用于加工系统的机座以及包括该机座的加工系统的制作方法

文档序号:25036632发布日期:2021-05-11 17:09阅读:305来源:国知局
用于加工系统的机座以及包括该机座的加工系统的制作方法

本发明涉及一种用于加工系统的机座。此外本发明涉及一种包括该机座的加工系统。



背景技术:

在本发明的范围内,术语“机座”被解释为支承部件,其支承加工实体、加工站和通常与诸如刀具保持装置之类的加工实体一起使用的辅助单元。在某些情况下,机座也称为机架(machineframe)或机床身(machinebed)。

术语“加工系统”被解释为包括多个加工实体或加工站以及通常与加工实体一起使用的加工单元的实体。

加工系统是在给定的工件具有需要多个不同的加工步骤而无法仅由单一加工实体来制造的形状的情形时所使用。因此,加工系统包括多个加工实体,每个加工实体都进行特定的加工过程。加工系统的特征是工件必须从一个加工实体转移到另一加工实体。在两个加工实体位于彼此相对的位置的情况下,工件可由如下方式转移,即保持工件的工件保持器装置沿着与未承载工件的相对的加工实体的工件保持器装置共通的轴线对准。两个工件保持器装置彼此靠近放置,从而两个工件保持器装置可同时抓握工件。先前保持工件的工件保持器装置现在释放工件,且两个工件保持器装置彼此分离。ep2021148a1中公开了这种加工系统。

将工件从一个加工实体转移到另一个相对的加工实体的另一种方法可为,使用旋转切削刀具,将由第二个工件保持器抓握的预加工工件从仍被第一工件保持器抓握的棒状或杆状工件的部分切下。

在工件需要由两个以上的加工实体进行加工的情况下,不仅需要在相对布置的加工实体之间转移工件,而且还需要在彼此横向移位的加工实体之间转移工件。这样的加工系统可以包括三个加工实体,其中两个加工实体横向布置并且第三个加工实体与其他两个加工实体相对布置。第三加工实体可垂直于上述共通轴移动。这样的加工系统需要复杂的机座和复杂的驱动单元。此外,在应当生产需要不同加工的工件的情况下,这种机加工系统的灵活性受到限制。如果工件需要的加工步骤少于三个,则不能经济地操作这种加工系统。例如在ep2305404a1和ep3162476a1中公开了这种加工系统的示例。

本发明的一个任务是提供一种机座和加工系统,其以可将给定种类的工件或多个不同的工件进行加工的方式提供高度的灵活性。此外,本发明的一个任务是以简单且可负担的方式实现从两侧同时对给定的工件进行加工。

该任务通过权利要求1、11和15中限定的特征解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。



技术实现要素:

根据一个实施方式,机座定义x-y-z坐标系(12)且包括:

至少一个工件保持器装置接收部分,所述工件保持器装置接收部分具有工件保持器装置接口,所述工件保持器装置接口包括对准装置,所述对准装置适于接收工件保持器装置,所述工件保持器装置沿着所述坐标系的z轴对准;

至少一个第一加工单元接收部分,所述第一加工单元接收部分具有第一加工单元接口,所述第一加工单元接口适于接收第一加工单元,所述第一加工单元包括第一刀具保持器接口;

至少一个第二加工单元接收部分,所述第二加工单元接收部分具有第二加工单元接口,所述第二加工单元接口适于接收第二加工单元,所述第二加工单元包括第二刀具保持器接口,

所述第一加工单元接口布置在所述工件保持器装置接口的第一侧并与其相距一定距离,从而所述第一刀具保持器接口至少可沿所述x轴或所述y轴移动,

所述第二加工单元接口布置在所述工件保持器装置接口的第二侧并与其相距一定距离,从而所述第二刀具保持器接口至少可沿所述x轴或所述y轴移动,所述第一侧与所述第二侧相对;以及至少一个工件转移单元接收部分,所述工件转移单元接收部分具有转移单元接口,所述转移单元接口适于接收工件转移单元。

本发明的核心思想是提供一种机座,该机座具有如上所述般相对于彼此布置的工件保持器装置接口、第一加工单元接口、第二加工单元接口和工件转移单元接口。至少工件保持器装置接口包括对准装置如销、槽、凹部或突起,其确保工件保持器装置只能以如上所排列的对准方式连接至工件保持器装置接口。在被夹持于工件保持器装置中的棒状或杆状工件沿着或平行于z轴延伸的情况下,工件保持器装置沿z轴对准。根据该实施方式的机座为用户提供了将工件保持器装置连接至工件保持器装置接口的可能性,使得工件被保持并可沿着z轴移动到期望的加工站位。在加工过程中,工件可静止不动。刀具和被第一工件保持单元抓握的工件之间的相对移动可以通过第一加工单元来实现。如果用户希望用第二加工单元加工工件,则用户可简单地将第二加工单元连接至机座的第二加工单元接口。如果第一或第二加工单元不适用于特定的加工步骤,则用户可以不费力地调整相应的加工单元的构造。

