[发明专利]用于加工工件的加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加工工件(特别是在加工期间固定在支撑装置例如夹紧框架或类似装置中的工件)的加工装置。所述加工装置有利地被设计成可设置在机器人臂上的至少部分自动化的钻孔装置，所述钻孔装置能够以其钻孔工具(自动地)正交地对准被加工的工件表面上的表面点，用以例如能够生产出孔、钻孔和/或凹部，其钻孔轴线与表面法线在所述加工表面上的钻孔中心点处重合(钻出正交的孔)。为此，所述加工装置在头部具有通过轴承装置可自由移动地安装且与测量装置相连的压板，其中，探测由压板倾翻引起压板的位置偏差(压板能够在所有点围绕所述加工工具的旋转轴线倾翻或枢转360度的角度)-特别是从中心位置出发，在所述中心位置所述压板内的通孔的、作为所述压板的表面法线延伸的中心轴线与所述加工工具的旋转轴线重合能够被探测到。

背景技术

此类设备已经由专利文献US5,848,859中公开。在该专利文献中描述了一种钻孔工具，其同样具有安装在钻孔机壳体中的钻孔机，在钻孔机的顶端设计有可自由移动的压紧支脚，其在支承侧具有在横截面上看位圆弧段形状的(球形的)支承面，所述支承面与钻孔机壳体中的与此对应的(球形的)表面配合。这里，压紧支脚通过各个保持弹簧相对于钻孔机壳体逆着所述钻孔机壳体中的球形支承面被保持偏压在规定的起始位置。所述压紧支脚的倾翻通过多个在横向设置的线性路程测量传感器进行探测，从而在所述压紧支脚倾翻时用于支撑钻孔装置的机器人臂的控制装置促使机器人臂被控制为所述钻孔工具相对于需钻孔的表面正交地对准。在该钻孔装置中，在钻孔过程期间产生的钻屑在压紧支脚的、紧邻其钻孔处的前部区域中被吸走。

发明内容

本发明的目的在于提出一种此类的加工装置，所述加工装置避免了前述的缺点。特别是要通过根据本发明的加工装置确保加工装置的更精确的或者更可靠的定位/对准。

根据本发明该目的通过权利要求1的总体特征实现。本发明的有利改进在从属权利要求中描述。根据本发明，提出将轴承装置(通过该轴承装置压板被可自由移动地安装在所述加工装置上)设计成球形接头或球节轴承。有利的是，将球节轴承设计为被封装，以便钻屑或类似物无法进入配合的轴承元件之间的支承点的区域中。此外，通过球节轴承(所述球节轴承包括至少一个具有球表面区域的轴承体以及以型面锁合的方式将轴承体包围在球表面区域的轴承容纳部分)确保不受力地保持压板，其中，没有蓄积的力施加在压板上，以在非加载的状态下将压板对准到或者保持在预设的位置(例如中心位置)。以型面锁合的方式包围轴承体的轴承容纳部分还确保了，即使在压板上出现拉力或压力时也无法将轴承体从轴承容纳部分中抽出。这种轴承装置的类型有效地避免了力不希望地作用到所述压板上的测量传感器上。所述轴承装置例如可以通过必要时略微修改的Hirschmann公司的铰接轴承类型号SC…、SSCP…或类似型号(目录GD 1905“高性能的铰接体和铰接轴承”，第19、20页)构成。球支承的压板(在压紧到被加工的工件上时对应于工件表面相对于工件对准)的对准特别是通过至少三次、优选四次距离测量来探测。此外所述距离测量可以基于接触借助于机械测量传感器或者无接触地、特别是通过光学的方法完成。在压板的无接触的位置测量的情况下，可以将三个或四个传感器特别是在圆周上围绕压板的工具通孔均匀分布地设置。可替换的是，但位置探测也可以通过仅一个传感器实现，通过该传感器先后测出不同的三个或四个测量点。为此所述传感器特别是可自由移动地安装。所述测量装置或者测量传感器系统以如下方式集成在加工装置中，即在加工点贴靠在工件表面上的压板的正交对准的情况与所有测量值的三次距离测量的情况下一样，以及在四次距离测量的情况下至少由每两个相对的测量传感器的测量值是相同的。

在本发明的一个特别优选的实施方式中，所述加工装置的加工单元被设计成具有用于容纳钻孔工具的钻孔主轴的钻孔单元。为了在所有时间即使在工作(或者切削加工)期间也能够确保压板在位置方面准确地布置，所述加工装置在远离压板的区域中-在所述加工工具的进给方向上看在球形接头的上游-具有横向设置的用于抽吸屑末和/或润滑剂或冷却剂的抽吸设备。通过所述抽吸设备的设置，压板的支承不会受到额外力的影响。