用于在臥式車床中更換部件的設(shè)備和機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在臥式車床更換部件的設(shè)備和操作機(jī)，涉及一種裝備有單個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)單元的設(shè)備和自動(dòng)化操作設(shè)備或機(jī)器人，所述機(jī)器人包括具有多種保持裝置的操作裝置，所述保持裝置用來(lái)固定多種部件，例如工具、頂梁和配件，將會(huì)在兩個(gè)位置之間，優(yōu)選地在存儲(chǔ)單元和臥式車床的主要加工主軸或軸之間移動(dòng)、交換或定位，然而也可以在存儲(chǔ)單元和裝載點(diǎn)之間或在存儲(chǔ)單元和中間存儲(chǔ)單元之間移動(dòng)。
【專利說(shuō)明】用于在臥式車床中更換部件的設(shè)備和機(jī)械手
[0001]發(fā)明目的
[0002]本發(fā)明涉及一種在臥式車床中更換部件的設(shè)備，涉及的設(shè)備裝備有單個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)單元和自動(dòng)化處理設(shè)備或機(jī)器人，所述設(shè)備具有多種內(nèi)置保持裝置的操作裝置，所述保持裝置用于固定在兩個(gè)位置之間待移動(dòng)、更換或定位的多種部件，例如工具、頂梁和配件，所述兩個(gè)位置之間優(yōu)選地指存儲(chǔ)單元和臥式車床的主要加工主軸或軸之間，然而也可以指存儲(chǔ)單元和裝載點(diǎn)之間或存儲(chǔ)單元和中間存儲(chǔ)單元之間。
[0003]所述操作裝置包括至少一個(gè)用于固定多種部件的機(jī)械手(manipulador),雖然也可以在處理設(shè)備中包括至少兩個(gè)可互換的機(jī)械手，每個(gè)可更換的機(jī)械手具有用于固定每個(gè)工具和配件或頂梁或配件的保持裝置，或者，換句話說(shuō)，具有用于每種部件類型的機(jī)械手。
[0004]所述設(shè)備目的在于允許臥式車床中的多種部件，例如工具、頂梁或其他配件的更換，優(yōu)選地，所述臥式車床是斜床臥式車床，具有至少一個(gè)用于所有三種部件類型的替換機(jī)械手設(shè)備，主要包括至少一個(gè)帶有保持裝置的機(jī)械手，所述保持裝置適于固定可以在臥式車床的主加工主軸和存儲(chǔ)單元之間移動(dòng)、交換和定位的工具、頂梁和配件。
[0005]本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)儆趯Ｓ糜谥圃鞕C(jī)械工具以及機(jī)械工具中的用于更換頂梁的設(shè)備、機(jī)器和裝置、配件和可更換工具的工業(yè)的技術(shù)行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中，用于在臥式車床中更換工具、配件和頂梁的設(shè)備通常具有多個(gè)存儲(chǔ)單元，用于不同類型工具、配件和頂梁，依據(jù)所述工具、頂梁和配件的大小和重量，這些存儲(chǔ)單元通常是分離的，也就是說(shuō)，當(dāng)更換所述部件時(shí)，需要大量的設(shè)備。
[0007]已知具有兩個(gè)存儲(chǔ)單元的臥式車床，一個(gè)存儲(chǔ)單元用于輕部件，另一個(gè)存儲(chǔ)單元用于重部件或大部件，它們也位于不同位置，因此需要不同的機(jī)械手以在車床的主加工主軸或軸中更換所述部件。
[0008]這不僅導(dǎo)致由在設(shè)備中增加部件數(shù)量而增加成本，還使機(jī)器運(yùn)行更為復(fù)雜。
[0009]作為車床設(shè)備的一個(gè)例子，臥式車床通過(guò)鼓或垂直傳送帶在設(shè)備的一端具有內(nèi)置旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)單元，并且具有為每個(gè)鼓或傳送帶中固定數(shù)量的工具而限定的空間，因?yàn)楫?dāng)需要更多工具時(shí)，需要提供除了第一個(gè)鼓之外的更多個(gè)旋轉(zhuǎn)鼓。這種鼓或傳送帶方式的存儲(chǔ)單元特別用于小尺寸、輕型工具或配件。已知的一些解決方案包括在機(jī)械手裝置/輕配件和車床加工主軸之間的中間機(jī)械手。對(duì)于更大更重的工具，另一個(gè)個(gè)性化存儲(chǔ)單元可用于容納它。
