具有机器人和刀库的加工机床设备制造技术

本发明专利技术涉及一种加工机床设备（１０，１００），它具有一个加工机床（１１；１１１），该加工机床具有至少一个刀具主轴（３０；１３０）和一个刀库（２４；１２４）用于为加工机床进行工件加工提供刀具，本发明专利技术还涉及使一种这样的加工机床设备运行的方法。在该加工机床设备中规定使它包括一个机器人，机器人具有一个多处铰接的机器人臂用于为刀库配备取自于刀具储备仓的刀具并从刀库里取走用过的刀具；还规定刀具库具有至少一个交替地在用于机器人更换刀具的一个机器人存取腔里和在一个用于至少一个刀具轴的刀具更换的刀具轴存取腔里可以移动的，尤其是可以摆动的刀具夹持部位，该刀具夹持部位有至少一个刀夹用于夹持刀具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加工机床设备，它具有一个加工机床，该加工机床具有至少一个刀具轴和一个刀库用于为用于工件加工的机床提供刀具，本专利技术还涉及一种使一种这样的机床设备运行的方法。
技术介绍
对于切削加工机床来说，例如车床、铣床和/或钻床来说已知都借助于链式刀库来提供刀具，例如钻具、车刀或类似刀具。若必需有许多刀具，例如对于复杂的工件加工和/或装备有刀具的多轴加工机床来说，链式刀库必须具有大的容量。因此使链条更长，在有些机床里将其布置成曲折形，以达到足够的长度容量。大容量的链式刀库需要许多位置并且很重。此外，链条越长更换刀具的速度就下降。例如在一个双向可运动的链条的相反的部段上存放了两个必需的刀具的情况下，在更换刀具时链条走过的行程相当于链条长度的一半。对于长链条来说这就使刀具提供时间有明显的损失。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，在开头所述类型的加工机床设备中改善刀具的更换。为了解决该任务，在开头所述型式的加工机床设备中规定使它包括一个机器人，该机器人具有一个多处铰接的机器人臂用于将取自刀具储备仓的刀具配备刀库并从刀库里取出用过的刀具，而且规定该刀库具有至少一个交替地在用于机器人的刀具更换的机器人存取腔里和在一个用于至少一个刀具轴的刀具更换的刀具轴存取腔里可以运动的，尤其是可以摆动的刀具夹持部位，该刀具夹持部位具有至少一个刀夹用于夹持刀具。此外为了解决该任务按照另一项独立的权利要求规定了一种用于使一个这样的加工机床设备运行的方法。对于加工机床来说适宜地是指一种用于对工件进行切削加工的机器，例如铣床、和/或钻床和/或车床。刀具就是车刀、钻具、铣削头或类似工具。本专利技术的基本思想在于将加工机床所必需的许多刀具都放在一个刀具储备仓里。机器人用其多处铰接机器人臂在储备仓那里取出刀具并用对应所需的刀具装备该与储备仓相比小得多的在加工机床上的刀库。至少一个主轴(可能设有多个主轴)从刀库里取出刀具用来加工工件。刀库可以在一个机器人存取腔和一个主轴存取腔之间摆动，因此刀具夹持部位可以快速地在机器人的相应存取腔里或者至少一个主轴里运动。小的紧凑的刀库，此处也可以指一种小的链式刀库、一种具有例如40至60个刀夹的盘状刀库、一种摆动臂装置或类似装置，它构成一个小的快速的中间缓冲器或中间存储器用于为主轴提供刀具。刀库与储备刀库相比例如只有10-30％或者更少的存储容量。按照本专利技术可摆动应该也称为“可转动”，因此原则上不仅可以有来回往复运动，而且也有旋转运动。适宜地在刀具夹持部位里有多个刀夹，它们优选成对布置。对于一种刀夹对来说首先有一个刀夹是空着的，因此机器人或者至少一个主轴可以在那里存放一个刀具并在机器人或者主轴在刀夹对的另一个准备有刀具的刀夹的方向上相对运动之后可以将该刀具取下。至少一个主轴和机器人在空着的刀夹上存放一个刀具并从备有刀具的刀夹上取下另一个刀具。这两个刀夹更为适宜地直接相互并排布置。对于多轴加工机床来说例如提出了一种设备，在该设备中交替地使一个刀夹空着，而一个刀夹装有刀具。只是在机器人存取腔里或者主轴存取腔的范围内进行刀具更换的短时间内一个刀夹对的两个刀夹短时间地装有刀具。这个或这些刀夹对可以调整地设置在刀库的一个基础部件上，以便使空着的刀夹或者装有刀具的刀夹相对于至少一个主轴定位。当然，人们合适地利用了刀具主轴的可定位性，以便使空着的刀夹或者装有刀具的准备好的刀夹起动。刀库适宜地包含至少一个旋转调整装置用于转动至少一个刀库部位和/或包含至少一个线性调整装置用于线性调整至少一个刀夹部位。因此可以进行一种顺序的或者叠加的旋转和平移调整。刀夹部分适宜地布置在一个基本上形状稳定的基础部件上。至少一个基础部件适宜地包括至少一个摆动臂，在该摆动臂上布置了刀具夹持部位。