术语“x轴”不应被解释为仅涉及一个轴,而是涉及彼此平行延伸的多个轴。术语“y轴”和“z轴”也是如此。术语“沿着对齐”也可以解释为“平行于”。

在机座的另一实施方式中,

所述工件保持器装置接口定义x-z平面,

所述第一加工单元接口平行或垂直于所述x-z平面延伸并适于接收所述第一加工单元,且

所述第二加工单元接口平行或垂直于所述x-z平面延伸并适于接收所述第二加工单元。

从该实施方式可以得出结论,第一加工单元和第二加工单元的对准是相对于z轴进行的。因此,本实施方式的机座非常紧凑,并且确保了对工件的可及性。

在又一实施方式中,所述转移单元接口平行于x-z平面延伸并且适于接收沿x轴对准的工件转移单元。工件转移至工件保持器装置以及自工件保持器装置转移变得容易。

在另一实施方式中,所述机座包括至少一个平行于所述y-z平面延伸的横向对准接口,所述横向对准接口用于将所述机座与另一机座对准。可用于加工给定工件的加工单元的数量可以加倍。对准接口确保两个机座能够以所需的精度彼此对准。由于每个机座都包括一个工件转移单元接口,因此工件转移单元可设计为使其可在两个对准的机座之间并沿x轴转移给定的工件。在该实施方式中,可在机座上安装多达四个加工单元,以使给定的工件可以经受四个不同的加工步骤。如上所述,如果一个或多个加工单元可能不适合进行所需的加工过程,则可以对其进行重新配置。在仅需要三个不同的加工单元的情况下,加工单元接口之一可以留空。

根据另一实施方式,所述机座包括至少一个平行于所述x-y平面延伸的前对准接口,所述前对准接口用于将所述机座与另一机座对准。在先前讨论的实施方式中,两个机座可以彼此横向对准。在本实施方式中,两个机座可以彼此相对地对准。工件可被转移,因为两个相对的工件保持装置彼此靠近布置,从而它们可同时抓握工件。在许多情况下,工件在其初始状态下呈棒状或杆状。在这种情况下,可以使用切割刀具将一个部分与另一部分分开。本实施方式特别适合对工件的相对端进行加工。

在另一实施方式中,所述机座包括至少一个旋转装置接收部分,所述旋转装置接收部分具有旋转装置接口,所述旋转装置接口适于接收旋转装置。旋转装置用于在相对布置的加工单元之间转移工件。如上所述,该转移可以通过两个相对的工件保持装置进行,但是在这种情况下,工件不被翻转。如果工件的同一端须通过相对的加工单元进行加工,则必须使工件翻转,而这是通过旋转装置完成。当将工件夹持到托盘中时也需要旋转装置。借助于托盘,一个或多个工件仅被夹持一次,并且在整个加工过程中不会被释放或被重新夹持,因此最终工件的精度不会受到精度不足的重新夹持影响。可对托盘提供非常精确的接口,通过该接口可以将它们夹持到工件保持装置中。因此,与直接夹持在工件保持器装置中的工件相比,夹持在托盘板中的工件可以更精确地定位。

根据另一个实施方式,所述x-z平面水平地延伸。工件保持器沿z轴对准,因此x-z平面的方向对于整个加工系统的方向至关重要。在本实施方式中,x-z平面水平地延伸,使得工件保持器、第一和第二加工单元以及工件转移单元也水平地对准。由于当加工单元被放置于接收部分上时接收部分已经支承加工单元,加工单元的安装变得容易。

根据另一实施方式,所述第一加工单元接口布置在所述工件保持器装置接口上方且面向上方和/或所述第二加工单元接口布置在所述工件保持器装置接口下方且面向下方。本实施方式中,由于加工单元可位于彼此接近的位置,因此加工系统可以保持紧凑。

在另一实施方式中,所述机座包括:

第一工件保持器装置接收部分,所述第一工件保持器装置接收部分具有第一工件保持器装置接口;

第二工件保持器装置接收部分,所述第二工件保持器装置接收部分具有第二工件保持器装置接口;

主第一加工单元接收部分,所述主第一加工单元接收部分具有主第一加工单元接口;

次第一加工单元接收部分,所述次第一加工单元接收部分具有次第一加工单元接口;

主第二加工单元接收部分,所述主第二加工单元接收部具有主第二加工单元接口;以及

次第二加工单元接收部分,所述次第二加工单元接收部分具有次第二加工单元接口。

根据以上讨论的一个实施方式,两个机座使用横向对准接口彼此横向对准。本实施方式中,两个机座被整合到一个机座中。根据本实施方式,总共可以将四个加工单元连接至机座的相应的加工单元接口。根据本实施方式的机座特别适合需要三个或四个加工步骤的工件的加工。不需要对准两个或多个机座。

