專利名稱：生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)設(shè)備，它具有多個彼此相鄰設(shè)置成一排的加工機器；包括下列部件的裝載輸送裝置連接加工機器的輸送軌道，至少一個可在輸送軌道上移動的裝載裝置，和至少一個設(shè)置在裝載裝置上的工件抓取器，以用于向加工機器供應(yīng)待加工的工件和用于從加工機器卸下已加工的工件；供給輸送裝置，用于沿橫向于輸送軌道的方向的輸送方向向裝載輸送裝置供應(yīng)待加工的工件，以及卸載輸送裝置，用于沿橫向于輸送軌道的方向的輸送方向從裝載輸送裝置上卸載已加工的工件。
背景技術(shù)：
這種類型的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用廣泛并且例如在EP 1084794 A1或WO02/00388 A1或DE 197 56 278 A中被公開。該生產(chǎn)設(shè)備也稱作生產(chǎn)線，包括多個加工機器，該加工機器彼此靠近設(shè)置，使用裝載輸送裝置和用作裝載裝置的傳遞裝置向加工機器供應(yīng)工件或從加工機器卸下工件。這些常規(guī)生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的根本目的是簡化這種類型的生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，該目的可通過具有以下特征的上述生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)所述至少一個工件抓取器可圍繞單獨一個樞軸在降低的傳遞位置和升高的輸送位置之間樞轉(zhuǎn)。工件抓取器圍繞單獨一個軸樞轉(zhuǎn)并且其結(jié)構(gòu)和運動非常簡單。該工件抓取器在至少大致水平的方位被裝載或卸載，即，接納被傳遞到加工機器的待加工的工件。以相同的方式，將已加工的工件從加工機器上卸下并運走。為防止碰撞，工件抓取器在輸送期間向上樞轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，所述至少一個工件抓取器是叉形的。這種進(jìn)一步改進(jìn)特別有利于將工件承載器/墊板接納在工件抓取器內(nèi)以及從工件抓取器卸下工件承載器。
還優(yōu)選地，該工件承載器包括側(cè)向保持元件；所述至少一個叉形工件抓取器包括具有用于接納該保持元件的凹槽的兩個臂。在這種進(jìn)一步改進(jìn)中，可將工件抓取器設(shè)計成所謂的消極工件抓取器，該抓取器不需要實際施行抓取動作。原則上，這種獨創(chuàng)性的設(shè)備還可與靜止的工件臺一起使用，并且加工機器也可在工具主軸沿z方向移動的情況下使用。此外，所述加工機器可包括可相對于輸送軌道的方向沿橫向移動的工件托架。在這種設(shè)計中，工件抓取器是具有特別有利的進(jìn)一步改進(jìn)的所謂消極抓取器。使用工件托架將工件從向下樞轉(zhuǎn)的工件抓取器輸送到加工機器中的加工位置以及反方向操作。不需要專門的工序。
優(yōu)選地，所述兩個工件抓取器設(shè)置在裝載裝置上。在這種進(jìn)一步改進(jìn)中，一個工件抓取器可用于輸送待加工的工件，而另一個工件抓取器可用于輸送已經(jīng)加工的工件。這減少了加工機器的停工時間，即不運轉(zhuǎn)的時間。
優(yōu)選地，所述供給輸送裝置和卸載輸送裝置與輸送軌道鄰接，從而留出間隙；并且，靠近供給輸送裝置或者靠近卸載輸送裝置設(shè)有存儲輸送裝置；并且，設(shè)有傳遞輸送裝置，該傳遞輸送裝置可在卸載輸送裝置前面的傳遞位置、存儲輸送裝置前面的存儲位置、以及這兩個位置之外的不工作位置之間移動。根據(jù)這種改進(jìn)，供給輸送裝置、卸載輸送裝置、存儲輸送裝置、傳遞輸送裝置和配合操作的裝載裝置的設(shè)計以非常簡單和靈活的方式供應(yīng)待加工的工件、重新定位這些工件以及卸載已加工的工件。所述的輸送裝置的設(shè)計可非常簡單。可進(jìn)行并行加工和順序加工，即，可在多個加工機器上對不同工件同時執(zhí)行相同的加工工序，或者在加工機器上對同一個工件依次執(zhí)行不同的加工工序。
