CN115722964A - 堆叠设备、自动化模块、制造系统和对机床供给的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于操纵装载辅助件的堆叠设备，用于对机床的自动化供给，特别地用于自动化的工件更换，堆叠设备包括：基座；由基座保持并且承载至少一个竖直引导件的支柱框架；具有能够竖直移动的支撑段的第一侧，支撑段用于接收承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件的传送器；和具有能够竖直移动的升降托架的第二侧，升降托架用于接收至少一个装载辅助件，升降托架被构造为接收一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件。支撑段和升降托架彼此联接，并且通过共同的竖直驱动器能够沿相反的方向竖直移动。自动化模块包括堆叠设备和操纵单元。制造系统包括机床和自动化模块。用于对机床供给的方法使用这种堆叠设备。

Description

堆叠设备、自动化模块、制造系统和对机床供给的方法

技术领域

本公开涉及一种用于操纵装载辅助件的堆叠设备，该堆叠设备用于对机床的自动化供给，特别地用于自动化的工件更换，该堆叠设备包括：基座；由基座支撑并且承载至少一个竖直引导件的支柱框架；具有能够竖直移动的支撑段的第一侧，该支撑段用于接收承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件的传送器；和具有能够竖直移动的升降托架的第二侧，该升降托架用于接收至少一个装载辅助件，其中升降托架被构造为承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件。

本公开还涉及包括这种堆叠设备的自动化模块和制造系统。最后，本公开涉及一种对机床进行供给的方法。

背景技术

WO 2005/026023 A1公开了一种用于操纵板条箱等的设备，该设备包括具有第一侧柱和第二侧柱的平台，该第一侧柱具有用于接收第一承载器的引导件，该第二侧柱具有用于接收第二承载器的引导件，其中该设备适用于使两个承载器同步地移动，使得当一个承载器下降时另一个承载器提升。以这种方式，板条箱可以在第一侧柱上的第一滑架上的第一堆垛与第二侧柱上的第二滑架上的第二堆垛之间转移。

DE 34 24 988 A1公开了一种用于在装载辅助件上提供货物的堆叠设备，其中该堆叠设备包括用于第一堆垛的承载器和用于第二堆垛的承载器，它们可以彼此独立地提升和下降，并且其中提供操纵技术以用于在第一堆垛与第二堆垛之间转移装载辅助件。

由DE 10 2007 022 908 A1已知一种码垛机，该码垛机具有带有旋转柱的旋转台，该旋转柱具有安装在旋转柱上并且偏移180°的两个能够竖直移动的悬臂。悬臂各自具有自己的升降驱动器。

从EP 0 673 711 A1已知一种用于将工件供给到下游处理设备的操纵系统，其中该操纵系统具有用于转移工件承载器堆垛的旋转台，该工件承载器堆垛与辊滑架一起布置在辊滑架上，其中转移设备连接到旋转台，该转移设备在旋转台与等待位置或供应位置之间转移工件承载器，并且其中设置具有龙门装载机的装载设备，该装载设备在供应位置与处理设备之间转移工件承载器。

从DE 298 12 106 U1已知一种用于机械操纵托盘的设备，该设备具有背向彼此的第一托盘升降机和第二托盘升降机，其中用于在第一托盘升降机与第二托盘升降机之间转移托盘的转移单元布置在第一托盘升降机和第二托盘升降机上方。托盘升降机能够彼此独立地竖直移动。

发明内容

堆叠设备可以与其他操纵设备联接，以在机床(machine tool)上执行或支撑至少部分自动化的工件更换(也被称为装载)。

通过示例的方式，传送器(例如，托盘车等形式的地面传送器)可以被供给到第一侧，传送器承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件的堆垛。装载辅助件例如是托盘、所谓的欧式集装箱、货盘、小型装载承载器等。装载辅助件典型地承载或容纳多个或多种工件。在某些实施例中，装载辅助件被构造为容纳在机床中机加工之前的工件和在机床中机加工之后的工件。

堆叠设备通常被构造为形成一个布置在另一个上(堆叠)的装载辅助件的堆垛或将该堆垛分解(拆垛)。在机床的领域中，这通常用作用于由装载辅助件所容纳的工件的实际分离的准备措施。分离涉及通常使用其他操纵设备，例如操纵机器人对各个工件的移除或存放。相应地，如果为多个工件提供对应数量的装载辅助件，则该堆叠设备也可以用作工件的存储装置或中间存储装置(缓冲装置)。

在此背景下，本公开的目的是提供一种高效的堆叠设备，该堆叠设备在设计上紧凑并且可以不费力地实施。优选地，堆叠设备适合与操纵单元组合，该操纵单元从码垛设备的装载辅助件取得单个的工件、或将单个的工件递送到码垛设备的装载辅助件。优选地，堆叠设备可以被用作存储单元或缓冲装置，以使得能够半自动化的或高度自动化的处理多个或多种工件。此外，在本公开的上下文内，将提供一种设有这种堆叠设备的自动化模块、一种制造系统以及一种用于对机床供给的方法。

根据第一方面，本公开涉及一种用于操纵装载辅助件的堆叠设备，所述堆叠设备用于对机床的自动化供给，特别地用于自动化的工件更换，所述堆叠设备包括：

-基座；

-支柱框架，所述支柱框架由所述基座支撑并且承载至少一个第一竖直引导件和至少一个第二竖直引导件；

-第一侧，所述第一侧具有能够竖直移动的支撑段，所述支撑段用于接收传送器，所述传送器承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件，其中所述第一竖直引导件被分配至所述第一侧，并且其中所述支撑段能够沿着所述第一竖直引导件移动；和

-第二侧，所述第二侧具有能够竖直移动的升降托架，所述升降托架用于接收至少一个装载辅助件；

其中，所述升降托架被构造为支撑一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件，其中所述第二竖直引导件被分配至所述第二侧，并且其中所述升降托架能够沿着所述第二竖直引导件移动；

其中，所述支撑段和所述升降托架在所述支柱框架处背向彼此布置；以及

其中，所述支撑段和所述升降托架通过共同的联接构件以强制联接方式彼此联接，并且通过共同的竖直驱动器在所述支柱框架处能够沿相反的方向竖直移动。

以这种方式实现本公开的目的。

支撑段和升降托架例如是彼此机械联接的，特别地是强制联接的，并且可以竖直移动。这使得能够使用共同的竖直驱动器，例如具有(单一)马达或另一致动器。以这种方式，可以减少所需的安装空间。竖直驱动器可以被布置成提供良好的可接近性。

第一侧也可以被称为装载侧。例如，第一侧提供到外部(到环境)的接口。第一侧对于传送器是能够接近的。传送器(特别地，地面传送器)可以在第一侧被操纵，包括传送器与装载辅助件和布置在该装载辅助件中的负载件(通常是工件)的联接或去除联接。

在功能方面，第一侧可以因此被称为外侧。在功能方面，第二侧可以被称为内侧。第二侧还提供接口，该接口在功能上朝向机床定向。第二侧也可以被称为操纵侧，或者如果使用操纵机器人的话，则被称为机器人侧。在第二侧，单个工件通常相对于装载辅助件分隔开或被放在一起。

在示例性实施例中，支撑段被构造为接合在传送器下方以便能够提升该传送器。

传送器例如是地面传送器。通过示例的方式，地面传送器可以被构造为地面传送器车。传送器可以是被驱动的传送器或无驱动的传送器。传送器被构造为承载一个布置在另一个上的装载辅助件的堆垛。装载辅助件例如是托盘、货盘、欧式集装箱等。装载辅助件容纳工件并且有助于工件的操纵和转移。装载辅助件可以被构造为容纳各种不同的工件。工件可以松散地或以有序的形式布置在装载辅助件中。例如，装载辅助件具有用于工件的特定位置和容置部。

支撑段和升降托架两者被构造为支撑一个布置在另一个上的装载辅助件的堆垛。在一个实施例中，支撑段被构造为间接地支撑该堆垛。当支撑段承载传送器而该传送器又承载着堆垛时，就是这种情况。在一个实施例中，升降托架被构造为直接且立即地支撑该堆垛。为此目的，升降托架例如包括支撑部，该支撑部用于一个布置在另一个上的装载辅助件。

