TWI630063B - 運送工作件的運送裝置 - Google Patents

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TWI630063B
TWI630063B TW105131099A TW105131099A TWI630063B TW I630063 B TWI630063 B TW I630063B TW 105131099 A TW105131099 A TW 105131099A TW 105131099 A TW105131099 A TW 105131099A TW I630063 B TWI630063 B TW I630063B
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盧卡斯 蓋斯曼
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德商華爾特機械製造公司
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Abstract

本發明有關用於在夾頭(22)及工作件載具(30)之間運送工作件(23)的運送裝置(38)。該運送裝置(38)包含夾持器配置(39)，具有樞轉支臂(40)。該樞轉支臂(40)之一端部經由第一樞轉驅動器(41)被支撐在該工具機(20)上、且尤其是在機械滑台(25)上，以便可繞著第一樞軸線(S1)樞轉。在另一端部上，該樞轉支臂(40)支撐第二樞轉驅動器(42)，其界定第二樞軸線(S2)。工作件夾持器(43)被支撐，以便可繞著此第二樞軸線(S2)樞轉。該二樞軸線係相對彼此傾斜達45°。藉由該工作件夾持器(43)所固持的工作件(23)具有工作件縱向軸線(W)，其相對於該樞軸線(S1)在一直角延伸於該工作件夾持器(43)之第一位置(I)中。在該工作件夾持器(43)的第二位置(II)中，該工作件縱向軸線(W)被定向平行於該第一樞軸線(S1)。藉由該工作件夾持器(43)所固持之工作件(23)的工作件縱向軸線(W)係相對該第二樞軸線(S2)傾斜達45°。

Description

運送工作件的運送裝置
本發明有關運送裝置，用於運送工具機中的夾頭及工作件載具間之至少分段式棒形工作件。
由實際應用，極多工作件改變配置已被得知。時常，夾持器或雙夾持器被使用於改變該工作件。
例如，專利公告DE 1 074 367 A顯示具有活動倉匣的工作件改變配置，其包含用於在改變位置中運送該等工作件之運送配置。雙夾持器被提供於該倉匣及該夾頭之間，用於將該工作件夾住在適當位置中。此雙夾持器係能夠夾持位於該倉匣中的改變位置中之工作件，且同時由於180°樞轉運動來替換該工作件。
具有專用的運送單元之活動倉匣係複雜的，且通常需要很大空間。再者，控制系統係需要的，其以座標之方式啟動具有該夾持裝置的倉匣之運送配置。
呈現高數目自由度及如此係適合用於大部分的各種應用之具有夾持器或雙夾持器的機械手臂亦可被使用於改變工作件，而與該工具機無關。
本發明之目的係提供用於在夾頭及工作件載具之間運送工作件的運送裝置，在該案例中，該裝置可被輕易地整合在工具機中。
本目的係藉由顯示申請專利範圍第1項之特色的運送裝置所達成。
根據本發明之運送裝置被設置，以在工具機中的夾頭及工作件載具之間運送至少分段式棒形工作件。較佳地係，包括該工作件載具的整個裝置被配置，以便為機器外殼內之一體式零件。
該分段式棒形工作件具有圓柱形區段，譬如，其可具有圓形或多邊形截面。大體說來，該工作件可為圓柱形或具有貼近該圓柱形或棒形區段的另一輪廓。該圓柱形或棒形區段被設置，用於處理該工作件及用於將該工作件夾住於該夾頭中。
該運送裝置包含具有樞轉支臂之夾持器配置。該樞轉支臂的一支承端部被支撐在該工具機上，以便可藉由第一樞轉驅動器繞著樞軸旋轉、較佳地係藉由該工具機之滑台所支撐。該第一樞轉驅動器界定第一樞軸線，該樞轉支臂可繞著該第一樞軸線樞轉。在面朝遠離該支承端部的另一自由端上，該樞轉支臂支撐第二樞轉驅動器。又，用於夾持該工作件之工作件夾持器被配置在該第二樞轉驅動器上。該工作件夾持器被支撐，以便為可相對該樞轉支臂藉著該第二樞轉驅動器繞著第二樞軸線樞轉。
控制配置被設置用於啟動該二樞轉驅動器。該第一樞軸線沿著工作件縱向軸線延伸。較佳地係，該第一樞軸線被定向於水平方向中。該第二樞軸線係相對該縱向傾斜達45°。在該樞轉支臂 的任何樞轉位置中維持該第一樞軸線及該第二樞軸線間之傾斜度。
該工作件沿著工作件縱向軸線延伸。當該工作件被該工作件夾持器所固持時，該工作件縱向軸線係相對該第二樞軸線傾斜達45°的角度。藉著該第二樞轉驅動器，其係可能在第一位置與第二位置之間運動該工作件夾持器。較佳地係，該第二樞轉驅動器繞著該第二樞軸線被旋轉180°。為了由第一位置運動該工作件夾持器進入該第二位置及反之亦然。於該二位置間之運動期間，該第二樞轉驅動器的旋轉之指向較佳地係不同，且視該第一位置或該第二位置是否係該樞轉運動的開始位置而定。於該二位置間之運動期間，較佳地係未停止於該二位置之間所提供的第二樞轉驅動器。
