JP2002522244A - フライス加工センタに代表される工作機械 - Google Patents
フライス加工センタに代表される工作機械Info
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Abstract
Description
械は、フレームと、工具及び/または工作物のためのホルダと、ホルダをガイド
するためにフレームに基点を置いて設けられた連結式ガイド部材と、ホルダを移
動・固定するためにフレームに基点を置いて設けられた駆動装置とを備えている
。
レールによってガイドされる工作機械よりも柔軟性があり、軽量で、機動性に富
み、ガイドの下部構造体、被覆部、及び切削装置を含む経路全体にわたって設け
られるガイドが不要となるとともに、ガイドされた部材が切削片や加工補助手段
に対して有する作用面が大幅に減少する。
めの装置は連結式ガイド部材を有し、この連結式ガイド部材により、2つのリニ
アモータによって調節可能なホルダは平面的な移動ができる。このような平面に
対して垂直方向の移動は、ホルダをピノール(センタースリーブ)状に形成する
こと、及び/または、別個の横断移動手段によって実現される。しかしながら、
これらの方法はいずれも、ホルダをガイドレールでガイドする場合の欠点、すな
わち、テーブル及び/またはピノールのガイド及び付属する被覆部及び切削装置
によって、実現可能な速度や加速度が制限されるという欠点を、なお有している
。
空間内でガイドされ、移動・固定が行われる工作機械が周知である。この場合、
連結式ガイド部材を用いないため、制御の手間がかかり、コストが増大し、場所
を多く必要とする。
より高い速度及び加速度を実現可能なものを提供することである。
イド部材は、第1平面内でホルダを平面掃引形態で移動するようガイドする第1
手段と、ホルダを第1平面に交差する第2平面において回動させるための第2手
段とを備え、駆動装置は、ガイドされて位置調整されたホルダを空間内で移動さ
せ、固定するために第3手段を備えている。3つの直交座標x, y, z によって表
される各点は、第1平面において平面掃引形態で移動可能で第2平面において回
動可能である。これは、3つの回転自由度を直交座標軸x, y, zを中心としてま
とめる連結式ガイド部材によって達成可能であり、フレームを基点とし、3つの
移動自由度を直交座標軸x, y, zに沿ってまとめる駆動装置によって制御可能で
あることによって、工作物を加工するために工具及び/または工作物を支持する
ホルダをピノール状に形成することも、工作物または工具を支持する装置、例え
ばテーブルまたは工具ホルダーをホルダに同期させて動かすことも不要となる。
位を維持しながらガイドされ、第1平面は好適に中心軸を有している。ホルダは
、好適に第1手段によって支持され、第1手段は好適に第2の平面において回動
可能である。
状の四節リンク機構を備え、これらの四節リンク機構は第1平面内、及び/また
は第1平面に平行な平面内に設けられている。第1手段は、特に第1平面に設け
られた2つの平行四辺形状の四節リンク機構を有し、フレームに基点を置く第1
の四節リンク機構は、ホルダに連結された第2の四節リンク機構と連結され、第
1の四節リンク機構のフレームに基点を置く同じ長さの2つの第1部材がフレー
ムから見て遠方側に有する連結軸、及び、ホルダに連結された同じ長さの2つの
第2部材がホルダから見て遠方側に有する連結軸は、好適に、これらの四節リン
ク機構を閉じる共通の連結器に配設されている。この連結器は3つの連結軸を有
し、そのうち第1の軸が第1部材を軸支し、第2の軸がもう一方の第1部材及び
第2部材を軸支し、第3の軸がもう一方の第2部材を軸支している。連結器に連
結軸を2本だけ設けることもできる。その場合、それぞれの軸が第1部材と第2
部材を共に支持する。さらに、この連結器はフレームを起点とする部材及び/ま
たはホルダにガイドされる部材の間に、連結器の継ぎ手軸がフレームまたはホル
ダに連結されたリンク軸からそれぞれ等しい距離を有するように設けることがで
きる。第1及び第2部材は、引張り・圧縮力も、曲げ力及び捩り力も受けるため
、引張り・圧縮力のみを支持する従来の別の第1及び第2部材よりも大きな断面
を有して形成される。
手段は第1手段を支持し、好適にホルダの中心軸に対して平行にフレームに設け
られた回動軸を中心として回動可能である。第2手段は、特に回動装置または回
動体を有し、この回動体はフレームに設けられてこの回動軸を中心として回動可
能であり、第1手段を支持する。第2手段は第1手段の軸受けとして形成するこ
ともできるので、例えば四節リンク機構はボールジョイントまたはカルダンジョ