在示例性实施例中，堆叠设备具有可移动/可动的基座。以这种方式，堆叠设备可以根据需要与机床和/或其他操纵单元联接。以这种方式，机床和/或设有机床的制造系统保持灵活可用。

自动化供给包括至少部分自动化的工件交换过程。在示例性实施例中，这包括待处理的工件在堆叠设备的可以与传送器联接的第一侧与用于实际机加工的机床之间的完全自动化的转移、以及处理后的工件在机床与堆叠设备的第一侧之间的完全自动化的转移。可以理解，工件的移动可以部分地是单独的，但也可以部分地是成组的(例如，在装载装置中分批进行)。堆叠设备被构造为转移装载辅助件。由相应的装载辅助件所承载的工件因此在第一侧与第二侧之间来回移动。然后，可以通过布置在堆叠设备与机床之间的操纵单元进行进一步的分离。

在一个实施例中，支柱框架包括至少两个竖直引导件。第一竖直引导件被分配至第一侧，其中支撑段安装在第一竖直引导件上并且以能够竖直移动的方式引导该支撑段。第二竖直引导件与第二侧相关联，其中升降托架安装在第二竖直引导件上并且被引导以能够竖直移动。该至少一个竖直引导件在每种情况下可以包括两个或更多个平行布置的引导件导轨。

在示例性实施例中，在装载辅助件的堆垛在第一侧与第二侧之间转移期间，支撑段和升降托架能够以朝圣台阶特性曲线竖直移动，其中通过水平移动执行装载辅助件在第一侧与第二侧之间的转移。朝圣台阶特性曲线(皮尔格(pilger)过程)允许即使在借助于水平移动来转移的情况下(在转移期间的装载辅助件的移动期间没有附加的竖直分量)在第一侧与第二侧之间进行转移，并且当一个布置在另一个上的装载辅助件彼此接合时，情况也是如此。因此，不是在待转移的装载辅助件的一侧产生竖直分量，而是通过提升或下降堆垛来产生竖直分量，从该堆垛移除装载辅助件和/或将装载辅助件放置在该堆垛上。

在示例性实施例中，升降托架和支撑段在该至少一个竖直引导件上背向彼此布置，特别地，升降托架和支撑段各自在自己单独的竖直引导件上。在一个实施例中，升降托架和支撑段在支柱框架处被安装成能够竖直移动，其中支撑段沿朝向第一侧的方向延伸，并且升降托架沿朝向第二侧的方向延伸。

根据示例性实施例，支撑段和升降托架通过共同的牵引装置彼此联接，特别地是强制联接的，并且支撑段和升降托架可以沿着支柱框架处的至少一个竖直引导件沿相反的方向移动。例如，在操作中，牵引装置分别牢固地连接到升降托架以及牢固地连接到支撑段。这导致运动联接。至少在对应的实施例中，当支撑段被竖直驱动器移动时，升降托架也自动地移动。在替代性实施例中，这也适用于反之亦然。当支撑段向上移动时，升降托架向下移动，并且反之亦然。

根据另一示例性实施例，支撑段和升降托架的共同的竖直移动各自包括相同量的行程。至少根据示例性实施例，这分别导致具有相同行程的相反方向的竖直移动。支撑段和升降托架的联接在此导致相同量但沿相反方向的移动。

这可以例如借助于共同的牵引装置来完成，该共同的牵引装置将支撑段和升降托架彼此联接。牵引装置可以是齿形带、链、牵引索、能够偏转的牵引杆等。在示例性实施例中，以类似于在支柱框架的上部区域中上下倒置的U的方式偏转该牵引装置。偏转可以通过滑轮、轮等来实现。

可以设想将牵引装置设计为敞开的牵引装置，类似于上下倒置的U或直立的U。然而，也可以设想将牵引装置设计为闭合的牵引装置。在这种情况下，可以设想在支柱框架的上部区域和支柱框架的下部区域中为牵引装置提供偏转。

牵引装置也可以是组合的牵引/推动装置，使得可以传递的不仅仅是牵引力。驱动力可以直接引入到牵引装置中。然而，也可以设想以其他方式引入驱动力并且提供主要用于支撑段与升降托架之间的运动联接的牵引装置。

在示例性实施例中，支撑段和升降托架各自通过保持件连接到联接构件以用于竖直运动拽引(motion entrainment)。换言之，支撑段和升降托架可以附接至联接构件，使得当联接构件移动时，支撑段和升降托架的对应的移动随之发生。

根据另一示例性实施例，支撑段被构造为接合在能够滚动的传送器下方并且提升该能够滚动的传送器，该能够滚动的传送器被构造为接收一个布置在另一个之上的装载辅助件的堆垛，升降托架具有用于直接接收装载辅助件的堆垛的支撑部。因此，升降托架不被构造为接合在传送器下方并提升该传送器。升降托架被构造为直接拾取装载辅助件。支撑段被构造为通过中间的传送器来间接地提升装载辅助件。

根据另一示例性实施例，竖直驱动器作用在支撑段上，以使支撑段并且间接地使升降托架沿相反的方向竖直移动。可以设想将竖直驱动器独立于联接构件联接到支撑段。为此目的，竖直驱动器可以直接作用在支撑段上。支撑段经由联接构件(例如，带或类似的牵引装置)连接到升降托架以用于运动拽引。

竖直移动可以包括关于相应的竖直位置的台阶特性曲线或朝圣台阶特性曲线。以这种方式，被容纳在支撑段上的装载辅助件的堆垛可以在第一侧被逐渐地移除，并且作为结果，在第二侧的升降托架上建立装载辅助件的堆垛。

在示例性实施例中，竖直驱动器包括马达，该马达作用于具有竖直的主延伸方向的丝杠驱动器或滚珠丝杠驱动器。以这种方式，可以提供固定马达，该固定马达的输出部(例如，丝杠)直接地或间接地联接到支撑段。以这种方式，可以以足够的精度控制支撑段，以产生期望的移动特性(台阶特性曲线或朝圣台阶特性曲线)。

在示例性实施例中，为了驱动联接构件的目的，竖直驱动器的马达因此不直接连接到例如被构造为牵引装置的联接构件。取而代之的是，在该实施例中，通过马达的输出元件(例如，带螺纹的主轴)和通过支撑段来间接地驱动该牵引装置，该支撑段既联接到牵引装置又联接到输出元件。此外，在联接构件发生故障的情况下这可以提高安全性，这是因为输出元件不直接受到影响。

然而也可以设想，将竖直驱动器的马达直接联接到牵引装置。这适用于如下实施例，其中牵引装置被构造以用于形状配合的驱动，例如被构造为链或齿形带。

在示例性实施例中，竖直驱动器布置在第一侧以作用于在该第一侧的支撑段。驱动器的主要部件，例如马达、初级动力传动装置等，布置在第一侧。这也有助于保持第二侧对于操纵单元能够接近，以便在该第二侧分离工件或将工件收集在装载辅助件中。

换言之，通过示例的方式，由此提供了一种控制设备，该控制设备控制竖直驱动器，使得在装载辅助件的堆垛在第一侧与第二侧之间的转移期间，由于在支撑段与升降托架之间形成的联接，该支撑段和升降托架可以以台阶的形式竖直移动，该竖直移动可能具有朝圣台阶特性曲线。

例如如果在装载辅助件的底侧与布置在该底侧下方的堆垛的装载辅助件之间必须确保有足够的竖直距离，使得仅仅或几乎仅仅通过水平移动来进行第一侧与第二侧之间的转移，朝圣台阶特性曲线可以是有帮助的。这同样地适用于堆垛的最后一个(下部)装载辅助件，该最后一个(下部)装载辅助件直接搁置在升降托架上和/或直接搁置在支撑段处的传送器上。以这种方式，例如，干涉的装载辅助件可以彼此脱开。

根据另一示例性实施例，还设置转移单元，所述转移单元被构造为在所述第一侧与所述第二侧之间转移装载辅助件，其中特别地在所述支柱框架处形成转移开口，所述转移开口能够被所述转移单元通过并且能够被装载辅助件通过。该转移单元也可以被称为重新定位设备。根据示例性实施例，所述支柱框架支撑所述转移单元。根据示例性实施例，所述转移开口可以由恰好一个装载辅助件通过，其中多个装载辅助件可以一个接一个地通过该转移开口。