於該第一位置中，該工作件縱向軸線相對於該縱向被定向在一直角，且於該第二位置中，其係平行於該縱向定向。該工作件夾持器離該第一樞軸線之距離於該第一位置中係比於該第二位置中較小。一方面，藉由運動該工作件夾持器由第一位置進入該第二位置，該工作件縱向軸線的定向被改變達90°，且在另一方面，該工作件於一高度方向中在一直角相對於該縱向被運動。由於此結果，一側面上之工作件載具與另一側面上的夾頭間之高度差可被很迅速地克服。該工作件沿著對應於截錐體的橫側表面之區段的路徑運動。以該第二樞轉驅動器之使用，該工作件的此運動可很迅速地發生，且如此允許該工作件載具與該夾頭間之距離的快速橋接，而同時，該工作件縱向軸線之位置正改變。該工具機的至少一業已存在之機械軸能被使用於該工作件縱向軸線的定向沿著該夾頭之夾住軸線的細微調整、以及用於將該工作件安裝於該夾頭中。
較佳地係，該夾持器配置僅只包含該二樞轉驅動器及 該工作件夾持器上之夾持器驅動器，該工作件能藉著該工作件夾持器被夾住在適當位置中。所有其他必需的運動係經由該工具機之機械軸所執行。
較佳地係，該夾持器配置的所有驅動器被嚴格氣動地建構。該二樞轉驅動器、以及該夾持器驅動器係以控制下之方式用經由氣動配置或氣動驅動器配置的壓縮空氣被供給及裝載。較佳地係，無液壓驅動器及電動馬達。明確地是，電驅動器僅只被提供至如所需要之範圍，當作該等切換位置或地點間之氣動零組件。
如果該工作件載具具有分別用於一工作件之數個承接空間係有利的。以使得承接空間中所配置之工作件的工作件縱向軸線於一直角在大約高度方向中相對於該縱向或該第一樞軸線延伸之方式，該等承接空間被建構。該工作件載具的承接空間較佳地係在該夾頭之夾住軸線上方被配置於高度方向中。譬如，該工作件載具可具有一工作件擱架，其具有水平的擱架表面。具有該承接空間之一或多個倉匣托板可被配置在此擱架空間上。
以使得藉由該工作件夾持器所固持的工作件之工作件縱向軸線與該夾持器軸線重合的方式，如果該工作件夾持器界定一夾持器軸線係有利的。較佳地係，該夾持器軸線係繞著該第二樞軸線傾斜、相對該第二樞軸線總是傾斜達45°-與該工作件夾持器之旋轉位置無關。
如果該工作件夾持器具有能相對彼此被運動之二夾持爪係有利的。一夾持爪或兩夾持爪可在線性方向中被運動或相對彼此被樞轉。該夾持器驅動被設置來運動至少一夾持爪。該等夾持爪之每一者具有一或多個在該夾持器軸線的方向中延伸之夾住位 置。譬如，該等夾持爪可具有一或多個接觸表面。該工作件的圓柱形區段係在該夾持器軸線之方向中與該夾住位置呈線性或平面式接觸。較佳地係，該等夾持爪的至少一者具有在該夾持器軸線之方向中延伸的溝槽形稜柱狀凹部，其中該凹部可具有V字形截面。
用於運送工作件，該樞轉支臂係在工作位置中。如此做，該樞轉支臂-由該第一樞軸線開始-本質上在高度方向中延伸朝該工作件載具或該夾頭。於靜置位置中，該樞轉支臂-由該第一樞軸線開始-在大約橫亙方向中延伸，其係在一直角相對於該高度方向及在一直角相對於該縱向定向。於其靜置位置中，該樞轉支臂係相對該高度方向至少樞轉達至少45°、及較佳地係至少70°至80°之角度。
於該第一位置中，如果該夾持器軸線係平行於該工作件載具的承接空間中所配置之工作件的工作件縱向軸線定向係有利的。由於此結果，該工作件可被定位於該等夾持爪之間，且藉著該機械軸的簡單線性運動被夾持或放置於該倉匣中，其相對彼此運動該夾持器配置及該工作件載具。該工作件載具之承接空間的每一個可具有一承接孔，其縱向軸線被定向於高度方向中。
再者，如果該樞轉支臂係藉著該第一樞轉驅動器配置在該工具機之機械滑台上係有利的。該機械滑台能被運動-經由該至少一機械軸，分別相對該夾頭及該工作件載具具有一自由度。較佳地係，該機械滑台能於線性方向中分別經由一機械軸在一或二自由度內被運動。於一示範實施例中，該機械滑台能經由二機械軸在高度方向中、以及於橫亙方向中被運動。
再者，至少一機械軸能為可用的，用於分別在一自由度內相對該樞轉支臂運動該夾頭。較佳地係，該夾頭能在一線性自 由度內於縱向中經由一機械軸被運動。再者，轉軸可作用為該機械軸，該夾頭能夠藉著該機械軸以旋轉方式繞著在高度方向中延伸之轉軸被運動。
於一示範實施例中，該控制配置被設置來啟動至少一機械軸，用於運送該工作件。這樣做時，這可為機械軸，用於相對該工具機的機架運動該機械滑台及/或用於運動該夾頭。
再者，該控制配置可被設置來運送工作件，該工作件已藉著至少一機械軸被由該工作件載具移去進入樞轉傳送位置。於該樞轉傳送位置中，該工作件夾持器係於其第一位置中。這樣做時，該工作件縱向軸線可在高度方向中延伸，並可於交叉點中與該第二樞軸線相交。該工作件縱向軸線及該第二樞軸線亦可被相對彼此歪斜地配置，在該案例中，由於該工作件縱向軸線與該第二樞軸線之投影，該交叉點導致一共用平面，且該平面係藉由該高度方向及該縱向所形成。該交叉點係在縱向中位於該樞轉傳送位置中，較佳地係在該夾頭的夾住開口後方，該工作件將被插入該夾住開口。