イントによって第1平面においても第2平面においても回動可能となる。
チュエータはフレームに連結されたり、ホルダまたは第1手段に連結されたりし
、連結距離はアクチュエータごとに変化する。第3手段はフレームに対して長さ
が変化するリニアアクチュエータを好適に少なくとも3つ有し、これら各リニア
アクチュエータの一方の端部は相互に離間した位置でフレームと連結され、他方
の端部はホルダと連結されている。この連結はカルダンジョイント及び/または
ボールジョイントによって行われる。連結点はホルダ中心軸の方向に向かって見
た場合、それぞれ120°ずつずらして設けられている。ホルダの中央作用点に
おいてアクチュエータまたはリニアアクチュエータは中心軸に対して45°の角
度をなし、カルダンジョイントの2つの継ぎ手軸に対して90°の角度をなす。
リニアアクチュエータはそれぞれ回転駆動可能なナットと軸方向に移動可能な捩
り強さを有するねじシャフトを有するが、リニアダイレクトモータ、ラック・ア
ンド・ピニオン駆動装置、作用シリンダなどとして形成することもできる。継ぎ
手間の距離をプライヤ状に連結された脚部を開放または閉鎖するなどのほかの方
法で連結距離を変化させるアクチュエータを使用することもできる。
ヘッドとして形成されている。作用軸の回転角度位置は例えばソフトウェアなど
によって修正可能であり、作用軸の回転軸は好適に中心軸と一致する。ホルダは
固定された工具及び/または工作物を支持することも可能である。ホルダが工作
台に設けられた工作物を加工可能な工具を支持する場合、工作台の下方及び第1
、第2、第3手段の周りには回転拘束された第1のケーシングが、工作台の上方
には開放可能な第2のケーシングがアーチ形に形成され、これらのケーシングは
ともにコックピット状に全体のケーシングを形成し、少なくとも第2のケーシン
グは透明である。四節リンク機構の2つの部材の間に、好適に押圧ばねとして形
成される重量調整装置を設けることもできる。四節リンク機構と平行して動力供
給チェーンが設けられている。
材6、3つのシャフト駆動装置8及びコントロールボックス10を支持し、ケー
シング12に被覆されている。ケーシングそれ自体を、フレーム2を構成する部
材とすることも可能である。作用空間14の上方には透明なコックピット16が
アーチ形に形成され、このコックピットはケーシング12と共にコックピット1
8を形成し、開閉可能である。
台は最大の外輪郭22を有する工作物を支持する。
として回動可能である。
動軸24が形成する平面に対して垂直に設けられている回動軸26及び28を中
心としてフォーク状に形成され、引張り力と圧縮力を支持するための小さい断面
の副連結部材30と、同じ長さでフォーク状に形成された引張り力、圧縮力、曲
げ力及び捩り力を支持するための大きい断面の主連結部材32が軸受けされてい
る。これらの連結部材のフレームから離れた端部では、回動軸26及び28に対
して平行に設けられている回動軸34及び36を中心として3角形の方向転換レ
バー38が軸受けされている。主連結部材32及び副連結部材30は、回動部材
6と方向転換レバー38からなる部分とともに四節リンク機構40を形成する。
この四節リンク機構の平行四辺形構造は、回動軸26と34との軸間距離が回動
軸28と36の軸間距離に等しく、回動軸26と28の軸距離が回動軸34と3
6の軸距離に等しいことにより形成されている。
成している。さらにこの方向転換レバーには回動軸36及びこれに平行な回動軸
44を中心として、フォーク状に形成された、引張り力、圧縮力、曲げ力及び捩
り力を支持するための大きい断面の主連結部材46と、フォーク状に形成された
、同じ長さの、引張り力と圧縮力を支持するための小さい断面の副連結部材48
が軸受けされ、これらの連結部材の他方の端部には、回動軸36及び44に対し
て平行に設けられている回動軸50及び52を中心として動力軸56を有する軸
ヘッド54が軸受けされている。回動軸36と50との軸間距離が回動軸44と
52との軸間距離に等しく、回動軸36と44との軸間距離が回動軸50と52
との軸間距離に等しいことによって、主連結部材46及び副連結部材48及び方
向転換レバー38と軸ヘッド54からなる部分から構成される四節リンク機構4
2は平行四辺形を形成する。
3つの回転しないねじシャフト62が連結され、これらのねじシャフトはフレー
ム側のシャフト駆動装置8の回転駆動可能な軸ナット64に螺合され、シャフト
駆動装置のケーシング66はカルダンジョイント68によってフレーム2に連結
されている。前面から動力軸56の方を見ると、フレーム側の連結点はそれぞれ
120°ずつずらされて配設されている。互いに垂直な平面(x-y, x-z, y-z)
によって限定された制御可能な作用空間の空間対角線の交点に動力軸56の前縁
