DE102014114258A1

DE102014114258A1 - Robot cell for parallel loading and unloading of single-station cutting machines

Info

Publication number: DE102014114258A1
Application number: DE102014114258.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Andreas Kruck
Original assignee: SK TECHNOLOGIES UG HAFTUNGSBESCHRANKT; SK-TECHNOLOGIES UG (HAFTUNGSBESCHRANKT)
Current assignee: SK TECHNOLOGIES UG HAFTUNGSBESCHRANKT; SK-TECHNOLOGIES UG (HAFTUNGSBESCHRANKT)
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2034-10-01
Also published as: DE102014114258B4

Abstract

Roboterzelle (1) mit einem Roboterzellenraum (15) zum Be- und Entladen von Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen (2) und mit einem Maschinenraum (14), wobei in dem Roboterzellenraum (15) wenigstens ein Roboter (7) angeordnet ist und wobei in dem Maschinenraum (14) wenigstens zwei Spannstellen (5, 6) und wenigstens eine Bearbeitungsspindel (13) einer Einzelplatz-Zerspanungsmaschine (2) angeordnet sind, so dass mit dem Roboter (7) die Spannstellen (5, 6) zur Werkstückaufnahme in dem Maschinenraum (14) erreichbar sind, wobei der Roboterzellenraum (15) an den Maschinenraum (14) ankoppelbar ist, so dass im angekoppelten Zustand von dem Roboterzellenraum (15) und dem Maschinenraum (14) ein Bearbeitungsraum ausgebildet ist.Robot cell (1) with a robot cell space (15) for loading and unloading single-station cutting machines (2) and with a machine room (14), wherein in the robot cell space (15) at least one robot (7) is arranged and wherein in the machine room (14) at least two clamping points (5, 6) and at least one machining spindle (13) of a single-station cutting machine (2) are arranged so that with the robot (7) the clamping points (5, 6) for workpiece mounting in the machine room (14 ), wherein the robot cell space (15) to the machine room (14) can be coupled, so that in the coupled state of the robot cell space (15) and the machine room (14) is formed a processing space.

Description

Die Erfindung betrifft eine Roboterzelle zum Be- und Entladen von Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. und eine Vorrichtung zum Zerspanen gemäß dem Patentanspruch 19. The invention relates to a robot cell for loading and unloading of single-station cutting machines according to the preamble of patent claim 1 and a device for machining according to claim 19.

Derartige Anordnungen sind in vielfältiger Form prinzipiell bekannt und werden vor allem in Verbindung mit CNC-gesteuerten Maschinen eingesetzt. Such arrangements are known in principle in a variety of forms and are mainly used in conjunction with CNC-controlled machines.

Hier und im Folgenden wird mit dem Begriff Roboterzelle eine eigene Einheit bezeichnet. Im Gegensatz hierzu werden bei starren Systemen Einzelroboter fest mit einer Werkzeugmaschine verbunden oder auf dem Boden verankert. Diese starren Systeme erweisen sich oft als unflexibel und bedürfen zusätzlicher Sicherheitseinrichtungen. Here and below, the term robot cell refers to a separate unit. In contrast, in rigid systems, individual robots are firmly connected to a machine tool or anchored to the ground. These rigid systems often prove inflexible and require additional safety features.

Als Hauptzeit wird hier und im Folgenden die Bearbeitungszeit von Werkstücken bezeichnet. Bei hauptzeitparallelem Be- und Entladen (auch hauptzeitneutral genannt) nehmen diese Be- und Entladevorgänge keinen Einfluss auf die Bearbeitungszeit der Werkstücke. Hier und im Folgenden bezeichnet der Begriff Be- und Entladeraum einen separat vorhandenen, abgetrennten Raum zur Be- und Entladung von Werkstücken in die Spannstellen. The main time is referred to here and below as the machining time of workpieces. During loading and unloading parallel to the time of loading (also called capital-neutral), these loading and unloading processes have no influence on the processing time of the workpieces. Here and below, the term loading and unloading means a separate, separate space for loading and unloading of workpieces in the clamping points.

Der Begriff Einzelplatzmaschine bezeichnet hier und im Folgenden eine Werkzeugmaschine, bei der die Bearbeitungsspindeln einer Werkstück tragenden Aufnahme (z.B. Maschinentisch) fest zugeordnet sind. Die Werkstück tragende Aufnahme (z.B. Maschinentisch oder Zusatzachse) wird also nicht von einer Bearbeitungsstelle zur nächsten oder von Bearbeitungsstelle zum Be- und Entladeraum transferiert. The term single-user machine designates here and below a machine tool in which the machining spindles are permanently assigned to a workpiece-carrying receptacle (for example a machine table). The workpiece-carrying receptacle (for example, machine table or additional axis) is thus not transferred from one processing point to the next or from the processing point to the loading and unloading space.

Die Bearbeitungsspindel wird vorzugsweise zur spanenden Bearbeitung (auch spanabhebenden Bearbeitung genannt) verwendet. Hierbei sind die gängigen spanenden Bearbeitungsverfahren Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden, Schleifen, Polieren, Läppen, Honen als Hauptanwendungsfälle zu nennen. The machining spindle is preferably used for machining (also called machining). Here are the common machining processes milling, drilling, tapping, grinding, polishing, lapping, honing as a main application to call.

