CN117681000A - 用于机床的操作室和制造*** - Google Patents

Abstract

一种用于机床的操作室，具有：能够与第一机床的作业空间联接的第一装载接口、带有操作机器人的操作单元、用于进料滑车的进料接口以及供给单元，其中，所述进料滑车用于传送布置在装载辅助件上、特别是布置在托盘上的工件，所述供给单元使装载辅助件在进料滑车和供给位置之间移动，用以在操作单元和供给单元之间进行递送。一种用于切削加工的制造***，具有至少一个机床以及操作室，该机床被设计用于多轴加工并且具有刀架和工件架，所述刀架和工件架能够彼此相对地沿至少三个轴移动，其中，刀架和工件架支承在机床的作业空间的后侧上，并且装载接口在侧向上与机床的作业空间联接。

Description

用于机床的操作室和制造***

技术领域

本发明涉及一种用于机床的操作室以及一种具有至少一个机床和操作室的制造***。根据各个方面，本发明涉及的是紧凑设计的机床及其集成到制造***中和用于切削加工的***中的方案。紧凑设计的机床例如是作业空间小于250mm×250mm×250mm的机床。

背景技术

在示例性配置中，机床的作业空间小于200mm×200mm×200mm。在示例性配置中，机床的作业空间小于150mm×150mm×150mm。在示例性配置中，机床的作业空间小于100mm×100mm×100mm。在示例性配置中，机床的作业空间小于75mm×75mm×75mm。这些表达特别是涉及沿X、Y和Z轴可行的进给量(移动路径)。作业空间可以设计成立方体。然而，长方体的结构空间也是可以考虑的，长方体的结构空间在X、Y和Z上的行进路径是不统一的。例如，以这种方式设计的机床适合于精密加工，例如在钟表、珠宝等制造领域内。不言而喻，其他应用也是可以考虑的，例如在医疗技术、精密技术等领域。

用于切削加工的机床和设备是已知的。从US2019/0084102A1中已知一种制造设备，其具有多个彼此相叠和彼此并排地布置的紧凑设计的机床，这些机床布置在共同的包壳中，另外还设置有用于更换刀具和/或更换工件的机器人，所述机器人沿水平可移动地布置在沿竖向可移动的杆上。该设备包括用于可与机器人一起移动的工件的集成式储存装置。

EP2227349B1公开了一种具有壳体的可移动的机器人单元，该机器人单元在必要时可以放置在通向加工机器的作业空间的开口前面，以便能够利用机器人装载工件。在能够运行的状态下，机器人单元阻挡机床的通常为工人提供的入口。

从EP2036664A1中已知一种用于工件的加工设备，其具有：至少一个加工机；带有至少一个架仓的保护包壳；以及布置在保护包壳内的、用于装载和卸载加工机的装载装置，其中，装载装置包括沿着引导件可移动的滑座，该滑座具有可调节的悬臂，该悬臂承载至少一个用于待操作的部件的操作单元，用于滑座的引导件设置在顶部区域中，并且装载装置的铰接在滑座下侧的悬臂具有两个彼此联接的并且可以彼此相对枢转的臂。至少一个架仓是保护包壳的组成部分。

DE3543209A1公开了一种用于灵活制造工件的制造***，该制造***具有多个机床、将机床连接的用于工件的传送***、以及用于每个机床的装料装置，该装料装置布置在机床和传送***之间，并且设计用于装载和卸载机床。该制造***包括彼此间隔开的装载站和卸载站。在装载站和卸载站处分别需要缓冲储存器。

从DE102014114258A1已知一种结构，该结构包括单站切割机和机器人单元，其中，机器人单元可以与切割机联接，以用于装载和卸载，切割机具有机房，并且机器人单元具有机器人单元空间，并且在机器人单元的已联接状态下，机器人单元空间形成共用的加工空间。缓冲储存器布置在机器人单元内。在操作状态下，机器人单元阻挡通常为工人提供的机床的入口。

已经表明，例如通过紧凑设计的机床，即使机床的外部尺寸相对较小，也可以高精度和高效率地制造所需的构件。

然而，也有研究表明，在自动化方面，需要考虑在紧凑设计的机床中特殊的边界条件。一方面，传送***、操作单元等不能以任意方式紧凑地设计。即使这在技术上是可行的，在实践中，对于传送***、操作单元、机器人、抓具等通常也存在一定的最小尺寸。

这可能会使得实际的机床(或其作业空间)相对于自动化技术(操作技术、传送***等)来说很小。

此外，自动化技术(例如具有抓具等的机器人)必须在机床的结构空间(可能是作业空间)中与机床互动，以便能够传送工件以及必要时传送刀具。

还已经表明，即使对于设计紧凑的机床，通常也希望操纵人员能够直接目视监控。与大型设计的机床类似，通常需要带有窗格的进口(门)。在自动化设备中，这意味着该区域(机床的“前侧”)正好不可用于自动化技术。

还已经表明，紧凑设计的机床通常相对于标准自动化技术被设计得较小。这使得对紧凑型机床的自动化有特定的要求。此外，自动化和连接也有了新的可能性，而这也许对于传统机床来说是不可能实现的。

