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 21.

Derartige Anordnungen sind in vielfältiger Form prinzipiell bekannt und werden vor allem in Verbindung mit CNC-gesteuerten Maschinen eingesetzt.

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 Si ^¬ cherheitseinrichtungen . Als Hauptzeit wird hier und im Folgenden die Bearbeitungszeit von Werkstücken bezeichnet. Bei haupt zeitparallelem Be- und Entladen (auch haupt zeitneutral 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.

Der Begriff Einzelplatzmaschine bezeichnet hier und im Folgen ^¬ den eine Werkzeugmaschine, bei der die Bearbeitungsspindeln einer Werkstück tragenden Aufnahme (z.B. Maschinentisch) fest zugeordnet sind. Die Werkstück tragende Aufnahme (z.B. Maschi ^¬ nentisch oder Zusatzachse) wird also nicht von einer Bearbei ^¬ tungsstelle zur nächsten oder von Bearbeitungsstelle zum Be- und Entladeraum transferiert. Die Bearbeitungsspindel wird vorzugsweise zur spanenden Bear ^¬ beitung (auch spanabhebenden Bearbeitung genannt) verwendet. Hierbei sind die gängigen spanenden Bearbeitungsverfahren Frä ^¬ sen, Bohren, Gewindeschneiden, Schleifen, Polieren, Läppen, Honen als Hauptanwendungsfälle zu nennen.

Für eine haupt zeitparallele Be- und Entladung von Zerspanungs ^¬ maschinen 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 von ^¬ einander getrennt ist. Zweitens sind Transfermaschinen zu nen ^¬ nen, bei denen mehrere Bearbeitungsstationen beispielsweise nach einem Rundtaktprinzip angeordnet sind. Auch hier sind Be- und Entladeräume voneinander getrennt.

Das Einwechseln des Werkstücks vom Bestückungsplatz zum Bear ^¬ beitungsplatz dauert bei solchen Konzepten je nach Maschinen ^¬ ausführung einige Sekunden, welche nicht haupt zeitparallel ab- laufen, also als Nebenzeit die Gesamtzeit verlängern und das Werkstück letztendlich verteuern.

Beiden Konzepten gemein ist, dass die eigentliche Spannzeit von Werkstücken jedoch nicht zur eigentlichen Hauptzeit hinzu- gerechnet werden muss, da das Spannen von Werkstücken im Be ^¬ stückungsraum erfolgt, während im Bearbeitungsraum zerspant wird. Das Spannen der Werkstücke läuft also hauptzeitparallel, sofern die Spannzeit kürzer ist, als die Bearbeitungszeit. Le ^¬ diglich das Einwechseln der Spannstelle vom Bestückungsraum zum Bearbeitungsraum läuft nicht hauptzeitparallel.