Für eine hauptzeitparallele Be- und Entladung von Zerspanungsmaschinen sind im Stand der Technik zwei verschiedene Konzepte bekannt. Erstens die Bearbeitung auf Wechselplatzmaschinen, bei denen der Bearbeitungsraum vom Be- und Entladeraum (auch Bestückungsraum genannt) in der Maschine durch eine Wand voneinander getrennt ist. Zweitens sind Transfermaschinen zu nennen, bei denen mehrere Bearbeitungsstationen beispielsweise nach einem Rundtaktprinzip angeordnet sind. Auch hier sind Be- und Entladeräume voneinander getrennt. For a main time parallel loading and unloading of cutting machines two different concepts are known in the prior art. First, the processing on a change machine, in which the processing space from the loading and unloading space (also called assembly space) is separated in the machine by a wall. Second, transfer machines should be mentioned, in which several processing stations are arranged, for example, according to a rotary indexing principle. Here, too, loading and unloading rooms are separated from each other.

Das Einwechseln des Werkstücks vom Bestückungsplatz zum Bearbeitungsplatz dauert bei solchen Konzepten je nach Maschinenausführung einige Sekunden, welche nicht hauptzeitparallel ablaufen, also als Nebenzeit die Gesamtzeit verlängern und das Werkstück letztendlich verteuern. The replacement of the workpiece from the place of assembly to the processing station takes a few seconds depending on the machine design, which do not run parallel to the main time, ie extend the total time as an additional time and ultimately make the workpiece more expensive.

Beiden Konzepten gemein ist, dass die eigentliche Spannzeit von Werkstücken jedoch nicht zur eigentlichen Hauptzeit hinzugerechnet werden muss, da das Spannen von Werkstücken im Bestückungsraum erfolgt, während im Bearbeitungsraum zerspant wird. Das Spannen der Werkstücke läuft also hauptzeitparallel, sofern die Spannzeit kürzer ist, als die Bearbeitungszeit. Lediglich das Einwechseln der Spannstelle vom Bestückungsraum zum Bearbeitungsraum läuft nicht hauptzeitparallel. Nachteile dieser beiden Maschinenkonzepte sind: sehr teure Maschineninvestition sowie Zusatzzeit durch Einwechseln des Werkstücks vom Bestückungsplatz zum Bearbeitungsplatz bei jedem Bearbeitungszyklus, sowie entsprechende Drehdurchführungen für Medien der Spannmittel z.B. Öl für Hydraulikspannung an den Spannstellen. Insbesondere weisen Wechselplatzmaschinen einen Drehtisch auf, was einen Nachteil hinsichtlich des technischen Aufwandes darstellt. Ferner beanspruchen Wechselplatzmaschinen aufgrund eines Drehtisches viel Platz, woraus sich ein Platzproblem ergeben kann. Außerdem benötigen derartige Maschinen aufgrund auftretender Drehbewegungen relativ viel Energie. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass bekannte Roboterzellen so aufgebaut sind, dass der Roboter bei solchen Maschinen während der Bearbeitungszeit nicht in den Maschinenraum eingreifen kann. Oft erweist sich dann die Verwendung mehrerer Spannstellen als wenig sinnvoll, da das Be- und Entladen dieser weiteren Spannstellen nicht hauptzeitparallel verläuft und zu lange dauert. Meist ist der Maschinenraum komplett geschlossen, um den Roboterzellenraum vom Bearbeitungsraum zu trennen. Der Zugang zwischen Roboterzellenraum und Bearbeitungsraum öffnet erst nach Bearbeitungsende. Erst dann kann das Be- und Entladen der Spannstellen erfolgen. Common to both concepts, however, is that the actual clamping time of workpieces does not have to be added to the actual main time, since the clamping of workpieces takes place in the assembly space while machining in the processing space. The clamping of the workpieces thus runs parallel to the main time, provided that the clamping time is shorter than the processing time. Only the replacement of the clamping point from the assembly room to the processing room does not run parallel to the main time. Disadvantages of these two machine concepts are: very expensive machine investment and additional time by replacing the workpiece from the placement place to the processing station at each machining cycle, as well as corresponding rotary feedthroughs for media of the clamping means, e.g. Oil for hydraulic tension at the clamping points. In particular, change machines have a turntable, which represents a disadvantage in terms of technical complexity. Furthermore, changing machines claim a lot of space due to a turntable, which can result in a space problem. In addition, such machines require relatively much energy due to rotational movements occurring. The invention is based on the problem that known robot cells are constructed so that the robot can not intervene in such machines during the processing time in the engine room. Often, then, the use of multiple clamping points proves to be less useful, since the loading and unloading of these other clamping points does not run parallel to the main time and takes too long. Most of the machine room is completely closed to separate the robot cell room from the processing room. The access between the robot cell room and the processing room opens only after the end of processing. Only then can the loading and unloading of the clamping points take place.