[0010]因此，本發(fā)明的目的在于為現(xiàn)有技術(shù)提供一種單一的機(jī)械手裝置，用于在臥式車床中移動(dòng)、更換或定位部件，所述部件例如頂梁、工具和配件，其中包含這些已知系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)防止上述局限性。事實(shí)上，應(yīng)當(dāng)注意的是， 申請(qǐng)人:意識(shí)到并沒(méi)有任何設(shè)備具有與在本申請(qǐng)中描述的設(shè)備那樣的相似技術(shù)、結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的是，用于更換工具、頂梁和配件的設(shè)備，能夠通過(guò)操作裝置，在靜態(tài)存儲(chǔ)單元和主加工主軸或車床軸之間更換任何所述部件，所述操作裝置包括設(shè)置在機(jī)械手裝置一端的至少一個(gè)機(jī)械手，所述機(jī)械手裝置優(yōu)選為具有自動(dòng)化臂的機(jī)器人，雖然它可以移動(dòng)，但是位于存儲(chǔ)單元和臥式車床之間。
[0012]因此，本發(fā)明的第一目的是根據(jù)權(quán)利要求1的用于更換在臥式車床中的工具、頂梁和配件的設(shè)備。
[0013]本發(fā)明的第二目的在于用于更換不同大小和重量的工具、頂梁和配件的機(jī)械手。
[0014]同樣的，上述機(jī)械手可以是一種設(shè)備，在它的一些形態(tài)中具有主要用于工具的中間機(jī)械手，以這樣的方式，主要機(jī)械手將待更換的下一個(gè)工具留在所述中間機(jī)械手或在中間存儲(chǔ)單元中，并且這個(gè)中間機(jī)械手將其更換到車床的主加工主軸上。
[0015]這些和其他目的通過(guò)本文中描述并要求保護(hù)的設(shè)備特征達(dá)成，其中，如已提到的，本質(zhì)上包括一個(gè)單獨(dú)的靜態(tài)且統(tǒng)一的縱向存儲(chǔ)單元，所有部件(工具、頂梁和配件)位于其中，用于所述部件的機(jī)械手裝置或機(jī)器人是自動(dòng)的或由控制系統(tǒng)管理，在所述機(jī)械手裝置的自由端具有用于在主加工主軸和存儲(chǔ)單元之間移動(dòng)、更換并定位部件的操作裝置。存儲(chǔ)單元和機(jī)械手裝置都是與車床獨(dú)立并被密封，以確保所有處理設(shè)備精確移動(dòng)，也確保位于存儲(chǔ)單元中的可替換部件在機(jī)床切削時(shí)不受碎屑和噴射油脂的影響，這在以后會(huì)影響加工精度。
[0016]特別地，機(jī)械手裝置和存儲(chǔ)單元平行于車床，機(jī)械手裝置位于設(shè)置在車床和存儲(chǔ)單元之間的獨(dú)立平臺(tái)上。這樣，機(jī)械手裝置可以沿平臺(tái)的長(zhǎng)度縱向移動(dòng)，以進(jìn)入存儲(chǔ)單元的任何點(diǎn)，并隨后將自身定位在所述平臺(tái)的離散點(diǎn)，這樣可以通過(guò)開口進(jìn)入該車床的加工區(qū)域，除了在需要更換任何可替換的部件、配件、頂梁或工具時(shí)所述開口保持關(guān)閉。機(jī)械手裝置和車床因此由具有開啟和關(guān)閉裝置的分離裝置所分離，以在存儲(chǔ)單元和車床主軸之間實(shí)施部件更換。
[0017]所述機(jī)械手裝置和存儲(chǔ)單元被定位在與操作者隔離的封閉空間，這就是為什么要通過(guò)存儲(chǔ)單元裝載點(diǎn)來(lái)實(shí)施存儲(chǔ)單元的部件的改裝或修復(fù)，所述存儲(chǔ)單元裝載點(diǎn)與存儲(chǔ)單元相鄰，并裝備有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，優(yōu)選地是手動(dòng)的，以進(jìn)入隔離的封閉空間，處理設(shè)備平臺(tái)和存儲(chǔ)單元位于所述封閉空間中。
[0018]正如已經(jīng)提到的，操作裝置位于處理機(jī)械手裝置或機(jī)器人的端部，包括單個(gè)機(jī)械手或至少兩個(gè)可更換的機(jī)械手。所述操作裝置具有用于固定工具、配件或刀頭的保持裝置。所述保持裝置包括用于操作優(yōu)選為工具和配件的至少第一和第二保持裝置，和用于操作優(yōu)選為頂梁和配件的第三保持裝置。
[0019]該操作裝置可以由在機(jī)械手裝置上的兩個(gè)可更換的機(jī)械手組成，具有專用于工具和配件的保持裝置的第一可更換機(jī)械手，和具有專用于頂梁和配件的保持裝置的第二可更換機(jī)械手。根據(jù)這種構(gòu)造，機(jī)器人如果將在車床的主軸上更換工具，將從所述存儲(chǔ)單元獲取第一可更換機(jī)械手，，如果接著必須更換頂梁，在撤下預(yù)先位于主軸上的工具之后，將第一可更換機(jī)械手放置在存儲(chǔ)單元中，獲取第二可更換機(jī)械手，并撤下位于主軸上的頂梁，如果有的話，以便在隨后安裝新頂梁。