发明内容

本发明基于如下目的，给出一种用于机床的操作室，其特别适合于紧凑型机床。操作室应顾及到紧凑设计的机床的情况下的特殊的框架条件。借助于操作室，应可以实现如下的制造***：即使结构空间很小，其也实现了部分自动化或者甚至是高度自动化的制造。这例如涉及的是工件更换。

随后，在本发明的范围内，应给出一种制造***，其具有操作室和至少一个机床，该机床能够通过操作室自动装载和卸载，以用于更换工件。

根据第一方面，本发明涉及一种用于机床的操作室，包括以下部件：

第一装载接口，其可以与第一机床的作业空间联接，

具有操作机器人的操作单元，

用于进料滑车的进料接口，进料滑车用于传送布置在装载辅助件上、特别是布置在托盘上的工件，以及

供给单元，供给单元使装载辅助件在进料滑车和供给位置之间移动，用以在操作单元和供给单元之间进行递送。

通过这种方式，可以升级机床以实现自动工件更换。至少在示例性构造中，操作室适合于紧凑设计的机床。

装载辅助件例如是用于容纳多个甚至大量工件的托板、架子、托盘或盒子。工件例如是精密机械工件、钟表构件、医疗技术构件等。在示例性构造中，装载辅助件被设计用于，既容纳未加工的工件(毛坯)，又容纳已加工的工件。然而，还可以设想的是，使用用于提供未加工工件的第一类型的装载辅助件和用于容纳已加工工件的第二类型的装载辅助件。

例如，仅具有小尺寸的工件可以使用具有相应小的作业空间的机床来加工。这对结构空间要求(占地面积)产生总体上积极的影响。然而，如果使用仅具有小尺寸且特别是小的结构空间的机床，则有利的是，具有操作机器人的操作单元尽可能少地与结构空间互动。

这可以涉及操作机器人仅出于更换工件的目的而进入机床的结构空间的配置。根据这些配置，当不进行工件更换时，操作机器人从作业空间中完全驶出。

在示例性设计中，第一装载接口可以通过门来关闭，使得当不进行工件更换时，作业空间与操作室充分分离。

根据示例性设计，操作机器人被设计成，至少连同工件抓具穿过第一装载接口驶入机床的作业空间，以便将工件直接递送给工件架或从工件架接收工件。

操作机器人能够连同工件抓具足够远地驶入到作业空间中，以便在那里更换工件。这例如包括：将待加工的工件传送至工件架以及从工件架接收已加工的工件。由于操作机器人没有安装在作业空间中，因此如果不进行工件更换并且操作机器人已经连同工件抓具从作业空间中驶出，则作业空间不会***作机器人占据。

根据另一示例设计，操作机器人是悬挂式机器人、特别是悬挂式关节臂机器人。以这种方式，操作机器人被悬挂布置在操作室内，使得操作机器人下方的区域基本上可用作内置部件的结构空间。这可以简化用进料滑车装载操作室的过程。进料滑车例如被设计为地面搬运小车。因此，在示例性配置中，至少当操作机器人处于驶入/驶入状态时，进料滑车可放置在操作机器人下方。

根据另一设计，操作机器人具有用于工件的多重抓具。该多重抓具例如被设计为双重抓具、三重抓具或四重抓具。使用多重抓具可以加速工件更换。操作机器人可以在作业空间中拾取已加工的工件并且送出待加工的工件(毛坯)，而无需在此期间移出作业空间。这同样适用于在供给位置中在装载辅助件处更换工件。

根据另一设计，操作室还具有与第一装载接口相背离的第二装载接口，第二装载接口可以与第二机床的作业空间联接。

按照这种方式，操作室可用于为两个机床供给。即使使用第二个机床，就算不进行工件更换，作业空间也不会承受过大的压力。

根据另一设计，操作机器人可以沿着定位轴线、特别是水平定向的和/或顶盖侧的定位轴线、在第一装载接口和第二装载接口之间移动，其中，供给位置沿着操作机器人的行进路径、沿第一装载接口与第二装载接口之间的定位轴线布置。

按照这种方式，操作机器人既可以在第一装载接口处操控第一机床，也可以在第二装载接口处操控第二机床。操作机器人的其他运动自由度允许操作机器人连同工件抓具驶入到相应的作业空间中。

根据另一设计，操作机器人在沿着第一装载接口和第二装载接口之间的定位轴线移位运动期间，在进料滑车上方以跟随方式引导。

按照这种方式，操作机器人下方(或定位轴线下方或旁边)的空间可用于装料目的。由于进料滑车的缘故，操作室可以具有相当大的接收工件的能力。通过这种方式，两个机床至少暂时可以实现自动化和自主运行。例如，这包括提供未加工的工件(毛坯)和接收一系列工件中的已加工工件。进料滑车可以将多个毛坯送入操作室中，并且在加工之后，连同相应数量的加工工件从操作室中移出。