本发明的另一种实施方式涉及一种用于加工工件的加工系统,包括:

根据前述实施方式之一的至少一个机座;

工件保持器装置,所述工件保持器装置连接至所述工件保持器装置接口并沿所述z轴对准,所述工件保持器装置适于沿z轴夹持和对准工件,并使工件沿z-轴移动;以及

第一加工单元,所述第一加工单元连接至第一加工单元接口,且包括第一刀具保持器接口,所述第一刀具保持器接口至少可沿x轴或y轴移动,及/或

工件转移单元,所述工件转移单元连接至所述工件转移单元接口。

本实施方式中,将最少的单元连接至机座,从而能够加工或处理工件。即使在加工单元没有连接至机座但连接至工件转移单元的情况下,也可使用加工系统,例如用于沿z轴对准工件。

除此之外,关于本机座所讨论的技术效果和优点同样适用于加工系统。简而言之,可以根据将会应用于给定工件的加工步骤的要求容易地改变加工系统的组成。

根据另一实施方式,所述加工系统包括:

所述第一加工单元,所述第一加工单元连接至所述第一加工单元接口;

所述工件转移单元,所述工件转移单元连接至所述工件转移单元接口,所述工件转移单元沿所述x轴对准;以及

第二加工单元,所述第二加工单元连接至所述第二加工单元接口且包括第二刀具保持器接口,所述第二刀具保持器接口至少可沿x或y轴移动。

本实施方式中,可以使用两个加工单元对工件进行加工。一个或两个加工单元可包括刀具保持装置,例如带有多个刀具的旋转器,从而能够以用两个以上的刀具来加工工件。

根据进一步的实施方式,所述加工系统包括:

根据先前所示的实施方式中之一的第一机座;

根据先前所示的实施方式中之一的第二机座;

所述第一机座及所述第二机座通过所述横向对准接口彼此连接。

拥有最多可连接两个加工单元的机座的用户可以将第二机座与第一机座横向对准,以备用户希望通过三个或四个加工单元对工件进行加工的情况。加工系统的灵活性高,特别是因为用户可以重新配置多达四个加工单元中的一个或多个。此外,不必使用四个加工单元。两个机座也可以配备三个加工单元。

根据进一步的实施方式,所述加工系统包括:

根据先前所示的实施方式中之一的第三机座;以及

根据先前所示的实施方式中之一的第四机座,

所述第三机座及所述第四基座通过所述横向对准接口彼此连接,

所述第一机座及所述第三机座通过所述前对准接口彼此连接,且

所述第二机座及所述第四机座通过所述前对准接口彼此连接。

本实施方式中,总共四个机座在横向上和通过前部彼此对准。本实施方式中,加工系统可总共包括八个加工单元,从而可以生产具有非常复杂形状的工件。此外,根据本实施方式的加工系统可以用于两个工件的平行加工,所述两个工件不需要八个不同的加工步骤而仅需要最多四个加工步骤。

在另一个实施方式中,所述加工系统包括:

根据前面所示的实施方式之一的机座;

第一工件保持器装置,所述第一工件保持器装置连接至所述第一保持器装置接口并沿所述z轴对准;

第二工件保持器装置,所述第二工件保持器装置连接至所述第二保持器装置接口并沿所述z轴对准;

主第一加工单元,所述主第一加工单元连接至所述主第一加工单元接口;

次第一加工单元,所述次第一加工单元连接至所述次第一加工单元接口;

主第二加工单元,所述主第二加工单元连接至所述主第二加工单元接口;

次第二加工单元,所述次第二加工单元连接至所述次第二加工单元接口;以及

工件转移单元,所述工件转移单元连接至所述转移单元接口,所述工件转移单元沿所述x轴对准。

本实施方式中,总共四个加工单元连接至一个机座。可以通过根据本实施方式的加工系统对需要四个不同的加工步骤的工件进行加工。无需将两个或多个机座相对于彼此对准。

根据另一个实施方式,所述加工系统包括:

根据前面所示的实施方式之一的第一机座;

根据前面所示的实施方式之一的第二机座;

所述第一机座和所述第二机座通过所述前对准接口此连接。

本实施方式中,多达四个加工单元的两个机座彼此相对对准,从而所述加工系统包括多达八个加工单元。仅两个机座需要相对于彼此对准。本实施方式中,可以生产具有非常复杂的形状的工件。此外,根据本实施方式的加工系统可以用于两个工件的平行加工,所述两个工件不需要八个不同的加工步骤,而仅需要最多四个加工步骤。

