JP2004160643A - 工具タレットおよび工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、少なくとも１つのモータで駆動可能な工具を有する、工作機械１のための工具タレット２に関する。公知のこのように設備された工作機械は、ただ完全に規定された加工材料においてだけ適応し、且つ、特に、軸形状または管形状の部材の適宜の加工のためには不適当である。本発明の課題は、工作機械を、１つの加工ステーションから次の加工ステーションへの加工材料の移送が、著しくより信頼性高く、より簡単に、且つより安いコストで実施され得るように形成することである。
【解決手段】 工作機械は、工具タレット２を有しており、この工具タレットが、更に別の工具５の代わりに、加工材料の把持、移送、および位置決めのためのグリップ部材３を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、請求項１の上位概念による工具タレット、および、この様式の工具タレットを備え付けられた工作機械に関する。

ヨーロッパ特許公開第９７８ ３５１号明細書（特許文献１）は、少なくとも２つの互いに並列して配設された旋盤でもって加工材料を加工するための装置を示しており、この装置が、加工材料の固定ためのそれぞれ１つの垂直方向に設備された回転駆動された主スピンドル、および、多数の加工工具を収容するための少なくとも１つの小型装置を備えている。全ての旋盤の回転軸は、この場合、基本的に、垂直方向に配設されており、且つ、これら旋盤の間に、それぞれ１つの回転−旋回装置（Rotations-Schwenkeinrichtung）が設けられており、この回転−旋回装置でもって、この加工材料が、加工の後、水平方向の旋回によって、これら旋盤の内の１つの旋盤から次の旋盤へと引き渡される。この配設の場合に、一方では、それぞれの構成されるべき作業工程のために、固有の制御装置、固有の伝動装置、および固有のその他の付属品を有する、１つの完全な固有の旋盤を必要とすることは欠点である。その他になお、この回転−旋回装置が、１つの旋盤から次の１つの旋盤へのそれぞれの移行部のために、配置されねばならず、且つ、このことによって、著しく付加的な構造的な経費が発生することは欠点である。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９９ ５９ ９６１号明細書（特許文献２）は、多数の垂直方向の加工材料スピンドルを有する工作機械、特に旋盤を示しており、その際、この加工材料が、ここで、１つのスピンドルから、直接的に、他のスピンドルへと引き渡され、そのために、これらスピンドルに、この加工材料のための収容装置が設けられている。この装置は、ただ完全に規定された加工材料においてだけ適応し、且つ、特に、軸形状または管形状の部材の適宜の加工のためには不適当である。

ドイツ連邦共和国特許第１９９ ５０ ７０６号明細書（特許文献３）において、工作機械において、加工材料を固定及び／または保持するための装置が記載されている。この明細書は、グリップ部材を示しており、このグリップ部材が、軸、または円筒形の加工部材にとって好適であり、且つ、このグリップ部材が、工作機械の工具テーブル上に設けられている。このグリップ部材は、固有の保持部、および固有の駆動装置を必要とし、且つ、僅かのスペース提供に基づいて、工作機械の作業領域内において、しばしば邪魔である。更に、このグリップ部材は、製造において高価である。何故ならば、固有の保持部、および固有の駆動装置が設けられねばならないからである。

ドイツ連邦共和国実用新案第９３ ２１ ３９７号明細書（特許文献４）は、旋盤に関しており、この旋盤の場合、工具担持体が、グリッパーハンドを備え付けられており、このグリッパーハンドが、所属して設けられたスピンドル内において加工された加工材料をグリップし、且つ、上方から、この旋盤の傍らに配設された加工材料載置部上に載置する。

国際公開第０１／８９７６１号パンフレット（特許文献５）は、多数の加工ステーションを有する旋盤内において、加工材料をグリップ、および移送するための装置、および、これら加工材料の把持、移送、および位置決めのための、２つのそれぞれの加工ステーションの右側および左側に配設されたグリップ装置を記載している。この装置は、工具タレットも有している。しかしながら、この装置は、単に多数の個別の部材、特にグリップ部材、および工具タレットを示しており、且つ、いかなるこれら部材の組み合わせも示しておらず、従って、高い構造的な、およびコスト的な経費が発生する。
ヨーロッパ特許公開第９７８ ３５１号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１９９ ５９ ９６１号明細書 ドイツ連邦共和国特許第１９９ ５０ ７０６号明細書 ドイツ連邦共和国実用新案第９３ ２１ ３９７号明細書 国際公開第０１／８９７６１号パンフレット

従って、本発明の課題は、工作機械を、１つの加工ステーションから次の加工ステーションへの加工材料の移送が、著しくより信頼性高く、より簡単に、且つより安いコストで実施され得るように形成することである。

