CN100562398C - 加工站、加工设备和用于工件在加工单元上的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工站，其中为了加工工件设有至少一个加工单元，特别是一个刀具主轴。工件被传送到一个转换点处并且在该转换点处由一工件滑座容纳。工件滑座使用于加工的工件移动到加工单元或使工件在其加工过程中垂直移动通过加工单元。其中，工件借助于工件滑座可只沿一个垂直的直动轴移动。本发明还涉及包括这样的加工站的加工设备以及涉及用于工件在这样的加工站的加工单元上定位的方法。

Description

加工站、加工设备和用于工件在加工单元上的定位方法

技术领域

本发明涉及一种加工站。本发明还涉及一种加工设备以及一种用于工件在加工单元上的定位方法。

背景技术

上述加工站例如装入传送自动线中。在传送自动线中对工件完成许多而又常常复杂的加工。为此连接地设置许多加工站。特别是用于切削加工的并且通过传送轨道相互连接。由加工站实现几个少数的加工工序，但许多连接设置的加工站可以实现工件的各种各样而又复杂的加工。

在这方面问题当然在于工件相对于加工单元或切削头或刀具主轴的高精度的定位。

由现有技术已知所谓转换器或一顶置式传送装置，其从传送轨道上取下工件并将其放置在一加工位置上。

这样，例如德国专利文件44 22 416公开一种加工中心，其中工件牢固夹紧在一工件支座上。工件支座可以移进一工件更换站，在其中进行工件更换。该工件更换站远离加工单元，因此不是位于加工主轴的直接的区域内。工件支座在其中可沿一垂直轴(Y轴)下降，以便将工件容纳入更换站中。此外，工件支座可水平移动(沿Z方向)，以便使工件接近于刀具主轴。此外，按照该现有技术设定，工件可绕一垂直轴(B轴)旋转。

在该现有技术中不利的是，对于两直动轴和工件的旋转轴的结构上的构造是很大的。沿Y向和Z向的两直动轴构成为十字滑座并且为了足够高的定位精度需要相应的费用，这导致相应高的质量(并从而导致大的驱动装置和高的成本)。其中必须考虑到，在例如构成为龙门的装置上还要考虑工件在工件支座中的垂直旋转轴。

除了这种很高的费用外，该装置也不适于达到高效率，因为工件支座必须离开加工中心，亦即离开加工主轴的附近，以便在远离的工件更换位置撤去加工好的工件并容纳新的工件。

实用新型298 15 125也公开了一种类似的建议。同样在该装置中给工件在一工件转换点提供可沿至少两个轴X和Z移动的工件夹具，其将工件送至许多接连地设置的加工站。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种加工站，使得在良好排屑的情况下实现工件尤其是在Z向上的高精度加工。

为了达到这个目的，本发明从一种加工站出发，其中为了加工至少一个工件，设有至少一个加工单元，并且工件被传送到一个转换点并在该转换点处由至少一个工件滑座容纳，为了加工，工件滑座可将工件移到加工单元处，其中建议，工件滑座可将工件在加工过程中垂直移动通过加工单元，其中工件借助于工件滑座可只沿一个垂直的直动轴移动。

按照本发明的建议，省去了已提到的昂贵的顶置式传送装置或转换器的使用，后者允许工件沿多个直动轴移动。顶置式传送装置的功能将与工件滑座的移动合并，工件滑座相对于加工单元对工件进行定位。

不同于按照现有技术的解法，按照本发明的建议，对于工件相对于加工主轴的定位所需的费用较低。原则上有可能，也将工件的多个旋转轴与工件滑座的一个直动轴相连接。但由于工件滑座的结构上的费用受已提到的限制，从现在起将附加的各旋转轴结合于工件滑座中并由此确保本发明的加工站的高的适宜性和灵活性。

因此与按照现有技术的解法相比，以低于用按照现有技术的解法的费用实现相同的加工可能性(三个直动轴和一个旋转轴)或以大致可对比的费用提供一附加的旋转轴。

在这方面按照本发明的构造还具有优点，即三个(正交的或相互垂直的定向的)移动轴或直动轴(它们在该关系中是同类的)中之一个为了加工结合于工件滑座的移动中并因此也降低了用于构成加工单元的移动轴的费用。通过不同的移动轴在两相互相对待定位的元件，即工件和加工单元上的分配。另外明显地降低结构上的费用。这样的效果同时省去了从现在起多余的顶置式传送装置。

按照本发明的构成还允许工件在加工过程中通过加工单元移动。因此工件滑座的移动轴不仅用于定位，而且也用于在加工过程中移动。

在本发明的一个优选的构造中设定，转换点位于加工站或工作空间中。该构造的优点在于，待加工的工件已很接近地输送到加工单元。一个本发明的方案避免了工件的长的传送行程，后者导致工作站的必要的停顿并从而降低金属切削率。对此本发明设定，转换点位于加工站或工作空间中。只要穿过加工站延伸的传送轨道例如在操作中被一门、一切屑护罩等遮盖时就视为工作空间。即使细分工作空间，转换点仍然很拉近于加工单元，其最终取决于以上提到的实现了工件传送的短行程。

由于从现在起省去了顶置式传送装置的使用，相应地更为有利地构成按照本发明的加工站。同时仍然加速了加工，因为按照本发明工件直到加工单元的必需的传送与按照现有技术的解法相比明显地缩短了。

因此按照本发明的加工站不仅在该加工站的制造时具有优点，而且也在其使用时显示出相应的优点，因为其能够更为合理地加工工件。

在工件滑座基本上垂直移动时具有优点。此时垂直轴通常称之为Y轴，其中三个空间轴X、Y、Z可以在空间的任一位置正交地相互确定工件相对于刀具主轴的定位。其中刀具主轴的旋转轴的方向常常视为Z轴。X轴至此准确地表示传送轨道的方向。采用本发明不限于工件滑座的移动轨道的垂直定向。但其显示出优点，即通过垂直移动一方面可以将工件以合适的方式从传送轨道或转换点上升高并同时可以将其沿加工单元的多轴移动的一个移动轴输送。该本发明的方案的一个重要的优点恰好在于该两种效果的充分利用。由于实现了工件滑座的垂直定位，加工单元不需要垂直的移动性或一般地平行于工作滑座的移动。

当工件夹紧在一工件支座上时是有利的。工件支座例如一夹具滑座、一随行夹具和一底板等的应用允许即使不同的工件也可以顺着常常是全自动化的制造无困难地传送以及加工。其中工件支座具有可见的已知的指示器，借此为了工件的复杂的加工，工件的高精度定位是可能的。

按照本发明，其中设定，工件或竖立式、悬挂式、在侧面或倾斜地夹紧在工件支座上。在一种情况下设定将工件竖立地夹紧在底板上并且也这样传送。在一个这样的情况中例如一辊道用作为传送轨道(例如摩擦辊道)。还有可能将工件悬挂式夹紧在工件支座上并由此特别是干式加工是可能的，因为在这种情况下金属切削加工时的切屑可以自由下落。代替由各辊构成的传送轨道，在这种情况下例如可以设置具有包括各滚轮的侧面的导板的传送轨道，其上支承随动夹具并且工件在传送轨道的两导板之间向下凸出。有利的是，其中工件这样夹紧在工件支座上，即使其可尽可能最好地实施加工。如果例如要制出倾斜的各孔，则以合适的方式将工件相应倾斜地夹紧在工件支座上，亦即将其置于各个符合要求的角度之下。主轴轴线在一这样的实施例中保持于水平的位置并且不需要附加的偏转驱动。倾斜的或侧面的夹紧在该情况下还改善冷却润滑剂的滴落，否则其被保留在工件上。

本发明设定，工件滑座从上面、从侧面和/或从下面抓住和固定工件或带有工件的工件支座。由相关的应用范围得出不同的装置。其中有时可能有利的是，相对于传送方向在前侧面和后侧面抓住工件，但也可能从上面抓住和夹紧工件，例如用于下边的加工。当然也有可能使工件滑座倾斜地抓住和固定工件或带有工件的工件支座。在这里同样显示出如将工件倾斜地夹紧在工件支座上时同样的优点。

在本发明的一个优选的构造中设定，设有一转向台，借此例如有可能使在加工站中悬挂式移动的工件在各加工站之间保持竖立地或倾斜地传送。例如为此采用回转轮用于夹紧在工件支座的工件的转向。但也有可能采用不同构成的转向台。结合本发明，一个装置也视为转向台，该装置将工件转向到或不同地夹紧在工件支座上。在这里同样可以提供工件相对于工件支座的转向，借此优化有关的加工。

在本发明的一个优选的构造中设定，将工件滑座构成台式的并且工件支承在工件滑座的工件工作台上。一个这样的构造有利地用于例如简单的加工工序中，其中同时可以简单的方式实现工作台的导向。同时对加工的工件具有很大的可接近性。

