专利名称：生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产设备，它具有多个彼此相邻设置成一排的加工机器；包括下列部件的装载输送装置连接加工机器的输送轨道，至少一个可在输送轨道上移动的装载装置，和至少一个设置在装载装置上的工件抓取器，以用于向加工机器供应待加工的工件和用于从加工机器卸下已加工的工件；供给输送装置，用于沿横向于输送轨道的方向的输送方向向装载输送装置供应待加工的工件，以及卸载输送装置，用于沿横向于输送轨道的方向的输送方向从装载输送装置上卸载已加工的工件。
背景技术：
这种类型的生产设备应用广泛并且例如在EP 1084794 A1或WO02/00388 A1或DE 197 56 278 A中被公开。该生产设备也称作生产线，包括多个加工机器，该加工机器彼此靠近设置，使用装载输送装置和用作装载装置的传递装置向加工机器供应工件或从加工机器卸下工件。这些常规生产设备结构非常复杂。
发明内容
因此，本发明的根本目的是简化这种类型的生产设备的结构。
根据本发明，该目的可通过具有以下特征的上述生产设备实现所述至少一个工件抓取器可围绕单独一个枢轴在降低的传递位置和升高的输送位置之间枢转。工件抓取器围绕单独一个轴枢转并且其结构和运动非常简单。该工件抓取器在至少大致水平的方位被装载或卸载，即，接纳被传递到加工机器的待加工的工件。以相同的方式，将已加工的工件从加工机器上卸下并运走。为防止碰撞，工件抓取器在输送期间向上枢转。
优选地，所述至少一个工件抓取器是叉形的。这种进一步改进特别有利于将工件承载器/垫板接纳在工件抓取器内以及从工件抓取器卸下工件承载器。
还优选地，该工件承载器包括侧向保持元件；所述至少一个叉形工件抓取器包括具有用于接纳该保持元件的凹槽的两个臂。在这种进一步改进中，可将工件抓取器设计成所谓的消极工件抓取器，该抓取器不需要实际施行抓取动作。原则上，这种独创性的设备还可与静止的工件台一起使用，并且加工机器也可在工具主轴沿z方向移动的情况下使用。此外，所述加工机器可包括可相对于输送轨道的方向沿横向移动的工件托架。在这种设计中，工件抓取器是具有特别有利的进一步改进的所谓消极抓取器。使用工件托架将工件从向下枢转的工件抓取器输送到加工机器中的加工位置以及反方向操作。不需要专门的工序。
优选地，所述两个工件抓取器设置在装载装置上。在这种进一步改进中，一个工件抓取器可用于输送待加工的工件，而另一个工件抓取器可用于输送已经加工的工件。这减少了加工机器的停工时间，即不运转的时间。
优选地，所述供给输送装置和卸载输送装置与输送轨道邻接，从而留出间隙；并且，靠近供给输送装置或者靠近卸载输送装置设有存储输送装置；并且，设有传递输送装置，该传递输送装置可在卸载输送装置前面的传递位置、存储输送装置前面的存储位置、以及这两个位置之外的不工作位置之间移动。根据这种改进，供给输送装置、卸载输送装置、存储输送装置、传递输送装置和配合操作的装载装置的设计以非常简单和灵活的方式供应待加工的工件、重新定位这些工件以及卸载已加工的工件。所述的输送装置的设计可非常简单。可进行并行加工和顺序加工，即，可在多个加工机器上对不同工件同时执行相同的加工工序，或者在加工机器上对同一个工件依次执行不同的加工工序。
更优选地，加工机器在输送轨道的一侧上设置成单独一排，并且存储输送装置靠近供给输送装置而设置在这一侧。这种进一步改进尤其有利，因为它利用不同的输送装置的输送运动和各个加工机器的工件托架的可移动性来向工件抓取器传递工件或者从工件抓取器卸下工件。这一改进的有利的结构细节包括所述传递输送装置当定位在位于卸载输送装置前面的传递位置时，将所述卸载输送装置与供给输送装置相连接。或者，所述供给输送装置、卸载输送装置、存储输送装置和传递输送装置形成为具有可驱动输送辊的辊式输送器。
此外，本发明的其它有利的设计和可能性还包括所述传递输送装置可设置成在输送轨道上移动；两个工件抓取器之间的间隔可对应于供给输送装置和存储输送装置之间的间隔；工件托架被设计成用于从叉形工件抓取器中拉出工件承载器，以及用于将工件承载器推入叉形工件抓取器内。
从下面参照附图对实施例的说明中可看出本发明的其它特征、优点和细节。在附图中图1示出根据本发明的生产设备的俯视图；图2在与图1相比放大的视图中示出生产设备的局部的俯视图；图3示出具有装载装置的加工机器的侧视图；图4示出图3的局部放大视图；图5示出图1的局部放大视图，其中工件托架具有垫板但是不带有工件；图6示出带有工件的工件抓取器的部分剖开的局部侧视图；以及图7示出部分剖开的工件抓取器的俯视图。
