具有工件更换装置的机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对工件进行工件加工的机床，其中该机床具有至少一个第一主轴总成，该第一主轴总成带有至少一个工作主轴，在该工作主轴上可以布置用于工件加工的加工刀具，其中，所述机床具有为了用加工刀具进行工件加工而将工件进行保持的工件保持装置，其中，该机床具有用于相对定位保持工件的工件保持装置与用于工件加工的第一主轴总成的引导装置，其中，该引导装置包括用于引导工件保持装置从而相对于第一主轴总成定位保持工件的工件架的工件架引导件。
【背景技术】
[0002]由DE10 2005 028 358 Al公开的机床装备有刀具更换装置、例如布置在侧面的刀具库，该刀具库由工作机器人装入加工刀具。布置在主轴总成前面的工件架在工件加工期间保持工件，所述主轴总成的工作主轴相互垂直地布置。已知的机床是多主轴机床。
【发明内容】
[0003]为了解决该任务，在开头所述类型的机床中提出，该机床具有工件更换装置、尤其工作机器人用于更换工件保持装置上的工件，该工件更换装置在通过相应的加工刀具进行工件加工时一起进行工件架的定位运动并且设计用于在通过第一主轴总成对其它由工件架保持的工件进行工件加工时更换工件架上至少一个没有处于工件加工的工件。
[0004]在此，基本构思是所述工件更换可以说没有干扰工件加工，也就是说，在工件架上进行工件更换时能够继续进行工件加工。也就是工件加工能够与工件更换同时进行，这使得机器非常快。
[0005]为了同步工件保持装置与工件更换装置的运动，有利地设置共同的控制装置用于操控两个组件，也就是工件保持装置和工件更换装置。然而两个单独的、操控工件更换装置和工件保持装置的控制装置也可以同步地工作。本发明的有利的实施方式例如以虚线提出为了操控工件保持装置而设置的架以及为了操控工件更换装置而设置的并且与架控制装置同步的更换器控制装置。所述两个控制装置例如可以通过总线、例如现场总线相互通讯。
[0006]不仅操控工件更换装置而且操控工件保持装置的控制装置有利地设计用于执行第一控制模块和第二控制模块，这些控制模块可以共同地在控制装置的处理器上执行并且直接相互通讯，例如通过共同的存储区域，根据在控制计算器或类似物内部的信息进行通讯。所述控制模块例如是软件模块。然而有利的实施方式也可以提出仅仅存在一个唯一的控制模块，其设计用于操控工件保持装置和工件更换装置，从而因此已经单独地确保同步的操控。
[0007]所述工件更换装置或其控制装置有利地具有输入接口，通过该输入接口能够接收包含工件保持装置的位置的位置信号。所述工件更换装置有利地设计用于实施叠加定位运动，在其中第一定位运动叠加第二定位运动。第一定位运动用于在位置固定的工件保持装置中更换工件，这本身是常规的，而第二定位运动用于同时跟随工件保持装置的运动。也就是原则上所述工件更换装置叠加地完成了两个定位运动，从而在工件更换时形成了流畅的过程。
[0008]除了同时操控工件更换装置和工件保持装置从而能够使两个组件几乎同时、无论如何协调地运动之外，所述工件保持装置也可以具有定位标记，根据该定位标记可以说工件更换装置能够跟随工件保持装置。所述定位标记例如包括无线电标记、光学标记或类似标记。通过所谓的三角测量法例如可以使工件更换装置跟随工件保持装置。然而“跟随”这个概念不应该理解为工件更换装置可以说在工件保持装置后面或快或慢(hinken)，而是确保两个组件的高精度的并且同时的运动。
[0009]在所述工件更换装置上有利地设置了用于保持至少两个工件的库架子，使得所述工件更换装置能够同时更换至少两个工件、优选所有配属于同时的工件加工的工件。也就是如果例如在相应的主轴总成中设置了三个工作主轴，那么同样由工件架同时地提供了三个工件。那么所述库架子就有利地实现了三个工件的同时更换。数量三在此仅仅理解为示例性的，并且例如也可以为数量二、四或者更多。
[0010]至少一个用于导入相应的工件的导入斜面有利地位于工件保持装置上。也有利的是，设置了用于将相应的工件卡锁在工件保持装置上的锁止装置。两种措施贡献于:补偿在相对于工件保持装置定位工件更换装置时的可能的不精确性、也即工件保持装置的运动，其中，工件更换装置在工件加工时可以说跟随加工过程。
[0011 ]有利的是，所述工件更换在运动阶段发生，在其中工件保持装置缓慢地运动，从而容易进行工件更换装置的定位工作。有利地如此设计所解释的控制装置、例如共同的控制模块或不同的控制模块，使得缓慢的运动阶段用于有效的工件更换，而工件更换装置例如在更快速的运动阶段期间在工件保持装置旁边进行定位，或者首先在其于随后的缓慢的运动阶段期间将工件存放在载体元件上或者从那里拿取之前还跟随工件保持装置的载体元件。