[0020]本發(fā)明申請(qǐng)的目的在于，當(dāng)只有機(jī)械手或主機(jī)械手被定位在機(jī)械手裝置或機(jī)器人的自由端時(shí)，包括位于機(jī)械手端部的第一保持裝置，位于第一保持裝置相對(duì)端的第二保持裝置和位于第一和第二保持裝置兩者之間的第三保持裝置。
[0021]使用這種機(jī)械手，通過(guò)第一和第二保持裝置，可以固定其重量小于35公斤的部件，所述部件優(yōu)選為工具或配件，，并且同時(shí)，通過(guò)第三保持裝置和第一或第二保持裝置性能的結(jié)合來(lái)固定其重量大于35公斤的部件，所述部件優(yōu)選為頂梁或配件。
[0022]在主機(jī)械手中的第一和第二保持裝置，優(yōu)選為夾持工具或配件的鉗子，尤其位于標(biāo)準(zhǔn)法蘭或工具或配件的固定部件上。
[0023]同樣的，在主要機(jī)械手中的第三固定設(shè)備，在第一或第二保持裝置之一的旁邊作用，優(yōu)選由彈簧保持和水壓操作的球形夾形成，用于容納設(shè)置在頂梁或配件上的樞轉(zhuǎn)軸或第一緊固元件，同時(shí)，第一或第二保持裝置作用于設(shè)置于所述頂梁或配件上的第二緊固元件上，因此，在頂梁或配件中的兩個(gè)固定點(diǎn)或元件處工作。
[0024]因此，在主要機(jī)械手中，第一和第二保持裝置用于緊固部件、工具或配件，在其中具有單個(gè)緊固元件，同時(shí)第三保持組件在第一或第二保持裝置的旁邊操作，用于緊固部件，通常是頂梁或配件，在其中設(shè)置有兩個(gè)緊固元件。
[0025]所述主要機(jī)械手優(yōu)選為由具有中心伸展部的扁平體組成，在其兩側(cè)設(shè)置有與中心伸展部成一定角度的第一和第二保持裝置，以這樣的方式，在此伸展部的最近處，設(shè)置第三保持裝置，并且這三個(gè)保持裝置同樣保持在機(jī)械手的第一平面中。同樣地，垂直于三個(gè)設(shè)備的平面，在中心伸展部，并在垂直于之前平面的平面中，設(shè)置有連接裝置，用于將機(jī)械手連接至機(jī)械手裝置。
[0026]本發(fā)明的主機(jī)械手對(duì)象可以被用于其他與前述機(jī)械手裝置不同的機(jī)械手裝置，用于機(jī)器人臂和其他與臥式機(jī)床不同的機(jī)械工具，并且要求通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的機(jī)械手更換重的和輕的部件。
[0027]僅具有一個(gè)機(jī)械手裝置或機(jī)器人來(lái)更換部件，相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備，是十分有利地，所述傳統(tǒng)設(shè)備要求兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，鑒于機(jī)械手設(shè)備的所需行程減少，結(jié)果是，執(zhí)行更換需要的時(shí)間也減少。此外，降低了故障的可能性，因?yàn)橹皇褂靡粋€(gè)管理軟件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制系統(tǒng)，并需要更少的行程和機(jī)動(dòng)信號(hào)，從而有利于整體的維護(hù)。
[0028]當(dāng)甚至有必要進(jìn)一步減少更換工具和輕配件的時(shí)間時(shí)，如前面所述，本發(fā)明的設(shè)備目的在于除了機(jī)械手裝置或機(jī)器人和其主要機(jī)械手以外，還具有內(nèi)置的中間機(jī)械手，以更換工具，所述中間更換裝置具有和主機(jī)械手相同的特性，以固定工具。換句話說(shuō)，具有兩個(gè)保持裝置，優(yōu)選為夾持工具的鉗子，尤其位于標(biāo)準(zhǔn)法蘭或位于工具或配件的緊固元件上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]為了補(bǔ)充本說(shuō)明書，并目的在于促進(jìn)對(duì)本發(fā)明特征的更好理解，本說(shuō)明書中的描述伴隨著一組附圖，所述附圖形成本說(shuō)明書的固有部分，并作為非限制性的示例:
