CN110337349A - 加工站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工板状和/或片状工件的加工站，其具有长形延伸的工件支撑栅(10)，工件(9)以一面可推移地贴靠在其上，具有在工件支撑栅(10)内集成的支撑装置(430)，其在加工期间支撑和/或固定工件(9)，具有用于工件(9)的运输系统(2)，借助其将工件沿着工件支撑栅(10)至少承载、引导和移动，具有至少一个操作设备(7,80)，其为自动控制的、可任意编程的‑可沿着三个或更多轴移动的‑多功能机械手，具有至少一个分别由操作设备(7)承载并引导的多功能单元(8)，其具有至少两个不同的工具(50,70)，其中，为了通过操作设备(7,80)加工静止的或移动的工件(9)，可使至少一个工具(50,70)作用于工件(9)。借助本发明开发了一种加工站，其中，不同的工具能够单独地或成组地在三维空间中自由地移动，从而分离地和/或接合地加工和/或处理板状和/或片状的工件。

Description

加工站

技术领域

本发明涉及一种用于加工板状和/或片状工件的加工站。

背景技术

在夹具制造工业中主要使用所谓的直线型自动装置作为加工站。这通常为相对短的传送线，在其中间区域内，承载工件的运输系统由多个紧密布置的加工机床环绕。

由DE 10 2013 221 725 A1已知一种用于加工工件的方法和设备。工件在机床上在水平的传送轮上移动并支撑。机床和传送轮由门架桥接，在该门架上可移动的布置加工装置及其工具。

发明内容

本发明基于以下技术问题，即，研发一种加工站，其中，不同工具能够单独地或成组地在三维空间中自由移动，从而分离地和/或接合地加工和/或处理板状和/或片状的工件。

该技术问题借助独立权利要求的特征解决。为此，加工站具有长形延伸的工件支撑栅，工件以一面可推移地贴靠在其上。在工件支撑栅内集成有支撑装置，其在加工期间支撑和/或固定工件。加工站具有用于工件的运输系统，借助其将工件沿着工件支撑栅至少承载、引导和移动。加工站具有至少一个操作设备，其为自动控制的、可任意编程的-可沿着三个或更多轴移动的-多功能机械手。在每个操作设备上布置由其承载并引导的多功能单元，其具有至少两个不同的工具。为了通过操作设备加工静止的或移动的工件，可使至少一个工具作用于工件。

加工站为用于切割地和/或非切割地加工例如家具件的通用机器。在此，通常大面积的家具件通过本身的运输系统输入机器核心区域并在那加工出孔、凹口、下沉部、凹槽、凹痕、倒棱和类似结构。同时，在机器中可例如设置膨胀螺钉以及操纵及安装五金件。也可以在加工之前和/或之后例如针对其几何形状检验或测量工件，即家具件或其半成品。

为此，加工站如此设计，使其能够在不换装的条件下相继地加工特别不同的工件。为此，将板状和/或片状的工件沿着长形延伸的、例如直线的工件支撑栅运输到机器人或一组机器人前方。一个或多个机器人分别承载多功能单元。每个多功能单元为多个受驱动的工具的载体，该工具能够从多功能单元的加工侧部分移出地伸出。为了加工工件，一个或多个机器人将其多功能单元移到相应的工件上，从而在加工工件之后再次摆离。如果同时使用多个机器人，那么，多个多功能单元的工具加工工件，其中，多功能单元彼此无关地移动。加工站因此为机器人舱。

如果在加工站的加工阶段期间得知单个工具的磨损，那么，承载该工具的多功能单元则借助机器人从加工区域摆出。在那，或者由操作员更换受损的工具，或者自动地通过装备相同的多功能单元替换该多功能单元。多功能单元或机器人为此分别具有相应快速更换接合器的适配器。

作为接合的工具，在必要时，除了压紧装置、压力戳和压力条以外，还在多功能单元内集成可移出的夹具。后者可例如将木销压入工件相应的孔内。多功能单元为此借助一个或多个夹具在特定的转移位置容纳一个或多个木销。

附图说明

本发明的其他细节由从属权利要求及下文中对至少一个示意性示出的实施形式的说明给出。

图1：加工站由前方的透视图；

图2：多功能单元工具面的透视图；

图3：对图2工具面的俯视图；

图4：图2中传动链的剖视图；

图5：接口未耦合的多功能单元的透视性俯视图；

图6：接口未耦合的多功能单元的透视性底视图；

图7：多功能单元根据图8在驱动马达高度处的剖视图；

图8：具有长的压力条的多功能单元的透视图；

图9：工件运输系统的端侧视图；

图10：转换器的透视图；

图11：工件车由斜前方的透视图；

图12：同图11，但由斜后方；

图13：可移动的支撑设备由斜前方的透视图；

图14：可移动的支撑设备由斜后方的透视图；

图15：穿过支撑设备底部的剖视图，该支撑设备具有用于调节两个支座的调节传动机构；

图16：调节传动机构的剖视图：吸嘴支座移出；

图17：调节传动机构的剖视图：滑动支座移出；

图18：用于承载和引导单个多功能单元的关节机器人。

具体实施方式

图1示出了用于加工板状和/或片状工件(9)的加工站。其中，加工站具有例如直线地纵向延伸的机床(1)，其上构造有工件支撑栅(10)。沿着工件支撑栅(10)布置工件运输系统(2)。后者又由两个例如平行安置的运输轨道(3)组成，运输轨道分别在末端侧在转车台(4,5)之前终结。可能以组汇集的-自行驶的工件车(6)在位于工件支撑栅(10)之前的轨道(3)上移动，该工件车-向前地-沿着工件支撑栅(10)运输工件(9)。在后方的、位于工件支撑栅(10)上方或下方的运输轨道上，工件车(6)驶回。

工件支撑栅(10)用于放置板状或片状的工件，其例如由如木头、压制板、石膏纸板、纤维水泥或类似材料制成。复合材料和铝合金也属于此材料。

在工件支撑栅(10)对面并且在工件(9)的那侧设置例如两个操作设备(7)，其分别承载并引导多功能单元(8)。操作设备(7)在此例如为具有所谓的RRR运动学的关节机器人。

