JP2003517378A - 回転サイクル機械 - Google Patents
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Abstract
Description
収容装置を有する回転サイクル機械に関する。
軸線の回りで回転可能な回転机(皿とも称する)上に複数の加工片収容装置(以
下において衛星と称する)が衛星状に配置された工作機械のことである。それぞ
れの衛星は、加工片を締付けるために少なくとも1つの締付け装置を備えている
。衛星上に支持された加工片を加工するために、回転机の周に沿って複数の定置
の加工位置が設けられている。加工片の多重加工のために、回転机は、ステップ
状に1つの加工位置から次のものへ引続き回転し、又は切換えられ、その際、回
転机上に配置された加工片は、ステップ状に1つの加工位置から次のものへ引続
き動かされ(又は切換えられ)、ここにおいて加工片は、それぞれ1つ又は複数
の定置の加工ユニットによって加工される。それにより1度の締付けにおいて、
多数の加工ユニットによる加工片の多重加工が可能になる。
状の一片からなる硬い機械スタンドを有する回転サイクル機械が公知であり、こ
の機械スタンドの壁部分内において種々の加工位置に加工ユニットが支持されて
いる。加工ユニットに取付けられた工具に対して回転机に配置された加工すべき
加工片のできるだけ精密な位置決めを達成するために、機械スタンドは、できる
だけ硬くなければならない。機械スタンドの剛性に対する要求は、とくに1つの
加工位置に複数の加工ユニットが配置されているときに、とくに高度である。な
ぜならこの時にスタンドは、異なった加工ユニットによって同時に加工する際に
、加工公差を維持できるようにするために、生じる反応及び加速力の合計をでき
るだけねじりなくかつ剛体的に吸収しなければならないからである。大きな剛性
の要求を満たすことができるようにするために、公知の回転サイクル機械の機械
スタンド部分は、一方においてきわめて丈夫にかつ相応してかさばるように構成
されており、かつ他方において加工すべき加工片の、すなわち回転机のできるだ
け近くに配置されている。
置に基づいて、回転サイクル機械の従来の機械スタンドは、本来の加工片の加工
のために必要である空間のかなりの部分を占める。この問題は、1つの加工位置
に複数の加工ユニットを有する回転サイクル機械において特別の程度に再び現わ
れる。なぜなら追加的にそれぞれの加工ユニットに通じるとりわけ電気的及び液
圧的なラインは、それ以上の空間を占有し、この空間は、この時、もはや本来の
加工片加工のために利用できないからである。一方において加工片加工の際に狭
い公差を維持できるようにするために、大きな剛性を有する機械スタンドを提供
し、かつ他方において回転サイクル機械の中心において回転机の範囲に、複雑な
加工片の加工のためにも十分な自由空間を提供するという、相反する要求は、従
来の回転サイクル機械において満足なように満たされない。
れる、硬い機械スタンドを有する回転サイクル機械を提供することにある。
された定置の機械スタンドを有し、この機械スタンドが、少なくとも1つの支柱
を含み、かつ機械スタンドに関して垂直切換え軸線の回りで回転可能な回転机を
有する。回転机上に配置すべき加工片の加工のための自由空間を提供するために
、支柱は、少なくとも1つの加工ユニットを側方に取付けるように形成されてい
る。
囲内において、常に加工ユニットが、切換え軸線の方へ延びた半径の方向に関し
て側方に支柱に取付けられているように、解するものである。支柱の側方におけ
る加工ユニットの取付けによって、必要な場合に加工ユニットを、半径方向に支
柱の側方を通って切換え軸線から離れるように動かす可能性が提供される。それ
により加工片加工のための空いた空間は、この空間が必要なところに、すなわち
回転サイクル機械の中心において切換え軸線の回りに提供することができる。加
えて支柱における加工ユニットの側方の取付けによって、支柱は、切換え軸線の
方に向いた支柱の内側に加工ユニットを取付けた場合において可能であるものよ
りも切換え軸線の近くに配置することができる。なぜならこの場合、支柱の内側
と回転皿においてここを通って動く加工片との間に加工ユニットを配置するため
に常になお十分に空間が存在しなければならないからである。機械の中心のさら
に近くにおけるスタンドの支柱の配置は、それにより機械スタンドの動的な剛性
が増加するので、追加的な利点とわかった。
れた作業スピンドルを有する第1の位置に又は大体において垂直に配置された作
業スピンドルを有する第2の位置に選択的に、支柱の側方に取付け可能であるよ
うに、支柱と加工ユニットが形成されている。
方の工具が同時に噛み合い可能なように、支柱の一方の側において、工具を備え
たそれぞれ1つの作業スピンドルを有する2つの加工ユニットが、互いに上下に
支柱に取付け可能なように、支柱が形成されている。回転机の1つの作業位置に
おいて同時に2つの作業スピンドルによって加工片を加工することによって、加
工片の加工のために必要な作業位置の数を減少することができ、かつそれにより
回転サイクル機械の効率を上昇することができる。
相応する3つの方向にその作業スピンドルが移動するように形成することができ
る。それにより加工位置において、それぞれ互いに無関係に3つの並進自由度に
よって可動である2つの作業スピンドルによって、同時に加工片を加工すること
ができる。
ニットを取付け可能な2つの側を有する。なるべく支柱は、1つの支柱の側にお
ける両方の作業スピンドルにおける工具が、この支柱の側の前における回転机の