この課題は、請求項１の典型的な特徴を有する工具タレットでもって、もしくは、請求項７によるこの様式の工具タレットを備えている工作機械によって解決される。有利な実施形態は、それぞれの下位の請求項から見て取れる。

次に、本発明の実施例を、添付の図に関連して詳しく説明する。

図１は、工作機械１を示しており、この工作機械の場合、より良い一目瞭然性のために、発明的に本質でない部材、特に、駆動装置、制御装置、およびケーシングの詳細は、図示されていない。この記載された工作機械は、特に、軸形状の加工材料４の加工に適しており、且つ、以下の説明は、同様に軸状の加工材料４に関連している。この工作機械１は、３つの相前後して続く加工ステーション７、７′、７″から成り、その際、マガジンとして形成された加工材料供給部８から来る加工材料４が、これら加工ステーション７、７′、７″に供給され、且つ、それぞれの加工ステーション内において、この加工材料４の加工が行われる。この加工は、ステーションからステーションへと、別種、または同様に、いわゆるステップバイステップ方式（Pilgerschrittverfahren）に従って、類似、または同種であっても良い。図示された実施例の場合、この加工材料４は、相前後して続く加工ステーション７、７′、７″内において、異なる方法で加工される。

図１において、工作機械の左側に、軸形状の加工材料４を有するマガジンとして形成された加工材料供給部８が設けられている。第１の加工ステーション７は、この加工材料供給部に接続されており、この加工ステーション７が、固定載置台９を有しており、この固定載置台９が、加工されるべき加工材料４を垂直方向の位置において保持可能である。この加工ステーション７は、更に、クロススライダーとして形成されたスライダー６を有している。このスライダーは、垂直方向と同様に、水平方向にも移動可能であり、且つ、このスライダーの上側に、工具タレット２を担持している。この工具タレット２は、自体で公知の方法で、多数の異なる工具５を備え付けられており、このことは、特に良好に図５（２つの工具タレット２の平面図）による眺望において見て取れる。更に、この工具タレットは、自体で公知の方法で、これら工具５を作動するための作動駆動装置を有している。更に図５から見て取れるように、この工具タレット２は、１つの位置において、工具５の代わりにグリップ部材３を有しており、このグリップ部材が、同様に、この工具タレット２の駆動装置によって、作動可能であり、且つ、少なくとも、開放位置および閉鎖位置に移動可能である。

第１の加工ステーション７に、第２の加工ステーション７′が接続しており、この加工ステーション７′は、図示された実施例において、垂直方向の軸線を有するモータースピンドル１０を有している。このモータースピンドル１０は、加工されるべき加工材料４を上方で把持し、且つ、回転の状態に置き、その際、この加工材料４の安定化が、下方で心押し台１１によって、および場合によっては、中央で振れ止め１２によって達せられる。更に、この第２の加工ステーション７′は、同様に、工具タレット２を有しており、この工具タレットが、第１の加工ステーション７の場合と全く同様に、クロススライダーとして形成されたスライダー６に軸受されている。この工具タレット２、この工具タレットのスライダー、この工具タレットの軸受部、およびこの工具タレットグリップ部材は、第１の加工ステーション７のそれらと同一である。

第２の加工ステーション７′に、次いで第３の加工ステーション７″が接続しており、この第３の加工ステーション７″は、第２の加工ステーション７′と全く同様に形成されており、即ち、同様に、垂直方向の軸線を有するモータースピンドル１０、心押し台１１、および場合によっては、振れ止め１２を装備している。要するに、図示された工作機械は、更に別の工具タレット２を第３の加工ステーションのあとに装備し、従って、それぞれの加工ステーション７、７′、７″が、それぞれに１つの左側および右側に配設された、自体で同一の工具タレット２を、１つのクロススライダー上において有している。

工作機械１、もしくは工具タレット２の作動方法を、以下に、図２から６までに関連して、詳しく説明する。

加工材料供給部８から来る平行に互いに並列して位置している軸形状の加工材料４は、工作機械１の左側で、マガジン内において配設されている。第１の工程において、クロススライダー６は、下方および左側に向かって移動し、且つ、工具タレット２を、垂直方向の軸線を中心とした回転によって、グリップ部材が次に位置する加工材料４の方へ向けられているように整向する。この水平方向軸線を中心として回転可能なグリップ部材は、自体、このグリップ部材が、軸形状の加工材料４を把持するように整向されている。この軸形状の加工材料４を囲むこのグリップ部材３の閉鎖の後、スライダー６は、上方へ摺動し、且つ、図３に図示された第２の位置を占める。引き続いて、このグリップ部材３は、９０°だけ、水平方向軸線を中心として回転し、このことによって、この加工材料４が、図４に図示された、垂直方向の整向状態の第３の位置を占める。これに引き続いて、この加工材料４が第４の移行位置に存在するところに、工具タレット２全体が、この工具タレットの中心軸線を中心として回転し、このことは矢印によって図５において図示されている。要するに、この工具タレットは、図６に図示された第５の位置に達し、この位置において、この加工材料４が、固定載置台９によって把持され、且つ固定され、および、この位置において加工される。