图18示出了构造为多元关节机器人(80)的、具有所谓的RRR运动学的操作设备(7)。关节机器人(80)的串联运动学结构具有三个旋转的主轴和三个旋转的副轴。主轴构成A轴(82)、B轴(84)和C轴(86)。A轴(82)为具有垂直转轴的转台(83)，该转台支承在操作设备(7)的基板(81)上。转台(83)支承作为第一运动链成员的、能够围绕水平的B轴(84)摆动的-例如摆动210度的-足部杠杆(85)。在足部杠杆(85)的自由末端上坐落有作为同样具有水平摆动轴的关节的C轴(86)，其承载膝部杠杆(87)。膝部杠杆(87)能够相对于足部杠杆(85)摆动例如270度。

第一副轴、D轴(88)为旋转轴。其由能够围绕其纵轴旋转的支臂(89)构成，该支臂支承在膝部杠杆(87)的自由末端上。第二副轴为E轴(91)，手部杠杆(92)能够围绕该E轴摆动例如270度地支承。手部杠杆(92)承载能够摆动360度的转盘(94)，其能够围绕F轴(93)转动地支承。转盘为运动链的最后的成员。在其上对接支承多功能单元(8)的工具接口系统(100)的机器人法兰(121)，参见图5和6。

通过相应协调地控制各个轴(82,84,86,88,91,93)，可以驶过位于关节机器人(80)工作空间内的几乎每个任意的直线路径或者曲线的轨迹弧。这也可借助基于笛卡尔的、柱状的或者极坐标机器人的操作设备(7)实现。那么，该机器人相应地具有TTT运动学、RTT运动学或者RRT运动学。在此，“T”代表平移的主轴或引导，“R”代表转动的主轴或引导。

每个由关节机器人(80)承载并引导的多功能单元(8)具有多个同类的和/或不同的工具，借助其能够在相应工件(9)中加工孔、缺口、槽和类似结构。为此，将加工步骤所需的工具，例如一组四个的钻头，气动地从多功能单元(8)中移出、锁定并转动。现在，借助转动的钻头将多功能单元(8)定位在工件(9)前预先选择的位置，并从那开始直线地借助操作设备(7)向着工件(9)移动，从而制造所需的孔列。在钻孔过程后段，多功能单元(8)被拉回。同时，活动的钻头在将其转动运动停止后再次移入。

图2和3由外部示出了多功能单元。多功能单元(8)具有基体(20)，其基本上具有长形延伸的长方体的形状，该长方体具有两个长的平行的侧壁以及两个明显更小的端面。侧壁和端面包围正面，该正面构成所谓的承载工具的工具面(21)。在多功能单元(8)的背面上具有与工具侧例如平行的适配器面(22)。在基体(20)的中间区域内的盖子(28)下方具有电驱动马达，例如伺服马达。根据图3，左侧的端面具有垂直的凹槽，而右侧的端面区域式地缩回。在凹槽中以及在缩回的区域内分别设置垂直块(41)。凹槽和缩回区域的相应深度等于垂直块(41)的高度。

可能具有冷却系统(46-47)的伺服马达(30)安装在基体(20)中，使得其驱动轴(35)指向下方。在基体(20)的下方区域内，设置在伺服马达(30)的驱动轴(35)上的主驱动轮(32)与传动机构啮合，该传动机构由多个正齿轮(32-36)组成，参见图4和7。图4示出了穿过基体(20)或平行于适配器面(22)的传动链的剖视图。驱动轮(32)与三个更大的分配轮(33)啮合，该分配轮通过其他的分配轮(33)与更多数量的输出轮(36)传动技术地相连。该输出轮(36)的中线在实施例中彼此相距32mm,并且该输出轮属于可气动移出的心轴或顶尖套筒(61)。

图7示出了多功能单元的横截面，其中示出了驱动马达(30)的纵截面。驱动马达(30)、例如伺服马达具有定子(44)，其由液冷的冷却壳体(43)包围。冷却壳体(43)为管状的冷却外壳(46)，其以其内壁密封地贴靠在定子(44)的外壁(45)上。为此，冷却外壳(46)在前部和后部区域中分别具有两个环绕凹槽(48)，其中设置有密封环(49)。在前部与后部区域之间，在冷却外壳(46)内加工有螺旋状盘绕的凹槽(47)。在该实施例中，凹槽横截面具有6mm的深度和12mm的宽度。向内开放的凹槽(47)通过定子(44)的外壁(45)构成封闭的、可流经的通道，从而产生换热器。在凹槽(47)的一个末端内通过基体(20)引入流动的冷却剂，例如水-乙二醇-混合物，从而在凹槽(47)的另一末端处再次通过基体(20)引出。围绕引入和引出位置又布置有密封件。

换热器产生的冷却功率约为每驱动马达(30)1kW。该换热器通常与设置在基体(20)内的循环泵一同置于一个冷却循环中。在必要时在冷却循环内额外地集成有主动冷却装置。

参见图7，每个顶尖套筒(61)在工具面(21)的区域内以承载工具容纳部(62)的心轴结束，从而在那容纳例如作为工具的相应钻头或铣刀。心轴的至少一部分具有例如60mm的移出升程。可移出的工具在其原始位置位于下沉的停放位置(75)中，参见图2。为了加工工件(9)，其从那开始单独地或者成组地移出到工作位置(76)。无论在停放位置还是工作位置(75,76)，所有齿轮(32-36)都永远保持啮合。

在基体内部中，所有齿轮(32-36)置于一个平面内。在此，每个齿轮都位于基体的柱状空隙内，其例如比布置在那的齿轮(32-36)的相应齿顶圆直径大1至2mm。由此，围绕齿轮构成狭窄的间隙空间(38)。同时，齿轮的端面相对于基体分别仅具有每侧0.2-0.4mm的距离。在基体中，多个能够由外部触及的润滑剂输入位置汇入关联的间隙空间(38)中。通过该润滑剂输入位置为间隙空间(38)部分地填充润滑脂。在运行期间，润滑剂借助齿轮(32-36)持续地沿着传动链输送。