如果计划应该从多方面依次加工工件，则有利的是，使工件或工件支座可以旋转。在一这样的情况中还建议将工件滑座构成框架式的或摆臂式的，以便以简单的方式达到相应的摆动支座的构成。因此有可能实现一旋转轴，其例如平行于机床的A轴、B轴或C轴。该摆动支座在必要时还能够绕一水平定向的轴旋转。

在本发明的一个优选的构造中设定，工件滑座使工件可以至少绕一个旋转轴转动。该本发明的进一步开发具有附加的优点，亦即有可能提供在多方面加工工件。当工件在工件滑座上沿一有关的摆动方向可从0°摆至360°时特别是一个优点。这样不仅工件的外表面的加工是可能的。而且也可以无困难地实施空间倾斜的加工，例如气缸头等中的排气阀的倾斜孔的加工。此时有利的是工件滑座再次可沿Y方向定位并由此即使对倾斜安置的孔也可得到相应高精度的定位，在这种情况下同样不需要加工单元的Y向移动性。

在本发明的另一优选的构造中设定，旋转轴一方面垂直于主轴轴线而另一方面垂直于工件滑座的移动方向。常常在该构造中旋转轴也平行于工件在传送轨道上的传送方向。这样确定的旋转轴按照机械制造中的命名系统常常称之为A轴。借助于按其纵轴线夹紧的工件，工件在绕旋转轴转动时可加工其外面，仅仅在端面上的加工这样仍然是不可能的，因为此时可能妨碍工件滑座的有关固定。但有可能在工件滑座上设置一附加的旋转轴。例如平行于垂直轴(将其标记为B轴)。通过本发明的这样的进一步开发工件的事实上各方面的加工成为可能的。其中有可能，将B轴或在工件支座中实现，因此工件支座分为两部分并使其可转动，或工件滑座如同这样是可旋转的。在这种情况下一旋转轴被视为C轴，其平行于主轴轴线设置。

除了上述的旋转轴相对于工件滑座的垂直移动方向的垂直的或平行的设置的可能性外，当然也有可能将旋转轴相对于C轴或B轴成角度例如45°定向，以便以这种方式使工件可以转向或旋转。此时有利的是悬挂式构成工件支座。

在本发明的另一构造中设定，工件滑座使工件可以绕两个或三个分别相互垂直的轴旋转。借助于多个旋转轴相应复杂的加工成为可能的。例如设定，实施五轴加工，亦即对三个移动轴X、Y、Z再加上两个旋转轴(轴A、B或C)。理论上六轴加工也是可能的，在这种情况下例如将三个旋转轴设置在工件滑座中。

工件滑座按照本发明或设计成悬挂式的或设计成竖立式的(台式的)。在本发明的两个变型中可实现不同的方案。

首先设定，在工件滑座中使Y轴组合以A轴。此外有可能使Y轴组合以B轴，其中例如在台式的(竖立的)构造中该旋转轴形成作为用于工件的继续传送的接头的简单连接。为了切屑的自由下落更为有利的是悬挂式实现B轴的设置。为了五轴加工例如设置移动的Y轴与B旋转轴和A旋转轴或与C旋转轴和A旋转轴的组合，使移动的X轴或Z轴从刀具主轴的移动中产生。

关于不同的旋转轴的数目及其定位，本发明不受限制。本发明不仅可使用一个旋转轴也可同时使用多个旋转轴。同样本发明不限制工件相对于工件支座或工件滑座的定向。有可能在竖立式、悬挂式倾斜地夹紧的工件上采用工件的单轴、双轴或三轴的自转或旋转。按照本发明全部可能的变型均是可能的。

在本发明的一个优选的构造中设定，工件滑座在一框架中移动并且工件滑座通过两个滑座在垂直定向的各支架部分上移动。或者，当然还有可能为工件滑座设置一支架。在一框架中的构成的优点是，从后面，亦即穿过该框架的加工是可能的。本发明的该变型还可以实现一种两侧面的加工，特别是从相对于传送轨道的两侧的加工。在这种情况下在传送轨道的两侧面各设有一加工单元并显著提高金属切削率或加工生产率。同时使框架可以具有高的稳定性，这对于达到高精度的加工是有利的。为了驱动两个滑座例如可使用滚珠丝杠或直线驱动等。

在一本发明的变型中设定，工件滑座的导向支架在转换点的区域内设置在与加工单元对置的一侧。虽然用于设置第二加工单元的位置用来设置支架，然而这样可实现一很稳定的支架，其特别在相应重的工件或相应稳定的工件滑座及其导向的情况下是一个优点。有利的是其中将支承工件滑座的支架与加工单元的机架相连接，借此得到更高的稳定性。但也有可能将两支架彼此分开地建立在传送轨道上并且在必要时只共同加罩。

或者设定，支承工件滑座的框架在转换点的区域内在转换点的两侧延伸或支承。在该本发明的变型中框架最终通过转换点设置，借此保持从两侧向工件的可接近性。这恰好在工件的多方面同时加工的情况下是一优点。

有利的是设定，垂直定向的支架或框架部分具有导轨，工件滑座的各至少一个，优选两个导块在该导轨上移动。每一侧的一套两个导轨形成较高的扭转稳定性并因此导致加工时的较高的精度。

在本发明的一个变型中设定，工件滑座还水平地，优选垂直于主轴轴线移动。其中为了工件加工所必需的移动轴在加工单元(例如刀具主轴)与工件的移动之间分配。在这方面无困难地有可能将工件滑座例如借助于相应的十字滑座导轨构成也沿第二轴是可移动的，其中有利的是使该两移动分别垂直于主轴轴线定向。

在本发明的另一变型中建议，工件滑座带有一用于加工单元的刀库并且工件滑座为了在加工单元上更换刀具可相应地定位。借助于本发明的该进一步开发可看到另一优点。刀具更换一般也从同一位置开始进行，在其他方面供给用于加工的工件。但这恰好是由工件滑座穿过的区域。在刀具更换时工件的定位无论如何是不可能的，亦即无论如何不可使用工件滑座。但如果人们利用以该有利的方式带有刀库的工件滑座，则可以协同操作。虽然恰好在没有工件可加工的时间，但仍使用工件滑座以便更换刀具，在这种情况下简单地将工件滑座定位成使可以按常规的方式进行刀具更换。其中工件滑座带有全部必需的元件，以便实施刀具更换。

在本发明的一个变型中设定，与工件滑座的移动无关刀库也可以移动和定位。例如将刀库构成为与主轴或工件滑座分开的部件并具有自身的Y轴(或一般平行于工件滑座的移动的驱动)。

在这种情况下刀库不再位于工件滑座的上面(例如圆工作台)，而位于(在俯视图中)工件滑座的移动范围与最后的主轴位置(沿Z轴的方向)之间。借此可以与工件滑座的Y轴位置或者工件滑座或工件的转动无关地在其上进行刀具更换。

有利的是设置一夹具，以便使工件或带有工件的工件支座与工件滑座相连接。其中该夹具可以有利地或设置在工件滑座上或也设置在工件支座上或甚至设置在工件本身上。有利的是将夹具设置在工件滑座上，因为工件滑座的总数在有关的设备中少于在其中应该传送的工件支座的数目。但原则上所有的不同的变型都是可能的。

建议，利用工件滑座的相对移动来由工件滑座抓住或松开工件或工件支座。为了容纳、抓住或释放或松开工件或工件支座选择尽可能简单的机械方案，其因此也不易产生故障。一个这样的方案可以例如用连杆或起动边缘(Anfahrkanten)等来实现，它们可以以简单的方式进行相应的机械控制。当然也有可能设置相应的较复杂的系统，例如电的、磁的或光学的检测与控制元件。

在本发明的另一优选的构造中设定，当工件滑座已容纳第一工件时，通过加工站输送至少另一个工件。因此本发明的该变型具有一重要的优点。为了加工其他的工件，将工件滑座向上移到使其他的工件在加工时穿过加工站可移到最近处，其中向上移动的行程当然必须选择得足够大。因此得到一很大的优点。由此可以实现不仅串联的而且并联的各个加工站的相互连接，亦即联机。在一串联的设置中其中每一加工站沿流程方向配置一不同的加工，相反一并联的加工这样实现，即多个加工站(或机床)配置有同样的加工任务。这大大提高了本发明的这样配备的加工设备的灵活性，其稍后还加以描述。两对策可以依次运行。对一种工件型式工件在每一沿传送带建立的各加工站中加工，对另一种工件型式工件只在一确定的加工站中加工并穿过另一加工站移动。在一个加工站失效时简单地通过该损坏的机床，然后加工由另一加工站来承担。

在这种情况下有利的是设置一切屑护罩，其避免切屑落在通过加工站输送的工件上。常常不希望在工件滑座下方穿过的工件受落下的切屑的相应的污染。其中有不同的变型，如可以设置切屑护罩。例如按照本发明建议，将切屑护罩构成为在工件滑座上随动的挡料盖或板并由此在一随后的工件越过处于工件滑座中的前行的工件时自动形成“屋顶”。

