CN207806956U - 用于对容积式金属对象进行处理的机器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于对容积式金属对象进行处理的机器,尤其用于在组装状态的金属柜中热切割和/或激光切割出孔及随机轮廓。该机器包括框架(1),在水平定向梁(5)上固定有线性导轨,在所述线性导轨上布置两个垂直定向滑架(6),其中,所述垂直定向滑架(6)在它们的上端连接横梁(7),所述横梁(7)定向成朝向X轴并且垂直于Y轴,在所述横梁(7)上安装至少两个线性导轨,水平定向滑架(8)连接至所述的线性导轨,具有沿着X轴移动的能力,连杆(9)安装至所述水平定向滑架(8),在所述水平定向滑架(8)中移动,具有沿着Z轴在垂直方向上移动的能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于对具有随机形状和尺寸的容积式金属对象进行3D处理的机器,尤其用于在组装状态的金属柜中热切割和/或激光切割出孔以及随机轮廓,其中,处理的表面能够为倾斜的及非扁平的构造。该机器还适合于处理板材材料。
背景技术
工业的各种领域需要制造容积金属柜,其旨在包含用于各种目的的电气调整、切换及控制元件以及具有其他目的的元件。首先,分开制造这种金属柜,诸如底面、背面、门、内部分隔元件或者分割元件,然后,根据用于金属柜的具体要求来机械组装所有元件,或者将它们焊接为永久单件式构造。特定元件必须安装在完成的金属柜的周围以及内表面。
存在用于处理金属柜的公知机器,尤其这些机器用于在设计用于安装具有各种目的的技术元件的电气柜中创建开口,其中通过研磨以及热切割来定型开口。
当柜庞大时,实施各种开口以及狭槽是通过如下来实现的:将柜朝向机器的作业区域人工重定位(转动)来处理各个周围表面/平面;或者在拆卸之后顺序处理各个零部件。以这种方式处理金属柜需要许多人工操作,这不仅导致时间损失,而且由于重定位引入不精确。
存在用于激光切割扁平板材金属的公知机器,其包括横梁,横梁移过作业台,作业台设计成用于安放要处理的对象,例如扁平金属板材。
用于对扁平板材金属进行激光切割和钻孔的组合机器公知于EP0491747B1,其包括具有作业台的框架,其中,在框架上,在垂直和水平横梁的入口构造中,附接可移动的操纵器,激光切割头安装在该操纵器上,具有沿着坐标***移动的选择能力,该坐标***具有两个相互正交的X轴和Y轴。
用于对扁平金属板材进行组合的激光切割和钻孔的机器公知于EP2444195,其包括不可移动的C状框架,其中,坐标台安装在框架的下部,该坐标台具有沿着具有两个相互正交的X轴和Y轴的坐标***移动的选择能力,而激光切割头及钻头固定至框架的上部,它们每个由单独的驱动机构驱动,优选由线性电动机驱动。
在它们的限制申请中示出了公知激光切割机器的缺点。例如,由于它们的构造,尤其驱动机构的构造和切割头的自由移动,它们仅用于切割板材材料,而不允许处理容积式对象。
电机工程领域要求制造金属柜,金属柜旨在在表面上以空间中的通常位置包含具有各种目的的电气调整、切换及控制元件,以及具有其他目的的元件。
实用新型内容
考虑到在该领域上文陈述的技术的公知水平,本实用新型的目的是提议一种用于对金属柜进行处理的机器,其允许通过热切割对大型对象的周围表面进行处理,同时提供处理所有开口和/或狭槽的高精度。
通过用于对处于组装状态的容积式金属对象进行处理的机器来实现上述提到的目的,其是五坐标CNC(计算机数控)机器,具有相应的三个平移数控轴以及两个旋转数控轴,它们提供了在空间任意布置作业主体以及沿着整个运动范围平滑移动的选择能力。
该机器包括框架,其中,台安装在框架的下部,使操纵器具有沿着具有两个相互正交的X轴和Y轴的坐标***移动的选择能力,切割工具以及钻头由单独驱动机构提供动力。