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Roboterzelle zum hauptzeitparallelen Be- und Entladen von Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen und eine Vorrichutng zum Zerspanen ohne Wechselplatzausführung und ohne Transferausführung, bei denen jeweils, abgesehen von einer relativ sehr kurzen Fahrzeit eines Maschinentisches von einer Spannposition zur nächsten, keine Zusatzzeit durch Einwechseln des Werkstücks vom Bestückungsplatz zum Bearbeitungsplatz bei jedem Bearbeitungszyklus entsteht, bereitzustellen. The object of the invention is therefore to provide a robot cell for parallel-time loading and unloading of single-station cutting machines and a Vorrichutng for machining without change space design and transfer without transfer, in which, apart from a relatively short travel time of a machine table from one clamping position to the next, No additional time is created by changing the workpiece from the placement station to the processing station during each machining cycle.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Roboterzelle zum hauptzeitparallelen Be- und Entladen von Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Zerspanen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19. The object of the invention is achieved by a robot cell for parallel loading and unloading of single-user Cutting machines with the features of claim 1 and a device for machining with the features of claim 19.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Roboterzelle mit einem Roboterzellenraum zum Be- und Entladen von Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen mit einem Maschinenraum, wobei in dem Roboterzellenraum wenigstens ein Roboter angeordnet ist und wobei in dem Maschinenraum wenigstens zwei Spannstellen und wenigstens eine Bearbeitungsspindel einer Einzelplatz-Zerspanungsmaschine angeordnet sind, so dass mit dem Roboter die Spannstellen zur Werkstückaufnahme in dem Maschinenraum erreichbar sind, zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboterzellenraum an den Maschinenraum ankoppelbar ist, so dass im angekoppelten Zustand von dem Roboterzellenraum und dem Maschinenraum ein Bearbeitungsraum ausgebildet ist. Durch Verwendung mehrerer Spannstellen können auch verschiedene Werkstücke parallel bearbeitet werden, in dem die verschiedenen Spannstellen einfach mit unterschiedlichen Werkstück-Spannmitteln ausgestattet werden. Hiermit lässt die Erfindung zu, dass bei einem kompletten Bearbeitungsdurchgang mehrere unterschiedliche Werkstücke bearbeitet werden. Mit der Funktionalität der Ankoppelbarkeit kann die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine manuell bestückt werden. Bei abgekoppeltem Roboterzellenraum ist die Einrichtung des Maschinenraums mit Werkstücken relativ einfach. Manueller Betrieb bedeutet ein Betrieb mittels menschlichem Eingriff. Durch Ankoppeln der Roboterzelle kann die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine im sogenannten Automatikbetrieb automatisch bestückt werden. Vorteilhaft erweist sich eine Roboterzelle bei dauerhaftem Automatikbetrieb, wenn Reparaturen oder Wartungsarbeiten im Maschinenbereich durchgeführt werden müssen. Dann kann die Roboterzelle einfach abgekoppelt werden. Ein „starres System“ erweist sich hier oft als schwer oder nicht zugänglich. Durch die Roboterzelle wird ein gefahrbringender Zutritt oder Zugang abgesichert. The robot cell according to the invention with a robot cell space for loading and unloading single-station cutting machines with a machine room, wherein in the robot cell space at least one robot is arranged and wherein in the machine room at least two clamping points and at least one machining spindle of a single-station cutting machine are arranged so that with the robot, the clamping points for workpiece holder in the machine room can be reached, is characterized in that the robot cell space can be coupled to the machine room, so that in the coupled state of the robot cell room and the machine room, a processing space is formed. By using several clamping points, different workpieces can be machined in parallel, in which the different clamping points are easily equipped with different workpiece clamping devices. This allows the invention to be processed in a complete processing passage several different workpieces. With the functionality of the coupling ability, the single-place cutting machine can be equipped manually. With the robot cell space disconnected, setting up the machine room with workpieces is relatively easy. Manual operation means operation by means of human intervention. By coupling the robot cell, the single-station cutting machine can be automatically populated in the so-called automatic mode. Advantageously, a robotic cell proves to be in permanent automatic mode when repairs or maintenance in the machine area must be performed. Then the robot cell can be disconnected easily. A "rigid system" often turns out to be difficult or impossible to access. The robot cell ensures a dangerous access or access.