根据图2和3，在工具面(21)上沿着后部的侧壁例如放置16个具有可移出的心轴的顶尖套筒(61)。每个心轴承载例如一个钻头(52)。钻头交替地向左或向右旋转。在根据图2的实施例中，在中间区域内，四个钻头在软件技术方面组成一组。其在此例如显示为移出的。在相对的侧壁的区域内，示出了八个装载有麻花钻头(52)的顶尖套筒组。所有在此所示的麻花钻头(52)都垂直于工具面(21)。在八个一组的麻花钻头与后部的端面之间示出了锯盘(58)，其用于制造Clamex连接器的缺口。在八个一组的麻花钻头与该行16个的顶尖套筒(61)之间布置可移出的单弯角头(63)，其支承大的锯盘(54)，锯盘的盘面平行于长的侧壁。在盖子(28)与前方的端面(23)之间，双弯角头(65)下沉地置于基体(20)内，其在一侧承载锯盘(57)，并且在两侧分别承载一个麻花钻头。锯盘和麻花钻头的转轴平行于工具面(21)并且平行于长的侧壁(25)延伸。

在盖子(28)与前方的长的侧壁(25)之间布置两个小的、平行地彼此前后放置的双弯角头(66)。两个双弯角头(66)都位于工作位置(76)。每个双弯角头(66)的两侧分别承载一个麻花钻头，该麻花钻头同样平行于工具面(21)以及长的侧壁(25)。在前方的侧壁(25)与前方的端面(23)之间的角上放置两个另外的、彼此前后设置的双弯角头(66)。但其位于停放位置(75)。

在双弯角头(65)与前方的端面(23)之间沉入工具面(21)内地放置接合工具(70)。其为可气动移出的压力戳(71)，借助其-例如在钻孔过程中-将板状的工件(9)压抵工件支撑栅(10)或者其他支撑设备。在不损伤相应工件(9)的条件下进行力配合的挤压以及接着的拆卸。

在图8中，除了压力戳(71)以外还可见多个压力条(72)。用作压紧装置的压力条(72)例如为长的条，其可移入和移出地在多功能单元中支承并引导。该压力条(72)、例如形状刚性的、加筋的并重量优化的梁用作可滑动的压紧装置。其在相应工件(9)应加工凹槽、凹痕或其他长的、纵向延伸位于工件运输方向的缺口时使用。该缺口通过在位置固定地定位的多功能单元与位置固定的工件支撑栅(10)之间-例如在锯盘(54)转动的情况下-借助工件车(6)沿着工件运输方向将工件(9)拉过而产生。现在，为了-在锯或铣的过程期间-避免工件(9)从工件支撑栅(10)上抬起，将在此例如布置在锯盘(54)两侧的压力条(72)向着工件支撑栅(10)的方向气动地移出。

为此，压力条(72)平行于工件运输方向地定向。此外，其在该实施例中指向多功能单元的最大纵向延伸的方向。为了能够低摩擦且无损伤地沿着工件(9)滑动，压力条(72)设计有相应的滑动覆面(73)，参见图7和8。前方的、支承在大的侧壁上的压力条(72)固定在两个轨道(77)上，该轨道由下方垂直地贴靠在压力条上。每个轨道(77)都在至少一个布置在基体(20)上的滚珠循环套(78)中引导。平行于滚珠循环套(78)的引导方向，在基体(20)上布置两个气动气缸(79)。该气缸的活塞杆铰接在压力条(72)上。压力条(72)在需要时受控地移出。在锯加工或铣加工结束之后，其再次移回到其停放位置。

与夹紧和/或接合工具无关地，在基体(20)上也可设置1-D的或3-D的多坐标探测器或类似的。能够从基体中例如移出或翻出的探测器用于多功能单元相对于工件支撑栅或机床的对准。为此，在工件支撑栅或机床上设置相应的参考几何图形，探测器能够将其移向测量装置。

在基体中或基体上布置电子水平仪，并在需要时也布置加速度传感器，从而能够与负责操作设备及其承载的多功能单元的控制装置的控制数据无关地、冗余地控制在三维空间中的位置。

图5和6示出了一种工具接口系统，其具有基体侧的适配器(101)、所谓的工具法兰，以及相对适配器(121)、所谓的机器人法兰，其例如固定在操作设备(7)上。适配器(101)具有拧紧在基体的适配器面(22)上的法兰板(102)。

在法兰板(102)上成型法兰环(104)。定心中心孔(103)穿过法兰板与法兰环的组合延伸。该孔的内壁承载止动环形凹槽(105)。在法兰环(104)外部，法兰板(102)承载两个彼此远离的定心套筒。在法兰环(104)的自由端面内-等距分布地-设置六个截锥壳形的止转缺口(111)。

与适配器(101)互补的相对件为布置在操作设备(7)上的相对适配器(121)。根据图5，其法兰板(122)的背面具有定心中心盘(123)，通过其将相对适配器在操作设备上定心。在其朝向适配器(101)的一侧，参见图6，在法兰板上突起有大的柱状法兰栓(124)，其在底部区域内由柱状的定心中心盘(123)包围。法兰栓(124)在其周围承载例如六个可移动的锁定销(126)，其径向伸出。锁定销(126)能够例如气动地移到法兰栓(124)内。锁定销(126)的锁定在法兰栓内例如借助气压和/或借助弹簧力进行。

为了能够在开动时在机器人法兰上预定心工具法兰，在法兰板(122)上-在外部边缘的区域内-额外地设置两个定心销(127)。

在相对于定心销缩回的定心中心盘(123)的自由端面上例如设置六个锥形的止转栓(131)。该止转栓相对于定心销偏置地布置。

在将适配器对接到相对适配器上时，首先将定心销(127)接合或预定心到定心套筒(106)的定心孔(107)中。几乎同时，法兰栓(124)侵入定心中心孔(103)中。在此，锁定销(126)锁止在适配器的止动环形凹槽(105)中，从而将多功能单元相对于相应操作设备(7)的最后一个成员拉住并锁定。此外，在对接时，锥形的止转栓(131)侵入止转缺口(111)中。后者防止适配器相对于相对适配器旋转。止转栓在其数量及其横截面方面如此设计，使其能够支撑-围绕工具接口的中线出现的-大的负载力矩。

每个法兰(101,121)都具有例如六个位于外部的缺口(115,135)，其中分别可布置一个传递模块(141-146)。每两个在工具接口系统(100)内部彼此相对的传递模块(141,142；145,146)构成可彼此插入的传递模块对。在图5中位于前方的传递模块(141,142)在其相互对应的端面上具有两个彼此相邻的19极插拔连接器。工具侧的传递模块(142)承载例如插头，而机器人侧的传递模块(141)具有相应的插座。每个法兰(101,121)的两个另外的传递模块分别具有六个用于压力空气传递的通道。

