用于加工单元的支架制造技术

一种用于机床的加工单元的支架，该支架包括支架壳体和在支架壳体上可围绕转动轴线转动的支架头以及用于围绕转动轴线相对于支架壳体转动支架头的转动驱动装置，为了改进这种支架，从而能够尽可能最理想地使用所述支架头的加工单元，提出以下建议，即，所述转动驱动装置具有驱动马达以及变速至缓慢的高传动比的无游隙的传动装置，利用所述驱动马达和传动装置能够转动所述支架头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于机床的加工单元的支架，该支架包括支架壳体和在支架壳体上可围绕转动轴线转动的支架头以及用于围绕转动轴线相对于支架壳体转动支架头的转动驱动装置。
技术介绍
此类用于机床加工单元的支架是公知的，在这种支架中通常使用用于转动支架头的转动驱动装置以及用于相对于支架壳体将支架头固定在各自的转动位置中的齿部例如曲轴圆锥齿圈。由此，支架头的各自的转动位置进而加工单元的取向由于这种类型的固定方式而在加工时被恒定地固定。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，改进此类支架，使得能够尽可能最理想地使用支架头的加工单元。所述任务在开头所述类型的支架中依据本专利技术由如下方式得到解决，即，转动驱动装置具有驱动马达和变速到缓慢(减速)的高传动比的无游隙的传动装置，利用该驱动马达和传动装置能够转动支架头。依据本专利技术的解决方案的优点可见于此，S卩，通过高传动比的无游隙的传动装置能够以较小的驱动马达功率利用足够大的保持力矩将支架头定位在任意的转动位置中，并且另一方面利用足够大的扭矩转动该支架头，从而使得该支架头的转动运动例如可使用为切削加工的加工单元的相对运动，或者驱动马达的扭矩高得足以通过高传动比的无游隙的传动装置使转动轴线运行为数字控制的A轴线(转动轴线)。依据本专利技术的解决方案特别有利的是，能够利用转动驱动装置将支架头无级地带到关于转动轴线的转动位置中，并且能够将支架头抗相对转动地定位在该转动位置中。由此，实现以下可行性，即，使用带有计算机数字控制的A轴线的所有优点的转动驱动装置。这种A轴线实现了以下可行性，即，自由构造加工单元的取向，并且在必要时同样通过数字控制直接在使用工具前对加工单元的定位误差或几何误差进行修正。此外，依据本专利技术的解决方案实现了以下可行性，S卩，在加工工件时使用围绕着作为进给轴线的转动轴线的转动运动，也就是说在加工工件时将围绕着A轴线形式的转动轴线的转动运动使用为工件与工具之间的相对运动，从而能够仅通过A轴线的运动或者在必要时内插地利用机床的其它轴线对固定的工件进行加工。在此，特别有利的解决方案作以下设置，即，所述变速至缓慢的高传动比的无游隙的传动装置以至少为10的系数降低了驱动马达的转速，更好的是以至少为15的系数降低， 并且特别有利的是以至少为20的系数降低。在此，高传动比的无游隙的传动装置能够构造成有反馈能力的传动装置，也就是说该传动装置不具有自锁。在这种情况下例如可以考虑的是，为了固定支架头各自的转动位置或者为了支持支架头各自转动位置的固定，在有反馈能力的传动装置的驱动侧布置无级的固定装置例如制动器，从而使得通过高传动比的无游隙的传动装置反馈的扭矩仅受限制地或者完全不作用到驱动马达上。然而特别有利的是，将驱动马达构造为对工具支架头的转动位置也在静止状态中进行保持的驱动马达，也就是说，该驱动马达具有足够大的静止力矩，以便能够反作用于反馈到驱动马达上的力矩。替代于有反馈能力的传动装置的设置，在其它解决方案中设置的是，所述高传动比的无游隙的传动装置是自锁的传动装置，从而使得通过该传动装置没有扭矩会反馈到驱动马达上，进而仅需对所述驱动马达作如下设计，即，使得该驱动马达能够施加为了转动支架头而需要的扭矩。在构造变速至缓慢的高传动比的无游隙的传动装置方面，可以考虑不同的可行方案。那么可以考虑的是，所述变速至缓慢的高传动比的无游隙的传动装置是自锁的涡轮蜗杆传动装置或者都有反馈能力的行星齿轮传动装置或摆线齿轮传动装置或谐波传动装置。摆线齿轮传动装置例如由Nabtesco Precision Europe GmbH公司提供，并且谐波传动装置例如由Harmonic Drive AG提供。在驱动马达的运行方面，至此不做更详细的说明。