較佳地係，當工作件被插入夾住開口時或當工作件係由該夾住開口移去時，該夾頭之夾住軸線被定向於縱向中。再者，對於該夾頭的夾住軸線與該交叉點相交或顯示離此交叉點之最大距離係可能的。由於此結果，藉由僅只於該第一位置及該第二位置間之樞轉運動、藉著該第二樞轉驅動器，其係可能完成該工作件被夾住在該夾頭中之粗糙調整。選擇性地，以該至少一機械軸在高度方向中及/或於橫亙方向中的使用，細微調整此後可被施行。因為該最小路徑長度，此細微調整可被以充分速率高度精確地施行。
於較佳示範實施例中，該控制配置被設置，以藉著樞 轉運動藉由該第二樞轉驅動器，將被定位在該樞轉傳送位置中之工作件運動進入夾頭轉移位置。於該夾頭轉移位置中，該工作件縱向軸線係平行於該夾頭的夾住軸線被定向。用於在該樞轉傳送位置及該夾頭轉移位置之間運動該工作件，較佳地係僅只該第二樞轉驅動器被使用。
可存在於該夾住軸線及該交叉點之間的最大距離係以使得該工作件縱向軸線可在最多1.5秒或最多1.0秒之時期內藉著該至少一現存機械軸被定向的方式被指定，而沿著該夾住軸線具有所需之容差。這樣做時，該容差尤其是比1.0毫米較小或比0.5毫米較小。該夾住軸線及該交叉點之間之最大距離較佳地係最多4.0公分或最多2.0公分或最多1.0公分。
再者，如果被配置在該樞轉傳送位置中的工作件之距離-由該交叉點測量-在高度方向中為至少與夾住開口或該夾頭的側面離該交叉點之距離-在縱向中測量-一樣大係有利的。由於此結果，其被確保該工作件及該夾頭之間沒有由於藉著該第二樞轉驅動器的樞轉運動之碰撞可發生，而沒有機械軸的額外運動。
於一示範實施例中，該樞轉支臂具有至少60至70公分的長度。該樞轉支臂必需顯示大剛性，用於該工作件夾持器之充分精確的定位。較佳地係，該樞轉支臂至少具有二個、或正好二個、全然分開之支臂撐桿，該等支臂撐桿係在該樞轉支臂的兩端上彼此連接。該等支臂撐桿係至少沿著中心區段彼此分開達一間隙。該等支臂撐桿係於該二端部之區域中彼此連接。如此，繞著該第一樞軸線、以及相對該第一樞軸線在一直角，於圓周方向中的高撓曲剛度被達成。再者，該樞轉支臂之重量可同時被減少。該等支臂撐桿可 被具體化為實心本體或中空本體輪廓。
再者，如果該等現存支臂撐桿的至少二者至少沿著一區段於縱向中及/或於相對該第一樞軸線為徑向之方向中相對彼此偏置地被配置係有利的。由於此結果，其係可能-甚至以具有很小截面之重量很輕的支臂撐桿-達成該樞轉支臂之大剛性。
於一示範實施例中，該等支臂撐桿在該樞轉支臂的端部之間至少分段式彎曲地延伸。該等支臂撐桿係至少不完全筆直或僅只由筆直區段所組成。
如果於該樞轉支臂的靜置位置中，該等支臂撐桿被配置鄰接該第一樞轉驅動器之氣動汽缸係有利的。這樣做時，一支臂撐桿可為在一高度位於縱向中及在該氣動汽缸下方於高度方向中。該個別另一支臂撐桿可為位在縱向中、在該氣動汽缸的前面、及於高度方向中、在該氣動汽缸之高度。因此，於靜置位置中，這導致高度小巧的配置，其在該工具機內需要最小之設計空間。
20‧‧‧工具機
21‧‧‧機架
22‧‧‧夾頭
23‧‧‧工作件
24‧‧‧第一機械滑台
25‧‧‧第二機械滑台
26‧‧‧工具單元
30‧‧‧工作件載具
31‧‧‧工作件擱架
32‧‧‧支承壁面
33‧‧‧擱架表面
34‧‧‧工作件托盤
38‧‧‧運送裝置
39‧‧‧夾持器配置
40‧‧‧樞轉支臂
41‧‧‧第一樞轉驅動器
42‧‧‧第二樞轉驅動器
43‧‧‧工作件夾持器
44‧‧‧夾持器驅動器
45‧‧‧夾持爪
46‧‧‧夾具
50‧‧‧氣動驅動器配置
51‧‧‧第一氣動汽缸
52‧‧‧第二氣動汽缸
53‧‧‧迴轉扇葉單元
54‧‧‧壓縮空氣來源
55‧‧‧供給管線
56‧‧‧廢氣管線
57‧‧‧壓力調節單元
58‧‧‧控制管線
59‧‧‧安全閥
60‧‧‧非返回管線
61‧‧‧止回閥配置
65‧‧‧氣動管線
66‧‧‧控制閥配置
67‧‧‧控制配置
70‧‧‧鎖定配置
71‧‧‧第三氣動汽缸
74‧‧‧夾住側面
80‧‧‧第一支臂撐桿
81‧‧‧第二支臂撐桿
82‧‧‧端部件
83‧‧‧支臂區段
84‧‧‧間隙
85‧‧‧緊固件
I‧‧‧第一位置
II‧‧‧第二位置
A‧‧‧工作位置
dmax‧‧‧最大距離
FT‧‧‧夾頭轉移位置
G‧‧‧夾持器軸線
H‧‧‧高度方向
L‧‧‧縱向
P‧‧‧交叉點
Q‧‧‧橫亙方向
R‧‧‧靜置位置
S1‧‧‧第一樞軸線
S2‧‧‧第二樞軸線
ST‧‧‧樞轉傳送位置
W‧‧‧工作件縱向軸線
X‧‧‧夾住軸線
本發明的有利實施例能被由該等申請專利範圍附屬項、該敘述、以及該等圖式推論。在下文，該運送裝置之較佳示範實施例係參考所附圖式被詳細地說明。它們顯示於圖1係包含運送裝置的工具機之立體圖，用於以在靜置位置中的樞轉支臂運送工作件；圖2係根據圖1之工具機，並具有於工作位置中的樞轉支臂；圖3至7係該運送裝置，用以於工作件之運送離開工作 件載具進入夾頭期間運送在不同狀態中的工作件；圖8係概要圖，以說明在工作件縱向軸線與第二樞軸線之間，該夾頭的夾住軸線離交叉點之最大距離；圖9係夾持器配置的示範實施例之立體圖，其中該樞轉支臂係於工作位置中；圖10係根據圖9的夾持器配置，其中該樞轉支臂係於靜置位置中；及圖11係用於操作該夾持器配置之氣動驅動器配置的示範實施例。