根据另一设计，操作室还具有集成到操作室的包壳中的、用于进料滑车的停放位置，其中，在进料滑车的驶入状态下，可以在进料滑车和供给位置之间传送装载辅助件。

供给单元可以直接移动到定位于停放位置处的进料滑车，以便使装载辅助件和布置于其上的工件在进料滑车和供给位置之间移动。

在示例性设计中，进料滑车可以完全驶入操作室中。这例如还包括：当进料滑车驶入并定位在停放位置上时，例如通过门对外部进行划分。

根据另一设计，进料滑车具有用于固定所容纳的装载辅助件的、可移动的紧固元件，当进料滑车驶入操作室中时，紧固元件被机械地解锁。

可移动的紧固元件例如被设计为紧固板条。紧固板条延伸覆盖进料滑车中用于装载辅助件的多个或所有容纳位置。在示例性设计中，紧固板条具有滚轮，当进料滑车进入操作室时，该滚轮在斜坡上被抬升。按照这种方式，紧固板条也被抬高。紧固板条还包括偏转部，该偏转部在提升时至少部分地将提升运动偏转为水平运动。按照这种方式，当紧固元件沿侧向回退时，可以释放容纳位置。

根据另一设计，供给单元具有竖直定向的提升轴线和水平定向的传送轴线，带有用于至少一个装载辅助件的载体。

通过这种方式，可以从进料滑车中取出装载辅助件，并且为了递送工件，利用操作机器人在供给位置处被提供。例如，在操作室内用于在进料滑车和供给位置之间传送装载辅助件的底面积仅略大于进料滑车底面积的两倍。这也有助于提高操作室和整个制造***的紧凑性。

在示例性设计中，传送轴线垂直于进料滑车的驶入方向地定向。由此，可以将操作室内的装载辅助件沿侧向从进料滑车中取出。这使得占地面积较小。

根据另一设计，传送轴线布置在提升滑座上，提升滑座可以沿着提升轴线移动，传送轴线具有直线驱动器，以便移动到进料滑车中并且从进料滑车的一个或多个容纳位置中取出装载辅助件或将装载辅助件下放到容纳位置中。

因此，只需很少的被驱动的轴线即可产生转换装载辅助件所需的运动。进料滑车本身不必配备主动(电机驱动)的操作技术。

在示例性设计中，传送轴线平行于操作机器人的定位轴线。通过这种方式，可以有效地利用操作室中的空间。

根据另一设计，提升轴线被设计用于：当载体沿着传送轴线移动到进料滑车中时产生提升运动或下放运动，以便有针对性地将装载辅助件从容纳位置提升或将装载辅助件下放到容纳位置。

在示例性设计中，操作室包括控制装置，该控制装置被设计用于相应地控制供给单元并且特别是操控提升轴线和传送轴线。控制装置可以是制造***的上级控制装置的组成部分。

根据另一设计，供给单元还具有倾斜机构，该倾斜机构在必要时使装载辅助件倾斜，以便为装载辅助件中的工件产生优先定向。按照这种方式，装载辅助件可以在供给位置倾斜。例如，所述倾斜机构布置在所述传送轴线的载体上。也可以考虑省去这种倾斜方案的构造。

通过使装载辅助件倾斜，工件在其各自的容纳座内朝限定的方向滑动，例如朝向止挡的方向滑动。以这种方式，整体上提高了精确性。可以为操作机器人简化工件的抓取。

根据另一设计，倾斜机构具有：倾斜轴线；与倾斜轴线间隔开的、相对于机架固定的保持件；以及能够接合到保持件中的支承件，其中，当支承件接合时，沿提升轴线的提升运动实现了装载辅助件的倾斜。保持件可以(特别是在竖直提升方向上)固定保持支承件，使得在提升滑座进一步提升运动时产生围绕倾斜轴线的倾斜。以这种方式，可以产生倾斜运动，而不需要单独的倾斜驱动器。例如，用于至少一个装载辅助件的载体可枢转地支承在提升滑座上。自主地、在重力作用下占据非倾斜位置。

根据另一设计，当装载辅助件在供给位置处可用以用于递送工件时，可以更换进料滑车。这可以例如通过以下方式实现：供给单元在供给位置处提供装载辅助件，而在此期间不与进料滑车进行互动。然后在供给位置处为多个工件设置至少一个缓冲储存器(即例如用于容纳多个工件的装载辅助件)。这确保了可以更换进料滑车的一定的时间窗口。这样可以在几乎不中断的情况下加工一系列工件。

根据另一方面，本发明涉及一种用于切削制造、特别是用于制造精密机械工件的制造***，所述制造***具有以下部件：

至少一个特别紧凑设计的机床，该机床设计用于多轴加工并具有刀架和工件架，刀架和工件架可以彼此相对地沿至少三个轴移动，

其中，刀架和工件架支承在机床的作业空间的后侧上，以及

根据这里介绍的配置中的至少一个的操作室，其中，装载接口在侧向上与机床的作业空间联接。

按照这种方式，机床可以至少部分自动化地运行。这例如包括批量的制造，其中，工件可以部分自动化或全自动化地更换。

因此，至少在示例性构造中，作业空间的前侧是敞开的，并且可以由操纵人员向内观察和进入。前侧也可以称为操纵人员侧。前侧与后侧相反地布置。作业空间的侧向面可用于操作(工件更换、刀具更换)。按照这种方式，兼顾了紧凑的设计。