[0012]优选设计所述工件更换装置用于操作工件保持装置进入为了保持工件而设置的保持位置中并且/或者进入为了释放并且取出工件而设置的松开位置中。也就是所述工件更换装置主动地操作工件保持装置，从而其例如移动到夹紧位置中或者松开位置中以实现工件更换。
[0013]所述工件更换装置有利地设计用于在工件保持装置旁边相对于至少一个另外的工位定位工件。所述工位例如用于对工件进行去毛边。然而也可以在其它工位上进行工件的表征和/或测量。也就是由此，所述工件更换装置例如能够在所述工件保持装置之一不需要工件更换期间完成其它工作。
[0014]按本发明的机床例如可以是单主轴机床，也就是仅仅存在唯一的工作主轴。然而优选涉及多主轴机床。
[0015]本发明的优选实施方式提出，所述机床具有至少一个第二主轴总成，该第二主轴总成带有至少一个工作主轴。当然有利的是，所述第一和第二主轴总成(或者每个其它的主轴总成)具有多个、例如2个、3个或4个工作主轴。
[0016]在所述机床中有利地提出:所述第一主轴总成在引导装置的第一主轴总成引导件上进行引导，并且所述至少一个第二主轴总成在引导装置的与第一主轴总成引导件分开的第二主轴总成引导件上进行引导，使得所述主轴总成能够彼此独立地在由工件保持装置提供用于工件加工的工件的工作区域中以及为了更换加工刀具而设置在工作主轴处的刀具更换区域中进行调整。
[0017]在此，基本构思是所述主轴总成分别支承在各自的主轴总成引导件上，例如线性引导件、旋转引导件或类似物上，使得至少一个主轴总成能够实施工件加工，而至少一个另外的主轴总成刚好在刀具更换中，也就是运动到刀具更换区域中。对于工件加工来说，始终有所述主轴总成中的一个可供支配。
[0018]彼此分开的主轴总成引导件实现了所述主轴总成能够无碰撞地运动，也就是当例如一个主轴总成刚好进行工件加工而另外的主轴总成朝着刀具更换区域的方向或者从该刀具更换区域出来朝着工作区域的方向进行调整时不会相互碰撞。
[0019]在下面的描述中并且也在附图中所示的实施例中，例如分别设置两个可运动的主轴总成，其中当然也可以设置另外的例如三个或四个主轴总成。也可以考虑一个主轴总成仅仅装备有唯一一个工作主轴，而两个或更多个其它的主轴总成分别是多主轴的主轴总成，也就是具有多个工作主轴。
[0020]有利的实施例设置，所述主轴总成可朝相同的刀具更换侧运动，从而在唯一的也就是相同的刀具更换侧上进行刀具更换。也就是所述用于至少两个主轴总成的刀具更换区域有利地设置在工作区域旁边的唯一的刀具更换侧上，使得所述至少两个主轴总成为了刀具更换而分别朝相同的刀具更换侧运动。例如刀具库或者用于操作人员的操作位置那么就在刀具更换侧上。由此，机器的结构是非常节省空间的并且是经济的。然而，例如至少一个另外的第三主轴总成能够朝用于刀具更换的另一刀具更换侧运动。也就是能够例如设置两个或者更多刀具更换侧，其中有利的是，至少两个主轴总成具有共同的刀具更换区域。
[0021]然而虽然主轴总成引导件相互独立，但是原则上也可以设置不同的刀具更换区域用于第一以及至少一个第二主轴总成。也就是例如第一主轴总成能够朝用于刀具更换的第一侧进行调节，另外的主轴总成能够朝用于刀具更换的另外的第二侧进行调节。
[0022]优选在刀具更换区域和工作区域之间设置至少一个密封件(Abschottung)或者隔墙(Schottwand)。由此能够在工作区域旁边进行刀具更换，而在那里例如冷却剂、削肩或者类似物不会导致例如从刀具架子或者类似物到工作主轴上的污染。
[0023]然而密封件还有利地位于工作区域与为了更换工件而设置在工件保持装置上的工件更换区域之间。因此，也就是所述工件或用于工件的支架子在工件更换时不会通过例如冷却剂、润滑剂、削肩或类似物弄脏。
[0024]刀具库优选位于刀具更换区域中。在刀具库中存放加工刀具并且向相应的工作主轴提供用于更换。优选地，所述刀具库设计用于同时更换至少两个加工刀具。可同时更换的加工刀具的数量有利地相应于在其上待交换或者待更换加工刀具的相应的主轴总成的工作主轴的数量。由此优选地，全部的工作主轴能够同时更换加工刀具。
[0025]所述刀具库例如涉及圆形库(Rundmagaz in)和/或滚筒库(Trommelmagaz in)和/或链条库(Kettenmagazin)和/或架库(Regalmagazin)或者其组合。因此，也就是还能够例如为第一主轴总成设置第一类型的刀具库、例如圆形库，而为第二主轴总成或其它主轴总成设置与第一类型不同的第二类型的刀具库、例如架库。然而有利的是，一个且同一个刀具库配属于至少两个、优选地全部的根据主轴总成引导件的、可以说移动的主轴