專利名稱：用于傳送系統(tǒng)的、帶有多側(cè)加工的工件加工方法和工件加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于傳送系統(tǒng)的工件加工方法。
背景技術(shù)：
傳送系統(tǒng)，也被稱為傳送線，是已知的。例如由博世(Bosch)公司1999年1月的Invest Report的第11頁(yè)已知傳送系統(tǒng)MTS2。該傳送系統(tǒng)MTS2模塊式地構(gòu)成并且包括具有自動(dòng)工位和手動(dòng)工作位置的全功能單元。涉及機(jī)械裝置、控制裝置以及電氣和氣動(dòng)裝置的全功能模塊構(gòu)造在完整的功能組內(nèi)部，這些功能組為了安裝借助于三個(gè)插接連接器彼此連接。工件支承件的傳送通過(guò)傳送帶進(jìn)行，傳送系統(tǒng)的每個(gè)模塊都具有自己的、用于驅(qū)動(dòng)傳送帶的電機(jī)。
所述已知的傳送系統(tǒng)MTS2按照下述方法工作。手動(dòng)的工位用于輸入檢查并且用于將工件引入到傳送系統(tǒng)的主循環(huán)系統(tǒng)中。工件支承件設(shè)置有編碼，所述編碼用于使傳送系統(tǒng)內(nèi)部的所存儲(chǔ)的信息可讀出并且可完成所需的過(guò)程步驟。此后，將工件輸入給自動(dòng)工位。在最終裝配之后，每個(gè)工件都移動(dòng)到初始的輸出工位，在那里進(jìn)行另外的質(zhì)量檢查。無(wú)缺陷的工件由輸送帶接收。有缺陷的工件完成另一次通過(guò)過(guò)程，但只是駛向修復(fù)所需的工位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種工件加工方法，該工件加工方法可與傳送系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)改善的效率和靈活性。雖然公開(kāi)的運(yùn)行方法允許可選擇地修整有缺陷的工件，但是總體的生產(chǎn)能力仍可改善。
通過(guò)權(quán)利要求1的特征在一種工件傳送系統(tǒng)中來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，其中，工件與第一工位中的工件支承件一起被引入到傳送系統(tǒng)中，然后在接下來(lái)的、可包括多個(gè)制造模塊的工位中被加工，其中，所述工件在最后的工位中被引出，其中a)在第一次通過(guò)(Durchlauf)傳送系統(tǒng)時(shí)，加工工件的第一側(cè)，b)在工件第一次通過(guò)所述工位之后自動(dòng)地翻轉(zhuǎn)工件并重新將其放置在工件支承件上，以及c)在第二次通過(guò)傳送系統(tǒng)時(shí)，加工工件的第二側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)想，為了進(jìn)行多側(cè)加工，多次引導(dǎo)同一個(gè)工件通過(guò)相同的傳送線。定位和傳送任務(wù)由具有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的兩軸x-y系統(tǒng)完成。
此外提出了一種用于執(zhí)行該方法的傳送系統(tǒng)，該傳送系統(tǒng)具有工件支承件。據(jù)此，工位設(shè)置有自動(dòng)化的操作裝置、尤其是機(jī)械手，以便工件在第一次通過(guò)之后并且為了準(zhǔn)備進(jìn)行一次或多次另外的通過(guò)過(guò)程而從工件支承件接收工件、轉(zhuǎn)動(dòng)工件并且在確定的轉(zhuǎn)動(dòng)位置中將工件放置在該工件支承件上。


結(jié)合說(shuō)明書和附圖由從屬權(quán)利要求中得到本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)。附圖中圖1a～圖1f表示在工件WS1第一次通過(guò)以便加工第一工件側(cè)E時(shí)的多個(gè)加工步驟的原理示意圖，圖2a～圖2f表示在為了加工工件側(cè)E、F的共同通過(guò)過(guò)程中翻轉(zhuǎn)了的工件WS1連同工件WS2，圖3a～圖3e表示在為了加工工件側(cè)E、F的共同通過(guò)過(guò)程中翻轉(zhuǎn)了的工件WS2連同工件WS3，圖4和圖5表示帶有工件的工件支承件的透視圖，和圖6表示傳送線。
具體實(shí)施例方式