在本发明的另一变型中设定，在工件滑座的下方安装例如转入或插入一门作为切屑护罩。为了防切屑设定在加工区(其位于上面)与在下面设置的传送通道之间插入一门。其中该门例如是机身的一部分并且随工件滑座的运动而自动打开。

此外随时存在这样的可能性，即只有当处于加工停顿，例如在一刀具更换的停顿期时才允许工件穿过加工站。此时一有关的信号从刀库发送给传送单元。

在本发明的另一优选的构造中设定，在摆动支座上设置一平衡重。该平衡重用于平衡支座或由支座容纳的工件支座(包括工件重量在内)的重量或力矩。该平衡重用于将转矩或重量减少到使必需的驱动不必再克服该重量或转矩而起作用。

在本发明的一个优选的构造中设定，平衡重由一工件气缸构成，其作用到支座的一曲柄上。其中该曲柄不安装在旋转轴上。借助于曲柄长度和工作气缸的活塞面积现在构成两个变量，其可以校准成使其在相当大程度上平衡出现的力矩，其中仍保持支座的任何的可旋转性，该平衡重可在支座的任一位置使用。

本发明还涉及一种加工设备，特别是传送自动线，其包括至少一个或多个上述的加工站，其中在全部的加工站上设有用于输入和输出工件的传送轨道。上述的加工站的优点特别在一加工设备，特别是传送自动线的许多接连设置的加工站中是明显的。特别是由于省去了顶置式传送装置而缩短的加工周期有利地汇总于沿一传送自动线的许多加工中。显著提高了这样的即使实施复杂的工件的加工设备的经济合理性。其中当然有可能，按本发明的构想，加工设备用如同样本发明描述的加工站连接而成并且当然可混合以按照现有技术的加工站。在这种情况下虽然按照本发明的效果不完全很明显地显示出来，但也仍然存在着。

此外有利的是，接连地设有两个或更多个加工站并且将被输送的工件穿过第一加工站送到一空闲的加工站。借助于本发明的构造大大提高有关本发明的加工设备的灵活性。其中为什么一个工件不能在第一加工站加工的原因是不重要的。第一加工站可以占用，但其也可能对于加工是不适宜的或由于必需的检修而不应用。其中在必要时一随后的工件越过恰好处于加工的工件，在这种情况下其优点还在于，每一工件或每一工件支座带有一在必要时也可描述的识别元件。其中识别元件例如为一写读芯片，其用于识别一个工件，但也用于记录加工进展。或者有可能借助于加工站的识别元件开辟在中心控制装置查询工件的相应的加工站，其中记录相应的加工工序。

在本发明的另一优选的构造中，建议了一种方法用于一工件在一按本发明的加工站的加工单元上的定位，其中将工件在一传送轨道上传送到转换点，在那里由一工件滑座容纳、特别是升高并且工件滑座将工件送到加工单元和/或工件滑座使工件在加工时垂直移动通过加工单元以及将工件在加工结束后由工件滑座再次放在转换点上，然后将工件在传送轨道上输出，其中使工件只沿一个垂直的直动轴由工件滑座使之移动。

与按照现有技术的已知流程相比，本发明建议的方法显示出很大的时间优势。

有利的是，转换点位于工作空间或加工站中。有利的是传送轨道终止于工作空间中或其附近。

在本发明的一个优选的实施形式中设定，传送装置在加工站前面将在传送轨道上等待的工件或工件支座送入加工站中。因此设定，加工站具有用于至少在加工站的区域内在传送轨道上移动工件或工件支座的传送装置。其中该传送装置可以与传送轨道的驱动装置分开或与其是同一的，例如有可能设置一具有自动偏心夹紧卡盘的滑座作为传送装置，其抓住在加工站前面等待的工件支座并送入加工站中的转换点上。或者有可能使传送装置考虑将已完成加工的工件送出加工站。除了采用一单独的滑座外有可能例如采用可控的传送轨道的摩擦辊作为传送装置。传送轨道用于各个沿流程方向接连设置的加工站的连接，其中其优点是，这样的传送轨道接近加工站或进入其中，以便由此可以尽可能也省去在加工站内的附加的驱动。

在本发明的另一构造中设定，各加工站接连地设置并且第一加工站的输出轨道构成第二加工站的输入轨道。由此以简单的方式实现各个加工站之间的有效的连接系统。例如当工件穿过第一加工站被送到一空闲的其他的加工站时就可采用这种原理。

或者，本发明还建议，多个加工站设置在一个用于加工站的组合的输入轨道与输出轨道之中间。例如设定，输入轨道间距开平行于一输出轨道设置。任何多的相互接替的加工站位于该两传送带或轨道之间，它们沿材料流程方向平行地结合。控制装置确定哪些平行延伸的加工站恰好占用或是空闲的并根据流程控制待加工的工件。此时该许多平行延伸的加工站由一共用的大缓冲器供给工件。在这种情况下这不必定取决于以前称之为过闸。其中应注意，该方案也可在加工站中实现，其不一定必须配置可垂直移动的工件滑座。在这种情况下本发明对这种构想提出独立自主的保护。

除了这种可能性，即在该方案中平行安装多个基本上同一的或类似的加工站以外，有可能在该方案中同样装进具有不同的加工工序的加工站。因此该系统也可多方面使用。

此外有利的是，由输出轨道构成到输入轨道的连接轨道，借此使已加工的工件再次在输入轨道上接近于加工。另一加工此时例如可以通过同一加工站(必要时用不同的刀具，按加工中心的方式)或由另一加工站来实现。

有利的是，为了输出工件将工件滑座升高。特别是设定，将工件滑座在侧面构成侧板式的，以便形成旋转轴的轴承。在这种情况下有利的是，工件滑座具有至少一个，优选两个侧板。原则上利用一个侧板工件已经可以具有可旋转性。如果将工件在两侧板之间设置在一个工件滑座或两个工件滑座上，则该装置将更为稳定。由此得到，工件设置在工件滑座的两侧板之间并由此可以防止工件的输出。这无疑可以这样来避免，即为了输出工件要将工件滑座升高。当然可以省去这一点，只要例如将工件支座构成使工件滑座在工件支座上边缘抓住工件支座并且不需要返动。

当输入工件时也同样适用。此时同样有利的是，只当输入了工件时工件滑座才接近于转换点。

在本发明的一个优选的构造中设定，加工站为了工件的移动具有两个塔架，每一塔架带有一可移动的工件滑座并且各工件滑座在必要时共同带有至少一个工件。本发明还允许将工件的垂直移动分配在两个工件滑座上，它们并列设置地移动工件。塔式构造显示出位置上的优势，因为与用于如上所述的相应大的尺寸的工件滑座的昂贵的框架那样的支架结构相比，塔架更易于在加工站中定位。因此这个建议使得便于采用本发明。此外，本发明也允许，在加工站中设置或提供比只一个更多的工件。在这种情况下例如每一工件滑座各带有一个工件。

在本发明的另一构造中建议，每一塔架设置在传送通道的各一侧。在该有利的构造中传送装置或传送通道位于两塔架之间。这样的设置对于整个的加工站的稳定性是有利的。该设置可以选择成使工件的或工件与工件支座(随行夹具)的重心位于两塔架之间并由此形成只很小的力矩。至此该变型代替支架结构方式，其中工件由工件滑座容纳，后者一般在侧面设置在传送轨道之旁边。在本发明的这个变型中有可能使工件滑座通过工件定位。

在本发明的另一变型中建议，加工站为了工件的运动具有两个塔架，各塔架沿工件的传送方向接连地设置并且每一塔架在传送通道的两侧支承，为此每一塔架具有用于传送通道的开口。

上述采用塔架的第二变型开辟了大量引人注意的可能性。在这里将该方案也设置成这样容纳工件，即使其产生尽可能小的力矩。理想的是工件位于两塔架之间。如果在刚才所述的变型中仍将各塔架设置在传送通道的两侧面，则在该第二变型中各塔架沿传送通道接连地设置，工件能够穿过各塔架中的开口移动并由此无困难地到达转换点。在这种情况下该方案适合于利用塔架的一个变型不仅可实现纵向接连地在传送通道上的设置也可实现在传送通道的两侧面的设置。

同时该构造解决在工件流程中的附加的问题。例如将本发明的各加工站沿一通常的传送带设置。该传送带将工件供给串联连接的各加工站，则原则上有可能将各塔架较接近传送带设置并且用于工件从传送轨道通过传送装置到转换点的输入的输送距离将是很小的。

在不同的变型中，其中各加工站沿传送通道具有接连的两个塔架，甚至有可能使工件在后面继续输送，借此可以以简单方式实现具有本发明的加工站的一个串联的加工设备方案。

在这样的设置中，其中各塔架沿传送通道接连地设置。刀具主轴合适地位于两塔架之间。相反，当两塔架设置在传送通道的两侧面时刀具主轴平行于工件的传送方向设置在传送装置的区域内。在不同的变型中，其中各塔架沿通道接连地设置，刀具主轴与传送方向之间包含一锐角，特别是直角。