在另一种实施方式中,所述加工系统包括至少一个旋转装置,所述旋转装置连接至所述旋转装置接口。旋转装置能够在两个相对布置的加工单元之间转移工件,从而使工件翻转。所述旋转装置可以加工工件的同一端。当将工件夹持在夹持装置中且在整个加工步骤中都使用夹持装置时,也需要旋转装置。这样的夹持装置可以被实施为一个或多个工件被夹持在其中的托盘。

根据另一种实施方式,所述工件保持器装置、所述工件转移单元或所述旋转装置适于接收托盘。可对被夹持于安装在托盘上的工件夹持装置中的工件进行加工,而无需在整个加工过程中将其释放或重新夹持。

作为替代,将托盘夹紧和松开。由于精确的托盘接口而得的接口的准确性以及由于不需要释放和重新夹持工件,可以增强工件的加工。此外,可以不仅将一个工件夹紧而是将多个工件夹持于托盘中。加工效率可因此提高。

附图说明

参照附图详细描述本发明,其中

图1a是本机座的第一实施方式的透视图。

图1b是图1a中的p部分的侧视图,未按比例绘制。

图1c是第二加工单元接收部分的俯视图。

图1d是工件保持器装置接收部分的仰视图。

图2a是本机座的第二实施方式的透视图。

图2b是工件保持器装置接收部分的仰视图。

图3是本加工系统的第一实施方式的透视图。

图4是本加工系统的工件保持器装置的透视图。

图5a是本加工系统的第二实施方式的前透视图。

图5b是本加工系统的第二实施方式的后透视图。

图6a是本机座的第三实施方式的前透视图。

图6b是根据图6a的本机座的第三实施方式的后透视图。

图7a是本加工系统的第三实施方式的前透视图。

图7b是根据图7a的本加工系统的第三实施方式的后透视图。

图8a是本加工系统的第四实施方式的前透视图。

图8b是根据图8a的本加工系统的第四实施方式的前透视图,其中省略了一些零件。

图9是加工系统的第四实施方式的俯视图。

图10a是旋转装置的第一透视图。

图10b是旋转装置的第二透视图。

图11a至图11d是说明了可操作图9的加工系统的模式的原理图。

图12是托盘和夹持装置的透视图。

图13是加工系统的透视图,所述加工系统包括适于转移托盘的工件转移单元。

图14a是处于第一位置的工件转移单元的第一实施方式。

图14b是处于第二位置的图9a的工件转移单元。

图15是处于第一位置和第二位置的工件转移单元的第二实施方式。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的当前示例性主体,其示例示于附图中。只要有可能,将始终使用相同或相似的参考数字。

图1a是本机座101的第一实施方式的透视图。机座101定义x-y-z坐标系12,且包括工件保持器装置接收部分14。工件保持器装置接收部分14具有定义x-z平面的工件保持器装置接口16,且适于接收沿坐标系12的z轴对准的工件保持器装置18(见图4)。

此外,根据第一实施方式的机座101包括具有第一加工单元接口22的第一加工单元接收部分20。第一加工单元接口22平行于x-z平面延伸且适于接收第一加工单元24(见图3)。

除此之外,根据第一实施方式的机座101包括第二加工单元接收部分26,所述第二加工单元接收部分26具有第二加工单元接口28(也参见图1d)。如同第一加工单元接口22,第二加工单元接口28平行于x-z平面延伸且适于接收第二加工单元30(见图5b)。

第一实施方式中,第一加工单元接口22位于第一横梁32上,而工件保持器装置接口16和第二加工单元接口28布置在平行于第一横梁32延伸的共通的第二横梁34上。第一横梁32和第二横梁34在机座101的第一侧壁36和第二侧壁38之间延伸。第二横梁34分别示于图1c和图1d中。

x-z平面水平地延伸。第一加工单元接口22布置在工件保持器装置接口16上方并且面向上方。第二加工单元接口28布置在工件保持器装置接口16下方并且面向下方。

此外,第一实施方式的机座101包括在机座101的接地端附近于第一侧壁36和第二侧壁38之间延伸的基座横梁40。

当第二加工单元接口28面向下方时,工件保持器装置接口16面向上方。结果,第一加工单元接口22位于工件保持器装置接口16的第一侧并与其相距一定距离,第二加工单元接口28位于工件保持器装置接口16的第二侧并与其相距一定距离,第一侧与第二侧相对。由于工件保持器装置接口16和第二加工单元接口28布置在共通的第二横梁34上,因此工件保持器装置接口16和第二加工单元接口28之间的距离小于工件保持器装置接口16和第一加工单元接口22之间的距离。

也可以将工件保持器装置接口16面向下方地布置在第一横梁32上。依据所要获得的刚性来选择布置方式。与以较高的刚性安装的加工单元相比,以较低的刚度安装的加工单元可以布置成距工件保持器装置接口16的距离更短,从而提高加工的精度。