Nachteile dieser beiden Maschinenkonzepte sind: sehr teure Ma ^¬ schineninvestition sowie Zusatzzeit durch Einwechseln des Werkstücks vom Bestückungsplatz zum Bearbeitungsplatz bei je- dem 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 tech ^¬ nischen Aufwandes darstellt. Ferner beanspruchen Wechselplat z- maschinen 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 Robo ^¬ terzellen so aufgebaut sind, dass der Roboter bei solchen Ma ^¬ schinen während der Bearbeitungszeit nicht in den Maschinen ^¬ raum eingreifen kann. Oft erweist sich dann die Verwendung mehrerer Spannstellen als wenig sinnvoll, da das Be- und Ent- laden dieser weiteren Spannstellen nicht haupt zeitparallel verläuft und zu lange dauert. Meist ist der Maschinenraum kom ^¬ plett geschlossen, um den Roboterzellenraum vom Bearbeitungs ^¬ raum zu trennen. Der Zugang zwischen Roboterzellenraum und Be ^¬ arbeitungsraum öffnet erst nach Bearbeitungsende. Erst dann kann das Be- und Entladen der Spannstellen erfolgen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Roboter ^¬ zelle zum haupt zeitparallelen Be- und Entladen von Einzel ^¬ platz-Zerspanungsmaschinen und eine Vorrichutng zum Zerspanen ohne Wechselplatzausführung und ohne Transferausführung, bei denen jeweils, abgesehen von einer relativ sehr kurzen Fahr ^¬ zeit eines Maschinentisches von einer Spannposition zur nächs ^¬ ten, keine Zusatzzeit durch Einwechseln des Werkstücks vom Be ^¬ stückungsplatz zum Bearbeitungsplatz bei jedem Bearbeitungs- zyklus entsteht, bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Roboterzelle zum haupt zeitparallelen Be- und Entladen von Einzelplatz- Zerspanungsmaschinen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Zerspanen mit den Merkmalen des Pa ^¬ tentanspruchs 21.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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 we ^¬ nigstens zwei Spannstellen und wenigstens eine Bearbeitungs ^¬ spindel 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 ankoppel ^¬ bar ist, so dass im angekoppelten Zustand von dem Roboterzel ^¬ lenraum und dem Maschinenraum ein Bearbeitungsraum ausgebildet ist. Durch Verwendung mehrerer Spannstellen können auch ver ^¬ schiedene Werkstücke parallel bearbeitet werden, in dem die verschiedenen Spannstellen einfach mit unterschiedlichen Werk ^¬ stück-Spannmitteln ausgestattet werden. Hiermit lässt die Er ^¬ findung 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 Ro ^¬ boterzelle kann die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine im soge ^¬ nannten Automatikbetrieb automatisch bestückt werden. Vorteil ^¬ haft erweist sich eine Roboterzelle bei dauerhaftem Automatik ^¬ betrieb, wenn Reparaturen oder Wartungsarbeiten im Maschinen ^¬ bereich durchgeführt werden müssen. Dann kann die Roboterzelle einfach abgekoppelt werden. Ein „starres System" erweist sich hier oft als schwer oder nicht zugänglich. Durch die Roboter- zelle wird ein gefahrbringender Zutritt oder Zugang abgesi ^¬ chert .

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. Vorteilhafterweise weist eine Koppelstelle der Roboterzelle zwischen Roboterzellenraum und Maschinenraum an der Ein ^¬ zelplatz-Zerspanungsmaschine eine Koppelstellenabdichtung auf. Die Koppelstellenabdichtung bildet eine Verbindung von Robo ^¬ terzelle mit der Maschine. Somit wird der Maschinenraum mit dem Roboterzellenraum kombiniert. Es existiert kein eigener

Be- und Entladeraum, wie dies bei Wechselplatz- oder Transfer ^¬ maschinen 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 Koppelstellenab ^¬ dichtung ausgeführt, kann vorteilhafterweise ein Austreten von Zerspanungshilfsstoffen und anderen Medien und Spänen vermie ^¬ den werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Einzelplatz-Zerspanungsmaschine von dem Roboter hauptzeitpa- rallel, vorzugsweise automatisiert, be- und entladbar. Bei haupt zeitparallelem Betrieb können in der Werkzeugmaschine Werkstücke bearbeitet und gleichzeitig neue Werkstücke zuge- führt werden. Diese Zuführung kann direkt oder mittels Werk ^¬ stückträger erfolgen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Roboterzelle ge ^¬ eignet 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 nö ^¬ tig sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Robo ^¬ terzelle Ansteuerungsmittel auf. Mit Ansteuerungsmittel können die Spannstellen angesteuert werden und ein Spannen von zuge ^¬ führten Werkstücken durch die Roboterzelle ausgelöst werden. Im Automatikbetrieb können somit die Spannstellen automatisch im Dauerzyklus gespannt werden.

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.