根据实用新型,在框架的外侧/端部部分,在水平定向梁上安装及固定有限定Y轴的线性导轨,彼此平行的两个垂直定向滑架布置在其顶部,其中,垂直定向滑架在它们的上端连接至横梁,横梁定向成沿着X轴以及垂直于Y轴。
在横梁上安装至少两个线性导轨,水平定向滑架连接至线性导轨,具有的选择能力是沿着X轴移动,同时连杆(ram)附接至水平定向滑架,其具有安装在其上的导轨,所述导轨与水平定向滑架沿着X轴移动并且提供用于沿着Z轴进行垂直运动的选择能力。
两个旋转轴分别是“C”轴和“B”轴,它们安装在连杆的下端,“C”轴能够绕垂直轴旋转,“B”轴能够绕水平轴旋转,其中,“B”轴的驱动机构安装在至“C”轴的驱动单元上,“C”轴的驱动单元上安装额外平移轴“LH”的驱动单元,额外平移轴“LH”装备有活动滑架,切割工具附接至活动滑架上,并且活动滑架和切割工具的轴是共轴定向的。
在用于对组装状态的柜进行处理的机器中,具有脉冲操作模式的纤维激光用作切割工具。在实用新型主题的机器的样本版本中,“B”轴的驱动机构轴安装至“C”轴的致动单元。
优选的是,额外传递轴“LH”共轴于切割头的轴,这是由于该移动用来补偿经处理的表面的扁平度的缺乏,以及用来维持切割头(例如激光头)和金属表面之间的恒定距离。
为了实现X、Y、Z平移轴以及B和C旋转轴的驱动机构的平滑移动,每个移动利用使用滚珠丝杠以及波变速箱(wear gearbox)的无内隙(反向间隙)机构来实现。
根据机器的一个可选实施,X、Y、Z平移轴由线性电动机驱动,B和C旋转轴由旋转电动机驱动。
取决于处理特定容积式对象,辅助作业头能够安装在平移轴LH上,辅助作业头能够是钻头或者攻丝头。
根据实用新型,用于处理容积式金属对象的机器的不同之处在于,具有用于处理金属柜的周围表面中的狭槽以及孔的更高性能,其由具有计算机数控(CNC)的五坐标机器构成,具有相应的三个平移数控轴以及两个旋转数控轴,提供了用于将处理单元在空间任意定位以及沿着整个行程平滑运动的机会。
描述的机会允许显著减小对设计用于电气工业的容积金属柜以及容积式金属对象进行处理所需的劳动强度和时间,这需要在它们的内部进行各种类型及性质的操作。
附图说明
在以下说明书中将提出用于处理处于组装状态的容积式金属对象的机器的例子,视觉由附图提供,而:
图1示出了机器的一般轴侧投影。
图2是用于处理处于组装状态的容积式金属对象的机器的运动***图。
具体实施方式
下文描述了根据实用新型用于对组装状态的容积式对象的外表面进行处理的机器的一个实施例,其作为构造元件使用,它们的相互定位不约束使用其他等同元件或者具有相同属性以及功能的材料。
用于处理容积式对象的机器适合于处理用于电气工业的金属柜,其中,在组装状态下,在金属柜的主体上能够是位置、形式及尺寸提前确定的切割狭槽、孔或者其他切口。
机器包括框架1,放置在四个水平支腿2上,作业台3固定在框架1上,在作业台的顶表面上放置要处理的容积式对象4---柜或者二维对象或板材材料。在框架1的外侧部分处,线性导轨固定在水平定向梁5上,两个彼此平行的垂直定向滑架6放置在线性导轨上。在它们的上部分,滑架连接横梁7,横梁7朝向X轴水平定向,该横梁定位成垂直于Y轴。
在横梁7上安装至少两个线性导轨,滑架8水平地附接至该两个线性导轨,具有的选择能力是沿着X轴移动。连杆9安装至滑架8,具有的选择能力是沿Z轴在垂直方向上移动,同时其承载有沿着提到的Z轴的导轨,该导轨通过滑架8沿X轴移动。
在连杆9的底部安装两个旋转轴,两个旋转轴分别是垂直定向“C轴”10和垂直于“C轴”10的“B轴”11,并且两个旋转轴装备有驱动机构。因而“B”轴11的驱动机构安装在“C”轴10的处理单元上。在“C”轴10的处理单元处还安装了辅助平移轴“LH”12的驱动机构,辅助平移轴“LH”12装备有活动滑架(滑座),切割工具(例如激光头13)固定在活动滑架上,这是由于“B”轴11和滑架“LH”12具有垂直轴。
根据本实用新型的机器的操作