[0030]圖1是用于更換臥式車床中的部件的設(shè)備的透視圖，其中可見(jiàn)臥式車床和單個(gè)存儲(chǔ)單元。
[0031]圖2是臥式車床中主要加工主軸或軸的詳細(xì)表示。
[0032]圖3是本發(fā)明的目標(biāo)，機(jī)械手的透視圖。
[0033]圖4是固定不太重的工具或配件的機(jī)械手的透視圖。
[0034]圖5是固定不太重的工具或配件的機(jī)械手的透視圖。[0035]圖6是機(jī)械手裝置和存儲(chǔ)單元的透視圖。
[0036]圖7是存儲(chǔ)單元、處理設(shè)備和車床的位置的平面圖。
[0037]圖8是本發(fā)明的目標(biāo)機(jī)械手裝置或具有機(jī)械手的機(jī)器人臂的透視圖，固定重部件，尤其是頂梁。
[0038]圖9是在重部件和機(jī)械手之間的連接的詳細(xì)透視圖。
[0039]圖10是一旦機(jī)械手撤回，其將重部件聯(lián)結(jié)至主要加工主軸的詳細(xì)透視圖。
[0040]圖11至14表示通過(guò)中間機(jī)械手在車床的主軸上更換工具過(guò)程中的順序。
【具體實(shí)施方式】
[0041]在此，本發(fā)明的例子詳述地提出了一種用于在臥式車床和操作裝置中更換部件的新設(shè)備，該設(shè)備具有單個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)單元和單個(gè)自動(dòng)化機(jī)械手裝置，在至少一個(gè)主機(jī)械手中具有操作裝置，以在兩個(gè)位置之間，優(yōu)選地在存儲(chǔ)單元和臥式車床的主加工主軸或軸之間移動(dòng)多種部件，所述部件例如工具、頂梁和配件。
[0042]圖1是具有單個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)單元(50)的臥式車床(60)的透視圖，所述臥式車床(60)是平行的，優(yōu)選處于臥式車床的后部區(qū)域。所述存儲(chǔ)單元優(yōu)選為將不同的可替換部件分離，即，工具(20)、配件(22)或頂梁(23)。所述臥式車床(60)包括主加工主軸或軸，在其上設(shè)置有多種部件、工具、頂梁或配件，在位于車床(60)平板的加工中使用。所述車床主軸(60)的細(xì)節(jié)可以在圖2中觀測(cè)到。工具(20)和配件(22)或頂梁(23)位于所述車床主軸(60)上。能夠在車床主軸(60 )和其他頂梁(23 )上直接更換工具(20 )。
[0043]機(jī)械手裝置或機(jī)器人位于車床(60)和存儲(chǔ)單元(50)之間，負(fù)責(zé)在車床主軸(60)和存儲(chǔ)單元(50)之間更換部件。車床的加工區(qū)域最好與之前的區(qū)域分離，其中設(shè)置有機(jī)械手裝置或機(jī)器人和存儲(chǔ)單元，在它們之間有密封件，以防止機(jī)械加工導(dǎo)致的向所述先前區(qū)域的投射，因此防止在加工過(guò)程中當(dāng)所述部件被使用時(shí)，影響該部件從而影響其精確度的風(fēng)險(xiǎn)。還設(shè)置了具有開啟和關(guān)閉裝置的分離裝置，以允許加工裝置或機(jī)械手(10)訪問(wèn)車床主軸(60)。
[0044]機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30 )能夠通過(guò)主機(jī)械手(10 )利用車床(60 )的主加工主軸將所述單個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)單元(50)中的任何部件替換，主要機(jī)械手(10)設(shè)置在所述機(jī)械手設(shè)備或機(jī)器人(30)的自由端。所述機(jī)器人(30)是具有自動(dòng)化臂的機(jī)器人，在該設(shè)備中以與其他部件相同的方式，通過(guò)控制系統(tǒng)或管理軟件控制并管理。所述機(jī)器人(30)包括沿著存儲(chǔ)單元(50)移動(dòng)的底座，并通過(guò)多種機(jī)械臂(31，32，33，34和35)連接至主機(jī)械手(10)。機(jī)器人(30 )在獨(dú)立于車床的床(60 )或平臺(tái)(40 )和存儲(chǔ)單元(50 )的支承表面上運(yùn)動(dòng)，以確保完全與其獨(dú)立。這種獨(dú)立床(40)確保車床(60)和存儲(chǔ)單元(50)都不受當(dāng)機(jī)器人(30)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)的影響，并當(dāng)然確保當(dāng)車床工作時(shí)車床產(chǎn)生的震動(dòng)不影響機(jī)器人(30)，當(dāng)機(jī)器人(30)運(yùn)動(dòng)時(shí)或者當(dāng)機(jī)器人(30)床(40)位于所述存儲(chǔ)單元(50)和車床(60)之間時(shí)，不影響存儲(chǔ)單元。