操作室邻近机床的作业空间，例如沿侧向与之间隔一小段距离地布置。操作单元对应的是操作室而不是机床。这意味着，对于只有相对较小作业空间的机床，不需要复杂的干预和调整。

操作单元可以达到工件架和已经布置在那里的任何保持装置，以便在作业空间中执行工件更换(装载和卸载)。这也会影响残留物(废料)的清除。

在示例性设计中，刀架被设计为刀具主轴并且设有竖直定向的轴线。工件架例如对应于机床的枢转轴或转台。

根据示例实施例，制造***还包括：

至少一个另外的、特别是紧凑设计的机床，该机床被设计用于多轴加工并且具有刀架和工件架，刀架和工件架能够彼此相对地沿至少三个轴移动，其中，刀架和工件架支承在机床的作业空间的后侧上，其中，

操作室具有背离第一装载接口的第二装载接口，

第一装载接口在侧向上与第一机床的作业空间联接，并且

第二装载接口在侧向上与第二机床的作业空间联接。

按照这种方式，两个机床可以仅用一个操作室以自动化或至少部分自动化的方式运行。这尤其涉及的是更换工件的过程。

根据另一示例设计，第一机床和第二机床分别具有相对于作业空间限定的装载侧，该装载侧针对第一机床和第二机床相对于各自的作业空间相同地布置，第一机床和第二机床彼此相反地并且围绕假想的竖直中轴线以180°彼此错开地布置并与操作室联接。

这样做的优点是，操作室可以布置在两个基本相似或甚至相同的机床之间，在机床中，(相对于机床的作业空间和刀具主轴)作业空间的相应同一侧用作装载侧(工件更换侧)。换言之，从操纵人员的角度来看，第一机床的操纵人员侧和第二机床的操纵人员侧朝向相反的方向。例如，机床背离操作室的(侧)面是装备侧(换刀侧)。

不言而喻，上面提到的特征和下面将要解释的那些特征不仅可以分别给出的组合中使用，而且可以用于其他组合中或单独使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

本发明的进一步的特征和优点通过以下参照附图对多个示例性实施方式的介绍和解释而得出。其中：

图1示出机床的透视图；

图2示出具有机床和与机床联接的操作室的制造***的透视图；

图3示出具有操作室的制造***的示意性俯视图，该操作室布置在第一机床和第二机床之间，以便为两个机床装载工件；

图4示出门打开的操作室的透视图，其中，进料滑车已经驶入到操作室中；

图5示出根据图4的结构的详细视图；

图6示出与进料滑车相配合的供给单元的侧视图；

图7示出已从进料滑车取出装载辅助件并将其置于供给位置的供给单元的局部透视图；

图8示出用于阐明在进料滑车和具有操作机器人的操作单元之间的操作室内的装载辅助件的传送过程的局部侧视图；

图9示出与供给单元相对应的用于装载辅助件的载体的局部透视图，以阐明倾斜功能；以及

图10示出具有操作机器人的操作单元的局部透视图，以阐明工件抓具。

具体实施方式

图1使用透视图示出适合于生产精密机械部件的紧凑设计的机床10的示例性构造。机床10包括机架12，在示例性设计中，机架12包括子机架14，框架组块16支承在子机架上。加工期间产生的显著的力被框架组块16吸收。子机架14用作框架组块16的支承件。在图1中，还以18标示出机床10的控制装置。控制装置18控制机床10的部件和功能，以便以期望的方式加工工件。通过外部设备的控制也是可以考虑的。

机床10还包括运动机构20，该运动机构被设计为多轴运动机构。在至少一些附图中，为了说明的目的，示出了X-Y-Z笛卡尔坐标系。X-Y-Z坐标系包括X轴(侧向)、Y轴(深度方向)和Z方向(高度方向)。在实施例中，X轴和Y轴是水平轴。在实施例中，Z轴是竖直轴。轴线X-Y-Z彼此正交。X-Y-Z坐标系主要用于图示和介绍机床10的部件和功能。不言而喻，其他坐标系也可以用于这些目的。因此，坐标系X-Y-Z不应被理解为限制性的。本领域技术人员可以容易地实现转换到其他坐标系所需的设想步骤。

在实施例中，运动机构20包括直接或间接支承在框架组块16上的各种构件。这确保了较短的传力路径和高刚性。图1中还示出以24表示的作业空间，在该作业空间中利用机床10进行加工。

机床10还包括用于容纳至少一个待加工工件的工件架(也称为：工件容纳部)30。还设置有刀具主轴32。刀具主轴32包括设计用于容纳刀具36的刀架34。刀具36可以以旋转方式驱动，以便加工由工件架30保持的工件。

在实施例中，工件架30安置在单侧引导的悬臂40上，悬臂40容纳用于工件架30的枢转驱动器或转动驱动器42。按这种方式提供的旋转轴线也可以称为C轴。悬臂40经由另一枢转驱动器44与直线驱动器46联接，直线驱动器又支承在框架组块16上。枢转驱动器44提供可被称为B轴的旋转轴线。直线驱动器46提供可称为Y轴的平移轴线。

