CN115408782A - 用于切削加工的制造系统和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于切削加工的制造系统(120)具有至少一个特别是紧凑地设计的机床(10)和操作机构(124)。机床(10)设计用于多轴加工并且设置有工具保持件(44)和工件保持件(60)，该工具保持件和工件保持件能够在至少三个轴上相对于彼此移动。操作机构(124)具有通向机床(10)的第一接口(170)、用于传送目的的第二接口(210)、尤其是以操作机器人的形式的操作单元(150)，以及至少一个缓存器(164、166)，所述第一接口在侧向上与工作空间(144)联接，其中，操作单元(150)设计用于自动化的工件更换。一种用于切削加工的设备(250)具有至少一个这样的制造系统(120)以及组合式的传送和储存装置(252)。

Description

用于切削加工的制造系统和设备

技术领域

本公开文件整体上涉及一种借助机床的精细机械制造。根据特定设计方案，本公开文件涉及一种用于切削加工的制造系统。根据另一示例性设计方案，本公开文件涉及一种用于切削加工的组合式的传送和储存装置。此外，本公开文件涉及一种用于切削加工的设备，该设备具有组合式的传送和储存装置以及制造系统。

背景技术

根据不同的方案，本公开文件涉及的是紧凑设计的机床以及其在制造系统和用于切削加工的设备中的集成。例如，紧凑设计的机床是工作空间小于250mm×250mm×250mm的机床。

在示例性配置中，机床的工作空间小于200mm×200mm×200mm。在示例性配置中，机床的工作空间小于150mm×150mm×150mm。在示例性配置中，机床的工作空间小于100mm×100mm×100mm。在示例性配置中，机床的工作空间小于75mm×75mm×75mm。这些信息尤其涉及沿X、Y和Z轴的可能进给(行驶行程)。工作空间可以设计成立方体的形式。然而，长方体形状的安装空间也是可以设想的，该安装空间在X、Y和Z上的行程是不相等的。

例如，这样设计的用于精细机械加工的机床，例如在制造手表、珠宝等的领域。不言而喻，其他应用也是可以设想的。例如，工件是手表和类似精细机械产品的坯件。例如手表的表板、底板、齿轮、表盘、桥板、旋塞、表盖和壳体部件以及类似的扁平部件。

用于切削加工的机床和设备已知的。由US2019/0084102A1已知一种制造设备，其具有多个相继并且彼此相邻地布置的设计紧凑的机床，该多个机床布置在一个共同的壳体中，其中，还设有用于更换工具和/或更换工件的机器人，机器人能够水平移动地布置在可竖直移动的横杆上。

由EP2227349B1已知一种具有壳体的移动机器人单元，必要时，该壳体可以放置在加工机的工作空间的开口前面，以便能够用机器人装载工件。

由EP2036664A1已知一种用于工件的加工设备，该加工设备具有至少一个加工机，具有包括至少一个货架库的保护壳体和具有布置在保护壳体内部用于装载和卸载加工机的装载装置，其中，装载装置包括可以沿着引导件移动的滑座，滑座具有可调节的悬臂，该悬臂承载至少一个用于待操作的部件的操作单元，其中，用于滑座的引导件布置在顶部区域，并且装载装置的铰接在滑座下侧的悬臂具有两个彼此联接的臂，两个臂可以相对于彼此枢转。

DE3543209A1公开了一种用于灵活制造工件的制造系统，该制造系统具有多台机床、连接机床的工件传送系统以及用于每个机床的装载装置，该装载装置布置在机床和传送系统之间，并且设计用于装卸机床。

DE102014114258A1公开了一种装置，其包括单工位切割机和机器人单元，其中，机器人单元可以联接到切割机用于装载和卸载，切割机具有机房并且机器人单元具有机器人单元室，并且在机器人单元的联接状态下，机器室和机器人单元室形成共同的加工室。

已经表明，例如，通过紧凑设计的机床，即使机床的外部尺寸相对较小，也能够以高精度和高效率制造所需的构件。

然而，也已经表明，在具有紧凑设计的机床的情况下，在自动化方面必须考虑特殊的边界条件。一方面，不能将传送系统、操作单元等制造得任意紧凑。即使这在技术上是可行的，但在实践中，传送系统、操作单元、机器人、夹具等通常存在一定的最小尺寸。

这也许意味着实际机床(或其工作空间)相对于自动化技术(操作技术、传送系统等)而言很小。

此外，自动化技术(例如具有夹具等的机器人)必须在机床的安装空间(可能是工作空间)中与机床机交互，以便能够移交工件和必要时移交工具。

还表明，即使使用紧凑设计的机床，也经常需要操作员直接视觉监控的选项。与大型结构的机床类似，通常需要带有窗格的检修口(门)。在自动化设备中，这意味着该区域(机床的“前侧”)不适用于自动化技术。

此外，已经表明，紧凑设计的机床通常被设计成相对于标准自动化技术而言较小。这对紧凑型机床的自动化提出了特殊要求。此外，自动化和链接还有新的可行性，这在传统机床上可能是不可能的。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种借助使用紧凑设计的机床用于加工、尤其是精细机械加工的解决方案。在一定的配置中，这涉及处理的自动化，例如涉及操作机构等，以便对于紧凑设计的机床考虑特殊条件。总体而言，即使只有很小的安装空间，制造系统也应该能够实现部分自动化甚至高度自动化的制造。例如，这指的是工件更换。在一定的配置中，这与工具更换有关。根据另一方面，将在本公开文件的范围内提出一种组合式的传送和储存装置，其可以与包括机床的至少一个制造系统组合。通过这种方式，应可以实现中型和大型系列的高效且至少部分自主的制造。

最后，在本公开文件的范围内，提出一种制造设备，其有利地将设置有操作机构的制造系统链接到组合式的传送和储存装置。用于紧凑设计的机床的链接和自动化的方法也将在本公开文件的范围内进行介绍。

根据一个方面，本公开文件涉及一种用于切削加工的制造系统，特别是用于制造精细机械工件的制造系统，制造系统具有以下部件：

至少一种特别是紧凑地设计的机床，其设计用于多轴加工并具有工具保持件和工件保持件，工具保持件和工件保持件可以在至少三个轴上相对于彼此移动，

其中，工具保持件和工件保持件布置在机床的工作空间的后侧，

操作机构，所述操作机构包括以下部件：

在侧向上与工作空间联接的、通向机床的第一接口，

用于传送目的的第二个接口，

操作单元，特别是呈操作机器人的形式的操作单元，和

至少一个缓存器，

其中，操作单元设计用于自动化地更换工件。

按照这种方式，机床可以至少部分地自动运行。这包括，例如，可以半自动或全自动地更换工件。

操作机构与机床的工作空间相邻，例如布置在距其侧面较小的距离处。操作机构关联与操作单元而不是机床。这意味着对于只有相对较小的工作空间的机床，不需要复杂的干预和调整。

工作空间的前侧因此至少在示例性配置中是自由的或者说敞开的，并且可以由操作员查看和进入。前侧也可以称为操作员侧。前侧与后侧相反布置。工作空间的侧向侧面可用于处理(工件更换、工具更换)。按照这种方式，紧凑的结构被考虑在内。

操作单元可以达到工件保持件和可能已经布置在那里的托盘，以便在那里进行工件更换(装载和卸载)。这也会影响剩余件(废料)的移走。

在一个示例性设计方案中，工具保持件设计为工具主轴并且设置有竖直定向的轴。工件保持件例如关联与机床的枢转轴或枢转工作台。

第一接口也可以称为馈给接口。第二接口也可以称为传送接口。

操作机构以及因此制造系统可以通过第二接口连接到传送装置或组合式的传送和储存装置。换言之，操作单元可以与其他操作技术/传送技术一起工作，以便将工件送入操作机构的缓存器或从操作机构的缓存器中取出工件。例如，这成组块地发生在盘等中。

操作机构可以用作机床(或其工作空间)和传送系统之间的锁闸。在示例性设计方案中，机床的基本结构、特别是机械基本结构，在机床与操作机构联接时大部分或完全不受影响。这使得机床可以在自动化程度不同的设备和系统中使用。操作机构也可以称为处理模块。

在示例性设计方案中，机器的工作空间主要地、至少主要地、可能甚至仅可用于加工处理。换言之，根据示例性设计方案，至少在加工处理期间，操作技术等不要求工作空间。由此也考虑到狭窄的安装空间。

