一组驱动部件设置在鞍形安装件内。
18.如权利要求15所述的设备，其特征在于所述一组定子部件设置在鞍形安装件内，而所述一组驱动部件设置在主滑动座架内。
19.如权利要求1所述的设备，其特征在于由至少一对与该床体形成一体的线性导轨形成第一轴(X)，在床体上可移动的滑动块与至少一个支柱形成一整体。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于所述至少一对线性导轨中的导轨安装在床体沿X轴方向的纵向边缘的附近。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于适用于在至少一个支柱上移动的至少一对线性电机安装在导轨之间。
22.如权利要求19至21中的任一项所述的设备，其特征在于滑动块设有再循环式辊轴。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于设有再循环辊轴的滑动块上的辊轴沿倾斜和交叉方向作用在设于导轨上的轨道上。
24.如权利要求19至21中的任一项所述的设备，其特征在于所述滑动块连接到预先安装的导轨上。
25.如权利要求19至21中的任一项所述的设备，其特征在于由至少两对与该突肩形成一体的相对的线性导轨形成第二轴(Y)，与鞍形安装件成为一整体的滑动块在该导轨上移动。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于滑动块的数目至少为八块，并安装在鞍形安装件结构的顶点附近。
27.如权利要求25所述的设备，其特征在于至少两对线性导轨的每一对线性导轨中的导轨安装在突肩沿Y轴方向的纵向边缘附近。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于在每一突肩的导轨之间设有至少一台线性电机，适用于移动鞍形安装件，并对向着鞍形安装件吸引突肩的过程施加相反的平衡作用。
29.如权利要求25所述的设备，其特征在于滑动块设有再循环辊轴。
30.如权利要求29所述的设备，其特征在于带有再循环辊轴的滑动块的辊轴沿倾斜交叉方向作用在设于导轨上的轨道上。
31.如权利要求25所述的设备，其特征在于所述滑动块连接到预先安装的导轨上。
32.如权利要求1所述的设备，其特征在于鞍形安装件为其前面打开的箱形结构，该箱形结构内部形成主滑动座架的支撑和导轨。
33.如权利要求1所述的设备，其特征在于由至少与主滑动座架成为一体的四对相对的线性导轨构成第三轴(Z)，与鞍形安装件成为一体的滑动块在导轨上移动。
34.如权利要求33所述的设备，其特征在于滑动块的数目至少为十六块，并安装在设于鞍形安装件中的主滑动座架底座的顶点附近。
35.如权利要求33或34所述的设备，其特征在于所述至少四对线性导轨的每一对线性导轨中的导轨设置在主滑动座架沿Y轴方向的纵向边缘附近。
36.如权利要求35所述的设备，其特征在于，在每一对导轨之间设有至少一台用于移动主滑动座架的线性电机。
37.如权利要求33至34中的任一项所述的设备，其特征在于滑动块设有再循环辊轴。
38.如权利要求37所述的设备，其特征在于带有再循环辊轴的滑动块的辊轴沿倾斜交叉方向作用在设于导轨上的轨道上。
39.如权利要求33至34中的任一项所述的设备，其特征在于所述滑动块连接到预先安装的导轨上。
40.如权利要求1所述的设备，其特征在于在床体中设有能够对振动进行衰减的缓冲材料。
41.如权利要求41所述的设备，其特征在于在床体中设有聚合粘胶。
42.如权利要求1所述的设备，其特征在于该支柱包括箱形结构，该结构具有包括加强肋在内的薄壳体。
43.如权利要求1所述的设备，其特征在于该支柱包括内含缓冲材料的箱形结构。
44.如权利要求1所述的设备，其特征在于该支柱包括箱形结构，在箱形结构内含与很轻的刚性材料混合在一起的聚合粘胶。
45.如权利要求1所述的设备，其特征在于设有与每一轴(X，Y，Z)连接的激光式位置传感器。
46.如权利要求1所述的设备，其特征在于与同一轴(X，Y，Z)连接的每一对线性电机可调节地与该设备的结构连接，以使与轴上的线性电机产生的作用相平衡并相一致。
47.一种加工中心，其特征在于包括如上述权利要求中的任一项所述的设备。
48.如权利要求47所述的加工中心，其特征在于包括自动换刀装置和自动进刀装置。
49.如权利要求48所述的加工中心，其特征在于自动进刀装置与所述换刀装置以互相锁定的方式连接，该自动进刀装置可操作地连接到刀具箱。
CNB018164781A 2000-10-03 2001-02-15 多轴线性电机加工设备 Expired - Fee Related CN1273264C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT0000394 2000-10-03
ITPCT/IT00/00394 2000-10-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1482957A CN1482957A (zh) 2004-03-17
CN1273264C true CN1273264C (zh) 2006-09-06

Family

ID=11133560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018164781A Expired - Fee Related CN1273264C (zh) 2000-10-03 2001-02-15 多轴线性电机加工设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20040077470A1 (zh)
EP (1) EP1309421B1 (zh)
CN (1) CN1273264C (zh)
AT (1) ATE333335T1 (zh)
AU (1) AU2001234087A1 (zh)
DE (1) DE60121600T2 (zh)
WO (1) WO2002028592A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102275087A (zh) * 2011-08-12 2011-12-14 翁强 框架式立柱四导轨运动结构的铣床的侧加工装置
CN105127768A (zh) * 2009-03-16 2015-12-09 P+L有限责任两合公司 机床导向支座组件