适配器(101)在适配器面(22)的对面具有适配面积，其明显小于适配器面(22)的总面积。适配面积的大小等于适配器面(22)总面积的百分之20至30。

根据图1，位于右侧的操作设备(7)的工具接口系统(100)具有间隔法兰(137)，其或者位于多功能单元(8)的适配器面(22)与适配器(101)之间，或者位于操作设备(7)的最后一个成员与相对适配器(121)之间。间隔法兰(137)具有长度，该长度例如处于多功能单元高度的数量级。

此外，根据图1，在每个操作设备(7)旁边具有单元保存处(15)。在单元保存处上可以被操作设备出于维修目的、更换目的或者为了工具替换而可自由触及地保存多功能单元。

参见图1，工件运输系统(2)在该实施例中为了运输工件(9)而提供围绕工件支撑栅(10)的轨道系统，该轨道系统具有紧靠着其或者在其上自行驶的工件车(6)。轨道系统由两个平行的运输轨道(221,222)组成，该运输轨道在端侧分别在转车台(4,5)之前终止。在需要时成组的-自行驶的工件车(6)在位于工件支撑栅(10)前方的运输轨道(221)上移动，该工件车沿着工件支撑栅(10)运输工件(9)。

图9示出了工件运输系统(2)的前方的端侧示图。其构建在机床(1)上。运输轨道(221,222)前后都固定在机床上。其分别由形状刚性的支撑角(223)、支撑轨(227)以及齿条(231)组成。在此，支撑轨(227)坐落在支撑角(223)上，而齿条(231)固定在支撑角(223)的下部区域中。在齿条(231)之下，在机床上安装多芯电流和信号轨(235)。该多芯电流和信号轨在上部区域内借助导电轨盖(237)覆盖。沿着机床(1)可以在每侧由多个零件组成支撑角(223)、运输轨道(221,222)、齿条(231)和多芯电流和信号轨(235)。

当然，工件车(6)可以通过随行的能量存储器驱动。后者例如为蓄电池，高电容的电容器或者二者的组合。

在使用蓄电池以外或者替代地，工件车(6)可以具有例如耦合线圈形式的接收器，其在后场中构成无线能量传递的一部分。在沿着或平行于运输轨道(221,222)的、例如也位于副轨或停放轨上的蓄电池充电区域中，安装用作供应组件的发送器的耦合线圈，具有其接收器的工件车(6)在该耦合线圈上方停放特定的充电时间。两个彼此距离相近的耦合线圈电感地耦合，其中，由发送器产生的磁通在接收侧的耦合线圈中感应产生交流电压。交流电压整流地输入工件车侧的充电调节器，其又为能量存储器充电。

在该实施例中，两个运输轨道(221)和(222)等长并且彼此平行地定向。此外，其上边缘位于共同的水平面内。在每个机床末端处，两个运输轨道末端(225,226)在相同的高度终止。根据图1，在那分别具有转车台(4,5)。

在图10中示出了根据图1前方的转车台(4,5)。其在支撑角(223)的高度上具有作为可旋转的桌板的支撑板(255)。在支撑板(255)的两个彼此相对的边缘上分别固定一个转车台支撑轨(241,242)。两个转车台支撑轨(241，242)刚好具有最短的间距，直线的运输轨道(221,222)的支撑轨(227)也具有该间距。在支撑板(255)下方刚好以与在直线的运输轨道(221,222)中相同的方式放置转车台齿条、多芯电流和信号轨(245)和导电轨盖(247)。

支撑板(255)通过管法兰(254)停放在支承壳体(253)的滚动支承的转台(257)上。该支承壳体又拧紧在机床(1)上，参见图1。在支承壳体中例如具有驱动转台的圆锥齿轮传动机构，其例如通过外部的牵引传动机构(252)与固定在支承壳体(253)上的、电驱动的转车台马达(251)可驱动地相连。

在支撑板(255)的底面上，在转车台支撑轨(241,242)的下方区域内分别具有角形的齿条支撑轨(256)，在其上固定转车台齿条(243)。在每个齿条支撑轨的后方分别布置两个轨道支撑(258)，其向下伸出。在每两个轨道支撑(258)上固定多芯电流和信号轨(245)以及导电轨盖(247)。

为了能够将工件车(6)轻易地从一个运输轨道(221,222)转移到另外的运输轨道(222,221)上，转换器(240)的转车台支撑轨(241,242)、转车台齿条(243)和多芯电流和信号轨(235)在端侧如此倒角，使得这些零件的自由端侧圆柱壳形地弯曲，其中，向着圆柱壳的平面部分的中线为转车台(4,5)的摆动轴(259)。运输轨道(221,222)的支撑轨(227)、齿条(231)和多芯电流和信号轨(235)具有相应的凹形匹配的端面。存在于彼此相对的端面之间的间隙具有0.1-0.3mm的间隙宽度。

支撑轨(241，242)以及齿条(243)的端面所位于的假想圆柱壳的直径大于支撑轨(227)之间存在的最短间距，该假想圆柱壳的中线位于摆动轴(259)上。

为了将工件车(6)例如从后方的运输轨道(222)转移到前方的运输轨道(221)上，根据图1的工件车(6)行驶到后方的转车台支撑轨(242)上。现在，转车台围绕其摆动轴(259)旋转180度。工件车(6)从那行驶到运输轨道(221)上。如果工件车(6)在驶过加工站之后到达运输轨道(221)后方的末端，其则行驶到后方的转车台(240)的转车台支撑轨(242)上，从而借助其转移到背面的运输轨道(222)上。

因此，每个工件车(6)在工件运输系统(2)内部类似于在环形中环行。如果将转车台(4,5)的角速度设定为单个工件车(6)的行驶速度-即支撑轨(241,242)的高度上的转车台圆周速度等于工件车(6)的行驶速度-工件车(6)则在没有显著的速度中断的条件下通过转车台(4,5)环绕在此的单轨运输系统(2)的运输线路。