加工材料４の加工は、引き続いて、両方の、この第１の加工ステーション７の左側および右側に配設された工具タレット２によって行われ、その際、自体で公知の方法で、これら両方の工具タレット２の異なる工具５が使用され、且つ、穿孔加工、フライス加工、または他の処置が、この加工材料４において行われる。特に、この第１の加工ステーション７において、この加工材料４の上側が、この上側がモータースピンドル１０によって把持され得るように加工される。図示された実施例において、この目的のために、端面フライス加工装置１３が、この軸形状の加工材料４の壁部を加工するために設けられている。

加工材料４が、この第１の加工ステーション７内において加工された後に、この軸形状の加工材料４は、この加工ステーション７の右側に配設された工具タレット２のグリップ部材３によって、同じ方法で把持され、回転され、且つ次いで第２の加工ステーション７′に供給される。この図示された実施例において、この場合、モータースピンドル１０が問題であり、このモータースピンドル内に、この軸形状の加工材料４が上方で嵌め込まれ、その際、下側の固定が心押し台１１によって、および中間の固定が振れ止め１２によって行われる。この第２の加工ステーション７′において、加工材料４のいわゆる粗仕上げ加工が旋削によって行われる。この加工工程が終了した後、この第２の加工ステーション７′（の右側）に配設された、相応する工具タレット２のグリップ部材３は、加工材料４を把持し、且つ、この加工材料を第３の加工ステーション７″に移送し、この第３の加工ステーションが、この図示された実施例において、同様に、モータースピンドル１０、心押し台１１、および振れ止め１２を有している。そこで、仕上げ加工が旋削によって行われる。この加工工程も終了した後、この第３の加工ステーション７″の右側に配設された工具タレット２、もしくはこの工具タレットのグリップ部材３は、この加工材料４を加工材料載置部１４に移送する。

図７において、更に別の本発明の実施形態が図示されており、この実施形態は、特に、この実施形態が、加工ステーション７の数は変わらないが、１つの更なる工具タレット２を有していることによって特徴付けられている。工作機械１の実効性のために、加工時間を、異なる加工ステーション７、７′、７″において相互に適合させることは特に重要である。この工具タレット２の特別の配設および水平方向の移動可能性によって、これら工具タレットは、必要に応じて、選択的に、右側または左側に隣接する加工ステーションにおいて使用され得る。図７による実施例において、最後の加工ステーション７″において、異なる工具タレット２の２つの工具は、同時に作用状態にあり、このことによって、４軸旋削が可能となる。この第２の加工ステーション７″内において実施される仕上げ削りの工程が、通常は、両方の他の加工工程（端部の加工（Enden, Bearbeitung）、および粗仕上げ加工）よりも、より多くの時間を必要とするので、仕上げ削りのために必要な時間は、２つの工具の同時の使用によって半分にされ得る。このようにして、３つの加工ステーション７、７′、７″内において、ほぼ同じ長さのサイクルタイムが得られる。

例えば、工具タレット２のフライス加工機が、左側に隣接された加工位置において、溝部をフライス加工し、且つ、引き続いて、右側に隣接された加工位置において、研磨ディスクが、軸嵌め部（Wellensitz）を研磨することは、同様に可能である。工具の極めて自在性のある使用によって、工作機械の生産性は、明確に上昇される。

１つの加工ステーションから、次の加工ステーションへと加工材料4を移送するための如何なる固有の装置も設けられる必要が無いことは、本発明による工作機械、もしくはこの工作機械内において使用される工具タレット2において、特に有利である。何故ならば、この工具タレット2内に、それぞれ１つのグリップ部材３が統合されているからである。このことによって、全ての磨耗を起こしやすい部材(verschleissanfaellige)を省け、且つ、明確により有利な製造コスト、並びにそれに加えて、よりコンパクトな構造様式が得られる。

本発明による工作機械の更に別の利点は、ただ１つの装置が、多数の加工工程、特に軸形状の加工材料４のために、普遍的に使用可能であることにある。従来技術から公知であるような、多数の独立した旋盤が相前後して配設され、且つ、移送装置によって互いに結合されることは、従って必要ではなく、むしろ、高統合された構造様式が使用される。