在示例性实施例中，转移单元布置在支撑段和升降托架上方。转移单元确保了装载辅助件在第一侧与第二侧之间的转移。在示例性实施例中，第一侧和第二侧至少部分地彼此分隔开，特别地通过分隔壁而彼此分隔开，该分隔壁被转移开口中断。

根据示例性实施例，转移开口形成在支柱框架的上部区域中。通过示例的方式，转移开口具有适合于装载辅助件的高度和宽度的高度和宽度，使得装载辅助件可以行进通过该转移开口，但是在第一侧与第二侧之间不存在太大的开口。单一装载辅助件可以行进通过转移开口。这导致当在第一侧与第二侧之间转移多个装载辅助件的堆垛时单个装载辅助件的特定操纵。

在示例性实施例中，支柱框架因此被分隔壁闭合，与第一侧和第二侧之间的转移开口分开。在一个实施例中，转移开口布置在支柱框架的上部区域中，并且被构造成使得一个布置在另一个上的两个装载辅助件不能行进通过该转移开口。

根据另一示例性实施例，转移单元包括悬挂承载器，所述悬挂承载器具有用于抓住和保持装载辅助件的锁定机构。在示例性实施例中，悬挂承载器从上方接合装载辅助件以便抓住并保持该装载辅助件。这可以以形状配合和/或摩擦锁定的方式完成。锁定机构可以被构造为主动的或被动的锁定机构，即被构造有该锁定机构自己的驱动器或没有该锁定机构自己的驱动器。悬挂承载器例如被构造为在第一侧与第二侧之间水平地来回移动的穿梭件。

根据另一示例性实施例，以目标性的方式控制支撑段和升降托架的共同的竖直驱动器，以便相对于转移单元接近期望的竖直位置，以用于拾取或递送装载辅助件。这相应地包括其他部分的对应的相反移动。通过悬挂承载器抓住装载辅助件可以包括由支撑段和/或升降托架进行的目标性的转移行程。通过悬挂承载器递送装载辅助件可以包括由支撑段和/或升降托架进行的目标性的接纳行程。这考虑了如下事实，根据某些实施例，悬挂承载器本身不能竖直移动。

根据另一示例性实施例，所述转移单元具有水平驱动器，所述水平驱动器至少当该水平驱动器已经接近所述第一侧时基本上布置在该第一侧。特别地，水平驱动器布置在第一侧的支撑段上方。通过示例的方式，当悬挂承载器已经移动到第一侧时，水平驱动器完全地或几乎完全地位于第一侧。通过这种方式，在第二侧从上方可以良好地接近。例如，这可以被操纵单元使用，该操纵单元从上部装载辅助件移除工件或将工件存放在上部装载辅助件中。

在示例性实施例中，水平驱动器包括呈缸形式的致动器。示例性地，水平致动器包括可以在两个端位置之间移动的流体缸。例如，这种缸包括具有能够延伸的活塞杆的缸壳体。然而，也可以设想不同于流体致动器的致动器，例如具有带螺纹的主轴或滚珠丝杠主轴的电马达，该带螺纹的主轴或滚珠丝杠主轴与类似螺母形状的配对物相互配合以产生线性运动。在示例性实施例中，转移单元不具有竖直驱动器。相比之下，装载辅助件由竖直驱动器提供，该竖直驱动器移动支撑段和升降托架。

根据另一示例性实施例，转移单元定位在第一侧的第一位置，使得由第二侧的升降托架所承载的装载辅助件对于操纵单元能够从上方自由地接近。这适用于相应的堆垛的上部装载辅助件。因此，转移单元不会干涉进一步的转移步骤和分离步骤。在本公开的上下文中，能够自由接近应被理解为操纵单元可以到达工件在装载辅助件中的任何位置。

根据另一示例性实施例，转移单元具有能够水平移动的水平滑架，该水平滑架特别地能够以恒定的竖直位置水平移动。悬挂承载器安装在水平滑架上或与该水平滑架形成为一体。

根据另一示例性实施例，转移单元可以水平地伸缩，特别地，转移单元具有双引导件，所述双引导件相对于引导件基座能够移动，并且具有两个平行的引导件部分，所述两个平行的引导件部分中的一个引导件部分被分配至所述引导件基座，并且另一个引导件部分被分配至所述水平滑架。以这种方式，可以限制转移单元的水平安装空间，但仍然可以实现足够大的水平行进距离。

根据另一示例性实施例，水平滑架、引导件基座和双引导件通过牵引装置而彼此连接，使得当双引导件相对于引导件基座移动时，水平滑架相对于双引导件特别沿相同的方向移动。以这种方式，存在相联接的移动，使得对于水平驱动器的给定的行进距离，布置在水平滑架上的悬挂承载器的更大的行进距离是可能的。至少在示例性实施例中，相联接的运动允许将水平驱动器的行进距离转换成水平滑架的两倍大的行进距离。

在示例性实施例中，引导件基座牢固地固定到支柱框架。双引导件可以通过水平驱动器沿着引导件基座相对于支柱框架移动。双引导件承载例如被构造为牵引装置的联接构件，该联接构件一方面联接到引导件基座并且另一方面联接到水平引导件以用于运动拽引。牵引装置例如是齿形带、链、牵引索、能够偏转的牵引杆等。在示例性实施例中，双引导件在其两端的每端处具有用于牵引装置的偏转器。以这种方式，获得转移单元的伸缩能力，其中不需要附加的致动器。

根据另一示例性实施例，转移单元的水平驱动器直接联接到转移单元的被构造为牵引装置的联接构件。以这种方式，水平驱动器例如可以被构造为旋转驱动器，并且控制该联接构件以用于移动悬挂承载器。例如，这适用于被构造用于形状配合移动的联接构件，例如齿形带或链。

根据另一示例性实施例，在第一侧和第二侧中的每一侧形成用于接收装载辅助件的堆垛的两个位置，其中能够彼此独立地控制和移动两个堆垛。以这种方式，增加堆叠设备的容量。在示例性实施例中，第二侧的两个堆垛可以被同一个操纵单元到达。通过设置在第一侧和第二侧的两个位置，可以实现两个功能上平行的传送路径，通过这些传送路径可以供给或排出带有工件的装载辅助件。应当理解，也可以设想在第一侧和第二侧的每一侧上具有多于两个的位置并且对应地多于两个的传送路径的实施例。以这种方式，可以增加工件容量。

在一个实施例中，两个路径中的每个路径包括支撑段和升降托架，其中共同的竖直驱动器对于每个路径是可用的，并且其中还为每个路径分配具有水平驱动器的转移单元。在示例性实施例中，设置两个路径以用于并行操作。在示例性实施例中，这不包括堆叠设备内的各个装载辅助件在两个路径之间的转移。

如果设置两个这样的路径，则可以与主时间并行地将工件供应到第二侧，并且如果需要的话，可以与主时间并行地在不同的装载辅助件之间切换。以这种方式，进一步减少了非生产性的辅助处理时间。使用两个路径还可以在不同的工件之间或不同的处理任务之间进行切换，其中除了当前活动的堆垛之外，还可以在第二侧提供具有装载辅助件的另一堆垛，这能够无缝地用于操纵任务。

在一个实施例中，这两个位置彼此相邻地布置，使得可以并排地操纵两个堆垛。可以与主时间并行地处理各个堆垛。这也适用于具有相同类型的工件的两个堆叠。在转移两个堆垛中的一个堆垛的装载辅助件的情况下，操纵单元可以接近另一堆垛。

设置两个路径，每条路径在第一侧和第二侧具有两个位置，还增加了堆叠设备的存储容量。双重结构在机加工期间提供了增加的冗余。还可以设想，使用一个路径来提供待处理的工件(毛坯或半成品)，并且使用另一路径来接收和递送处理后的工件(成品)。例如，同一个装载辅助件不能够或不应该拾取机加工之前的工件和机加工之后的工件两者的情况下，这是可以设想的。

根据另一方面，本公开还涉及一种自动化模块，该自动化模块包括根据本文描述的实施例中的至少一个实施例的堆叠设备以及操纵单元，该操纵单元适于在由堆叠设备提供的装载辅助件与机床之间转移工件。