已经表明，即使安装空间很小，设计紧凑的机床也适用于精确制造特定的精细机械构件，例如表盘。例如，可以通过以下方式来确保所需的精度：行程非常有限，并且设计元素(例如突起)只有很小的尺寸。总体而言，尽管设计紧凑，但变形趋势较小，因此精度高。但是，自动化时必须考虑紧凑型设计。

根据制造系统的示例性设计方案，操作单元提供主要功能和至少一个次要功能，主要功能包括工件更换并且次要功能包括工具更换。

换言之，至少在示例性配置中，操作机构也可以用于更换工具。然而，至少根据示例性设计方案，这只是次要功能，即从属于工件更换的功能。然而，提供主要功能和次要功能扩大了操作机构的应用范围。

根据制造系统的另一示例性设计方案，操作单元被设计为关节机器人，特别是悬挂式的关节机器人，其运动范围包括第一接口、具有工件保持件的工件转交位置，并且优选地包括第二个接口。换言之，操作单元可以设计为工业机器人，例如设计为以悬挂方式布置的工业机器人。

根据示例性设计方案，操作单元以悬挂方式布置。按照这种方式，操作机构的底部区域可以用于其他用途。

根据制造系统的另一设计，操作单元具有双夹具，该双夹具被设计为至少用于夹持坯件。通过这种方式，可以在机床中高效地更换坯件，这可以与前一个工件的移走相结合，而不会出现任何大的时间延迟。使用双夹具可以减少工件更换时间。

机床例如布置在与操作机构相邻的加工机构中。在示例性设计中，操作单元的运动范围至少部分地与机床的工作空间重叠，从而可以进行装载过程并且必要时还进行卸载过程。通过这种方式，可以将坯件传送到工件保持件上。这可以包括将坯件传送到布置在工件保持件上或设计为工件保持件的一部分的托盘或夹紧装置上。

在其他的示例性设计方案中，双夹具还设计为夹持加工部件。在示例性设计方案中，这包括与坯件的周围剩余件分离的工件。在另一设计中，这包括仍连接到坯件的剩余件的已加工工件。

在其他的示例性设计方案中，双夹具被设计为夹持在工件已经与坯件分离之后产生的剩余件。例如，这种剩余件被称为边角料。工件被设计成例如圆形、圆盘、椭圆形或方形的形式，并且由坯件制成小段，可能还有剩余件。

根据工件是否与坯件的剩余件完全分离，操作单元可以接管并移走没有剩余件的工件、仍然连接到剩余件的工件或与工件分离的剩余件。如果提供双夹具，则可以将新坯件放置在工件保持件上而不会有太多延迟。

根据制造系统的另一示例性设计方案，缓存器包括用于工件载体的至少一个安放部，该工件载体具有多个储存空位，这些储存空位被设计为至少容纳坯件。工件载体例如设计为用于容纳多个工件或坯件的托板或工件托盘。在示例性设计方案中，工件载体还设计成容纳已加工工件或剩余件。

工件载体也可以设计成并称为盘。工件载体可以通过第二接口提供。例如，这可以使用传送系统来完成。然而，手动装载也是可以设想的，必要时有机器辅助。

只要提供可以容纳多个或大量工件(或坯件和/或剩余件)的工件载体，则可以有效地处理和传送相对精细的工件。例如，可以在组合式的传送和储存装置的储存器平面与机床之间进行传送，其中，传送通过操作机构进行。这允许有效地传送由工件载体保持的大量部件。如果使用工件载体进行这种(全局)传送，则可以快速安全地移动单个工件。此外，简化了储存或中间储存，如果需要，这也可以直接在(可传送的)工件载体中进行。在操作工件载体时，不必遵守操作工件时应注意的准确性和小心谨慎。

操作机构再次允许分离工件。考虑到工件的精度要求和可能易碎，可以进行这种(局部)传送。为此，操作机构也可以具有基准部件，例如，该基准部件具有用于工件坯件的限定止挡。这允许工件与基准部件专门排齐。以此方式，降低了对工件载体中工件排齐精度的要求。

根据制造系统的另一示例性设计方案，提供至少一个用于制备坯件的第一工件载体和一个用于容纳已加工工件或剩余件的第二工件载体，第一工件载体和第二工件载体可以一起容纳在操作机构中。按照这种方式，操作机构本身可以提供缓存器。至少对于一定数量的工件，操作机构可以自主或半自主地运行，而无需通过传送接口进行额外的传送。

在设计方案中，工件载体布置在操作单元的移动区域中的操作机构中。例如，可以使用两个托板或两个工件托盘，其中，第一工件载体被提供用于坯件部件，而第二工件载体被提供用于加工部件。操作机构可以具有用于工件载体的相应的安放部。

根据另一示例性设计方案，制造系统还具有至少一个辅助储存器，辅助储存器特别是设计用于储存随机样本。辅助储存器也可以设计成隔离储存器。

例如，辅助储存器可以用于临时储存提供测量或类似质量监控措施的工件。以类似的方式，辅助储存器也可以用作潜在的次品部件的缓冲区，这些部分可能在测试后作为良品部件释放。临时储存的部件可以在操作机构内处理。

根据制造系统的另一示例性设计方案，操作单元具有吸取夹具，该吸取夹具特别是设计用于容纳已加工工件。例如，操作单元设计用于在机械夹具(带有夹具指部或夹紧件)和吸取夹具(流体夹具)之间切换。在双夹具的情况下，机械夹具和吸取夹具的组合基本上也是可以设想的。

吸取夹具允许处理易碎工件。通过这种方式，例如，已经与坯件的剩余件完全分离的工件可以很好地从工作空间中移走。

根据制造系统的另一示例性设计方案，操作机构还具有监测站，例如光学监测站。通过这种方式，可以进行与制造相关的监控。这样做的好处是，在工件返回(全局)传送和储存装置之前已经可以对其进行检查。操作机构中的监测站可以与操作机构中的辅助储存器组合。

根据另一示例性设计方案，制造系统还具有至少一个基准部件，用于排齐工件、特别是用于定中心。通过这种方式，例如，坯件可以居中。这允许使用具有降低的定位精度要求的装载辅助设备。

换言之，例如，操作单元可以首先从工件载体(例如托盘)中抓取一个坯件，然后将其放置在基准部件上，以便排齐坯件，并在必要时将其居中。这样可以减少机床上下料时的定位误差。

根据制造系统的另一示例性设计方案，至少机床和操作机构之间的第一接口可以用门封闭，特别是用滑动门封闭。例如，门以裁切机的方式来设计，即作为可竖直移动的滑动门。其他锁定装置是可以设想的。

门允许在加工过程中工作空间和操作机构之间的密闭分隔。这也是可能的，因为操作机构的操作单元在加工过程中不占用机床的工作空间，而只是在更换工件时需要才被引入。在一个示例性设计方案中，操作机构的操作单元在处理期间完全移出加工机构。

作为可竖直移动的门的设计允许进入操作机构和操作机构的相应前侧(操作者侧)。例如，当门处于打开状态时，门可以移动到不以其他方式使用且不会妨碍操作员自由或者说开放视野的区域(接口上方或下方)。第二接口也可以设置有这种滑动门或以其他方式设置有锁定装置。

根据其他的示例性设计方案，制造系统还具有装备机构，该装备机构具有操作机械手，其特别是呈机器人的形式，装备机构和操作机构在相反两侧与机床的工作空间联接。装备机构也可以称为调整模块。

根据该设计方案，机床在第一侧具有到操作机构的接口以及在第二侧、特别是与第一侧相对地具有到装备机构的另一接口。换言之，在示例性配置中，机床或加工机构布置在装备机构和操作机构之间。

通过这种方式，前侧保持敞开和可见。机床和装备机构之间的接口也可以设置有门，例如滑动门，特别是可竖直移动的门(裁切机)的形式。如果接口可以通过，则操作机械手可以进入工具保持件(工具主轴)。至少可以使用操作机械手更换工具。

根据示例性设计方案，机床所属的加工机构布置在装备机构和操作机构之间。

根据示例性设计方案，加工机构、装备机构和操作机构各自具有自己的支撑结构(机架、机架等)。根据示例性设计方案，至少操作机构具有与加工机构的壳体分开的壳体。在设示例性计方案中，装备机构和加工机构具有共同的(外部)壳体。然而，可以想到的是，加工机构、装备机构和操作机构被布置在一个且相同的基座(基本机架)上。