Vorzugsweise ist die Roboterzelle an die Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen lösbar ankoppelbar. Bei Reparaturen oder Wartungsarbeiten im Maschinenbereich kann die Roboterzelle einfach abgekoppelt werden. Ein „starres System“ erweist sich hier oft als schwer oder nicht zugänglich. Preferably, the robot cell can be detachably coupled to the single-station cutting machines. For repairs or maintenance in the machine area, the robot cell can easily be disconnected. A "rigid system" often turns out to be difficult or impossible to access.

Vorteilhafterweise weist eine Koppelstelle der Roboterzelle zwischen Roboterzellenraum und Maschinenraum an der Einzelplatz-Zerspanungsmaschine eine Koppelstellenabdichtung auf. Die Koppelstellenabdichtung bildet eine Verbindung von Roboterzelle mit der Maschine. Somit wird der Maschinenraum mit dem Roboterzellenraum kombiniert. Es existiert kein eigener Be- und Entladeraum, wie dies bei Wechselplatz- oder Transfermaschinen der Fall ist, sondern nur Be- und Entladepositionen. Unter Be- und Entladeposition wird hier und im Folgenden die Position der Be- und Entladung unabhängig vom Raum verstanden. Ist die Koppelstelle zur Maschine mit einer Koppelstellenabdichtung ausgeführt, kann vorteilhafterweise ein Austreten von Zerspanungshilfsstoffen und anderen Medien und Spänen vermieden werden. Advantageously, a coupling point of the robot cell between the robot cell space and the machine room on the single-station machine has a coupling point seal. The coupling point seal forms a connection between the robot cell and the machine. Thus, the engine room is combined with the robot cell room. There is no separate loading and unloading room, as is the case with changing machines or transfer machines, but only loading and unloading positions. Under loading and unloading position here and below the position of the loading and unloading is understood independent of the room. If the coupling point to the machine is designed with a coupling point seal, it is advantageously possible to avoid leakage of machining aids and other media and chips.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine von dem Roboter hauptzeitparallel, vorzugsweise automatisiert, be- und entladbar. Bei hauptzeitparallelem Betrieb können in der Werkzeugmaschine Werkstücke bearbeitet und gleichzeitig neue Werkstücke zugeführt werden. Diese Zuführung kann direkt oder mittels Werkstückträger erfolgen. According to a preferred embodiment of the invention, the single-station cutting machine by the robot main time parallel, preferably automated, loading and unloading. In parallel operation, workpieces can be processed in the machine tool and new workpieces can be fed simultaneously. This feed can be done directly or by means of workpiece carriers.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Roboterzelle geeignet ausgebildet, so dass mit dem Roboter die Spannstellen zur Werkstückaufnahme in dem Maschinenraum bei stillstehender und/oder laufender Bearbeitungsspindel erreichbar sind. Bei laufender Bearbeitungsspindel fallen Spindelstopps weg, welche bei Wechselplatzmaschinen beim entsprechenden Platzwechsel nötig sind. In a further development of the invention, the robot cell is suitably designed so that the clamping points for workpiece reception in the machine room can be reached with the robot when the machining spindle is stationary and / or running. When the machining spindle is running, spindle stops are eliminated, which are necessary in the case of change machines when changing the location.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Roboterzelle Ansteuerungsmittel auf. Mit Ansteuerungsmittel können die Spannstellen angesteuert werden und ein Spannen von zugeführten Werkstücken durch die Roboterzelle ausgelöst werden. Im Automatikbetrieb können somit die Spannstellen automatisch im Dauerzyklus gespannt werden. In a further embodiment of the invention, the robot cell has drive means. With control means, the clamping points can be controlled and a clamping of supplied workpieces are triggered by the robot cell. In automatic mode, the clamping points can thus be clamped automatically in the continuous cycle.

Vorzugsweise sind die Ansteuerungsmittel geeignet ausgebilet, dass die Spannstellen unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass während an einer der Spannstellen bearbeitet wird, an einer anderen Spannstelle be- und entladen werden kann. Preferably, the drive means are suitably ausgebilet that the clamping points are independently controllable. Advantage of this embodiment is that while being processed at one of the clamping points, can be loaded and unloaded at another clamping point.

Vorteilhafterweise ist in dem Bearbeitungsraum eine Spannstellenabschirmung angeordnet, wobei die Spannstellenabschirmung fest an einem Maschinentisch, an dem Roboter oder an der Bearbeitungsspindel angeordnet ist. Die Spannstellenabschirmung schützt vor Hilfsstoffen der Zerspanung (Medien wie Öl oder Emulsion) sowie Spänen aus dem Zerspanungsprozess. Außerdem wird durch die Spannstellenabschirmung weniger Reinigung der Spannstellen erforderlich. Advantageously, a clamping point screen is arranged in the processing space, wherein the clamping point screen is fixedly arranged on a machine table, on the robot or on the machining spindle. The clamping point shielding protects against cutting aids (media such as oil or emulsion) as well as chips from the machining process. In addition, the clamping point shielding requires less cleaning of the clamping points.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Roboter mehrarmig ausgeführt. Bei einem mehrarmigen Roboter kann jeweils ein Arm unabhängig von einem anderen Arme eine Aufgabe ausführen, womit ein Vorteil im Hinblick auf eine resultierende verkürzte Bearbeitungszeit entsteht. According to a preferred embodiment of the invention, the robot is designed with multiple arms. In a multi-armed robot, one arm each perform a task independently of another arm, thus creating an advantage in terms of resulting shortened machining time.

Vorteilhafterweise ist die Spannstellenabschirmung von wenigstens einem Roboterarm in einer Abschirmungsposition haltbar und das Be- und Entladen der Spannstellen erfolgt von wengistens einem weiteren Roboterarm. Advantageously, the Spannstellenabschirmung of at least one robot arm in a shielding durable and the loading and unloading of the clamping points is carried out by at least one other robot arm.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem Bearbeitungsraum eine Roboterabschirmung angeordnet. Die Roboterabschirmung schützt den Roboter vor Zerspanungshilfsstoffen und Spänen sowie vor sonstiger Verschmutzung. In a further development of the invention, a robot shield is arranged in the processing space. The robot shield protects the robot from cutting aids and chips as well as from other contamination.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Maschinentisch wenigstens entlang einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung bewegbar, wobei vorzugsweise die erste Richtung und die zweite Richtung im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Ein derartig bewegbarer Maschinentisch begünstigt das Be- und Entladen der Einzelplatz-Zerspanungsmaschine, verglichen mit Maschinen, bei denen der Maschinentisch auch Z-Achsbewegungen ausführt. Bei Tischbewegungen in einer Ebene senkrecht zur Bearbeitungsspindel (XY-Ebene), kann die Steuerung einen Eingriff beispielsweise während Bohrzyklen zulassen, da dann nur Z-Achsbewegungen ausgeführt werden. Dauert die Maschinenbe- und entladung länger, als dieser Programmteil, so stoppt die Bearbeitung kurzzeitig. According to an advantageous embodiment of the invention, the machine table is movable at least along a first direction and a second direction, wherein preferably the first direction and the second direction are substantially perpendicular to each other. Such a movable machine table favors the loading and unloading of the single-place machine, compared with machines in which the machine table also performs Z-axis movements. For table movements in a plane perpendicular to the machining spindle (XY plane), the controller can allow an intervention, for example during drilling cycles, since then only Z-axis movements are performed. If the machine loading and unloading takes longer than this program part, the processing stops for a short time.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine eine Zusatz-Achse auf. Zusatz-Achsen können auf dem Maschinentisch oder am Maschinengestell befestigt werden. Bei bauartbedingt möglichem Aufbau der Maschine kann der Maschinentisch auch entfallen und die Zusatz-Achse die Funktion des Maschinentisches einnehmen. Die Zusatzachsen werden dann oftmals direkt am Maschinengestell angebracht. Mittels dieser Zusatz-Achse entsteht eine weitere Bearbeitungsachse, welche nicht mit der Bearbeitungsspindel ausgeführt wird, sondern mit einer Aufspannachse. In a development of the invention, the single-station cutting machine has an additional axis. Additional axles can be mounted on the machine table or on the machine frame. If the design of the machine is possible, the machine table can also be omitted and the additional axis can assume the function of the machine table. The additional axes are then often mounted directly on the machine frame. By means of this additional axis creates a further machining axis, which is not performed with the machining spindle, but with a Aufspannachse.

