JP2022541637A - 工作機械ホルダ、このような工作機械ホルダを有する工作機械を動作させるための方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

本発明は、工作物が配置され得る基礎要素（１８）であって、工作物（４０）を受け入れて固定するための少なくとも１つの受部（４７）を備える基礎要素（１８）と、基礎要素（１８）に分離可能に連結される支持装置（１１）とを有する、工作物を受け入れるための工作機械保護体（１０）に関する。工作機械保護体（１０）は、支持装置（１１）を用いて工具交換システムの工具位置に位置決めされ得る。本発明は、方法およびコンピュータプログラムにさらに関する。

Description

本発明は、工作機械のための工作機械保護体と、工作機械を動作させるための方法と、に関する。

工作機械は、工具を用いて工作物を製作するための機械である。そのため、機械加工の間の工具と工作物との間の運動は、工作機械によって特定される。そのため、工作物の材料は、部品を製作するために、複数の工具を次から次へと用いてしばしば機械加工される。工作機械における機械加工プロセスは、典型的にはフライス加工および旋削を含むが、削剥および押付け加工も工作機械において自動的に実施され得る。そのため、工作機械に装着された工具は好ましくは交換可能であり、フライス、ドリル、および割出し可能チップカッターなどの異なる工具が、各々の場合で使用される機械加工プロセスにおいて使用され得る。工具保管部および／または工具マガジンを有する工具交換装置が、自動化された工作機械のために現在使用されており、それによって、具体的な機械加工ステップにおいて使用される工具は、自動的に交換および置き換えることができる。そのため、異なる工具の備蓄が、工作機械に連結される保管領域、工具保管部、または工具マガジンにおいて提供され、機械加工ステップの前に工作機械の機械加工ユニットへと自動的に装着される。工具は、典型的には、機械加工スピンドルまたは主スピンドルに搭載される。主スピンドルは、工具がフライスである場合、フライス加工スピンドルとも称される。主スピンドルは、具体的には工具インターフェイスである。

機械加工ステップおよび工具交換装置を備える複合工作機械（ＭＣ）とも称される工作機械が、シーケンス制御装置を用いて典型的には制御される。それによって、工作物の機械加工の間のシーケンス制御装置の主な任務は、任意に形成された経路に沿って工具を変位させることである。工具の切削力と工具交換とを監視することも、シーケンス制御装置の一部の任務であり得る。

機械加工される工作物は、例えば、工具の下方における領域に配置される。ゼロクランプシステムなどの工作物締め付けシステムが、工作物の工作物締め付け手段の正確に再現可能な位置決めを確実にするために、一般的に使用されている。それによって、工作物は機械加工位置に手作業で配置される。工作物の機械加工が完了したとき、工作機械は停止させられ、典型的には完成した部品である機械加工された工作物が工作物締め付けシステムから取り外され、機械加工される新たな工作物がその工作物締め付けシステムに配置される。手作業で工作物を締め付けおよび取り外しすることは、手作業の労力が必要とされることと、工作機械が停止させられなければならないことと、の両方により、時間が掛かる。そのために、機械操作者が扉を開けることができるように、工具スピンドルを安全な位置へと移動させることが必要である。

工作機械のための工具交換装置が、特許文献１から知られている。工具交換装置は、工作機械の工具の自動化された交換を可能にする装置を言い表している。

特許文献２は、歯科の分野のための歯科インプラントを機械加工するための工作機械を開示している。工作物が、この目的のために工作物マガジンに設けられた取付台に保管され得る。

特許文献３は、工具交換機を有する工作機械を開示しており、工作物は、スピンドルに搭載され、静止した工具によって機械加工させるためにスピンドルと共に回転することができる。

独国実用新案第２０２００６ ０１５ ２４０号明細書 欧州特許出願公開第３ ３５４ ４００号明細書 独国特許出願公開第１００ ３４ ９７３Ａ１号明細書

本発明の目的は、工作物の簡単な交換を可能にする装置、特には、自動化された動作のために、向上した工具交換装置および向上した工作機械を可能にする装置を開示することである。本発明のさらなる目標は、同じく工作物の簡単な交換を可能にする工作機械を動作させるための方法を生み出すことである。