根据制造系统的另一示例性设计方案，操作机械手提供主要功能和至少一个次要功能，其中，主要功能包括工具更换并且次要功能包括工件更换。

换言之，装备机构的操作机械手可以用于例如一次性制造或用于工件更换的小批量制造的情况下。这允许直接接近单个工件。不一定必须使用(全局)传送和储存装置。

工具更换通常通过双夹具进行，从而可以在待更换的工具和待换上的工具之间进行快速工具更换。在示例的设计方案中，在双夹具的装备机构中提供停放位置。按照这种方式，当操作机械手用于其他功能时，可以放下双夹具。

根据制造系统的另一示例性设计方案，操作机械手提供至少一个另外的次要功能，其包括具备工具组的装配组块。例如，这包括传送为多个工具提供位置的工具保持件。工具保持件例如被设计为具有多个用于工具的储存空位的盘式载体或回转式载体，这些用于工具的储存空位围绕中心呈圆形分布。例如，操作机械手可以放下双夹具，以便然后夹持工具载体，如有必要，将工具载体在装备机构和环境之间传送。

通过这种方式，可以快速提供多个工具。根据工具保持件上保留的工具数量，可以有针对性地在机床的工具保持件(工具主轴)中更换单个工具。

根据制造系统的另一示例性设计方案，操作机械手设计为SCARA机器人并且设置有两个或更多个相互平行的枢轴，SCARA机器人优选地沿着平行于枢轴取向的轴直线地移动。例如，SCARA机器人是具有多个水平定向枢轴的水平关节臂机器人。

在示例性设计方案中，装备机构的操作机械手以其基座布置在装备机构中的竖直定向的引导件上。按照这种方式，操作机械手可以整体上下移动。因此，这种运动自由度不必由操作机械手的枢转铰链提供。工具更换通常包括将夹具放置在水平面上以抓取要替换或换上的工具，并且竖直移动以从其底座上脱离并在新的目标位置上拆下/接合。

根据制造系统的另一示例性设计方案，机床具有以下部件：

机架组块，

Y向滑座，其布置在机架组块的下侧的Y向引导件上并且可以相对于机架组块水平移动，

X向滑座，其布置在机架组块的倾斜侧的X向引导件上并且可以相对于机架组块水平移动，其中，机架组块设计为斜床机架组块，X向滑座可沿垂直于Y轴定向的X轴移动，Y向滑座可沿该Y轴移动，

Z向滑座，可在X向滑座的前侧上的Z向引导件上竖直移动，以及

直接或间接容纳在Y向滑座上的转动驱动器，该Y向滑座承载带有工件保持件的工作台。

按照这种方式，可以实现设计紧凑、尺寸小、刚性高的机床。

根据制造系统的另一示例性设计方案，机床属于加工机构，该加工机构与操作机构分隔，特别是也与装备机构分隔。例如，加工机构布置在操作机构和装备机构之间。分隔主要针对空间分隔。提供接口用于加工机构和操作机构之间的传送。为加工机构和装备机构之间的传送提供另一个接口。

换言之，具有机床的加工机构可以通过操作机构并且在必要时通过装备机构来补充，以便共同形成一个至少部分自动化的制造系统。该制造系统允许至少部分自动化的工件更换。在示例性配置中，制造系统允许至少部分自动化的工具更换。

机床的紧凑设计允许柜式设计，其中提供容纳有控制技术装置、流体技术装置、辅助单元等的下部结构。这至少适用于示例性配置。在这些配置中，上部结构布置在下部结构上，该上部结构包括实际的机床。Y向滑座在机架组块上的悬挂布置确保加工力和反作用力由机床紧凑的核心部分承受。例如，柜式结构的下部结构的设计对机床的静态刚度影响很小或没有影响。

例如，由下柜和上柜组成的设计适应于操作者通常的身体尺寸，使得上柜中的元件清晰可见并且容易进入。以类似的方式，操作单元也可以设计为柜状，其中，操作机构布置在位于下柜上的上柜中。以类似的方式，装备机构也可以设计为柜状，其中，操作机械手布置在位于下柜上的上柜中。例如，制造系统的高度为1.50m至2.50m，其中，细分为下柜和上柜。

本公开文件还涉及一种用于切削加工的设备，具有根据本文所述的至少一种配置的制造系统，以及具有组合式的传送和储存装置，该设备包括以下部件：

储存器平面，包括两个或更多个在纵向方向上相互间隔开的用于工件载体的储存空位，工件载体用于容纳坯件或已加工工件，

沿纵向方向延伸的传送装置，特别是包括底面侧引导件和对操作装置进行承载的移动柱，

至少一个布置在储存器旁边或储存器之间的加工接口，用于直接或间接联接机床，

至少一个馈给接口，特别是在设备的端侧，无人驾驶运输车辆可以达到该馈给接口，

其中，所述传送装置实现在馈给接口、储存器平面和至少一个加工接口之间的工件传送，以及

在装置和机床之间的工件传送通过使用操作机构的操作单元间接进行。

操作机构布置在具有机床的加工机构与组合式的传送和储存装置之间。传送和储存装置例如适用于储存和传送大量工件，这些工件分别布置在设有大量接纳位置的工件载体中。然后可以在操作机构中进行单个工件的分离和处理。

该设备可以具有多个制造系统，每个制造系统联接到加工接口。通过这种方式，相互构建的加工步骤可以由相互链接的机床执行，其中，工件传送部分或高度自动化。该设备还具有至少受限的储存容量。这允许部分自动化或高度自动化的运行，例如在夜间或周末。以这种方式，可以产生一种以储存能力扩展的总线拓扑，其中组合式的传送和储存装置将多个制造系统彼此连接。

根据另一方面，本发明涉及一种用于切削加工，特别是用于生产精细机械工件的组合式的传送和储存装置，组合式的传送和储存装置具有以下部件：

储存器平面，包括两个或更多个在纵向方向上相互间隔开的用于工件载体的储存空位，工件载体用于容纳坯件或已加工工件，

沿纵向方向延伸的传送装置，特别是包括底面侧引导件和对操作装置进行承载的移动柱，

至少一个布置在储存器旁边或储存器之间的加工接口，用于直接或间接联接机床，

至少一个馈给接口，特别是在设备的端侧，无人驾驶运输车辆可以达到该馈给接口，

其中，所述传送装置实现在馈给接口、储存器平面和至少一个加工接口之间的工件传送。

该装置适用于处理尺寸有限的精细机械工件，例如手表、珠宝等部件。这样的工件通常足够小，使得储存器平面中的储存/临时储存所需的空间与传送装置和通过加工接口联接机床等所需的安装空间相比不会太大。

例如，组合式的传送和储存装置可以具有通道，在该通道的中间设置有底面侧(或顶部侧)引导件，并且左侧和右侧可以设置储存器和加工接口。如果传送装置能够通过至少一个加工接口传送工件载体，则还可以放置在储存器中或从储存器中取出。因此，一个相同的传送装置可以服务于储存器平面并通过加工接口用于交换。在一个示例性设计方案中，也可以使用同一个传送装置通过馈给接口进行交换。

工件载体例如可以设计为托板、盘或工件托盘。工件载体可以设计成容纳多个工件、坯件、半成品、剩余件、坯件等。布置在传送装置上的操作装置也可以称为工件载体操作装置。

至少在示例性配置中，馈给接口一方面用于装载新工件，新工件例如是以坯件的形式。至少在示例性配置中，馈给接口还用于移走已加工工件和/或剩余件。工件可以通过同一个馈给接口进出。还可以设想的是，在装置的第一端提供第一馈给接口并且在第二端提供第二馈给接口。

根据该装置的一个示例性设计方案，至少一个储存器被设计为储存器货架。以这种方式，可以提供多个用于工件载体的彼此相叠布置的储存空位。例如，在提供与人等高的传送装置的情况下，则可将大量工件储存在彼此上下布置的工件载体中，并在需要时调用。在这里，同样重要的是，将标准精细机械工件紧凑地设计，至少在标准传送和操作技术方面是这样。换言之，可以提供大量储存空位而不会显著增加装置的占地面积(Footprint)。

根据该装置的另一示例性设计方案，传送装置被设计用于在纵向方向和横向方向上，特别是在水平面中，根据需要传送工件载体。通过这种方式，工件载体可以沿引导件纵向移动。与储存器的交换或通过加工接口的交换通常涉及横向方向的侧向移动。