が配置されると、ねじシャフト62は動力軸56の回転軸58と45°の角度を
なし、カルダンジョイント68の2本の継ぎ手軸とそれぞれ90°の角度をなす
。図2には, x-z平面における作用面が70、図3ではx-y平面における作用面が
72、図4から8ではy-z平面における作用面が74で示されている。図2及び
3から、制御可能な立方体の作用空間のほかに制御可能な二つの周辺領域76が
存在していることが認められる。これらの周辺領域は工具及び/または工作物を
交換するために確保されている。図2及び3には交換位置に設けられた動力軸を
符号78によって示している。
ドされており、動力チェーンは動力軸56に動力を供給する。連結軸52及び2
8の間に連結された図示しない押圧ばねは重量の調整を行う。
引き込むと、連結部材30及び32は互いの距離が最大になり、連結部材46及
び48は互いの距離が最小となる。
めには、軸ナット64に支持され回転拘束されたねじシャフト62を作用空間1
4の方向に(Y-Z平面に対して)移動させるよう、軸ナット64をシャフト駆動
装置8によって、左右対称にねじ後退方向に回転させる。これはすなわち、ねじ
シャフトがフレームに対してねじシャフトの長さを拡大することに他ならない。
入れ子式装置、ラック・アンド・ピニオン装置、作用シリンダなどを用いて同様
のことを実現することもできる。動力軸がZ方向に移動する時、互いに連結され
た四節リンク機構40及び42は、連結部材30及び32が互いの距離を減少さ
せながら垂直に立ち上がり、連結部材46及び48が互いの距離を増大させなが
ら作用空間14の方向に傾くことにより、共に移動する。このとき方向転換レバ
ー38や動力軸56などの、平行四辺形状の四節リンク機構40及び42の他の
対向する部材はそれぞれ方向を変えない。
けられたねじシャフト62を既に述べた方法で引き出し、他の2つのねじシャフ
ト62をシャフト駆動装置8の回転方向の逆転によって(Y-Z平面に対して)左
右対称に引き込む。このとき互いに連結された四節リンク機構40及び42は、
連結部材30及び32が互いの距離を増大させながら再び初期状態に傾動し、連
結部材46及び48が互いの距離を減少させながらさらに前方に傾くことにより
、共に移動する。この場合も方向転換レバー38や動力軸56の方向は維持され
る。
移動するためには、全てのねじシャフト62を、既に述べた方法で(Y-Z平面に
対して)左右対称に引き込む。四節リンク機構40及び42も同様に既に述べた
方法で共に移動する。
によって、Y-Z平面内における他の全ての位置への調整が実現される。
、動力軸56はY-Z平面に対して垂直なX方向にも移動し、連結された四節リンク
機構40及び42を動力軸56と共に支持する回動部材6は回動軸24を中心と
して回動するので、他の第1手段の代わりをする四節リンク機構はY-Z平面では
なく、相応に外方に回動された回動平面において動力軸に従動する。このように
して3つの座標X, Y, Zによって記載可能なあらゆる空間位置は、フレーム2に
対して長さが変化する3本のねじシャフト62によってのみ調整され、動力軸5
6は回動部材6に支持され受動的に追従する四節リンク機構40及び42に支持
される。作業を分配するにあたり、ねじナットに軸受けされたねじシャフト62
は、直交座標軸に沿った移動の3つの自由度を結合し、四節リンク機構40及び
42及び回動部材6は直交座標軸を中心とする回転の3つの自由度を結合する。
図示しない補完部材によって、動力軸の回転角度位置は回動軸24を中心として
回動する際に維持される。補完部材は回動移動に対して反対方向に動力軸を回転
させる。
めにフレームとケーシングとを省略している。
本装置を示す側面図である。
本装置を示す側面図である。
本装置を示す側面図である。
本装置を示す側面図である。
で本装置を示す側面図である。
械は、フレームと、工具または工作物のためのホルダと、ホルダを第1平面に存
在する中心軸によって規定された該ホルダの空間方位を維持しながら平面掃引形
態でガイドするためにフレームに基点を置いて設けられた連結式ガイド部材と、 連結式ガイド部材によってガイドされた ホルダを空間内で移動・固定するために
フレームに基点を置いて設けられた駆動装置とを備えている。
レールによってガイドされる工作機械よりも柔軟性があり、軽量で、機動性に富
み、ガイドの下部構造体、被覆部、及び切削装置を含む経路全体にわたって設け
られるガイドが不要となるとともに、ガイドされた部材が切削片や加工補助手段
に対して有する作用面が大幅に減少する。
めの装置は連結式ガイド部材を有し、この連結式ガイド部材により、2つのリニ
アモータによって調節可能なホルダは平面的な移動ができる。このような平面に