图11和12由前面和后面示出了工件车(6)。工件车(6)的中央零件为角形设计的基体(261)。在基体(261)的悬臂下方布置引导车(262)。引导车(262)为滚珠循环套，其沿着垂直方向并且沿着侧向滚动支承地包围支撑轨(227,241,242)。根据图12，在引导车(262)下方具有副轴(271)，其承载斜齿的输出轮(273)。滚动支承地支承在轴承座(267)内的副轴(271)具有-虚线示出的-驱动轮(272)，其由成型在基体(261)上的传动机构壳体(266)向外包围。在传动机构壳体(266)下方坐落有法兰板(265)，在该法兰板上对接行驶驱动器(263)。后者例如为向下伸出的、具有可能为集成的传动机构的伺服马达(264)。在伺服马达(264)轴上安装正齿的-在此未示出的-小齿轮，其与副轴(271)的驱动轮(272)啮合。

在基体(261)的底面上，除了行驶驱动器(263)以外还布置有向下伸出的电刷悬臂(285)、一个薄板零件。在其上弹性地固定电流和信号电刷(286)。在所示情况下，使用七个电刷(286)。最上方的例如接地。之后的两个电流电刷(286)引导例如10A的、+48V和-48V的电流。第四和第五个电刷分别为用于5A的、+24V和-24V的电流的电流电刷(286)。两个下方的电刷(286)为用于例如在此所使用的CAN总线的信号电刷。

根据图12，在输出轮(273)旁边数毫米的间距处以几毫米的间距布置所谓的润滑轮(282)。不与输出轮(273)啮合的润滑轮(282)通过润滑轮轴(281)支承在轴承座(267)上。在该实施例中其为毛毡轮，其在齿条(231,243)区域的外部-在一个或多个位置处-分别借助少量润滑剂加油器以润滑油润湿。毛毡轮(282)持续地在齿条(231,243)上滚动，并因此将润滑剂分布到斜齿的齿条(231,243)上。

替代毛毡轮(282)，也可使用烧结的或至少区域性多孔的金属轮、陶瓷轮或塑料轮，其通过润滑轮轴(281)从工件车(6)的基体(261)、例如以规则的时间间隔、供应压送油。在此变体中，压送油在润滑轮(282)齿面的中间区域内流出，从而由此当在齿条的齿面上滚动时传递。在此，嵌在基体(261)中的润滑剂箱的油压可以通过小的泵产生，该泵通过润滑轮(282)的旋转驱动。

根据图11和12，在工件车(6)的基体(261)上放置例如可机电操纵的夹紧钳(290)。在钳壳体(291)中布置具有两个滑动凹口的推移器。该推移器-在此未示出-通过电驱动的滑动驱动器移动以实现夹紧钳(290)的开关。每个滑动凹口具有不同的斜度。

在推移器的上方横向于引导车(262)彼此前后地在钳壳体(291)内放置两个滑座(293,294)。每个滑座通过栓与推移器的其中一个滑动凹口相连。此外，每个滑座在其顶面上承载夹持元件(295,296)。在图12中靠前的夹持元件(296)根据图9仅通过短的行程而贴靠在板状的工件(9)的背面上。为此，位于滑座(294)下方的滑动凹口仅具有小的斜度。根据图11靠前的、固定在滑座(293)上的夹持元件(295)的任务不仅在于夹持放置在工件车(6)上的工件(9)，而且还在于将其拉抵工件支撑栅(10)和夹持元件(296)。为此需要较大的行程。因此，滑座内的滑动凹口在此需要大的斜度。

夹紧钳(290)在夹持元件的侧向悬臂下方分别具有轴承座(310)。每个轴承座(310)根据图11具有两个彼此并列的滚轮(311)。滚动支承或滑动支承地支承在相应轴承座(310)中的该滚轮(311)吸收工件负载。

根据图9，工件(9)的重量负载引至引导车(262)的中心旁边的右侧。由此围绕支撑轨(227)产生顺时针方向作用的转矩，其挤压工件车(6)稳定地以其输出轮(273)及其电流和信号电刷(286)压向运输轨道(221)。

根据图1，工件支撑栅(10)例如居中地具有空隙(14)，在该空隙中，特殊的支撑装置(430)支承在机床(1)上。该空隙(14)在此与两个操作设备(7)相对布置。

图13和14由两个不同的方向示出了支撑装置(430)。图13中所示的支撑装置(430)以其前面指向前方。支撑装置(430)由两个彼此交织的支座(450,470)组成。每个支座(450,470)为塔状，其基本由四个较大的零件组成。这分别为两个例如结构相同的侧壁(455,475)，一个支撑板(451,471)和一个加强板(456,476)。例如平行布置的侧壁(455,475)借助支撑板(451,471)和加强板(456,476)间隔地固定。两个支座(450,470)的侧壁(455,475)分别具有前边缘，其与相应的支撑板(451,471)构成例如80度的夹角。工件支撑栅(10)也以其支撑面(465,475)以此夹角倾斜于水平面。

侧壁(455,475)的背面的边缘与水平面构成例如72度的夹角。在每个支座(450，470)中，在侧壁(455,475)的上部区域中、平行于背面的边缘设置相应的加强板(456,476)。每个加强板(456,476)具有带有四个缺口的矩形板形状。缺口分别具有三角形轮廓，从而在相应加强板(456,476)的四个角之间保留两条对角线的肋。

每个吸嘴侧壁(455)在其外侧承载多个例如同类的吸嘴载体(457)，其分别彼此具有例如恒定的间距。在每个在此上下布置的吸嘴载体(457)上例如分别设置一个吸力元件(458)，例如构造为真空吸嘴。

在吸嘴侧壁(455)的底部末端区域内设置较长的吸嘴载体(457)，其分别具有两个彼此并列设置的吸力元件(458)。借助彼此上下布置的、其吸力平面或贴靠平面构成假想支撑面(465)的吸力元件(458)通常将大的平板类工件(9)吸抵吸嘴支座(450)，从而抵抗工件脱离力而将工件(9)例如在钻或铣时固定地保持在工件支撑栅(10)上。借助例如四个位于下方的吸力元件(458)在工件支撑栅(10)上固定例如细的、厚板类工件。

根据图15，吸嘴支座(450)可推移地支承在底板(435)上。例如矩形的底板(435)坐落在底架(431)上。底架(431)为此由直接拧紧在机床(1)上的底架底板(433)、底架桌板(432)以及一些垂直的支撑板组成，在底架桌板上安装底板(435)，支撑板使两个平行的底架底板和底架桌板(433,432)保持结构确定的间隔。底架(431)的高度选择得使吸嘴支座(450)最下方的吸力元件(458)位于工件车(6)或其夹紧钳上方几毫米。