这种自动化模块可以被构造为能够移动的。如果需要的话，自动化模块可以联接到机床。相应地，堆叠设备和操纵单元可以在结构上组合。可以设想其他设计。具有操纵单元的自动化模块管理工件更换，即机床的装载和卸载。操纵单元可以从堆叠设备的第二侧提供的装载辅助件移除工件，以及将工件递送到装载辅助件。由于堆叠设备可以具有相当大的缓冲容量，因此可以以半自动化的或完全自动化的方式处理成批的工件。通过示例的方式，这包括装载和卸载，即在机床中机加工之前和机加工之后的工件。

堆叠设备与机床之间的转移可以是直接的或间接的。还可以设想考虑缓冲存储装置。操纵单元示例性地被构造为机器人或操纵机器人。在示例性实施例中，操纵单元是铰接臂机器人。这不应以限制性的方式来理解。在示例性实施例中，操纵单元是地面安装的(直立安装的)。

在示例性实施例中，操纵单元安装在天花板侧(被悬置)。

根据另一方面，本公开涉及一种制造系统，该制造系统包括机床和根据本文描述的实施例中的至少一个实施例的自动化模块。

根据另一方面，本公开涉及一种制造系统，该制造系统包括机床和根据本文描述的实施例中的至少一个实施例的堆叠设备，其中优选地设置操纵单元，该操纵单元插入在堆叠设备与机床之间，以用于在堆叠设备和机床之间转移工件。

机床特别地是处理机器。一般地，机床是用于减材和/或增材机加工的机器。

根据另一方面，本公开涉及一种用于对机床进行供给的方法，特别地用于自动化的工件更换，所述方法包括以下步骤：

-提供堆叠设备，所述堆叠设备具有：基座；支柱框架，所述支柱框架由所述基座支撑并且承载至少一个第一竖直引导件和至少一个第二竖直引导件；第一侧，所述第一侧具有能够竖直移动的支撑段，所述支撑段用于接收传送器，所述传送器承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件，其中所述第一竖直引导件被分配至所述第一侧，并且其中所述支撑段能够沿着所述第一竖直引导件移动；第二侧，所述第二侧具有能够竖直移动的升降托架，所述升降托架用于接收至少一个装载辅助件，所述升降托架被构造为承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件，其中所述第二竖直引导件被分配至所述第二侧，并且其中所述升降托架能够沿着所述第二竖直引导件移动，并且其中所述支撑段和所述升降托架在所述支柱框架处背向彼此布置；和转移单元，所述转移单元被构造为在所述第一侧与所述第二侧之间转移装载辅助件；

其中，所述支撑段和所述升降托架通过共同的联接构件以强制联接方式彼此联接，并且通过共同的竖直驱动器在所述支柱框架处能够沿相反的方向竖直移动；

-将承载一个布置在另一个上的至少两个装载辅助件的堆垛的传送器供给到所述第一侧；

-通过所述支撑段接收带有所述装载辅助件的所述传送器；

-竖直移动所述支撑段，使得能够通过所述转移单元抓住上部装载辅助件；

-通过所述转移单元抓住所述上部装载辅助件；

-用所述转移单元将所述装载辅助件从所述第一侧水平移动到所述第二侧；以及

-竖直移动所述升降托架，使得所述装载辅助件能够作为上部装载辅助件被所述转移单元存放在所述升降托架上、或存放在已经提供在所述升降托架处的装载辅助件上；

其中，所述支撑段的竖直移动和所述升降托架的竖直移动涉及强制联接，并且特别地涉及朝圣台阶特性曲线。

应当理解，可以类似于根据本公开的堆叠设备、自动化模块和制造系统的实施例来配置根据本公开的方法，并且反之亦然。根据本公开的方法可以使用根据本公开的堆叠设备。根据本公开的堆叠设备适用于在根据本公开的方法中使用。这同样适用于根据本公开的自动化模块。

根据本公开的方法准许半自动化的或完全自动化地提供具有多个工件的装载辅助件，具有良好的可接近性以用于分离。此外，支撑段和升降托架的相联接的或强制联接的竖直移动使得在不需要单独的驱动单元的情况下能够以简单的方式进行协调移动。

堆垛通常包括两个或更多个装载辅助件。堆垛的上部装载辅助件在每种情况下都是能够从上方接近的装载辅助件，其布置在至少一个另外的装载辅助件之上。在一个实施例中，如果仅一个装载辅助件布置在升降托架或支撑段上，则该装载辅助件也可以被理解为上部装载辅助件。

支撑段和升降托架的相联的移动简化了多个装载辅助件在第一侧与第二侧之间的转移。换言之，随着支撑段处的装载辅助件的堆垛被转移单元逐件地转移到在第二侧的升降托架上所形成的堆垛，带有传送器的支撑段逐渐地上升。这涉及升降托架的等同的逐渐下降移动。

支撑段和升降托架的竖直移动彼此适应。可以通过调整支撑段与升降托架之间的联接构件的长度来影响输出高度(或支撑段与升降托架之间的输出高度偏移)。如果上部装载辅助件要分别从布置在下方的装载辅助件提升和/或放下到布置在下方的装载辅助件上，则支撑段和升降托架的竖直移动可以具有朝圣台阶特性曲线。

根据该方法的示例性实施例，转移单元在装载辅助件已经被存放之后从第二侧水平地移动回到第一侧，使得另一装载辅助件从传送器移除并且存放在已经在升降托架上等待的装载辅助件上，用于机加工目的移除各个工件从由升降托架所保持的堆垛的上部装载辅助件开始。

根据该实施例，因此在第一侧与第二侧之间转移整个堆垛(多个装载辅助件)。从第二侧的堆垛的上部装载辅助件(该装载辅助件可以是第一侧的堆垛的下部装载辅助件)开始，操纵单元可以开始分离和转移工件。

根据另一示例性实施例，在处理之后，工件被存放在由升降托架保持的堆垛的上部装载辅助件中，使得当被完全装满时，上部装载辅助件可以通过转移单元从第二侧移动回到第一侧。这例如包括支撑段和升降托架的相联接的且彼此相反的竖直行进移动。

因此，从上部装载辅助件开始，将堆垛转移回到第一侧。如果处理后的工件被排出到其他地方，这也可以在空的装载辅助件的情况下进行。换言之，首先将堆垛中的待处理的零部件完全从第一侧转移到第二侧。在那里，从上部装载辅助件开始，开始向机床的转移。

处理后的工件可以存放在相同的装载辅助件中。也可以设想将处理后的工件存放在不同的装载辅助件中，例如存放在属于第二传送路径的另一位置中。当上部装载辅助件被完全清空、或未处理的工件与处理后的工件的完全交换已经完成时，可以使用转移单元将该装载辅助件转移回到第一侧。这可以通过布置在下方的其他装载辅助件继续进行。

应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，前面提到的特征和下面提到的特征不仅可以被用于分别指示的组合中，而且可以被用于其他组合中或作为孤立的特征。

附图说明

参考附图通过对若干个示例性实施例的以下描述和解释，本公开的其他特征和优点将变得明显，其中：

图1：是堆叠设备的实施例的透视图；

图2：是根据图1的堆叠设备的另一透视详图，以图示处于不同取向的升降驱动器，出于图示的原因隐藏了各个部件；

图3：是根据图1的堆叠设备的另一透视详图，以图示具有水平驱动器的转移单元，其中出于图示的原因隐藏了各种部件；

图4：是基于图3的透视详图，其中以与图3的操作位置不同的操作位置示出转移单元；

图5：是基于图4的图示的放大侧视图；

图6：是具有堆叠设备和操纵单元的自动化模块的实施例的示意性侧视图；

图7：是根据图6的自动化模块的另一视图，其中以与图6的操作位置不同的操作位置示出堆叠设备；

图8：是制造系统的实施例的示意性侧视图；

图9至图12：是图示堆叠顺序的堆叠设备的若干个示意性侧视图；

图13：是图示在堆叠设备的一个实施例中具有朝圣台阶特性曲线的相联的升降运动的示意图；

图14：是具有相关联的操纵单元的堆叠设备的另一简化侧视图，以图示用于操纵单元的接近区域；

图15：是具有被分配操纵单元的两个平行的传送路径的堆叠设备的简化示意性俯视图；和

图16：是图示用于对机床进行供给的方法的实施例的框图。

具体实施方式

参考图1并且补充参考图2至图5，图示了总体上指示的堆叠设备的示例性设计、特征和功能。

图1示出了堆叠设备10的透视图。图2示出了堆叠设备10在与图1的取向不同的取向上的详细视图。图3至图5通过详细视图图示了堆叠设备10的组件的不同状态。堆叠设备10也可以称为码垛设备和/或组合的码垛和卸垛设备10。堆叠设备10适合与机床(machinetool)的自动化结合使用。