作業位置に配置された加工片に同時に噛み合うことができるように、3つの軸線
に沿って無関係に移動可能なそれぞれ1つの作業スピンドルを有するそれぞれ2
つの加工ユニットが、支柱の両方の側に互いに上下に取付け可能なように、形成
されている。
明の構成様式において、くさび先端が半径方向に切換え軸線の方に向けられてい
るように、なるべく支柱の大体において垂直に延びた区間において2つの側は、
くさび状に配置されている。
方に向けられているように配置されていることによって、加工片加工のための追
加的な自由空間は、必要なところに、すなわち回転サイクル機械の中心において
切換え軸線の回りにも提供される。それでもなお支柱の厚さは、半径方向外方に
向かって増加するので、支柱の十分な剛性及び安定性が保証される。
機械の中心部分への、とくに回転机、衛星及びインデックス装置へのアクセスが
改善される。このことは、とくに加工片の新たな区画の加工のために回転サイク
ル機械を調節又は構成する際に、とくに小さな区画大きさの際に、有利とわかっ
た。全体としてこの処置により回転サイクル機械の人間工学が改善される。
角をなしているように形成されている。それどころかなるべくくさび尖端によっ
て囲まれる角度は、45度より小さく、その際、ほぼ30度の角度がとくに有利
である。
の横断面を有する大体において垂直に延びた支柱区間に配置されている。しかし
基本的に加工ユニットは、機械スタンドの別の位置に配置してもよい。
の定置のベースユニットに支柱を取付けるために下側支柱区間を有し、その際、
下側支柱区間は、垂直に延びた支柱区間に対して回転サイクル機械の切換え軸線
の方向に折り曲げられているので、支柱は、全体として大体においてL字型の形
を有する。さらに支柱は、垂直に延びた区間の上側の端部に、上側支柱区間を有
し、この支柱区間は、回転サイクル機械の別の支柱に結合するように形成されて
おり、かつこの支柱区間は、再び垂直に延びた支柱区間に対して回転サイクル機
械の切換え軸線の方向に折り曲げられているので、支柱は、全体として大体にお
いてC字型の形を有する。別の支柱に結合するために、リング状の結合装置を設
けることができ、この結合装置は、支柱によって形成されるスタンドの安定性及
び剛性を増加するために、それぞれの支柱の上側支柱区間に固定的に結合されて
いる。
ト、及びベースユニットに関して垂直切換え軸線の回りで回転可能な回転机を有
し、この回転机上に、加工片を締付ける少なくとも1つの締付け装置を備えた衛
星が、回転机に関して垂直衛星回転軸線の回りで回転可能に配置されている。さ
らに回転机に、衛星駆動装置が配置されており、この衛星駆動装置は、回転机と
一緒に動き、かつ切換え軸線の回りの回転机の回転の間に、衛星回転軸線の回り
の衛星の回転を可能にする。本発明のこの構成において、衛星は、なるべく回転
机を通って通じかつ回転机に関して衛星回転軸線の回りで回転可能でありかつ衛
星に回らないように結合された軸を有し、ベースユニットの方に向いたこの軸の
端面に、ヒースの歯部が配置されている。ベースユニットに、切換え軸線に対し
て平行に直線的に移動可能な柱又はリング円板を備えたインデックス装置が配置
されており、回転机の方に向いたこの柱又はリング円板の端面に、衛星軸のヒー
ス歯部に対応するヒース歯部が配置されている。衛星のインデックスのためにイ
ンデックス装置のヒース歯部は、衛星のヒース歯部に噛み合い、かつそれにより
衛星のインデックスを引起こすために、回転机の方向に直線的に移動可能である
。インデックスを外すためにインデックス装置のヒース歯部は、回転机から離れ
る方向に再び直線的に移動可能であるように配置されている。
ト及びベースユニットに関して垂直の切換え軸線の回りで回転可能な回転机を有
する。さらに回転サイクル機械は、回転机を駆動する駆動手段を有し、その際、
駆動手段は、直接駆動される回転軸線として形成された電気機械を含み、この電
気機械が、ベースユニットに固定的に結合されたステータ、及び回転机に固定的
に結合されたロータを有する。本発明によるこの構成による回転サイクル機械は
、さらになるべくステータに対するロータの位置及び速度を正確に測定する測定
装置、及び直接駆動される回転軸線を制御又は調整するために速度及び位置の帰
還部を有する縦続調整器を含む回路装置を含む。本発明のこの構成による回転サ
イクル機械を構成する方法は、調波直線化方法に基づいて直接駆動される回転軸
線のシステムパラメータ及び直接駆動される回転軸線を制御又は調整する回路装
置を最適化するステップを含む。直接駆動される回転軸線に対する代案として、
回転机を駆動する駆動手段は、通常の回転机モータを含むことができる。
直切換え軸線の回りで回転可能な回転机を有し、その際、土台は、切削屑、冷却
媒体及び/又は潤滑剤を収集するためにじょうご状に形成されており、かつ切換
え軸線におけるその中心に向かって下方に傾斜した表面を有する。なるべく本発
明のこの構成による回転サイクル機械のじょうご状の土台は、切削屑を取出すた
めに切削屑コンベヤベルト上に口を開いたじょうご出口を有する。
え軸線の回りで回転可能な回転机を有する本発明による回転サイクル機械は、切
削屑を取出すために回転机の下に配置された切削屑送り装置を含み、この切削屑
送り装置が、切削屑を送るために、回転サイクル機械の土台の回り及び/又は定
置のベースユニットの回りに形成されており、その際、切削屑は、出口開口にま
で送られ、かつここを通ってなるべく切削屑コンベヤベルト上に落下する。切削
屑が、大体において重力により、土台の回りに通じる切削屑送り装置に送られる