目標は、工作物を受け入れるための請求項１による工作機械保護体によって達成させる。工作機械保護体は、工作物が配置され得る基礎要素を備え、基礎要素は、工作物を受け入れて固定するための少なくとも１つの受部を備え、工作機械保護体は工作機械の工具位置に配置され得る。工作機械保護体は、基礎要素に分離可能に連結される支持装置を備え、工作機械保護体は、支持装置を用いて工具交換システムの工具位置に位置決めされ得る。

工作機械保護体は、工具交換システムを有する工作機械において典型的には使用される。工作機械保護体は、具体的には、工作機械のための工具交換システムにおいて使用され得る。

工作機械は、最も単純な場合では、工具交換装置または工具交換システムと、工作物を機械加工するための機械加工ユニットと、を備え得る。工具交換装置は、典型的には、工具を配置するための工具位置を有する工具保管部を備える。機械加工される工作物は、典型的には、工作機械保護体が工具保管部または工具マガジンに置かれる前に工作機械保護体に配置される。

各々の場合で使用される工具は、典型的には、工具保管部から工作機械の機械加工ユニットの作業スピンドルまたは主スピンドルへと装着される。これによって、機械加工ユニットが機械加工位置から、工具保管部または工具マガジンの工具位置へと直接的に進み、好ましくはテーパーチャックである締め付け装置を用いて工具を取り上げ、機械加工位置へと戻るように進むことが行われ得る。代替で、工具交換システムは、工具を工具保管部の工具位置から作業スピンドルへと持って行くために使用される移転システムも備え得る。それによって、工具は、工具交換システムの対応する工具位置から、工作機械の自動化された動作の間に工具を受け入れるように供する工作機械の作業スピンドルへと持って行くことができる。スピンドルは、主スピンドル、作業スピンドル、または工具スピンドルと称され得る。

本発明は、工具だけでなく、それに応じて準備されている場合には、具体的には工作物などの他の要素も、このような工具保管部を用いて工具スピンドルへ保管、運搬、および移転させることができるという洞察を利用している。本発明による工作機械保護体は、本発明の一部として前記任務に対処する。前記保護体は、工作物を受け入れ、工作物を工具保管部で保管可能および利用可能にするように供する。工作機械保護体は、工作物を工具保管部から工作機械の機械加工ユニットの工作物締め付けシステムへと移転するようにも供する。移転は、工具にとって典型的であるように、工具スピンドルを用いて、または、移転システムを用いて、直接的に行われ得る。

工具交換システムまたは工具交換装置の工具保管部は、工具が装着される２０箇所以上の位置を典型的には備える。典型的には、必ずしもすべての工具位置が自動化された機械加工プロセスに必要とされるわけではなく、そのため、空いている工具位置が利用可能である。工作機械保護体は、利用可能な工具位置のうちの１つ以上に配置され得る。１つ、２つ、またはより多くの工作機械保護体が利用可能な工具位置に配置され得る。それによって、１つの工作機械保護体が工具位置ごとに設けられる。使用される工作機械保護体の量は、どれだけの数の工作物が運転される自動化された機械において機械加工されるかに応じて、好ましくは自由に選択可能である。

工作機械を動作させるとき、工作物を有する工作機械保護体が、工具保管部の工具位置から、好ましくはゼロポイントクランプシステムである工作機械の工作物締め付けシステムへと持って行かれ得る。ゼロポイントクランプシステムは、好ましくは、工作機械の部分的要素であり、具体的には、工作機械の機械加工ユニットの部分的要素である。ゼロポイントクランプシステムは、工作物を機械加工位置に位置決めするように供する。それによって、工作機械保護体は、工具を移転するために使用される同一の構造とされた締め付け装置を用いて、工具保管部における工具位置から機械加工位置へと持って行かれ得る。