具体实施例方式
附图中示出的生产设备包括具有输送轨道4的装载输送装置1，该输送轨道通过支承件2支承在地板3上。
加工机器5、6——在本例中为机床——设置在装载输送装置1的一侧(图1的左侧)。该加工机器包括其上设有x向托架8的机架7，该托架8可利用滚珠辊轴驱动器(ball roll spindle drive)9平行于输送轨道4的纵向方向水平地移动。在x向托架8的面对装载输送装置1的一侧设置有托架10，该托架10可由滚珠辊轴驱动器11垂直地移动。在y向托架10上设有工具主轴12，该工具主轴不能沿z方向(即，水平的、横向于x方向并垂直于输送轨道4的纵向方向的方向)移动。工件托架13设置在机架7上从而能够由滚珠辊轴驱动器14沿z方向移动和沿z方向驱动。工件台15设置在工件托架13上并可围绕垂直的B轴线(平行于y方向)和围绕水平的A轴线(平行于输送轨道4并沿x方向延伸)枢转。碎屑输送器16设置在机架7的位于工件托架13下方的一侧，并被设计成螺旋输送器以将碎屑输送到设置在输送轨道4下方的中央碎屑输送装置17。
待加工的工件18被夹紧在相应的工件台15上。为此，设有被设计成垫板19的工件承载器，每个垫板具有工件座20。各工件18被精确地安装在这些垫板19上。在现有技术中——例如从EP 1260304 B1(对应于US6,619,641 B2)——已知这种垫板19。
使用所谓的零点(zero point)夹紧装置21将垫板19夹紧在工件托架13的工件台15上，零点夹紧装置21的结构类似于工具夹紧装置，每个零点夹紧装置21通过沿向下方向拉动安装在垫板19底侧的底切夹紧螺栓22，将该夹紧螺栓固定在该零点夹紧装置21上。这种零点夹紧装置21是常规类型并且例如在US 6,641,128 B2和DE 199 20 291 A1中被公开。
装载输送装置1将待加工的工件18供应给加工机器5、6并将已加工的工件18从加工机器5、6卸下。为此，装载装置23可移动地安装在输送轨道4上。该装载装置23包括移动托架24，该移动托架24以大致C形形状包围输送轨道4并支承在轨道4的上侧和下侧。在移动托架24上设有移动驱动马达25。通过安装在输送轨道4上的齿条26实现从马达25到轨道4的传动。两个相邻的工件抓取器27、28沿输送轨道4的纵向方向设置在移动托架24上的支承座29内，并且可围绕平行于输送轨道4延伸的枢轴30枢转。每个工件抓取器27和28具有一个活塞缸枢转驱动器31、32，该驱动器可被液压驱动以使抓取器独立枢转。驱动器各自的缸33均铰接在移动托架24的面对加工机器14、15的一侧上。活塞杆34从缸33的顶部伸出并铰接在工件抓取器27或28上。在活塞杆34缩回的状态下，各个抓取器27或28处于面对加工机器5或6的降低的大致水平的位置。当活塞杆34从缸33中伸出时，工件抓取器27或28处于相对于向下枢转后的位置枢转120°——越过垂直位置——的升高位置。附图中示出工件抓取器27处于向下枢转后的传递和卸下位置，而工件抓取器28处于向上枢转后的输送位置。
工件抓取器27、28都是叉形，并在向下枢转后的位置内朝向各个加工机器5、6打开。抓取器包括两个平行的臂35、36，在这些臂的每个相对的内侧37上具有一个凹槽38，该凹槽朝向各臂35、36的自由端开口。
定位销40安装在垫板19的相对的纵向侧39上并与各个凹槽38相匹配。当工件抓取器27或28接纳垫板19时，定位销40占据凹槽38。当各个抓取器27、28向上枢转后，承载器19滑进抓取器27、28内，直至定位销40贴靠凹槽38的用作止挡件41的端部。
使用供给输送装置42将待加工的工件18供应给装载输送装置1，使用卸载输送装置43将已加工的工件18从装载输送装置1卸下。这两个输送装置42、43被设计成辊式输送器，即，它们具有一个接一个地设置在相对于地板3被支承的框架44、45上的大量输送辊46，各个输送装置由马达47沿相同的输送方向48驱动。
在供给输送装置42的远离相邻的加工机器5的一侧上，靠近装载输送装置1设有存储输送装置49，该存储输送装置的设计与输送装置42、43相同，即，包括被支承在地板3上的框架50和由马达47驱动的输送辊46。