圖1及2顯示工具機20。該工具機20包含機架21，數個線性及/或旋轉式機械軸被提供在該機架上。該工具機20包含夾頭22，用於將被機械加工之工作件23夾住在適當位置中。該夾頭22被配置在第一機械滑台24上，且能於縱向L中經由該機械滑台24藉著線性機械軸被移位。
工具單元26被配置在第二機械滑台25上。按照該範例，該第二機械滑台25被建構為橫滑台，並可經由二個線性機械軸於高度方向H中及/或於橫亙方向Q中被線性地運動。該高度方向H、該縱向L、及該橫亙方向Q之每一者係在一直角彼此垂直，且形成該工具機20的笛卡耳坐標系。
除了所敘述之線性軸桿以外，可有一或多個旋轉式機械軸。於在此所示的示範實施例中，旋轉式機械軸被提供於該夾頭22及該第一工具滑台24之間，以致該夾頭22以使得其可繞著延伸於 高度方向H中的軸線來迴轉或樞轉之方式被配置在該機械滑台24上。該工具機20可包含用於任何線性及旋轉式自由度的高達六個機械軸。
該等工作件23係至少分段式或完全棒形，且具有圓柱形輪廓。該圓柱形輪廓可具有代表圓形圓柱體或多邊形之截面。該工作件的棒形或圓柱形部份形成工作件縱向軸線W，其藉由圖3被顯示當作一範例。
不具有任何專用之驅動器的工作件載具30被配置在該機架21上。該工作件載具30包含工作件擱架31，其可被安裝至該機架21或機床。考慮在此所敘述之示範實施例，該工作件載具30被安裝至該第一機械滑台24。該工作件載具30於縱向L中離該夾頭22間之距離較佳地係保持恆定的。該夾頭22及至少其開口係在縱向L中被配置於離該工作件載具30一段距離處。
該等工作件擱架31包含在高度方向中延伸之支承結構或支承壁面32。在該支承壁面32的上側面上有一擱架表面33，至少一工作件托盤34可被配置或安裝至其上。於所示之示範實施例中，二個工作件托盤34被彼此緊鄰地配置在橫亙方向Q中。一工作件托盤34被設置用於承接未機械加工的工作件，反之該另一工作件托盤34承接業已被機械加工的工作件23。於高度方向H中觀看，該擱架33表面及該工作件托盤34係在該夾頭22上方。
該等工作件托盤34之每一者具有用於該等工作件23的複數個承接空間。該等承接空間可為該工作件托盤34中之孔洞或開口。該等孔洞形成圓柱形輪廓，其中按照該範例，該圓柱形輪廓的縱向軸線延伸在高度方向H中或至少大約於高度方向H中。
運送裝置38被提供，用於由該夾頭22運送工作件23進入該工作件載具30及/或反之亦然。該運送裝置38包含具有樞轉支臂40的夾持器配置39。該樞轉支臂40被支撐在一支承端部上，以便可藉著第一樞轉驅動器41在該第二機械滑台25上繞著第一樞軸線S1樞轉。該樞轉支臂40能繞著該第一樞軸線S1被運動於靜置位置R(圖1及10)與工作位置A(圖2及9)之間。於該靜置位置R中，該樞轉支臂40本質上在橫亙方向Q中延伸。於該工作位置A中，該樞轉支臂40本質上在高度方向H中延伸，且按照該範例，於往下方向中延伸-由該第一樞軸線S1開始。
在與該支承端部相反的自由端上，第二樞轉驅動器42被配置在該樞轉支臂上。如果該樞轉支臂40繞著該第一樞軸線S1樞轉運動，該樞轉驅動器42在環繞該第一樞軸線S1之圓形路徑上運動。該第二樞轉驅動器42將工作件夾持器43連接至該樞轉支臂40。該工作件夾持器43被支撐，以便可相對該樞轉支臂40繞著該第二樞轉驅動器的樞軸S2樞轉。按照該範例，該第一樞軸線S1在縱向L中延伸。該第二樞軸線S2係分別相對於該第一樞軸線S1及該縱向L傾斜達45°。於該樞轉支臂40之工作位置A中，該第二樞軸線S2在藉由該高度方向H中及該縱向L所界定的平面中延伸。於該樞轉支臂40之靜置位置R中，該樞軸線S2在藉由該縱向L及該橫亙方向Q所界定的平面中延伸。
該工作件夾持器43具有二夾持爪45，其能相對彼此經由夾持器驅動器44被運動。這樣做時，該二夾持爪45的其中一者可為相對該工作件夾持器43之夾具46不動的，且該個別另一夾持爪45能為可在至少一自由度內、且較佳地係一線性自由度內相對該夾具 46及相對該另一夾持爪45運動。按照該範例，該二夾持爪45之其中一者被該夾具46所支撐，以便可僅只在一自由度內運動，反之該另一夾持爪45被永久地連接至該夾具46。該夾具46依序可藉著該第二樞轉驅動器42繞著該第二樞軸線S2被樞轉。
按照該範例，該工作件夾持器43及該二夾持爪45界定夾持器軸線G。該夾持器軸線G對應於藉由工作件23所取得的工作件縱向軸線W之位置，而該工作件23被該夾持器配置43所固持。按照該範例，該夾持器軸線G係藉由該二夾持爪45的接觸位置或夾住位置所界定，該二夾持爪45平行於該夾持器軸線G延伸，且係與藉由該夾持器配置或該夾持爪45所固持之工作件23接觸。譬如，該等夾持爪的至少一者可具有平行於該夾持器軸線G延伸之溝槽形凹部，該凹部具有二表面區段，該二表面區段係相對彼此傾斜並可譬如具有V字形截面。因此，該二夾持爪45劃定稜柱形中介空間的界限，且能夠夾持該工作件23之圓柱形區段。
在該工作件夾持器43的每一位置中，該夾持器軸線G相對該第二樞軸線S2傾斜達45°地延伸。
該夾持器配置39係以全然氣動之方式來運動。用於運動該可運動零件的力量係僅只藉由壓縮空氣所提供。該第一樞轉驅動器41、以及該第二樞轉驅動器42、及亦該夾持器驅動器44係藉由壓縮空氣所驅動。