堆叠设备10包括基座12，该基座12也可以被称为机架或框架。基座12可以被构造为能够滚动的或可移动的。基座12支撑支柱框架16，该支柱框架16在示例性实施例中包括竖直定向的立柱18、20、22和横梁24。横梁24也可以被称为上横梁。

堆叠设备10包括第一侧30和第二侧32。在示例性实施例中，支柱框架16将第一侧30与第二侧32分隔开。根据图1的示例性实施例还包括第一传送路径34和第二传送路径36，比较图1中的双箭头。两个传送路径34、36彼此独立地布置。关于详细设计，传送路径34、36是相似或相同构造的，因此以下解释适用于传送路径34、36两者。

使用堆叠设备10以用于在第一侧30与第二侧32之间转移其中容纳有工件的多个装载辅助件40、42、44、46(也比较图6至图12)。装载辅助件40、42、44、46示例性地被形成为托盘、容器、箱柜、货盘等。在示例性实施例中，装载辅助件40、42、44、46具有用于接收多个工件的位置48。

在示例性实施例中，支柱框架16支撑基本上竖直地(沿着竖直定向的平面)延伸的分隔壁50。分隔壁50将第一侧30与第二侧32彼此分隔开。在分隔壁50上方形成转移开口52。在示例性实施例中，为第一传送路径34和第二传送路径36中的每个传送路径设置转移开口52。在示例性实施例中，转移开口52具有分别允许装载辅助件40、42、44、46行进通过该转移开口52的宽度和高度。转移开口52被构造成例如使得恰好一个装载辅助件40、42、44、46可以通过。

支柱框架16承载至少一个竖直引导件58、60。在示例性实施例中，设置面向第一侧30的第一竖直引导件58，也比较图2。此外，设置面向第二侧32的第二竖直引导件60。在示例性实施例中，竖直引导件58、60中的每个竖直引导件包括两个引导件导轨。这不应被理解为限制性的。在第一竖直引导件58处，支撑段64被布置成能够竖直移动。升降托架(console)66被布置成能够在第二竖直引导件60上竖直移动。

在示例性实施例(比较图2)中，锁定特征68与支撑段64相关联。支撑段64被构造为接合在传送器70下方并且提升该传送器70。锁定特征68将传送器70的位置固定到支撑段64。传送器70例如是传送器滑架(carriage)72。可以设想其他传送器或地面传送器。传送器70被构造为接收装载辅助件40、42、44、46的堆垛(stack)，并且可以与该装载辅助件40、42、44、46的堆垛一起被供给到堆叠设备10的第一侧30。装载辅助件40、42、44、46不必预先从传送器70移除。装载辅助件40、42、44、46可以与传送器70一起进入堆叠设备10并且被支撑段64提升到那里。在示例性实施例中，支撑段64在传送器滑架72的轮之间接合在传送器滑架72的基板下方，以便提升该传送器滑架72。

堆叠设备10具有竖直驱动器74。为每个传送路径34、36设置竖直驱动器74。在示例性实施例中，竖直驱动器74包括马达76，该马达76布置在支柱框架16的上端处，例如布置在横梁24附近。马达76坐落在马达支架78上，该马达支架78以固定到框架的方式连接到支柱框架16，比较图2。马达76示例性地被构造为电马达。马达76驱动主轴(spindle)80，该主轴80示例性地被构造为带螺纹的主轴或滚珠丝杠。在示例性实施例中，主轴80与驱动螺母82相互配合。当主轴80旋转时，驱动螺母82竖直移动。

能够竖直移动的行进托架84支撑驱动螺母82。行进托架84连接到支撑段64并且被结合地安装以用于经由滑架86而在竖直引导件58上竖直行进。当竖直驱动器74的马达76被致动以旋转地驱动该主轴80时，这导致承载该驱动螺母82的行进托架84的竖直移动，并因此导致支撑段64的竖直移动。通过这种方式，传送器70与布置在该传送器上的装载辅助件40、42、44、46的堆垛一起可以上升或下降。

根据本公开，第一侧30的支撑段64的移动与第二侧32的升降托架66的移动相联。在示例性实施例中，这通过联接构件90发生，再次比较图1和图2。在示例性实施例中，经由偏转器92(例如，偏转辊)来引导联接构件90。联接构件90示例性地被构造为牵引装置96。牵引装置96示例性地被构造为齿形带、拉杆、拉线、股线、带、链等。在下文中，牵引装置96的示例性设计为齿形带，以用于说明目的。

图2图示了使用偏转器92以类似于倒U形的方式在第一侧30与第二侧32之间引导在此被构造为牵引装置96的联接构件90。联接构件90的第一端通过保持件94连接到滑架86并因此连接到行进托架84和支撑段64，以用于运动拽引(motion entrainment)。联接构件90的第二端连接到升降托架66以用于运动拽引。在示例性实施例中，这是通过布置在滑架98上的保持件100来完成的，该滑架98被分配给联接构件90的第二端。升降托架66的滑架98布置在第二竖直引导件60上以便能够竖直移动。

升降托架66还包括用于(直接地)接收装载辅助件40、42、44、46的支撑部102。在根据图1和图2的示例性实施例中，装载辅助件40、42、44、46直接地布置在第二侧32的升降托架66的支撑部102上。另一方面，布置在第一侧30的支撑段64用于间接地接收此类装载辅助件40、42、44、46。装载辅助件40、42、44、46经由传送器70分别被间接地布置在第一侧30的支撑段64上，和/或被该传送器70保持。

除了竖直驱动器74之外，堆叠设备10还包括具有水平驱动器112的转移单元110。补充参考图3至图5来图示转移单元110的设计。转移单元110设置在支撑段64和升降托架66上方。在示例性实施例中，转移单元110布置在支柱框架16的上端处，靠近横梁24。

转移单元110包括水平驱动器112。水平驱动器112包括致动器114，该致动器114在示例性实施例中被构造为缸或线性缸。致动器114可以是流体致动器。这不应被理解为是限制性的。转移单元110还包括水平滑架118，可以由致动器114直接地或间接地水平移动该水平滑架118。以这种方式，已经被支撑段64和/或升降托架66的竖直致动器74竖直移动的装载辅助件40、42、44、46可以在第一侧30与第二侧32之间水平地交换。

在示例性实施例中，水平滑架118承载悬挂承载器120，该悬挂承载器120包括锁定机构122(比较图1和图2)。在示例性实施例中，锁定机构122被构造为以形状配合(form-fit)和/或摩擦锁定的方式将(单一)装载辅助件40、42、44、46保持和固定到悬挂承载器120。悬挂承载器120被构造为接触装载辅助件40、42、44、46的上侧，和/或用锁定机构122固定装载辅助件40、42、44、46的上部区域。

类似于穿梭件，悬挂承载器120可以在第一侧30与第二侧32之间来回移动。悬挂承载器120被构造为抓住和保持装载辅助件40、42、44、46。图3图示了悬挂承载器120设置在第一侧30的状况。图4和图5图示了悬挂承载器120布置在第二侧32的状况。

在根据图3至图5的示例性实施例中，转移单元110是可伸缩的。这具有的优点是，至少在图3所示的位置中，转移单元110不会阻挡或仅轻微地阻挡第二侧32。因此，第二侧3对于操纵单元是能够接近的，例如用于从装载辅助件40、42、44、46移除工件、或将工件转移到装载辅助件40、42、44、46。

在示例性实施例中，水平驱动器112的致动器114包括壳体126，该壳体126也可以被称为缸。壳体126附接到保持板128，该保持板128又以固定到框架的方式固定到支柱框架16。致动器114还包括杆130，该杆130也可以被称为活塞杆。杆130可以从壳体126伸出或缩回到壳体126中。杆130包括头部件132，该头部件132在示例性实施例中联接到驱动器136。当壳体126固定到框架时，驱动器136可以经由杆130和头部件132以平移的方式水平移动。