Vorzugsweise sind die Spannstellen um die Zusatz-Achse rotierbar angeordnet. Solche Zusatz-Achsen werden verwendet, um die Werkstücke von mehreren Seiten bearbeiten zu können. Rotierbar angeordnete Spannstellen ermöglichen einen Späneabfall mittels Schwerkraft, was den Schutz der zu be- und entladenden Spannstellen vor Verschmutzung erleichtert. Preferably, the clamping points are arranged rotatably about the additional axis. Such additional axes are used to process the workpieces from multiple sides. Rotierbar arranged clamping points allow a chip drop by gravity, which facilitates the protection of loading and unloading clamping points from contamination.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Spannstellen auf Wiegenplatten angeordnet. Durch Bestückung der Wiegenplatte mit Spannstellen von wenigstens einer Seite, vorteilhafter jedoch von wenigstens zwei Seiten, kann erreicht werden, dass ein Be- und Entladen auf der Bearbeitungsspindel gegenüberliegenden Seite oder in einem anderen geeigneten Winkel zur Spindel ermöglicht wird. Hierdurch kommt es zu einer Spannstellenabschirmung durch die Wiegenplatte und einem Späneabfall mittels Schwerkraft, was den Schutz der zu be- und entladenden Spannstellen vor Verschmutzung erleichtert. In a further development of the invention, the clamping points are arranged on weighing plates. By equipping the weighing plate with clamping points of at least one side, but advantageously of at least two sides, it can be achieved that loading and unloading on the machining spindle opposite side or at another suitable angle to the spindle is made possible. This results in a Spannstellenabschirmung by the weighing plate and a chip waste by gravity, which facilitates the protection of loading and unloading clamping points from contamination.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Bewegungen des Roboters, des Maschinentisches, und/oder eine Bewegung einer Zusatz-Achse wenigstens teilweise synchronisierbar, insbesondere synchron zueinander bewegbar sind. Hiermit kann vorliegende Erfindung auch dann eingesetzt werden, wenn der Maschinentisch nicht feststehend ist, d.h. Bearbeitungsachsen mit dem Maschinentisch bewegt werden (ein- oder mehrachsige Bearbeitung mit dem Maschinentisch). Das Be- und Entladen der Spannstellen wird hauptzeitparallel dadurch gewährleistet, dass eine Maschinensteuerung die entsprechenden Achsbewegungen an den Roboter weitergibt und dieser der Bewegung folgt. Zwischen Roboter und Maschinentisch entsteht somit keine Relativbewegung. According to a preferred embodiment of the invention, movements of the robot, the machine table, and / or a movement of an additional axis are at least partially synchronized, in particular synchronously to each other are movable. Hereby, the present invention can be used even if the machine table is not fixed, i. Machining axes are moved with the machine table (single or multi-axis machining with the machine table). The loading and unloading of the clamping points is ensured parallel to the main time by a machine control relaying the corresponding axis movements to the robot, which follows the movement. There is thus no relative movement between the robot and the machine table.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Roboterzelle Kommunikationsmittel zur Steuerung des Roboters auf, wobei durch die Kommunikationsmittel der Roboter in Abhängigkeit von der Steuerung der Spannstellen steuerbar ist und/oder durch die Kommunikationsmittel die Spannstellen in Abhängigkeit von der Steuerung des Roboters steuerbar sind. In a further embodiment of the invention, the robot cell communication means for controlling the robot, which is controllable by the communication means of the robot in response to the control of the clamping points and / or the clamping means in response to the control of the robot can be controlled by the communication means.

Die Kommunikationsmittel vermitteln Achsbewegungen zwischen Spannstellen und Roboter. The communication means convey axis movements between clamping points and robots.

Vorteilhafterweise ist eine Bewegung des Roboters einer Bewegung des Maschinentisches und/oder der Zusatz-Achse nachführbar. Dadurch kann der Roboter die Spannstellen auch bei nicht feststehendem Maschinentisch und/oder Zusatz-Achse be- und entladen. Advantageously, a movement of the robot can be tracked for a movement of the machine table and / or the additional axis. As a result, the robot can load and unload the clamping points even if the machine table and / or additional axis are not stationary.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine erfindungsgemäße Roboterzelle und eine Einzelplatz-Zerspanungsmaschine aufweist, wobei vorzugsweise Roboterzelle und Einzelplatz-Zerspanungsmaschine integral ausgeführt sind. The device according to the invention is characterized in that it has a robot cell according to the invention and a single-station cutting machine, wherein preferably robot cell and single-station cutting machine are designed integrally.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Bevorratungseinrichtung auf. Der Roboterzellenraum wird über bekannte Methoden wie Zuführsysteme, Förderbänder, Kassettensysteme, Palettensysteme vorbeladen. Diese Vorbeladung erfolgt über Bevorratungsstellen der Bevorratungseinrichtung. An den Bevorratungsstellen werden nach erfolgter Bearbeitung auch diese fertig bearbeiteten Bauteile bevorratet. Advantageously, the device has a storage device. The robot cell space is preloaded using known methods such as feed systems, conveyor belts, cassette systems, pallet systems. This preloading takes place via storage points of the storage device. At the stockholding points are after successful Processing also stored these finished components.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutet. Es zeigen: The invention will be explained in detail with reference to the following figures. Show it:

1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer- Roboterzelle angekoppelt an ein Ausführungsbeispiel einer Einzelplatz-Zerspanungsmaschine, 1 a side view of an embodiment of a robot cell coupled to an embodiment of a single-station machining machine,

2 Draufsicht auf eine Roboterzelle nach 1 und 2 Top view of a robot cell behind 1 and

3 perspektivische Ansicht einer Roboterzelle nach 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer Zusatz-Achse und einem Ausführungsbeispiel einer horizontal liegender Bearbeitungsspindel. 3 Perspective view of a robot cell 1 with an embodiment of an additional axis and an embodiment of a horizontal machining spindle.

In der Seitenansicht der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Roboterzelle 1 mit einer Einzelplatz-Zerspanungsmaschine 2 dargestellt. In the side view of 1 is an embodiment of a robot cell 1 with a single-station cutting machine 2 shown.

Die Roboterzelle 1 weist einen Roboterzellenraum 15 auf, in dem ein Roboter angeordnet ist. Der Betrieb des Roboters 7 kann mit entsprechenden hydraulischen oder pneumatischen Antriebselementen ausgeführt werden. Somit können Elektronikprobleme vermieden werden. Der Roboter 7 ist mit einer Roboterabschirmung 4 versehen. Diese kann als Überzugsfolie wie bei Gießereirobotern eingesetzt, ausgestaltet sein. The robot cell 1 has a robot cell space 15 on, in which a robot is arranged. The operation of the robot 7 can be performed with appropriate hydraulic or pneumatic drive elements. Thus, electronic problems can be avoided. The robot 7 is with a robot shield 4 Mistake. This can be used as a coating film as used in foundry robots.

In einem Maschinenraum 14 sind wenigstens zwei Spannstellen 5 und 6 und wenigstens eine Bearbeitungsspindel 13 einer Einzelplatz-Zerspanungsmaschine 2 angeordnet. Die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine 2 weist die Bearbeitungsspindel 13 und ein Bearbeitungswerkzeug 12, beispielsweise einen Bohrer, auf. Die Spannstellen 5, 6 sind auf einem Maschinentisch 3 angeordnet. Die Spannstellen 5, 6 sind von einem Roboterarm erreichbar. An den Spannstellen 5, 6 werden Werkstücke 16, 17 eingespannt, damit sie mit dem Bearbeitungswerkzeug 12 bearbeitet werden können, siehe 2. Während an einer der Spannstellen 5 bearbeitet wird, kann an einer anderen Spannstelle 6 be- und entladen werden. Diese Spannstellen 5, 6 sind dann Be- und Entladepositionen. In der 2 ist eine fest auf dem Tisch installierte Spannstellenabschirmung 9 gezeigt. In a machine room 14 are at least two clamping points 5 and 6 and at least one machining spindle 13 a single-station cutting machine 2 arranged. The single-place cutting machine 2 indicates the machining spindle 13 and a machining tool 12 , For example, a drill on. The tension points 5 . 6 are on a machine table 3 arranged. The tension points 5 . 6 are reachable by a robotic arm. At the tension points 5 . 6 become workpieces 16 . 17 clamped to work with the editing tool 12 can be edited, see 2 , While at one of the tension points 5 can be edited, at another clamping point 6 be loaded and unloaded. These clamping points 5 . 6 are then loading and unloading positions. In the 2 is a tie-rod shield permanently installed on the table 9 shown.

Die Werkzeugaufnahme ist in die Bearbeitungsspindel 13 eingesetzt, welche das Werkzeug je nach Bedarf antreibt oder gegen Drehmoment oder andere auftretende Kräfte abstützt, vergleiche 3. The tool holder is in the machining spindle 13 used, which drives the tool as needed or supported against torque or other forces occurring, compare 3 ,

Vorteil der Roboterzelle 1 ist die An- und Abkoppelbarkeit. Typischerweise sind Roboterzellen so ausgeführt, dass diese als geschlossene Systeme ausgebildet sind, eine Öffnung zur Beladeseite der Werkzeugmaschine hin aufweisen und der Arbeitsbereich des Roboters aus der eigentlichen Zelle heraus in den Maschinenbereich hinein reicht. Wie 1 zeigt, bilden Roboterzelle 1 und Maschinenraum 14 über eine Koppelstellenabdichtung 10 einer Koppelstelle einen gemeinsamen Bearbeitungsraum aus. Durch diese Ankoppelung ergibt sich eine Kombination, also keine Trennung, von Maschinenraum 14 und Roboterzellenraum 15. Advantage of the robot cell 1 is the connectivity and detachability. Typically, robot cells are designed such that they are designed as closed systems, have an opening to the loading side of the machine tool and the work area of the robot extends from the actual cell into the machine area. As 1 shows form robot cell 1 and engine room 14 via a coupling point seal 10 a coupling point from a common processing room. This coupling results in a combination, ie no separation, of engine room 14 and robot cell space 15 ,

Roboterzellen können Bestückungs- oder Bevorratungsplätze für Werkstücke 16, 17 oder Werkstückträger beinhalten. 2 zeigt Bevorratungsstellen 11, die seitlich an dem Roboter 7 angeordnet sind. Die Bevorratungsstellen 11 sind mittels Bevorratungsstellenabschirmungen 8 vor Verschmutzung durch eintretende Medien geschützt. Robot cells can be placement or storage places for workpieces 16 . 17 or workpiece carriers. 2 shows storage locations 11 , the side of the robot 7 are arranged. The storage locations 11 are by means of storage point shields 8th protected from contamination by incoming media.

Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen 2 werden vorzugsweise dann eingesetzt, wenn diese mit feststehendem Arbeitstisch ausgestattet sind. Die Bearbeitungsspindel 13 wird dann mit anderen Elementen in den verschiedenen Achsen X, Y, Z bewegt. Durch den feststehenden Tisch kann auch bei Werkstückbearbeitung in mehreren Achsen, ein zeitgleiches Be- oder Entladen von weiteren Spannstellen gewährleistet werden. Single-cutting machines 2 are preferably used when they are equipped with a fixed work table. The machining spindle 13 is then moved with other elements in the different axes X, Y, Z. Thanks to the fixed table, simultaneous machining or unloading of additional clamping points can be ensured even when machining workpieces in several axes.

Die Roboterzelle 1 kann auch dann eingesetzt werden, wenn der Maschinentisch 3 nicht feststehend ist, d.h. Bearbeitungsachsen X, Y mit dem Maschinentisch 3 bewegt werden (ein- oder mehrachsige Bearbeitung mit dem Maschinentisch). Das Be- und Entladen der Spannstellen 5, 6 wird hauptzeitparallel dadurch gewährleistet, dass eine Maschinensteuerung bei entsprechenden Programmteilen ohne störende Bewegungen das Be- und Entladen freigibt. The robot cell 1 can also be used when the machine table 3 is not fixed, ie machining axes X, Y with the machine table 3 be moved (one or multi-axis machining with the machine table). Loading and unloading the clamping points 5 . 6 is ensured at the same time that a machine control releases the loading and unloading of the corresponding program parts without disturbing movements.

3 zeigt eine Zusatz-Achse 18. Auf diese Zusatz-Achse 18 werden die Werkstücke 16, 7 in den Spannstellen 5, 6 auf einer Wiegenplatte 19 gespannt. Es können auf dieser Zusatz-Achse 18 sehr viele Spannstellen 5, 6 angebracht werden. Durch Bestückung dieser Zusatz-Achse 18 bzw. der Wiegenplatte 19 mit Spannstellen 5, 6 von wenigstens einer Seite, vorteilhafter jedoch von wenigstens zwei Seiten, kann erreicht werden, dass wie in 3 dargestellt, ein Be- und Entladen auf der der Bearbeitungsspindel 13 gegenüberliegenden Seite oder in einem anderen geeigneten Winkel zur Spindel ermöglicht wird. Hierdurch kommt es zu einer Spannstellenabschirmung durch die Wiegenplatte 19 und einem Späneabfall mittels Schwerkraft, was den Schutz der Spannstellen 5, 6 vor Verschmutzung erleichtert. 3 shows an additional axis 18 , On this additional axis 18 become the workpieces 16 . 7 in the tension points 5 . 6 on a cradle plate 19 curious; excited. It can be on this additional axis 18 very many clamping points 5 . 6 be attached. By equipping this additional axis 18 or the weighing plate 19 with tension points 5 . 6 from at least one side, but more advantageously from at least two sides, it can be achieved that as in 3 shown loading and unloading on the machining spindle 13 opposite side or at another suitable angle to the spindle is made possible. This results in a Spannstellenabschirmung by the weighing plate 19 and a chip drop by gravity, which protects the clamping points 5 . 6 relieved of pollution.

Mit der Zusatz-Achse 18 kann die Roboterzelle 1 auch dann eingesetzt werden, wenn der Maschinentisch 3 nicht feststehend ist, d.h. Bearbeitungsachsen mit dem Maschinentisch 3 bewegt werden (ein- oder mehrachsige Bearbeitung mit dem Maschinentisch). Das Be- und Entladen der Spannstellen 5, 6 wird hauptzeitparallel dadurch gewährleistet, dass die Maschinensteuerung die entsprechenden Achsbewegungen von Maschinentisch 3 und Zusatz-Achse 18 an den Roboter 7 weitergibt und dieser der Bewegung teilweise folgt. Die Robotersteuerung nutzt aus den abgeglichenen Positionen lediglich den Einlege- bzw. Entnahmepunkt und fährt diesen an. With the additional axis 18 can the robot cell 1 also be used when the machine table 3 is not fixed, ie machining axes with the machine table 3 be moved (one or multi-axis machining with the machine table). Loading and unloading the clamping points 5 . 6 is ensured at the same time that the machine control system controls the corresponding axis movements of the machine table 3 and additional axis 18 to the robot 7 passes on and this partially follows the movement. The robot controller uses only the insertion or removal point from the adjusted positions and drives it to.