圖11以大幅扼要表示及簡化之方式顯示用於氣動驅動器配置50的基本線路圖。該氣動驅動器配置50包含該第一樞轉驅動器41之雙動式第一氣動汽缸51、該夾持器驅動器44的雙動式第二氣動汽缸52、以及用於該第二樞轉驅動器42之迴轉扇葉單元53。該 迴轉扇葉單元53不能被完全旋轉達360°。旋轉的最大角度係至少180°。
該氣動驅動器配置50具有壓縮空氣來源54，供給管線55被連接至該壓縮空氣來源。再者，廢氣管線56被提供用於排氣。壓力調節單元57被連接至該供給管線55，該單元-在該輸出側上-於控制管線58提供氣動控制壓力。
該供給管線55及該廢氣管線56被連接至壓力控制下的安全閥59，其在該示範實施例中被建構成雙通閥。於該安全閥59之機械偏向的靜置位置中，該供給管線55被阻斷，且該安全閥59之輸出被連接至該廢氣管線56。一旦壓力藉由該壓縮空氣來源54被施加至該供給管線55，該壓力調節單元57將控制壓力輸送至該控制管線58，且該安全閥59被切換進入圖11中所描述的開啟位置。
在該安全閥之輸出，該控制管線58的控制壓力被轉移至可被開啟之二止回閥配置61的控制輸入。該止回閥配置61之止回閥如此被開啟，且允許流體於兩流動方向中的流動。於該示範實施例中，該止回閥配置61亦包含限流器，以致該流體流動可在一或兩流動方向中被減少。如被概要地說明，止回閥可平行於該個別之限流器被連接，以致該限流器僅只作用在一流動方向中，且藉由該止回閥被橋接於該個別另一流動方向中。
該第一氣動汽缸51經由二氣動管線65被連接至控制閥配置66。每一氣動管線65將控制閥配置66的一輸出連接至該第一氣動汽缸51之二工作室的其中一者。止回閥配置61被安置在每一氣動管線65中。如此，按照該範例，造成至該氣動汽缸51之流動可能沒有限制，反之由該氣動汽缸51至該控制閥配置66的逆流經由該止 回閥配置61之個別限流器發生。此逆流係僅只當該止回閥配置61經由該控制輸入被開啟時為可能的。
於該示範實施例中，該控制閥配置66被建構為可電啟動之三通閥。該一輸入被連接至該供給管線55，反之該另一輸入被連接至該廢氣管線56。於該控制閥配置66的中立設定中，所有該等輸入及輸出被阻斷。由於控制配置67之第一切換信號SW1及第二切換信號SW2，其係可能在二設定位置中切換該控制閥配置66，其中該第一氣動汽缸51的一工作室係氣動地連接至該供給管線，且該另一工作室連接至該廢氣管線56。因此，該第一氣動氣缸51之活塞桿能於該目前位置中被運動、運動離開該目前位置、或保持在該目前位置中，視該設定位置而定。由於該第一氣動氣缸51的活塞桿之線性運動，該樞轉支臂可繞著該第一樞軸線S1被樞轉。這樣做時，該第一氣動氣缸51的活塞桿相對於該第一樞軸線S1在該樞轉支臂40之支承端部的區域中造成接觸偏置，且如此可當該活塞桿被運動進入或運動離開時繞著該第一樞軸線S1產生扭矩。
類似於該第一氣動汽缸51，該第二樞轉驅動器42之迴轉扇葉單元53及該夾持器驅動器44的雙動式第二氣動汽缸52亦被氣動地連接-分別經由一控制閥配置66-至該供給管線55、以及至該廢氣管線56。類似於該第一氣動汽缸51，其係亦可能藉著該個別之控制閥配置66來控制其他的氣動驅動器單元52、53。這樣做時，該控制配置67提供第三切換信號SW3、用於該迴轉扇葉單元53之控制閥配置66的第四切換信號SW4、與第五切換信號SW5、以及用於該第二氣動汽缸52之控制閥配置66的第六切換信號SW6。
按照該範例，該氣動驅動器配置50包含鎖定配置70， 其被設置來於其靜置位置R中阻斷該樞轉支臂40。由於此結果，其能被防止-由於第一氣動汽缸51中之洩漏-該樞轉支臂離開其靜置位置R的逐漸降低發生。該鎖定配置70於其靜置位置R中機械式地阻斷該樞轉支臂40。這樣做時，按照該範例，該鎖定配置70包含一簡單地作用之第三氣動汽缸71。藉著壓力的施加至該工作室，該第三氣動汽缸71能被移入其開啟位置，以致該樞轉支臂40繞著該第一樞軸線S1之樞轉運動係可能的。一旦在該第三氣動氣缸71之工作室中沒有充足的壓力，該活塞桿運動離開及當該樞轉支臂係於其靜置位置R中時將該樞轉支臂40鎖定於適當位置中。這樣做時，該活塞或該活塞桿被機械地偏向於該鎖定位置中。
另一安全閥59被配置於該第三氣動汽缸的工作室及該供給管線55或該廢氣管線56之間。兩安全閥59係經由該氣動控制管線58啟動，並當氣動壓力存在於該控制管線58中時，將其個別的輸出連接至該供給管線55。藉由該控制配置67之第七切換信號SW7或第八切換信號SW8，該二安全閥59能彼此獨立地被顛倒進入一位置，該安全閥的輸出係在該位置中被連接至該廢氣管線56。當該控制管線58中之氣動壓力下降至低於最小壓力時，此位置亦被該安全閥59所採用。
因此，該控制配置67被設置，以啟動該樞轉驅動器41、52及該夾持器驅動器44，以便繞著該第一樞軸線S1樞轉該樞轉支臂40、或繞著該第二樞軸線S2樞轉該夾持器配置43、或關閉該夾持爪用於夾持工作件23、或打開該夾持爪用於釋放工作件23。
圖3至8詳細地說明在該工作件載具30及該夾頭22之間運送一工作件期間的過程。
其係假設-於該開始狀態中-沒有工作件23被夾住於該夾頭22中。經由該運送裝置38，尚未被機械加工之工作件23將被由該工作件載具30移去及夾住在該夾頭22中的適當位置中。