按照本发明还设定，代替两个塔架还只采用一个塔架。于是在这种情况下该塔架成支架似地构成。

按照本发明的构思在这方面还提供了其他的可能性。如果例如两塔架配置有各一个独立的工件滑座，则得到许多应用可能性。

首先有可能独立地使用每一具有其工件滑座的塔架。因此在一合适的接连设置的加工工序中第二塔架的第二工件滑座已送来下一个工件，而第一塔架的第一工件滑座的第一工件正好加工完毕。在该类型中每一工件滑座带有一自身的工件。

在本发明的另一变型中设定，工件或带有工件的工件支座由两塔架的两工件滑座使之移动。在这种情况下其优点是，两塔架具有一个驱动装置用于它们各自的工件滑座。由于驱动分配到两塔架上，可以将其选择成相应小的尺寸，以便仍可达到同样的加工速度。

在这种情况下当然有利的是，塔架中的两工件滑座的驱动相互是同步的，亦即实现同样的运动。这又借助于相应的控制可能性无疑是可能的。

按照本发明设定，各塔架分别构成竖立的。在本发明的另一类型中也有可能使各塔架在上面的部分相连接。借此它们可以相互加固并相应地提高稳定性。

按照本发明的具有塔架的方案，特别是允许将加工站不仅用于串联的也用于并联的工作的加工设备，而无需用于加工站的太大的构造费用。

按照本发明的加工站用于三轴、四轴或五轴的加工。除了三个移动轴X、Y、Z外当然还设有旋转轴A、B。这也可以在本发明的具有塔架的构造中实现。

在这种情况下设定，两塔架的工件滑座具有一共同的旋转轴，这里称之为旋转轴A。借此利用本发明的方案可达到至少一个四轴加工。由于按照两工件滑座(一个塔架上一个)的这种方案为了工件的运动设定，每一工件滑座也具有各一个用于共同的旋转轴的旋转驱动，此时这两旋转驱动当然有利的也是可相互同步。或者，两工件滑座具有各自的独立的旋转轴A。

当然也设定，工件滑座为了工件具有一旋转驱动用于一旋转轴B，其平行于工件滑座的移动方向。在这里本发明也呈现出很大的优势。原则上有可能使加工站同时加工两个或更多个工件。在这种情况下为每一工件提供一独立的旋转B(平行于工件滑座的移动方向)。或者，当然也可能只设置一个这样的旋转轴。

在这种情况下有利的是例如，两塔架的工件滑座通过一桥相互连接，其中该桥可使工件绕一平行于工件滑座的移动方向的旋转轴B旋转。通过桥的采用原则上有可能不仅容纳一个工件而且容纳多个工件并且由两工件滑座使之移动。这还形成将多个工件送入加工站的可能性。其中特别是与一多轴的加工单元相结合得到相应的加工上的优势。

其中在按照本发明的一个进一步开发中还设定，各个工件在必要时相互间还可独立地绕平行的各旋转轴B旋转。

在本发明的另一构造中设定，传送装置不仅可以输入也可以输出未加工的或已加工的工件。在这方面应指出，对工件的传送选择了不同的术语，但由此不要求看出结构上的差别。该不同的术语为各工件的唯一的名称而选择的。完全有可能使一传送轨道与输出任务和输入任务相适应，如上述的传送装置。反之有可能使传送装置为传送轨道的共同的部分。

传送装置特别是根据设备方案(并联的或串联的加工)来构成。在并联的设备方案中有利地设有两个彼此独立的传送带，其中第一毛坯和第二成品分别针对加工工序传送。因此传送装置输入未加工的毛坯而送回完成加工的工件。此时两传送带的设置有利地或并列或相叠地来实现。相叠的设置节省空间，在串联的设备方案中有可能只采用一个传送装置。

在一有利的构造中设定，传送装置具有输入装置和输出装置，其中在输入装置上输入未加工的工件而在输出装置上输出已加工的工件。当然这样的方案不仅可用于串联的也可用于并联的使用的机床。为了节省空间建议，输入装置和输出装置相叠地设置。其中与某一顺序无关，这在必要时也可以交换。

此外，本发明建议，两个或更多个工件共同夹紧在一个工件支座上或在两塔架的工件滑座之间的桥上。通过这样的方式有可能同时加工多个工件，借此相应地提高了本发明的加工站的金属切削率。在这种情况下其优点是，加工站具有两个或多个刀具主轴并且加工站同时加工两个或多个工件。

按照本发明有可能使各个工件在工件支座上沿传送通道的纵向方向或与其垂直地设置。特别是当工件经由同一传送通道如同送来一样又被从加工站中送走时，在接连设置中在加工速度或工件的更换速度方面具有优势。

本发明不限制关于在一个加工站中待同时加工的工件的数目。完全有可能使多个工件由一个或多个工件滑座使之作同类的或至少部分不同的移动或旋转。这样的设置不仅可在只设有一个用于工件运动的工件滑座的加工站中实现，也可在具有两个塔架的设置中同样实现。在这方面本发明绝不以任何方式规定工件在这样的设置中只能作同类的运动。基本上有可能使工件的至少一部分作不同的移动或旋转。

附图说明

按照本发明的其他的变型描述于诸从属权利要求中。本发明以简图示于附图中。其中：

图1、2、3、5、6、7、8、9、12、13、14、17和18分别为本发明的不同的变型的三维视图；

图4以局部剖视图示出本发明的一个细部；

图10本发明的一个细部的正视图；

图11按图10的侧视图；

图15本发明的另一细部的正视图；

图16按照图15的侧视图；

图19本发明的另一细节的正视图；

图20、21本发明的加工站的另一变型的三维视图；

图22按照图21的装置的简图俯视图；

图23至27分别为本发明的不同细部的正视图；

图28本发明的加工站的另一变型的示意俯视图；

图29按照图28的方案沿箭头XXIX方向的更详细的正视图；以及

图30、31、32本发明的其他的不同的变型的正视图。

具体实施方式

按照本发明的加工站1例如示于图1中。该加工站基本上包括一加工单元3，用于加工工件2。加工单元3具有沿Z轴的移动性，该Z轴平行于主轴轴线，并且在必要时还可与其垂直地沿X轴移动。其中Z轴和X轴水平或基本上水平定向。垂直轴(Y轴)由工件滑座4提供，该工件滑座带有特别是在加工时的或用于加工的工件2。

本发明的加工站常常是同样为本发明的加工设备例如传送自动线的一部分。其中许多接连设置的加工站借助于一传送轨道6相互连接。其中以64标记传送轨道6的输入工件2的区域。图1示出夹紧在工件支座5′上的工件2′恰好离开加工的情况。其加工已经结束。

工件滑座4支承在一支架10中而可垂直移动。有利的是支架10构成框架式的，以便提高工件滑座4的运动的稳定性。在这种情况下支架10包括例如四个基本上垂直定向的支柱，其成框架式相互连接并且构成一用于工件滑座4的未再示出的滑座的导轨。其中工件滑座4可以具有一个或两个或更多个滑座以便在相应的垂直的支架部分上的导向。在支架10的区域内，转换点60位于工件滑座4的下方。传送轨道6在前面和后面分别连接到转换点上。传送轨道6常常构成为摩擦辊轨道并且可以独立地驱动工件支座5。在转换点60的区域内采用滑板61，但也可以以同样的方式铺设摩擦辊轨道。

本发明的另一优点在于，Y向工件滑座不仅使工件为了定位或在工件加工时可以沿Y方向(垂直方向)移动，而且可以使工件旋转。为此工件滑座4构成摆臂式的，这意味着由工件滑座4抓持的工件支座5可绕水平轴A旋转地支承。其中水平轴A基本上平行于传送轨道6的方向。特别是旋转轴A一方面垂直于主轴轴线31而另一方面垂直于工件滑座4的移动方向Y。

通过工件2绕旋转轴A的旋转性可以对工件进行多方面的加工或成空间角度地加工。在这种情况下有利地将工件2绕旋转轴A的旋转一直设置到360°。

在本发明的一个优选的构造中建议，将旋转轴A的位置选择成使其尽可能包含工件2的重心，在必要时包含工件2和工件支座5的共同重心。通过这样的构造将倾覆力矩保持尽可能地小或甚至消除。这样的构造提高加工的精度。必要时设置成可改变工件支座相对于工件滑座的配置位置，以便在不同的工件时同样达到相应的适应性。

有利的是，加工单元3例如通过一个或多个刀具主轴30可基本上垂直于工件滑座4的移动而移动或定位。这相当于加工单元在由轴X和Z形成的水平平面内的可移动性。但也可以只设置沿Z方向的移动。