ように、なるべく回転机の下に、切削屑、冷却媒体及び/又は潤滑剤を収集する
定置の収集装置がじょうご状に形成されかつ配置されている。
するための例として使われるだけであり、かつ特許請求の範囲の保護範囲の限定
と解するものではない。専門家にとって、添付の図面及び特許請求の範囲の全体
に関連して次の説明から、別の有利な構成及び特徴組合せはわけなく考えること
ができるが、これらは、常になお本発明の範囲内にある。
が示されている。
は、工作機械にとって通常の様式で丈夫な基礎25上に配置されている。土台2
0は、ポリマーコンクリート(鉱物鋳造物とも称する)から製造されており、か
つ回転サイクル機械10のための安定な収容土台として使われる。
ソケット区間21を通って、次に説明する切削屑コンベヤベルト96のために中
心を通る直径に沿って通じる端から端まで延びた水平の通過部24が形成されて
いる。
間22は、その中央に向かって下方に傾斜した表面27を備えたじょうご状に(
又はシェル状に)形成された部分を有する。この中央土台区間22は、切削屑、
冷却媒体及び/又は潤滑剤を収集するために使われる。液状の冷却媒体及び/又
は潤滑剤は、土台20(以下においてじょうご土台と称する)によって収集され
、かつ再利用のためになるべくリングライン及び/又は別の適当なライン(図示
せず)を介して、回転サイクル機械の中間貯蔵装置に又は相応する供給ラインに
戻される。
4内に下方に通じるじょうご出口28を有し、このじょうご出口は、図示した回
転サイクル機械10において切削屑コンベヤベルト上に口を開いている。切削屑
は、じょうご土台20によって収集され、中央に導かれ、かつじょうご出口28
を通って切削屑コンベヤベルト96上に放出され、この切削屑コンベヤベルトは
、切削屑を引続き回転サイクル機械10から離れて、例えば走行可能な運搬容器
92に送られる。回転サイクル機械10の全切削屑空間は、下側において空いて
おり、かつその底部は、中央のじょうご出口28に向かって傾斜したじょうご状
土台部分22の表面27によって形成され、それにより切削屑が、回転サイクル
機械10の機能を阻止するように、機械部分に付着することが避けられる。じょ
うご土台20の前記の構成は、機械横断面に関する中心を通る直径の方向に切削
屑コンベヤベルト96を導くことを可能にする。コンベヤベルト96は、回転サ
イクル機械10のいちばん下の範囲に配置されているので、これは、その機能を
妨害しない。
付け支持体26a、26b、26cが配置されており、これらの取付け支持体は
、外方に向かって上昇している。これらの支持体26a、26b、26cに、さ
もなければじょうご土台20の外側に落下する切削屑、冷却媒体及び/又は潤滑
剤を捕獲し、かつじょうご出口28に導くために、捕獲テーブル(半径方向外方
へのじょうご表面の延長部における)を取付けることができる。図1ないし5に
示された回転サイクル機械10において、この捕獲テーブルは、鋼板から製造さ
れており、かつ捕獲テーブルのための取付け支持体26a、26b、26cは、
さらに後に説明する支柱70a、70b、70cの統合構成部分として形成され
ている。
30を収容するために使われる。
し:第1にこれは、回転サイクル機械10のための安定な収容土台として使われ
、かつ第2にこれは、切削屑、冷却媒体及び/又は潤滑剤の収集のために使われ
る。
も称する)が配置されている。ベースユニット30は、中空円筒形の下側区間3
1を有し、この区間の内径は、上側土台区間23の前記の中空円筒基部の外径よ
りもわずかに大きい。ベースユニット30の下側区間31は、土台20との固定
的な結合を提供するために使われる。機械10の取付けの際に、ベースユニット
30は、その中空円筒形の下側区間31がカバースリーブの様式にしたがってい
ちばん上の円筒基部状の土台区間23を囲むように、じょうご土台20上にセッ
トされる。続いてベースユニット30は、その水平位置に関して調節される。そ
の後、ベースユニット30は、ベースユニット30と土台20との間の固定的な
結合を提供するために、土台20とともにポリマーコンクリートによって鋳造さ
れる。
間は、さらに後に説明するインデックス装置60の定置の部分を支持し、かつこ
の区間にさらに同様にさらに後に説明する支柱70a、70b、70cが配置さ
れている。ベースユニット30の中央区間32は、ベースユニット30の下側区
間31又は次に説明する上側区間33よりもずっと大きな直径を有する。
は、一方において回転サイクル機械10の切換え軸線12の回りで回転するため
に回転机40を駆動する回転サイクル機械10の主駆動モータ46を収容するた
めに使われ、かつ他方においてベースユニット30に関して垂直切換え軸線12
の回りに回転机40を回転可能に支持する主軸受41を支持する。
して使われる。ベースユニット30は、さらに回転机40の主軸受41のための
支持体として、かつ回転サイクル機械10の主駆動モータ46のための支持体と
して使われる。
黒鉛鋳鉄から製造されている。しかし本発明の代替構成において、ベースユニッ
トは、例えばねずみ鋳鉄のような別の適当な材料から製造してもよい。
軸線46(英語で“brushless ring torque motor
”ブラシレスリングトルクモータ)として形成された電動機が利用され、この電
動機のステータ42は、ベースユニット30の上側区間33に固定的に結合され
、かつこの電動機のロータ43は、回転机40に固定的に結合されている。図1
ないし5に示された回転サイクル機械10のために、“EAAT,Chemni
tz,Deutschland社”の直接駆動される回転軸線46が利用される
