CN107433565B - 支架存放单元和自动化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于自动化系统(3)中的支架存放单元和自动化系统，所述支架存放单元用于工件(8)和/或工件托板(7)和/或工具的存放，并且包括基础框架(5)，所述基础框架(5)具有支架立架(14)以及相互相隔一定距离布置的两个支架侧面部分(10)，其中所述支架侧面部分(10)的相面对的表面(33)设有用于安装放置装置(6)的接口(50)。根据本发明，所述基础框架(5)由人造石制成为单件式浇注主体，并且所述接口(50)作为分开形成的嵌入部分通过粘合力被保持在所述支架侧面部分(10)的相面对的表面(33)中。

Description

支架存放单元和自动化系统
技术领域
本发明涉及用于自动化系统中的支架存放单元，该支架存放单元用于工件和/或工件托板和/或工具的存放，并且包括基础框架，该基础框架具有支架立架以及相互相隔一定距离布置的两个支架侧面部分，其中面向彼此的、支架侧面部分的表面设有用于安装放置装置的接口。本发明还涉及具有至少一个这种支架存放单元的自动化系统。
背景技术
自动化系统用于在加工单元(例如，多轴加工中心，特别地，铣削和/或车削中心)上自动地更换工件和/或工件托板和/或工具，并且设有支架存放单元，其中支架存放单元具有隔室，而隔室具有用于工件和/或工件托板和/或工具的多个存放位置。自动化系统还包括用于在支架存放单元与加工中心之间移动工件和/或工件托板和/或工具的操纵器，例如，工业机器人。
DE 33 20 762 A1、EP 1 733 840 A1、DE 10 2009 040 811 A1和US 3 643 814 A公开了由许多单独部件构建为金属部分或预制混凝土部分结构而成的支架存放单元，其中各部件的尺寸的制造容差在支架存放单元的组装中累加，使得每一存放位置必须单独地对准和测量，以便于存放位置的精确自动化装载和卸载。
发明内容
本发明是基于如下问题：提供可在高精确度下成本有效地制造的支架存放单元和自动化系统。
针对上述类型的支架存放单元，该问题通过权利要求1的特征来解决。根据本发明，将基础框架由人造石制成为单件式浇注主体，并且接口是通过粘合力/结合力而保持在面向彼此的、支架侧面部分的表面中的分开形成的嵌入部分。
因为基础框架由人造石制成为单件式浇注主体，所以工件和/或工件托板和/或工具在支架存放单元中的精确放置所需的所有参考表面和参考几何形状已在基础框架的浇注过程中产生，并由用于制造基础框架的可再用浇注模具确定。因此，这些参考表面和参考几何形状与专有地由浇注模具的容差并由人造石材料的性质确定的容差呈相互几何关系，其中该人造石材料最初作为无定形物引入到浇注模具中，然后在其中硬化。由于该单件式设计，不存在根据现有技术的支架存放单元中必须考虑的来自各部件的容差的影响，而根据现有技术，导致对于各个部件的复杂制造过程，目的是从一开始就提供严格的容差，和/或导致在建立支架存放单元并将其集成到自动化系统中时，必须执行精细的测量操作。由于人造石材料(其硬化是基于仅具有轻微热影响的化学粘结过程)的使用，仅需要考虑轻微的热变形，而这远小于金属铸造过程的使用中所涉及的热变形。此外，通过选择适当添加剂，人造石材料能够在支架存放单元的使用期间在环境温度波动时必须考虑的热膨胀系数方面和/或在硬化过程中的材料收缩方面针对应用做出优化。为了放置装置在支架侧面部分上的几何精确布置，支架侧面部分设有嵌入部分，所述嵌入部分可以特别地是金属部分，并通过粘合力保持在支架侧面部分中。优选地，在用于初始无定形人造石材料的浇注过程之前，将嵌入部分安装到浇注模具中，其中浇注模具设有用于嵌入部分的合适容器。以此方式，可确保嵌入部分相对于彼此且相对于浇注过程中形成的支架侧面部分的高度精确对准。此外，嵌入部分有利地在硬化过程中通过粘合力直接接合到人造石材料，在该硬化过程中，初始无定形人造石材料变为刚性人造石主体。还可以提供的是，嵌入部分具有的外部几何形状至少在一些区域中被成型，特别是被底切，并且确保嵌入部分在人造石材料中的形状配合(positive)定位。根据初始无定形人造石材料的化学成分，在硬化过程期间，人造石材料可存在轻微收缩，这在某种程度上导致人造石材料在嵌入部分上的收缩，同样支持嵌入部分在支架侧面部分中的可靠锚固。