如上所述，本发明在加工一个工件2时不只显示出一个优点。还建议例如将刀库32安装在工件滑座4上。借此达到，在刀具更换时，虽然此时无论如何由工件滑座4容纳一个工件是不可能的，但仍有意义地使用工件滑座4。在这种情况下将工件滑座下降到使刀库32接近于加工单元3并且可以常规的方式实施刀具更换。其中相关的结构上的优点以及合理的加工控制是明摆着的。

图2中示出本发明的加工站1的另一变型，其中加工单元3构成为刀具主轴30。但也可以使用其他的加工工具，例如激光头等。其中加工单元3平行于主轴轴线31支承在导轨33上而可移动。在这种情况下该移动方向垂直于工件滑座4的移动方向。在该后视图中可清楚地看出加工单元3从后面穿过支架10的框架式构造11并由此加工工件2。其中框架11由基本上垂直定向的各支架部分12构成。其在其上面和必要时也在其下端由相应的横梁13相连接。其中在上横梁13上安装工件滑座4的传动元件41。

图3中示出本发明的加工站1的另一变型。代替按照图2的一个刀具主轴30，在该实施例中许多刀具主轴30并列地处在一作业线上。当然也可以在不同的高度位置设置相应的刀具主轴。在这里示出的实施例中加工单元3已沿Z方向撤回。在刀具主轴的前端上固定的刀具没有与工件2啮合。

工件2绕旋转轴A的旋转性也允许工件的平式加工，亦即可以省去冷却液的使用。在这种情况下考虑使工件2的加工这样来进行，即切屑可以自由向下落入切屑输送槽14中并由那里送走。然后在必要时加工单元3不进行基本上垂直定向的移动，而是在必要时再作空间偏转，以便可以从下面进行加工。在这种情况下主轴轴线31和工件2的位置的相应的相互定位无疑是可能的。

图4中示出加工站1的一个细部。其中特别是显示出夹具50。在这里示出的实施例中工件支座5首先在转换点60的区域内放置在滑板61上。工件支座5带有工件2。该图正好示出工件滑座4抓住工件2或带有工件2的工件支座5的情况。为了工件支座5或工件2与工件滑座4的可靠的连接设有夹具50。其基本上示于图的左部分中。为了工件支座5相对于工件滑座4的可靠的定位设有指示装置20。指示装置20包括两个定位销，其设置在工件滑座上并插入与其相配合的工件支座5的孔中。借此达到工件支座相对于工件滑座4的精确的定位，这对于高精密的加工是必需的。在无论如何设定的工件滑座4向转换点60的下降移动的过程中实现定位销在所属的孔中的嵌接。

在这里示出的实施例中夹具50在工件滑座4上由一弹簧操纵的夹头51构成，其在弹簧卸载的位置与工件支座5配合作用。工件滑座4在这里例如构成为旋转框架40。在该位置夹头51抓持工件支座5。夹头51可克服弹簧52的力向后移动而脱开工件支座5。夹头51具有突出的凸起部54，该凸起部通过一相应的内凹槽55嵌接在工件支座5上并由此形成一力锁合的连接。精确的定位由指示装置20的位置确定。

还设有一释放装置53，其在工件滑座4向转换点60方向移动时，特别是在工件滑座4的下降移动(沿Y方向)时推动夹头51以便脱开或容纳工件支座。该释放装置包括一楔56，其在前端具有一斜面。该起控制边缘作用的斜面用于与夹头51上的相应的凹槽配合作用并借此克服弹簧52的力使之移动。在弹簧52的卸载状态下使夹头51向右移动，并且凸起部54嵌入内凹槽55中。通过楔56与相应的凹槽的配合作用施加一与弹簧52的弹簧力相反的力并使夹头51向左移动，以便脱开输出的工件支座或在抓取移动时首先将夹头51撤回到使其不与工件支座5碰撞的位置。

在这里示出的实施例中释放装置53构成可沿双箭头57方向移动，借此可以改变释放装置53作用到夹头51上的位置，以便抓住或脱开工件支座5。因此有可能例如使夹具回到另一位置，例如在抓取时是必需的。其中其以双箭头57表示移动方向平行于工件滑座4的移动方向(Y轴)。

为了避免正好在脱开工件支座5时工件支座5与工件滑座4的意外卡住，在工件滑座或工件支座上设有一顶开装置21。该顶开装置21包括例如一个或多个弹簧支承的顶开销，其弹簧力调准成使其在脱开工件支座5时力图将工件支座5顶开。通过弹簧的应用，一从动的实际上始终起作用的装置可供使用。

传送轨道6设置相应的摩擦辊驱动。这些以摩擦起作用的驱动的辊子是一被证明适用的用于驱动单件物品的装置，例如用于驱动固定工件的工件支座。或者，也可以在转换点60中使用这种方案。或者在这里还建议，将工件支座5支承在滑板61上并在该转换点上设置一单独的推入与推出装置62作为传送装置62。这样，例如可以设置一气动气缸或也设置一主轴驱动等，其通过一同样装有弹簧的卡爪63力锁合地嵌入在工件支座5的下面上的一相应的槽内并由此使工件支座5至少沿滑板一直移到传送轨道。

图5中这样示出本发明，即工件滑座4不是支承于一框架中，如图1或图2中所述那样，而是为此在传送轨道6的与加工单元直接对置的一侧上设有一自身的支架10。

可明显看出摆动支座42，其使工件支座5或工件2可绕旋转轴A旋转。其中摆动支座42成摆臂式作为360°活节设置在工件滑座4的侧面凸出的壁43上。其中设有两个壁43，工件2或工件支座5设置在该两壁之间。

在支架10的垂直延伸的部分设有导轨15用于工件滑座4的导块。

图6中示出本发明的另一变型，工件滑座4也水平移动。该移动沿导轨44进行，后者在框架上在上面的区域设置在横梁上并且允许沿X轴(平行于传送轨道6的方向)的移动性。

图7中总是设定，工件2由工件滑座4不仅升高，而且也同样沿X轴移动。

图7中示出工件2在工件支座5上的悬挂式传送。工件2常常在一所谓笼内位于工件支座5的下方。工件支座5从上面由工件滑座4抓住。

可明显看出，传送轨道6在加工单元的区域内中断并且这里由工件滑座实现沿X方向的传送。在这种情况下设定，移动轨道44覆盖接连着的传送轨道6的相应的终止区域或起始区域而使在进入边形成第一转换区域66并类似在离开区域形成一用以输出工件的第二转换点67。其中导轨44保持固定，滑座在该导轨上移动并且允许沿与其垂直的(竖直的)Y方向的移动。

由于工件在工件支座5下方的悬挂式设置传送轨道6包括两个平行延伸的导板65与在其侧面设置的支承辊。因此向下悬挂的工件位于两导板65之间。在该方案中也利用按照本发明的优点，亦即工件滑座4容纳工件而无需再延伸到其他的定位装置上，工件滑座同时也考虑到工件的定位和在该情况下考虑到加工时工件的移动。

在这里，如同在图6中，再加上这一优点，即工件可以不仅沿一个轴也沿两个轴，亦即在一垂直的平面内移动，该平面优选垂直于主轴轴线定向。因此更复杂的加工工序变成可能的，不同的移动轴在两部件即工件滑座和加工单元上的分配在同样适宜性的情况下节省实现时的成本。

图8、9中，与按照图5的构造相比，示出本发明的另一变型。按照本发明在图5中的建议工件支座5由各壁43成摆臂式并从而可旋转地支承。

图8、9中建议一更简单的变型。设置一工件工作台45，其构成工件滑座4并由此使工件2为了定位和在由加工单元3加工时可以特别是垂直移动。类似于按照图5的解法，在按照图8或9的这些变型中支架也设置在传送轨道6的与加工单元对置的一侧。

图8中还示出工件滑座4与工件工作台45的降低的位置。然后完全推入带有工件2的工件支座5(其一个细部特别说明于图10中)，工件2由工件滑座4升高，如其在图9中所示。

工件工作台45的构成在空间也显示出优点。可清楚地看出，在超过工件2的上面的区域可留给最不同的加工。在该变型中用于固定工件支座5或工件2的夹具位于工件2的下方或适用地位于工件工作台45的下面。

图10中示出在这里实现的夹具在工件工作台45上由一可升高和降低的夹子500构成，其上端501在工作支座5输入转换点60时嵌入工件支座5的槽58内并且工件支座5通过夹子500的升高贴着支座502夹紧到工件滑座4上。

在本发明的这个变型中工件工作台45成悬臂式设置在导轨15上移动的工件滑座4上。代替支架构造方式工件工作台也可以借助于剪刀式活节从下面升高。

为了升高和降低夹子500设有偏心驱动装置503(见图11)，其中偏心驱动装置503设置在工件工作台45的下方并与其一起移动。可清楚看出，夹子500在其前端501具有多个成L式构成的离合元件，其嵌入工作支座5上的槽58内。