。図2に、主駆動モータ46のステータ及びロータは、参照符号42又は43の
ところに暗示的に示されている。中空円筒形のステータ42は、ねじにより又は
別の適当な様式で、ベースユニット30の中空円筒形の上側区間33の内壁に固
定的に配置されている。主駆動モータ46のロータ43は、ロータ42の内部空
間にこれに接触することなく配置されており、かつステータ42を越えて軸線方
向上方に突出している。その上側端部においてロータ43は、円形の蓋に似た結
合板44に固定ねじ止めされており、この結合板は、回転机40の中央部分44
を形成している。この結合板44は、他方においてねじにより回転机40のリン
グ状の外側部分45に結合されている。
側区間33は、例えばINA社から販売されるようないわゆる軸線−半径軸受4
1を支持する。この主軸受41上に回転机40は回転可能に支持されている。
有する。それにより必要な場合、回転机40、軸受41及び/又はモータ46は
、解体することができ、かつそれと同時にさらに後に説明する衛星50への液圧
及び/又は電気的な接続部を中断し、かつ後から再び改めて接続する必要なく、
回転サイクル機械10から上方に分解することができる。
43の位置と速度を正確に測定する測定装置を備えている。モータ46の速度は
、直接測定することができ、又は測定装置の代替構成において多重の位置測定か
ら間接的に判定することができる。測定装置の測定信号は、主駆動モータ46(
これは前記のように直接駆動される回転軸線46の形を有する)の駆動の制御又
は調整のために利用される。主駆動モータ46を制御し又は調整する回路装置は
、速度と位置の帰還部を有する縦続調整器を含む。調波直線化方法(英語で“h
armonic balance method”ハーモニックバランス法)に
よって、設計段階において調整器と主駆動モータ46のシステムパラメータは、
調整品質及び丈夫さに関して最適化される。
最適化された直接駆動される回転軸線46と所属の調整回路装置からなる装置に
より、そのそれぞれの動作位置における回転机40の固定クランプがもはや不要
なように、同時に高い負荷剛性において、きわめて高い位置決め速度が達成され
る。それにより本発明による回転サイクル機械10において回転机40のきわめ
て高速のかつ高ダイナミックな駆動が、したがって従来の回転サイクル機械と比
較してかなりの効率の上昇が達成される。
軸線55の回りで回転机40に対して回転可能に支持されている。それぞれの衛
星50は、加工片を締付けるために少なくとも1つの締付け装置56を備えてい
る。その衛星回転軸線55の回りにおける衛星50(したがって加工片)の回転
を、1つの動作位置からその次の動作位置への回転机40の回転又は切換えの間
に可能にするために、それぞれの衛星50は、衛星駆動装置52、53、54を
備えており、この衛星駆動装置は、回転机40に配置されており、かつ切換え軸
線12の回りにおいてこれと一緒に動く。衛星駆動装置52、53、54は、そ
の衛星回転軸線55の回りの回転運動に関して衛星50(したがって加工片)の
粗位置決めのために使われ、その際、この粗位置決めは、切換え軸線12の回り
における回転机40の回転の間に行なうことができる。衛星50(及び加工片)
の微細位置決めは、回転机40が1つの動作位置に停止しているときに、さらに
後に説明するインデックス装置60によって行なわれる。
には図1ないし5に示された回転サイクル機械10において、回転机40上に1
6の衛星50が配置されている。本発明の別の構成様式において、回転机上にそ
れより多くの又はそれよりわずかな数の衛星を同様の良好に配置することができ
ることは、おのずと明らかである。
的に操作可能なモータ54(以下において衛星モータ54と称する)を含み、こ
のモータは、歯付きベルトピニオン駆動装置を介して本来の衛星50を駆動する
。衛星50は、回転机40に関して衛星回転軸線55の回りにおいて回転可能な
衛星軸51を有し、この衛星軸に駆動ピニオン52が回らないように取付けられ
ている。駆動ピニオン52(したがって衛星軸51)は、歯付きベルト53を介
して衛星モータ54によって衛星回転軸線55の回りで回転するように駆動可能
である。衛星軸51は、回転机40を通る穴内に配置されており、かつ回転机4
0に関して回転可能に支持されている。本発明の図1ないし5に示された構成に
おいて、歯付きベルト53及び駆動ピニオン52は、回転机40の下に配置され
ている。別の構成において衛星の歯付きベルトと駆動ピニオンは、回転机の上に
配置することもできる。本発明の図1ないし5に示された構成において、衛星駆
動装置52、53、54は、衛星50の粗位置決めのために(回転机40の切換
えの間に)衛星50を回転するためだけに設けられているが、回転机40の動作
位置における加工片加工の間の衛星50の回転のために設けられていないので、
衛星駆動装置の部品(とくに衛星モータ54)は、比較的弱く、かつその結果軽
くかつ望ましいコストに形成することができる。
たリング円板57が配置されている(リング円板57の代わりに、本発明の別の
実施例において柱等を利用してもよい)。リング円板57は、本発明の図1ない
し5に示された実施例において、衛星軸51の駆動ピニオン52のすぐ下に配置
されている。リング円板57は、ねじ、溶接等によって軸51に取付けることが
でき、又はこれは、軸51の統合部分として形成することができる。リング円板
57の下側は、大体において衛星50又は衛星軸51の下側端面を形成している
。この円板下側は、さらに後に説明するインデックス装置60の円板61又は柱