根据该装置的另一示例性设计方案，传送装置具有移动柱和纵向驱动器，纵向驱动器沿纵向方向移动移动柱。例如，涉及具有底侧引导件的纵向驱动器，引导件例如以引导件的形式。例如，承载移动柱(移动杆)的滑座布置在该引导件上。

根据该装置的另一示例性设计方案，操作装置具有可移动的直线驱动器，直线驱动器在水平面中直线地移动工件载体，并且直线驱动器优选地可以竖直移动。换言之，除了纵向驱动之外，还提供了直线驱动。直线驱动器提供横向方向上的横向运动。例如，直线驱动器包括可以通过竖向驱动器(直线驱动器)竖直移动的支架。例如，支架可以竖直移动地支承在移动柱的竖直引导件上。竖直运动(升降运动)可用于拾取和放下工件载体。

根据该装置的另一示例性设计方案，直线驱动器设计为伸缩式直线驱动器。换句话说，直线驱动器很好地利用了可用空间。例如，这涉及在横向方向上的横向运动。对于沿纵向方向延伸的给定宽度的通道，只为横向方向留下很小的空间。这对于直线驱动器的伸缩设计可以很好地使用。换言之，直线驱动器可以具有有限的延伸范围并且仍然提供相当大的行程。

根据该装置的另一示例性设计方案，直线驱动器具有伸缩引导件，该伸缩引导件具有两个彼此平行布置的引导段，第一引导段分配给基座引导件并且第二引导段分配给用于工件载体的载体。这允许理想情况下对于单重引导件接近行驶行程的两倍。

根据该装置的另一示例性设计方案，载体包括用于工件载体的两个接纳位置，其中，优选地为接纳位置提供转动驱动器。这两个接纳位置例如彼此错开180°并且彼此相对布置。

通过这种方式，可以有效地更换两个工件载体。至少在一个示例性设计方案中，仅需要180°转动来提供任一位置。换言之，工件载体可以在传送装置没有大的(全局)运动的情况下被更换。

在一个示例性设计方案中，接纳位置各自相对于水平面或相对于伸缩式引导件的引导段的延伸范围倾斜。在示例性设计方案中，这也适用于储存器平面的储存器中的接纳位置(全局储存器)和操作机构中的接纳位置(缓冲储存)。这简化了通过传送装置的操作装置抓取和拾取工件载体。

由于工件不直接通过操作装置传送，因此降低了对传送装置和操作装置的运动精度的要求。由操作装置承载和移动的工件载体设计得足够稳固，从而可以实现高传送速度。

根据该装置的另一示例性设计方案，操作装置还具有转动驱动器，该转动驱动器使直线驱动器的定向在水平面中旋转。以这种方式，直线驱动器例如可以具有纵向定向或横向定向。根据配置，向右的横向定向和向左的横向定向也是可能的。以这种方式，可以充分利用所提供的行程。

根据该装置的另一示例性设计方案，转动驱动器被设计成使直线驱动器在0°位置、90°位置和180°位置之间枢转。因此，传送装置或由其保持的操作装置可以用于装置的右侧纵向侧和左侧纵向侧。按照这种方式，在右侧纵向侧和左侧纵向侧都可以提供储存器、加工接口和可能的传送接口。

根据该装置的另一示例性设计方案，用于联接机床的至少一个储存器和/或加工接口布置在相对于纵向方向的第一侧和第二侧上。换言之，传送装置可以在第一(例如左侧)竖直平面和第二竖直平面之间沿着通道延伸和移动，使得工件载体可以在该通道中向右和向左传送。按照这种方式，给定的安装空间就得到了很好的利用。可以提供多个储存空位。此外，机床可以在两侧联接。可以产生已扩展储存能力的总线拓扑结构，其中多个机床联接到组合式的传送和储存装置，组合式的传送和储存装置为传送和储存能力提供总线。

例如，该装置沿纵向方向延伸，其中，沿纵向方向延伸的左右两侧设有多个储存器和至少一个加工接口。机床可以直接或间接地与加工接口联接。在装置的两个端侧中的至少一个端侧上，例如形成馈给接口，该馈给接口设计用于工件载体与环境的交换。

根据该装置的另一示例性设计方案，传送装置沿纵向方向在第一端侧和第二端侧之间延伸，其中，馈给接口至少布置在第一端侧或第二端侧上。运输车辆，例如无人驾驶运输车辆，可以在那里联接到该装置。在示例性设计方案中，馈给接口设置有沿竖向打开的门，例如卷闸门、摆动闸门或分段闸门。

在一个示例性设计方案中，装置的在纵向方向上的延伸范围大于装置的高度。按照这种方式，就有足够的空间可以将门移动到装置内部。有利地，在示例性设计方案中，仅临时与车辆联接的馈给接口在未联接时封闭。

根据该装置的另一示例性设计方案，在一个端侧上仅设置一个馈给接口，传送装置可沿纵向方向来回移动，以便在馈给接口处拾取坯件部件并传送已加工工件和/或剩余件。因此，传送装置一方面可以装载装置本身，另一方面确保在联接的机床之间(可能与相应的操作机构之间)的工件传送。

根据装置的另一示例性设计方案，馈给接口设置有可在闭合位置和打开位置之间移动的门，在打开位置中，该门至少部分地在装置的上侧上被引导。这样做的好处是门在打开和封闭时通常不会占用侧面的安装空间。因此，该区域可用于储存器和/或加工接口。在打开状态下，门可以至少部分地水平定向地放置在装置的顶部下方。在封闭状态下时，门竖直定向。门设计为分体闸门或分段闸门。

根据该装置的另一示例性设计方案，至少一个加工接口与机床联接，该机床具有以下部件：

机架组块，

Y向滑座，其布置在机架组块的下侧的Y向引导件上并且可以相对于机架组块水平移动，

X向滑座，其布置在机架组块的倾斜侧的X向引导件上并且可以相对于机架组块水平移动，其中，机架组块设计为斜床机架组块，X向滑座可沿垂直于Y轴定向的X轴移动，Y向滑座可沿该Y轴移动，

Z向滑座，可在X向滑座的前侧上的Z向引导件上竖直移动，以及

直接或间接容纳在Y向滑座上的转动驱动器，该Y向滑座承载带有工件保持件的工作台。

按照这种方式，机床可以在一定时间内自主工作，加工后可以提供和储存大量工件。使用该装置可以将多台机床链接在一起。

根据该装置的另一示例性设计方案，操作机构布置在至少一个加工接口和机床之间，该操作机构具有以下部件：

通向机床的第一接口，第一接口在侧向上与机床的工作空间联接，

用于传送目的、通向加工接口的第二接口，

操作单元，特别是呈操作机器人的形式，以及

至少一个缓存器，特别是用于容纳至少一个工件载体，

其中，操作单元设计用于自动化地更换工件。

根据该设计方案，使用装置本身的传送装置以及操作机构的操作单元来执行在装置的储存器平面和机床的工作空间之间的工件传送。工件在操作机构中分离并从工件载体中取出。在组合式的传送和储存装置中的操作在工件载体中以包装状态进行。

本公开文件还涉及一种用于切削加工的设备，该设备具有根据本文介绍的至少一种配置的组合式的传送和储存装置，以及具有至少一个制造系统，该制造系统具有至少一个机床和操作机构，该操作机构布置在传送和储存装置的加工接口和机床之间，其中，传送和储存装置和机床之间的工件传送通过操作机构的操作单元间接地进行。

按照这种方式，传送和储存装置可以与制造系统相结合，以提供能够以半自动化或高度自动化的方式运行的设备。

不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面将要解释的特征不仅能够以分别指定的组合使用，而且能够以其他组合或单独使用。