摆动壁可以从机器人存取腔摆动至主轴存取腔里或者反过来摆动。基础部位有利地是可以旋转的，这就是说也可以摆动地运动，以便使刀夹部位在机器人存取腔和主轴存取腔之间摆动。一种线性可活动性同样也是适宜的。刀库适宜地包含至少两个交替地在机器人存取腔和主轴存取腔里可以运动地具有一个或多个刀夹的刀具夹持部位。然后刀具主轴和机器人可以在它们相应的存取腔里同时地或者至少基本上同时地更换刀具。因此加速了刀具的更换。对于至少两个交替地可以进入存取腔的刀具夹持部位建议了两种变型方案，其中原则上可以有另外的结构变型方案例如这两个刀夹部位布置在第一和第二摆动臂上，这些摆动臂可以反时针方向在机器人-和主轴存取腔里摆动。适宜的是这两个摆动臂可以相互相对地线性定位，使这两个摆动臂在反时针方向摆动运动时能够偏移避让。至少一个摆动臂相对于另一个摆动臂实施一种线性的偏移运动，以便建立一个运动空间，使两个摆动臂基本上具有同样的旋转位置时相互不会碰到。必须考虑到线性移动行程如此大，以至于必要时布置在摆动臂上的刀具并不与另外的摆动臂或与另外摆动臂上的刀具碰撞。原则上可以使两个摆动臂是可以线性运动的，其中一种简单和适宜的变型方案是在这两个摆动臂中只有一个是可以线性运动的。两个摆动臂的线性可活动性可以为了另外目的而有利地被利用摆动臂那么也就是可以在基本相同的刀具更换位置上例如对于刀具主轴来说在主轴存取腔之内和/或对于机器人来说在机器人存取腔之内开动。主轴或者多个主轴则可以分别在更换刀具时分别在同一位置上定位，而与那个摆动臂正好备有刀具无关。这按照意义同样适合于机器人。因此当然应该说明机器人由于其比较自由的可定位性不一定必需有一种总是相同的刀具装备位置。然而机器人的编程任务则由于在机器人存取腔里相同的刀具更换位置而得以简化，因为机器人几乎可以这样说不必“操心”，哪个摆动臂正好在机器人存取腔里用于进行刀具更换。第二摆动臂适宜地被弯曲。弯曲段在第一摆动臂的一个例如包含一个旋转驱动装置的转动轴承处经过，因此第一和至少一个第二摆动臂的刀夹在旋转轴线方向上可以占有基本同样的刀具更换位置。弯曲段补偿了一个受转动轴承或者旋转驱动装置所限制的线性偏移。两个摆动臂可以具有同样的旋转轴线或者尤其是平行的相互紧靠在一起的旋转轴线。至少两个可以进入机器人存取腔和主轴存取腔里的刀具夹持部位在本专利技术的另一种变型方案中可以是一个可旋转的夹持装置的不同部位，它们在旋转运动或者摆动运动范围内可以同步地在机器人存取腔里或者在主轴存取腔里旋转或者摆动。夹持装置例如是一个盘或者一个盘状基础部位。夹持装置例如具有一种多边形的，适宜的是四边形的外轮廓。这种变型方案尤其在多轴机床时是适宜的。但原则上基础部位也可以具有圆形外轮廓，例如用在单主轴机床上。刀库适宜地布置在加工机床的一个刀架上。因此刀库形成了加工机床的一个组成部分。在本专利技术的一种特别优选的变型方案中加工机床是一种多轴机床，它具有至少两个沿着一条线，尤其是一条线性相互并排布置的刀具主轴。刀具主轴例如在一个水平的或一个垂直轴线上并排地或者上下重叠地进行了编组。刀库的刀具夹持部位具有刀夹，它们对应于并排布置的刀具主轴的线进行了编组，从而使刀具主轴从刀夹里同时地取出并把刀具并存放在那里。因此加速了刀具的更换。显而易见，刀具主轴例如可以沿着一条直线或者之字形线、一种弧形线、一种多边形线或类似的线相互并排、上下重叠或者以其余方式进行编组。在机器人上更有利地设置一个刀具支座，它对应于刀具主轴的编组具有相本文档来自技高网...

【技术保护点】
加工机床设备，具有一个加工机床（１１；１１１），该加工机床具有至少一个工具主轴（３０；１３０）和一个刀库（２４；１２４）用于为加工机床（１１；１１１）进行工件加工准备提供刀具（１３），其特征在于，它包括一个机器人（１２），该机器人有一个多处铰接的机器人臂（１５）用于将刀具从一个刀具储备仓（２１）里装备刀库（２４；１２４）并用于从刀库（２４；１２４）里取出用过的刀具（１３）；而且刀库（２４；１２４）具有至少一个交替地在一个用于机器人（１２）更换刀具的机器人存取腔（２８）和在一个用于至少一个刀具主轴（３０；１３０）更换刀具的主轴存取腔（２９）里的刀具夹持部位（３２，３２’；１３２），该刀具夹持部位具有至少一个刀夹（３１，１３１）用于夹持刀具（１３）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C克罗斯塔，R米尔纳，S汉施，
申请(专利权)人：阿尔冯凯斯勒专用机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]