[0045]同樣地，機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30 )和存儲(chǔ)單元(50 )定位成平行于車床(60 )。機(jī)械手裝置(30)可以沿著所述床(40)的長(zhǎng)度縱向移動(dòng)以進(jìn)入存儲(chǔ)單元(50)的任何點(diǎn)，并返回至床(40)進(jìn)入車床(60)的加工區(qū)域的出發(fā)點(diǎn)。所述進(jìn)入是通過(guò)開口達(dá)成的，除了要在車床主軸(60)和機(jī)械手(10)之間更換任何可更換的部件、配件、頂梁或工具時(shí)，開口保持關(guān)閉，以確保當(dāng)車床(60)工作時(shí)的緊密密封。
[0046]同樣，機(jī)械手裝置(30)和存儲(chǔ)單元(50)因?yàn)榘踩虮欢ㄎ辉谟诓僮髡叻蛛x的封閉空間，以這樣的方式，使用裝載點(diǎn)(51)來(lái)將部件替換和重新安裝到存儲(chǔ)單元。所述裝載點(diǎn)(51)位于存儲(chǔ)單元(50)的一端，并優(yōu)選地具有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置優(yōu)選地是手動(dòng)的，以替換或重新安裝部件。為了替換部件，機(jī)器人(30)使用機(jī)械手(10)將部件留在裝載點(diǎn)(51)，操作者同樣通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)，將所述部件從裝載點(diǎn)(51)中取出，并將新部件定位。隨后將再次轉(zhuǎn)動(dòng)裝載點(diǎn)(51)，機(jī)器人(30)將新的部件定位在存儲(chǔ)單元(50)中。
[0047]如已經(jīng)提到的，機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)在其自由端具有主機(jī)械手(10)，能夠固定可更換部件，并將其定位在車床(60)的主要加工主軸上或存儲(chǔ)單元(50)中。換句話說(shuō)，機(jī)器人(30)，在機(jī)械手(10)的旁邊，使得能夠移動(dòng)、更換并定位可更換部件。所述機(jī)械手
(10)具有位于機(jī)械手(10)—端的第一保持裝置(11),位于與第一保持裝置(11)相對(duì)一端的第二保持裝置(12)和位于第一(11)和第二(12)保持裝置之間的第三保持裝置(13)。第一(11)和第二(12)保持裝置用于固定在其中具有單個(gè)固定元件的部件，同時(shí)第三保持裝置(13)在第一(11)或第二( 12)保持裝置的旁邊操作，用于固定帶有兩個(gè)固定元件位于其中的部件。第一(11)和第二(12)保持裝置優(yōu)選地用于固定工具(20)和配件(22)，同時(shí)第三(13)保持裝置，在前述保持裝置之一的旁邊，用于固定頂梁(23)。在任何情況下，獨(dú)立于所述目的或與部件(20，22，23)的使用獨(dú)立，第一和第二保持裝置(11，12)用于固定較輕元件，優(yōu)選地小于35kg，并且第三保持裝置用于較重組件，優(yōu)選地大于35kg。在任何情況下，第三保持裝置(13)可以被用于固定不是頂梁(23)的部件，并且，由于其形狀，需要兩個(gè)支承點(diǎn)而不是一個(gè)。
[0048]圖3示出了主要機(jī)械手(10)，其中可以觀察到多種緊固裝置(11，12和13)。所述機(jī)械手(10)由具有中心伸展部(15)的扁平體組成，在中心伸展部(15)的側(cè)部設(shè)置有第一
(11)和第二(12)保持裝置，所述第一和第二保持裝置與中心伸展部(15)具有一定角度，以這樣的方式，在后述的伸展部(15)中，使用第三保持裝置(13)并且這三個(gè)保持裝置(11，12和13)在與機(jī)械手(10)的相同的第一平面中。并且同樣地，垂直于三個(gè)裝置(11，12和13)的平面，在中心伸展部(15)，并在垂直于之前平面的平面上設(shè)置有連接裝置(14)，用于將機(jī)械手(10)連接至機(jī)械手設(shè)備(30)，更為具體位于第二臂(31)的自由端。
[0049]根據(jù)圖中示出的，第一(11)和第二(12)保持裝置是夾持工具(20)或配件(22)的鉗子，尤其是位于標(biāo)準(zhǔn)法蘭上或位于工具(20)或配件(22)的緊固元件(21)上。