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2208078B1 (es) * 2002-05-16 2005-07-16 Soraluce, S. Coop. Fresadora de alta velocidad.
ATE387282T1 (de) * 2004-04-07 2008-03-15 Hpt Sinergy Srl Horizontale fräsbohrmaschine mit mobiler säule
ITBO20050021A1 (it) * 2005-01-17 2006-07-18 Jobs Spa Macchina utensile pluriasse
DE102005025370A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 Leistritz Ag Vorrichtung zum Ziehen, Stoßen oder Räumen von Nuten
DE102007057423A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Sms Demag Ag Fräsmaschine zum Fräsen einer Bramme
CN102355981B (zh) * 2009-03-31 2014-11-05 小松Ntc株式会社 卧式机床
DE102010030999A1 (de) * 2010-07-06 2012-01-26 Mag Europe Gmbh Vertikaldrehmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
CN102883855B (zh) 2010-08-30 2016-06-29 小松Ntc株式会社 卧式机床
JP5605502B2 (ja) * 2011-03-24 2014-10-15 村田機械株式会社 工作機械システム
TW201304898A (zh) * 2011-07-25 2013-02-01 Chuan-Zhou Cao 多軸工具機
CN102328234A (zh) * 2011-08-04 2012-01-25 四川欧曼机械有限公司 新型多轴加工机械
CN102632422B (zh) * 2012-03-29 2014-05-28 重庆大学 小型高速五轴联动机床
US9545677B2 (en) * 2014-03-06 2017-01-17 O.M.V. Officine Meccaniche Venete S.P.A. Numerical control machine-tool
CN104801993A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 广东工业大学 一种滑鞍横梁结构
CN106736799A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 南通国盛智能科技集团股份有限公司 一种抑制热变形中挂式高速天车龙门五轴加工中心

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05104332A (ja) * 1991-10-08 1993-04-27 Fanuc Ltd リニヤモータを利用した放電加工装置
US5368425A (en) * 1992-07-31 1994-11-29 Ford Motor Company Multi-axis linear motor positioner with Y-axis supported at single end
US5314397A (en) * 1992-07-31 1994-05-24 Ford Motor Company Positioning apparatus for multiple-spindle machining
JPH08309641A (ja) * 1995-05-12 1996-11-26 Toyoda Mach Works Ltd リニアモータを用いた送り装置
US5662568A (en) * 1995-05-12 1997-09-02 Ingersoll Milling Machine Co. Symmetrical multi-axis linear motor machine tool
JP3540091B2 (ja) * 1996-03-29 2004-07-07 株式会社森精機製作所 工作機械
DE19745233B4 (de) * 1996-10-19 2006-02-16 Horkos Corp., Fukuyama Spindel-Halterungskasteneinrichtung für Werkzeugmaschinen
EP0893196B1 (en) * 1997-07-24 2003-11-19 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Machine tool
JP2000218443A (ja) * 1999-01-28 2000-08-08 Sodick Co Ltd 放電加工の送り装置
JP2000237923A (ja) * 1999-02-23 2000-09-05 Toyoda Mach Works Ltd 工作機械
FR2801823B1 (fr) * 1999-09-07 2002-02-15 Renault Automation Comau Machine-outil d'usinage de type bibroche

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105127768A (zh) * 2009-03-16 2015-12-09 P+L有限责任两合公司 机床导向支座组件
CN102275087A (zh) * 2011-08-12 2011-12-14 翁强 框架式立柱四导轨运动结构的铣床的侧加工装置
WO2013023409A1 (zh) * 2011-08-12 2013-02-21 Weng Qiang 框架式立柱四导轨运动结构的机床的侧加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002028592A8 (en) 2003-10-16
AU2001234087A1 (en) 2002-04-15
DE60121600T2 (de) 2007-06-21
DE60121600D1 (de) 2006-08-31
ATE333335T1 (de) 2006-08-15
WO2002028592A1 (en) 2002-04-11
US20040077470A1 (en) 2004-04-22
EP1309421B1 (en) 2006-07-19
EP1309421A1 (en) 2003-05-14
CN1482957A (zh) 2004-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1273264C (zh) 多轴线性电机加工设备
CN1086975C (zh) 对称多轴线线性电动机机床
CN2539596Y (zh) 机床
CA3160861A1 (en) Motion isolation apparatus, methods, and systems
CN112809402A (zh) 用于大型双驱龙门铺丝一体化成型设备的龙门架体装置
CN101045270A (zh) 用于激光切割和/或作标记的装置
CN2743829Y (zh) 电子电器产品振动试验台
CN213497194U (zh) 一种激光切割头三维平移机构
US5346345A (en) High-force linear motor assembly using tandem axes
CN101092019A (zh) 直线电机驱动的z－a两自由度并联主轴平台
CN212665433U (zh) 整体式双横梁龙门铣床的横移系统及其内嵌滑枕固定结构
CN1248793C (zh) 通过用工具或“模型”拉伸金属薄板部件的成型机
CN1299959C (zh) 条状无纺布基材的恒张力拼接装置
US7000537B2 (en) Press and machine tool
CN1803395A (zh) 复合工作机
CN109850565B (zh) 一种面向3c行业的模块化多悬臂多功能设备
CN1245275C (zh) 具x轴倍速机构的机械
CN214350476U (zh) 一种igm龙门自动焊
JPH02145205A (ja) 形鋼穿孔機
CN215151075U (zh) 一种缓冲材料加工设备
RU2244617C1 (ru) Координатный стол (варианты)
CN221003671U (zh) 一种直线传动机构及开料加工中心
KR102460520B1 (ko) 모터 코일 분리장치
CN219853043U (zh) 转子底壳的轴承压装机构
CN214727789U (zh) 一种高速复合雕刻机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: CARMOFURQI MACHINE TOOLS OPEN CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: KARMAKI CORP.

Effective date: 20060303

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20060303

Address after: Brescia Italy

Applicant after: Karmaki Corp.

Address before: Brescia Italy

Applicant before: Karmaki Corp.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060906

Termination date: 20110215