则有利的解决方案作以下设置，S卩，设置用于驱动马达的控制装置，利用该控制装置可通过转动驱动装置位置控制地转动所述支架头。由此，存在以下可行性，S卩，利用驱动马达将支架头转动到预先精确给出的位置中。特别有利的是，所述支架头能够位置控制地转动到任意的角度位置中。尤其在有反馈能力的传动装置的情况下，所述控制装置的另一有利的构造方案作以下设置，即，可以利用控制装置位置调节地转动并且定位所述支架头，也就是说，所述支架头能够位置调节地转动到一个接一个连续的转动位置中，然而也可以位置调节地固定在不同的转动位置中并且位置调节地维持该转动位置。在此特别有利的是，所述支架头能够位置调节地转动到任意的角度位置中并且定位在该角度位置中。另一有利的解决方案作如下设置，即，能够利用所述控制装置通过转动驱动装置围绕转动轴线以不同的转动进给速度转动所述支架头。在此特别有利的是，可以在一个范围内无级地调整不同的转动进给速度。在此有利的是，可以在转动进给速度为零和最大转动进给速度之间的范围内无级地调整所述转动进给速度。优选地如此来构造依据本专利技术可使用的控制装置，S卩，使得该控制装置是计算机控制的数字控制装置。所述控制装置优选以如下方式工作，S卩，使得该控制装置将通过传感器测得的实际位置与额定位置相比较并且相应地控制驱动马达。由此，所述控制装置能够尤其在位置调节的情况下，也在支架头静止状态时基于变速至缓慢的高传动比的传动装置将所述支架头精确地保持在预定的位置中，因为通过所述控制装置借助于驱动马达可以始终再调所述位置。在此特别有利的是，通过控制装置能够测得用于驱动马达的电流，以便使通过驱动马达的电流同样可以维持作用到支架头上的扭矩的尺度，也就是说在加工时至少维持作用到加工单元上的力的一部分的尺度。在此，在最简单的情况下，只要支架头的转动运动是进给运动，就可以生成作为切削加工工具的切削力的尺度的电流。为了测得支架头的转动位置，通常在驱动马达中设置转动位置传感器。尽管传动装置是无游隙的，然而也要调整所测得的转动位置的在精度方面的误差，从而使得特别有利的是，所述控制装置借助于传感器直接测得支架头的转动位置，从而由此显著改善精度， 能够以该精度运行到各个转动位置。例如，相对于支架壳体或者相对于机架实现所述转动位置的测量。尤其在这种借助于传感器测得支架头相对于支架壳体的转动位置时补偿所有位置误差以及转动驱动装置的不精确性，因为通过直接测得支架头的转动位置，所述转动驱动装置的位置误差不会在测得支架头的转动位置时对精度产生影响。在此，所述传感器可以布置在支架头中。然而特别有利的是，所述传感器布置在支架壳体中。此外有利的是，所述传感器直接测得支架头的转动位置，从而使得在测得转动位置时不再出现定位误差，尤其不会出现由连接在其之间的传动装置引起的定位误差。支架头转动位置的此类直接的测得例如可通过以下方法实现，S卩，所述支架头直接作用到传感器上，进而可无扭曲地测得支架头的转动位置。然而为了在布置传感器时具有较大的空间自由度，优选设置的是，所述传感器通过刚性的联接元件与支架头相联接。这种刚性的联接元件例如是轴，该轴一方面直接与支架头连接，且另一方面直接与传感器连接。有关结构方面特别有利的解决方案作以下设置，S卩，传感器通过同轴于转动轴线延伸的联接轴与支架头进行联接。尤其为了能够精确地测得各个加工单元的转动位置，优选设置的是，所述支架头包括用于具有加工单元的支架体的容纳部，并且联接轴与支架体联接。在此，有效地将联接轴朝支架头的端侧引导本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于机床的加工单元（２４）的支架（２０），所述支架（２０）包括支架壳体（３４）和在所述支架壳体（３４）上能围绕转动轴线（４０）转动的支架头（３０）以及用于围绕所述转动轴线（４０）相对于所述支架壳体（３４）转动所述支架头（３０）的转动驱动装置，其特征在于，所述转动驱动装置具有驱动马达（６０）和变速至缓慢的高传动比的无游隙的传动装置（５０），利用所述驱动马达（６０）和所述传动装置（５０）能够转动所述支架头（３０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·鲍曼，
申请(专利权)人：特劳伯车床有限商业两合公司，
类型：发明
国别省市：DE