嵌入槽内的各元件为了提高稳定性在这里成叉式设置在夹子500上。

图12中示出本发明的加工站的另一变型。工件滑座4竖立地容纳工件2。工件滑座4又垂直向上可沿Y轴移动。工件滑座4构成为圆工作台并允许绕轴B旋转，后者也垂直定向。

在这种情况下，工件滑座4的支架位于传送方向的一侧，其另一侧设有加工单元3。

在该实施例中，加工单元包括一加工主轴7，该加工主轴在本特设的实施例中具有两个主轴71、72。它们支承于主轴箱70内，以致它们经由导轨74可沿Z轴移动。

此外，全套的加工单元支承在一个导轨73上，并可沿X轴(垂直于Z轴或Y轴)移动，并由此为了加工有两个轴可供使用。

不同于图12所示的工件2的竖立安装定位，图13中实现一悬挂式设置。其中刀具主轴7的构造相当于按照图12的设置。此外，图13示出平衡重8。工件滑座4在该实施例中由两个侧面的可垂直移动的相连的壁43构成，所述的壁43在其间容纳支座46，该支座可绕A轴旋转。如果此时重心不在旋转轴A上，则产生一转矩，其由调整驱动装置相应地承受。为了抵消该转矩，为旋转轴设置一平衡重。为此支座46具有一曲柄80，其相对于旋转轴A偏心地支承并在其上成直角连接一工作气缸81的活塞杆82。工作气缸81现在这样来控制，即使其调准反向作用在活塞杆82的转矩并抵消上述转矩。当然工作气缸81在工件滑座4上一起移动。

借助于活塞面积和曲柄长度人们从现在起具有两个变量用来影响要求的反力矩。通过曲柄长度和活塞面积的相应的匹配有可能将该平衡重(或平衡力矩)加到用于直动轴已知的平衡重上。这使本发明的加工站的总平衡重成平衡力距只采用一个贮压器(贮气罐)就够用了。于是在该情况下不需要用于平衡重的附加的检测费用，因为这无论如何实现了对用于直动轴的平衡重。本发明在这种情况下对平衡重的细节也要求独立的保护。

在这种情况下，允许工件滑座4绕旋转轴A偏转，后者平行于工件传送方向X。

图14中示出本发明的另一变型。工件2悬挂式安装在工件滑座4上，其中工件2可绕垂直定向的旋转轴B旋转。这样的设置允许例如干式加工，因为切屑可以自由下落。

图15中说明，如在工件2的悬挂式加工中不仅可实现旋转轴A也可实现旋转轴B。在这里以一细部示出工件滑座4，其中两侧壁43支承用于旋转轴A的摆动支座42。支座46处于两壁43之间，该支座46当然相对于壁43是可旋转的。该支座46带有一转台47，该转台使工件2可绕旋转轴B旋转。其中可看出，当相应地偏转支座46时，旋转轴B当然也绕旋转轴A旋转。在这种情况下设定，在工件滑座4上设有两个侧壁43，其可旋转地支承支座46并且该支座固定工件2或工件支座5。其中设定工件2可间接或直接与支座46相连接。在这里示出的实施例中，工件2经由工件支座5夹紧在转台47上并由此间接地固定在支座46上。

借助于一转台47的构造使工件除A轴外还可以绕B轴旋转。

在此，X轴和Z轴产生于主轴的驱动，因此五轴加工是可能的。

图16中示出按照图15的侧视图。其中支座46可绕旋转轴A(由于侧视图这里用点表示)并描绘虚线所示的运动圆。

在工件支座5上设有用于传送的自动偏心夹紧卡盘59。将不同的加工站连接在一起的传送装置抓住自动偏心夹紧卡盘以便继续传送释放的工件支座5。这当然也在工件2的悬挂式或竖立式设置或工件2的任何其他的任意的设置中对于工件支座5均起作用。

图17中示出本发明的另一变型。为了提高金属切削率在传送轨道6的两侧设置一加工单元3。在这种情况下，加工站具有多个加工单元。加工单元3本身在必要时具有多个刀具主轴7。为清晰起见，在该实施例中示出一个工件2。在加工情况下，工件2位于加工站的两加工单元之间并且其可以在前面和后面加工。这与各个主轴轴线的平行设置无关。按本发明的构想重要的是，原则上从两侧或更多侧设置加工单元，其加工工件。

此外，图17和18，如同样按照本发明在一变型所建议，示出切屑护罩9。值得推荐的是，当在加工站中加工的过程中应该穿过加单元传送其他的工件2以便送到另一个沿流程方向接连位于后面的加工站时，则应该使用切屑护罩9。这里示出的切屑护罩9包括多个护盖90。其构成隧道式的并且沿X方向或在必要时以传送轨道6为引导是可移动的。图17封闭地示出切屑护罩，其这样在工件滑座4的下方构成一传送隧道91，其确保没有切屑落到送过的工件上。

图18中示出打开的切屑护罩9。撤回护盖90而露出位于转换点中的工件2，以便工件滑座4可以将其容纳。

当然工件滑座具有沿垂直方向的足够的移动，以便不会碰撞送过的其他的工件2。图17、18分别设有悬挂的装置用以容纳工件。本发明不限于这一点，以相同的方式有可能设置由工件滑座4竖立地(台式地)容纳工件。

图19中示出本发明的另一变型。与水平地或垂直地定位的旋转轴A、B或C不同，该变型示出一倾斜设置的旋转轴CB，其中该旋转轴CB在由C轴和B轴张开的象限内成半角(相对于垂直线倾斜45°)定位。这样的构造在不同的加工工序中可能是有利的。在这种情况下，工件2悬挂式安装在工件滑座4上。但也有可能实现竖立的构造。整个的工件滑座4(包括旋转轴CB)又可沿垂直方向Y移动。

图20中示出本发明的另一加工站1。在该实施例中建议一塔架100，其带有一工件滑座4。在这里所示的实施例中，工件2悬挂式固定在工件滑座4上。这例如对于干式加工是有利的。

在该实施例中，传送轨道6由两个相叠设置的辊式传送带构成。这样的构造特别是在采用并联的方案的加工设备中是有利的。其中传送轨道的第一部分，例如下辊道用作为毛坯的输入轨道而在该实施例中上轨道用作为已加工的工件的输出轨道。

例如经由输入轨道601，该输入轨道在这里示出的实例中位于下面。一工件输入加工站1并且在其中以上述的方式由工件滑座4在转换点处容纳并使之移动或在加工过程中移动。加工结束后不再在输入轨道601上撤去工件2，而是送向输出轨道600。在该实施例中还同时示出，在该情况下可有两个空间上分开的转换点用于工件。

工件滑座4在一塔架100上的导轨还在图21中经过细化。在这里示出的实例中，设有两个塔架100、101。它们在左边和右边设置在传送装置62的旁边，其中传送装置62是工件2的传送通道特别是加工站1的进出传送通道的一部分。在这里示出的实例中，传送装置62实现平行于加工主轴30的主轴轴线31的移动。

图21中示出，两塔架100、101由一联杆102连接。因此形成一开口，其中在加工前送入工件2而在加工后送走工件2。有利的是，其中工件2在两塔架100与101之间进入位置，在该位置由一个或两个工件滑座4容纳。在这种情况下每一塔架100、101上各有一个工件滑座。

这特别在按照图22的示意图中是明显的。图21中较详细的视图只以很示意的俯视图示于图22中。工件2直接或间接经由一个工件支座5(随行夹具)在两塔架100、101之间定位并然后分别由两工件滑座4、4′抓住。刀具主轴30可沿Z轴和X轴移动。Y轴由在塔架100、101上的工件滑座导轨来实现。

在图22中在必要时将完成加工的工件经由同样的传送通道送回到传送轨道6，如同输入一样。这可以例如用于串联的加工中。

图23示出一个被悬挂式容纳的工件2。为此两工件滑座4、4′由一桥式转台连接，该两工件滑座4、4′在塔架101、100上可沿Y向垂直移动。该转台47允许工件2绕在该视图中垂直定向的旋转轴B旋转。在这种情况下该旋转轴B也平行于工件滑座4、4′的移动方向。

另外设定，工件2也可绕旋转轴A旋转，其中旋转轴A垂直于旋转轴B定向。该旋转轴在该情况下也垂直于工件滑座4的移动方向(Y)。

由于原则上为各个工件滑座4、4′设有塔架100、101的自主的驱动，其同步不仅在垂直的移动中也在绕旋转轴A的旋转中是有利的。借此均匀地分布力，但也有可能使第二工件滑座的移动以及旋转由另一工件滑座带动。为了构成用于两工件滑座4、4′的共同旋转轴A，转台47成摇台式或摆臂式可旋转地支承在两工件滑座4、4′上。

