具有工件更換裝置的機床的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對工件進行工件加工的機床，其中該機床具有至少一個第一主軸總成，該第一主軸總成帶有至少一個工作主軸，在該工作主軸上可以布置用于工件加工的加工刀具，其中，所述機床具有為了用加工刀具進行工件加工而將工件進行保持的工件保持裝置，其中，該機床具有用于相對定位保持工件的工件保持裝置與用于工件加工的第一主軸總成的引導裝置，其中，該引導裝置包括用于引導工件保持裝置從而相對于第一主軸總成定位保持工件的工件架的工件架引導件。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE10 2005 028 358 Al公開的機床裝備有刀具更換裝置、例如布置在側(cè)面的刀具庫，該刀具庫由工作機器人裝入加工刀具。布置在主軸總成前面的工件架在工件加工期間保持工件，所述主軸總成的工作主軸相互垂直地布置。已知的機床是多主軸機床。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決該任務，在開頭所述類型的機床中提出，該機床具有工件更換裝置、尤其工作機器人用于更換工件保持裝置上的工件，該工件更換裝置在通過相應的加工刀具進行工件加工時一起進行工件架的定位運動并且設計用于在通過第一主軸總成對其它由工件架保持的工件進行工件加工時更換工件架上至少一個沒有處于工件加工的工件。
[0004]在此，基本構(gòu)思是所述工件更換可以說沒有干擾工件加工，也就是說，在工件架上進行工件更換時能夠繼續(xù)進行工件加工。也就是工件加工能夠與工件更換同時進行，這使得機器非?？?。
[0005]為了同步工件保持裝置與工件更換裝置的運動，有利地設置共同的控制裝置用于操控兩個組件，也就是工件保持裝置和工件更換裝置。然而兩個單獨的、操控工件更換裝置和工件保持裝置的控制裝置也可以同步地工作。本發(fā)明的有利的實施方式例如以虛線提出為了操控工件保持裝置而設置的架以及為了操控工件更換裝置而設置的并且與架控制裝置同步的更換器控制裝置。所述兩個控制裝置例如可以通過總線、例如現(xiàn)場總線相互通訊。
[0006]不僅操控工件更換裝置而且操控工件保持裝置的控制裝置有利地設計用于執(zhí)行第一控制模塊和第二控制模塊，這些控制模塊可以共同地在控制裝置的處理器上執(zhí)行并且直接相互通訊，例如通過共同的存儲區(qū)域，根據(jù)在控制計算器或類似物內(nèi)部的信息進行通訊。所述控制模塊例如是軟件模塊。然而有利的實施方式也可以提出僅僅存在一個唯一的控制模塊，其設計用于操控工件保持裝置和工件更換裝置，從而因此已經(jīng)單獨地確保同步的操控。
[0007]所述工件更換裝置或其控制裝置有利地具有輸入接口，通過該輸入接口能夠接收包含工件保持裝置的位置的位置信號。所述工件更換裝置有利地設計用于實施疊加定位運動，在其中第一定位運動疊加第二定位運動。第一定位運動用于在位置固定的工件保持裝置中更換工件，這本身是常規(guī)的，而第二定位運動用于同時跟隨工件保持裝置的運動。也就是原則上所述工件更換裝置疊加地完成了兩個定位運動，從而在工件更換時形成了流暢的過程。
[0008]除了同時操控工件更換裝置和工件保持裝置從而能夠使兩個組件幾乎同時、無論如何協(xié)調(diào)地運動之外，所述工件保持裝置也可以具有定位標記，根據(jù)該定位標記可以說工件更換裝置能夠跟隨工件保持裝置。所述定位標記例如包括無線電標記、光學標記或類似標記。通過所謂的三角測量法例如可以使工件更換裝置跟隨工件保持裝置。然而“跟隨”這個概念不應該理解為工件更換裝置可以說在工件保持裝置后面或快或慢(hinken)，而是確保兩個組件的高精度的并且同時的運動。
[0009]在所述工件更換裝置上有利地設置了用于保持至少兩個工件的庫架子，使得所述工件更換裝置能夠同時更換至少兩個工件、優(yōu)選所有配屬于同時的工件加工的工件。也就是如果例如在相應的主軸總成中設置了三個工作主軸，那么同樣由工件架同時地提供了三個工件。那么所述庫架子就有利地實現(xiàn)了三個工件的同時更換。數(shù)量三在此僅僅理解為示例性的，并且例如也可以為數(shù)量二、四或者更多。
[0010]至少一個用于導入相應的工件的導入斜面有利地位于工件保持裝置上。也有利的是，設置了用于將相應的工件卡鎖在工件保持裝置上的鎖止裝置。兩種措施貢獻于:補償在相對于工件保持裝置定位工件更換裝置時的可能的不精確性、也即工件保持裝置的運動，其中，工件更換裝置在工件加工時可以說跟隨加工過程。
[0011 ]有利的是，所述工件更換在運動階段發(fā)生，在其中工件保持裝置緩慢地運動，從而容易進行工件更換裝置的定位工作。有利地如此設計所解釋的控制裝置、例如共同的控制模塊或不同的控制模塊，使得緩慢的運動階段用于有效的工件更換，而工件更換裝置例如在更快速的運動階段期間在工件保持裝置旁邊進行定位，或者首先在其于隨后的緩慢的運動階段期間將工件存放在載體元件上或者從那里拿取之前還跟隨工件保持裝置的載體元件。
