用于控制刀具更换过程的方法和机床的制作方法_3

文档序号:8476060阅读:来源:国知局
定位在储存装置34的第一区域50的下方和工作空间38的上方。第一盘式储存器66和第二盘式储存器68分别与储存装置34(更确切地说,与那里的第一区域50)和所配属的刀具主轴18a或18b都有联系。
[0075]盘式储存器66或68具有多个布置在呈圆形的盘上的储存位72。储存位72例如包括HSK接口。储存位72在此沿圆周绕相应的盘式储存器66或68分布,更确切地说如下这样地分布,即,可以从外部取下储存在储存位72上的刀具。
[0076]盘式储存器66和68形成了用于刀具的第二刀库(缓冲刀库),其中,第一盘式储存器66和第二盘式储存器68的储存位72的数量都分别少于储存装置34的储存位56的数量。例如,第一盘式储存器66和第二盘式储存器68分别具有数量为十的储存位72。
[0077]尤其地,第一盘式储存器66和第二盘式储存器68构造相同。
[0078]设置有(至少一个)转交站74,其用于在储存装置34与相应的盘式储存器66、68之间传递刀具。在此,转交站74包括至少一个用于刀具的位置76。经由该位置76,刀具可以容纳在相应的盘式储存器66、68上,并且传输到储存装置34 (那里的第一区域50)上,或者反向地,刀具可以从储存装置34上取下,并且然后传输向相应的盘式储存器66或68。
[0079]在实施例中,转交站74包括两个位置76,从而可以同时容纳两个刀具。
[0080]转交站74能运动地设计,以便能够实现在储存装置34与相应的盘式储存器66、68之间的转交。
[0081]转交站74例如包括用于在储存装置34的第一区域50与相应的盘式储存器66、68之间作线性运动的滑床或例如包括能枢转的元件。
[0082]尤其地,给第一盘式储存器66和第二盘式储存器68分别配属了自己的转交站74。
[0083]原则上也可行的是,第一盘式储存器66和第二盘式储存器68布置在能在床身14上运动的滑床上。该滑床例如沿Y方向或X方向、或沿Y方向和X方向能运动。
[0084]经由这种滑床可以构造出转交装置。通过滑床的运动,盘式储存器66、68于是可以行进到储存装置的第一区域50附近,以便能够进行直接转交。
[0085]即使设置了转交站74,但可行的是,第一盘式储存器66和第二盘式储存器68仍布置在能沿X方向和/或Y方向和/或Z方向运动的滑床78上。由此,具有第一盘式储存器66和第二盘式储存器68的滑床可以引导向刀具主轴18a、18b。
[0086]替选地也可行的是,为了刀具替换,将刀具主轴18a、18b引向盘式储存器66、68,从而能够进行刀具替换。
[0087]例如也可以设置的是,滑床78仅具有沿Z方向的运动性。Z方向平行于刀具主轴18a、18b的纵向延伸方向。通过滑床78沿Z方向的相应的移动性可以进行针对刀具的拆卸运动。
[0088]在刀具更换方面,机床以如下方式运转:
[0089]第一储存装置34形成了用于刀具的后台刀库(第一刀库)。通过盘式储存器66、68形成了用于刀具的缓冲存储器,其中,分别刚好将一个盘式储存器配属于一个刀具主轴(第一盘式储存器66配属于第一刀具主轴18a,而第二盘式储存器68配属于第二刀具主轴18b),其中,一个或若干个转交站74提供了在储存装置34与盘式储存器66、68之间对刀具的转交。刀具主轴18a、18b在盘式储存器66、68上取走刀具或在那里交出刀具。(在此,交出过程或取走过程可以通过如下方式通过刀具主轴18a、18b主动执行,S卩,刀具主轴移动到盘式储存器66、68,或者原则上通过如下方式实现被动的过程,即,当盘式储存器66、68布置在滑床78上时,滑床78移动到刀具主轴18a、18b处。刀具主轴18a、18b和滑床78的组合的主动驶近也是可行的。
[0090]相应的盘式储存器66、68比储存装置34容纳更少数量的刀具。
[0091]原则上,具有后台刀库(储存装置34)和缓冲存储器(第一盘式储存器66和第二盘式储存器68)的储存系统48具有大的用于容纳刀具的容量。因为在盘式储存器66、68中可以预先保持有较多数量的刀具,并且使这些刀具直接位于工作空间38的边缘处,所以即使在需要更多刀具的更复杂的加工过程中,也可以针对刀具主轴18a、18b实现用于刀具的短的提供时间。在此得到了例如少于3s的短的切削至切削的时间。
[0092]通过后台刀库34也可以以简单且快速的方式执行在盘式储存器66、68上的刀具替换。