刀具主轴32经由直线驱动器50和直线驱动器52与框架组块16联接。直线驱动器50提供也可称为Z轴线的平移轴线。直线驱动器52提供也可称为X轴的平移轴线。两个直线驱动器50、52形成十字滑座驱动器。在实施例中，两个平移轴线(X、Z)对应于刀具主轴32或刀具36。平移轴线(Y)对应于工件架30或工件。此外，在实施例中，两个旋转轴线/枢转轴线(B、C)对应于工件架30或工件。其他类型的对应关系也是可以考虑的并且与机器运动学的概念相关。

总的来说，机床10提供了紧凑的作业空间24。这又使得机床10的整体尺寸较小，并且重量轻且能量需求低。然而，由于结构上给出的刚性，可以保证高水平的精度和高切削功率。由于工件架30和刀架34直接或间接地在框架组块16上和机架12的子机架14上分别布置并支承到作业空间24的后侧上，因此作业空间24是容易接近的。因此，原则上三个侧面(前侧和两个侧向面)可用于沿水平进入作业空间24。

图2以透视图示出制造***60的设计。制造***60包括机床10，该机床根据图1中所示的构造设计。此外，设置有操作室70，该操作室沿侧向与机床10或其作业空间24联接。在实施例中，侧向意味着：联接既不在后侧也不在前侧进行。

在根据图2的实施例中，制造***60还包括装备单元66，所述装备单元也沿侧向与机床10的作业空间24联接。例如，机床10布置在装备单元66和操作室70之间。机床10立在底架72上，在实施例中，底架在底侧得到支承。作业空间24和机床10的其他部件可以由包壳76封闭。在实施例中，包壳76还包纳装备单元66。这不应被理解为限制。

工件架30和刀架34布置在作业空间24中并且支承在作业空间24的后侧94上。以此方式，能够从与后侧94相对的前侧容易地进入，该前侧被称为操纵人员侧88。作业空间24可经由进口82进入。在操纵人员侧88上，可以清楚地看到作业空间24。在实施例中，设置有门84，该门根据需要封闭进口82。例如，门84被设计为旋转门。还可以想到将门84构造为推拉门，特别是构造为向上移动以敞开进口82的、可竖直移动的推拉门。

图2还示出面向站在操纵人员侧88的操纵人员的操纵台86。操纵台86与控制器18互动(参见图1)。操纵台86用于控制和监视机床10。在示例性构造中，操纵台86还用于控制和监视操作室70和/或装备单元66。

操作室70被设计成机柜状。操作室70实现了自动更换工件。在示例性构造中，操作室70还用于至少临时储存工件(毛坯和/或已加工的工件)。操作室70放置在机架74上并且包括包壳78。在实施例中，设置有门98，通过所述门可进入操作室70的内部空间。

在图2中还示出操作室70的操作单元100，操作室包括操作机器人102。在实施例中，操作机器人102是悬挂式机器人并且例如在顶盖侧(在上方)被支承，参见图2中标记为104的顶盖侧。

基于图2，图3示出制造***60的示意性俯视图。根据图3的实施例与根据图2的图示的不同之处在于，在图3中设置有操作室70，该操作室设置在第一机床10和第二机床10之间。在实施例中，机床10以相同类型设计。两个机床10中的每一个都包括具有工件架30和刀具主轴32的作业空间24。机床10的定向分别通过(机器)坐标系X-Y示出。Z轴分别垂直于观察平面。

操作室70设置有在图3中仅以组块形式示出的操作单元100。操作室70具有朝向第一机床10方向的第一装载接口110和朝向第二机床10方向的第二装载接口112。箭头114示出穿过第一装载接口110的装载过程。箭头116示出穿过第二装载接口112的装载过程。操作室70被设计成，使得仅在实际工件更换期间才可进入机床10的作业空间24。如果未进行工件更换，例如在对保持在工件架30上的工件进行加工期间，操作室70不会介入相应的作业空间。

机床10分别包括后侧94，工件架30和刀具主轴32直接或间接支承在后侧上。操纵人员侧88与后侧94相反地设置，经由操纵人员侧88，操纵人员能够看到作业空间24中和/或能够达到作业空间24。

机床10的作业空间24的第一侧向面用作装载侧106。在装载侧，装载接口110、112与作业空间24联接。背离装载侧106的一侧用作装备侧124。在装备侧，装备单元66分别经由装备接口122联接。装备接口122也可以被称为换刀接口。在根据图3的实施例中示出的两个机床10中，当通过前侧/操纵人员侧88观察作业空间24时，装载侧106设置在作业空间24的同一侧上。在图3中，两个机床10彼此间隔开并且相对于彼此关于(假想的)竖直中轴线132错开180°。

以此方式，相同类型的两个机床10可装载同一个操作室70。一方面，这产生制造***60的紧凑设计，并且另一方面，通过机床10的相应操纵人员侧88实现容易接近。在这方面，还参见相应操纵人员的示例性布置，在根据图3的俯视图中，操纵台86位于机床10的操纵人员侧88附近。

在根据图3的示例性实施例中，操作室70的包壳78的门98是打开的。操作室70具有装载接口136，进料滑车140可经由进料接口136沿着驶入方向138进入包壳78内的内部空间。当进料滑车140已驶入包壳78中时，门98可关闭。因此，通常没有单独的工件或单独的装载辅助件经由进料接口136单独地传送。