在该实施例中，设有悬挂式加工，但在这里也可以再次使用全部的其他的相互定向。

图24示出特别是按照图23的设置的侧视图。

图25中与按照图24的构造相比设定，各工件2不是总是单个的，而是如图中所示，将两个工件在一共同的输送装置510上送向加工站1。在这里示出的实例中工件支座5已处于在两塔架100、101之间的用虚线表示的另一位置，其中右边的工件2到达加工刀具33的下方。这是各工件2的一个更换位置。后面的工件2′例如正好在输送装置510上输出，因为它已完成了加工。此刻仍在右边位于加工刀具33下方的另一工件2已最接近于工件滑座4、4′定位并且可以在短时间内就地将其转换。因此工件更换可很快速地完成。在这种情况下在两个传送带上实现向最近的加工站的工件传送，该两传送带并列设置(在该情况下不是相叠的)。传送带的传送方向为此垂直于图平面，图中未示出这些传送带。

图26和图27示出本发明的另一变型的两个很类似的工作范围。在两塔架100、101上各设有可独自移动但在必要时可同步的工件滑座4、4′。这里示出的加工机床具有两个夹紧的应同时加工的工件2。加工单元在该情况下例如具有两个Z轴包括各一个或甚至两个加工主轴，并且在背面遮盖式设置但在图中是看不到的。双倍的或四倍的主轴数目相应地提高金属切削率。

按照图26的本发明的变型只具有一个垂直定向的旋转轴B。工件滑座4具有一相应的转台。图26中原则上也有可能使左边的和右边的工件滑座在各自的塔架上的移动相互独立地进行。

与此相反，图27还另外示出绕水平定向的旋转轴A旋转的可能性。这可以共同用于左边的和右边的工件滑座，亦即用于工件2、2′的旋转只可能是共同的并且其中它们彼此分开地旋转也再次是可能的。在这种情况下工件滑座4、4′之间没有固定的相互连接，借此使它们可以彼此独立地移动。

图28和图29示出本发明的另一变型，与图22相比，那里传送方向69平行于主轴轴线，图28中工件2的传送方向垂直于主轴轴线30。因此有可能实现工件的两方面的加工，亦即工件位于两加工主轴30之间。在该变型中两塔架103、104沿传送通道接连地延伸。各塔架例如构成同样的，特别是各具有一开口105，特别是各工件2在传送通道上可穿过该开口传送。塔架103、104再次在传送轨道6的两侧支承。转换点60位于两塔架103与104之间。必要时这两个塔架还可由一联杆(未示出)连接。该构造的优点在于，各工件2可以单向的继续传送。同时有可能进行工件的两方面加工。在塔架103、104上当然还设有导轨15，其用作工件滑座4、4′的导轨。各工件直接或间接经由工件支座由两工件滑座4、4′共同容纳或在必要时也单个地容纳、定位和在必要时也在加工过程中移动。同样在这里还有可能实现绕旋转轴A和/或在必要时绕旋转轴B的旋转。

图29中示出本发明的该变型在一共同的机座19上可以简单的方式、必要时也以模块化或模块方式实现。

在图30至32中示出本发明的不同的其他的变型。同样在这里工件2由一工件支座5固定，其中工件支座5分别在侧面由两工件滑座4、4′夹紧和固定。工件滑座4、4′沿塔架100、101的移动是同步的。该变型没有用于工件的旋转轴。

在图31中，另外提供一旋转轴A。该旋转轴A水平定向。为此工件滑座4、4′具有各支座46，其可以相对于工件滑座4、4′旋转。有利的是，水平的旋转轴A同时对多个位于工件滑座上的工件起作用。

图32中示出本发明的另一变型，其中工件2在这种情况下向下悬挂式设置在工件支座5上。在该情况下工件支座5不用作两工件滑座4、4′之间的连接，而是一个特别为此设置的桥48。转台47位于该桥48上并可以这样绕垂直的B轴旋转。也可以为大量的工件设置多个B轴。

当然有可能找到一种设置，其中多个工件滑座4在塔架100上移动，并且不仅可绕水平轴A旋转也可绕垂直轴B旋转。

按照图32的滑座4、4′与连接桥48一起的设置也可以合并成一个构件。原则上有可能，这适用于说明书的全部实施例，即工件2也可不使用工件支座5而夹紧到工件滑座(一个或多个)上。

图30至图32中所示的变型类似地也可用在只具有一个工件滑座的实施例中。

在本说明书中，出发点常常依据加工单元3实际上只构成为金属切削的加工单元。但本发明不限于如此，按本发明的构想其当然可以对工件实行任一其他的加工。按照本发明的设置在这方面使用的加工方法是独立的。这也可以例如为一加工激光器等。同样本发明绝不以任何方式限制加工站的目的。

此外，本发明也不仅适合用于并联的加工过程也可用于串联的加工过程。

一并联的加工过程设定，沿一加工设备设置多个加工站，它们完成同样的加工。这意味着一个工件不必定通过该加工设备的全部的加工站。并联的方案例如在必须实现长持续时间的加工工序时是有利的，其中应注意，缓慢的加工站决定整个设备的总速度。同样多余的加工站可以有利于维修和故障。通常一并联的加工过程具有两个传送带，即第一传送带用于毛坯而第二传送带用于在加工的零件，但也有这样的方案(例如图18)，其中可以实现具有一个传送带的并联的方案，在这种情况下传送带例如可以通过加工站。

与此相反，一串联的加工过程设定，一工件沿加工设备通过全部的加工站，以便经历全部必需的加工工序。通常在一这样的串联的加工过程中一个用于传送工件的传送带就够用了，因为不存在毛坯与已加工的零件相混合的危险。

本发明的主要优点特别是在于，按照本发明的加工站不仅可用于并联的加工过程也可用于串联的加工过程。

Claims (87)

1.加工站，其中为了加工至少一个工件(2)，设有至少一个加工单元(3)，并且工件(2)被传送到一个转换点(60)并在该转换点处由至少一个工件滑座(4)容纳，为了加工，工件滑座(4)可将工件(2)移到加工单元(3)处；其特征在于，工件滑座(4)可将工件(2)在加工过程中垂直移动通过加工单元(3)，其中，工件借助于工件滑座(4)可只沿一个垂直的直动轴(Y)移动。

2.按照权利要求1所述的加工站，其特征在于，所述加工单元构成为带有一刀具的刀具主轴(30)。

3.按照权利要求2所述的加工站，其特征在于，刀具主轴(30)可相对于工件滑座(4)沿两个分别垂直于工件滑座(4)沿第一直动轴移动的移动方向设置的第二(X)和第三(Z)直动轴移动。

4.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，转换点(60)位于加工站或工作空间中。

5.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)可使工件(2)至少绕一个旋转轴(A、B、C)旋转。

6.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)带有多个工件(2)。

7.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)在一支架(10)或塔架(100)中移动。

8.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件(2)夹紧在一工件支座(5)上。

9.按照权利要求8所述的加工站，其特征在于，工件(2)竖立式、悬挂式、在侧面或倾斜地夹紧在工件支座(5)上。

10.按照权利要求8所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)从上面、倾斜着从侧面和/或从下面抓住和固定工件(2)或带有工件(2)的工件支座(5)。

11.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)为框架式的或摆臂式的。

12.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)为台式的并且工件(2)支承在工件滑座(4)的工件工作台(45)上。

13.按照权利要求5所述的加工站，其特征在于，旋转轴垂直(A、C)于、平行(B)于或倾斜(CB)于工件滑座(4)的垂直移动方向(Y)。

14.按照权利要求8所述的加工站，其特征在于，在工件滑座(4)上设有摆动支座(42)。

15.按照权利要求6所述的加工站，其特征在于，位于工件滑座(4)上的多个工件(2)可绕一共同的水平旋转轴(A)旋转。

16.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)使工件(2)绕两个或三个分别相互垂直的轴(A、B、C)旋转。

17.按照权利要求14所述的加工站，其特征在于，在工件滑座(4)上设有至少一个侧壁(43)，所述侧壁可旋转地支承一支座(46)并且该支座(46)固定工件(2)或工件支座(5)。

18.按照权利要求17所述的加工站，其特征在于，工件(2)或工件支座(5)由一转台(47)固定，该转台可旋转地支承在支座(46)上。

19.按照权利要求17所述的加工站，其特征在于，各侧壁(43)支承摆动支座(42)。

20.按照权利要求18所述的加工站，其特征在于，转台(47)可绕B轴旋转。

21.按照权利要求18所述的加工站，其特征在于，为每一由工件滑座(4)携带的工件(2)设置一用于工件自身的旋转轴(B)。

22.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)在一框架(11)中移动。

23.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)移动成能相对于传送轨道(6)从两侧进行加工。

24.按照权利要求7所述的加工站，其特征在于，用于引导工件滑座(4)的支架(10)在转换点(60)的区域内设置在与加工单元(3)对置的一侧。

25.按照权利要求22所述的加工站，其特征在于，框架(11)在转换点(60)的区域内在转换点(60)的两侧延伸或支承。

26.按照权利要求24所述的加工站，其特征在于，各垂直定向的支架部分或框架部分(12)具有导轨(15)，工件滑座(4)的各至少一个导块在所述导轨上移动。

27.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)还水平地移动。

28.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件(2)沿一传送轨道(6)移动并且转换点(60)为该传送轨道(6)的一部分或传送轨道(6)连接在转换点(60)上。