圖6示出基于傳送系統(tǒng)的、模塊式構(gòu)造的、自動(dòng)的制造和裝配設(shè)備，該制造和裝配設(shè)備具有在主要尺寸上相同的制造模塊，所述制造模塊具有相應(yīng)的工位1、2、3、4、5，所述工位尤其可應(yīng)用于無(wú)切屑加工方法，但原則上也可應(yīng)用于切削加工方法?？稍O(shè)置至少兩個(gè)且最多任意多個(gè)制造模塊。每個(gè)制造模塊都包括一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選位置固定地設(shè)置的刀具接收部、所述刀具接收部具有用于刀具運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)并具有承受加工力的工作臺(tái)。位置固定是針對(duì)x-y坐標(biāo)方向而言的，但在這種情況下理解為，刀具接收部例如為了更換刀具可進(jìn)行位置更換。但在加工的范圍內(nèi)，x方向和y方向上的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)僅由工件進(jìn)行。刀具例如設(shè)計(jì)成壓力機(jī)并且為了進(jìn)行工件加工僅可在z坐標(biāo)方向上主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。為了定位滑動(dòng)件，使用兩軸的CNC系統(tǒng)，該CNC系統(tǒng)具有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和導(dǎo)向裝置，用于使滑動(dòng)件在所示出的x主軸和y主軸的方向上在加工空間內(nèi)部確定地移動(dòng)。
可以理解，每個(gè)制造模塊都設(shè)置有轉(zhuǎn)換器和/或傳感器，用于檢測(cè)機(jī)器信息、刀具信息和工件信息，它們與用于驅(qū)動(dòng)裝置的、至少一個(gè)本地的電子控制及調(diào)節(jié)單元相連接。具有集成的機(jī)器保護(hù)裝置的所述本地控制及調(diào)節(jié)單元可實(shí)現(xiàn)每個(gè)制造模塊的獨(dú)立/自給自足(autark)的功能。此外，還設(shè)置有用于供給能量和供給信息及用于在各個(gè)制造模塊之間通信以及用于與上級(jí)的電子控制臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的裝置。用于滑動(dòng)件的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置既進(jìn)行用于工件支承件的定位運(yùn)動(dòng)，又進(jìn)行用于加工工件WS1、WS2、WS3的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。此外，用于滑動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)裝置也分別用于從制造模塊到制造模塊傳送工件支承件WT?；瑒?dòng)件連同其保持裝置(轉(zhuǎn)位夾持器)將(一個(gè)或多個(gè))工件支承件WT轉(zhuǎn)位、將所述工件支承件拉入到一個(gè)制造模塊中、將所述工件支承件在該制造模塊中移動(dòng)到各自必需的加工位置(在一個(gè)制造模塊的加工空間內(nèi)部可設(shè)想1至n個(gè)位置)中并將所述工件支承件WT連同工件WS從當(dāng)前的制造模塊轉(zhuǎn)移給后面的制造模塊，以進(jìn)行進(jìn)一步加工和處理。
壓制工藝、接合工藝和加工工藝可在z主軸方向(垂直方向)上從上向下進(jìn)行。為此目的，每個(gè)制造模塊具有液壓地、氣動(dòng)地或電氣地/電磁地驅(qū)動(dòng)的活塞-缸單元。在加工中，工件WS被確定地夾緊在工件支承件WT上，所述工件支承件確定地定位在加工空間內(nèi)部。工件支承件WT位于工作臺(tái)上，由此，該工作臺(tái)承受加工力。