Um den ggf. komplexen Bewegungen, die Maschinentisch 3 und Zusatz-Achse 18 bedingt durch das Bearbeitungsprogramm ausführen, nicht folgen zu müssen, können eine oder mehrere Achsen des Roboters 7 in einen Elastizitätsmodus (oder Nachgiebigkeitsmodus) geschaltet werden. Dieser Modus verleiht einer oder mehreren Achsen eine Federungsfunktion. Mit dieser Funktionalität wird der Roboter mit dem gegriffenen Bauteil den Bewegungen von Maschinentisch 3 und Zusatz-Achse 18 nachgezogen bzw. nachgeschoben. Es müssen keine komplexen Bewegungen programmiert werden und es ist keine Synchronisationsfunktion der Robterbewegungen zu denen des Maschinentisches 3 und der Zusatz-Achse 18 nötig. To the possibly complex movements, the machine table 3 and additional axis 18 due to the machining program run, not having to follow one or more axes of the robot 7 be switched to an elasticity mode (or compliance mode). This mode gives one or more axes a suspension function. With this functionality, the robot with the gripped component becomes the movements of the machine table 3 and additional axis 18 tightened or pushed. No complex movements have to be programmed and it is not a synchronization function of the robot movements to those of the machine table 3 and the additional axis 18 necessary.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Roboterzelle robot cell
2 2: Einzelplatz-Zerspanungsmaschine Single-cutting machine
3 3: Maschinentisch machine table
4 4: Roboterabschirmung robot shield
5 5: Spannstelle clamping point
6 6: Spannstelle clamping point
7 7: Roboter robot
8 8th: Bevorratungsabschirmung stocking shield
9 9: Spannstellenabschirmung Clamping points shield
10 10: Koppelstellenabdichtung Coupling points waterproofing
11 11: Bevorratungsstelle stockholding entity
12 12: Bearbeitungswerkzeug processing tool
13 13: Bearbeitungsspindel machining spindle
14 14: Maschinenraum engine room
15 15: Roboterzellenraum Robot cell space
16 16: Werkstück workpiece
17 17: Werkstück workpiece
18 18: Zusatz-Achse Additional axis
19 19: Wiegenplatte weighing plate

Claims

Robot cell ( 1 ) with a robot cell space ( 15 ) for loading and unloading single-station cutting machines ( 2 ) and with a machine room ( 14 ), wherein in the robot cell space ( 15 ) at least one robot ( 7 ) and wherein in the engine room ( 14 ) at least two clamping points ( 5 . 6 ) and at least one machining spindle ( 13 ) of a single-station cutting machine ( 2 ) are arranged so that with the robot ( 7 ) the clamping points ( 5 . 6 ) for workpiece reception in the machine room ( 14 ), characterized in that the robot cell space ( 15 ) to the engine room ( 14 ) is coupled, so that in the coupled state of the robot cell space ( 15 ) and the engine room ( 14 ) A processing space is formed.

Robot cell ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the robot cell ( 1 ) to the single-station cutting machines ( 2 ) is releasably coupled.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a coupling point between robot cell space ( 15 ) and engine room ( 14 ) on the single-station cutting machine ( 2 ) a coupling point seal ( 10 ) having.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the single-station cutting machine ( 2 ) of the robot ( 7 ) parallel to the time of day, preferably automated, can be loaded and unloaded.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that with the robot ( 7 ) the clamping points ( 5 . 6 ) for workpiece reception in the machine room ( 14 ) with stationary and / or running machining spindle ( 13 ) are reachable.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the robot cell ( 1 ) Means for controlling the clamping points ( 5 . 6 ) having.

Robot cell ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the means are suitably formed, so that the clamping points ( 5 . 6 ) are independently controllable.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing space a Spannstellenabschirmung ( 9 ), wherein the clamping point shielding ( 9 ) fixed to a machine table ( 3 ), on the robot ( 7 ) or on the machining spindle ( 13 ) is arranged.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the robot ( 7 ) is executed with multiple arms.

Robot cell ( 1 ) according to claim 8 and 9, characterized in that the clamping point shield ( 9 ) is stable by at least one robotic arm in a shielding position and wherein the loading and unloading of the clamping points ( 5 . 6 ) by at least one other robotic arm.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the processing space a robot shield ( 4 ) is arranged.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the machine table ( 3 ) is movable at least along a first direction and a second direction, wherein preferably the first direction and the second direction are substantially perpendicular to each other.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the single-station cutting machine ( 2 ) an additional axis ( 18 ) having.

Robot cell ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the clamping points ( 5 . 6 ) about the additional axis ( 18 ) are rotatably arranged.

Robot cell ( 1 ) according to claim 13 and / or 14, characterized in that the clamping points ( 5 . 6 ) on weighing plates ( 19 ) are arranged.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that movements of the robot ( 7 ), of the machine table ( 3 ), and / or a movement of an additional axis ( 18 ) are at least partially synchronized, in particular synchronously to each other movable.

Robot cell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the robot cell ( 1 ) Communication means for controlling the robot ( 7 ), whereby the communication means of the robot ( 7 ) depending on the control of the clamping points ( 5 . 6 ) is controllable and / or by the communication means the clamping points ( 5 . 6 ) are controllable depending on the control of the robot.

Robot cell ( 1 ) according to claim 16, characterized in that a movement of the robot ( 7 ) a movement of the machine table ( 3 ) and / or the additional axis ( 18 ) is traceable.

Device for cutting, characterized in that the device is a robot cell ( 1 ) according to one of claims 1 to 19 and a single-station cutting machine ( 2 ), preferably robot cell ( 1 ) and single-place cutting machine ( 2 ) are integral.

Apparatus according to claim 19, characterized in that the device comprises a storage device ( 11 ) having.