本发明的有利的进一步发展是从属权利要求的主题。
有利的是，人造石是含有水泥的或树脂结合的混凝土，和/或具有可涂刷的表面。人造石由粘结剂和岩石颗粒的混合物形成，其中下文被描述为聚集体的岩石颗粒可例如由碎石和沙子构成。可选的粘结剂例如是水泥或合成树脂；取决于岩石颗粒的组成以及粘结剂和可使用的任何化学添加剂的选择，这在设定人造石的性质时提供了大的自由度。特别有利的是，人造石具有可涂刷的表面，因为这有助于基础框架的成本效益，以及在技术和视觉上的高质量终饰(finish)。通过此终饰操作，可获得对基础框架的永久密封以避免环境影响(例如，湿气和/或油和/或油雾和/或冷却润滑剂)，以及获得基础框架在视觉上有吸引力的表面风格。
在本发明的实施例中，嵌入部分被设计为衬套，特别是螺纹衬套，以容纳支撑杆，并且被组合以形成嵌入部分组。借助于支撑杆，衬套接着允许放置装置在大量不同位置中安装在支架侧面部分上，以使得放置装置可被布置成适合于将放置在支架存放单元中的物品的几何形状。衬套优选是套管状部件，优选是金属部件，特别是由钢制成。在与人造石粘合接触的外表面处，备用部分可设有用于与人造石的有利粘合接合的涂层。此外或替代地，嵌入部分可在外表面上设有成型部，以实现在人造石中的可靠形状配合定位。如果嵌入部分被设计为螺纹衬套，且因此适用于将拧紧过程中所涉及的转矩转移到人造石中，则这是特别重要的。
举例来说，螺纹衬套具有母螺纹，以特别通过适当螺钉而将其它部件(特别地，支撑杆)螺纹安装在支架侧面部分上。有利的是，嵌入部分与支架侧面部分齐平，以使得其轮廓不会不利地影响物品放置在支架存放单元中或从支架存放单元移除物品的处置。
优选地，嵌入部分设有朝向相对的支架侧面部分延伸的支撑杆，并且容纳在支架侧面部分之间的放置装置位于至少三个支撑杆上。优选地，仅稍后将携载放置装置的那些嵌入部分将在支架侧面部分中设有支撑杆，而支架侧面部分中的任何多余嵌入部分不具有支撑杆。支撑杆例如被设计为由机械螺钉紧固在螺纹衬套嵌入部分上的圆柱形套管。水平容纳在支架侧面部分之间的、用于容纳工件和/或工件托板和/或工具的至少一个放置装置特别地整体位于至少三个支撑杆上，从而确保将放置装置以及放置装置上所放置的工件和/或工件托板和/或工具的重量可靠地引入到支撑杆上。放置装置优选在两侧上位于成对布置的支撑杆上。在特别优选的实施例中，放置装置优选在两侧上各自位于三个支撑杆上。
有利的是，放置装置以可滑动方式(特别地，具有恰好一个平移自由度)在相对的支架侧面部分之间位于支撑杆上，和/或放置装置形状配合地包围至少一个支撑杆，其中该至少一个支撑杆被设计为用于线性导引放置装置的导杆。放置装置相对于支架侧面部分的可滑动且因此浮动的安装确保消除了否则会在支撑杆的纵向上从放置装置引入到支架侧面部分中并导致作用在支架侧面部分上的不良弯曲力矩的力。这些力在相应放置装置因装载有工件和/或工件托板和/或工具而偏转的情形下发生；在放置装置与支架侧面部分的完全联接中，这将导致拉伸力作用在支架侧面部分上。优选地，放置装置相对于支架侧面部分具有恰好一个移动自由度，即，平移自由度。举例来说，这可通过以下方式来实现：使放置装置以一种方式围绕支撑杆中的至少一个，以使得在远离期望平移自由度的空间方向上，存在放置装置与支撑杆之间的形状配合联接。举例来说，放置装置出于此目的设有凹部，其中该凹部与相应支撑杆的外部几何形状匹配，该相应支撑杆可由此用作用于线性导引所述放置装置的导杆。
在本发明的有利的进一步发展中，放置装置被设计为具有沿着支架侧面部分的距离恒定的横截面的棱柱成型部分，优选是挤压塑料型材部分，特别优选的是铝挤压部分，特别地是钢板型材部分，并且在其端部设有支撑板，其中支撑板各自与支架侧面部分相对而布置，并具有用于联接到支撑杆的凹部。放置装置优选具有针对水平平面中的对准而设置的板形基础主体，在所说明的实施例中，其顶侧被设计用于放置工件和/或工件托板和/或工具，并且出于此目的是平坦的。在基础主体的下侧上，可设置相对于顶侧以直角延伸的支撑件或支柱，其中所述支撑件或支柱为基础主体提供加强。为了联接到位于支架侧面杆中的支撑杆，放置装置在其端部包括支撑板，其中所述支撑板可设有孔和/或横向开放的凹部，以确保放置装置在支架侧面部分上的期望(特别地，浮动)的安装。