要するに、加工されるべき加工材料が、ここで、垂直方向の位置において、加工される
ことは有利であり、このことは、それらの場合に加工材料が水平方向に配設されている従来技術から公知の装置とは対照的に、著しいスペースの利点（Platzvorteile）、およびそれに加えて、操作者によるより良好な外側からの取り扱い可能性、および、より良好な加工工程の見通し性を提供する。

多数の加工ステーションを有する工作機械の正面図である。 加工材料供給部を共に示した、その際にグリップ部材が第１の位置にある、図１において図示された工作機械の第１の加工ステーションの詳細図である。 その際にグリップ部材が第２の位置にある、図２による図である。 その際にグリップ部材が第３の位置にある、図２および３による図である。 その際にグリップ部材が第４の位置に図示されている、上方からの詳細における、図１において図示された工作機械の２つの隣接された加工ステーションの図である。 その際にグリップ部材が第５の位置に図示されている、図２から４までによる図である。 図１による、しかしながら、別の実施形態における工作機械の正面図である。

符号の説明

１ 工作機械
２ 工具タレット
３ グリップ部材
４ 加工材料
５ 工具
６ スライダー、 クロススライダー
７ 加工ステーション
７′ 加工ステーション
７″ 加工ステーション
８ 加工材料供給部
９ 固定載置台
１０ モータースピンドル
１１ 心押し台
１２ 振れ止め
１３ 端面フライス加工装置
１４ 加工材料載置部

Claims (13)

1. 少なくとも１つの加工ステーション（８；７、７′、７″；１４）、および、
   少なくとも２つの、これら加工ステーションの右側および左側に配設された、把持、移送、および位置決めのためのグリップ部材（３）、並びに、
   少なくとも１つの工具タレット（２）を有する工作機械（１）において、
   加工ステーション（８；７、７′、７″；１４）の右側および左側に、それぞれ１つの工具タレット（２）が配設されており、この工具タレットが、それぞれ１つのグリップ部材（３）を有していることを特徴とする工作機械（１）。
2. 工作機械（１）は、少なくとも２つの加工ステーション（７、７′、７″）を有しており、且つ、それぞれの工具タレット（２）が、これら少なくとも２つの加工ステーション（７、７′、７″）の作動領域において、移動可能であるように構成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（１）。
3. 工作機械（１）は、加工材料供給部（８）を有しており、且つ、工具タレット（２）が、この加工材料供給部（８）と同様に、加工ステーション（７）の作動領域において、移動可能であるように構成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）。
4. 工作機械（１）は、加工材料載置部（１４）を有しており、且つ、工具タレット（２）が、加工ステーション（７″）およびこの加工材料載置部（１４）の作動領域において、移動可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
5. 少なくとも１つの加工ステーション（７）は、固定載置台（９）を有しており、この固定載置台が、隣接する工具タレット（２）の作動領域において位置していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
6. 少なくとも１つの加工ステーション（７、７′、７″）は、加工材料（４）の一方の側を収容するためのモータースピンドル（１０）、および、
   加工材料（４）に相対して位置している側を収容するための心押し台（１１）、並びに、
   選択的に、少なくとも１つの、この加工材料（４）の中央の安定化のための振れ止め（１２）を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
7. 縦長の加工材料（４）、例えば軸は、加工の間、垂直の状態にあり、且つ、場合によっては設けられているモータースピンドル（１０）が、同様に垂直に配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
8. それぞれの加工ステーション（７、７′、７″）と、この加工ステーションに隣接するステーション（８；７、７′、７″；１４）との間に、グリップ部材（３）を有する工具タレット（２）が、配設されており、且つ、１つのステーションから次のステーション（８；７、７′、７″）への加工材料（４）の移送が、このそれぞれの工具タレット（２）のグリップ部材（３）によって行われるように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
9. 工具タレット（２）は、移動可能なスライダー（６）上に組み付けられており、その際、グリッパーが、このスライダー（６）の移動によって、加工材料（４）を移送するように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
10. 移動可能なスライダー（６）は、２つの相互に垂直の移動方向を有するクロススライダーであることを特徴とする請求項９の工作機械（１）。
11. 工具タレット（２）は、クロススライダーに、回転可能に軸受されていることを特徴とする請求項１０に記載の工作機械（１）。
12. グリップ部材（３）は、工具タレット（２）内において、回転可能に軸受されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載の工作機械（１）。
13. クロススライダーの水平方向移動のために、直接的に駆動されるボールローラースピンドルが使用されるように構成されていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一つに記載の工作機械（１）。