[发明专利]机床

说明书

技术领域

本发明涉及机床或优选地涉及用于加工工件(特别是用于加工大工件或复合组件的表面)的移动机床或移动铣床。本国际专利申请要求2014年9月11日提交的德国实用新型DE202014 007224.8的优先权。

背景技术

根据WO2010/147733A1，已知提出一种用于修复复合组件的表面的方法的通用移动机床。通用移动机床包含具有附接到框架的多个支撑腿的基本上矩形的框架，借助于该框架，移动机床能够被布置或安装在工件的表面上。

通用移动机床的加工头包含具有用于接收和驱动工具(例如，铣削、钻孔等)的工具保持器的工具主轴，其中加工头通过在彼此相辅建立的正交的X、Y和Z方向上的三个线性轴X、Y和Z可移位。在此，框架包含两个相对的框架区段，X轴的引导装置被安置在该框架区段上。

从前述通用移动机床开始，本发明的目的是提供一种用于移动使用的机床，该机床提高加工精度，同时在增加的实用性下提供较广泛的应用，特别是用于大复合组件或纤维增强塑料组件的自动修复，诸如在航空航天和汽车工业中。

为了实现上述目的，根据权利要求1或独立权利要求的机床，特别是移动机床被提出。从属权利要求与本发明的优选实施例相关。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出一种机床，其包含：框架，其具有两个相对的框架区段；多个腿元件，其被安置在框架上；第一拖板，其具有第一线性轴，并且在框架的两个相对区段上被引导和在方向X上可移位；第二拖板，其具有第二线性轴，并且在第一拖板上被引导和在方向Y上可移位；塔形元件，其具有第三线性轴并且被保留在第二拖板上；加工元件，其被保留在塔形元件上并且在方向Z上(直接地或间接地)可移位；以及工具主轴，其被安置在加工元件上用于接收工具。框架具有整体框架元件，该整体框架元件由纤维增强塑料，尤其是碳纤维增强塑料制成，并且包含两个相对的框架区段。

特别地，这具有以下优点：机床的框架可以拥有非常低的重量并且因而整个机床可以拥有非常低的总重量，使得根据这方面的移动机床能够由几个操作者手动地承载或移动。

例如，考虑到框架的长度和宽度尺寸从0.5米到1.5米，利用这种结构可能提供具有减小的总重量的移动机床，特别是小于100kg的移动机床，该机床能够由两个或三个操作者手动地承载或移动并且能够被手动地布置或安装在大型组件上。

此外，除了非常有利的重量减小之外，根据本发明的框架的结构通过由纤维增强塑料制成的整体框架元件提供，进一步的优点是相比于由金属材料制成的框架和如同现有技术中可能具有多零件结构的框架，可以实现框架的优秀的刚度，以便可以在根据本发明的机床中实现显著提高的加工精度。

上述有点的组合有利地允许用于大复合组件或纤维增强塑料组件的自动修复的移动机床的使用，诸如在航空航天和汽车工业中。

根据优选的示例性实施例，机床进一步包含第一旋转轴和/或第二旋转轴，该第一旋转轴经配置以使加工元件围绕第一旋转轴旋转，该第二旋转轴经配置以使加工元件围绕第二旋转轴旋转，该第二旋转轴横向于或垂直于第一旋转轴安置。

这提供以下优点：机床的加工选项、控制选项和可能的应用可以显著地增加，因为除了相对于根据WO2010/147733A1从现有技术熟知的工件的表面在加工元件处带有三个线性轴的结构具有控制主轴中的工具的三个线性自由度之外，还可以提供两个或更多个旋转自由度，使得运动控制拥有可能的所有五个空间自由度。

为了测量工件的表面并且相对于工件确定工件的工件位置和取向，移动工件优选地包含激光测量设备。此外，移动机床可以例如包含一个或多个照相机，用于工件的表面的视觉检查和/或观察例如由框架或框架的内部形成的加工空间

根据优选的示例性实施例，用于引导第一线性轴的第一拖板的引导装置被直接安装和/或固定在整体框架元件上。这使得进一步提高机床的运动学的刚度成为可能，并且此外机床的总重量能够被进一步减小，因为组件的数量减少。

根据优选的示例性实施例，第一拖板具有两个相对的横向构件，该两个相对的横向构件优选地从框架的两个相对的框架区段中的一个延伸到两个相对的框架区段中的另一个，其中用于引导第二线性轴的第二拖板的引导装置被优选地安置在第一拖板的两个相对的横向构件上。

根据优选的示例性实施例，用于引导第二线性轴的第二拖板的引导装置被安置在第一拖板的侧面上的第一拖板的两个相对的横向构件上，在该侧面上，第一拖板在框架的两个相对的框架区段上被引导，使得机床的第二拖板和框架被安置在第一拖板的相同侧上。