附图说明

本发明的其他特征和优点由以下参照附图对若干示例性实施方式的介绍和解释得出。其中：

图1示出带有工件保持件的机床的透视图；

图2示出机床的另一视图，其中，省略了图1中示出的部件；

图3示出扁平坯件的视图，基于所述扁平坯件来形成工件；

图4示出具有机床、操作机构和装备机构的制造系统的透视图；

图5示出基于根据图4的图示的放大的局部透视图，以说明操作机构；

图6示出基于根据图5的图示的放大的局部透视图，以说明装备机构；

图7以正面定向示出具有加工机构、操作机构和装备机构的制造系统的简化示意图；

图8示出具有组合式的传送和储存装置的制造设备的局部透视图；

图9示出基于根据图8的图示的装置的放大的局部透视图，用于说明传送装置；

图10示出根据图8和9的装置的端侧的部分视图；以及

图11示出具有组合式的传送和储存装置以及所联接的制造系统的制造设备的示意性俯视图。

具体实施方式

图1基于透视图来阐释适用于生产紧凑型精细机械构件的机床10的示例性配置。图2示出相应的图示，以说明机床10的核心机12。

机床10包括支撑机架14，支撑机架在本实施例中，支承在基座16上。核心机12包括机架组块18，机架组块18通过支承点20支承在支撑机架14上。提供四个这样的支承点20作为示例。核心机12被设计成使得机床10的移位驱动器直接或间接地支承在紧凑的机架组块18上。这使得有利地引入力。换言之，根据图1和图2的实施例中的支撑机架14和底座16通常只需要承受重力，而不需要承载加工过程中产生的反作用力。紧凑的机架组块18允许核心机12和整个机床10的节省空间的设计，至少在参考图1和图2所示的实施方式中是这样。

出于说明的原因，图1和图2中还示出笛卡尔坐标系X-Y-Z。轴的分配根据机床领域的常规约定来进行。X轴通常介绍侧向延伸范围。Y轴通常介绍深度延伸范围。Z轴通常介绍高度延伸范围(竖直方向)。X轴和Y轴通常水平定向。X-Y-Z轴通常彼此成直角。

所谓的A轴通常介绍围绕X轴的旋转运动。B轴通常介绍围绕Y轴的旋转运动。C轴通常介绍围绕Z轴的旋转运动。如果运动链中的一个转动轴(或枢轴)通过另一个转动轴(或枢轴)直接或间接地保持并可旋转，则此分配通常会发生变化。这是本领域技术人员已知的。

根据图1和图2的机床10设计为所谓的五轴机床，其中设有三个平移轴(X、Y、Z)和两个旋转轴(例如B轴和C轴)假如。原则上，也可以考虑设计为四轴机，在这种情况下，通常只设置一个旋转轴(例如B轴)。在机床领域，术语“轴”通常包括组件，该组件具有两个可以相对彼此移动的部件、相应的引导装置/支承装置和相关联的驱动器。不言而喻，本领域技术人员也知道其他的轴分配并且可以在必要时对其进行变换。

核心机12包括X向滑座22，X向滑座以可在X方向上直线地移动的方式支承在机架组块18上，也参见图2中标记为50的双箭头。设置驱动器24用于移动X向滑座22。在根据图1和图2的实施例中，X向滑座22在机架组块18的倾斜侧26上被引导。换言之，机架组块18为X向滑座22提供倾斜床。例如，倾斜侧26相对于由X轴和Z轴限定的竖直平面倾斜30°至60°。

还设置有Y向滑座28，Y向滑座以可在Y方向上直线地移动的方式支承在机架组块18上，参见图2中标记为52的双箭头。换句话说，Y向滑座28悬挂在机架组块18的下侧34上。这产生了机架组块18的所需紧凑设计。在加工过程中产生的反作用力在穿过机架组块18的短行程上传递。支撑机架14和底座16主要用作机架组块18的基架。机床10的刚度主要依赖于核心机12的刚度，特别是机架组块18的刚度。

核心机12还包括Z向滑座32，Z向滑座以可在Z方向上直线地移动的方式支承在机架组块18上，也参见图2中标记为54的双箭头。设置驱动器36用于移动Z向滑座32。

将也可以称为B向驱动器或B轴的转动驱动器40也分配给Y向滑座。在实施例中，转动驱动器40承载也可称为C向驱动器或C轴的另一转动驱动器42。转动驱动器40、42可以是旋转驱动器，例如转动驱动器或枢转驱动器。转动驱动器40的可行的枢转运动由图2中的弯曲双箭头56表示。转动驱动器42的可能的枢转运动由图2中的弯曲双箭头58表示。

图2中的箭头50、52、54、56、58总共示出五个运动轴。在实施例中，轴50和54是移动工具的工具轴。相反，轴52、56和58是移动工件的工件轴。用于机床10的控制装置也在图1中以48表示。机床10通常具有NC控制器或CNC控制器。

在实施例中，Z向滑座32承载工具保持件44，在该工具保持件44上容纳有加工工具46。加工工具46例如是铣刀、钻头等。可以理解的是，在加工过程中可以进行工具更换。工具保持件44是工具主轴(图1和图2中未明确示出)的组成部分，工具主轴具有用于加工工具46的驱动器。按照这种方式，加工工具46可以围绕其纵向轴(该实施例中的竖直轴)旋转。其他配置是可以设想的。

工件保持件60固定在转动驱动器42(例如C轴)上。容纳在工件保持件上的工件可以通过轴52、56、58移动。工件保持件60也可称为托盘或工件托盘或与之联接。也可以想到在工件保持件60上集成或包含夹紧装置。根据具体的设计和控制方案，B轴(箭头56)和/或C轴(箭头58)可用于将工件保持件60旋转180°。换言之，这样工件保持件60可以随工件一起翻转，以便能够在至少两侧加工工件。

在根据图1和图2的基于设有五个从动轴50、52、54、56、58的机床10的实施性设计方案中，可以取消转动驱动器42(C轴58)，工件保持件62取而代之直接固定在转动驱动器40(B轴56)上。

工件保持件60可以是支撑装置70的组成部分，所述支撑装置还包括支撑单元62。如果需要，支撑单元62必要时用于在工件保持件60已经占据特定位置(例如：中立位置)时，对待加工工件进行临时支撑。例如，有利地，能够以高精度生产轻薄工件。

工件保持件60和支撑单元62可以彼此独立地实施。在一定的实施方式中并且对于一定的应用，工件保持件60和支撑单元62被彼此组合。以这种方式，可以产生具有支撑单元62和工件保持件60的支撑装置70。

在图1所示的实施例中，支撑单元62包括壳体64和盖66，所述盖在朝向工件保持件60的方向上封闭壳体64。盖66可以根据需要打开，以便能够使支撑单元62的元件朝向工件保持件60的方向移动。在封闭状态下，盖66防止切屑等进入。

支撑单元62包括以固定在机架上的方式连接到机床10的基座74。基座74承载可以由驱动器80移动的载体76，参加图2中的双箭头82。在该实施例中，载体76可以竖直移动。这不应被理解为限制性的。如果工件保持件60相应地取向，则载体76的水平移动也是可以设想的。

支撑板78容纳在载体76上，在支撑单元62的伸展状态下，支撑板78进入工件保持件60并与其配合以支撑工件。例如，支撑板78具有与工件的轮廓相匹配的形状缩合元件84。支撑板78适用于工件的设计(例如圆形、椭圆形或角形)。按照这种方式，即使是薄的工件，在被支撑板78支撑的情况下也能够高精度地加工。此外，支撑板78可以用于保持已经与剩余件分离的工件，例如，当工件保持件60被卸载并被供应新的坯件时。

图3以俯视图示出工件100的扁平侧，该工件100是在平面坯件102的基础上制造的。举例来说，薄坯件102作为圆盘从半成品(棒)上锯下。坯件102例如由黄铜、钢、铝、钛等金属材料制成。

在根据图3的实施例中，工件100具有圆形构型，参见圆形坯件104。工件100被设计为圆形或大致圆形。也可以设想不同的设计方案(椭圆形、凸形或甚至角形)。

工件100通过加工坯件102产生。加工后留下边缘(剩余件)106。换言之，在实施例中，工件100最终从坯件102切出或与边缘106分离。例如，坯件102设置有至少一个定位辅助件108。至少一个定位辅助件108允许对坯件102进行准确且精确定位以进行加工。

在加工过程中，设计元素110(例如盲孔、通孔、开口、凹槽等)通常形成在工件100中。在一个实施例中，用于生成设计元素110的加工发生在扁平侧上。在一定的实施例中，加工发生在两个(相对的)平面上。因此，有利的是，工件保持件60实现了坯件102在两个扁平侧上能够进入待生产的工件100的区域中。

工件100与坯件102的环围边缘106的分隔例如通过切削产生的间隙或环形间隙112来执行。在一个实施例中，环形间隙112最初不是连续产生的；取而代之，保留连接工件100(或圆形坯件104)到周围边缘106的接片114。接近加工结束时，接片114被移走以将工件100与边缘106分离。工件100的加工可以包括(唯一的)机床10中的加工步骤或在多个机床10中的加工步骤。