の上側における相応するヒース歯部62と共同動作するために、ヒース歯部58
の様式にしたがって半径方向歯部を有する平面ノッチ歯部58を備えている。
工片を締付ける締付け装置が配置されている。軸(又は衛星)と加工片との間の
固定的な結合に基づいて、衛星の位置決めを介して加工片の位置決めを行なうこ
とができる。
クル機械10のそれぞれの加工位置にインデックス装置60が付属しており、こ
のインデックス装置は、ベースユニット30の中央区間32において回転机40
の下に配置されている。
え軸線に対して平行に)移動可能なリング円板61を含み、このリング円板の上
側は、ヒース歯部62を備えている(リング円板61の代わりに、本発明の別の
構成において柱等も利用することができる)。リング円板61は、液圧ピストン
装置63によって垂直方向に直線的に移動可能である。インデックス装置60の
リング円板61の上側におけるヒース歯部62は、ヒースクラッチの様式にした
がってこれと共同動作するために、衛星軸51のリング円板57の下側における
ヒース歯部58に合わせて形成されている。
に、ベースユニットに関して垂直方向に直線的にのみ移動可能であるが、回転不
可能に配置されている。インデックス装置60のリング円板61のあらゆる回転
運動は、回転サイクル機械10の動作の際に、回転ロック装置によってロックさ
れている。
グ円板61は、直接ピストン上に配置されており、このピストンは、ベースユニ
ット30において垂直方向に可動に案内されている。新しい加工片を加工するた
めの回転サイクル機械10の調節の際、ピストンの(したがってリング円板61
)の回転ロック装置は解除することができ、かつリング円板61は、その垂直移
動軸線の回りにおいて回転することができる。インデックス装置60のリング円
板61の回転位置は、機械の調節の際にきわめて正確に、例えば0.01度の公
差を有するように調節されかつ続いて回転ロック装置によってロックされる。
決めは2つのステップにおいて行なわれる。切換え軸線12の回りにおける回転
机40の回転の間に行なうことができる第1のステップにおいて、衛星50は、
衛星駆動装置52、53、54によって回転机40に関して垂直な衛星回転軸線
55の回りにおいて、次の加工位置のために望まれる位置に回転する。衛星50
が、この加工位置に付属のインデックス装置60を介して次の加工位置に至り、
かつ回転机40がその動作位置において停止するとすぐに、第2のステップにお
いて、インデックス装置60のリング円板61は、そのヒース歯車62が衛星軸
51のリング円板57のヒース歯車58に噛み合うようにするために、ピストン
装置によって垂直上方に動かされる。その際、衛星軸51は、衛星回転軸線55
の回りにおいてわずかだけ回転し、したがって両方の歯部58、62が完全に互
いに整合するまで、衛星軸51及び衛星50上における加工片の微細位置決めが
行なわれる。両方の歯部58、62の相互の噛み合いによって、衛星は、同時に
その位置に固定される。加工位置における加工過程の終了の後に、インデックス
装置60のリング円板61は、再び下方へ回転机40から離れるように動かされ
、それから回転机40は、その次の作業位置に切換えることができる。
ース歯部58、62の細かさによって生じ:粗位置決めは、それに続くインデッ
クスの際に適正な歯及びノッチによって両方の歯部58、62が互いに噛み合う
ことを保証するだけでよい。通常のヒース歯部においてこのことは、粗位置決め
において2度までの公差を維持すれば、保証される。
スピストンは、分離した液圧ラインを介して別のピストンに無関係に操作可能で
ある。本発明の別の構成において、液圧リングラインを設け、このリングライン
を介して種々のインデックス装置のすべてのピストンが同期して操作できること
が可能である。
クル機械10において8つの支柱70が配置されている(わかりやすくするため
に図1にその3つだけが記入されている)。本発明の別の構成様式において、支
柱70の数は、回転サイクル機械10に対してどれくらい多くの加工位置が望ま
れるかに応じて、8つとは異なっていることができることは明らかである。支柱
70は、さらに後に説明する加工ユニット66を取付けるために使われる。
鉛鋳鉄から製造されている。しかし本発明の代替構成において、支柱70の製造
のために例えば熱処理されたねずみ鋳鉄のような別の適当な材料を利用すること
もできる。
切換え軸線12に対して平行に)延びた中央の区間72、ベースユニット30に
及び/又は土台20に支柱70を取付ける下側区間71、及び支柱70から形成
されるスタンドの剛性と安定性を高めるために別の支柱70に結合するように形
成された上側区間73を有する。支柱70の上側区間73及び下側区間71は、
垂直に延びた中央区間72に対して回転サイクル機械10の切換え軸線12の方
向に折り曲げられているので、支柱70は、大体においてC字型の形を有する。
その理由により支柱70は、以下においてC支柱70とも称する。
回転机40に対して外側中央から外れて)配置されているような支柱70のC字
型の形成によって、回転サイクル機械10の中心は空けられるので、ここに回転
机40上に配置される加工片の加工のために十分に場所が存在する。さらに支柱
70のC字型の形成によって、機械中心への、とくに回転机40、衛星50及び
インデックス装置60への簡単なアクセスが提供され、このことは、新しい加工
片の加工のために回転サイクル機械を装備する際に有利である。
つの側を有し、これらの側は、くさび尖端が半径方向に切換え軸線12の方に向
けられているように、くさび形に配置されている。それにより支柱70は、その