工作機械の機械加工プログラムを実行する間、工具は工具保管部から工具スピンドルへと持って行かれ、したがって変更することができ、工作物は工作機械保護体を用いて変更することができる。それによって、工作機械保護体は、機械加工される工作物と共に、工具保管部から機械加工位置へと持って行かれ、例えばゼロポイントクランプシステムへと持って行かれる。機械加工された工作物は、工作機械保護体を用いて、機械加工位置から工具保管部へと持って行かれ得る。

それによって、工作機械保護体の使用を通じて、複数または任意の多さの工作物が、工作物を変更するために工作機械が停止される必要なく、運転される１つの工作機械で機械加工され得ることは、有利である。工具交換装置の再構成が必要でないことは、特に有利である。

複数の工作物が、好ましくは、工作機械が停止される必要なく、運転される１つの工作機械で複数の工具を用いることで機械加工され得る。工作機械保護体を使用しない工作機械については、工具だけが、運転される１つの機械において、１つの工作物における異なる機械加工プロセスのために変更され得る。次に、工作機械は典型的には停止させられ、機械加工される工作物が変更される。次に、工作機械が再始動させられ、機械加工プログラムを通じて再び運転する。

工作機械の自動化された機械加工プロセスにおいて、自動化された工具交換と自動化された工作物交換との両方が、工作機械保護体を用いることで有利に行われ得る。それによって、具体的には工具保管部が工作物保管部としても使用されるため、工具交換システムを再構成することが必要でないことは、有利である。工作機械の自動化された機械加工プロセスの間、工具保管位置以外の保管位置から工具を交換するように追加の移転装置を実施するために、工具交換システムを再構成することも必要ではない。

機械操作者は、工作機械の外部の工作機械保護体に、機械加工される工作物を装着し、それを工具保管部に置くことができる。工作機械はこの目的のために停止される必要がない。工作物が機械加工されるとき、対応する工作機械保護体は、工作物締め付けシステムを用いて、工具保管部から取り外され、機械加工ユニットに位置決めさせることができる。次に、工作物が機械加工でき、機械加工が完了した後、工作物はさらに、工作機械保護体を用いて機械加工ユニットから工具保管部へと戻され、機械操作者は、機械加工された工作物を含む工作機械保護体を工具保管部から取り去ることができる。機械加工の間、機械操作者は、１つ以上のさらなる工作機械保護体を装着することができる、または、確認、再作業、バリ取りなど他の活動を実施することができる。それによって、かなりの作業時間を節約できる。

工作機械保護体は、工作物を変更することが実質的に容易にされるのに用いられる機械から独立した装置である。工作機械の特別な設定または準備は必要ない。むしろ、工作機械保護体は、好ましくは、標準的として提供される工作機械の装置を排他的に使用する。工作機械保護体は、必要とされているように操作者によって使用され得る。工作機械保護体の設定または切替は、対応するプログラミングを提供することを除いて、必要ではない。

工作機械保護体のさらなる潜在的な使用は、工作物が自動的に再位置決めされることである。つまり、ゼロポイントクランプシステムにおける工作物の従来の締め付けが４軸機械加工だけを許容する一方で、最先端の多軸機械加工が工作機械保護体を用いて実施され得る。そのために、工作機械保護体は、好ましくは工具スピンドルを用いて、最初に工具保管部から取り外され、ゼロポイントクランプシステムに位置決めされ得る。次に、支持装置が前述したように基礎要素から取り外され、好ましくは工具保管部に位置決めされる。次に、工作物が機械加工される。ここで、支持装置が基礎要素において再び位置決めされ、工具スピンドルを用いて基礎要素に係止される。工作機械保護体は、スピンドルを用いた再位置決めのために、好ましくは、例えば９０°以下といった０°を超え３６０°未満の範囲で回転させられ得る。正確な角度は、具体的なゼロポイントクランプシステムおよび／または機械加工の順番に依存し得る。再位置決めした後、支持装置は再び取り外しでき、好ましくは工具保管部へと持って行くことができる。次に、工作物がさらに機械加工され得る。