[0050]類似地，位于前述第一或第二保持裝置(11，12)旁邊的第三保持裝置(13)優(yōu)選地通過(guò)由彈簧保持或液壓操作的球形夾形成，所述球形夾用于容納設(shè)置在頂梁(23)或配件
(22)中的樞轉(zhuǎn)軸或第一緊固元件(25)，同時(shí)，第一或第二保持裝置(11，12)在設(shè)置于所述頂梁(23)或配件(22)上的第二緊固元件(24)上作用，因此，作用在頂梁(23)或配件(22)中的兩個(gè)緊固點(diǎn)或元件處。
[0051]因此，第一和第二保持裝置(11，12)優(yōu)選地用于固定部件、工具(20)或配件(22)，其中設(shè)置有單個(gè)緊固元件(21)，同時(shí)在第一或第二保持裝置(11，12)旁邊作用的第三保持裝置(13)用于固定部件，所述部件通常是頂梁(23)或配件(22)，同樣設(shè)置有兩個(gè)緊固元件(24，25)。
[0052]工具(20)，類似于設(shè)置在存儲(chǔ)單元(50)中的剩余部件(22，23)，優(yōu)選地位于架子上，僅以重力的作用留在該處。用于工具(20)和配件(22)的緊固元件(21)也用于將所述部件在存儲(chǔ)單元中保持就位。
[0053]基于上述附圖的描述，下面還描述了機(jī)械手裝置(30)和其機(jī)械手(10)的兩個(gè)示例性實(shí)施方式。在圖4中，可見(jiàn)機(jī)械手(10)，借助于由鉗子型機(jī)構(gòu)形成的第一保持裝置
(11)，通過(guò)其緊固元件或標(biāo)準(zhǔn)法蘭(21)來(lái)固定工具(20)。機(jī)器人(30)移動(dòng)至存儲(chǔ)單元(50)位置，在此存儲(chǔ)有所需要的工具(20 )，并在將所述工具(2 )向車床主軸(60 )移動(dòng)之前，通過(guò)第一(11)或第二(12)保持裝置將標(biāo)準(zhǔn)法蘭(21)限制在兩個(gè)鉗子之間。圖5也示出了在機(jī)械手設(shè)備(10 )中的鉗子(11)之一如何使用其法蘭(21)來(lái)固定工具(20)。
[0054]類似地，圖8，9和10示出了在機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)以及布置在機(jī)器人的機(jī)械手(10)中的頂梁(23)。更為具體地，可以看到頂梁(23)具有安裝在其中的配件(22)。圖9示出了頂梁(23)借助于第一緊固元件(24)和被插入在第三保持裝置(13)中的樞轉(zhuǎn)軸或第二緊固元件(25)在機(jī)械手(10)中的固定，第一緊固元件(24)被夾持在機(jī)械手(10)的保持組件(11，12)之一的鉗子之間。圖10示出了當(dāng)頂梁(23)被定位后機(jī)械手如何退回主軸(60)。
[0055]圖11至14示出了用于更換上述組件的附加可選的設(shè)備，其中包括在機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)的主機(jī)械手(10)和車床主軸(60)之間設(shè)置中間機(jī)械手(70)和中間工具存儲(chǔ)單元(52)，特別地位于車床(60)和機(jī)器人(30)之間的分離裝置中。這種中間更換裝置
(70)的主要作用在于加速一些部件的更換，主要是工具(20)或配件(22)，以這樣的方式，主要機(jī)械手(10)將下一個(gè)待更換工具放置在中間工具存儲(chǔ)單元(52)中，中間機(jī)械手(70)在車床的主要加工主軸(60)上更換工具。所述中間機(jī)械手(70)與主機(jī)械手(10)具有相似的形狀，但僅具有兩個(gè)保持裝置，側(cè)向的第四保持裝置(71)和第五保持裝置(72)，如上面限定的，優(yōu)選地是鉗子或任何可以固定工具(20 )，尤其是標(biāo)準(zhǔn)法蘭或工具(20 )或配件(22 )的緊固元件(21)。圖11示出了具有工具(20)的中間存儲(chǔ)單元(52)，工具(20)位于在車床