半径方向内側の端部において(すなわち回転サイクル機械10において加工片加
工のために及び/又は加工片加工のための機械10の装備のために、できるだけ
多くの空いた空間が必要なところにおいて)、機械10の外周においてその半径
方向外側の端部におけるものより小さな空間を占め、ここにおいて十分に空間が
存在する。したがって支柱70は、全体としてレモンの断片に似て見える形を有
する。
形ではなく、長方形の横断面を有する(このことは、下側支柱区間71の範囲に
おいて加工片の加工が行なわれず、かつ調節作業が行なわれることがないので、
アクセス可能性に関しても、回転サイクル機械10の中心における空いた空間の
提供に関しても、不利ではないとわかった)。回転サイクル機械10の取付けの
際に、支柱70は、通常の引っ張りねじによって下側支柱区間71とベースユニ
ット30の中央区間32との間の固定的なねじ結合を行なうことによって、まず
ベースユニット30にねじ止めされる。その後、支柱70は、引っ張り押圧ねじ
によって下側支柱区間71と中央土台区間22との間のねじ結合を行なうことに
よって、追加的に土台20に取付けられる。土台20に支柱70を取付けるため
に引っ張り押圧ねじを利用することによって、支柱70におけるあらゆる応力を
避けるために、土台20に関するベースユニット30の位置決めにおいて場合に
よっては生じる不正確を補償することができる。
分は、半径方向に外方へ切削屑を捕獲するためのじょうごの延長部を提供するた
めに、同時に前に述べた捕獲テーブルのための取付け支持体26a、26b、2
6cとして形成されている。
体において回転サイクル機械10の中心に向かって鋭角をなすように合流する2
つの側壁74、75、及び支柱70から形成されるスタンドの外周において側壁
74、75に対して横向きに配置されかつこれらを結合する後壁76からなる。
したがって支柱70の横断面は、大体において鋭角三角形の形を有し、この三角
形の頂点は、回転サイクル機械10の切換え軸線12の方に向けられている。本
発明の別の構成様式において、支柱の後壁は省略されるので、支柱は、大体にお
いてV字型の横断面を有する。
ト66を収容するように形成されている(わかりやすくするために図には1つの
加工ユニット66だけが示されている)。図1ないし5に示した回転サイクル機
械10において、支柱70のそれぞれの側壁74、75は、上側加工ユニット6
6を取付ける上側取付け装置、及び下側加工ユニット66を取付ける下側取付け
装置を備えている。それによりそれぞれの支柱70に4つの加工ユニット66を
配置することができ、すなわち両方の側の上にそれぞれ1つ、かつ両方の側の下
にそれぞれ1つ配置することができる。
を有する上側及び下側の加工ユニットは、両方の工具が同時に加工片に噛み合う
ことができ、この加工片が相応する側壁74、75の前に位置決めされた衛星上
に配置されているように、互いに上下に配置されている。8つの支柱70の全体
で16のそれぞれの側壁74、75は、回転サイクル機械10の加工位置を定義
している。16のこれらそれぞれの加工位置において、それぞれ2つの作業スピ
ンドルが、同時に加工片に噛み合い、その際、図1ないし5に示した回転サイク
ル機械10は、全体で32の加工ユニット66を装備している。
い加工片を供給しかつ/又は加工された加工片を取出すために、加工片転送のた
めに十分に場所を提供するために、8つの支柱70のうち1つを省略することが
できる。
ット66は、それぞれ1つの作業スピンドルを有する加工ユニット66が、選択
的に支柱70の側壁74、75において、大体において水平に配置された作業ス
ピンドルを有する第1の位置、又は大体において垂直に配置された作業スピンド
ルを有する第2の位置に取付け可能なように、形成されている。
の作業スピンドルを移動するように形成されている。それにより加工位置におい
て(又は回転机40の作業位置において)、加工片は、3つの並進自由度によっ
て互いに無関係に可動の2つの作業スピンドルによって同時に加工することがで
きる。衛星回転軸線の回りにおいて加工片を回転する可能性とともに(回転机4
0の切換えの間に)、それにより加工片の4軸加工が可能である(3つの並進及
び1つの回転自由度)。
70の右側におけるすべての取付け装置は、互いに同一である。同様に汎用に利
用可能な多機能タイプの2つの異なった加工ユニット66が存在し、すなわち左
側側壁に取付けるように形成されたもの、及び右側側壁に取付けるように形成さ
れたものが存在する。一方の側壁において加工ユニット66は、選択的に上側又
は下側に、かつ選択的に水平又は垂直に配置された作業スピンドルを有するよう
に取付けることができるので、別のタイプの加工ユニットは必要ない。回転サイ
クル機械10は、大体において標準ユニットと称するタイプの2つの加工ユニッ
ト66を装備することができる。それにより回転サイクル機械10のモジュラー
構造が可能になる。それぞれの加工位置に対して専門化された加工ユニットを使
用する従来の回転サイクル機械と比較して、本発明による回転サイクル機械10
において標準化された加工ユニット66によって、加工ユニット66の提供及び
保守に関してかなりのコスト上の利点が得られる。
ライン及び制御ラインは、支柱70の内部空間を通って加工ユニット66に導か
れる。それにより回転机40及びインデックス装置60へのアクセスは、さらに
改善され、したがって人間工学的な回転サイクル機械10が提供される。
、通常の多機能加工ユニットの代わりに、いわゆる中央ユニットが取付けられ、
この中央ユニットは、回転机の中央から加工片加工を可能にする。中央ユニット