在底板(435)上沿着底板(435)的长的侧边分别拧紧有两个彼此平行延伸的轨道(436)，参见图14。在每个轨道(436)上放置四个引导车(452)。位于每个轨道(436)外部的引导车(452)支承吸嘴支撑板(451)，参见图15。

吸嘴支撑板(451)在每个导轨(436)上方具有例如两个穿口，坐落在两个内部引导车(472)上的引导车间隔件(473)穿过该穿口固定。在该引导车间隔件上又支承滑动支撑板(471)。在滑动支撑板(471)侧面固定滑动侧壁(475)。在此，滑动侧壁(475)的外侧例如与吸嘴侧壁(455)的内侧仅分隔27mm。在支座(450,470)所谓的零位处，如图15中所示，滑动支撑板(471)的后边缘例如位于吸嘴支撑板(451)后方11mm。由此方式，滑动支座(470)完全地位于吸嘴支座(450)结构空间的内部。

替代地，也可以在机床(1)上彼此并排地放置支座(450,470)。此外，还可以将两个支座(450,470)如此彼此交织，例如使得一个滑动侧壁(475)位于吸嘴支座(450)中，而另一个位于吸嘴支座(450)外部。

滑动支座(470)在滑动侧壁(475)的前侧端面上分别具有贯穿的滑轨(478)，参见图14。两个滑轨(478)以其前侧贴靠面构成支撑面(485)。在工件(9)的加工期间，例如在锯或铣水平纵槽时，由工件车(6)引导的工件(9)沿着工件支撑栅(10)滑动。在此，其滑过突出的滑轨(478)，由于加工力而压抵滑轨。

替代贯穿的滑轨(478)也可使用其他滑动元件，例如滑动凸子、滑动块或滚轮或辊。在使用滚轮或辊的情况下，滚轮或辊的轴平行于滑动侧壁(475)的前边缘。

在滑动支座(470)的体积内部，大概居中地布置传感器载体(444)。传感器载体(444)由传感器载体板(445)和两个彼此平行布置的载体板支脚(446)组成。参见图13，例如矩形的传感器载体板(445)平行于支撑面(16)。其与支撑面(16)具有15mm的间距。其在图14中打孔的载体板支脚(446)稳固地安装在底板(435)上。两个支撑板(451,471)为此具有相应的缺口，从而在移动时不与载体板支脚(446)相撞。传感器载体(444)例如用于固定不同的传感器，借助该传感器在必要时通过条码认证、计数和/或为控制而测量工件(9)。

此外，也可在传感器载体(444)上布置一个或多个多坐标探测器或类似装置，从而-在加工暂停时-相对于工件支撑栅(10)测量定位在传感器载体板(445)对面的多功能单元(8)的零位。此外，可以在传感器载体(444)上安装例如探测元件，如圆柱锥或立方体，能够从多功能单元(8)中移出的探测器为了测量目的而移向该探测元件。

在图15中示出了处于中立位置的调节传动机构(500)的剖视图，借助该调节传动机构可相对于底板(435)推移地支承吸嘴支座(450)和滑动支座(470)。在中立位置，支座(450,470)相对于工件支撑栅(10)如此定位，使得其支撑面(465,485)仅位于工件支撑栅的支撑面(16)后方几毫米。

在底板(435)上，在缺口中布置向下伸出的马达法兰(441)以及位于其上方的偏心轮轴轴承法兰(442)。参见图14，在马达法兰(441)的方向向下的中心孔内居中地法兰连接驱动器(490)。驱动器(490)通过旋转刚性的接合器(491)直接地驱动调节传动机构(500)的偏心轮轴(501)。偏心轮轴(501)通过其轴中部(503)在偏心轮轴轴承法兰(442)内支承在偏心轮轴轴承(505)中并轴向且径向地固定。偏心轮轴(501)在轴中部(503)的上方及下方分别具有偏心轮(502,504)。

在图16中示出了调节传动机构(500)的剖视图，该调节传动机构处于吸嘴支座(450)以其支撑面(465)定位在工件支撑栅(10)的支撑面(16)之内或之前的位置。支撑面(465)向着工件(9)偏移时，其处于支撑面(16)之前。偏移量如在0.1mm至2mm之间。根据图16，偏心轮轴(501)相比于其图15中的位置逆时针旋转了90度。由此，吸嘴偏心轮(502)的中线向左移动了。吸嘴偏心轮(502)通过吸嘴连杆(510)与吸嘴驱动轴(514)耦合。吸嘴驱动轴(514)通过桥状的吸嘴间隔件(515)固定在吸嘴支撑板(451)上。

吸嘴连杆(510)例如为具有倒圆角的端面的长方体杆。在前方和后方的末端上，吸嘴连杆(510)分别具有大的横向孔。两个横向孔通过中心口(511)彼此相连。横向于中心口(511)，在其中间在螺纹孔内设置止动螺栓(512)。在两个横向孔中分别设置两个吸嘴连杆轴承(513)，其外环借助止动螺栓(512)张紧。四个吸嘴连杆轴承(513)的每两个内环轴向固定地一方面安装在偏心轮(502)上，另一方面安装在吸嘴驱动轴(514)上。偏心轮(502)、吸嘴连杆(510)和固定在吸嘴支撑板(451)上的吸嘴驱动轴(514)共同构成曲柄连杆传动机构。

为了能够调节吸嘴驱动轴(514)相对于吸嘴支撑板(451)的位置，根据图16在吸嘴间隔件(515)中在左侧旋入调节螺栓(519)。其头部支撑在吸嘴支撑板(451)的凹口中。吸嘴间隔件(515)为此以其固定螺栓通过吸嘴支撑板侧的长孔安装在吸嘴支撑板(451)中。