(60)和設(shè)置機(jī)器人(30)的區(qū)域之間的分離元件上，示出了具有待更換工具(20’)的主要加工主軸或軸。圖12示出了具有第四(71)和第五(72)保持裝置的中間機(jī)械手，不具有任何工具而下降，為了在后面(圖13)并通過(guò)第四保持裝置(71)將自身連接至位于中間存儲(chǔ)單元(52 )中的工具(20 )，并通過(guò)第五保持裝置(72 )將自身連接至位于車床主軸(60 )的工具(20 ’)。在此之后，一旦工具(20，20 ’)兩者被從其位置退回，中間更換裝置(70 )轉(zhuǎn)動(dòng)，將事先定位在主軸上的工具(20’)放置在中間存儲(chǔ)單元(52)中。在工具(20)被布置在將要開始加工的車床(6)之前，處于安全和密封原因?qū)⒎蛛x裝置關(guān)閉。被撤回的工具(20’)保持在中間存儲(chǔ)單元(52)中，直到再次在主軸上使用，或直到機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)將其退回并運(yùn)送至主要存儲(chǔ)單元(50)。
【權(quán)利要求】
1.一種更換多種形式的部件的設(shè)備，所述多種形式的部件例如為臥式車床(60)中的工具(20)、頂梁(23)和配件(22)，通過(guò)具有主加工主軸或軸的所述臥式車床(60)、所述多種形式的部件所處的存儲(chǔ)單元(50)、和用于所述部件的機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)來(lái)進(jìn)行部件的更換，其中，所述機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)是自動(dòng)的并由控制系統(tǒng)管理，以在存儲(chǔ)單元(50)和需要所述部件所在的車床位置之間移動(dòng)、更換并定位所述部件，其特征在于，所述設(shè)備包括操作裝置，所述操作裝置具有: -至少第一(11)和第二(12)保持裝置，優(yōu)選地用于操作工具(20)和配件(22)，以及； -第三保持裝置(13)，優(yōu)選地用于操作頂梁(23)和配件(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述操作裝置包括所述機(jī)械手裝置或機(jī)器人(30)中的至少兩種可更換的機(jī)械手，所述機(jī)械手可被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元(50)中，以這樣的方式，其中第一種可更換的機(jī)械手包括:至少第一(11)和第二( 12)保持裝置，優(yōu)選地用于操作工具(20)和配件(22);第二種可更換機(jī)械手包括第三保持裝置(13)，優(yōu)選地用于操作頂梁(23)和配件(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述操作裝置包括一個(gè)單獨(dú)的主要機(jī)械手(10)，包括: -位于主要機(jī)械手(10) —端的第一保持裝置(11)； -位于與第一保持裝置(11)所在端相對(duì)端的第二保持裝置(12)； -位于第一(11)和第二( 12)保持裝置兩者之間的第三保持裝置(13); 以這樣的方式，所述第一(11)和第二(12)保持裝置用于固定帶有單個(gè)緊固元件位于其上的部件，同時(shí)第三保持裝置(13)在第一(11)或第二(12)保持裝置旁邊作用，用于固定帶有兩個(gè)緊固元件位于其上的部件。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括中間存儲(chǔ)單元(52)和中間更換裝置(70)，所述中間更換裝置包括第四保持裝置(71)和第五保持裝置(72)，所述第四保持裝置(71)位于中間機(jī)械手(70)的一端，所述第五保持裝置(72)位于中間機(jī)械手(70)的與第一保持裝置(71)相對(duì)的端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)械手(10)由帶有中心伸展部(15)的扁平體形成，在所述中心伸展部(15)的側(cè)部，所述第一(11)和第二(12)保持裝置與中心伸展部(15)成一角度，并且，第三保持裝置位于中心伸展部(15)中，所述第三保持裝置與所述機(jī)械手(10)位于相同的第一平面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，在所述中心伸展部(15)上在垂直于三個(gè)保持裝置的平面上設(shè)置有連接裝置(14 )，以將機(jī)械手(10 )連接至機(jī)械手裝置(30 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一和第二保持裝置是鉗子(11，12，71和72)，所述鉗子通過(guò)法蘭或緊固元件(21)將所述工具(20)或所述配件(22)固定，所述法蘭或緊固元件(21)位于所述工具的一端，并且被標(biāo)準(zhǔn)化為由第一或第二保持裝置(11，12，71 和 72)夾持。