优选，具有用于工件托板的定位的多个凹部以及用于居中元件的接合的至少一个居中凹部的定位板设置在放置装置的顶侧上，其中居中元件固定到基础框架，并确定定位板相对于基础框架的位置。定位板具有确定可容纳在定位板的凹部中的一个或更多个工件托板的位置的用途。为了实现在优选地以高精确度在定位板中产生的凹部与基础框架中之间的尽可能精确的关系，定位板具有至少一个居中凹部，其中所述至少一个居中凹部同样相对于凹部以高精确度和紧密容差产生。居中凹部具有被设计成与居中元件的对应参考表面进行表面接触的至少一个参考表面，所述居中元件转而固定到基础框架。这确保居中元件、定位板以及固定到定位板的工件托板的高精确度定位之间的精确关系。
在本发明的进一步发展中，每一支架立架包括位于支架侧面部分之下的立架块，并且连接板形成在支架侧面部分所限定的支架凹部与立架块所限定的立架块凹部之间。立架块充当支架存放单元在基座上(特别地，在机械框架或底座上)的支承，并且将支架存放单元以及其中所容纳的工件和/或工件托板和/或工具的重力转移到底座中。对于支架侧面部分和立架块的稳定组合，设置连接板，其中该连接板以最大表面优选在水平平面中延伸，并与支架侧面部分和立架块一起作为人造石浇注件制成为单件。举例来说，可垂直调整的支脚可远离支架侧面部分而安装在立架块的下侧上，所述支脚用于使支架存放单元的高度和/或倾斜度与其它机械部件匹配。
有利地，立架块在面向彼此的表面上具有槽形凹部，其中所述槽形凹部特别地以镜像方式布置，并被设计成接合叉齿，以利于由叉车来运输完工的支架存放单元。
优选地，支架侧面部分的狭窄前表面与立架块的端面位于公用接口平面中，并且狭窄前表面和/或所述端面设有联接构件和/或居中构件，特别地，设有突出部和/或凹部，其中联接构件和/或居中构件被设计成机械连接到机械部件。以此方式，可获得支架存放单元与机械部件(特别地，操纵器的机床床身)之间的有利联接。举例来说，支架存放单元和机械部件的接口平面具有相互对应的联接和/或居中构件，以相对于机械部件来精确地对准支架存放单元，进而形成自动化系统。
有利的是，立架块和/或支架侧面部分在背面上设有特别地为带形的支撑板。这使支架存放单元稳定化。支撑板的最大表面优选平行于立架块的接口平面并平行于支架侧面部分的狭窄前表面延伸，特别地在竖直空间方向上延伸。举例来说，支撑板是带形的，特别地，具有长方形横截面，其中支撑板的最长边缘优选在水平方向上延伸。支撑板优选具有长方形几何形状。
在本发明的有利的进一步发展中，支架侧面部分接合到邻接立架块的第一支撑板，并结合到处于远离立架块的端部区域中的第二支撑板，并且特别地由透明观察窗覆盖的、优选长方形的凹部形成在两个支撑板之间。借助于被布置成彼此相距一定距离并且最长边缘优选定向在水平方向上的第一支撑板和第二支撑板，实现支架存放单元的相当大的稳定化。此外，在两个支撑板之间形成并优选出于安全原因被透明观察窗覆盖的凹部允许观察到支架存放单元中的工件和/或工件托板和/或工具。以此方式，操作员可总览在给定时间存放在支架存放单元中的量。
在本发明的进一步发展中，支架侧面部分在面向立架块的端部区域中具有楔形加宽部，该楔形加宽部从相应支架侧面部分的狭窄前表面延伸到支架侧面部分的内部后表面。此加宽部有利于支架侧面部分与立架块之间的有利力流，特别是关于引入到支架侧面部分中并将转移到立架块中的弯曲力矩。因此，支架侧面部分的区段以楔形方式优选在竖直方向上加宽，因此在与立架块的连接区域中获得了力的分布，以使得人造石材料中的内部应力始终保持低于预先设定的最大应力水平。楔形加宽部优选至少几乎在支架侧面部分的整个深度上延伸，以避免人造石材料中的不良应力峰值。
有利的是，支架侧面部分被设计为具有L形横截面的棱柱成型部分，其中支架侧面部分的最大外部侧表面以及支架侧面部分的邻接外部后表面彼此以直角定向，和/或其中支架侧面部分的最大内部侧表面以及支架侧面部分的邻接内部后表面彼此以直角或钝角定向。支架侧面部分的最大外部侧表面以及支架侧面部分的邻接外部后表面优选是平坦的。嵌入部分位于上面并且支撑杆可安装在上面的、支架侧面部分的最大内部侧表面优选是平坦的。例如，最大内部侧表面与最大外部侧表面可围成锐角，以使得支架侧面部分从内部后表面朝向狭窄前表面轻微渐缩，这可支持从浇注模具脱模。举例来说，支架侧面部分的内部后表面可进一步被定向成平行于支架侧面部分的外部后表面。