该存储输送装置49是静止的。存储输送装置49和供给输送装置42之间的侧向间隔对应于工件抓取器27、28之间沿输送轨道4的方向的侧向间隔。还设置有包括框架式台架52的传递输送装置51，在台架中可转动地设置有输送辊46并由马达47进行驱动。所有的输送辊46彼此平行并处于水平方向。传递输送装置51不是支承在地板3上，而是像移动托架24那样可移动地设置在输送轨道4上，其中通过输送马达53实现驱动。传递输送装置51可在三个位置之间移动，即，第一不工作位置(图1)、位于存储输送装置49前面的第二存储位置、和位于卸载输送装置43前面的第三卸载位置，即，位于输送装置42、43之间的间隙54内。
如图1所示，输送辊46包括在不同的输送装置42、43、49、51上居中地引导垫板19的中心导向辊55。为此，垫板19包括与中心导向辊55配合并在多个输送辊46上延伸的中心导轨56。这些导轨56还确保垫板19不会堵塞或楔入相邻的输送辊46之间。垫板19还包括用于在输送辊46上沿侧向引导垫板的侧向导轨56。供给输送装置42和存储输送装置49最后还在它们的面对输送轨道4的一侧上包括止动件58，以用于制动或保持垫板19。
在移动托架24上的各个工件抓取器27、28下方设有倾斜的滴落碗件59(图1、2和4)，冷却液或从已加工的工件18掉落的碎屑能够以规定的方式通过该碗件排出。
设备以下述方式运行被夹紧在工件承载器19上的工件18通过供给输送装置42沿输送方向48被供应给装载输送装置1。装载装置23被设置在供给输送装置42前面，并且工件抓取器28正好位于供给输送装置42的输送辊46前面并处于向下枢转后的水平位置。在该位置处，工件抓取器27位于存储输送装置49前面。
如上所述，带有待加工的工件18的垫板19沿输送方向48被输送，并且垫板19插入叉形的工件抓取器28内。然后，以这种方式被装载的工件抓取器28枢转到其升高位置。如果相应的定位销40没有精确地贴靠凹槽38的止挡件41，则当工件抓取器28向上枢转后它们会精确地贴靠在一起。这种最终定位可能仅为一个毫米或几个毫米的位移。这些简单的机构用于垫板19在工件抓取器28中的精确定位，以及从而相对于工件托架13的精确定位。
随后装载装置23移动到加工机器5前面。工件托架13移动到靠近装载输送装置1的位置或者已经处于该位置内(见图1中涉及加工机器5的部分)。然后工件抓取器28向下枢转到水平位置，在该水平位置内垫板19到达工件台15。然后如上所述使用零点夹紧装置21夹紧垫板19。然后包括垫板19和工件18的工件托架13移向加工机器5的工具主轴12，即，移动到图1中所示的参照加工机器6的一个位置。在此运动期间，垫板被从工件抓取器28抽出。
在此加工机器5或另一个加工机器6处，装载装置23可使用位于输送装置42、43一侧的工件抓取器27接纳已加工的工件18。这可通过使装载装置23在相应的加工机器5、6前面定位、并且朝向加工机器5、6向下枢转工件抓取器27到水平位置来实现。然后该加工机器5或6的工件托架13移动到工件抓取器27下方。由此在工件托架13上的包括已加工的工件18的垫板19被移入工件抓取器27内。零点夹紧装置21的锁定被松开，从而工件抓取器27和垫板19以及工件18可沿向上的方向枢转。
随后，已加工的工件18或者被移到另一个加工机器进行进一步加工，或者供应给卸载输送装置43。为此，包括工件18的装载装置23移到存储输送装置47前面，在这里带有垫板19和工件18的工件抓取器27向下枢转。通过沿与输送方向48相反的方向驱动该存储输送装置49的输送辊46，将垫板19从工件抓取器27卸下。同时，可如上所述使用工件抓取器28接纳待加工并在供给输送装置42上被供给的工件18。装载装置23再次如上所述移动到其中一个加工机器5、6处，将待加工的工件18装载到相应的加工机器5、6上。同时，传递输送装置51被移到存储输送装置49前面。通过驱动存储输送装置49和传递输送装置51的输送辊46，将中间连同已加工的工件18一起被放置或存储在存储输送装置49上的垫板19推到传递输送装置51上。然后，在输送辊46不被驱动的情况下，所述传递输送装置51带着垫板19移动到卸载输送装置43前面。然后，驱动传递输送装置51的输送辊46以将垫板19——包括已加工的工件18——推到卸载输送装置43上面，以便利用被连续驱动的输送辊46使垫板沿输送方向48离开。综上所述，在装载装置23运动期间，两个工件抓取器27、28是枢转到上方的。
原则上，可在装载装置23上仅设置一个工件抓取器27或28。但是，两个工件抓取器27、28显著提高了性能。
在正常操作期间，使用工件抓取器27将已加工的工件18从加工机器上卸下，随后移动该移动托架24，直到相邻的带有垫板19和工件18的工件抓取器28位于加工机器5或6前面以便传递待加工的工件18。由此可使加工机器5或6的停工时间最小。