相反，进料接口136用于移入和移出进料滑车140，该进料滑车可包含多个装载辅助件并且可选地包含大量工件。按这种方式，操作室70还可以用作储存器或临时储存器。这使得制造***60能够高度自动化且至少暂时自主地运行。在实施例中，进料滑车140用于容纳未加工的工件(毛坯)和已加工的工件(成品部件)。这不应被理解为限制。

图4使用透视图来示出操作室70的状态，其中，进料滑车140已进入包壳78内的停放位置142。在这种状态下，门98可以关闭，使得进料滑车140完全容纳在包壳78中。这允许操作室70的安全且低差错的运行。任何处理过程都受到包壳78的保护。此外，图4(部分地)示出操作机器人102，操作机器人102必要时可以朝向机床10的作业空间24的方向被引导通过第一装载接口110和/或第二装载接口112，以便更换工件。

进料滑车140具有多个容纳位置144，这些容纳位置在实施例中被设计为滑入单元。例如，提供了五个或更多个彼此相叠地布置的容纳位置144。容纳位置144用于容纳装载辅助件150。例如，托板或托盘可以用作装载辅助件150。使用所谓的欧标盒子(Euroboxes)或类似的装载辅助件也是可以考虑的。重要的是装载辅助件150可以***容纳位置144中。在实施例中，装载辅助件150的传送方向大致垂直于进料滑车140的驶入方向138。

在根据图4的实施例中，还设置有盖146，该盖从下方遮蔽在顶盖侧布置的操作机器人102的使用的运动空间。进料滑车140在停放位置142中，定位在盖146下方(也参见图8)并受到盖146的保护。

在实施例中设计为紧固板条的紧固元件148用于将装载辅助件150固定在进料滑车140的容纳位置144中。图5示出当进料滑车140驶入(和伸出)时紧固元件148的机械停用(和激活)。进料滑车140具有行驶机构152。进料滑车140可以滚动，可以沿驶入方向138驶入停放位置142。至少一个滚轮154布置在紧固元件148上，并且当进料滑车140驶入时，至少一个滚轮154与连接至操作室70的机架74的坡道156接触。当进料滑车140驶入时，滚轮154被(固定的)坡道156抬升，由此紧固元件148也升高。

紧固元件148经由倾斜的偏转部158可移动地布置在进料滑车140上。按照这种方式，当滚轮154升高时的提升运动至少部分地偏转到水平运动(在实施例中平行于驶入方向138)。这允许紧固元件148沿侧向脱离，使得装载辅助件150能够从容纳位置144中取出。一旦进料滑车140移出停放位置142，紧固元件148就再次激活。在操作室70中的停放位置142之外，装载辅助件150被充分紧固在其位于进料滑车140的容纳位置144中的位置处。

图6使用侧向视图(视图定向对应于驶入方向138)示出供给单元160，供给单元用于在进料滑车140和操作单元100之间传送带有工件的装载辅助件150。供给单元160可以将装载辅助件150定位在供给位置中，在该供给位置中，操作单元100可以达到装载辅助件。图7中还使用局部透视图示出供给单元160及其与进料滑车140的配合。还可以参见图8和图9中的图示。

在实施例中，供给单元160具有提升轴线162和传送轴线168。提升轴线162竖直定向。传送轴线168水平定向。传送轴线168大致垂直于进料滑车140的驶入方向138地定向。

提升轴线162包括可竖直移动的提升滑座164，该提升滑座联接到提升驱动器并且承载传送轴线168的分量。传送轴线168包括可水平移动的载体170，该载体用于容纳装载辅助件150。通过沿着提升轴线162移动，载体170可以操控进料滑车140中的选定的容纳位置144。载体170可以经由传送轴线168移入或移出进料滑车140，以便传送装载辅助件150。

在根据图7的实施例中，托盘174用作装载辅助件150。其他类型的装载辅助件也是可以考虑的。装载辅助件150用于容纳工件176，该工件在此被定位在合适的容纳部中。从容纳位置144拾取装载辅助件150或将装载辅助件150放置在进料滑车140的容纳位置144中/上通常包括沿着传送轴线168定位载体140以及沿着提升轴线168定位载体140以及沿着提升轴线162进行(小量的)提升运动以在进料滑车140内升高或降低。如果载体170利用装载辅助件150从进料滑车140移出，则沿着提升轴线162发生提升运动(通常在量方面较大)，以便将装载辅助件150定位在供给位置中。对提升轴线162和传送轴线168所需的操控经由操作室70或制造***60的控制装置18(参见图1)或其他控制装置进行。

传送轴线168包括直线驱动器180，直线驱动器例如包括气缸。在根据图7的实施例中，还示出对装载辅助件150的型面锁合的带动。为此设置有带动销182，该带动销可接合到带动凹口184中。还参见图9中对于带动销182和直线驱动器180的图示。在示例性构造中，带动凹口184朝向提升滑座164的方向逐渐变细，例如呈V形设计，使得当带动销182将装载辅助件150经由带动凹口184从进料滑车140中拉出时，能够实现对中心。