在本发明的进一步发展中，支架侧面部分的内部后表面设有朝向较短的L支腿的端部区域延伸的渐缩部，特别地，设有倾斜表面。如果设有此渐缩部，则会促进在支架侧面部分与支撑板之间的过渡处的有利力流。如果较短的L支腿在内部后表面与外部后表面之间具有的厚度等于支架侧面部分的最大外部侧表面与最大内部侧表面之间的材料厚度的1.5倍到3倍，则这是特别重要的。通过此渐缩部，可在人造石材料中避免局部峰值力，否则该局部峰值力可导致支架存放单元的局部损坏。
针对上述类型的自动化系统，本发明的问题通过权利要求15的特征来解决。根据本发明，自动化系统被设计成在至少一个加工单元(特别地，机床)上自动更换工件/工件托板和/或工具，并且包括操纵器(特别地，工业机器人)以及至少一个根据权利要求1到14中任一项所述的支架存放单元。借助于可特别地被设计为多轴工业机器人的操纵器，工件和/或工件托板和/或工具可从支架存放单元馈送到加工单元，或在相反操作中放置在支架存放单元中以供存放。有利的是，操纵器容纳在特别地由人造石制成的机床床身上，其中该机床床身包括与支架存放单元匹配的机械接口。使用在支架存放单元和机床床身的相对接口上设置的联接构件和/或居中构件，这确保了支架存放单元相对于操纵器的可靠且精确的定位。
附图说明
本发明的有利实施例图示在附图中，其中：
图1是联接有自动化系统的加工单元的透视图；
图2是用于根据图1的自动化系统中的支架存放单元的透视图；
图3是根据图2的支架存放单元的前视图，但不具有工件和工件托板；
图4是根据图3的支架存放单元的垂直剖视图；
图5是根据图3的支架存放单元的俯视图，具有定位板的区域的放大细节；
图6是两个放置装置在支架侧面部分上的安装的放大透视图；以及
图7示出根据图4的、装配有放置装置的支架侧面部分的放大截面。
具体实施方式
在所图示的实施例中，图1所图示的加工单元1被设计为用于铣削操作的加工中心，并设有锁定装置2，其中工件和工具(未详细示出)可馈送到加工单元1的加工空间(未详细示出)中以及从其中移除。锁定装置2联接到自动化系统3，其中自动化系统3的任务是使工件和工具可用于加工单元1以及将其从加工单元1移除。自动化系统3包括：用于移动工件和工具的操纵器(未详细示出)，特别是工业机器人；以及下文将详细描述的支架存放单元4。通过将具有锁定装置2的加工单元1与自动化系统3组合，特别地，可确保加工单元1的扩展的自主操作。此处，若干工件可连续取自支架存放单元4并被馈送到加工单元1的加工空间中，并且加工过的工件可从加工空间移除，并返回到支架存放单元4。为了确保工件的定向加工，有利的是，工件在可精确预设的位置中放置在支架存放单元4中，以使得理想上，在工件馈送到加工单元1的加工空间中时，不需要额外措施来定向工件，而是相应工件可被立即加工。
根据图2，在图2至图7更详细地示出的支架存放单元包括基础框架5，其中基础框架5容纳多个具有定位板70的放置装置6，其中仅举例来说，放置装置6支撑各自具有工件8的三个工件托板7。每个放置装置具有充当相应定位板70的定位表面的平坦的最大表面9，其中定位板70转而用于安放工件托板7，并且其最大表面74优选水平定位。
如下文描述中所使用的术语“水平”和“竖直”被指派给支架存放单元4的典型应用，其中举例来说，支架存放单元4以图1示出的方式来使用。
由人造石制成的基础框架5基本上是U形的，基础框架5的自由U支腿由支架侧面部分10表示，支架侧面部分10在底端区域11中由连接板12相互连接。在连接板12的下侧15上，立架块16形成为支架侧面部分10的延伸部。连接板12和立架块16形成支架立架14，其中支架侧面部分10安装在支架立架14上。
在所图示的实施例中水平定向且平坦的、支架侧面部分10的顶侧17上，设有朝向顶部和前部开放的保护罩18，用以屏蔽顶部的一行工件8。保护罩18可例如是弯曲金属板部分，并且栓接到支架侧面部分10的顶侧17。