模塊在基本結(jié)構(gòu)上包括工作臺(tái)(具有型材底架的板)，工件支承件WT的滑動(dòng)元件可在該工作臺(tái)上滑動(dòng)，其中，加工力直接引入到工作臺(tái)中。作為具有支柱架的制造模塊的工位1、2、3、4、5位于工作臺(tái)上，所述支柱架具有用于加工刀具(例如電伺服壓力機(jī)、液壓壓力機(jī)、氣動(dòng)液壓壓力機(jī)和/或具有刀具的接合模塊)的、優(yōu)選垂直地在Z方向上工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。此外，還可設(shè)想其它的裝備，例如變換器(Umsetzer)等。框架設(shè)置在工作臺(tái)上方并且可實(shí)現(xiàn)用門、壁等包圍模塊，由此，在加工空間中存在干凈的、噪聲衰減了的且可靠的、用于引導(dǎo)工件通過(guò)的環(huán)境。
所述模塊設(shè)計(jì)成統(tǒng)一的并且在其主要尺寸是標(biāo)準(zhǔn)化的。對(duì)于該設(shè)備的簡(jiǎn)單變型，所述模塊的高度和進(jìn)深是相同的，但它們的寬度一般可以不同。例如可設(shè)置窄的模塊，所述窄的模塊進(jìn)行復(fù)雜性較低的工作，例如側(cè)向的變換運(yùn)動(dòng)。因此，這樣的模塊的寬度(510mm)原則上可以選擇較小的尺寸、優(yōu)選為標(biāo)準(zhǔn)模塊的寬度(1020mm)的大約一半。
制造模塊具有多個(gè)發(fā)送器(Geber)、傳感器和轉(zhuǎn)換器，用于查詢位置、占用(Belegung)情況等，它們可用于控制、機(jī)器保護(hù)以及操作者保護(hù)。安全裝置對(duì)于每個(gè)模塊都獨(dú)立地存在、但可跨模塊地進(jìn)行通信。這就是說(shuō)，始終向每個(gè)制造模塊通知至少鄰接的制造模塊的狀態(tài)。必要時(shí)，在每個(gè)制造模塊中還添加圖像檢測(cè)裝置。所謂的電的和電子的傳感器和部件與集成在制造模塊中的本地電子控制單元相連接。通過(guò)該結(jié)構(gòu)方式，每個(gè)加工模塊都是完全獨(dú)立且可更換/互換的，這尤其也涉及工件支承件操作。對(duì)于工件傳送，不需要易于磨損的傳送帶。
由于制造模塊的結(jié)構(gòu)原則上相同并且必要時(shí)甚至一致，甚至可以設(shè)想，所述制造模塊靈活地設(shè)置在傳送系統(tǒng)內(nèi)部的任意位置上。工作步驟的初次編程可由上級(jí)的控制臺(tái)載入。
一般來(lái)講，傳送系統(tǒng)適用于所有與批量技術(shù)相關(guān)的切削加工過(guò)程和無(wú)切屑加工過(guò)程。舉例來(lái)說(shuō)可列舉斂縫、沖壓、成型、鉚接、粘接、焊接、鋪放(Ablegen)、切削、測(cè)量、檢驗(yàn)和很多其它過(guò)程。但傳送系統(tǒng)尤其特別適用于所謂的球式接合(Verkugelung)，在球式接合中，將硬且過(guò)尺寸的用滾動(dòng)軸承鋼制成的滾動(dòng)軸承滾珠壓入到用相對(duì)軟的材料制成的接收體的欠尺寸的孔中，以便以此方式實(shí)現(xiàn)成本低廉地、壓力介質(zhì)密封地封閉孔。另一個(gè)可用的應(yīng)用是用于可電磁操作的閥或泵軸套、蓋等的所謂鉗接(Clinchverbindung)。
圖1a至圖1f示出一種多級(jí)的加工過(guò)程。根據(jù)圖1a，工件WS1以待加工的側(cè)E向上地位于工件支承件WT的接收部A中，該工件支承件位于第一工位1內(nèi)。根據(jù)附圖1b和圖1c，按照期望的(精度)等級(jí)在工位2和必要時(shí)工位3中逐步地加工并完成工件WS1圖1c中的工件WS1的標(biāo)有灰色陰影的表面視圖示出在該工件側(cè)上已完成的制造或裝配過(guò)程。根據(jù)圖1d和圖1e，將工件支承件WT與部分加工好的工件WS1一起傳送到引出工位5。在此，工件WS1自動(dòng)化地借助于操作裝置、如尤其是機(jī)械手翻轉(zhuǎn)，由此，未加工的側(cè)(下側(cè)F)向上指向。在翻轉(zhuǎn)之后，重新將工件WS1放置在工件支承件WT上。接收部B就用于此，由此，相對(duì)的接收部A首先保持空置。因此，兩個(gè)接收部A、B可交替地在不同的側(cè)面上夾緊不同的工件。夾緊裝置的所需的匹配過(guò)程自動(dòng)地進(jìn)行。
根據(jù)圖1e和圖1f，回送過(guò)程通過(guò)回程部分6進(jìn)行。當(dāng)工件WS1與工件支承件WT一起重新到達(dá)引入工位1時(shí)，回送過(guò)程結(jié)束。