[0012]優(yōu)選設計所述工件更換裝置用于操作工件保持裝置進入為了保持工件而設置的保持位置中并且/或者進入為了釋放并且取出工件而設置的松開位置中。也就是所述工件更換裝置主動地操作工件保持裝置，從而其例如移動到夾緊位置中或者松開位置中以實現(xiàn)工件更換。
[0013]所述工件更換裝置有利地設計用于在工件保持裝置旁邊相對于至少一個另外的工位定位工件。所述工位例如用于對工件進行去毛邊。然而也可以在其它工位上進行工件的表征和/或測量。也就是由此，所述工件更換裝置例如能夠在所述工件保持裝置之一不需要工件更換期間完成其它工作。
[0014]按本發(fā)明的機床例如可以是單主軸機床，也就是僅僅存在唯一的工作主軸。然而優(yōu)選涉及多主軸機床。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)選實施方式提出，所述機床具有至少一個第二主軸總成，該第二主軸總成帶有至少一個工作主軸。當然有利的是，所述第一和第二主軸總成(或者每個其它的主軸總成)具有多個、例如2個、3個或4個工作主軸。
[0016]在所述機床中有利地提出:所述第一主軸總成在引導裝置的第一主軸總成引導件上進行引導，并且所述至少一個第二主軸總成在引導裝置的與第一主軸總成引導件分開的第二主軸總成引導件上進行引導，使得所述主軸總成能夠彼此獨立地在由工件保持裝置提供用于工件加工的工件的工作區(qū)域中以及為了更換加工刀具而設置在工作主軸處的刀具更換區(qū)域中進行調(diào)整。
[0017]在此，基本構(gòu)思是所述主軸總成分別支承在各自的主軸總成引導件上，例如線性引導件、旋轉(zhuǎn)引導件或類似物上，使得至少一個主軸總成能夠?qū)嵤┕ぜ庸?，而至少一個另外的主軸總成剛好在刀具更換中，也就是運動到刀具更換區(qū)域中。對于工件加工來說，始終有所述主軸總成中的一個可供支配。
[0018]彼此分開的主軸總成引導件實現(xiàn)了所述主軸總成能夠無碰撞地運動，也就是當例如一個主軸總成剛好進行工件加工而另外的主軸總成朝著刀具更換區(qū)域的方向或者從該刀具更換區(qū)域出來朝著工作區(qū)域的方向進行調(diào)整時不會相互碰撞。
[0019]在下面的描述中并且也在附圖中所示的實施例中，例如分別設置兩個可運動的主軸總成，其中當然也可以設置另外的例如三個或四個主軸總成。也可以考慮一個主軸總成僅僅裝備有唯一一個工作主軸，而兩個或更多個其它的主軸總成分別是多主軸的主軸總成，也就是具有多個工作主軸。
[0020]有利的實施例設置，所述主軸總成可朝相同的刀具更換側(cè)運動，從而在唯一的也就是相同的刀具更換側(cè)上進行刀具更換。也就是所述用于至少兩個主軸總成的刀具更換區(qū)域有利地設置在工作區(qū)域旁邊的唯一的刀具更換側(cè)上，使得所述至少兩個主軸總成為了刀具更換而分別朝相同的刀具更換側(cè)運動。例如刀具庫或者用于操作人員的操作位置那么就在刀具更換側(cè)上。由此，機器的結(jié)構(gòu)是非常節(jié)省空間的并且是經(jīng)濟的。然而，例如至少一個另外的第三主軸總成能夠朝用于刀具更換的另一刀具更換側(cè)運動。也就是能夠例如設置兩個或者更多刀具更換側(cè)，其中有利的是，至少兩個主軸總成具有共同的刀具更換區(qū)域。
[0021]然而雖然主軸總成引導件相互獨立，但是原則上也可以設置不同的刀具更換區(qū)域用于第一以及至少一個第二主軸總成。也就是例如第一主軸總成能夠朝用于刀具更換的第一側(cè)進行調(diào)節(jié)，另外的主軸總成能夠朝用于刀具更換的另外的第二側(cè)進行調(diào)節(jié)。
[0022]優(yōu)選在刀具更換區(qū)域和工作區(qū)域之間設置至少一個密封件(Abschottung)或者隔墻(Schottwand)。由此能夠在工作區(qū)域旁邊進行刀具更換，而在那里例如冷卻劑、削肩或者類似物不會導致例如從刀具架子或者類似物到工作主軸上的污染。
[0023]然而密封件還有利地位于工作區(qū)域與為了更換工件而設置在工件保持裝置上的工件更換區(qū)域之間。因此，也就是所述工件或用于工件的支架子在工件更換時不會通過例如冷卻劑、潤滑劑、削肩或類似物弄臟。
[0024]刀具庫優(yōu)選位于刀具更換區(qū)域中。在刀具庫中存放加工刀具并且向相應的工作主軸提供用于更換。優(yōu)選地，所述刀具庫設計用于同時更換至少兩個加工刀具?？赏瑫r更換的加工刀具的數(shù)量有利地相應于在其上待交換或者待更換加工刀具的相應的主軸總成的工作主軸的數(shù)量。由此優(yōu)選地，全部的工作主軸能夠同時更換加工刀具。
[0025]所述刀具庫例如涉及圓形庫(Rundmagaz in)和/或滾筒庫(Trommelmagaz in)和/或鏈條庫(Kettenmagazin)和/或架庫(Regalmagazin)或者其組合。因此，也就是還能夠例如為第一主軸總成設置第一類型的刀具庫、例如圓形庫，而為第二主軸總成或其它主軸總成設置與第一類型不同的第二類型的刀具庫、例如架庫。然而有利的是，一個且同一個刀具庫配屬于至少兩個、優(yōu)選地全部的根據(jù)主軸總成引導件的、可以說移動的主軸