仅举例来说，支架侧面部分10的狭窄前表面20与立架块16的端面21位于公用接口平面(未详细描述)中，并且可用于将支架存放单元4联接到自动化系统3的操纵器的对应设计的接口平面(未示出)。在所图示的实施例中，呈接头角锥的形式的突出部22形成在立架块16的每一端面21上，其中突出部22可与自动化系统3的操纵器上的对应凹部(未示出)接合，以便确保支架存放单元4相对于自动化系统3的精确定位。
如图2和图3的图示所示出，仅举例来说是长方形的立架块16在相对的表面23中具有槽形凹部24，其中凹部24在所图示的实施例中沿着立架块16的最长边缘25延伸。此最长边缘25的尺寸在下文还将被描述为支架存放单元4的深度。
在图4中可特别清楚地看到，在远离立架块16的端面21的后侧26处，底部支撑板27在立架块16之间延伸，根据图4的剖视图，底部支撑板27具有恒定横截面，在所图示的实施例中为长方形横截面，并且因此具有恒定的壁厚度，并且槽形凹部24经过底部支撑板27，如图4所示。槽形凹部24允许叉齿(未示出)与支架存放单元4接合以按有利方式运输支架存放单元4。特别优选的是，槽形凹部具有从后侧26开始朝向立架块16的端面21的轻微渐缩部，以便在叉车上运输时，确保与叉车的叉齿的典型外形的有利匹配，并因此确保支架存放单元4尽可能轻微的倾斜。
图2和图3的图示进一步示出支架侧面部分10在接近立架块16的端部区域11中在其竖直维度上具有楔形加宽部30。此外，此加宽部30在水平方向上从相应的支架侧面部分10的狭窄前表面20延伸到支架侧面部分10的内部后表面31，这可见于图3、图4、图5和图6中。加宽部30有利于支架侧面部分10与立架块16之间的有利力流。在所图示的实施例中，由于加宽部30，倾斜表面32邻接支架侧面部分10的最大内部侧表面33，并在所图示的实施例中与内部侧表面33围成约165度的钝角。如图2、图3和图4所示，如同最大内部侧表面33，倾斜表面32以直角邻接内部后表面31，其中内部后表面31的最长边缘34平行于最大内部侧表面33而延伸。在图3中，仅举例来说，可看到内部后表面31是带形且平坦的，并由于支架侧面部分10的加宽部30而在底端区域11中渐缩。
图2、图3、图4和图5的图示进一步示出内部后表面31由第二倾斜表面35邻接，其中第二倾斜表面35的最长边缘与内部后表面31的最长边缘等同，并且第二倾斜表面35限定可见于图5的支架侧面部分10的L形成型部的较短的L支腿36的楔形端部渐缩部。由于根据所图示的实施例的支架侧面部分10的较短的L支腿36的设计，在壁厚37大致对应于L形支架侧面部分10的较长的L支腿45的壁厚度38的两倍的情况下，较短的L支腿36大幅促进对抗定向成正交于最大内部侧表面33的弯曲力的、支架侧面部分10的弯曲刚性的提高。
如图4和图5所示，通过支撑板39、40获得两个相对的支架侧面部分10的进一步稳定性。中间支撑板39也可被描述为支架侧面部分10的第一支撑板39，该中间支撑板39紧密邻接立架块16的底部支撑板27，并且根据图4的图示，具有至少基本上长方形的外形。顶部支撑板40也可被描述为支架侧面部分10的第二支撑板40，该顶部支撑板40例如在上端区域41中在相对的支架侧面部分10之间延伸，并且与支架侧面部分10的顶侧17齐平。两个支撑板39、40与支架侧面部分10的较短的L支腿36一起限定凹部42，凹部42仅示例性地为长方形。此凹部42在支架存放单元4中充当工件8的观察窗，并因此出于安全原因，在所图示的实施例中，凹部42出于安全原因由透明窗格43覆盖。
根据图5的俯视图，仅举例来说，支架侧面部分10的相应的较长的L支腿45从较短的L支腿36开始朝向狭窄前表面20渐缩。支架侧面部分10的彼此相对的最大内部侧表面33围成例如约4度的锐角，而仅举例来说，支架侧面部分10的背离彼此的最大外部侧表面44是平坦的，并被定向成相互平行。仅举例来说，进一步提出，支架侧面部分10的外部侧表面44被定向成垂直于支架侧面部分10的外部后表面46。