在实施例中，带动凹口184在装载辅助件150中布置在突出的接片中。在实施例中，带动销182布置在传送轴线168的可通过直线驱动器180移动的载体170上。当装载辅助件150放置在进料滑车140的容纳位置144上时，使带动销182相对于带动凹口184接合或脱离通常需要沿着提升轴线162的(在量上较小的)提升运动。

在示例性构造中，传送轴线168的载体170还包括倾斜轴线188。在必要时，载体170和布置在其上的装载辅助件150能够绕倾斜轴线188轻微倾斜。这允许装载辅助件150和/或工件176以优先定向提供。这可以简化将处于供给位置的工件176递送至操作单元100的过程。

图8使用侧视图(与图6的视图方向类似的视图方向)来示出操作单元100和供给单元160之间的相互配合。操作单元100具有在操作室70的顶盖侧104上被引导的操作机器人102(也参见图2)。在示例性配置中，操作机器人102至少以驶入状态布置在进料滑车140上方和供给单元160上方。

在示例性配置中，操作机器人102被设计成，根据需要经由第一机床10的第一装载接口110和/或经由第二机床10的第二装载接口112提供工件176。这包括至少部分地将操作机器人102移动到机床10的相应的作业空间24中。第一装载接口110和第二装载接口112彼此间隔开，也参见图3中的示意图。

为了跨越第一装载接口110和第二装载接口112之间的距离而使用定位轴线192，操作机器人102沿着该定位轴线经由滑座194沿水平可移动地引导。在根据图8的实施例中，定位轴线192平行于传送轴线168。这不应被理解为限制性的。操作机器人102可以沿着定位轴线192移动，以获得相对于第一装载接口110和第二装载接口112的有利位置。如果仅设置唯一的装载接口110，则在必要时可以省去定位轴线192。

操作单元100用于在供给位置和机床10的作业空间24中的相应工件支承件30之间传送工件176。这通过装载接口110、112进入相应的作业空间24来进行。参考图8和图9，示出倾斜机构200，该倾斜机构使得带有容纳在其上的装载辅助件150的载体170能够绕倾斜轴线188倾斜。在图8中使用虚线图示来标示载体170的倾斜位置。载体170的有针对性的倾斜允许以优先定向提供工件176。这增加了精度并简化了操作机器人102的工件抓具对工件176的夹持(或者将工件的放置)。

载体170围绕倾斜轴线188可枢转地支承在提升滑座164上。借助倾斜机构200的倾斜可以在供给位置中有针对性地实现。为此目的，设置保持件204，该保持件在机架侧支承在操作室70上。载体170具有可根据需要接合到保持件204中的支承件206。在图9中，为了说明的目的，保持件204和支承件206被彼此间隔开地示出。例如，保持件204具有凹槽208，支承件206的滚轮210可接合到该凹槽208中。当支承件206接合到保持件204中时，保持件204对支承件206加以保持，并且进而当提升滑座164在提升轴线162上进一步移动时，对载体170加以保持。当提升滑座164沿提升轴线162稍微降低时，可以实现图8中虚线所示的载体170的倾斜位置。

这实现了载体170围绕倾斜轴线188倾斜，类似图8和图9中的弯曲双箭头202还示出如下构造：其中，致动器216支承在载体170上。致动器216被设计用于根据需要接合或断开支承件206，参见示出移动方向的双箭头218。按照这种方式，滚轮210就可以进入凹槽208中。原则上，也可以设想不使用致动器216。然后，例如，通过载体170沿着传送轴线168的限定方式的移动，使支承件206可以移动到保持件204中。

图10使用局部透视图示出操作单元100的操作机器人102的示例性构造。在实施例中，操作机器人102被设计为关节臂机器人。然而，操作单元100的其他构造也是可以考虑的。操作机器人102是悬挂式机器人。在必要时，在顶盖侧(或壁侧)设置有定位轴线192(参见图8)。

为了抓取或下放工件，操作机器人102具有工件抓具230形式的末端执行器。在实施例中，工件抓具230被设计为多重抓具232。以这种方式，工件抓具230可以从装载辅助件150拾取毛坯240并将已加工的工件242送出到装载辅助件150，而不必在此期间移动到机床10的工件架30。这同样适用于机床10的作业空间24中的工件架30中的工件更换。这减少了工件更换时间。

Claims (23)

1.一种用于机床(10)的操作室(70)，所述操作室包括：

第一装载接口(110)，所述第一装载接口能够与第一机床(10)的作业空间(24)联接，

具有操作机器人(102)的操作单元(100)，

用于进料滑车(140)的进料接口(136)，所述进料滑车用于传送布置在装载辅助件(150)上的工件(176)，以及

供给单元(160)，所述供给单元使装载辅助件(150)在进料滑车(140)和供给位置之间移动，以在操作单元(100)和供给单元(160)之间进行递送。

2.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，其上布置有工件(176)的装载辅助件(150)是托盘(174)。

3.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，所述操作机器人(102)被设计为，至少凭借工件抓具(230)穿过所述第一装载接口(110)驶入到机床(10)的作业空间(24)中，以便在作业空间中将工件(176)直接递送到工件架(30)上或者从所述工件架接收工件。

4.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，所述操作机器人(102)是悬挂式的机器人。

5.根据权利要求4所述的操作室(70)，其中，所述操作机器人(102)是悬挂式的关节臂机器人。

6.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，所述操作机器人(102)具有用于工件(176)的多重抓具(232)。