图17示出了调节传动机构(500)的剖视图，其处于滑动支座(470)向前移动后的位置。在此情况下，滑动支座(470)的支撑面(485)位于工件支撑栅(10)的支撑面(16)之内或之前。在此，伺服马达(490)将偏心轮轴(501)相对于图15中所示的初始状态沿着顺时针方向摆动了90度。滑动偏心轮(504)的中线相对于轴中部(503)的中线向前、在图17中向左偏移了。因此，例如与吸嘴连杆(510)结构相同的滑动连杆(520)将滑动支撑板(471)以及随其将滑动支座(470)向前拉动。为了能够使滑动支撑板(471)与滑动连杆(520)接合，在其上固定地拧有滑动驱动轴(524)。滑动驱动轴(524)也能够通过调节螺栓(529)相对于滑动支撑板(471)少量推移。

可考虑附图中所示的实施例的结合。

附图标记说明

1 机床

2 工件运输系统，单轨运输系统

3 运输轨道

4,5 转车台，转换器

6 工件车，自行驶的

7 操作设备

8 多功能单元，承载工具的

9 工件，板状和/或片状的

10 工件支撑栅

11 支撑

12 贴靠板，贴靠条

13 排刷

14 空隙

15 单元保存处

16 支撑面，假想的平面，(10)的

20 基体

21 工具面

22 适配器面

23 端面

25 侧壁，长的

28 马达井的盖子

30 马达，驱动马达，驱动器，伺服马达

31 传动机构

32 主驱动轮

33 分配轮，中间轮

35 (30)的驱动轴

36 输出轮

38 间隙空间

41 开关装置，气动的；阀门组

42 开关装置，电气的

43 (30)的壳体，冷却壳体

44 (30)的定子

45 定子外壁，柱状的

46 冷却外壳

47 凹槽，螺旋状盘绕的

48 环绕凹槽

49 密封环，O形环

50 工具，分离的；工具类型

51 钻工具，钻头

52 用于Clamex连接器的钻头

53 铣工具

54 锯工具，锯盘，大的

57 锯工具，锯盘，小的，水平的；用于Clamex连接器

58 锯工具，锯盘，小的，垂直的；用于Clamex连接器

61 顶尖套筒

62 工具容纳部

63 单弯角头

65 双弯角头，大的

66 双弯角头，小的，两个戳

67 钻和铣组件

69 用于锅形铰链固定的组合工具

70 工具，接合的；工具类型

71 压力戳，可移出的

72 压力条

73 滑动覆面

75 停放位置，移入

76 工作位置，移出

77 导轨

78 滚珠循环套

79 气缸-活塞-单元，气动气缸

80 具有RRR运动学的关节机器人

81 基板

82 A轴

83 转台，第一成员

84 B轴

85 足部杠杆

86 C轴

87 曲柄杠杆

88 D轴

89 支臂

91 E轴

92 手部杠杆

93 F轴，摆动轴

94 转盘

100 工具接口系统

101 适配器，基体侧的；工具法兰，可快速更换的接口，法兰

102 法兰板

103 定心中心孔

104 法兰环

105 止动环形凹槽

106 定心套筒

107 定心孔

111 止转缺口

115 用于传递模块的缺口

121 相对适配器，机器人法兰，适配器相对件，可快速更换的接口，法兰

122 法兰板

123 定心中心盘

124 法兰栓

125 法兰环相对件

126 锁定销

127 定心销

131 止转栓，锥形的

135 用于传递模块的缺口

137 间隔法兰

141 传递模块，用于信号传递的19极的，机器人侧的

142 传递模块，用于信号传递的19极的，工具侧的

145 传递模块，用于压力空气传递的六通道的，机器人侧的

146 传递模块，用于压力空气传递的六通道的，工件侧的

221,222 运输轨道，轨道

223 支撑角

225,226 运输轨道的末端

227 支撑轨

231 齿条

235 多芯电流和信号轨

237 导电轨盖

240 转车台，转换器

241,242 转车台支撑轨，支撑轨

243 转车台齿条，齿条

245 多芯电流和信号轨

247 导电轨盖

251 转车台马达

252 传动机构，牵引传动机构

253 轴承壳体

254 管法兰

255 支撑板，桌板，可旋转的

256 齿条支撑轨，角状的

257 转台，滚动支承的

258 轨道支撑，向下伸出的

259 摆动轴

261 基体，角状的

262 引导车，滚珠循环套

263 行驶驱动器

264 马达，必要时具有集成的传动机构，伺服马达

265 法兰板

266 传动机构壳体，板状的

267 具有两个滚动轴承的轴承座

271 驱动轴，副轴

272 驱动轮，大的，下部

273 输出轮，小的，上部

281 润滑轮轴，在传动机构壳体上

282 润滑轮，毛毡轮

285 电刷悬臂，板材部件

286 电流和信号电刷，弹性地；电刷

290 夹紧钳

291 钳壳体

293,294 滑座

295,296 夹持元件

297 滑动驱动，伺服马达，传动机构马达

310 轴承座

311 滚轮

430 支撑装置，支撑设备

431 底架

432 底架桌板

433 底架底板

435 底板

436 导轨

441 马达法兰

442 偏心轮轴轴承法兰

444 传感器载体

445 传感器载体板

446 载体板支脚，板状

450 吸嘴支座，支座

451 吸嘴支撑板

452 引导车，滚珠循环套

455 吸嘴侧壁

456 吸嘴加强板

457 吸嘴载体

458 吸力元件，吸嘴，真空吸嘴

465 支撑面，假想的平面，(50)的

470 滑动支座，支座

471 滑动支撑板

472 引导车，滚珠循环套

473 引导车间隔件

475 滑动侧壁

476 滑动加强板

478 滑动元件，滑轨

485 支撑面，假想的平面，(70)的

490 驱动器，传动机构马达，伺服马达

491 接合器，旋转刚性的

500 调节传动机构

501 偏心轮轴

502 吸嘴偏心轮，偏心轮

503 轴中部

504 滑动偏心轮，偏心轮

505 偏心轮轴轴承

510 吸嘴连杆

511 中心口

512 止动螺栓

513 吸嘴连杆轴承，滚动轴承

514 吸嘴驱动轴

515 吸嘴间隔件，桥状的

519 调节螺栓

520 滑动连杆

521 中心口

522 止动螺栓

523 滑动连杆轴承，滚动轴承

524 滑动驱动轴

529 调节螺栓

Claims (16)