対して垂直方向の移動は、ホルダをピノール(センタースリーブ)状に形成する
こと、及び/または、別個の横断移動手段によって実現される。しかしながら、
これらの方法はいずれも、ホルダをガイドレールでガイドする場合の欠点、すな
わち、テーブル及び/またはピノールのガイド及び付属する被覆部及び切削装置
によって、実現可能な速度や加速度が制限されるという欠点を、なお有している
。
た構成部材と協働せず、従って前記のような連結式ガイド部材によるガイドの有
利点を有する工作機械も周知となっている(例えば米国特許第4,453,883号、同
第4,435,116号)。
整することはできない。
空間内でガイドされ、移動・固定が行われる工作機械が周知である。この場合、
連結式ガイド部材を用いないため、制御の手間がかかり、コストが増大し、場所
を多く必要とする。
装置によって継ぎ手ガイドされたホルダの移動と位置調整という二重の作用が同
時に確実に実現される。3つの駆動機構を介してホルダの3つの移動性が制御さ
れる。すなわち軸に平行な2つの移動と1つの角度位置である。この装置は円筒
形の作用空間の要求に特に合わせているので、適応分野が限定されている。
ると共に適用の可能性が広がるような同種の工作機械を提供することである。
形状の四節リンクチェーンを有し、ホルダを有する連結式ガイド部材が、第1平
面に交差する第2平面において、中心軸に対して平行に設けられた回動軸を中心
として回動可能であることによって解決される。
形態で移動可能で第2平面において回動可能である。これは、3つの回転自由度
を直交座標軸x, y, zを中心としてまとめる連結式ガイド部材によって達成可能
であり、フレームを基点とし、3つの移動自由度を直交座標軸x, y, zに沿って
まとめる駆動装置によって制御可能であることによって、工作物を加工するため
に工具または工作物を支持するホルダをピノール状に形成することも、工作物ま
たは工具を支持する装置、例えばテーブルまたは工具ホルダーをホルダに同期さ
せて動かすことも不要となる。
1平面に平行な平面内に設けられている。第1の四節リンク機構のフレームに基
点を置く同じ長さの2つの第1部材がフレームから見て遠方側に有する連結軸、
及び、第2の四節リンク機構のホルダに連結された同じ長さの2つの第2部材が
ホルダから見て遠方側に有する連結軸は、好適に、これらの四節リンク機構を閉
じる共通の連結器に配設されている。
2の軸がもう一方の第1部材及び第2部材を軸支し、第3の軸がもう一方の第2
部材を軸支している。連結器に連結軸を2本だけ設けることもできる。その場合
、それぞれの軸が第1部材と第2部材を共に支持する。さらに、この連結器はフ
レームを起点とする部材及び/またはホルダにガイドされる部材の間に、連結器
の継ぎ手軸がフレームまたはホルダに連結されたリンク軸からそれぞれ等しい距
離を有するように設けることができる。第1及び第2部材は、引張り・圧縮力も
、曲げ力及び捩り力も受けるため、引張り・圧縮力のみを支持する従来の別の第
1及び第2部材よりも大きな断面を有して形成される。
れ、この回動体はホルダの中心軸に対して平行にフレームに設けられた回動軸を
中心として回動可能である。
連結されたり、ホルダまたは四節リンク機構に連結されたりし、連結距離はアク
チュエータごとに変化する。駆動装置はフレームに対して長さが変化するリニア
アクチュエータを好適に少なくとも3つ有し、これら各リニアアクチュエータの
一方の端部は相互に離間した位置でフレームと連結され、他方の端部はホルダと
連結されている。この連結はカルダンジョイント及び/またはボールジョイント
によって行われる。連結点はホルダ中心軸の方向に向かって見た場合、それぞれ
120°ずつずらして設けられている。ホルダの中央作用点においてリニアアク
チュエータは中心軸に対して45°の角度をなし、カルダンジョイントの2つの
継ぎ手軸に対して90°の角度をなす。リニアアクチュエータはそれぞれ回転駆
動可能なナットと軸方向に移動可能な捩り強さを有するねじシャフトを有するが
、リニアダイレクトモータ、ラック・アンド・ピニオン駆動装置、作用シリンダ
などとして形成することもできる。
として形成されている。作用軸の回転角度位置は例えばソフトウェアなどによっ
て修正可能であり、作用軸の回転軸は好適に中心軸と一致する。ホルダは固定さ
れた工具または工作物を支持することも可能である。ホルダが工作台に設けられ
た工作物を加工可能な工具を支持する場合、工作台の下方及び連結式ガイド部材
及び駆動装置の周りには回転拘束された第1のケーシングが、工作台の上方には
開放可能な第2のケーシングがアーチ形に形成され、これらのケーシングはとも