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三保持裝置(13)是通過(guò)彈簧保持或液壓操作而的球形夾，所述球形夾中容納有設(shè)置在頂梁(23)或配件(22)中的樞轉(zhuǎn)軸(25)，并且球形夾在第一或第二保持裝置(11，12)旁邊作用，所述第一或第二保持裝置(11，12)同時(shí)夾持設(shè)置在頂梁或配件上并與端部適配的緊固元件(24)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，第一、第二、第四和第五保持裝置(11，12，71和72)被用于固定和移動(dòng)重量不超過(guò)35公斤的工具和配件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，第三保持裝置(13)被用于固定和移動(dòng)重量超過(guò)35公斤的頂梁(23)和配件(22)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)械手裝置(30)布置在獨(dú)立于車床(6 )和存儲(chǔ)單元(50 )的床或平臺(tái)(40 )上，并且可以沿其縱向移動(dòng)，所述機(jī)械手裝置(30 )具有剛性、固定長(zhǎng)度的多個(gè)中間臂(31，32，33，34和35)，這些中間臂相互連接，并連接至位于機(jī)械手裝置(30)的自由端的操作裝置(10)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備僅具有一個(gè)裝載點(diǎn)(51)，所述裝載點(diǎn)(51)用于在存儲(chǔ)單元中裝載或卸載工具、頂梁或配件，所述裝載點(diǎn)(51)具有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，以在第一位置和第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述第一位置，可更換的工具、頂梁和配件被手動(dòng)放置于所述裝載點(diǎn)上，在所述第二位置，通過(guò)所述機(jī)械手裝置在所述單個(gè)裝載點(diǎn)放置或撤下工具、頂梁和配件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元(50)和機(jī)械手裝置(30)相對(duì)于臥式車床(60)獨(dú)立并密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元(50)和機(jī)械手裝置(30)所在的平臺(tái)(40)被定位成平行于臥式車床(60)，所述平臺(tái)(40)位于車床(60)和存儲(chǔ)單元(50)之間。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)械手裝置(30)和車床(60)之間具有分離裝置，所述分離裝置具有開啟和關(guān)閉裝置，以執(zhí)行部件更換。
16.根據(jù)權(quán)利要求4和15所述的設(shè)備，其特征在于，所述中間存儲(chǔ)單元(52)和中間更換裝置(70)設(shè)置在臥式車床(60`)和機(jī)械手裝置(30)之間的分離裝置中。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元是靜態(tài)的。
18.用于在存儲(chǔ)位置和機(jī)床位置之間更換多種部件的機(jī)械手(10)，所述部件例如為工具、頂梁和配件，在機(jī)床位置，所述部件需要被機(jī)床所使用，并且所述多種部件被連接至機(jī)械手裝置或機(jī)器人的自由端，其特征在于，所述機(jī)械手(10)包括: -位于機(jī)械手(10) 一端的第一保持裝置(11); -位于與第一保持裝置(11)相對(duì)一端的第二保持裝置(12); -位于第一(11)和第二( 12)保持裝置兩者之間的第三保持裝置(13); 以這樣的方式，所述第一(11)和第二(12)保持裝置用于緊固工具(20)或配件(22)，所述第三保持裝置(13)在第一(11)或第二(12)保持裝置旁邊作用，用于緊固重的頂梁(23)和配件(22)。
【文檔編號(hào)】B23Q3/155GK103826795SQ201180073517
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月16日
【發(fā)明者】約瑟·瑪麗亞·曼索·馬爾克斯, 帕特西·埃賽扎·阿古特 申請(qǐng)人:Gmtk多工序機(jī)械加工股份有限公司