最初，該夾持器配置39之樞轉支臂40被樞轉進入該工作位置A。該工作件夾持器係於第一位置I中，其中該夾持器軸線G相對於該第一樞軸線S1被定向在一直角，且及大約在高度方向H中延伸。以該機械軸的使用，該工作件夾持器43被移至待移去之工作件23，且係以使得該夾持器軸線G與待承接的工作件23之工作件縱向軸線W重合的方式來定位。隨後，該工作件23藉由移位一夾持爪45被夾住在適當位置中。
經由一機械軸，該夾持器配置39在高度方向H中被舉起，以致該工作件23被完全地導引離開該工作件托盤34之孔洞。隨後，該工作件夾持器43藉由機械軸於縱向L中的運動被移入一樞轉傳送位置ST(圖3)。這樣做時，該工作件夾持器43仍然總是於其第一位置I中。於此第一位置I中，該第二樞軸線S2及該夾持器軸線G、或藉由該工作件夾持器43所固持之工作件23的工作件縱向軸線W形成交叉點P。與該示範實施例不同，該第二樞軸線S2係在橫亙方向Q中相對於該夾持器軸線G偏置，其中接著該交叉點P係藉由組合平面之投影所形成亦為可能的該組合平面係藉由該高度方向H及該縱向L所界定。於該工作件夾持器43之第一位置I及該工作件23的樞轉傳送位置ST中之交叉點P被顯示在圖3中。
該夾頭22界定一夾住軸線X。以理想方式被夾住在該夾頭22中的工作件23具有一工作件縱向軸線W，其係與該夾住軸線X對齊。如此，該夾住軸線X係該夾頭22之中心縱向軸線。
於該工作件23的樞轉傳送位置ST中，該工作件23在高度方向H中離該夾住軸線X之距離係至少與該夾頭22的夾住側面74離該夾住軸線X、或在樞轉傳送位置ST中所固持之工作件23的工作件縱向軸線W之距離一樣大，於該案例中，該夾住側面74離該夾持器軸線G的距離係沿著該夾住軸線X觀看。如此，其被確保-由於該第二樞轉驅動器42繞著該第二樞軸線S2樞轉運動達180°-一工作件23與該夾頭22之碰撞被防止。
如於圖3中被概要地說明，該樞轉傳送位置ST係以使得該夾住軸線X延伸經過該交叉點P的方式被理想地選擇。如果是這樣，繞著該第二樞軸線S2樞轉運動達180°對齊該工作件縱向軸線W與該夾住軸線X。至少此樞轉傳送位置ST被選擇，使得該交叉點P及該夾住軸線X係在一最大距離dmax(圖8)。沿著該夾住軸線X觀看，該交叉點P係位於繞著該夾住軸線X具有半徑dmax之圓形區域內。
藉著該第二樞轉驅動器42約180°繞著該第二樞軸線S2，藉由該工作件夾持器43所固持的工作件23被樞轉離開該樞轉傳送位置ST。此樞轉運動之進展被概要地說明於圖4至6中。較佳地係，該工具機20的所有其他機械軸在此案例中被停止。
在繞著該第二樞軸線S2旋轉達180°已被完成之後，該工作件夾持器43採取第二位置II，其中與該第一位置I中的定向比較，該夾持器軸線G被旋轉達90°。該夾持器軸線G在該第二位置II中延伸於縱向L中。該夾住軸線X係平行於該縱向軸線L定向。藉由該工作件夾持器43所固持之工作件23被移入該夾頭轉移位置FT(圖7)，並由圖4中的樞轉傳送位置ST開始。按照該範例，該工作件縱向 軸線W平行於該夾住軸線X或理想地與該夾住軸線X對齊地延伸。
於在此中所敘述之示範狀態中，其係可能於該工作件夾持器43的夾頭轉移位置FT中，距離d存在於一方面該工作件縱向軸線W或該夾持器縱向軸線G及另一方面該夾住軸線X之間。此距離d被減少，用於藉由啟動該工具機20的機械軸之至少一者來將該工作件23放置或夾住於該夾頭中，直至該距離d等於零或係至少在指定容差內。如果線性機械軸被使用於此等化運動，其可為充分足以啟動該線性機械軸，用於在高度方向H中運動該夾頭22或該夾持器配置39。於該夾頭轉移位置FT中，如果在橫亙方向Q中於該夾住軸線X及該工具縱向軸線W之間亦有一偏差，該第二線性機械軸必需被額外地啟動。較佳地係，該工作件縱向軸線W係以使得其與該夾住軸線X相交的方式業已定向於該樞轉傳送位置ST中，且如此在藉由該高度方向H及該縱向L所界定之共用平面中延伸。於此案例中，等化運動係足以用於藉由機械軸在高度方向H中的細微調整，且由該夾頭轉移位置FT開始。
一旦該工作件縱向軸線W正好與該夾住軸線X重合，其係可能以機械軸於縱向L中之線性運動將該工作件23插入該夾頭22中，並在此將該工作件夾住在適當位置中。該工作件夾持器43釋放該工作件23，且隨後被樞轉退入其第一位置I。此後或同時，於該第一樞軸線S1中的樞轉支臂40被樞轉進入其靜置位置R。一旦該靜置位置R被抵達，該工具單元26可被使用於機械加工該工作件23。
業已被機械加工之工作件23的由該夾頭22運送進入該工作件載具30之進展以顛倒順序發生。在該被機械加工的工作件23已於縱向L中被取出該夾頭22之後，繞著該第二樞軸線S2的180° 運動係經由該第二樞轉驅動器42被施行。該機械軸接著將該被機械加工之工作件23放置於該工作件載具30中。隨後，未被機械加工的工作件能被由該工作件載具30移去及插入該夾頭22中，與先前所敘述之過程一致。
根據該範例，當該工作件夾持器43係於其第二位置II中時，該工作件夾持器43被監視。這樣做時，由於在縱向L中趨近亂真的輪廓及/或拉動或壓力，該工作件夾持器43被監視。監視被完成，例如藉著被配置在該工作件夾持器43上之至少一或二個電感式感測器。因此，該工作件夾持器43與亂真輪廓(spurious contour)的碰撞能被防止，或萬一碰撞或接觸之任何損壞能被防止或減至最小。