图2、图4、图6和图7的图示示出支架侧面部分10的最大内部侧表面33设有多个嵌入部分50，其中仅举例来说，嵌入部分50以栅格的方式布置。在所图示的实施例中，嵌入部分50在水平方向51上具有第一间距52，并在竖直方向53上具有第二间距54。在所图示的实施例中，嵌入部分50被设计为具有母螺纹55的螺纹衬套，并在以最初无定形人造石材料填充以与人造石材料粘合接合之前，被放置在附图未图示的浇注模具中。在所图示的实施例中，嵌入部分50的纵向轴线56被定向成平行于支架侧面部分10的相对的最大内部侧表面33的间隔(附图未示出)，以使得相对的支架侧面部分10的相互相对的嵌入部分50具有同轴的纵向轴线56。优选地，嵌入部分50相对于最大内部侧表面33向后偏移，并且嵌入部分50的环形端面(未详细示出)在每一状况下布置在横向于纵向轴线56定向的接触平面(未示出)中。
如图6和图7所示，为了放置装置6的定位，各自在水平方向56上布置为相互靠近的三个嵌入部分50装配有支撑杆57，支撑杆57可例如被设计为圆柱形套管，并由机械螺钉58紧固到相应的嵌入部分50。通过端面(未详细示出)，相应的支撑杆57被支撑在嵌入部分50的相对且对应的环形端面(附图未示出)上。
图6和图7示出放置装置6的外形。仅举例来说，放置装置6包括金属板部分60，每个金属板部分60沿着最长边缘59在端部以U形弯曲，并且金属板部分60的最大表面形成放置装置6的表面。相对于中心轴61对称相隔地，例如可焊接到金属板部分60的L形加固型材63以镜像构造布置在金属板部分60的下侧62上。在端部上，每个金属板部分60被分配一支撑板64，其中支撑板64的最大表面65横向于最长边缘59定向，并且支撑板64具有两个开放凹部66以及仅示例性地布置在中心并被设计为支撑板64中的孔的闭合凹部67。开放凹部66与闭合凹部67两者促进相应支撑板64相对于支撑杆57的线性移动能力。虽然开放凹部66将另外允许支撑板64在至少一个第二空间方向上移动，但闭合凹部67将支撑板64相对于支撑杆57的移动能力限制到恰好一个线性移动自由度。
为了将放置装置6定位在支架侧面部分10之间，两个外部支撑杆57可首先栓接到支架侧面部分10，此后放置装置60放置在顶部上。在此过程中，开放凹部66与两个外部支撑杆57接触。为了实现放置装置6的可靠安全性，另一支撑杆57接着穿过闭合凹部67推入并栓接到嵌入部分50。
仅举例来说，如图6所图示，若干螺纹套管68设置在放置装置6上；螺纹套管68被设置用于安装定位板70，而这又促进了工件托板7的定位。
如图5的放大细节示出，定位板70优选实施为具有平坦下侧75和平坦顶侧76的平面平行板，并且在所图示的实施例中设有由通孔表示的居中凹部72、73。居中凹部72、73例如具有T形横截面，其中相对的侧表面77和邻接的内表面78被设计为用于居中销71的正确接合的参考表面。在所图示的实施例中，居中销71用机械螺钉82被拧入到设置在基础框架5的内表面31上的嵌入部分50中，并且充当基础框架5与定位板70之间的机械参考。出于此目的，居中销71具有圆柱形长柄区段79和连续环形套环80，其中连续环形套环80在轴向上限定长柄区段79并具有环形表面81。环形套环80被设置成定位在定位板70的两个侧表面77之间，并且因此确保定位板70相对于基础框架5在定位板70的最长边缘83的方向上的对准。环形表面81被设置成与相应的居中凹部72、73的内表面78接触，并因此确保定位板70在横向于最长边缘83的水平方向上的对准。
优选提出，如在图示的实施例中，居中凹部72的侧表面77相对于长柄区段79的外径的距离的容差被选择为非常紧密，以使得长柄区段79与居中凹部72的侧表面77的相互作用形成固定支承，因此定位板70相对于基础框架5的位置在最长边缘83的方向上固定。以相同方式，长柄区段79的长度以及居中凹部72的内表面78相对于最长边缘83的距离可以具有紧密容差，以使得固定支承也在横向于最长边缘83的水平方向上产生，并且用于确定定位板70相对于基础框架5在横向于最长边缘83的水平方向上的位置。居中凹部73处的侧表面77的距离以及最长边缘83与居中凹部73的内表面78之间的距离的容差可以被选择成，使得与居中销71一起，浮动支承沿着最长边缘83并相对于最长边缘83以直角产生，以便避免定位板70相对于基础框架5的静态共形。为了将定位板70装配到放置装置6，定位板70可以首先通过其居中凹部72、73悬垂在居中销71上，并仅接着栓接到放置装置6。工件托板7可接着以未详细示出的方式定位在定位板70的凹部84中，其中凹部84可例如由盲孔表示。