可以看到，未加工的工件WS2以未加工的上側(cè)E已經(jīng)在工位1中準(zhǔn)備好。根據(jù)圖2a，工件WS2放置在工件支承件WT上并且借助于接收部A夾緊，該接收部為上側(cè)加工而設(shè)置。根據(jù)圖2b，緊接著進(jìn)行用于兩個(gè)加工側(cè)E和F的加工步驟。根據(jù)圖2c形成完全加工好的工件WS1和單側(cè)加工好的工件WS2。根據(jù)圖2d和圖2e，現(xiàn)在可引出工件WS1，而工件WS2根據(jù)圖2e翻轉(zhuǎn)并且換位到接收部B中，直到根據(jù)圖2f該工件可以開(kāi)始進(jìn)行其朝引出工位1的回送。
根據(jù)圖3a至圖3e，對(duì)于未加工的已準(zhǔn)備好的工件WS3以及對(duì)于部分地在側(cè)E上已加工的工件WS2，重復(fù)如上借助于圖2a至圖2f描述的過(guò)程。當(dāng)然，原則上接下來(lái)可以以任意多個(gè)工件WSN對(duì)于任意多個(gè)工件側(cè)進(jìn)行任意多個(gè)循環(huán)，而不會(huì)脫離本發(fā)明。對(duì)于立方體狀的工件，如果外形允許，例如可以設(shè)想用該過(guò)程加工多于僅兩個(gè)側(cè)。重要的僅在于，原則上僅有兩次、即在工作開(kāi)始時(shí)和在工作結(jié)束時(shí)，出現(xiàn)具有部分填裝的工件支承件WT的過(guò)程。另外，存在對(duì)每個(gè)工件支承件的雙重占用，利用該雙重占用來(lái)給每個(gè)工位1至5設(shè)置雙重功能。由此得到更大的靈活性。
所有加工過(guò)程和工件傳送(機(jī))一樣基本上全自動(dòng)地在NC和CNC控制下進(jìn)行。另外，加工和處理在潔凈空間環(huán)境中進(jìn)行，以便避免出現(xiàn)不潔物并避免因此造成的缺陷積累。為此可為制造車間設(shè)置空氣過(guò)濾設(shè)備。
圖4和圖5詳細(xì)地示出工件支承件WT，在該工件支承件上兩個(gè)不同的工件WS1(MK 25E)、WS2(MK 70)被夾緊在接收部A、B中，但在這些工件中，確定的孔—在此為泵接收孔PA—相一致。例如借助于彈簧裝置實(shí)現(xiàn)工件夾緊，在放置工件WS之前，所述彈簧裝置被夾持器張開(kāi)。
但原則上也可以設(shè)想電氣地/氣動(dòng)地或液壓地完成所述夾緊?？梢岳斫?，工件支承件WT的接收部A、B具有用于工件MK 25E、MK 70的適當(dāng)?shù)仄ヅ涞膴A緊裝置。因?yàn)楣ぜ膽?yīng)用實(shí)例是由鋁材料或塑料材料制成的閥體，所以優(yōu)選使用機(jī)械夾緊裝置。但對(duì)于這種應(yīng)用，基本上排除電磁夾緊裝置。當(dāng)需要加工或處理鐵磁性材料時(shí)，可使用這種電磁夾緊裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于工件傳送系統(tǒng)的工件加工方法，其中，將工件(WS1，WS2，WS3)與第一工位(1)中的工件支承件(WT)一起引入到所述傳送系統(tǒng)中，然后在下面的、可包括多個(gè)制造模塊的工位(2，3，4)中加工所述工件，其中，在最后的工位(5)中引出所述工件(WS1，WS2，WS3)，其特征在于a)在第一次通過(guò)該傳送系統(tǒng)時(shí)，加工所述工件(WS1，WS2，WS3)的第一側(cè)(E)，b)在所述工件第一次通過(guò)所述工位(2，3，4)之后，自動(dòng)地翻轉(zhuǎn)所述工件(WS1，WS2，WS3)并將其重新放置在所述工件支承件(WT)上，和c)在第二次通過(guò)所述傳送系統(tǒng)時(shí)，加工所述工件(WS1，WS2，WS3)的另一側(cè)(F)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于單側(cè)被加工的工件(WS1，WS2)在第一次通過(guò)所述傳送系統(tǒng)之后被回送到第一工位(1)；為了進(jìn)行回送，設(shè)置有回程部分(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于一個(gè)工件(WS1，WS2，WS3)完成n次通過(guò)傳送系統(tǒng)，其中，n代表所述工件(WS1，WS2，WS3)的側(cè)面的數(shù)量；為此目的，翻轉(zhuǎn)所述工件(WS1，WS2，WS3)n-1次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于所述工件支承件(WT)具有兩個(gè)用于兩個(gè)工件(WS1，WS2，WS3)的接收部(A，B)；并相應(yīng)地裝載所述接收部(A，B