にコックピット状に全体のケーシングを形成し、少なくとも第2のケーシングは
透明である。四節リンク機構の2つの部材の間に、好適に押圧ばねとして形成さ
れる重量調整装置を設けることもできる。四節リンク機構と平行して動力供給チ
ェーンが設けられている。
材6、3つのシャフト駆動装置8及びコントロールボックス10を支持し、ケー
シング12に被覆されている。ケーシングそれ自体を、フレーム2を構成する部
材とすることも可能である。作用空間14の上方には透明なコックピット16が
アーチ形に形成され、このコックピットはケーシング12と共にコックピット1
8を形成し、開閉可能である。
台は最大の外輪郭22を有する工作物を支持する。
として回動可能である。
動軸24が形成する平面に対して垂直に設けられている回動軸26及び28を中
心としてフォーク状に形成され、引張り力と圧縮力を支持するための小さい断面
の副連結部材30と、同じ長さでフォーク状に形成された引張り力、圧縮力、曲
げ力及び捩り力を支持するための大きい断面の主連結部材32が軸受けされてい
る。これらの連結部材のフレームから離れた端部では、回動軸26及び28に対
して平行に設けられている回動軸34及び36を中心として3角形の方向転換レ
バー38が軸受けされている。主連結部材32及び副連結部材30は、回動部材
6と方向転換レバー38からなる部分とともに四節リンク機構40を形成する。
この四節リンク機構の平行四辺形構造は、回動軸26と34との軸間距離が回動
軸28と36の軸間距離に等しく、回動軸26と28の軸距離が回動軸34と3
6の軸距離に等しいことにより形成されている。
成している。さらにこの方向転換レバーには回動軸36及びこれに平行な回動軸
44を中心として、フォーク状に形成された、引張り力、圧縮力、曲げ力及び捩
り力を支持するための大きい断面の主連結部材46と、フォーク状に形成された
、同じ長さの、引張り力と圧縮力を支持するための小さい断面の副連結部材48
が軸受けされ、これらの連結部材の他方の端部には、回動軸36及び44に対し
て平行に設けられている回動軸50及び52を中心として動力軸56を有する軸
ヘッド54が軸受けされている。回動軸36と50との軸間距離が回動軸44と
52との軸間距離に等しく、回動軸36と44との軸間距離が回動軸50と52
との軸間距離に等しいことによって、主連結部材46及び副連結部材48及び方
向転換レバー38と軸ヘッド54からなる部分から構成される四節リンク機構4
2は平行四辺形を形成する。
3つの回転しないねじシャフト62が連結され、これらのねじシャフトはフレー
ム側のシャフト駆動装置8の回転駆動可能な軸ナット64に螺合され、シャフト
駆動装置のケーシング66はカルダンジョイント68によってフレーム2に連結
されている。前面から動力軸56の方を見ると、フレーム側の連結点はそれぞれ
120°ずつずらされて配設されている。互いに垂直な平面(x-y, x-z, y-z)
によって限定された制御可能な作用空間の空間対角線の交点に動力軸56の前縁
が配置されると、ねじシャフト62は動力軸56の回転軸58と45°の角度を
なし、カルダンジョイント68の2本の継ぎ手軸とそれぞれ90°の角度をなす
。図2には, x-z平面における作用面が70、図3ではx-y平面における作用面が
72、図4から8ではy-z平面における作用面が74で示されている。図2及び
3から、制御可能な立方体の作用空間のほかに制御可能な二つの周辺領域76が
存在していることが認められる。これらの周辺領域は工具及び/または工作物を
交換するために確保されている。図2及び3には交換位置に設けられた動力軸を
符号78によって示している。
ドされており、動力チェーンは動力軸56に動力を供給する。連結軸52及び2
8の間に連結された図示しない押圧ばねは重量の調整を行う。
引き込むと、連結部材30及び32は互いの距離が最大になり、連結部材46及
び48は互いの距離が最小となる。
めには、軸ナット64に支持され回転拘束されたねじシャフト62を作用空間1
4の方向に(Y-Z平面に対して)移動させるよう、軸ナット64をシャフト駆動
装置8によって、左右対称にねじ後退方向に回転させる。これはすなわち、ねじ
シャフトがフレームに対してねじシャフトの長さを拡大することに他ならない。
入れ子式装置、ラック・アンド・ピニオン装置、作用シリンダなどを用いて同様
のことを実現することもできる。動力軸がZ方向に移動する時、互いに連結され
た四節リンク機構40及び42は、連結部材30及び32が互いの距離を減少さ
せながら垂直に立ち上がり、連結部材46及び48が互いの距離を増大させなが
ら作用空間14の方向に傾くことにより、共に移動する。このとき方向転換レバ