根据实用新型用于处理处于组装状态的金属柜的机器以以下方式使用:必须将处理对象(例如,金属柜的组装主体,设计用于安装电气技术元件)放置在作业台3上,距机器的坐标***特定位置。因此,根据提前设定在CMC(计算机数值控制)***中的程序,一个表面接一个表面地实现处理。
通过驱动所描述的三个X、Y、Z平移轴,提供了在机器的作业体积中必要的精确定位,绕垂直轴及水平轴旋转提供了切割用激光头13与相应处理表面的正交(垂直于处理表面)。额外平移模拟轴共轴于切割头13的轴,这通过补偿与标定位置的偏差(例如扁平表面的非扁平度)提供了作业工具和处理表面之间的恒定距离,这对热切割的正常功能是非常必要的。
通过无反向间隙机构来执行对“B”和“C”旋转轴以及“X”、“Y”、“Z”平移轴的驱动,这允许作业头移动的高准确度以及平滑度。
额外选择能力是钻孔的攻丝。为了该目的,安装了与切割头共轴定位的丝锥设备。其在附图中未示出。
Claims (9)
1.一种用于用于对容积式金属对象进行处理的机器,包括框架,作业台安装至所述框架的下部并且包括操纵器,所述操纵器具有在坐标***中移动激光切割头以及钻头或者攻丝头的能力,所述坐标***具有两个相互垂直的X轴和Y轴,所述激光切割头以及钻头或者攻丝头由单独驱动机构提供动力,其特征在于,在所述框架(1)的端部部分中,在水平定向梁(5)上固定有线性导轨,两个彼此平行的垂直定向滑架(6)布置在所述线性导轨上,其中,所述垂直定向滑架(6)在它们的上端连接横梁(7),所述横梁(7)定向成朝向X轴并且垂直于Y轴,在所述横梁(7)上安装有至少两个线性导轨,水平定向滑架(8)连接至所述横梁(7)上的线性导轨并且具有沿着X轴移动的能力,连杆(9)安装至所述水平定向滑架(8)并且在其上附接有导轨,所述导轨在所述水平定向滑架(8)中移动而具有沿着Z轴在垂直方向上移动的能力,其中,在所述连杆(9)的底端安装有彼此垂直定向的两个旋转轴;所述两个旋转轴分别为“C”垂直轴(10)和能够在水平平面中旋转的“B”轴(11),额外平移轴LH(12)的驱动机构安装至所述“B”轴的旋转单元,切割头(13)安装在所述额外平移轴LH(12)上。
2.根据权利要求1所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,使用具有脉冲模式的纤维激光作为切割头(13)。
3.根据权利要求1所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,所述“B”轴的驱动机构安装在所述“C”轴的输出轴上。
4.根据权利要求1所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,所述额外平移轴LH(12)布置在平行于所述切割头(13)的安装平面的平面中,所述额外平移轴LH具有平行于所述切割头的平移运动。
5.根据权利要求1所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,X、Y、Z平移轴中的每个由线性电动机驱动,B和C旋转轴通过旋转电动机驱动。
6.根据权利要求1所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,X、Y、Z平移轴及B和C旋转轴中每个的驱动设置有无反向间隙机构,使用滚珠丝杠联接器以及声波电动机。
7.根据权利要求1所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,额外作业头安装至所述平移轴LH的活动部件。
8.根据权利要求7所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,所述额外作业头是钻头。
9.根据权利要求7所述的用于对容积式金属对象进行处理的机器,其特征在于,所述额外作业头是攻丝头。
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