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于在所述工件支承件(WT)上總是將一個(gè)用于第一次通過(guò)的工件(WS2)和總是將一個(gè)用于第二次通過(guò)的工件(WS3)分別設(shè)置在不同的接收部(A，B)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于所述工件支承件(WT)具有用于對(duì)每個(gè)工件(WS1，WS2，WS3)進(jìn)行上側(cè)加工的一個(gè)確定的接收部(A)和用于所述每個(gè)工件(WS1，WS2，WS3)進(jìn)行下側(cè)加工的一個(gè)確定的接收部(B)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于在第一工件(WS1)首次通過(guò)之后，分別將兩個(gè)工件(WS1+WS2；WS2+WS3)放置在所述工件支承件(WT)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的工件加工方法，其特征在于在所述傳送系統(tǒng)的準(zhǔn)備空間中將未加工的工件(WS2，WS3)準(zhǔn)備好；在引出加工好的工件(WS1)之后，將準(zhǔn)備好的工件(WS2，WS3)放置在所述工件支承件(WT)上并將其引入到所述傳送系統(tǒng)中。
9.傳送系統(tǒng)，具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1的方法的工件支承件，其特征在于工位(5)設(shè)置有自動(dòng)化的操作裝置、尤其是機(jī)械手，以便在第一次通過(guò)之后以及為了準(zhǔn)備一次或多次另外的通過(guò)，由工件支承件(WT)接收工件(WS1，WS2，WS3)、轉(zhuǎn)動(dòng)所述工件并在確定的轉(zhuǎn)動(dòng)位置中將所述工件放置在所述工件支承件(WT)上。
10.傳送系統(tǒng)，具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1的方法的工件支承件，其特征在于所述工件支承件(WT)具有至少兩個(gè)用于兩個(gè)不同的工件(WS1，WS2，WS3)的接收部(A，B)。
11.傳送系統(tǒng)，具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1的方法的工件支承件，其特征在于接收部(A，B)設(shè)計(jì)成可自動(dòng)調(diào)節(jié)的，由此，所述接收部(A，B)中每一個(gè)接收部都能接收所述工件(WS1，WS2，WS3)中每一個(gè)。
12.傳送系統(tǒng)，具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求11的方法的工件支承件，其特征在于所述工件支承件(WT)具有用于工件(WS)的夾緊裝置；所述夾緊裝置具有至少一個(gè)彈簧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于工件傳送系統(tǒng)的工件加工方法，其中，將工件(WS1，WS2，WS3)與第一工位(1)中的工件支承件(WT)一起引入到傳送系統(tǒng)中，然后在接下來(lái)的可包括多個(gè)制造模塊的工位(2，3，4)中加工工件，其中，在最后的工位(5)中引出所述工件(WS1，WS2，WS3)。本發(fā)明的目的在于，提供一種有效的加工方法。該目定這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)a)在第一次通過(guò)所述傳送系統(tǒng)時(shí)，加工工件(WS1，WS2，WS3)的第一側(cè)(E)，b)在其第一次通過(guò)所述工位(2，3，4)之后自動(dòng)地翻轉(zhuǎn)工件(WS1，WS2，WS3)并且將其重新放置在該工件支承件(WT)上，c)在第二次通過(guò)該傳送系統(tǒng)時(shí)，加工工件(WS1，WS2，WS3)的另一側(cè)(F)。
文檔編號(hào)B23Q41/02GK1938124SQ200580010624
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者P·邁爾, D·戈科爾 申請(qǐng)人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司