承载器136联接到双引导件140以用于运动拽引。当驱动器136被致动器114水平移动时，双引导件140也水平移动。双引导件140具有第一引导件部分142和第二引导件部分144。第一引导件部分142联接到水平滑架118。第二引导件部分144联接到引导件基座146，该引导件基座146固定到致动器114的支撑板128和/或壳体126。在示例性实施例中，第一引导件部分142是下引导件部分，并且第二引导件部分144是上引导件部分。

杆130和头部件132的移动通过驱动器136直接地使双引导件140相对于引导件基座146移动。在示例性实施例中，双引导件140具有通过中间板150而彼此连接的两个平行的双引导件导轨。

水平引导件118通过联接构件152功能性地联接到引导件基座146和双引导件140，该联接构件152在示例性实施例中被形成为牵引装置154。联接构件152可以是链、带的形式，或以其他方式被构造为牵引装置154。在示例性实施例中，牵引装置154是齿形带。

在示例性实施例中，联接构件152是周向联接构件，并且通过两个偏转器156、158引导该联接构件152。偏转器156、158各自被构造为辊。联接构件152通过保持件160固定地联接到水平滑架118和/或悬挂承载器120以用于运动拽引。联接构件152通过保持件162固定地联接到引导件基座146和/或支撑板128以用于运动拽引。这种功能性联接导致如下事实，一方面，当致动器114通过杆130而被延伸时，双引导件140直接地平移且水平地移动，并且此外，沿着双引导件140，水平滑架118和与该水平滑架一起的悬挂承载器120附加地平移且水平地移动，特别地沿相同的方向平移且水平地移动。以这种方式，导致转移单元110的伸缩移动。可以通过转移单元110将装载辅助件40、42、44、46在第一侧30(支撑段64)与第二侧32(升降托架66)之间移动。

转移单元110的伸缩特征具有的优点是，转移单元110的固定到框架的主要部件布置在第一侧30上，以及悬挂承载器120在第一侧30的位置(比较图3)中，转移单元110没有占据或没有过度地占据第二侧32。换言之，第二侧32对于操纵单元等是可用的。转移单元110可以完全地或几乎完全地移动到第一侧30。

图6和图7图示了由200表示的自动化模块，其包括堆叠设备10和操纵单元210。在示例性实施例中，堆叠设备10和操纵单元210使用相同的基座12。操纵单元210与堆叠设备10的第二侧32相关联。换言之，堆叠设备10可以在第一侧30与第二侧32之间转移装载辅助件40、42、44、46，以允许操纵单元210在第二侧32移除或放置工件。

操纵单元210示例性地被构造为机器人212，特别是被构造为工业机器人、铰接臂机器人等。在示例性实施例中，操纵单元210包括相对于彼此能够移动(特别是能够枢转)的各种不同的构件。在示例性实施例中，操纵单元210安装在基座12上。操纵单元210包括工件抓持器214，该工件抓持器214可以到达第二侧32的装载辅助件40、42、44、46的堆垛的上部装载辅助件40、42、44、46，并且在那里抓住或存放工件。

在图6中，转移单元110的悬挂承载器120定位在第二侧32处，以在该第二侧32处拾取或递送装载辅助件40、42、44、46。在图7中，转移单元110的悬挂承载器120定位在第一侧30处，以在那里拾取或递送装载辅助件40、42、44、46。在示例性实施例中，转移单元110基本上限于悬挂承载器120的水平移动。图7图示了锁定机构122如何能够接合装载辅助件40、42、44、46以提升该装载辅助件40、42、44、46并将其固定到悬挂承载器120。

由支撑段64提供装载辅助件40、42、44、46(提供堆垛的相应的上部装载辅助件40、42、44、46)受到支撑段64的升降移动的影响，比较图7中的双箭头220。类似地，装载辅助件40、42、44、46的递送可以受到升降托架66的升降移动的影响，比较图7中的箭头222。在示例性实施例中，支撑段64和升降托架66的升降移动220、222是在机械上强制联接的(force-coupled)。设置联接构件90以联接支撑段64和升降托架66(在图6和图7中仅由虚线表示)。升降托架66下降的量与支撑段64上升的量相同，并且反之亦然。

转移单元110可以水平地移动悬挂承载器120，比较箭头224。由于在示例性实施例中转移单元110的悬挂承载器120不能竖直移动，因此在用悬挂承载器120直接转移期间也需要支撑段64和/或升降托架66的升降移动220、222。由单一竖直驱动器74(图1和图2)产生升降移动220、222。

图8图示了由300表示的制造系统。制造系统300包括机床310和与该机床310联接的自动化模块200。在示例性实施例中，自动化模块200包括操纵单元210和堆叠设备10。在示例性实施例中，堆叠设备10的基座12被构造为是能够移动的，并且设有滑架230。以这种方式，自动化模块200可以根据需要联接到机床310，以使装载过程自动化。

机床310包括床身312，该床身312支撑水平引导件320，该水平引导件320支撑滑块322，该滑块322支撑水平引导件324。水平引导件320和324彼此垂直定向。水平引导件324与支撑竖直引导件328的另一滑块326相关联。工具主轴330被接收在竖直引导件328上以能够竖直移动。工具主轴330被构造为接收机加工工具。工具主轴330通过引导件320、324、328能够相对于工件台340在三个轴线上移动。在示例性实施例中，工件台340被构造为接收工件342、344。例如，工件台340包括用于两个工件342、344的位置，其中工件台340是能够旋转的，使得分别是一个工件342、344处于供应位置而另一工件处于机加工位置。这不应被以限制性的方式理解。

操纵单元210可以在堆叠设备10的第二侧32与机床310之间转移工件342、344。以这种方式，可以实现部分自动化的或高度自动化的装载过程。在这种情况下，有利的是堆叠设备10也可以用作缓冲存储装置。在堆叠设备10的第二侧32与机床310之间交换单独形式的工件342、344。经由堆叠设备10的第一侧30使用装载辅助件40、42、44、46分批地进行工件342、344与环境的交换。

参考图9至图12，图示了堆叠设备10的操作模式。在图9中，四个装载辅助件40、42、44、46(I-IV)的完整堆垛布置在第一侧30上。使用升降移动(图7中的220、222)以及水平移动(图7中的224)，堆垛被逐步地拆分，其中各个装载辅助件40、42、44、46被转移单元110的悬挂承载器120接纳并且从第一侧30转移到第二侧32(比较图10和图11)。逐步地，提升第一侧30的支撑段64，以将剩余的装载辅助件40、42、44、46(I-IV)供给到转移单元110。由于联接的移动，第二侧32的升降托架66逐渐下降。以这种方式，在第二侧32上能够获得足够的空间来容纳装载辅助件40、42、44、46(I-IV)。

布置在第一侧30的支撑段64上的堆垛的顶处的装载辅助件(比较图9至图12中的表示I)首先被转移，并且相应地转移在第二侧62的升降托架66上的堆垛的底处。顺序(顶-底)因此在第一侧30与第二侧32之间的转移期间改变。这可以这样使用，例如，当在第一侧30处提供具有待处理的新工件的装载辅助件40、42、44、46的堆垛时，首先将该堆垛完全转移到第二侧32。在该第二侧32处，从上部装载辅助件40、42、44、46(在图12中，IV)开始，然后工件被操纵单元210分离和移除，并且被供应用于在机床310中进行处理。

以这种方式，堆垛的上部装载辅助件40、42、44、46可以逐渐被清空。也可以设想，用处理后的工件替换未处理的工件。当第二侧32的上部装载辅助件40、42、44、46已经被完全处理时，对于支撑段64可以发生朝向第一侧30的返回。装载辅助件40、42、44、46可以在那里被放置在传送器70上。以这种方式，可以逐件地处理第二侧32的装载辅助件40、42、44、46的堆垛。

在示例性实施例中，支撑段64和升降托架66的升降移动具有反向的台阶特性曲线(step characteristic)。图13结合图6、图7和图9至图12图示了示例性的朝圣(pilgrim)台阶特性曲线。上面已经进一步指出，在某些实施例中，具有悬挂承载器120的转移单元110可以专门水平移动。相应地，用于转移或接纳装载辅助件40、42、44、46的供应(供给)移动和升降移动都通过支撑段64和升降托架66的竖直移动来执行。由于强制联接，导致对称的设计。