Vorteilhafterweise ist in dem Bearbeitungsraum eine Spannstel- lenabschirmung angeordnet, wobei die Spannstellenabschirmung fest an einem Maschinentisch, an dem Roboter oder an der Bear ^¬ beitungsspindel angeordnet ist. Auch eine mit dem Maschinen ^¬ tisch verbundene, der Bearbeitungsspindel nachführbare Anord ^¬ nung kann als Spannstellenabschirmung angeordnet sein. Die Spannstellenabschirmung schützt vor Hilfsstoffen der Zer ^¬ spanung (Medien wie Öl oder Emulsion) sowie Spänen aus dem Zerspanungsprozess . Außerdem wird durch die Spannstellenab ^¬ schirmung weniger Reinigung der Spannstellen erforderlich. Vorteilhafterweise sind in der Spannstellenabschirmung Spü- lelemente, wie Düsen, angeordnet. Durch diese kann mit saube ^¬ ren Medien wie gereinigter Emulsion oder Blasluft eine Reini ^¬ gung der zu be- und entladenden Spannstellen erreicht werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Roboter an dem Maschinentisch angeordnet oder mit diesem mittelbar oder un- mittelbar verbunden. Hier und im Folgenden wird mit dem Be ^¬ griff mittelbar ausgedrückt, dass der Roboter über ein Zwi ^¬ schenglied mit dem Maschinentisch verbunden ist; entsprechend wird mit dem Begriff unmittelbar ausgedrückt, dass der Roboter direkt, d.h. ohne ein Zwischenglied, mit dem Maschinentisch verbunden ist. Hiermit ist die Bewegung der Roboteraufnahme der des Maschinentisches gleich. Es ist daher nur die Bewegung der Roboteraufnahme und nicht des gesamten Roboters der des Maschinentisches gleich, da sich die Achsen des Roboters rela ^¬ tiv zu seiner Roboteraufnahme bewegen können, beispielsweise zum Be- und Entladen der Spannstellen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, den Roboter an ei ^¬ ner Wiegenplatte oder mit dieser lagefixierten Maschinenele ^¬ mente anzuordnen. Der Roboter kann mittelbar oder unmittelbar mit der Wiegenplatte verbunden sein. Hiermit ist die Bewegung der Roboteraufnahme der der Wiegenplatte gleich. Es ist daher nur die Bewegung der Roboteraufnahme und nicht des gesamten Roboters der der Wiegenplatte gleich, da sich die Achsen des Roboters relativ zu seiner Roboteraufnahme bewegen können, beispielsweise zum Be- und Entladen der Spannstellen.

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 re ^¬ sultierende verkürzte Bearbeitungszeit entsteht.

Vorteilhafterweise ist die Spannstellenabschirmung von wenig ^¬ stens einem Roboterarm in einer Abschirmungsposition haltbar und das Be- und Entladen der Spannstellen erfolgt von wengi- stens einem weiteren Roboterarm.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem Bearbeitungs ^¬ raum eine Roboterabschirmung angeordnet. Die Roboterabschir- mung schützt den Roboter vor Zerspanungshilfsstoffen und Spä ^¬ nen sowie vor sonstiger Verschmutzung.

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 au ^¬ feinander stehen. Ein derartig bewegbarer Maschinentisch be ^¬ günstigt das Be-und Entladen der Einzelplatz- Zerspanungsmaschine, verglichen mit Maschinen, bei denen der Maschinentisch auch Z-Achsbewegungen ausführt. Bei Tischbewe ^¬ gungen in einer Ebene senkrecht zur Bearbeitungsspindel (XY- Ebene) , kann die Steuerung einen Eingriff beispielsweise wäh ^¬ rend Bohrzyklen zulassen, da dann nur Z-Achsbewegungen ausge- führt werden. Dauert die Maschinenbe- und entladung länger, als dieser Programmteil, so stoppt die Bearbeitung kurzzeitig.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Einzelplatz- Zerspanungsmaschine eine Zusatz-Achse auf. Zusatz-Achsen kön- nen 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 wer ^¬ den dann oftmals direkt am Maschinengestell angebracht. Mit- tels dieser Zusatz-Achse entsteht eine weitere Bearbeitungs ^¬ achse, welche nicht mit der Bearbeitungsspindel ausgeführt wird, sondern mit einer Aufspannachse .

Vorzugsweise sind die Spannstellen um die Zusatz-Achse rotier- bar 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 Spann ^¬ stellen vor Verschmutzung erleichtert. In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Spannstellen auf Wiegenplatten angeordnet. Durch Bestückung der Wiegenplatte mit Spannstellen von wenigstens einer Seite, vorteilhafter je ^¬ doch von wenigstens zwei Seiten, kann erreicht werden, dass ein Be- und Entladen auf der Bearbeitungsspindel gegenüberlie ^¬ genden Seite oder in einem anderen geeigneten Winkel zur Spin ^¬ del ermöglicht wird. Hierdurch kommt es zu einer Spannstellen ^¬ abschirmung durch die Wiegenplatte und einem Späneabfall mit ^¬ tels Schwerkraft, was den Schutz der zu be- und entladenden Spannstellen vor Verschmutzung erleichtert.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind

Bewegungen des Roboters, des Maschinentisches, und/oder eine Bewegung einer Zusatz-Achse wenigstens teilweise synchroni- sierbar, insbesondere synchron zueinander bewegbar sind. Hier ^¬ mit kann vorliegende Erfindung auch dann eingesetzt werden, wenn der Maschinentisch nicht feststehend ist, d.h. Bearbei ^¬ tungsachsen mit dem Maschinentisch bewegt werden (ein- oder mehrachsige Bearbeitung mit dem Maschinentisch) . Das Be- und Entladen der Spannstellen wird haupt zeitparallel dadurch ge ^¬ währleistet, dass eine Maschinensteuerung die entsprechenden Achsbewegungen an den Roboter weitergibt und dieser der Bewe ^¬ gung folgt. Zwischen Roboter und Maschinentisch entsteht somit keine Relativbewegung.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Robo ^¬ terzelle Kommunikationsmittel zur Steuerung des Roboters auf, wobei durch die Kommunikationsmittel der Roboter in Abhän ^¬ gigkeit von der Steuerung der Spannstellen steuerbar ist und/oder durch die Kommunikationsmittel die Spannstellen in Abhängigkeit von der Steuerung des Roboters steuerbar sind. Die Kommunikationsmittel vermitteln Achsbewegungen zwischen Spannstellen und Roboter. 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.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine erfindungsgemäße Roboterzelle und eine Ein ^¬ zelplatz-Zerspanungsmaschine aufweist, wobei vorzugsweise Ro- boterzelle und Einzelplatz-Zerspanungsmaschine integral ausge ^¬ führt sind.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Bevorratungsein ^¬ richtung auf. Der Roboterzellenraum wird über bekannte Metho- den wie Zuführsysteme, Förderbänder, Kassettensysteme, Palet ^¬ tensysteme vorbeladen. Diese Vorbeladung erfolgt über Bevorra ^¬ tungsstellen der Bevorratungseinrichtung. An den Bevorratungs ^¬ stellen werden nach erfolgter Bearbeitung auch diese fertig bearbeiteten Bauteile bevorratet.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführ ^¬ lich erläutet. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer

Roboterzelle angekoppelt an ein Ausführungsbeispiel

Einzelplatz-Zerspanungsmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Roboterzelle gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Roboterzelle gemäß

Fig. 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer Zusatz

Achse und einem Ausführungsbeispiel einer horizontal liegender Bearbeitungsspindel. Fig. 4 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung mit integraler Ausführung von Roboterzelle und Einzelplatz-Zerspanungsmaschine, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Anordnung gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit in ^¬ tegraler Ausführung eines Ausführungsbeispiels eines Roboters und eines Ausführungsbeispiels eines Maschi- nentisches, wobei der Roboter am Maschinentisch ange ^¬ ordnet bzw. mit diesem verbunden ist,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit in ^¬ tegraler Ausführung mit einem Roboter gemäß Figur 6 und einer Zusatzachse gemäß Figur 3, wobei der Robo ^¬ ter an der Zusatz-Achse angeordnet bzw. mit dieser verbunden ist, und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mit ei- nem Ausführungsbeispiel einer Spannstellenabschirmung an einem Roboter.

In der Seitenansicht der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Roboterzelle 1 mit einer Einzelplatz-Zerspanungsmaschine 2 dargestellt.

Die Roboterzelle 1 weist einen Roboterzellenraum 15 auf, in dem ein Roboter 7 angeordnet ist. Der Betrieb des Roboters 7 kann mit entsprechenden hydraulischen oder pneumatischen An- triebselementen ausgeführt werden. Somit können Elektronik ^¬ probleme vermieden werden. Der Roboter 7 ist mit einer Robo ^¬ terabschirmung 4 versehen. Diese kann als Überzugsfolie wie bei Gießereirobotern eingesetzt, ausgestaltet sein. In einem Maschinenraum 14 sind wenigstens zwei Spannstellen 5 und 6 und wenigstens eine Bearbeitungsspindel 13 einer Einzel ^¬ platz-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 Figur 2. Während an einer der Spannstellen 5 be ^¬ arbeitet wird, kann an einer anderen Spannstelle 6 be- und entladen werden. Diese Spannstellen 5, 6 sind dann Be- und Entladepositionen . In der Figur 2 ist eine fest auf dem Tisch installierte Spannstellenabschirmung 9 gezeigt.