如上所述,工件保持器装置接口16以及第一加工单元接口22、第二加工单元接口28适于接收沿z轴对准的工件保持器装置18以及第一加工单元24和第二加工单元30。为了确保沿z轴的对准,工件保持器装置接口16以及第一加工单元接口22和第二加工单元接口28配备有对准装置42,在这种情况下,所述对准装置42具有凹口44,所述凹口44与相应的工件保持器装置18以及第一加工单元24和第二加工单元30的对应的凸起(未示出)相互作用。因此,仅可以将工件保持器装置18以及第一加工单元24和第二加工单元30与工件保持器装置接口16以及第一加工单元接口22和第二加工单元接口28连接。

根据第一实施方式的机座101还包括工件转移单元接收部分46,所述工件转移单元接收部分46具有平行于x-z平面延伸的工件转移单元接口48(也参见图1b)。工件转移单元接收部分46适于接收沿x轴对准的工件转移单元50(见图9和图10)。从图1a和图1b显而易见,工件转移单元接口48相对于第一侧壁36和第二侧壁38位于第一横梁32的投影上。当连接至工件转移单元接口48时,工件转移单元50抵靠第一侧壁36和第二侧壁38,从而工件转移单元50沿着x轴对准。

第一实施方式的机座101还包括平行于y-z平面延伸的第一横向对准接口521和第二横向对准接口522,所述第一横向对准接口521和所述第二横向对准接口522用于将机座101与位于机座101横向的一个或多个另外的机座101对准。在第一实施方式中,第一横向对准接口521由横向延伸部54形成,所述横向延伸部54由第一侧壁36和第二侧壁38形成或连接至第一侧壁36和第二侧壁38。第二横向对准接口522由机座101的脚55形成。

除此之外,根据第一实施方式的机座101,还包括至少一个平行于x-y平面延伸的前对准接口56,所述前对准接口56用于将机座101与相对于机座101的另一机座101对准。第一实施方式的机座101包括由侧壁36、38形成的两个前对准接口56。

此外,根据第一实施方式的机座101包括至少一个旋转装置接收部分58,所述旋转装置接收部分58具有旋转装置接口60,所述旋转装置接口60位于机座101的第一侧壁36上并因此平行于y-z平面延伸。旋转装置接收部分58适于接收旋转装置62(见图10a和图10b)。

图2a中,示出了机座102的第二实施方式。根据第二实施方式的机座102的原理结构与根据第一实施方式的机座101的结构相同。与第一实施方式相反,第二实施方式的机座102包括:第一工件保持器装置接收部分141,其具有第一工件保持器装置接口161;第二工件保持器装置接收部分142,其具有第二工件保持器装置接口162;主第一加工单元接收部分201,其具有主第一加工单元接口221;次第一加工单元接收部分202,其具有次第一加工单元接口222;主第二加工单元接收部分261,其具有主第二加工单元接口281;以及次第二加工单元接收部分262,其具有次第二加工单元接口282(见图2b,其为第二横梁34的底视图)。

第二实施方式的机座102包括布置在第一横梁32和第二横梁34之间的上部中壁64。此外,根据第二实施方式的机座102包括在第二横梁34和基座横梁40之间延伸的下部中壁66。下部中壁66形成另一个前对准接口56。

图3示出了加工系统681的第一实施方式的透视图。加工系统681包括根据第二实施方式的机座102。除此之外,加工系统681配备有连接至第一工件保持器装置接口161(不可见,参见图2a)并沿z轴对准的第一工件保持器装置181、以及连接至第二工件保持器装置接口162并沿z轴对准(见图2a)的第二工件保持器装置182。

加工系统681还包括连接至主第一加工单元接口221的主第一加工单元241、和连接至次第一加工单元接口222的次第一加工单元242。此外加工系统681还包括连接至主第二加工单元接口281的主第二加工单元301和连接至次第二加工单元接口282的次第二加工单元302。

此外,根据第一实施方式的加工系统681包括连接至工件转移单元接口48(见图1b)的工件转移单元50,所述工件转移单元50沿x轴对准。工件可以沿x轴转移并被夹持以于第一工件保持器装置181和第二工件保持器装置182中加工。因此,可以由总共四个加工单元24、30对工件进行加工。

在图4中,单独示出了工件保持器装置18。在其基本设计中,工件保持器装置18包括工件保持部分70,所述工件保持部分70可配备有爪式卡盘(jawchunk)、筒夹夹持装置(collectclamping)或类似物。通过沿着z轴的平移运动,可以从前端或后端将工件插入到工件保持部分70中。工件保持部分70沿z轴可移动地安装在支承结构72上。在基本设计中,工件保持部分70无法绕z轴旋转,但若有需要,工件保持器装置18除了沿z轴的平移运动之外,还可以被调节以允许工件保持部分70绕z轴旋转。