は、中心から半径方向外方への方向に加工片に穴をあけることを可能にするため
に、例えば穴あけスピンドルを有することができる。
から半径方向内方に回転サイクル機械10の中心の方向に延びた長方形横断面を
有する箱形のアームを含む。安定性の理由により、上側支柱区間73と中央支柱
区間72との間に角度をなして補強リブ及び/又は薄板を配置することができる
。上側支柱区間73の半径方向内方端部は、安定化リング80に結合されるよう
に形成されている。
間73は、その半径方向内側端部において安定化リング80によって互いに結合
されている。安定化リング80と支柱70との間の結合は、支柱70におけるあ
らゆる応力の発生を避けるために、本発明の図1ないし5に示した構成において
、ねじピン及びナットによって行なわれる。本発明の代替構成において、例えば
溶接のような別の結合様式を適用してもよい。安定化リング80によって互いに
結合される支柱70は、全体として高い剛性と安定性の点で優れたドーム形のス
タンドを形成している。
フードは、上側において機械10を覆っている。フード82は、同時に機械ハウ
ジング83のドア84のガイドとして使われ、この機械ハウジングは、側方にお
いてかつ一部は上側において機械10を覆っている。
ンプ、及び機械10を制御する回路装置は、なるべく機械ハウジング83の外に
、分離したハウジング90内に配置されている。電流、液圧オイル及び冷却媒体
のための供給ラインは、床に沿って選択的に機械10の土台に導くことができ、
かつ/又は高いところに配置されたライン装置85を介してカバーフード82に
導くことができる。なるべくとくに衛星50への制御及び供給ラインは、上から
カバーフード82から衛星50に供給される。
が示されている。図6に示した回転サイクル機械は、唯一切削屑放出のための別
の装置によって、図1ないし5に示す回転サイクル機械10と相違している。
20を有する。図1ないし5に示した構成におけるじょうご状に形成された部分
の代わりに、図6に示した回転サイクル機械の土台120は、土台の外周に沿っ
て延びたリング状の通路198を備えている。リング通路198は、水平の通路
底部を備えた大体において長方形の通路横断面を有し、かつこれは上方に開いて
いる。
集する定置のじょうご状収集装置199が配置されており、これらは、上から収
集装置199内に落下する。収集装置199は、リング通路198の回りにシェ
ル状に配置された捕獲テーブルからなり、これらの捕獲テーブルは、捕獲テーブ
ルによって捕獲される切削屑が大体において重力によってリング通路198内に
送られるように、半径方向外方に向かって上昇するように配置されている。
3、194を備えており、これらの送り薄板は、通路に対して横向きに配置され
ており、かつ適当な駆動装置によって、リング通路198内において土台120
の回りで連続的に動かされる。それにより回転切削屑コンベヤが提供される。適
当な位置において通路底部に出口開口(図示せず)が形成されており、この出口
開口は、切削屑コンベヤベルト(図示せず)に口を開いている。リング通路19
8内の切削屑は、通路横断面を示す送り薄板によって連行され、かつ通路底部に
おける出口開口を通って切削屑コンベヤベルト上に落下し、かつここを通って回
転サイクル機械から運び去られるまで、リング通路198に沿って土台120の
回りにおいて送られる。
付けるスタンドを有する回転サイクル機械が提供され、その際、同時に回転机の
範囲に、加工片の加工のために大きな自由空間が提供され、かつ機械の調節又は
装備のために、衛星、インデックス装置及び回転机への良好なアクセス能力が保
証される。さらに本発明による回転サイクル機械は、回転机のためにきわめて高
速かつ高ダイナミックな駆動装置を有し、かつ時間を節約しかつそれにもかかわ
らず正確な衛星のインデックスを可能にする。
視図である。
ある。
示す斜視図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 多数の加工ユニット(66)を保持するように形成された定
置の機械スタンドを有し、この機械スタンドが、少なくとも1つの支柱(70)
を含み、かつ機械スタンドに関して垂直切換え軸線(12)の回りで回転可能な
回転机(40)を有する、回転サイクル機械(10)において、支柱(70)が
、回転机(40)上に配置すべき加工片の加工のための自由空間を提供するため
に、少なくとも1つの加工ユニット(66)を側方に取付けるように形成されて
いることを特徴とする、回転サイクル機械。 - 【請求項2】 作業スピンドルを有する加工ユニット(66)が、大体にお
いて水平に配置された作業スピンドルを有する第1の位置に又は大体において垂
直に配置された作業スピンドルを有する第2の位置に選択的に、支柱(70)の
側方に取付け可能であるように、支柱(70)と加工ユニット(66)を形成す
ることを特徴とする、請求項1に記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項3】 回転机(40)上に配置された締付け装置(56)内に締付
けられた加工片に両方の工具が同時に噛み合い可能なように、支柱の一方の側に
おいて、工具を備えたそれぞれ1つの作業スピンドルを有する2つの加工ユニッ
ト(66)が、互いに上下に支柱に取付け可能なように、支柱(70)を形成す
ることを特徴とする、請求項1又は2に記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項4】 両方の加工ユニット(66)の作業スピンドルが、それぞれ