Die Werkzeugaufnahme ist in die Bearbeitungsspindel 13 einge ^¬ setzt, welche das Werkzeug je nach Bedarf antreibt oder gegen Drehmoment oder andere auftretende Kräfte abstützt, vergleiche Figur 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 Ar- beitsbereich des Roboters aus der eigentlichen Zelle heraus in den Maschinenbereich hinein reicht. Wie Figur 1 zeigt, bilden Roboterzelle 1 und Maschinenraum 14 über eine Koppelstellenab ^¬ dichtung 10 einer Koppelstelle einen gemeinsamen Bearbeitungs ^¬ raum aus. Durch diese Ankoppelung ergibt sich eine Kombinati- on, also keine Trennung, von Maschinenraum 14 und Roboterzel ^¬ lenraum 15.

Roboterzellen können Bestückungs- oder Bevorratungsplätze für Werkstücke 16, 17 oder Werkstückträger beinhalten. Figur 2 zeigt Bevorratungsstellen 11, die seitlich an dem Roboter 7 angeordnet sind. Die Bevorratungsstellen 11 sind mittels Be ^¬ vorratungsstellenabschirmungen 8 vor Verschmutzung durch ein ^¬ tretende Medien geschützt. Einzelplatz-Zerspanungsmaschinen 2 werden vorzugsweise dann eingesetzt, wenn diese mit feststehendem Arbeitstisch ausge ^¬ stattet 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 weite ^¬ ren Spannstellen gewährleistet werden.

Die Roboterzelle 1 kann auch dann eingesetzt werden, wenn der Maschinentisch 3 nicht feststehend ist, d.h. Bearbeitungsach- sen X, Y mit dem Maschinentisch 3 bewegt werden (ein- oder mehrachsige Bearbeitung mit dem Maschinentisch) . Das Be- und Entladen der Spannstellen 5, 6 wird haupt zeitparallel dadurch gewährleistet, dass eine Maschinensteuerung bei entsprechenden Programmteilen ohne störende Bewegungen das Be- und Entladen freigibt.

Figur 3 zeigt eine Zusatz-Achse 18. Auf diese Zusatz-Achse 18 werden die Werkstücke 16, 17 in den Spannstellen 5, 6 auf ei ^¬ ner 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 Figur 3 dargestellt, ein Be- und Entladen auf der der Bearbeitungsspindel 13 gegenüberliegenden Seite oder in einem anderen geeigneten Winkel zur Spindel ermöglicht wird. Hier ^¬ durch kommt es zu einer Spannstellenabschirmung durch die Wie ^¬ genplatte 19 und einem Späneabfall mittels Schwerkraft, was den Schutz der Spannstellen 5, 6 vor Verschmutzung erleich- tert . Mit der Zusatz-Achse 18 kann die Roboterzelle 1 auch dann ein ^¬ gesetzt werden, wenn der Maschinentisch 3 nicht feststehend ist, d.h. Bearbeitungsachsen mit dem Maschinentisch 3 bewegt werden (ein- oder mehrachsige Bearbeitung mit dem Maschinen ^¬ tisch) . Das Be- und Entladen der Spannstellen 5, 6 wird haupt- zeitparallel dadurch gewährleistet, dass die Maschinensteue ^¬ rung 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. Entnahme ^¬ punkt und fährt diesen an.

Um den ggf. komplexen Bewegungen, die Maschinentisch 3 und Zu- satz-Achse 18 bedingt durch das Bearbeitungsprogramm ausfüh ^¬ ren, nicht folgen zu müssen, können eine oder mehrere Achsen des Roboters 7 in einen Elastizitätsmodus (oder Nachgiebig ^¬ keitsmodus) geschaltet werden. Dieser Modus verleiht einer o- der mehreren Achsen eine Federungsfunktion. Mit dieser Funkti- onalität wird der Roboter mit dem gegriffenen Bauteil den Be ^¬ wegungen von Maschinentisch 3 und Zusatz-Achse 18 nachgezogen bzw. nachgeschoben. Es müssen keine komplexen Bewegungen pro ^¬ grammiert werden und es ist keine Synchronisationsfunktion der Robterbewegungen zu denen des Maschinentisches 3 und der Zu- satz-Achse 18 nötig.