图3还通过切口116示出需要在侧向上或前面供应工具(参加图1和图2中的加工工具46)的侧向加工。只要要产生切口116或类似的侧向设计元素，则有利的是坯件102在此与其边缘106不安放在安放部上。

参考图4至图7，示出制造系统120，所述制造系统设置有机床10，机床设计成至少类似于参考图1和图2介绍的实施例。机床10具有极其紧凑的设计，这尤其体现在具有紧凑设计的机架组块18的紧凑设计的核心机12中。

参考图8至图11，介绍了制造系统250，其特别是设计为用于切削加工的设备。该制造系统包括组合式的传送和储存装置，该传送和储存装置可以联接到至少一个机床10或至少一个制造系统120，以便能够以自动化(部分自动化或全自动化)的方式供应和移走工件100。

图4示出以120表示的制造系统的实施方式的透视前视图。在实施例中，制造系统120具有模块化结构。制造系统120具有至少一个加工机构122，所述加工机构设置有机床10；参见根据图1和图2的机床10的示例性介绍。

在实施例中，制造系统120还包括操作机构124和装备机构126。操作机构124主要(主要功能)用于传送工件100(或其坯件102)，即更换工件。装备机构126主要(主要功能)用于更换工具。

机床10布置在操作机构124和装备机构126之间。在实施例中，制造系统120具有用于加工机构122、操作机构124和装备机构126的公共基座130。此外，设有壳体132，该壳体被设计成近似于柜形。在实施例中，壳体132设置有下部结构134和上部结构136。这在每种情况下都适用于加工机构122、操作机构124和装备机构126。

此处示出机床10的紧凑设计。例如，具有壳体132的制造系统120被设计为约等于人的身高。在所示的实施例中，人的身高意味着站立的操作员可以容易地到达相应的上部结构136。相应的下部结构134例如用于容纳辅助总成、辅助部件、电源、控制技术装置等。在实施例中，下部结构134被设计为约等于桌子的高度。上部结构136(考虑到下部结构134)设计为约等于橱柜子的高度。

换言之，制造系统120具有带有下部结构134和上部结构136的柜状布局，机床10及其行进轴限定了工作空间144，该工作空间位于上部结构136中。在实施例中，机床10的结构构件，尤其是参见图1和图2中的机架组块18和滑座22、28、32，也布置在上部结构136中，即在柜状壳体132的上部段中。

由于机床10的紧凑性，这种设计是可行的。然而，这种限定小的工作空间144的紧凑性需要针对自动化操作(工件更换、工具更换)的特定边界条件。

在工作空间144中，保持在机床10上的加工工具46和用于容纳工件100的工件保持件60可以相对于彼此移动，以便加工工件100。在根据图4的实施例中，工件保持件60布置在工作台146上。例如，工作台146与C轴相关联，但这不应被理解为限制性的。

图4示出制造系统120前侧的透视图。制造系统120被设计成使得加工机构122、操作机构124和装备机构126的相关部分对于站立在壳体132前面的操作员来说是容易进入和可窥探的。这可以通过加工机构122、操作机构124和装备机构126的相应(上方的)上部结构136中的相应观察窗来实现。

此外，控制装置用48表示，其在此被设计为控制面板、触摸屏等。加工机构122、操作机构124和装备机构122均可以通过上部结构136中的门138、140、142进入。加工机构122、操作机构124和装备机构122也可以称为制造系统120的模块。

图4和图5简要地介绍了操作机构124。操作机构124包括操作单元150，操作单元在实施例中被设计为机器人152。例如，机器人152被设计为关节臂机器人152。机器人152悬挂并支撑在上基座154上。机器人152具有不同的移动自由度以移动工件100。

操作单元150带有双夹具156。以这种方式，当完成的工件100可以用夹具从机床10中移走并且新的工件100并且可以用另一夹具更换时，工件更换得到加速。

图5示出工件载体162，其被设置为具有用于坯件102和工件100的不同的储存空位的盘或架子。操作机构124的操作单元150可以从工件载体162上移走工件并传递到机床10。操作机构124可以设计成容纳一个工件载体162或多个工件载体162，也参见图7。

图5还示出在操作机构124和加工机构122之间的用170表示的接口。接口170包括设有驱动器174的门172。在实施例中，门172设计为可竖直移动的滑动门，类似于裁切机。门172可在闭合位置和打开位置之间移动。在实施例中，闭合位置是上部位置并且打开位置是下部位置。对于工件更换，操作单元150可以至少部分地通过打开的门172在朝向加工机构122中朝向机床10的工作空间144的方向移动。

此外，作为示例，在图5中以176示出卸料装置。卸料装置176被设计为用于排放剩余件106(也称为边角料)的溜槽。例如，当机床10中的工件100最终与坯件102的周围边缘(剩余件106)分离时，可以使用卸料装置176。例如，操作单元150可用于机械地(例如环形地)夹持剩余件106并将其传送到卸料装置176。例如，操作单元150可用于通过吸取夹具或机械地夹持与剩余件106分离的工件100(例如根据图3的圆形件104)，并将其放置在工件载体162的自由空位/底座中。

图4和图6简要地介绍了装备机构126。装备机构126包括操作机械手180，操作机械手在实施例中被设计为所谓的SCARA机器人182。SCARA机器人182是具有多个水平定向的枢轴186的关节臂机器人，也参见图7。操作机械手180可以通过直线驱动器沿着装备机构126内的竖直引导件178移动。操作机械手180的工作端设有接口184。接口184用于例如联接双夹具188，如图6所示，双夹具处于远离接口184的停放位置。

借助双夹具188操作机械手180可以在装备机构126和机床10之间更换加工工具46。在图6中，以190、192表示用于加工工具46的不同储存空位，储存空位可以单独或成组块地容纳加工工具46。

图6还示出装备机构126和加工机构122之间的由200标示的接口。接口200包括设置有驱动器204的门202。在实施例中，门202设计为可竖直移动的滑动门，类似于裁切机。门202可在闭合位置和打开位置之间移动。在实施例中，闭合位置是下部位置，并且打开位置是上部位置。

图7示出已经参照图4至图6示出的具有模块化设计的单元122、124、126的制造系统120的示意性前视图。加工机构122、特别是机床10的工作空间144相比于操作机构124的尺寸是较小的。这也至少部分适用于加工机构122和工作空间144与装备机构126的尺寸的比较。

具有门172的接口170布置在加工机构122和操作机构124之间。具有门202的接口200布置在加工机构122和装备机构126之间。操作机构124还具有带有门212的另外的接口210。接口210也可以称为传送接口。接口210例如用于传送配备有多个或大量工件100的工件载体162。

为了容纳一个或多个工件载体162，实施例中的操作机构124具有缓存器164、166，每个缓存器设有用于容纳工件载体162的安放部168。操作单元150可以使用双夹具156从工件载体162之一移走工件100并且在机床10的工件保持件60上执行工件更换，然后可以将已加工工件100安放在其中一个工件载体162中。更换工件通过接口170来进行。

为了提高定位的精度，在实施例中，基准部件218布置在操作机构124中。基准部件218例如用作基准挡块，用于在加工之前对工件100进行排齐和定中心。换言之，尽管其定向相对不精确，具有双夹具156的操作单元150也可以从工件载体162移走工件100，并且在更换到机床10之前高精度地排齐在基准部件218上。尽管工件载体162中的多个/大量工件100的定向相对不精确，这仍提高了定位精度。

在图7中，还示出在操作机构124中以214表示的辅助储存器。辅助储存214也可以称为隔离储存器。辅助储存器214用于例如临时保持容纳一定数量的工件100。这可以例如出于保证质量的目的来进行。

此外，在根据图7的实施例中，在操作机构124中设置有监测站216。例如，监测站216被设计为光学监测站。这不应被理解为限制性的。监测站216允许在工件100通过传送接口210排出之前在接近完工时检查工件100。如果待检查的工件100储存在辅助储存器214中，则监测站216和辅助储存器214之间的功能关联是可行的。

还可以设想的是，用吸取夹具158代替双夹具156或为双夹具156配备至少一个吸取夹具158。例如，吸取夹具158适用于处理已加工工件100。已加工工件100可以通过吸取夹具158以流体加以保持。这特别是保护材料的。例如，当工件100与其边缘(剩余件106)完全分离时，使用吸取夹具158则是合适的。