下文详细描述的支架存放单元包括基础框架，其中基础框架与早先的设计相比，不是由多个部件和组件组成，并且不需要以复合步骤组装，而是作为完整部件在浇注过程中产生。这明显减少其最终组装中所涉及的工作和花费。使用现代浇注工艺，浇注件可在高精确度下产生，以使得浇注部分在支架存放单元的组装中不需要任何终饰操作。使用联接和/或居中构件，基础框架此外可以足够的位置准确度被装配到自动化系统的邻接部件。这将自动化系统的架设(erection)期间安装和测量操作中所涉及的工作和成本最小化。虽然人造石基础框架由单个预制部件组成，但取决于将存放的物品，可以使用嵌入部分灵活地将放置装置适配到不同高度。浇注的基础框架是可涂刷的，以使得几乎不会出于视觉和安全原因而需要金属板覆层。
术语“自动化系统”描述了一种在功能上连结到加工单元(优选是机床)的系统。自动化系统接管在至少一个支架存放单元中为加工单元提供工件和/或工具并根据需要将它们自动与加工中心进行交换的任务。该术语涵盖可交换各个工件和/或放置在托板上的工件的自动化系统。
术语“支架存放单元”描述用于自动化系统的支架，该支架含有通过处置装置或工业机器人来自动装载和卸载的所需部件。特别地，支架存放单元包括紧固的支架立架、左侧和右侧支架侧面部分以及具有用于工具、工件和/或工件托板的一个或更多存放位置的放置装置。支架存放单元可还包括用于对其进行运输的装置、和/或观察窗、和/或用于将支架存放单元连接到自动化系统的其它组件的机械接口，和/或顶侧上的金属板覆层。
术语“基础框架”描述包括支架侧面部分和支架立架的结构，其中支架立架是承载支架存放单元的重量的组件。支架立架可例如利用额外支脚站立在地板上，和/或经由连接元件接合到邻接支架存放单元的另外组件。
特别地，术语“人造石”描述了具有矿物聚集体的经矿物或聚合物结合的材料，其中该材料是在浇注工艺中成形。这包含例如含水泥或树脂结合的混凝土材料，例如矿物浇注件(聚合物混凝土)。
术语“浮动安装”描述了在至少一个轴向方向上具有一个或更多个浮动支承的布置。放置装置6可沿着纵向轴线56移位，并且因此以浮动方式安装在支架侧面部分10上。以此方式，避免了从放置装置6引入到支架侧面部分10中的张力，这样的张力可能由于放置装置6的偏转而产生。
附图标记列表
1 加工单元
2 锁定装置
3 自动化系统
4 支架存放单元
5 基础框架
6 放置装置
7 工件托板
8 工件
9 表面
10 支架侧面部分
11 端部区域
12 连接板
13
14 支架立架
15 下侧
16 立架块
17 顶侧
18 保护罩
19
20 狭窄前表面
21 端面
22 突出部
23 表面
24 凹部
25 最长边缘
26 后侧
27 支撑板
28
29
30 加宽部
31 内部后表面
32 倾斜表面
33 最大内部侧表面
34 最长边缘
35 倾斜表面
36 较短的L支腿
37 壁厚度
38 壁厚度
39 中央支撑板
40 顶部支撑板
41 顶端区域
42 凹部
43 透明观察窗
44 最大外部侧表面
45 较长的L支腿
46 外部后表面
47
48
49
50 嵌入部分
51 水平方向
52 第一间距
53 竖直方向
54 第二间距
55 母螺纹
56 纵向轴线
57 支撑杆
58 机械螺钉
59 最长边缘
60 金属板部分
61 中心轴
62 下侧
63 加固型材
64 支撑板
65 最大表面
66 开放凹部
67 闭合凹部
68 螺纹衬套
69
70 定位板
71 居中销
72 居中凹部
73 居中凹部
74 最大表面
75 下侧
76 顶侧
77 侧表面
78 内表面
79 长柄区段
80 环形套环
81 上端区域
82 机械螺钉
83 最长边缘
84 凹部

Claims (12)

1.一种用于自动化系统(3)中的支架存放单元，所述支架存放单元用于工件托板(7)的存放，并且包括基础框架(5)，所述基础框架(5)具有支架立架(14)以及相互相隔一定距离布置的两个支架侧面部分(10)，其中面向彼此的、所述支架侧面部分(10)的表面(33)设有用于安装放置装置(6)的接口(50)，其特征在于，所述基础框架(5)由人造石制成为单件式浇注主体，并且所述接口(50)作为分开形成的嵌入部分通过粘合力被保持在面向彼此的、所述支架侧面部分(10)的所述表面(33)中；
