[发明专利]可重构加工中心

说明书

一种可重构加工中心(1)，包括：‑沿第一方向(X)纵向延伸的基础结构(2)，‑第一可移动横梁(3)，其被支撑为使得其能够在所述第一方向(X)上相对于所述基础结构(2)移动并且设置有已装备的加工头部(4)，‑支撑元件，用以在所述基础结构(2)上支撑所述可移动横梁(3)，使得其能够沿所述第一方向(X)移动，‑第一丝杠齿条(5)，其与所述基础结构(2)成一体，包括第一螺旋圆形齿形扇区(51)，对于所述基础结构沿所述第一方向(X)的整个延伸，所述丝杠齿条(5)都在平行于所述第一方向(X)的纵向方向上沿所述基础结构(2)延伸，‑通过移动组件(7)可旋转地联接到所述可移动横梁(3)的第一螺钉(6)，所述螺钉(6)与相应的所述第一丝杠齿条(5)接合，所述螺钉的旋转轴线平行于所述第一方向(X)，其中所述基础结构(2)沿所述第一方向的纵向延伸是所述丝杠齿条(5)的齿的齿距的整数倍，并且其中所述基础结构(2)还包括用于联接的元件(8)，所述元件适合于沿着所述第一方向(X)将所述基础结构(2)联接到之后和/或之前的相邻的基础结构(2')。

技术领域

本发明涉及一种加工技术和系统领域。

特别地是，本发明涉及一种加工中心。

背景技术

在本发明中，术语“加工中心”用于意味着一种能够通过多种操作而转换工件的特性的系统，这些操作能够采用去材、增材、连接和塑性变形工艺。

通常，加工中心包含下列元件：

-供应能量的装置，通过该装置，获得用于提供加工的刀具和工

件之间的相对联接运动；

-用于固定工件的装置；

-用于方便固定和定向刀具的装置；

-用于控制三个上述元件的装置；

-用于根据所使用的转换加工来操作刀具的装置。

下文描述用于由机床组成的加工中心的传统解决方案。

后者使用改变被加工的材料的化学/物理特性的工艺，诸如材料的几何形状或材料的机械特性。

除了机床之外，其它加工中心例如是用于焊接、挤出、剪切、组装、测量等的中心(或加工站)。

机床的特性，诸如用于刀具和工件之间的相对运动的轴的数量和类型、轴的尺寸/行程以及功率，决定了机床的生产能力，调整能够制造出来的工件(棱柱形，旋转形)的形状(几何形状)，它们的尺寸以及产品的几何精度。

基于柔性，机床被分类为：

-传统或数字控制的通用机床(多用途)；它们具有最大的柔性，适合用于各种不同类型的加工。

-用于制造高产量的自动机床；当生产类型发生变化时，这些机床需要很长的设置时间。

-特殊的单用途机床；它们没有柔性，因为它们是为特定类型的加工而设计的。

传统上，工业基于所需的生产量来选择机床的类型。

通过从通用机器过渡到特殊机器，生产能力增加，代价是能够制造出来的产品的可变化性。

为了克服与柔性和生产能力相关的限制，在过去的50年中，已经提出了许多解决方案，诸如柔性制造系统(FMS)，尽管它们在专用系统方面具有更高水平的柔性(具有自动或特殊机床的生产线)，但是当生产产量需要比系统的额定能力低的生产能力时，柔性制造系统具有不合理的高成本。

从1996年在美国密歇根大学工程学院可重构制造系统工程研究中心(ERC/RMS)开始，开发了可重构制造系统的概念，其被定义为如下的系统，其“一开始就被设计用于在包括硬件和软件组件的系统结构中快速变化，以便响应于市场的突然变化或法规规定的要求的突然变化，在一系列零件中快速调整系统的生产能力和功能”。