本实施方式中,第一加工单元24包括第一刀具保持器接口77,所述第一刀具保持器接口77由平行于x-y轴延伸且至少可沿着x或y轴移动的立方体形主体74形成(也见图7a)。相应地,第二加工单元30包括第二刀具保持器接口79,所述第二刀具保持器接口79也平行于x-y轴延伸且至少可沿x或y轴移动。任何种类的刀具保持装置84(图3中未示出,但见图5a)可以连接至第一刀具保持器接口77和第二刀具保持器接口79。第一刀具保持器接口77和第二刀具保持器接口79的运动被传递到连接至其的刀具保持装置84。如果刀具保持装置84须提供旋转运动,则它们会配备有独立的电动机(未示出)。

参考图3,刀具保持器接口77、79至少可沿y轴移动,从而连接至刀具保持器装置84(图5a)的刀具可相对于工件保持器装置18移动。如以上所解释,工件保持器装置18至少可沿z轴移动,从而工件的加工所必需的刀具与工件之间的相对运动能够实现。

为了保护加工单元24、30免受在加工工件时产生的切屑和其他碎屑的影响,加工系统681包括多个保护壁76,所述保护壁76安装在机座101上并布置在各个加工单元24、30的前面。保护壁76包括可被加工单元24、30的立方体形主体74横穿的开口。根据加工单元24、30的设计,各刀具保持器接口77、79可沿坐标系12的x轴、y轴和z轴移动。保护壁76的开口必须足够大以允许沿着x轴和y轴上的移动,开口由封闭单元78如伸缩保护装置、片状袋(sheetpocket)或类似物80覆盖。为了充分保护加工单元24、30不受切屑等的影响,开口被片状袋80封闭,所述片状袋80可通过立方体状主体74沿x轴和y轴移动。由于片状袋80完全封闭开口,所以切屑等不能横穿开口。

图5a和5b中,通过两个不同的透视图示出加工系统682的第二实施方式。此情况下,工件主轴82连接至次第一加工单元242的第一刀具保持器接口77。因此,另一个工件主轴82连接至次第二加工单元302的第二刀具保持器接口79(见图5b)。工件主轴82配备有电动机(未示出),该电动机产生绕y轴的旋转运动。刀具保持装置84连接至主第二加工单元301的第二刀具保持器接口79,多个刀具沿x轴、y轴或z轴对准插入刀具保持装置84中。刀具保持装置84可至少沿着x轴或y轴移动。插入刀具保持装置84中的刀具不须为可绕其自身的轴线旋转。

从图5b中显而易见,主第一加工单元241相对于主第二加工单元301绕z轴旋转180°。次第一加工单元242也相对于次第二加工单元302绕z轴旋转180°。

图6a是机座103的第三实施方式的前透视图,图6b是机座103的后透视图,机座103在很大程度上与第二实施方式的机座102相同。因此,以下仅讨论差异。机座103在第一侧壁36和下部中壁66之间包括第一中间壁65,在第二侧壁38和下部中壁66之间包括第二中间壁67。第一和第二中间壁65、67垂直于第一和第二横梁32、34延伸,且因此平行于竖直的x-y平面。在机座103的第三实施方式中,主第二加工单元接收部分261和主第二加工单元接口281位于第一中间壁上。次第二加工单元接收部分262和次第二加工单元接口282位于第二中间壁上。

图7a和7b中,分别通过前透视图和后透视图示出了根据第三实施方式的加工系统683。加工系统683包括根据图6a和图6b所示的第三实施方式的机座103。第三实施方式的加工系统683的原理设置在很大程度上与第一实施方式的加工系统681和第二实施方式的加工系统682所说明的相同。然而,由于主第二加工单元接收部分261和主第二加工单元接口281以及次第二加工单元接收部分262和次第二加工单元接口282的方向不同,主第一加工单元241并未镜像于主第二加工单元301,且次第一加工单元242并未镜像于次第二加工单元302。相反地,它们布置成相对于彼此绕x轴旋转了90°。

图8a中,通过透视图示出了根据第四实施方式的加工系统684。加工系统684包括根据图2a中所示的第二实施方式的两个机座102,两个机座102通过前对准接口56彼此相对地布置并且彼此对准。两个机座102也可以被整合于单一机座中(未示出)。两个机座102的设计基本相同,从而第四实施方式的加工系统684包括连接至相应数量的工件保持器装置接口16的四个工件保持器装置18和连接至相应数量的加工单元接口22、28的八个加工单元24、30。除此之外,加工系统684可包括连接至第一个机座101的第一个工件转移单元接口48的第一工件转移单元501和连接至第二个机座101的第二个工件转移单元接口48的第二工件转移单元502(见图7)。