在图7中，标记为234的箭头示出操作机构124的操作单元150的主要功能。主要功能234是工件更换。然而，也可以设想的是，提供至少一个次要功能238。例如，设置有提供辅助夹具230，其可根据需要用于操作单元150。使用辅助夹具230，操作单元150可以更换加工工具46而不是工件100。

操作机构124和装备机构126在彼此相反侧与加工机构122联接。在图7所示的配置中，这使得：机床10、特别是机床的工作空间144可以从正面进入。特别是在相对较小的工作空间144的情况下，良好的可见性或者说可查看性和容易进入特点是有帮助的。

装备机构126配备有操作机械手180，在实施例中，操作机械手具有枢轴186，枢轴平行于根据图7的观察平面地定向。夹具、例如双夹具188可以固定在操作机械手的接口184上。为了说明的目的，双夹具188在图7中以两个视图(侧视图和俯视图)示出。

借助双夹具188，加工工具46可以在装备机构126和加工机构122中的机床10之间交换。在装备机构126中为加工工具46提供不同的储存空位190、192。为了说明的目的，储存空位190、192在图7中以两个视图(侧视图和俯视图)示出。

储存空位190具有多个单独空位，所述单独空位分别用于容纳各个加工工具46(在图7中四个加工工具46容纳在储存空位190中)。例如，涉及的是具有标准化锥柄的加工工具46。

储存空位192具有盘状或转塔状的工具组196，该工具组具有用于加工工具46的多个单独的容纳座198。换言之，工具组196中的加工工具46可以成组块地传送。为此，例如，操作机械手180的接口184可以直接夹持和保持工具组196。以这种方式，操作机械手180可用于组块式装备。这包括例如通过设置有门222的接口220传送已装载或卸载的工具组196。

在图7中，标记为236的箭头示出装备机构126的操作机械手180的主要功能。主要功能236是工具更换。然而，也可以设想提供至少一个次要功能240、242。例如，次要功能240涉及组块式装备，即更换整套的工具组196。另一个次要功能242涉及的是例如由装备机构126的操作机械手180进行的工件更换。为此目的，例如，在装备机构126中设置有辅助夹具232，该辅助夹具用于拾取和操作工件100。按照这种方式，如果需要，装备机构126的操作机械手180可以至少将各个工件100朝向机床10送入加工机构122中或从那里移走。

根据另一实施例，设置有次要功能244，次要功能包括通过装备机构126的操作机械手180更换托盘或夹紧装置。因此，用于这种装置248的储存器在图2中以246标示。这样的装置(夹紧装置)248可以设计为工件保持件60的组成部分或者能够以其他方式与工件保持件60联接。例如，当不同工件类型或工件尺寸之间存在变化时，由装备机构126的操作机械手180进行的装置变化是合适的。例如，机床10具有用于容纳工件100的工作台，该工作台配备有装置248，以便能够保持和夹紧工件100。

当然，次要功能(参见图7中的箭头238、240、242、244)不需要在每个实现方式中都存在。尽管如此，至少在实施方式中，能够相应地加强操作机构124以及必要时加强装备机构126。

在实施例中，装备机构126的机器远程接口220与机器侧接口200相对。在实施例中，操作机构124的机器远程接口210与机器侧接口170相对。换言之，例如，操作机构124充当机床10与用于工件处理的其他操作技术之间的“媒介”。换言之，例如，装备机构126用作机床10和用于工具处理的其他操作技术之间的“媒介”。

参考图8至图11介绍组合式的传送和储存装置252(以下称：装置)，该装置可与至少一个机床10或至少一个制造系统120组合成制造设备250。

装置252可用于储存目的以及传送目的。该装置能够以合适的方式与至少一个机床10联接，从而实现了部分自动化或高度自动化的工件更换。装置252包括具有多个储存器270的储存器平面260。术语储存器平面应从功能上理解。储存器270例如是一个或多个货架储存器。

装置252包括对储存器平面260的储存器270加以容纳的壳体262。在壳体262中容纳装置252的其他元件。壳体的纵向延伸范围(参见说明纵向方向的双箭头264)明显大于横向延伸范围(参见说明横向方向的双箭头266)并且明显大于高度延伸范围(参见说明竖直方向的双头箭头268)。在实施例中，高度延伸范围(箭头268)也大于横向延伸范围(箭头266)。

在根据图8的实施例中，储存器270具有多个彼此相叠布置的储存空位272，用于容纳工件载体162。工件载体162分别用于容纳大量或多个工件100。在实施例中，储存空位272分别包括用于容纳工件载体162的安放部274，在这方面也参见图9和图10。

装置252在端侧具有馈给接口280。在实施例中，无人驾驶运输车辆290已经行驶到馈给接口280并且在那里与装置252联接。工件载体162可以通过馈给接口280被引入装置252中或从装置252中移走。在该实施例中，运输车辆290被设计为无人驾驶运输车辆(AGV)并且设置有多个彼此相叠地布置在机架292上的工件载体162。

当馈给接口280处于打开状态时，实现工件载体162通过馈给接口280来传送。馈给接口280具有门282，所述门在实施例中设计为分段门并且具有多个分段284。在闭合的状态下，门282形成竖直的闭合平面。门282可以在打开和封闭状态之间移动。在打开状态下，门282至少部分地在壳体262的上侧286下方移动。换言之，在实施例中，门282的分段284在打开的状态下，在装置252的壳体262的顶部(上侧286)下方得到引导，并且在必要时被保持。这可以使得，在门282处于打开状态时容易达到馈给接口280周围的底面区域和侧边。

装置252包括传送装置300，该传送装置300包括纵向驱动器302，纵向驱动器302具有可以沿着在纵向方向264上延伸的引导件304移动的滑座。换言之，在实施例中，纵向驱动器302在底侧上被引导。纵向驱动器302承载移动柱308。移动柱可以在纵向方向264上以平移方式借助传送装置300移动。

传送装置300承载设计用于操作工件载体162的操作装置312。操作装置312可以通过竖向驱动器310沿着移动柱308上的竖直引导件竖直移动(箭头268)。竖向驱动器310也可以称为升降驱动器。传送装置300可以根据需要在储存器270、馈给接口280和至少一个加工接口328之间沿纵向方向264移动操作装置312。

参照图和图10更详细地示出实施例中所示的具有传送装置300的装置252的详细设计。

图9示出传送装置300以及尤其是容纳在其上的操作装置312的透视放大图。传送装置300具备移动柱308，操作装置312通过竖向驱动器310可移动地保持在该移动柱上。

操作装置312包括支架320，支架可以通过竖向驱动器310竖直移动。支架320带有工作台322，该工作台可以通过转动驱动器324围绕竖直定向的转动轴枢转。按照这种方式，工作台322可以在水平面内转动。工作台322承载直线驱动器330。在实施例中，直线驱动器330设计为伸缩式直线驱动器。

直线驱动器330包括位于工作台322上的基座引导件332。在基座引导件332上，伸缩引导件334被容纳并且可移动地支承。在实施例中，伸缩引导件334包括第一引导段336和第二引导段338，第一引导段336面向基座引导件332。第二引导段338面向滑座340。两个引导段336、338彼此平行地延伸。以这种方式，增加了直线驱动器330的有效行程。直线驱动器330可以通过转动驱动器324整体枢转。

由此，滑座340也被枢转。此外，滑座340可通过直线驱动器330直线地移动。滑座340承载支架346，支架346自身承载设计为双载体的载体352。在实施例中，具有竖直定向的转动轴的另一转动驱动器348也布置在支架346和载体352之间。在实施例中，载体352设计为双载体，所述双载体对称地延伸至例如与转动驱动器348的转动轴相交的对称平面。

载体352具有两个接纳位置354、356，每个接纳位置都可以容纳工件载体162。在实施例中，接纳位置354、356分别相对于水平线略微倾斜。接纳位置354、356的倾斜度适配于储存器270中的安放部274的倾斜度。在实施例中，接纳位置354、356由可以在下方接合工件载体162的叉尖形成。例如，在俯视图中，双载体2具有H形结构。