[0093]因为给每个刀具主轴18a、18b都配属了一个并且尤其刚好是一个盘式储存器66或68,所以当尤其要同步进行在多个刀具主轴上的刀具更换时,也可以设置出快速的刀具更换。尤其地,由此可以在相同的机床里面以短的切削至切削的时间执行在两个工件上同步加工过程。
[0094]相应的机床在2012年9月6日的国际申请PCT/EP2012/067368中描述,可明确参考该申请。在其中第二储存装置是链式储存装置的另外的机床在2012年9月5日的国际申请PCT/EP2012/067310中描述,可明确参考该申请。
[0095]控制装置41 (图6)包括控制部80,用以控制在工件上的加工进程的运动流程。控制部80在此尤其驱控刀具承载装置16、滑床22、28等。此外,控制部还驱控第一储存装置54和第二储存装置66、68。
[0096]此外,控制装置41还包括刀具更换单元82。像在下面还将详细描述地,刀具更换单元82用于将数据提供给控制部80,借助控制部来控制这些刀具提供过程。
[0097]在实施例中,刀具更换单元82包括获取阶段84和控制阶段86。获取阶段84获取用于加工进程的数据,而控制阶段86在评估这些数据之后将数据提供给控制部80,用以直接驱控第一储存装置34和第二储存装置67。
[0098]在图8中以加工进程的时间顺序示意性地示出了用于机床10上的工件的加工进程88。加工进程88包括加工过程92a、92b等的序列90。相应的加工过程是在机床10内的在工件上的加工过程。不同的加工过程例如以不同的刀具执行。在相邻的加工过程92a、92b等之间,序列90包括相应的刀具更换过程94a、94b等。在相应的刀具更换过程94a期间,在将刀具主轴18a或18b上的用于之前的加工过程所用的刀具换出之后,由第二储存装置67将对于下一加工过程来说所需的刀具换入到该刀具主轴中。
[0099]加工进程88还包括工件更换过程96,该工件更换过程位于序列90开始时。在该工件更换过程96中实现工件在工件载体92上的装载。
[0100]对于已确定的工件来说,序列90具有已确定的持续时间,该已确定的持续时间由各加工过程92a等、工件更换过程96以及各刀具更换过程94a等的相应的持续时间的总和构成。
[0101]为了可以执行不同的加工过程92a等,必须在相应的加工过程的开始时,在刀具主轴18a或18b上换入相应必需的刀具。为此,相应的刀具必须由第一储存装置34提供给第二储存装置67,从而在刀具更换过程94a等期间存在有对于下一加工过程来说必需的刀具。
[0102]通过储存装置34和67将提供刀具的过程100a、100b等的序列98配属给序列90。每个加工过程92a、92b等都利用已确定的刀具来执行。在加工过程之前,必须在相应的刀具主轴18a、18b上换入已确定的刀具。在重新换入之前必须再次提供已确定的刀具,也就是说,该已确定的刀具必须由第一储存装置34转交给第二储存装置67,因此总的来说会发生换入过程。
[0103]刀具从第一储存装置34转交到第二储存装置67在已确定的转交位置上来进行。通过该已确定的刀具随着第一储存装置一起运动达到该转交位置(并且必要时通过在第二储存装置上的运动)。基于这种在第一储存装置中的已确定的刀具的已确定的位置,需要某种程度的定位时间h,以便将该已确定的刀具从其当前位置运动到通向第二储存装置的转交位置处。转交本身需要时间t2。
[0104]因此,刀具提供时间为tb= t Jt2O时间tb对于不同的刀具来说可以是不同的,尤其是依赖于给定的刀具在第一储存装置内的位置和之后需要的时间,以便将这些刀具带至转交位置。时间t2可以至少近似看作常数。
[0105]如下这样地设计序列98,即,在刀具更换过程94a等之前提供相应的刀具。
[0106]像在图8中用附图标记102a、b、c示出的那样,在此会发生,(在刀具提供过程100d, 10e和10f的示例中的)刀具提供过程比当前持续的加工过程,也就是说,在下一提供过程之前的需要已提供的刀具的加工过程,持续得要长。由此,在加工进程88的序列90中形成了等待时间10a、102b、102c,也就是说,刀具提供过程延长了加工进程88的持续时间。
[0107]用于刀具提供过程的序列98存储在刀具准备表104或104’中(参看图7)。刀具准备表104是静态的刀具准备表,在该刀具准备表中,所存储的数据在时间上没有改变。刀具准备表104’是动态的刀具准备表,在该刀具准备表中,所存储的数据在时间上会发生改变。这在下面仍将阐述。基于刀具准备表
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