為了達成藉由該工作件夾持器43所固持的工作件夾持器43或工作件23之精確定位，該樞轉支臂40必需顯示充分的撓曲剛度。按照該範例，該樞轉支臂40係藉由第一支臂撐桿80及第二支臂撐桿81所形成，每一支臂撐桿可按照該範例被建構為具有像長方形之截面的實心本體或中空輪廓本體。該二支臂撐桿80、81係彼此連接在該樞轉支臂40之二端部上。該樞轉支臂40環繞該第一樞軸線S1的樞轉軸承被設在該第一支臂撐桿80上。在用於該第一樞軸線S1之樞轉軸承的區域中，該第二支臂撐桿81具有大約在該第一樞軸線S1之方向中延伸的端部件82。鄰接此端部件82有一支臂區段83，其-由一端部件82開始-延伸朝該樞轉支臂40之另一自由端。鄰接該端部件82，該支臂區段83係平行於該第一樞軸線S1相對該第一支臂撐桿80偏置，且按照該範例，係偏置遠離該第一樞轉驅動器41或該第二機械滑台25。此偏置被維持在支臂區段83的一段長度之上，該長度 至少對應於該第一氣動汽缸51的長度。沿著該支臂區段83之此長度的偏置程度係總是大於零，然而不須為不變的。
再者，該二支臂撐桿80、81係彼此鄰接地配置，在一直角相對於該第一樞軸線S1在一方向中偏置。於該工作位置A中，該二支臂撐桿80、81係由於此結果被偏置地配置在橫亙方向Q中。如果該樞轉支臂40係於該靜置位置R中，該二支臂撐桿80、81係在高度方向H中彼此鄰接偏置地配置。
間隙84被形成於該第二支臂撐桿81的支臂區段83及該第一支臂撐桿80之間。毗連此間隙84，可在該支臂區段83上配置有用於氣動管線及/或電線的緊固件85。該等緊固件85延伸遠離該支臂區段83，且在該第一樞軸線S1之方向中觀看，係位於該第一支臂撐桿80的前面。
該二支臂撐桿80、81於該第一樞軸線S1之方向中的偏置不再存在於該樞轉支臂40之自由端上，在此該第二樞轉驅動器42係位於該自由端。
該二支臂撐桿80、81至少以彎曲的方式分段式延伸於兩端之間。該樞轉支臂40之組構係與亦藉由二分開的骨頭(尺骨與橈骨)所形成之人類尺骨的原理一致。
如可在圖10中被看見，該夾持器配置39於該樞轉支臂40之靜置位置R中僅只需要最小的設計空間。該第一支臂撐桿80-在高度方向H中觀看-係位於該第一樞轉驅動器41之第一氣動汽缸51下方。該第二支臂撐桿81的支臂區段83-在縱向中觀看-被配置於該第一氣動汽缸51之前面。該第一氣動汽缸51可以說是被承接於該第一支臂撐桿80上方及該第二支臂撐桿81後方的區域中。
因此，該二支臂撐桿80、81之偏置進展狀態係不只藉由該樞轉支臂40的高撓曲剛度所達成，此外同時於該樞轉支臂40之靜置位置R中的節省空間配置能被達成。
為了抑制該樞轉支臂40當其抵達該靜置位置R或該工作位置A時之運動，端部位置阻尼器可為與該樞轉支臂40或該第一氣動汽缸51有關聯。該端部位置阻尼器可被建構為該第一氣動汽缸51的外部避震器及/或內部端部位置阻尼器。
該發明有關用於在夾頭22及工作件載具30之間運送工作件23的運送裝置38。該運送裝置38包含具有樞轉支臂40之夾持器配置39。該樞轉支臂40的一端部經由第一樞轉驅動器41被支撐在該工具機20上、且尤其是機械滑台25上，以便可繞著第一樞軸線S1樞轉。在該另一端部上，該樞轉支臂40支撐第二樞轉驅動器42，其界定第二樞軸線S2。工作件夾持器43被支撐，以便可繞著該第二樞軸線S2樞轉。該二樞軸線係相對彼此傾斜達45°。藉由該工作件夾持器43所固持之工作件23具有一工作件縱向軸線W，其於該工作件夾持器43的第一位置中在一直角相對於該樞軸線S1延伸。於該工作件夾持器43之第二位置II中，該工作件縱向軸線W係平行於該第一樞軸線S1定向。藉由該工作件夾持器43所固持的工作件23之工作件縱向軸線W係相對該第二樞軸線S2傾斜達45°。

Claims (15)

  1. 一種運送裝置，用於在一工具機(20)中的一夾頭(22)及一工作件載具(30)之間運送具有一工作件縱向軸線(W)的一至少分段式棒形工作件(23)；設有一夾持器配置(39)，包含一樞轉支臂(40)，其在一端部上被配置於一第一樞轉驅動器(41)上，該支臂係藉著該第一樞轉驅動器被支撐在該工具機(20)上，以便可繞著第一樞軸線(S1)樞轉，且在其另一端部上具有第二樞轉驅動器(42)，用於夾持該工作件(23)之工作件夾持器(43)被支撐在該第二樞轉驅動器上，以便可繞著第二樞軸線(S2)樞轉；設有一控制配置(67)，用於啟動該樞轉驅動器(41、42)；其中該第一樞軸線(S1)在一縱向(L)中延伸，且該第二樞軸線(S2)係相對該縱向(L)傾斜達45°；其中藉由該工作件夾持器(43)所固持的工作件(23)之工作件縱向軸線(W)係相對該第二樞軸線(S2)傾斜達45°，其中該工作件夾持器(43)能藉著該第二樞轉驅動器(42)被運動於第一位置(I)及第二位置(II)之間；其中在該工作件夾持器(43)的第一位置(I)中，該工作件縱向軸線(W)在一直角相對於該縱向(L)延伸，且在該工作件夾持器