1.用于加工板状和/或片状工件的加工站

-具有长形延伸的工件支撑栅(10)，工件(9)以一个面可推移地贴靠在该工件支撑栅上，

-具有集成在工件支撑栅(10)内的支撑装置(430)，其在加工期间支撑和/或固定工件(9)，

-具有用于工件(9)的运输系统(2)，借助该运输系统将工件沿着工件支撑栅(10)至少承载、引导和移动，

-具有至少一个操作设备(7,80)，该操作设备为自动控制的、可任意编程的-可沿着三个或更多的轴移动的-多功能机械手，

-具有至少一个分别由操作设备(7)承载并引导的多功能单元(8)，该多功能单元具有至少两个不同的工具(50,70)，

-其中，为了通过操作设备(7,80)加工静止的或移动的工件(9)，可使至少一个工具(50,70)作用于工件(9)。

2.根据权利要求1所述的加工站，其特征在于，至少一个操作设备(7,80)在工件支撑栅(10)前方位置固定地或能够移近地、直接或偏置地布置在支撑装置(430)对面。

3.根据权利要求1所述的加工站，其特征在于，至少两个操作仪器(7,80)布置在工具支撑栅(10)前方，并且在此，至少两个操作设备(7,80)能够借助其多功能单元(8)同时用于加工。

4.根据权利要求3所述的加工站，其特征在于，在加工阶段，两个多功能单元(8)彼此平行地定向，其中，多功能单元(8)彼此上下地布置。

5.根据权利要求1所述的加工站，其特征在于，所述加工站具有多功能单元，该多功能单元由多个安装在基体(20)中的可移动的工具(51-58,71)组成，所述工具具有至少一个中央的驱动器(30)，

-其中，工具(51-58,71)在基体中或者处于移入的停放位置(75)，或者处于移出的工作位置(76)，

-其中，工具(51-58,71)表现为用于分离的和接合的制造方法的不同类型(50,70)，

-其中，每种工具类型(50,70)中具有一个或多个工件(51-58,71)，

-其中，多个工件(51-58,71)能够-机械地或软件技术地组成一组地-同时进入工作位置(76)，并且

-其中，基体(20)具有工具接口系统(100)的基体侧的适配器(101)，通过该适配器支撑多功能单元的惯性力，并且通过其能够至少传递能量和数据通信。

6.根据权利要求5所述的加工站，其特征在于，多功能单元(8)的所述基体(20)具有类似于长方体的形状，其中，工具(51-58,71)布置在基体(20)的与承载基体的适配器(101)相对定位的面-工具面(21)-中，其中，在基体(20)中安装至少一个驱动马达(30)，一个或多个传动机构(31)和机械的、气动的和/或电动的开关装置(41,42)的至少一个部分。

7.根据权利要求5所述的加工站，其特征在于，多功能单元(8)的适配器(101)和互补的相对适配器(121)构成可快速更换的接口(100)，其中，在存在多于一个多功能单元(8)时，在至少一个多功能单元(8)的相对适配器(121)的自由-背离适配器(101)的-末端上放置间隔法兰(137)。

8.根据权利要求1所述的加工站，其特征在于，所述运输系统(2)一方面具有至少两个彼此独立的运输轨道(221,222)，另一方面具有至少一个工件车(6)，所述工件车由运输轨道(221,222)承载并引导，

-其中，两个运输轨道(221,222)分别相邻的末端(225,226)汇入转车台(4,5)中，从而能够从其中一个运输轨道(221,222)转换到另一个运输轨道(221,222)上。

9.根据权利要求8所述的加工站，其特征在于，运输系统(2)的各个运输轨道(221,222)设计为单轨的，并且具有多芯电流和信号轨(235)，其中，运输轨道(221,222)至少由位于上部的支撑轨(227)和位于该支撑轨下方的齿条(231)组成。

10.根据权利要求8所述的加工站，其特征在于，运输系统(2)的各个转车台(4,5)与相邻的运输轨道(221,222)的末端(225,226)共同地位于一个平面内，其中，转车台(4,5)的摆动轴(259)垂直于该平面。

11.根据权利要求8所述的加工站，其特征在于，运输系统(2)的各个转车台(4,5)分别具有支撑板(255)，该支撑板具有两个彼此相对布置的、位于上部的转车台支撑轨(241,242)，位于下部的多芯电流和信号轨(245)以及位于其间的转车台齿条(243)，并且每个转车台支撑轨(241,242)具有用于至少一个工件车(6)的位置。

12.根据权利要求8所述的加工站，其特征在于，运输系统(2)的各个工件车(6)具有可机电操纵的夹紧钳(290)，其中，该夹紧钳(290)具有两个彼此相对的夹持元件(295,296)，所述夹持元件具有不同的行程。

13.根据权利要求1所述的加工站，其特征在于，可移动的支撑装置(430)布置在位于机床(1)上的工件支撑栅(10)的空隙(14)中，该工件支撑栅之前设置有工件运输系统(2)，该工件运输系统具有用于板状和/或片状的工件(9)的工件车(6)，

-其中，工件支撑栅(10)-为了倚靠地支撑工件(9)-具有支撑面(16)，该支撑面相对于水平面具有75至90度之间的斜度，

-其中，支撑装置(430)具有至少两个支座(450,470)，该支座能够外源驱动地横向于工件车(6)的行驶方向从位于支撑面(16)的平面后方的位置推移至位于支撑面(16)的平面内的位置，

-其中，第一支座(450)具有至少两个用于固定一个或多个工件(9)的支撑的并且固定的吸力元件(458)，并且

-其中，第二支座(470)具有至少一个支撑的滑动元件(478)。

14.根据权利要求13所述的加工站，其特征在于，支撑装置(430)的所述支座(450,470)-至少通过底板(435)-在机床(1)上滚动支承地布置，其中，支座相应的调节行程的方向位于水平面内。

15.根据权利要求13所述的加工站，其特征在于，支撑装置(430)的两个支座(450,470)能够推移地并且彼此平行地支承在底板(435)上，其中，承载滑动元件(478)的支座(470)至少部分地布置在承载吸力元件(458)的支座(450)内部。

16.根据权利要求13所述的加工站，其特征在于，支撑装置(430)的两个支座(450,470)能够借助电动、气动或液力驱动的调节传动机构(500)相对于底板(435)调节，其中，调节传动机构(500)为每个支座(450,470)具有一个曲柄连杆传动机构，该曲柄连杆传动机构的驱动成员分别为具有两个偏心轮的偏心轮轴(501)的一个偏心轮(502,504)。