Figuren 4 und 5 zeigen eine integrale Ausführung der Roboter ^¬ zelle 1 und der Einzelplatz-Zerspanungsmaschine 2. Bei einer solchen Anordnung sind die Roboterzelle 1 und die Einzelplatz- Zerspanungsmaschine 2 integral ausgeführt.

Figur 6 zeigt eine Ausführung des Roboters 7 und der Einzel ^¬ platz-Zerspanungsmaschine 2, bei der der Roboter 7 auf dem Ma ^¬ schinentisch 3 befestigt ist. Hierdurch werden die Relativbe- wegungen zwischen Roboter 7 bzw. seiner Grundaufnahme und den Spannstellen beseitigt. Somit ergibt sich eine deutlich einfa ^¬ chere Programmierung, da die Synchronisation bzw. die Nachgie ^¬ bigkeitsschaltung des Roboters entfällt. Die Robotergrundauf ^¬ nahme ist daher genannt, da der Roboter 7 mit seinen Achsen trotzdem Relativbewegungen ausführen kann, die beseitigte Re ^¬ lativbewegung betrifft nur einen stehenden Roboter 7 bzw. die Grundaufnahme eines sich in verschiedenen Achsen bewegenden Roboters 7. Mit einem solchen Aufbau nach Figur 6 ist ein mit dem Maschi ^¬ nentisch 3 oder der Bearbeitungsspindel 13 verbundener Roboter 7 beschrieben. Die Robotergrundaufnahme weist daher, wie oben beschrieben, keine Relativbewegung zu den Spannstellen 5, 6 auf. Um nun Werkstücke zur Bearbeitung vom Roboter 7 abzuholen oder nach erfolgter Bearbeitung wieder an einer Bevorratungs ^¬ stelle 11 abzulegen, sind bei stehendem Tisch keine besonderen Vorkehrungen zu treffen. Bei sich bewegendem Tisch bestehen verschiedene Möglichkeiten. Erstens kann ein kurzer Maschinen ^¬ stillstand zum Holen bzw. Ablegen von Werkstücken durch den Roboter 11 an den Bevorratungsstellen 11 genutzt werden. Bei ^¬ spielsweise, wenn Bohrbewegungen in reiner Z-Richtung ausge ^¬ führt werden und keine X- und Y-Bewegung ausgeführt wird.

Zweitens können die Roboterbewegungen entsprechend der Rela ^¬ tivbewegung zwischen Roboter 7 und Bevorratungsstelle 11 syn- chronisiert werden. Drittens kann der Roboter 7 den Bewegungen der Bevorratungsstelle 11 nachgeführt werden.

Figur 7 zeigt eine integrale Ausführung des Roboters 7 und der Einzelplatz-Zerspanungsmaschine 2, wobei der Roboter 7 an der Zusatz-Achse 18 angeordnet bzw. mit dieser verbunden ist. Der Roboter 7 ist also nicht direkt mit dem Maschinentisch 3, son ^¬ dern mittelbar, d.h. über ein zusätzliches Element, verbunden. Diese Ausführung kann zu einer kompakten Bauweise führen. Figur 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung ei ^¬ nes Roboters 7 und des Maschinentisches 3, wobei die

Spannstellenabschirmung 9 an dem Roboter 7 angeordnet ist. Ei ^¬ ne derartige Anordnung der Spannstellenabschirmung 9 kann für einen verbesserten Schutz des Roboters 7 vor Hilfsstoffen der Zerspanung (Medien wie Öl oder Emulsion) sowie Spänen aus dem Zerspanungsprozess eingesetzt werden.

Bezugs zeichenliste

1 Roboterzelle

2 Einzelplatz-Zerspanungsmaschine

3 Maschinentisch

4 Roboterabschirmung

5 Spannstelle

6 Spannstelle

7 Roboter

8 Bevorratungsabschirmung

9 Spannstellenabschirmung

10 KoppelStellenabdichtung

11 Bevorratungsstelle

12 Bearbeitungswerkzeug

13 Bearbeitungsspindel

14 Maschinenraum

15 Roboterzellenraum

16 Werkstück

17 Werkstück

18 Zusatz-Achse

19 Wiegenplatte