更優(yōu)選地，加工機器在輸送軌道的一側(cè)上設(shè)置成單獨一排，并且存儲輸送裝置靠近供給輸送裝置而設(shè)置在這一側(cè)。這種進(jìn)一步改進(jìn)尤其有利，因為它利用不同的輸送裝置的輸送運動和各個加工機器的工件托架的可移動性來向工件抓取器傳遞工件或者從工件抓取器卸下工件。這一改進(jìn)的有利的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)包括所述傳遞輸送裝置當(dāng)定位在位于卸載輸送裝置前面的傳遞位置時，將所述卸載輸送裝置與供給輸送裝置相連接。或者，所述供給輸送裝置、卸載輸送裝置、存儲輸送裝置和傳遞輸送裝置形成為具有可驅(qū)動輸送輥的輥式輸送器。
此外，本發(fā)明的其它有利的設(shè)計和可能性還包括所述傳遞輸送裝置可設(shè)置成在輸送軌道上移動；兩個工件抓取器之間的間隔可對應(yīng)于供給輸送裝置和存儲輸送裝置之間的間隔；工件托架被設(shè)計成用于從叉形工件抓取器中拉出工件承載器，以及用于將工件承載器推入叉形工件抓取器內(nèi)。


從下面參照附圖對實施例的說明中可看出本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點和細(xì)節(jié)。在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備的俯視圖；圖2在與圖1相比放大的視圖中示出生產(chǎn)設(shè)備的局部的俯視圖；圖3示出具有裝載裝置的加工機器的側(cè)視圖；圖4示出圖3的局部放大視圖；圖5示出圖1的局部放大視圖，其中工件托架具有墊板但是不帶有工件；圖6示出帶有工件的工件抓取器的部分剖開的局部側(cè)視圖；以及圖7示出部分剖開的工件抓取器的俯視圖。
具體實施例方式
附圖中示出的生產(chǎn)設(shè)備包括具有輸送軌道4的裝載輸送裝置1，該輸送軌道通過支承件2支承在地板3上。
加工機器5、6——在本例中為機床——設(shè)置在裝載輸送裝置1的一側(cè)(圖1的左側(cè))。該加工機器包括其上設(shè)有x向托架8的機架7，該托架8可利用滾珠輥軸驅(qū)動器(ball roll spindle drive)9平行于輸送軌道4的縱向方向水平地移動。在x向托架8的面對裝載輸送裝置1的一側(cè)設(shè)置有托架10，該托架10可由滾珠輥軸驅(qū)動器11垂直地移動。在y向托架10上設(shè)有工具主軸12，該工具主軸不能沿z方向(即，水平的、橫向于x方向并垂直于輸送軌道4的縱向方向的方向)移動。工件托架13設(shè)置在機架7上從而能夠由滾珠輥軸驅(qū)動器14沿z方向移動和沿z方向驅(qū)動。工件臺15設(shè)置在工件托架13上并可圍繞垂直的B軸線(平行于y方向)和圍繞水平的A軸線(平行于輸送軌道4并沿x方向延伸)樞轉(zhuǎn)。碎屑輸送器16設(shè)置在機架7的位于工件托架13下方的一側(cè)，并被設(shè)計成螺旋輸送器以將碎屑輸送到設(shè)置在輸送軌道4下方的中央碎屑輸送裝置17。
待加工的工件18被夾緊在相應(yīng)的工件臺15上。為此，設(shè)有被設(shè)計成墊板19的工件承載器，每個墊板具有工件座20。各工件18被精確地安裝在這些墊板19上。在現(xiàn)有技術(shù)中——例如從EP 1260304 B1(對應(yīng)于US6,619,641 B2)——已知這種墊板19。
使用所謂的零點(zero point)夾緊裝置21將墊板19夾緊在工件托架13的工件臺15上，零點夾緊裝置21的結(jié)構(gòu)類似于工具夾緊裝置，每個零點夾緊裝置21通過沿向下方向拉動安裝在墊板19底側(cè)的底切夾緊螺栓22，將該夾緊螺栓固定在該零點夾緊裝置21上。這種零點夾緊裝置21是常規(guī)類型并且例如在US 6,641,128 B2和DE 199 20 291 A1中被公開。