7.根据权利要求1所述的操作室(70)，还包括背离所述第一装载接口(110)的第二装载接口(112)，所述第二装载接口能够与第二机床(10)的作业空间(24)联接。

8.根据权利要求7所述的操作室(70)，其中，所述操作机器人(102)能够沿着定位轴线(192)在所述第一装载接口(110)和所述第二装载接口(112)之间移动，并且所述供给位置沿着操作机器人(102)的行进路径沿着第一装载接口(110)和第二装载接口(112)之间的定位轴线(192)布置。

9.根据权利要求8所述的操作室(70)，其中，所述定位轴线(192)沿水平定向，和/或所述定位轴线是顶盖侧的定位轴线(192)。

10.根据权利要求8所述的操作室(70)，其中，所述操作机器人(102)在沿着所述第一装载接口(110)和所述第二装载接口(112)之间的定位轴线(192)行驶运动时，在所述进料滑车(140)上方以跟随方式进行引导。

11.根据权利要求1所述的操作室(70)，还包括：集成到所述操作室(70)的包壳(78)中的用于进料滑车(140)的停放位置(142)，其中，在进料滑车的驶入状态下，进料滑车(140)能够在进料滑车(140)和供给位置之间传送装载辅助件(150)。

12.根据权利要求11所述的操作室(70)，其中，所述进料滑车(140)具有用于固定所接收的装载辅助件(150)的能够移动的紧固元件(156)，并且在进料滑车(140)驶入停放位置(142)中时，所述紧固元件(156)以机械方式解锁。

13.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，所述供给单元(160)具有竖直定向的提升轴线(162)和水平定向的传送轴线(168)，所述传送轴线具有用于至少一个装载辅助件(150)的载体(170)。

14.根据权利要求13所述的操作室(70)，其中，所述传送轴线(168)布置在能够沿着所述提升轴线(162)移动的提升滑座(164)上，并且，所述传送轴线(168)具有直线驱动器(180)，以便驶入进料滑车(140)中并且将装载辅助件(150)从进料滑车(140)的一个或多个容纳位置(144)中取出或将所述装载辅助件放置到进料滑车的一个或多个容纳位置中。

15.根据权利要求13所述的操作室(70)，其中，所述提升轴线(162)被设计成：在所述载体(170)沿所述传送轴线(168)驶入所述进料滑车(140)中时，产生提升运动或下放运动，以便使装载辅助件(150)有针对性地从容纳位置(144)中提升或下放到容纳位置中。

16.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，所述供给单元(160)还包括倾斜机构(200)，所述倾斜机构根据需要使装载辅助件(150)倾斜，以便为装载辅助件(150)中的工件(176)产生优先定向。

17.根据权利要求16所述的操作室(70)，其中，所述倾斜机构(200)具有倾斜轴线(188)、与所述倾斜轴线(188)间隔开的相对于机架固定的保持件(204)以及能够接合到保持件(204)中的支承件(206)，并且在支承件(206)接合时，沿提升轴线(162)的提升运动能够实现装载辅助件(150)的倾斜。

18.根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，在装载辅助件(150)在供给位置处被提供用于递送工件(176)期间，能够实现进料滑车(140)的更换。

19.一种用于切削加工的制造***(60)，所述制造***包括：

至少一个机床(10)，所述至少一个机床设计用于多轴加工并具有刀架(34)和工件架(30)，所述刀架和所述工件架能够彼此相对沿至少三个轴移动，其中，所述刀架(34)和所述工件架(30)支承在机床(10)的作业空间(24)的后侧(94)上；以及

根据权利要求1所述的操作室(70)，其中，所述装载接口(110)在侧向上与机床(10)的作业空间(24)相联接。

20.根据权利要求19所述的制造***(60)，其中，至少是所述机床(10)被紧凑地设计，并且所述制造***(60)设置用于制造精密机械工件。

21.根据权利要求19所述的制造***(60)，还包括：

至少一个另外的机床(10)，所述至少一个另外的机床设计用于多轴加工并具有刀架(34)和工件架(30)，所述刀架和所述工件架能够彼此相对沿至少三个轴移动，所述刀架(34)和所述工件架(30)支承在机床(10)的作业空间(24)的后侧(94)上，其中，

所述操作室(70)具有与第一装载接口(110)相背离的第二装载接口(112)，

所述第一装载接口(110)在侧向上与第一机床(10)的作业空间(24)相联接，以及

所述第二装载接口(112)在侧向上与第二机床(10)的作业空间(24)相联接。

22.根据权利要求22所述的制造***(60)，其中，所述第一机床(10)和所述第二机床(10)分别具有相对于作业空间(24)限定的装载侧(106)，所述装载侧对于第一机床(10)和第二机床(10)而言，相对于相应的作业空间(24)以相同的方式布置，并且第一机床(10)和第二机床(10)彼此相对置地并且围绕假想的竖向中轴线彼此错开180°地布置，并且与操作室(70)相联接。

23.根据权利要求22所述的制造***(60)，其中，所述第一机床(10)和所述第二机床(10)被紧凑地设计。