传递输送装置51并不必须具有自己的输送马达53。也可以通过杆件将传递输送装置51刚性地连接到装载装置23的移动托架24上，由此也可使传递输送装置51产生输送运动。
卸载输送装置43不一定必须与供给输送装置42对齐，但是如果是对齐的，则传递输送装置51在供给输送装置42和卸载输送装置43之间的间隙54中的定位使工件18可以从中通过，而不会传递给其中一个加工机器5或6。
权利要求
1.一种生产设备，-具有多个彼此相邻设置成一排的加工机器(5、6)；-具有包括下列部件的装载输送装置(1)--连接加工机器(5、6)的输送轨道(4)；--至少一个可在输送轨道(4)上移动的装载装置(23)；以及--至少一个设置在装载装置(23)上的工件抓取器(27、28)，用于向加工机器(5、6)供应待加工的工件(18)和用于从加工机器(5、6)卸下已加工的工件(18)；-具有供给输送装置(42)，用于沿横向于输送轨道(4)的方向的输送方向(48)向装载输送装置(1)供应待加工的工件(18)，以及-具有卸载输送装置(43)，用于沿横向于输送轨道(4)的方向的输送方向(48)从装载输送装置(1)上卸载已加工的工件(18)，其特征在于，所述至少一个工件抓取器(27、28)可围绕单独一个枢轴(30)在降低的传递位置和升高的输送位置之间枢转。
2.根据权利要求1的生产设备，其特征在于，所述至少一个工件抓取器(27、28)是叉形的。
3.根据权利要求2的生产设备，其特征在于，设有用于工件(18)的工件承载器，该工件承载器包括侧向保持元件；所述至少一个叉形工件抓取器(27、28)包括具有用于接纳该保持元件的凹槽(38)的两个臂(35、36)。
4.根据权利要求1的生产设备，其特征在于，所述加工机器(5、6)包括可相对于输送轨道(4)的方向沿横向移动的工件托架(13)。
5.根据权利要求1的生产设备，其特征在于，所述两个工件抓取器(27、28)设置在装载装置(23)上。
6.根据权利要求1的生产设备，其特征在于，所述供给输送装置(42)和卸载输送装置(43)与输送轨道(4)邻接，从而留出间隙(54)；并且靠近供给输送装置(42)或者靠近卸载输送装置(43)设有存储输送装置(49)；并且设有传递输送装置(51)，该传递输送装置(51)可在卸载输送装置(43)前面的传递位置、存储输送装置(49)前面的存储位置、以及这两个位置之外的不工作位置之间移动。
7.根据权利要求6的生产设备，其特征在于，加工机器(5、6)在输送轨道(4)的一侧上设置成单独一排，并且存储输送装置(49)靠近供给输送装置(42)而设置在这一侧。
8.根据权利要求6的生产设备，其特征在于，所述传递输送装置(51)当定位在位于卸载输送装置(43)前面的传递位置时，将所述卸载输送装置(43)与供给输送装置(42)相连接。
9.根据权利要求6的生产设备，其特征在于，所述供给输送装置(42)、卸载输送装置(43)、存储输送装置(49)和传递输送装置(51)形成为具有可驱动输送辊(46)的辊式输送器。
10.根据权利要求6的生产设备，其特征在于，所述传递输送装置(51)设置成在输送轨道(4)上移动。
11.根据权利要求5的生产设备，其特征在于，两个工件抓取器(27、28)之间的间隔对应于供给输送装置(42)和存储输送装置(49)之间的间隔。
12.根据权利要求3的生产设备，其特征在于，工件托架(13)被设计成用于从叉形工件抓取器(27、28)中拉出工件承载器，以及用于将工件承载器推入叉形工件抓取器(27、28)内。
全文摘要
本发明公开的生产设备包括具有连接加工机器的输送轨道(4)的装载输送装置(1)。该生产设备还包括用于向加工机器供应待加工的工件(18)和用于从加工机器卸下已加工的工件(18)的工件抓取器(27、28)。工件抓取器(27、28)可围绕单独一个枢轴(30)在降低的传递位置和升高的输送位置之间枢转。加工机器还包括可相对于输送轨道(4)的方向沿横向移动的工件托架(13)，以用于在工件抓取器(27、28)和加工机器上的加工位置之间进行输送。
文档编号B23Q41/02GK1846933SQ20061006661
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月13日 优先权日2005年4月13日
发明者G·施滕格勒, J-M·努斯鲍姆, I-M·科尔贝安 申请人:克劳斯惠勒有限公司