(43)之第二位置(II)中，該工作件縱向軸線(W)平行於該縱向(L)延伸，及其中該工作件夾持器(43)於該第一位置(I)中離該第一樞軸線(S1)的距離係比於該第二位置(II)中較小，其中該樞轉支臂(40)係以一支承端部被支撐在該工具機(20)上以繞著該第一樞軸線(S1)樞轉，以及該樞轉支臂(40)可被移動於一靜置位置(R)以及一工作位置(A)之間，於該靜置位置(R)中，該樞轉支臂(40)本質上在橫亙方向中延伸，於該工作位置(A)中，該樞轉支臂(40)由該第一樞軸線(S1)於往下方向中延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項之運送裝置，其中該工作件載具(30)分別具有用於一工作件的數個承接空間，該承接空間以使承接空間中所配置的工作件(23)之工作件縱向軸線(W)大約在一高度方向(H)中延伸的方式被配置，該高度方向(H)相對於該第一樞軸線(S1)在被定向在一直角。
  3. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述之運送裝置，其中該工作件夾持器(43)界定一夾持器軸線(G)，當該工作件(23)被該工作件夾持器(43)所固持時，一工作件縱向軸線(W)沿著該夾持器軸線延伸。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之運送裝置，其中該夾持器軸線(G)係在該第一位置中定向平行於該工作件載具(30)的承接空間中所配置之工作件(23)的工作件縱向軸線(W)，其中該工作件夾持器(43)界定一夾持器軸線(G)，當該工作件(23)被該工作件夾持器(43)所固持時，一工作件縱向軸線(W)沿著該夾持器軸線延伸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之運送裝置，其中該樞轉支臂(40)係藉著該第一樞轉驅動器(41)配置在該工具機(20)的一機械滑台(25)上，該滑台係可分別藉著至少一機械軸(machine axis)在一自由度內相對於該夾頭(22)及該工作件載具(30)運動。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之運送裝置，其中該至少一機械軸被提供用於分別在一自由度內相對該樞轉支臂(40)運動該夾頭(22)。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述之運送裝置，其中該控制配置(67)被設置來啟動該至少一機械軸，用於運送該工作件(23)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之運送裝置，其中該控制配置(67)被設置來藉著至少一機械軸將工作件(23)-其已被由該工作件載具(30)移去-運送進入一樞轉傳送位置(ST)，其中該工作件縱向軸線(W)及該第二樞軸線(S2)形成一交叉點(P)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之運送裝置，其中該夾頭(22)的一夾住軸線(X)相交所形成之該交叉點(P)、或係在離該交叉點(P)的一最大距離(dmax)處。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之運送裝置，其中該控制配置(67)被設置，以藉著由於該第二樞轉驅動器(42)的樞轉運動將被定位在該樞軸傳送位置(ST)中的工作件(23)運動進入夾頭轉移位置(FT)，其中該工作件縱向軸線(W)係定向平行於該夾頭(22)之一夾住軸線(X)。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之運送裝置，其中被配置在該樞軸傳送位置(ST)中的工作件(23)離該夾頭(22)於一高度方向(H)中之一夾住軸線(X)的距離，係與該夾頭(22)之一夾住側面(74)離該工作件縱向軸線(W)沿著該夾住軸線(X)的距離至少一樣大。
  12. 如申請專利範圍第1或2項所述之運送裝置，其中該樞轉支臂(40)具有彼此分開達一間隙的二支臂撐桿(80、81)，該等支臂撐桿在該樞轉支臂(40)之兩端上被連接至彼此。
  13. 如申請專利範圍第12項之運送裝置，其中該等支臂撐桿(80、81)係於縱向(L)中及/或於在對該第一樞軸線(S1)為徑向的一方向中至少沿著一區段偏置地配置。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之運送裝置，其中該等支臂撐桿(80、81)以一拱形之方式延伸於該樞轉支臂(40)的兩端之間。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之運送裝置，其中於該樞轉支臂(40)的一靜置位置中，該等支臂撐桿(80、81)被配置毗連該第一樞轉驅動器(41)之一氣動汽缸(51)。
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