(双)载体352允许工件载体162进行快速更换，这是因为提供了两个接纳位置352、354并且因为转动驱动器348允许载体352围绕对称轴转动。

与工作台322联接的转动驱动器324允许直线驱动器330例如在第一侧(图10中的左侧360)、相对的第二侧(图10中的右侧362)以及需要时的端侧(参见图11中的两个端侧370、372)的定向之间枢转。换言之，例如转动驱动器324可以从0°位置(平行于纵向264)开始，枢转+90°和-90°，以便达到侧面360、362。

即使在装置252或其壳体262的有限横向延伸范围(横向方向266)内，将直线驱动器330设计为伸缩式直线驱动器的方式也允许足够大的行程。在这种情况下，在实施例中作为示例，图10示出安装空间条件。具有操作装置312的传送装置300可以在第一侧360和第二侧362上的储存器270之间移动，并且如果需要，可以在储存器平面260中卸下和拾取工件载体162。也可以通过馈给接口280(参见图8)更换工件载体162。按照这种方式，装置252不仅用作传送装置，而且用作储存器平面260中具有可观的储存容量的储存装置。

图11以示意性的简化俯视图图示出制造设备250的示例性配置，该制造设备设置有根据本公开文件配置的装置252。制造设备250还包括根据本公开文件配置的多个制造系统120。图11中的拓扑结果类似于总线拓扑。不言而喻，储存器270或制造系统120的位置可以足够灵活地选择。制造系统120各自通过其传送接口210联接到装置252的加工接口328之一。在图11中，一些储存器270被工件载体162所占据，而其他的储存器则没有。

在实施例中，在间接使用具有操作单元150的操作机构124的情况下，工件100在装置252和加工机构122中的机床10之间交换。

在实施例中，装置252在第一端侧370和第二端侧372之间延伸。用于联接车辆290的馈给接口280布置在两个端侧370、372中的至少一个上。在装置252内，具有操作装置312的传送装置300承担对工件载体162的传送。

图11还示出储存器270沿侧向的进入可能性。在实施例中，在侧面362(这里为：右侧)上用382表示在俯视图中站在储存器270之一的前面操作者。储存器平面260的储存器270可通过门380进入。装置252也能够以这种方式加载。储存器平面260的至少一些储存器270对于操作员382能够从侧向进入。

各种制造系统120可以执行彼此相继构造的制造步骤。单个制造系统120以及必要时的中间储存装置之间的传送由组合式的传送和储存装置252执行。然而，也可以设想的是，由多个制造系统120并行处理相似的制造步骤，以增加整个系统250的生产率。

在根据图11的实施例中，工具更换主要通过制造系统120的相应的装备机构126进行，特别是通过在那里设置的操作机械手180来进行。装备机构126的馈给通过在功能上与装置252相背的接口220来进行。

上面已经说明，除了装备机构126(工具更换)和操作机构124(工件更换)的主要功能之外，原则上也可以设想次要功能。这例如涉及通过装备机构126更换工件的至少受限的能力和通过操作机构124更换工具的至少受限的能力。

Claims (18)

1.一种用于切削加工的制造系统(120)，特别是用于生产精细机械工件(100)的制造系统，所述制造系统具有以下部件：

至少一个特别是紧凑地设计的机床(10)，所述机床设计用于多轴加工，并且具有工具保持件(44)和工件保持件(60)，所述工具保持件和工件保持件能够在至少三个轴上相对于彼此移动，

其中，工具保持件(44)和工件保持件(60)布置在机床(10)的工作空间(144)的后侧；

操作机构(124)，所述操作机构包括以下部件：

通向机床(10)的第一接口(170)，所述第一接口在侧向上与工作空间(144)联接，

用于传送目的的第二接口(210)，

操作单元(150)，其特别是呈操作机器人的形式，以及

至少一个缓存器(164、166)，

其中，操作单元(150)被设计用于自动化的工件更换。

2.根据权利要求1所述的制造系统(120)，其中，所述操作单元(150)提供主要功能和至少一个次要功能，所述主要功能包括工件更换，并且次要功能包括工具更换。

3.根据权利要求1或2所述的制造系统(120)，其中，所述操作单元(150)被设计为关节臂机器人(152)，尤其是悬挂式的关节臂机器人(152)，关节臂机器人的运动范围包括第一接口(170)、具有工件保持件(60)的工件转交位置，并且优选地包括第二接口(210)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述操作单元(150)具有双夹具(156)，所述双夹具被设计为至少用于夹持坯件(102)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述缓存器(164、166)包括用于工件载体(162)的至少一个安放部(168)，所述工件载体具有多个储存空位，所述多个储存空位至少设计用于容纳坯件(102)。

6.根据权利要求5所述的制造系统(120)，其中，至少设有用于提供坯件(102)的第一工件载体(162)和用于容纳已加工工件(100)或剩余件(106)的第二工件载体(162)，所述第一工件载体和所述第二工件载体能够一起容纳在操作机构(124)中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制造系统(120)，所述制造系统还包括至少一个辅助储存器(214)，所述辅助储存器特别是设计用于储存随机样本。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述操作单元(150)具有特别是设计用于容纳已加工工件(100)的吸取夹具(158)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述操作机构(124)还包括监测站(216)，特别是光学监测站(216)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的制造系统(120)，所述制造系统还包括至少一个基准部件(218)，用于排齐工件(100)，特别是用于定中心。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的制造系统(120)，其中，机床(10)和操作机构(124)之间的至少是第一接口(170)能够通过门(172)、尤其是滑动门来封闭。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的制造系统(120)，所述制造系统还包括装备机构(126)，所述装备机构具有操作机械手(180)，特别是以装备机器人的形式的操作机械手，所述装备机构(126)和操作机构(124)在相反两侧与机床(10)的工作空间(144)联接。

13.根据权利要求12所述的制造系统(120)，其中，所述操作机械手(180)提供主要功能和至少一个次要功能，所述主要功能包括工具更换，并且次要功能包括工件更换。

14.根据权利要求13所述的制造系统(120)，其中，所述操作机械手(180)提供至少一个另外的次要功能，所述至少一个另外的次要功能包括以工具组(192)进行组块式装备。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述操作机械手(180)被设计为SCARA机器人(182)并且具有两个或更多个相互平行的枢轴(186)，并且，所述SCARA机器人(182)优选地能够沿平行于枢轴(186)取向的轴(178)直线地移动。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述机床(10)具有以下部件：

机架组块(18)，

Y向滑座(28)，所述Y向滑座布置在机架组块(18)的下侧(34)上的Y向引导件上，并且能够相对于机架组块(18)水平地移动，

X向滑座(22)，所述X向滑座布置在机架组块(18)的倾斜侧(26)上的X向引导件上并且能够相对于机架组块(18)水平地移动，其中，机架组块(18)被设计为倾斜床-机架组块，并且所述X向滑座(22)能够沿着垂直于Y轴定向的X轴移动，Y向滑座(28)能够沿着所述Y轴移动，

Z向滑座(32)，所述Z向滑座能够在X向滑座(22)的前侧上的Z向引导件上竖直地移动，以及

直接或间接地接纳在Y向滑座(28)上的转动驱动器(40、42)，所述转动驱动器承载带有工件保持件(60)的工作台(146)。

17.根据权利要求1至17中任一项所述的制造系统(120)，其中，所述机床(10)被分配给加工机构，所述加工机构与所述操作机构(124)以及特别是也与装备机构(126)分开。

18.一种用于切削加工的设备(250)，所述设备具有根据权利要求1至17中任一项所述的制造系统(120)，以及具有组合式的传送和储存装置(252)，所述设备具有以下部件：

储存器平面(260)，所述储存器平面包括两个或更多个在纵向方向(264)上彼此间隔开的储存器(270)，所述储存器具有彼此相叠布置的、用于工件载体(162)的储存空位(272)，所述工件载体用于容纳坯件(102)或已加工工件(100)，

沿纵向方向(264)延伸的传送装置(300)，特别是包括底侧的引导件(304)和对操作装置(312)进行承载的移动柱(308)，

至少一个布置在储存器旁边或储存器之间的加工接口(328)，用于直接或间接地与机床(10)联接，

至少一个馈给接口(280)，特别是位于传送和储存装置(252)的端侧的至少一个馈给接口，无人驾驶运输车辆(290)能够达到所述馈给接口，

其中，传送装置(300)在馈给接口(280)、储存器平面(260)和至少一个加工接口(328)之间实现工件传送，以及

所述传送和储存装置(252)和机床(10)之间的工件传送间接地在利用操作机构(124)的操作单元(150)的情况下进行。

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