图13示出了图表。横坐标240描述时间。纵坐标242描述相应的竖直位置(升降位置)。该图表被划分成段I-IV。段I-IV各自指的是在图9至图12中被标记为I-IV的装载辅助件40、42、44、46中的一个装载辅助件的操纵。曲线250描述了支撑段64的当前升降位置。镜像反转的曲线252描述了升降托架66的相关联的升降位置。附图标记254表示支撑段64的初始位置。附图标记256表示升降托架66的初始位置，比较图9。

段I-IV中的支撑段64和升降托架66的移动各自具有特性，并且彼此镜像反转。通过示例的方式，参考段IV，描述了在支撑段64处的传送器70上的下部装载辅助件40的转移，比较图1和图4。从先前在段III中假设的升降位置开始，当对应的装载辅助件42(III)已经被递送到第二侧32时，支撑段64进一步上升。附图标记260描述了提升，在该提升时装载辅助件40已经朝向转移单元110的悬挂承载器120移动如此远，使得由悬挂承载器120接纳成为可能。然而，由于示例性实施例中的装载辅助件40、42、44、46是彼此嵌套的，并且如果需要的话，与传送器70一起，需要从该极限升降位置开始稍微下降支撑段64(转移行程260)。转移行程260在升降托架66的一侧被反映在反向行程(counter stroke)262中。

在支撑段64已经返回(下降)之后，对于具有悬挂承载器120的转移单元110能够获得足够的空间以将装载辅助件40(I)从第一侧30水平移动到第二侧32。如果在没有其他措施的情况下在那里从悬挂承载器120拆卸装载辅助件40(I)，该装载辅助件40(I)将会降落下来一点。因此，升降托架66现在上升一点(接纳提升266)，使得装载辅助件40(I)可以无缝地放置在装载辅助件42、44、46(II-IV)的等待堆垛上。升降托架66一侧的接纳行程266与支撑段64一侧的反向行程264成镜像。最后，为了将具有悬挂承载器120的转移单元110释放并且移动回到第一侧30，升降托架66再次略微下降。这导致了整体的朝圣台阶特性曲线。基本上连续的升降移动(在斜率上没有符号的变化)至少短暂地被沿相反方向的升降移动(斜率的符号的短暂变化)中断。

图14是基于图12并且图示了在装载辅助件40、42、44、46的堆垛上方的自由空间270，当具有悬挂承载器120的转移单元110已经移动回到第一侧30时产生该自由空间270。装载辅助件40、42、44、46的堆垛的顶部对于操纵单元210是易于接近的，使得抓持器214可以移除或存放工件。自由空间270也由转移单元110的伸缩能力产生，在示例性实施例中，该转移单元110在水平驱动器112的缩回状态中完全地或几乎完全地布置在第一侧30。

参考图15，通过具有相关联的操纵单元210的堆叠设备10的俯视图来图示双通道的实施例。比较图1。堆叠设备10具有第一传送路径34和第二传送路径36，该第一传送路径34和第二传送路径36在示例性实施例中在功能上和空间上彼此平行定向。传送路径34、36中的每个传送路径在第一侧30与第二侧32之间延伸。第一传送路径34在第一侧30包括拾取位置280。第二传送路径36在第一侧30包括拾取位置282。在其上拾取有装载辅助件40、42、44、46的传送器70可以被供给到拾取位置280、282中的每个拾取位置，并且在那里被拾取在支撑段64上并且根据需要被提升。这可以在拾取位置280、282处彼此独立地发生。

第一传送路径34在第二侧32包括供应位置284。第二传送路径36在第二侧32包括供应位置286，在每种情况下，提供能够竖直移动的升降托架66，该能够竖直移动的升降托架66被构造为接收装载辅助件40、42、44、46的堆垛。装载辅助件40、42、44、46可以在传送路径34、36内在第一侧30与第二侧32之间转移。在示例性实施例中，在传送路径34、36之间可以没有装载辅助件40、42、44、46的转移。支柱框架16在第一侧30与第二侧32之间限定分隔平面290。

使用各自具有拾取位置280、282和供应位置284、286的两个传送路径34、36增加了堆叠设备10的灵活性、冗余度和性能。以这种方式可以覆盖更多的应用。示例性地，两个传送路径34、36中的一个传送路径用于供应未处理的工件，而两个传送路径34、36中的另一传送路径用于排出处理后的工件。这不应被理解为是限制性的。也可以设想，沿着同一个传送路径34、36来回供给未处理的工件和处理后的工件两者。在示例性实施例中，两个传送路径34、36，特别地第二侧32的两个供应位置284、286由同一个操纵单元210服务。这不应被理解为是限制性的。

参考图16，使用框图来图示用于向机床供给工件的方法的实施例。第一步骤S10包括提供根据本文描述的实施例中的至少一个实施例的堆叠设备。特别地，堆叠设备具有用于接收具有多个装载辅助件的传送器的能够竖直移动的支撑段，该能够竖直移动的支撑段与用于接收装载辅助件的堆垛的能够竖直移动的升降托架强制联接。

进一步的步骤S12包括向传送器供给装载辅助件的堆垛。传送器可以是被驱动的或非驱动的。作为示例，传送器被供给到堆叠设备的第一侧的拾取位置，并且在那里被放置在支撑段上。这之后可以是步骤S14，该步骤14包括在传送器下方由支撑段接合布置在该传送器上的装载辅助件。

在进一步的步骤S16中，支撑段与布置在该支撑段上的任何装载辅助件一起被提升，以便将上部装载辅助件供给到转移单元，特别地供给到那里的悬挂承载器。这种升降移动导致在堆叠设备的相对的第二侧的升降托架的强制联接的竖直移动。当上部装载辅助件足够靠近悬挂承载器定位时，在步骤S18中，装载辅助件可以被悬挂承载器抓住和固定，例如使用悬挂承载器处的锁定机构来抓住和固定，该锁定机构以形状配合和/或摩擦锁定的方式接合装载辅助件。此后，支撑段可以稍微向下移动以释放上部装载辅助件。

在随后的步骤S20中，由悬挂承载器保持的装载辅助件通过转移单元从第一侧水平移动到第二侧。由于被联接的升降移动，升降托架已经处于用于接纳装载辅助件的有利的开始位置。接下来可以是步骤S22，该步骤S22包括在悬挂承载器上的装载辅助件的方向上的升降托架的接纳行程，以便能够无缝地从悬挂承载器接纳装载辅助件。在步骤S24中发生由升降托架进行的接纳，该步骤S24可以包括升降托架的有限的后退允许转移单元的悬挂承载器从第二侧返回到第一侧。

在示例性实施例中，提供了计数器(counter)(参考符号S26)以确保步骤S16至S24被运行多次，对应于要在第一侧与第二侧之间转移的装载辅助件的数量。最后，在示例性实施例中，通过第一侧的传送器所提供的所有装载辅助件被转移到第二侧。在该第二侧处，在操纵单元的帮助下，可以进行在第二侧与机床之间的分离和转移。如果处理后的工件在处理之后被再次转移到装载辅助件，则可以至少部分地向后运行该过程，以将装载辅助件从第二侧转移回到第一侧，并且在那里将该装载辅助件存放在传送器上。如果处理后的工件被卸载到其他地方并且空的装载辅助件被转移回到第一侧，则可以执行类似的过程。

Claims (20)

1.一种用于操纵装载辅助件(40、42、44、46)的堆叠设备，所述堆叠设备用于对机床(300)的自动化供给，特别地用于自动化的工件更换，所述堆叠设备包括：

-基座(12)；

-支柱框架(16)，所述支柱框架由所述基座(12)支撑并且承载至少一个第一竖直引导件(58)和至少一个第二竖直引导件(60)；

-第一侧(30)，所述第一侧具有能够竖直移动的支撑段(64)，所述支撑段用于接收传送器(70)，所述传送器承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件(40、42、44、46)，其中所述第一竖直引导件(58)被分配至所述第一侧(30)，并且其中所述支撑段(64)沿着所述第一竖直引导件(58)能够移动；和

-第二侧(32)，所述第二侧具有能够竖直移动的升降托架(66)，所述升降托架用于接收至少一个装载辅助件(40、42、44、46)，其中所述升降托架(66)被构造为支撑一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件(40、42、44、46)，其中所述第二竖直引导件(60)被分配至所述第二侧(32)，并且其中所述升降托架(66)沿着所述第二竖直引导件(60)能够移动，其中所述支撑段(64)和所述升降托架(66)在所述支柱框架(16)处背向彼此布置；以及