为了清楚起见,图8b中仅示出机座102之一。实施为旋转器88的刀具保持装置84连接至主第一加工单元241的第一刀具保持器接口77。许多刀具可以安装在旋转器88上。这些刀具可以绕其自身的轴线旋转。刀具保持装置84连接至主第二加工单元301的第二刀具保持器接口79。刀具更换器86连接至与次第一加工单元242(未示出)相对的加工单元的第一刀具保持器接口77。

图9中,通过俯视图示出了根据本发明的加工系统685的第五实施方式。根据第五实施方式的加工系统685的原理布局在很大程度上与根据第四实施方式的加工系统684的布局相同。然而,第五实施方式的加工系统685包括皆是根据图1a所示的第一实施方式的第一机座10a、第二机座10b、第三机座10c和第四机座10d。第一机座10a和第二机座10b经由横向对准接口52彼此连接。同样地,第三机座10c和第四机座10d经由横向对准接口52彼此连接。第一机座10a和第三机座10c经由前对准接口56彼此连接,且第二机座10b和第四机座10d经由前对准接口56彼此连接。

第五实施方式的加工系统685包括旋转装置62,所述旋转装置62连接至第二机座10b的旋转装置62的接口。旋转装置62分别示于图10a和图10b中。旋转装置62可绕x轴旋转,且包括用于抓握工件91或用于抓握托盘93的抓握装置90(见图12)。

根据第四实施方式的加工系统684和根据第五实施方式的加工系统685可细分为四个加工站921至924,每个加工站包括工件保持器装置18、第一加工单元24和第二加工单元30。加工系统685能够以许多不同的模式操作,下面将对其中的一些进行说明。

图11a中示意性示出的第一模式中,四个加工站921至924可以彼此独立地操作。可以通过第一工件转移单元501将准备进行加工的未加工的第一工件运送至第一加工站921。在第一加工站921中对第一工件进行加工的同时,第一工件转移单元501可以将第二工件运送到第二加工站922。在第一工件完成之后,第一工件转移单元501从第一加工站921卸除第一工件,并向第一加工站921装载新的未加工的工件。随后,第一工件转移单元501从第二加工站922卸除第二工件。可以在第三加工站923和第四加工站924内进行相同的步骤。第一工件转移单元501和第二工件转移单元502可设计为能够同时装载和卸除工件。

图11b中示意性示出的第二模式中,第一工件在第一加工站921和第二加工站922中被加工,同时第二工件在第三加工站923和第四加工站924中被加工。工件转移单元501将未加工的第一工件运送到第一加工站921。第一加工站921中的加工完成之后,第一工件转移单元501将第一工件传送到第二加工站922。当第二加工站922中对第一工件的加工完成时,第一工件转移单元501从加工系统685卸除已完成的第一工件。可以在第三加工站923和第四加工站924内进行相同的步骤。

图11c中示意性示出的第三模式中,第一工件转移单元501将未加工的第一工件传送至第一加工站921。在加工完成之后,工件被转移到相对的第三加工站923。该转移是通过沿z轴彼此靠近的两个工件保持器装置18进行。当在第三加工站923中对第一工件的加工完成时,第一工件通过第二工件转移单元502被转移到第四加工站924。一旦在第四加工站924中的加工完成,通过将两个工件保持器装置18沿z轴彼此靠近放置,再次将工件转移到第二加工站922。一旦第二加工站922中的工件加工完成,第一工件转移单元501就从加工系统685卸除已完成的工件。

图11d中示意性示出的第四模式中,工件的加工在很大程度上与第三模式相同,然而,工件在第四加工站924和第二加工站922之间的转移是通过旋转装置62进行。两次转移的区别在于,工件是通过旋转装置62绕x轴旋转,从而将工件的同一端插入工件保持器装置18的工件保持部分70中。

第四和第五实施方式的加工系统684、685可以通过由上述模式的组合和/或修改而得的更多模式进行操作。

如已经提到的,在图10a和图10b中分别示出旋转装置62。图10a中,旋转装置62的抓握装置90适于接收工件91,而图10b中,抓握装置90适于接收在图12中更详细示出的托盘93。托盘93包括精确的托盘接口95,所述托盘接口95可以被夹入工件保持器装置18的工件保持部分70的爪式卡盘中。托盘93本身包括夹持部分99,该夹持部分99可以包括工件91可被夹持于其中的卡盘、筒夹装置或类似物97(见图10b)。

图13示出沿着第一实施方式的线的加工系统681,然而,此情况下,工件转移单元50在不同的工件保持器装置70之间转移托盘93。在整个加工过程中,工件91保持被夹持在托盘93中。由于在整个加工过程中工件可能保持被夹持在托盘93中,与每次由另一个加工单元进行加工而被释放并重新夹持的工件91相比,加工精度要高得多。