ー38や動力軸56などの、平行四辺形状の四節リンク機構40及び42の他の
対向する部材はそれぞれ方向を変えない。
けられたねじシャフト62を既に述べた方法で引き出し、他の2つのねじシャフ
ト62をシャフト駆動装置8の回転方向の逆転によって(Y-Z平面に対して)左
右対称に引き込む。このとき互いに連結された四節リンク機構40及び42は、
連結部材30及び32が互いの距離を増大させながら再び初期状態に傾動し、連
結部材46及び48が互いの距離を減少させながらさらに前方に傾くことにより
、共に移動する。この場合も方向転換レバー38や動力軸56の方向は維持され
る。
移動するためには、全てのねじシャフト62を、既に述べた方法で(Y-Z平面に
対して)左右対称に引き込む。四節リンク機構40及び42も同様に既に述べた
方法で共に移動する。
によって、Y-Z平面内における他の全ての位置への調整が実現される。
、動力軸56はY-Z平面に対して垂直なX方向にも移動し、連結された四節リンク
機構40及び42を動力軸56と共に支持する回動部材6は回動軸24を中心と
して回動するので、他の第1手段の代わりをする四節リンク機構はY-Z平面では
なく、相応に外方に回動された回動平面において動力軸に従動する。このように
して3つの座標X, Y, Zによって記載可能なあらゆる空間位置は、フレーム2に
対して長さが変化する3本のねじシャフト62によってのみ調整され、動力軸5
6は回動部材6に支持され受動的に追従する四節リンク機構40及び42に支持
される。作業を分配するにあたり、ねじナットに軸受けされたねじシャフト62
は、直交座標軸に沿った移動の3つの自由度を結合し、四節リンク機構40及び
42及び回動部材6は直交座標軸を中心とする回転の3つの自由度を結合する。
図示しない補完部材によって、動力軸の回転角度位置は回動軸24を中心として
回動する際に維持される。補完部材は回動移動に対して反対方向に動力軸を回転
させる。
及び/または、前記第1平面に平行な平面内に設けられていることを特徴とする
請求項1に記載の工作機械。
(40)を構成する長さの等しい2つの第1部材(30,32)が前記フレーム
から見て遠方側に有する連結軸、及び、前記ホルダ(54)に連結された前記第
2の四節リンク機構(42)を構成する長さの等しい2つの第2部材(46,4
8)が前記ホルダから見て遠方側に有する連結軸は、前記両四節リンク機構(4
0,42)を閉じる共通の連結器(38)に配設されていることを特徴とする請
求項1または2に記載の工作機械。
1の連結軸(34)は前記第1部材の一方(30)を軸支し、第2の連結軸(3
6)は前記第1部材の他方(32)と前記第2部材の一方(46)とを軸支し、
第3の連結軸(44)は前記第2部材の他方(48)を軸支していることを特徴
とする請求項3に記載の工作機械。
に対する前記第2の四節リンク機構(42)の配設方向を転換することを特徴と
する請求項4に記載の工作機械。
けでなく曲げ力及び捩り力も受容するために、引張り・圧縮力のみを受けるそれ
ぞれもう一方の第1及び第2部材(30,48)よりも大きな断面を有するよう
に形成されていることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の工作
機械。
たはボールジョイントによって連結されていることを特徴とする請求項1に記載
の工作機械。
て見た場合、それぞれ120°ずつずらして設けられていることを特徴とする請
求項1または8に記載の工作機械。
作用点が配置された際に、前記リニアアクチュエータは、前記中心軸(58)に
対して45°の角度をなすことを特徴とする請求項1、8または9のいずれか1
項に記載の工作機械。
作用点が配置された際に、前記リニアアクチュエータは、それぞれ、前記カルダ
ンジョイントの2本の継ぎ手軸(68)に対して90°の角度をなすことを特徴
とする請求項1または請求項8から10のいずれか1項に記載の工作機械。
ット(64)と、軸方向に移動可能かつ回転拘束されたねじシャフト(62)と
、を備えていることを特徴とする請求項1または請求項8から11のいずれか1
項に記載の工作機械。
る作用軸(56)が軸受けされている軸ヘッドとして形成されていることを特徴
とする請求項1から12のいずれか1項に記載の工作機械。
致していることを特徴とする請求項13に記載の工作機械。
を特徴とする請求項13または14に記載の工作機械。
を加工できる工具を保持していることを特徴とする請求項1から15のいずれか
1項に記載の工作機械。
前記駆動装置の周囲にアーチ形を形成しかつ回転拘束された第1のケーシング(
12)、及び、前記工作台(4)の上方に配置されアーチ形を形成する開閉可能
な第2のケーシング(16)は、コックピット状の全体ケーシング(18)を形