其中，所述支撑段(64)和所述升降托架(66)通过共同的联接构件(90)以强制联接方式彼此联接，并且通过共同的竖直驱动器(74)在所述支柱框架(16)处能够沿相反的方向竖直移动。

2.根据权利要求1所述的堆叠设备，其中，在装载辅助件(40、42、44、46)的堆垛在所述第一侧(30)与所述第二侧(32)之间转移期间，所述支撑段(64)和所述升降托架(66)能够以朝圣台阶特性曲线竖直移动，其中通过水平移动来执行装载辅助件(40、42、44、46)在所述第一侧(30)与所述第二侧(32)之间的转移。

3.根据权利要求1或2所述的堆叠设备，其中，所述联接构件(90)被构造为牵引装置(96)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的堆叠设备，其中，所述支撑段(64)和所述升降托架(66)的共同的竖直移动(220、222)各自包括相同量的行程。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的堆叠设备，其中，所述支撑段(64)被构造为接合在能够滚动的传送器(70)下方并且提升所述能够滚动的传送器(70)，所述能够滚动的传送器(70)被构造为接收一个布置在另一个上的装载辅助件(40、42、44、46)的堆垛，并且其中所述升降托架(66)具有支撑部(102)，所述支撑部用于直接地接收装载辅助件(40、42、44、46)的堆垛。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的堆叠设备，其中，所述竖直驱动器(74)作用在所述支撑段(64)上，以使所述支撑段(64)并且间接地使所述升降托架(66)特别地以具有台阶特性的曲线或朝圣台阶特性的曲线沿相对于彼此相反的方向竖直移动，。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的堆叠设备，还包括转移单元(110)，所述转移单元被构造为在所述第一侧(30)与所述第二侧(32)之间转移装载辅助件(40、42、44、46)，其中特别地在所述支柱框架(16)处形成转移开口(52)，所述转移开口能够被所述转移单元(110)通过并且能够被装载辅助件(40、42、44、46)通过。

8.根据权利要求7所述的堆叠设备，其中，所述转移单元(110)包括悬挂承载器(120)，所述悬挂承载器具有用于抓住和保持装载辅助件(40、42、44、46)的锁定机构(122)。

9.根据权利要求7或8所述的堆叠设备，其中，所述支撑段(64)和所述升降托架(66)的共同的竖直驱动器(74)被选择性地控制以相对于所述转移单元(110)接近期望的竖直位置，以用于接收或递送装载辅助件(40、42、44、46)。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的堆叠设备，其中，所述转移单元(110)包括水平驱动器(112)，所述水平驱动器至少当该水平驱动器(112)已经接近所述第一侧(30)时基本上设置在该第一侧(30)。

11.根据权利要求10所述的堆叠设备，其中，所述转移单元(110)定位在所述第一侧(30)的第一位置，使得被所述升降托架(66)支撑在所述第二侧(32)的装载辅助件(40、42、44、46)对于操纵单元(210)能够从上方自由地接近。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的堆叠设备，其中，所述转移单元(110)包括能够水平移动的水平滑架(118)，特别地所述水平滑架能够以恒定的竖直位置水平移动。

13.根据权利要求12所述的堆叠设备，其中，所述转移单元(110)是水平伸缩的并且包括双引导件(140)，所述双引导件相对于引导件基座(146)能够移动，并且设有两个平行的引导件部分(142、144)，所述两个平行的引导件部分中的一个引导件部分与所述引导件基座(146)相关联，并且所述两个平行的引导件部分中的另一个引导件部分与所述水平滑架(118)相关联。

14.根据权利要求13所述的堆垛设备，其中，所述水平滑架(118)、所述引导件基座(146)和所述双引导件(140)通过牵引装置(154)而彼此联接，使得当所述双引导件(140)相对于所述引导件基座(146)移动时，所述水平滑架(118)相对于所述双引导件(140)移动。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的堆叠设备，其中，在所述第一侧(30)和所述第二侧(32)上各自形成有用于接收装载辅助件(40、42、44、46)的堆垛的两个位置(280、282；284、286)，并且其中能够彼此独立地控制和移动两个堆垛。

16.一种自动化模块，所述自动化模块包括操纵单元(210)和根据权利要求1-15中任一项所述的堆叠设备(10)，所述操纵单元被布置成在由所述堆叠设备(10)所提供的装载辅助件(40、42、44、46)与机床(300)之间转移工件(342、344)。

17.一种制造系统，所述制造系统包括机床(300)和根据权利要求16所述的自动化模块(200)。

18.一种用于对机床(300)进行供给的方法，特别地用于自动化的工件更换，所述方法包括以下步骤：

-提供堆叠设备(10)，所述堆叠设备包括：基座(12)；支柱框架(16)，所述支柱框架由所述基座(12)支撑并且承载至少一个第一竖直引导件和至少一个第二竖直引导件(58)；第一侧(30)，所述第一侧具有能够竖直移动的支撑段(64)，所述支撑段用于接收传送器(70)，所述传送器承载一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件(40、42、44、46)，其中所述第一竖直引导件(58)被分配至所述第一侧(30)，并且其中所述支撑段(64)沿着所述第一竖直引导件(58)能够移动；第二侧(32)，所述第二侧具有能够竖直移动的升降托架(66)，所述升降托架用于接收至少一个装载辅助件(40、42、44、46)，其中所述升降托架(66)被构造为支撑一个布置在另一个上的两个或更多个装载辅助件(40、42、44、46)，其中所述第二竖直引导件(60)被分配至所述第二侧(32)，并且其中所述升降托架(66)沿着所述第二竖直引导件(60)能够移动，并且其中所述支撑段(64)和所述升降托架(66)在所述支柱框架(16)处背向彼此布置；和转移单元(110)，所述转移单元被构造为在所述第一侧(30)与所述第二侧(32)之间水平地转移装载辅助件(40、42、44、46)；

其中，所述支撑段(64)和所述升降托架(66)通过共同的联接构件(90)以强制联接方式彼此联接，并且通过共同的竖直驱动器(74)在所述支柱框架(16)处能够沿相反的方向竖直移动；

-将承载一个布置在另一个上的至少两个装载辅助件(40、42、44、46)的堆垛的传送器(70)供给到所述第一侧(30)；

-通过所述支撑段(64)接收带有所述装载辅助件(40、42、44、46)的所述传送器(70)；

-竖直移动所述支撑段(64)，使得能够通过所述转移单元(110)抓住上部装载辅助件(40、42、44、46)；

-通过所述转移单元(110)抓住所述上部装载辅助件(40、42、44、46)；

-用所述转移单元(110)将所述装载辅助件(40、42、44、46)从所述第一侧(30)水平移动到所述第二侧(32)；以及

-竖直移动所述升降托架(66)，使得所述装载辅助件(40、42、44、46)能够作为上部装载辅助件(40、42、44、46)被所述转移单元(110)存放在所述升降托架(66)上、或存放在已经提供在所述升降托架(66)的装载辅助件(40、42、44、46)上；

其中，所述支撑段(64)的竖直移动和所述升降托架(66)的竖直移动涉及强制联接，并且特别地涉及朝圣台阶特性曲线。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述装载辅助件(40、42、44、46)已经被存放之后，所述转移单元(110)从所述第二侧(32)水平移动回到所述第一侧(30)，使得从所述传送器(70)取得另外的装载辅助件(40、42、44、46)并且将该另外的装载辅助件存放在已经设置在所述升降托架(66)上的所述装载辅助件(40、42、44、46)上，并且其中用于机加工目的的移除单个的工件(342、344)从由所述升降托架(66)保持的堆垛的所述上部装载辅助件(40、42、44、46)开始进行。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，在机加工之后，将工件(342、344)存放在由所述升降托架(66)保持的所述堆垛的所述上部装载辅助件(40、42、44、46)中，使得当被完全装满时，所述上部装载辅助件(40、42、44、46)能够通过所述转移单元(110)从所述第二侧(32)移动回到所述第一侧(30)，包括所述支撑段(64)和所述升降托架(66)的相联接的且彼此相反的竖直移动。

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