裝載輸送裝置1將待加工的工件18供應(yīng)給加工機器5、6并將已加工的工件18從加工機器5、6卸下。為此，裝載裝置23可移動地安裝在輸送軌道4上。該裝載裝置23包括移動托架24，該移動托架24以大致C形形狀包圍輸送軌道4并支承在軌道4的上側(cè)和下側(cè)。在移動托架24上設(shè)有移動驅(qū)動馬達(dá)25。通過安裝在輸送軌道4上的齒條26實現(xiàn)從馬達(dá)25到軌道4的傳動。兩個相鄰的工件抓取器27、28沿輸送軌道4的縱向方向設(shè)置在移動托架24上的支承座29內(nèi)，并且可圍繞平行于輸送軌道4延伸的樞軸30樞轉(zhuǎn)。每個工件抓取器27和28具有一個活塞缸樞轉(zhuǎn)驅(qū)動器31、32，該驅(qū)動器可被液壓驅(qū)動以使抓取器獨立樞轉(zhuǎn)。驅(qū)動器各自的缸33均鉸接在移動托架24的面對加工機器14、15的一側(cè)上。活塞桿34從缸33的頂部伸出并鉸接在工件抓取器27或28上。在活塞桿34縮回的狀態(tài)下，各個抓取器27或28處于面對加工機器5或6的降低的大致水平的位置。當(dāng)活塞桿34從缸33中伸出時，工件抓取器27或28處于相對于向下樞轉(zhuǎn)后的位置樞轉(zhuǎn)120°——越過垂直位置——的升高位置。附圖中示出工件抓取器27處于向下樞轉(zhuǎn)后的傳遞和卸下位置，而工件抓取器28處于向上樞轉(zhuǎn)后的輸送位置。
工件抓取器27、28都是叉形，并在向下樞轉(zhuǎn)后的位置內(nèi)朝向各個加工機器5、6打開。抓取器包括兩個平行的臂35、36，在這些臂的每個相對的內(nèi)側(cè)37上具有一個凹槽38，該凹槽朝向各臂35、36的自由端開口。
定位銷40安裝在墊板19的相對的縱向側(cè)39上并與各個凹槽38相匹配。當(dāng)工件抓取器27或28接納墊板19時，定位銷40占據(jù)凹槽38。當(dāng)各個抓取器27、28向上樞轉(zhuǎn)后，承載器19滑進(jìn)抓取器27、28內(nèi)，直至定位銷40貼靠凹槽38的用作止擋件41的端部。
使用供給輸送裝置42將待加工的工件18供應(yīng)給裝載輸送裝置1，使用卸載輸送裝置43將已加工的工件18從裝載輸送裝置1卸下。這兩個輸送裝置42、43被設(shè)計成輥式輸送器，即，它們具有一個接一個地設(shè)置在相對于地板3被支承的框架44、45上的大量輸送輥46，各個輸送裝置由馬達(dá)47沿相同的輸送方向48驅(qū)動。
在供給輸送裝置42的遠(yuǎn)離相鄰的加工機器5的一側(cè)上，靠近裝載輸送裝置1設(shè)有存儲輸送裝置49，該存儲輸送裝置的設(shè)計與輸送裝置42、43相同，即，包括被支承在地板3上的框架50和由馬達(dá)47驅(qū)動的輸送輥46。
該存儲輸送裝置49是靜止的。存儲輸送裝置49和供給輸送裝置42之間的側(cè)向間隔對應(yīng)于工件抓取器27、28之間沿輸送軌道4的方向的側(cè)向間隔。還設(shè)置有包括框架式臺架52的傳遞輸送裝置51，在臺架中可轉(zhuǎn)動地設(shè)置有輸送輥46并由馬達(dá)47進(jìn)行驅(qū)動。所有的輸送輥46彼此平行并處于水平方向。傳遞輸送裝置51不是支承在地板3上，而是像移動托架24那樣可移動地設(shè)置在輸送軌道4上，其中通過輸送馬達(dá)53實現(xiàn)驅(qū)動。傳遞輸送裝置51可在三個位置之間移動，即，第一不工作位置(圖1)、位于存儲輸送裝置49前面的第二存儲位置、和位于卸載輸送裝置43前面的第三卸載位置，即，位于輸送裝置42、43之間的間隙54內(nèi)。
如圖1所示，輸送輥46包括在不同的輸送裝置42、43、49、51上居中地引導(dǎo)墊板19的中心導(dǎo)向輥55。為此，墊板19包括與中心導(dǎo)向輥55配合并在多個輸送輥46上延伸的中心導(dǎo)軌56。這些導(dǎo)軌56還確保墊板19不會堵塞或楔入相鄰的輸送輥46之間。墊板19還包括用于在輸送輥46上沿側(cè)向引導(dǎo)墊板的側(cè)向?qū)к?6。供給輸送裝置42和存儲輸送裝置49最后還在它們的面對輸送軌道4的一側(cè)上包括止動件58，以用于制動或保持墊板19。
在移動托架24上的各個工件抓取器27、28下方設(shè)有傾斜的滴落碗件59(圖1、2和4)，冷卻液或從已加工的工件18掉落的碎屑能夠以規(guī)定的方式通過該碗件排出。
設(shè)備以下述方式運行被夾緊在工件承載器19上的工件18通過供給輸送裝置42沿輸送方向48被供應(yīng)給裝載輸送裝置1。裝載裝置23被設(shè)置在供給輸送裝置42前面，并且工件抓取器28正好位于供給輸送裝置42的輸送輥46前面并處于向下樞轉(zhuǎn)后的水平位置。在該位置處，工件抓取器27位于存儲輸送裝置49前面。