互いに無関係に3つの並進自由度によって可動であるように、支柱(70)及び
支柱(70)の一方の側に取付けられた両方の加工ユニット(66)を形成する
ことを特徴とする、請求項3に記載の回転サイクル機械。 - 【請求項5】 支柱が、それぞれ少なくとも1つの加工ユニット(66)を
取付け可能な2つの側を有するように、支柱(70)を形成することを特徴とす
る、請求項1ないし4の1つに記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項6】 回転机(40)上に配置すべき加工片の加工のための追加的
な自由空間を提供するために、くさび先端が半径方向に切換え軸線(12)の方
に向けられているように、支柱(70)の大体において垂直に延びた区間(72
)において2つの側が、くさび状に配置されていることを特徴とする、請求項5
に記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項7】 くさび尖端が、ほぼ45度より小さな角度をなしていること
を特徴とする、請求項6に記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項8】 定置のベースユニット(30)を有し、ベースユニット(3
0)に関して垂直切換え軸線(12)の回りで回転可能な回転机(40)を有し
、この回転机上に、加工片を締付ける少なくとも1つの締付け装置(56)を備
えた衛星(50)が、回転机(40)に関して垂直衛星回転軸線(55)の回り
で回転可能に配置されており、かつ回転机(40)に配置されかつこれと一緒に
動く衛星駆動装置(52,53,54)を有し、この衛星駆動装置が、切換え軸
線(12)の回りの回転机(40)の回転の間に、衛星回転軸線(55)の回り
の衛星(50)の回転を可能にする、とくに請求項1ないし7の1つに記載の回
転サイクル機械(10)において、衛星(50)が、回転机(40)を通って通
じかつ回転机(40)に関して衛星回転軸線(55)の回りで回転可能でありか
つ衛星(50)に回らないように結合された軸(51)を有し、ベースユニット
(30)の方に向いたこの軸の端面に、ヒースの歯部(58)が配置されており
、かつベースユニット(30)に、切換え軸線(12)に対して平行に直線的に
移動可能な柱又はリング円板(61)を備えたインデックス装置(60)が配置
されており、回転机(40)の方に向いたこの柱又はリング円板の端面に、衛星
軸(51)のヒース歯部(58)に対応するヒース歯部(62)が配置されてお
り、その際、衛星(50)のインデックスのためにインデックス装置(60)の
ヒース歯部(62)が、衛星(50)のヒース歯部(58)に噛み合い、かつそ
れにより衛星(50)のインデックスを引起こすために、回転机(40)の方向
に直線的に移動可能であり、かつインデックスを外すためにインデックス装置(
60)のヒース歯部(62)が、回転机(40)から離れる方向に直線的に移動
可能であるように配置されていることを特徴とする、とくに請求項1ないし7の
1つに記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項9】 定置のベースユニット(30)及びベースユニット(30)
に関して垂直の切換え軸線(12)の回りで回転可能な回転机(40)を有する
、とくに請求項1ないし8の1つに記載の回転サイクル機械(10)において、
回転机(40)を駆動する駆動手段(46)が、直接駆動される回転軸線(46
)として形成された電気機械(46)を含み、この電気機械が、ベースユニット
(30)に固定的に結合されたステータ(42)、及び回転机(40)に固定的
に結合されたロータ(43)を有することを特徴とする、とくに請求項1ないし
8の1つに記載の回転サイクル機械(10)。 - 【請求項10】 回転サイクル機械(10)が、さらにステータ(42)に
対するロータ(43)の位置及び速度を正確に測定する測定装置を含み、かつ直
接駆動される回転軸線(46)を制御又は調整するために速度及び位置の帰還部
を有する縦続調整器を含む回路装置を含むことを特徴とする、請求項9に記載の
回転サイクル機械(10)。 - 【請求項11】 方法が、調波直線化方法に基づいて直接駆動される回転軸
線(46)のシステムパラメータ及び直接駆動される回転軸線(46)を制御又
は調整する回路装置を最適化するステップを含むことを特徴とする、請求項10
に記載の回転サイクル機械(10)を構成する方法。 - 【請求項12】 定置の土台(120)、及び土台に関して垂直切換え軸線
(112)の回りで回転可能な回転机(140)を有する、とくに請求項1ない
し11の1つに記載の回転サイクル機械において、切削屑を取出すために回転机
の下に切削屑送り装置(193,194,195)が配置されており、この切削
屑送り装置が、切削屑を送るために、回転サイクル機械の土台(120)の回り
及び/又は定置のベースユニット(13)の回りに出口開口にまで形成されてい
ることを特徴とする、とくに請求項1ないし11の1つに記載の回転サイクル機
械。 - 【請求項13】 切削屑が、大体において重力により切削屑送り装置(19
3,194,195)に送られるように、回転机(140)の下に、切削屑、冷
却媒体及び/又は潤滑剤を収集する定置の収集装置(199)がじょうご状に形
成されかつ配置されていることを特徴とする、請求項12に記載の回転サイクル
機械。
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