成していることを特徴とする請求項16に記載の工作機械。
ことを特徴とする請求項17に記載の工作機械。
、押圧ばねとして好適に形成された重量調整装置(82)が設けられていること
を特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の工作機械。
給チェーンが設けられていることを特徴とする請求項1から19のいずれか1項
に記載の工作機械。
Claims (31)
- 【請求項1】 フレーム(2)と、工具及び/または工作物のためのホルダ
(54)と、該ホルダ(54)をガイドするために前記フレーム(2)に基点を
置いて設けられた連結式ガイド部材と、前記連結式ガイド部材にガイドされたホ
ルダ(54)を移動・固定するために前記フレーム(2)に基点を置いて設けら
れた駆動装置と、を備えた、特にフライス加工用センタに代表される工作機械に
おいて、 前記連結式ガイド部材は、第1平面内で前記ホルダ(54)を平面掃引形態で
移動させるための第1手段と、前記ホルダ(54)を前記第1平面に交差する第
2平面内で回動させるための第2手段と、を備え、かつ、前記駆動装置は、前記
連結式ガイド部材によってガイドされた前記ホルダ(54)を空間内で移動・固
定するための第3手段を備えていることを特徴とする工作機械。 - 【請求項2】 前記ホルダ(54)は、中心軸(58)によって規定される
該ホルダの空間方位を維持しながら、前記第1平面内で移動可能とされているこ
とを特徴とする請求項1に記載の工作機械。 - 【請求項3】 前記第1平面は、前記中心軸(58)を含むことを特徴とす
る請求項2に記載の工作機械。 - 【請求項4】 前記第1手段は、前記ホルダを保持していることを特徴とす
る請求項1から3のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項5】 前記第1手段は、前記第2平面において回動可能であること
を特徴とする請求項項1から4のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項6】 前記第1手段は、少なくとも1つの平行四辺形状の四節リン
ク機構(42)を備えていることを特徴とする請求項項1から5のいずれか1項
に記載の工作機械。 - 【請求項7】 前記第1手段は、少なくとも2つの平行四辺形状の四節リン
ク機構(40,42)を備えていることを特徴とする請求項項1から5のいずれ
か1項に記載の工作機械。 - 【請求項8】 平行四辺形状の前記四節リンク機構(40,42)は、前記
第1平面内に、及び/または、前記第1平面に平行な平面内に設けられているこ
とを特徴とする請求項6または7に記載の工作機械。 - 【請求項9】 前記フレーム(2)に基点を置く前記第1の四節リンク機構
(40)を構成する長さの等しい2つの第1部材(30,32)が前記フレーム
から見て遠方側に有する連結軸、及び、前記ホルダ(54)に連結された前記第
2の四節リンク機構(42)を構成する長さの等しい2つの第2部材(46,4
8)が前記ホルダから見て遠方側に有する連結軸は、前記両四節リンク機構(4
0,42)を閉じる共通の連結器(38)に配設されていることを特徴とする請
求項7または8に記載の工作機械。 - 【請求項10】 前記連結器(38)は3本の連結軸を有し、それらのうち
第1の連結軸(34)は前記第1部材の一方(30)を軸支し、第2の連結軸(
36)は前記第1部材の他方(32)と前記第2部材の一方(46)とを軸支し
、第3の連結軸(44)は前記第2部材の他方(48)を軸支していることを特
徴とする請求項9に記載の工作機械。 - 【請求項11】 前記連結器(38)は、前記第1の四節リンク機構(40
)に対する前記第2の四節リンク機構(42)の配設方向を転換することを特徴
とする請求項10に記載の工作機械。 - 【請求項12】 前記第1及び第2部材(32,46)は、引張り・圧縮力
だけでなく曲げ力及び捩り力も受容するために、引張り・圧縮力のみを受けるそ
れぞれもう一方の第1及び第2部材(30,48)よりも大きな断面を有するよ
うに形成されていることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の
工作機械。 - 【請求項13】 前記第1手段は、前記第2手段により前記第2平面内で回
動可能であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の工作機
械。 - 【請求項14】 前記第2手段は、前記フレーム(2)に配設された回動軸
(24)を中心として回動可能とされ、かつ前記第1手段を支持していることを