图14a和14b中,通过原理图示出工件转移单元501的第一实施方式,该原理图可以被结合到根据所提出的实施方式之一的加工系统68中,例如被结合到根据第四实施方式的加工系统684中。工件转移单元501包括滑动件94,所述滑动件94可移动地安装在沿x轴对准的滑动轨道96上。在第一实施方式中,滑动件94包括第一夹持部分1001和第二夹持部分1002以及位于加工系统684的一侧上的一个装卸装置98。

在第一位置(参见图14b),位于第一夹持部分1001中的已完成的工件1011由装卸装置98卸除,并且未加工的工件1012也通过装卸装置98而被装载到第二夹持部分1002中。根据装卸装置98的设计,滑动件94在卸除和装载过程之间移动。第一夹持部分1001保持为空。之后,滑动件94沿着滑动轨道96移动,从而空的第一夹持部分1001被放置在第一工件保持器装置18的工件保持部分70的前面。由第一加工站921加工的工件1013被插入第一夹持部分1001中。下一步骤中,滑动件94被移动到一个位置,该位置中,未加工的工件1012可以被插入工件保持器装置18的工件保持部分70中而被加工。现在第二夹持部分1002是空的。

根据该模式操作加工系统681,在第一加工站921中加工的工件不再被加工,并且滑动件94移动到可以从第一夹持部分1001卸除已加工的工件1013且新的未加工的工件1012插入第二夹持部分1002中的位置。

如果工件1013在第二加工站921中被进一步加工,则滑动件94移动到在第二加工站921(未示出)中加工的工件1011可以插入空的第二夹持部分1002中的位置。然后,将滑动件94移动到在第一加工站921中加工的工件1033可以插入第二工件保持器装置182的工件保持部分70的位置。同时,在第二加工站921中加工的工件1011从第二夹持部分1002卸除,并且将未加工的工件1012插入第一夹持部分1001。

图15a和15b中,示出了工件转移单元502的第二实施方式,其与第一实施方式的主要区别在于滑动件94包括三个夹持部分1001、1002、1003。此外,第二实施方式的工件转移单元50包括在加工系统681的一侧上的装载装置102和在加工系统681的相反侧上的卸除装置104。三个夹持部分1001、1002、1003布置在滑动件94上,从而在适当的位置上它们可以被第一工件保持器装置181和第二工件保持器装置182的工件保持部分70以及装载装置102或卸除装置104所接触。

此情况下,滑动件94可以在两个位置之间移动。在第一位置(图15a),通过装载装置102将未加工的工件插入第一夹持部分1001中。将第一加工站921中将要被加工的工件插入第二夹持部分1002中,且将第二加工站922中已完成的工件插入第二夹持部分1002。之后,将滑动件94移动到第二位置(见图15b),在该第二位置中,将未加工的工件从第一夹持部分1001抽出以在第一加工站921中进行加工,从第二夹持部分1002抽出在第一加工站921中进行加工的工件以在第二加工站922中进行加工,并通过加工系统684右手侧的卸除装置104将已完成的工件从第三夹持部分1003中抽出。然后将空的滑动件94移回第一位置并重复上述步骤。

附图标记列表

10机座

101根据第一实施方式的机座

102根据第二实施方式的机座

103根据第三实施方式的机座

10a第一机座

10b第二机座

10c第三机座

10d第四机座

12坐标系

14工件保持器装置接收部分

16工件保持器装置接口

18工件保持器装置

20第一加工单元接收部分

201主第一加工单元接收部分

202次第一加工单元接收部分

22第一加工单元接口

221主第一加工单元接口

222次第一加工单元接口

24第一加工单元

241主第一加工单元

242次第一加工单元

26次加工单元接收部分

261主第二加工单元接收部分

262次第二加工单元接收部分

28第二加工单元接口

281主第二加工单元接口

282次第二加工单元接口

30第二加工单元

301主第二加工单元

302次第二加工单元

32第一横梁

34第二横梁

36第一侧壁

38第二侧壁

40基座横梁

42对准装置

44凹口

46工件转移单元接收部分

48工件转移单元接口

50工件转移单元

501第一个工件转移单元

502第二个工件转移单元

52横向对准接口

54横向延伸部

56前对准接口

58旋转装置接收部分

60旋转装置接口

62旋转装置

64上部中壁

65第一中间壁

66下部中壁

67第二中间壁

68加工系统

681~685加工系统的实施方式

70工件保持部分

72支承结构

74立方体形主体

76保护壁

77第一刀具保持器接口

78封闭单元

79第二刀具保持器接口

80片状袋

82工件主轴

84刀具保持装置

86刀具更换器

88旋转器

90抓握装置

91工件

92加工站

921~924第一至第四加工站

93托盘

94滑动件

95托盘接口

96滑动轨道

97卡盘

98装卸装置

99托盘的夹持部分

100夹持部分

1001第一夹持部分

1002第二夹持部分

1003第三夹持部分

102装载装置

104卸除装置

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