如上所述，帶有待加工的工件18的墊板19沿輸送方向48被輸送，并且墊板19插入叉形的工件抓取器28內(nèi)。然后，以這種方式被裝載的工件抓取器28樞轉(zhuǎn)到其升高位置。如果相應(yīng)的定位銷40沒有精確地貼靠凹槽38的止擋件41，則當(dāng)工件抓取器28向上樞轉(zhuǎn)后它們會精確地貼靠在一起。這種最終定位可能僅為一個毫米或幾個毫米的位移。這些簡單的機構(gòu)用于墊板19在工件抓取器28中的精確定位，以及從而相對于工件托架13的精確定位。
隨后裝載裝置23移動到加工機器5前面。工件托架13移動到靠近裝載輸送裝置1的位置或者已經(jīng)處于該位置內(nèi)(見圖1中涉及加工機器5的部分)。然后工件抓取器28向下樞轉(zhuǎn)到水平位置，在該水平位置內(nèi)墊板19到達(dá)工件臺15。然后如上所述使用零點夾緊裝置21夾緊墊板19。然后包括墊板19和工件18的工件托架13移向加工機器5的工具主軸12，即，移動到圖1中所示的參照加工機器6的一個位置。在此運動期間，墊板被從工件抓取器28抽出。
在此加工機器5或另一個加工機器6處，裝載裝置23可使用位于輸送裝置42、43一側(cè)的工件抓取器27接納已加工的工件18。這可通過使裝載裝置23在相應(yīng)的加工機器5、6前面定位、并且朝向加工機器5、6向下樞轉(zhuǎn)工件抓取器27到水平位置來實現(xiàn)。然后該加工機器5或6的工件托架13移動到工件抓取器27下方。由此在工件托架13上的包括已加工的工件18的墊板19被移入工件抓取器27內(nèi)。零點夾緊裝置21的鎖定被松開，從而工件抓取器27和墊板19以及工件18可沿向上的方向樞轉(zhuǎn)。
隨后，已加工的工件18或者被移到另一個加工機器進(jìn)行進(jìn)一步加工，或者供應(yīng)給卸載輸送裝置43。為此，包括工件18的裝載裝置23移到存儲輸送裝置47前面，在這里帶有墊板19和工件18的工件抓取器27向下樞轉(zhuǎn)。通過沿與輸送方向48相反的方向驅(qū)動該存儲輸送裝置49的輸送輥46，將墊板19從工件抓取器27卸下。同時，可如上所述使用工件抓取器28接納待加工并在供給輸送裝置42上被供給的工件18。裝載裝置23再次如上所述移動到其中一個加工機器5、6處，將待加工的工件18裝載到相應(yīng)的加工機器5、6上。同時，傳遞輸送裝置51被移到存儲輸送裝置49前面。通過驅(qū)動存儲輸送裝置49和傳遞輸送裝置51的輸送輥46，將中間連同已加工的工件18一起被放置或存儲在存儲輸送裝置49上的墊板19推到傳遞輸送裝置51上。然后，在輸送輥46不被驅(qū)動的情況下，所述傳遞輸送裝置51帶著墊板19移動到卸載輸送裝置43前面。然后，驅(qū)動傳遞輸送裝置51的輸送輥46以將墊板19——包括已加工的工件18——推到卸載輸送裝置43上面，以便利用被連續(xù)驅(qū)動的輸送輥46使墊板沿輸送方向48離開。綜上所述，在裝載裝置23運動期間，兩個工件抓取器27、28是樞轉(zhuǎn)到上方的。
原則上，可在裝載裝置23上僅設(shè)置一個工件抓取器27或28。但是，兩個工件抓取器27、28顯著提高了性能。
在正常操作期間，使用工件抓取器27將已加工的工件18從加工機器上卸下，隨后移動該移動托架24，直到相鄰的帶有墊板19和工件18的工件抓取器28位于加工機器5或6前面以便傳遞待加工的工件18。由此可使加工機器5或6的停工時間最小。
傳遞輸送裝置51并不必須具有自己的輸送馬達(dá)53。也可以通過桿件將傳遞輸送裝置51剛性地連接到裝載裝置23的移動托架24上，由此也可使傳遞輸送裝置51產(chǎn)生輸送運動。
卸載輸送裝置43不一定必須與供給輸送裝置42對齊，但是如果是對齊的，則傳遞輸送裝置51在供給輸送裝置42和卸載輸送裝置43之間的間隙54中的定位使工件18可以從中通過，而不會傳遞給其中一個加工機器5或6。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)設(shè)備，-具有多個彼此相鄰設(shè)置成一排的加工機器(5、6)；-具有包括下列部件的裝載輸送裝置(1)--連接加工機器(5、6)的輸送軌道(4)；--至少一個可在輸送軌道(4)上移動的裝載裝置(23)；以及--至少一個設(shè)置在裝載裝置(23)上的工件抓取器(27、28)，用于向加工機器(5、6)供應(yīng)待加工的工件(18)和用于從加工機器(5、6)卸下已加工的工件(18)；-具有供給輸送裝置(42)，用于沿橫向于輸送軌道(4)的方向的輸送方向(48)向裝載輸送裝置(1)供應(yīng)待加工的工件(18)，以及-具有卸載輸送裝置(43)，用于沿橫向于輸送軌道(4)的方向的輸送方向(48)從裝載輸送裝置(1)上卸載已加工的工件(18)，其特征在于，所述至少一個工件抓取器(27、28)可圍繞單獨一個樞軸(30)在降低的傳遞位置和升高的輸送位置之間樞轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個工件抓取器(27、28)是叉形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，設(shè)有用于工件(18)的工件承載器，該工件承載器包括側(cè)向保持元件；所述至少一個叉形工件抓取器(27、28)包括具有用于接納該保持元件的凹槽(38)的兩個臂(35、36)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述加工機器(5、6)包括可相對于輸送軌道(4)的方向沿橫向移動的工件托架(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述兩個工件抓取器(27、28)設(shè)置在裝載裝置(23)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述供給輸送裝置(42)和卸載輸送裝置(43)與輸送軌道(4)鄰接，從而留出間隙(54)；并且靠近供給輸送裝置(42)或者靠近卸載輸送裝置(43)設(shè)有存儲輸送裝置(49)；并且設(shè)有傳遞輸送裝置(51)，該傳遞輸送裝置(51)可在卸載輸送裝置(43)前面的傳遞位置、存儲輸送裝置(49)前面的存儲位置、以及這兩個位置之外的不工作位置之間移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，加工機器(5、6)在輸送軌道(4)的一側(cè)上設(shè)置成單獨一排，并且存儲輸送裝置(49)靠近供給輸送裝置(42)而設(shè)置在這一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述傳遞輸送裝置(51)當(dāng)定位在位于卸載輸送裝置(43)前面的傳遞位置時，將所述卸載輸送裝置(43)與供給輸送裝置(42)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述供給輸送裝置(42)、卸載輸送裝置(43)、存儲輸送裝置(49)和傳遞輸送裝置(51)形成為具有可驅(qū)動輸送輥(46)的輥式輸送器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，所述傳遞輸送裝置(51)設(shè)置成在輸送軌道(4)上移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，兩個工件抓取器(27、28)之間的間隔對應(yīng)于供給輸送裝置(42)和存儲輸送裝置(49)之間的間隔。
12.根據(jù)權(quán)利要求3的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，工件托架(13)被設(shè)計成用于從叉形工件抓取器(27、28)中拉出工件承載器，以及用于將工件承載器推入叉形工件抓取器(27、28)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開的生產(chǎn)設(shè)備包括具有連接加工機器的輸送軌道(4)的裝載輸送裝置(1)。該生產(chǎn)設(shè)備還包括用于向加工機器供應(yīng)待加工的工件(18)和用于從加工機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)可圍繞單獨一個樞軸(30)在降低的傳遞位置和升高的輸送位置之間樞轉(zhuǎn)。加工機器還包括可相對于輸送軌道(4)的方向沿橫向移動的工件托架(13)，以用于在工件抓取器(27、28)和加工機器上的加工位置之間進(jìn)行輸送。
文檔編號B23Q41/02GK1846933SQ20061006661
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者G·施滕格勒, J-M·努斯鮑姆, I-M·科爾貝安 申請人:克勞斯惠勒有限公司