特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項15】 前記第2手段は回動部材(6)を有し、該回動部材は、前
記フレーム(2)に配設された回動軸(24)を中心として回動可能とされ、か
つ前記第1手段を支持していることを特徴とする請求項1から14のいずれか1
項に記載の工作機械。 - 【請求項16】 前記回動軸(24)は、前記中心軸(58)に対して平行
に設けられていることを特徴とする請求項14または15に記載の工作機械。 - 【請求項17】 前記第3手段は複数のアクチュエータを備え、該アクチュ
エータは、その一側が前記フレーム(2)に連結され他側が前記ホルダ(54)
または前記第1手段に連結され、連結点間の距離は、アクチュエータごとに変化
することを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項18】 前記第3手段は、前記フレーム(2)に基点を置いて長さ
可変である少なくとも3つのリニアアクチュエータを有し、各リニアアクチュエ
ータの一方の端部は相互に離間した位置で前記フレームに連結され、他方の端部
は前記ホルダ(54)に連結されていることを特徴とする請求項1から17のい
ずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項19】 前記アクチュエータまたはリニアアクチュエータは、カル
ダンジョイント及び/またはボールジョイントによって連結されていることを特
徴とする請求項17または18に記載の工作機械。 - 【請求項20】 前記アクチュエータまたはリニアアクチュエータの連結点
は、前記中心軸に向かって見た場合、それぞれ120°ずつずらして設けられて
いることを特徴とする請求項17から19のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項21】 前記作用空間の対角線の交点に前記ホルダ(54)の中央
作用点が配置された際に、前記アクチュエータまたはリニアアクチュエータは、
前記中心軸(58)に対して45°の角度をなすことを特徴とする請求項17か
ら20のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項22】 前記作用空間の対角線の交点に前記ホルダ(54)の中央
作用点が配置された際に、前記アクチュエータまたはリニアアクチュエータは、
それぞれ、前記カルダンジョイントの2本の継ぎ手軸(68)に対して90°の
角度をなすことを特徴とする請求項17から21のいずれか1項に記載の工作機
械。 - 【請求項23】 前記リニアアクチュエータはそれぞれ、回転駆動可能なナ
ット(64)と、軸方向に移動可能かつ回転拘束されたねじシャフト(62)と
、を備えていることを特徴とする請求項18から22のいずれか1項に記載の工
作機械。 - 【請求項24】 前記ホルダ(54)は、工具及び/または工作物を支持す
る作用軸(56)が軸受けされている軸ヘッドとして形成されていることを特徴
とする請求項1から23のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項25】 前記作用軸(56)の回転軸は、前記中心軸(58)と一
致していることを特徴とする請求項24に記載の工作機械。 - 【請求項26】 前記作用軸(56)の回転角度位置が修正可能であること
を特徴とする請求項24または25に記載の工作機械。 - 【請求項27】 前記ホルダ(54)は、工作台(4)に固定された工作物
を加工できる工具を保持していることを特徴とする請求項1から26のいずれか
1項に記載の工作機械。 - 【請求項28】 前記工作台(4)の下方及び前記第1、第2、第3手段の
周囲にアーチ形を形成しかつ回転拘束された第1のケーシング(12)、及び、
前記工作台(4)の上方に配置されアーチ形を形成する開閉可能な第2のケーシ
ング(16)は、コックピット状の全体ケーシング(18)を形成していること
を特徴とする請求項27に記載の工作機械。 - 【請求項29】 少なくとも前記第2のケーシング(16)は、透明である
ことを特徴とする請求項28に記載の工作機械。 - 【請求項30】 前記四節リンク機構(40,42)の2つの部材の間には
、押圧ばねとして好適に形成された重量調整装置が設けられていることを特徴と
する請求項6から29のいずれか1項に記載の工作機械。 - 【請求項31】 前記四節リンク機構(40,42)に対して平行に動力供
給チェーンが設けられていることを特徴とする請求項6から30のいずれか1項
に記載の工作機械。
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