29.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，在加工站处设有一个第一转换点(66)用以输入工件(2)和一个与其远离的第二转换点(67)用以输出工件(2)。

30.按照权利要求28所述的加工站，其特征在于，加工站(1)具有传送装置(62)用于至少在加工站(1)的区域内在传送轨道(6)上移动工件(2)或工件支座(5)。

31.按照权利要求30所述的加工站，其特征在于，传送装置(62)将一个在加工站的前面在传送轨道(6)上等待的工件(2)或工件支座(5)送入加工站中。

32.按照权利要求30所述的加工站，其特征在于，传送装置(62)将已完成加工的工件(2)送到沿流程方向位于加工站后面的传送轨道。

33.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，加工单元(3)可垂直于工件滑座(4)的移动方向移动和定位。

34.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，加工单元(3)带有一个或多个刀具主轴(30)。

35.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，加工站具有多个加工单元(3)。

36.按照权利要求35所述的加工站，其特征在于，工件(2)在加工过程中位于加工站的两个加工单元(3)之间。

37.按照权利要求5所述的加工站，其特征在于，旋转轴(A)一方面垂直于主轴轴线(31)而另一方面垂直于工件滑座(4)的移动方向(Y)。

38.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)带有一个用于加工单元(3)的刀库(32)并且工件滑座(4)为了更换刀具可相应地定位在加工单元处。

39.按照权利要求38所述的加工站，其特征在于，刀库还可以与工件滑座的移动无关地进行移动和定位。

40.按照权利要求8所述的加工站，其特征在于，设有一夹具(50)，以便使工件(2)或带有工件(2)的工件支座(5)与工件滑座(4)相连接。

41.按照权利要求8所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)的相对移动(Y)用于由工件滑座(4)抓住或松开工件(2)或工件支座(5)。

42.按照权利要求41所述的加工站，其特征在于，为了升高和降低夹子(500)设有一偏心驱动装置(503)，该偏心驱动装置与工件滑座(4)一起移动。

43.按照权利要求17所述的加工站，其特征在于，在摆动支座(42)上设有一平衡重(8)。

44.按照权利要求43所述的加工站，其特征在于，所述平衡重由一工作气缸构成，该工作气缸作用到支座(46)的一曲柄上。

45.按照权利要求1所述的加工站，其特征在于，加工站(1)为了工件(2)的移动具有两个塔架(100、101)，每一塔架带有一可移动的工件滑座并且各工件滑座带有至少一个工件。

46.按照权利要求45所述的加工站，其特征在于，每一塔架(100、101)设置在传送通道的各一侧。

47.按照权利要求1所述的加工站，其特征在于，加工站(1)为了工件(2)的移动具有两个塔架(103、104)，各塔架(103、104)沿工件(2)的传送方向接连地设置并且每一塔架(103、104)在传送通道的两侧支承，为此每一塔架(103、104)具有一个用于传送通道(6)的开口(105)。

48.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，转换点(60)位于各塔架(100、101、103、104)之间。

49.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，传送装置(62)位于各塔架(100、101)之间。

50.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，刀具主轴(30)设置在各塔架(103、104)之间。

51.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，工件(2)或带有工件(2)的工件支座(5)被两塔架(100、101、103、104)的至少一个工件滑座(4)或两个工件滑座(4、4’)移动。

52.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，塔架(100、101)在上面的部分(102)进行连接。

53.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，每一塔架(100、101、103、104)具有一个用于工件滑座(4、4’)的驱动装置。

54.按照权利要求53所述的加工站，其特征在于，两塔架(100、101、103、104)的工件滑座的驱动装置是相互同步的。

55.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，两塔架(100、101、103、104)的工件滑座(4、4’)具有一共同的旋转轴(A)。

56.按照权利要求55所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4、4’)各具有一个用于共同的旋转轴(A)的旋转驱动装置并且这两旋转驱动装置可相互同步。

57.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，用于工件(2)的工件滑座(4、4’)具有一旋转驱动装置用于一旋转轴(B)，该旋转轴平行于工件滑座(4、4’)的移动方向(Y)定向。

58.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，两塔架(100、101、103、104)的工件滑座(4、4’)通过一桥(47)相连接，其中，桥(47)可使至少一个工件(2)绕至少一个平行于工件滑座(4、4’)的移动方向的旋转轴(B)旋转。

59.按照权利要求49所述的加工站，其特征在于，传送装置(62)不仅可以输入也可以输出未加工的或已加工的工件(2)。

60.按照权利要求59所述的加工站，其特征在于，传送装置(62)具有一个输入装置和输出装置(600)，其中，在输入装置(601)上输入未加工的工件(2)而在输出装置(600)上输出已加工的工件(2)。

61.按照权利要求60所述的加工站，其特征在于，输入装置(501)和输出装置(600)相叠置地或并列地设置。

62.按照权利要求45至47之一项所述的加工站，其特征在于，两个或多个工件(2)夹紧在一个工件支座(5)上。

63.按照权利要求62所述的加工站，其特征在于，各工件(2)在工件支座(5)上沿传送通道的纵向方向或与其垂直地设置。

64.按照权利要求1或2所述的加工站，其特征在于，加工站(1)具有两个或多个刀具主轴(30)并且加工站(1)同时加工两个或多个工件(2)。

65.按照权利要求64所述的加工站，其特征在于，由一个或多个工件滑座(4、4’)使多个工件(2)作同样的或至少部分不同的移动或旋转。

66.按照权利要求64所述的加工站，其特征在于，刀具主轴(30)的主轴轴线(31)平行于或垂直于工件(2)的传送方向地在传送通道上定向。

67.按照权利要求14所述的加工站，其特征在于，所述摆动支座(42)可绕旋转轴(A)或绕一水平轴转动。

68.按照权利要求18所述的加工站，其特征在于，转台(47)可绕一垂直轴旋转。

69.按照权利要求21所述的加工站，其特征在于，所述用于工件自身的旋转轴由各用于工件自身的转台构成并且垂直定向。

70.按照权利要求27所述的加工站，其特征在于，工件滑座(4)垂直于主轴轴线(31)移动。

71.按照权利要求45所述的加工站，其特征在于，各工件滑座共同带有至少一个工件。

72.按照权利要求58所述的加工站，其特征在于，所述至少一个工件(2)相互间可独立地旋转。

73.加工设备，包括至少一个或多个按照上述权利要求之一项所述的加工站，其中，在全部的加工站上为了输入和输出工件(2)都设有一传送轨道(6)。

74.按照权利要求73所述的加工设备，其特征在于，接连地设有两个或更多个加工站并且使被输入的工件穿过第一加工站送到一空闲的加工站。

75.按照权利要求73或74所述的加工设备，其特征在于，每一工件或每一工件支座带有一个识别元件。

76.按照权利要求73所述的加工设备，其特征在于，接连地设置各加工站并且第一加工站的输出轨道为第二加工站的输入轨道。

77.按照权利要求73所述的加工设备，其特征在于，多个加工站设置在一个用于加工站的共同的输入轨道与输出轨道之间。

78.按照权利要求77所述的加工设备，其特征在于，由输出轨道构成一个到输入轨道的连接站并且使已加工的工件再次移动到输入轨道上以进行加工。

79.按照权利要求73所述的加工设备，其特征在于，各加工站相互并联地和/或串联地设置并且通过一传送轨道相连接。

80.按照权利要求73所述的加工设备，其特征在于，为了工件的传送，设有至少两个基本上相互平行设置的并列的或相叠置延伸的传送轨道。

81.按照权利要求73的加工设备，其特征在于，所述加工设备构成为传送自动线。

82.按照权利要求75所述的加工设备，其特征在于，所述识别元件是可描述的。

83.用于工件在按照权利要求1所述的加工站的加工单元上定位的方法，其中，工件在一传送轨道上送到转换点，在那里由一工件滑座容纳，并且所述工件滑座将工件送到加工单元和/或工件滑座使工件在加工过程中垂直移动通过加工单元以及在加工结束后由工件滑座再次将工件放在转换点上，然后将工件在传送轨道上输出，其中由工件滑座使工件只沿一个垂直的直动轴移动。

84.按照权利要求83所述的方法，其特征在于，为了输出工件将工件滑座升高。

85.按照权利要求83或84所述的方法，其特征在于，只有输入了工件时，工件滑座才移动到转换点处。

86.按照权利要求83所述的方法，其特征在于，所述加工单元构成为一带有刀具的刀具主轴。

87.按照权利要求83所述的方法，其特征在于，所述工件在转换点由工件滑座提升。

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