其中，所述嵌入部分(50)被组合以形成嵌入部分群组，并且被设计为衬套，以容纳支撑杆(57)；
其中，所述嵌入部分(50)设有朝向相对的所述支架侧面部分(10)延伸的支撑杆(57)，并且被容纳在所述支架侧面部分(10)之间的放置装置(6)位于至少三个支撑杆(57)上；
其中，定位板(70)被设置在所述放置装置(6)的顶侧(9)上，并且具有用于所述工件托板(7)的定位的多个凹部(84)和用于居中元件(71)的接合的至少一个居中凹部(72、73)，其中所述居中元件(71)固定到所述基础框架(5)，并确定所述定位板(70)相对于所述基础框架(5)的位置。
2.根据权利要求1所述的支架存放单元，其特征在于，所述人造石是含有水泥的或树脂结合的混凝土，和/或具有能涂刷的表面。
3.根据权利要求1所述的支架存放单元，其特征在于，所述放置装置(6)在相对的所述支架侧面部分(10)之间以可滑动方式位于所述支撑杆(57)上，和/或所述放置装置(6)形状配合地包围至少一个支撑杆(57)，其中所述至少一个支撑杆(57)被设计为用于对所述放置装置(6)进行线性导引的导杆。
4.根据权利要求1或3所述的支架存放单元，其特征在于，所述放置装置(6)被设计为具有沿着所述支架侧面部分(10)的距离恒定的横截面的棱柱成型部分，并且所述放置装置(6)在端部上设有支撑板(64)，所述支撑板(64)各自布置成与所述支架侧面部分(10)相对，并具有用于联接到所述支撑杆(57)的凹部。
5.根据权利要求1所述的支架存放单元，其特征在于，每一支架立架(14)包括位于所述支架侧面部分(10)之下的立架块(16)，并且连接板(12)形成在由所述支架侧面部分(10)限定的支架凹部与由所述立架块(16)限定的立架块凹部之间，和/或所述立架块(16)在面向彼此的表面(23)上具有槽形凹部(24)，其中所述槽形凹部(24)被设计成用于叉齿的接合，以便于由叉车运输完工的所述支架存放单元(4)。
6.根据权利要求5所述的支架存放单元，其特征在于，所述支架侧面部分(10)的狭窄前表面(20)与所述立架块(16)的端面(21)位于公用接口平面中，并且所述狭窄前表面(20)和/或所述端面(21)设有被设计用于对机械部件的机械连接的联接构件和/或居中构件(22)。
7.根据权利要求5所述的支架存放单元，其特征在于，所述立架块(16)和/或所述支架侧面部分(10)在背面上接合到支撑板(27、39、40)。
8.根据权利要求7所述的支架存放单元，其特征在于，所述支架侧面部分(10)接合到邻接所述立架块(16)的第一支撑板(39)并接合到处于远离所述立架块(16)的端部区域(41)中的第二支撑板(40)，并且在所述第一支撑板(39)和所述第二支撑板(40)之间形成凹部(42)。
9.根据权利要求5到8中任一项所述的支架存放单元，其特征在于，所述支架侧面部分(10)在面向所述立架块(16)的端部区域(11)中具有楔形加宽部(30)，所述楔形加宽部(30)从相应的所述支架侧面部分(10)的狭窄前表面(20)延伸到所述支架侧面部分(10)的内部后表面(31)。
10.根据权利要求1-3中的一项所述的支架存放单元，其特征在于，所述支架侧面部分(10)被设计为具有L形横截面的棱柱成型部分，其中所述支架侧面部分(10)的最大外部侧表面(44)以及所述支架侧面部分(10)的邻接外部后表面(46)彼此成直角定向，和/或其中所述支架侧面部分(10)的最大内部侧表面(33)以及所述支架侧面部分(10)的邻接内部后表面(31)彼此成直角或钝角定向。
11.根据权利要求10所述的支架存放单元，其特征在于，所述支架侧面部分(10)的所述内部后表面(31)设有朝向较短的L支腿(36)的端部区域延伸的渐缩部。
12.一种自动化系统，用于在至少一个加工单元(1)上自动更换工件托板(7)，所述自动化系统包括：操纵器；以及至少一个根据前述权利要求中任一项所述的支架存放单元(4)。
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