基礎要素は、工作物を受け入れて固定するための少なくとも１つの受部を備える。最も単純な場合において、このような受部は、工作物を基礎要素に取り付けるための締め付け手段またはチャックを受け入れるための、好ましくはネジ山付きの穴といった穴として実施され得る。万力または他の複数の顎付きチャックまたはクランプが設けられてもよい。工作物交換がさらに容易にされるように、特定の機械加工プロセスのための特別な締め付け手段が基礎要素において受け入れられてもよい。

好ましい改良において、支持装置は、支持装置と基礎要素との間の所定の相対運動を用いて、基礎要素から可逆的に分離可能である。支持装置は、好ましくは機械加工の間に機械加工ユニットに残る基礎要素と、工具スピンドルまたは移転システムと、の間に連結を提供するように主に供する。基礎要素は、好ましくはゼロポイントクランプシステムである工作物締め付けシステムにおいて直接的に受け入れられ得る。この点において、機械加工のために工作物を基礎要素から取り外すことが必要ではない。しかしながら、支持装置は機械加工の前に取り外されるべきである。所定の相対運動は、好ましくは工具スピンドルを用いて実施される。基礎要素が工作物締め付けシステムにおいて締め付けられるとすぐに、工具スピンドルは駆動され、支持装置が基礎要素から取り外され、前記装置が機械加工の間に例えば工具保管部において残ることができる位置へと支持装置が持って行かれるように、工具スピンドルは基礎要素に対する支持装置の所定の相対運動を開始することができる。

蓋要素が設けられ、基礎要素であり得る、または、基礎要素に連結されることは、有利である。工作機械保護体における閉じた内部空間が蓋要素を用いて実施され得る。蓋要素は、好ましくは支持装置の一部である。

次に、工作物は、好ましくは、工具変更位置の外の工具交換システムの工具保管部から機械加工位置への移転プロセスの間、工作機械保護体によって保護され得る。工作機械保護体は、工具による機械加工の前に工作物を取り囲む。それによって、工作機械保護体は工作物ケーシングとも称され得る。工作機械保護体は、好ましく工作物ケーシングである。工作機械保護体は、機械加工位置から工具変更位置への戻す運搬の間、機械加工された工作物を包囲することで保護することもできる。

工作機械保護体は、具体的には移転プロセスの間、過大な工作物が使用されるのを防止し、工作機械が損傷されるのを防止することもできる。工作機械保護体の寸法は、好ましくは工作物の大きさを限定することができる。

工作機械保護体の一実施形態において、外殻要素が蓋要素と基礎要素との間に配置されることが提供され得る。それによって、３つの部品の工作機械保護体が実施され得る。したがって、工作機械保護体は容易に組立および分離できる。それによって、工作物は工作機械保護体の中に容易に配置させることができる。例えば、外殻要素は、円筒液のケーシングもしくは管とすることができるか、または、長方形の断面など、任意の他の形状を有し得る。外殻要素は、好ましくは蓋要素と基礎要素との間に配置される。蓋要素は、スピンドルおよび／または締め付け装置の方向において工作機械保護体の境界を定める。基礎要素は、工作機械のゼロポイントクランプシステムの方向において、具体的には、工作機械の機械加工領域の方向において、工作機械保護体の境界を定める。基礎要素は、好ましくは、工作物の機械加工プロセスの間にゼロポイントクランプシステムに残る。工作物は、典型的には、運搬ステップおよび機械加工プロセスの間に基礎要素において残る。蓋要素および／または外殻要素は、典型的には、工作物をゼロポイントクランプシステムにおいて位置決めした後に機械加工位置から取り外される。蓋要素および／または外殻要素は、好ましくは工具位置へと持って行かれる。外殻要素は、支持装置の一部とすることもでき、蓋要素と一緒または一体の単一部品として実施され得る。

蓋要素および／または外殻要素を備える支持装置は、クリップ、シャックル、キャップなどとして、Ｌ字形、Ｉ字形、またはＴ字形などの任意の適切な形を全体として備え得る。支持装置の重要な機能は、工作物を含む基礎要素を工作物締め付けシステムにおいて位置決めし、それらを工具保管部へと運搬するために、基礎要素と工具スピンドルとの間に連結を形成することである。

工作機械保護体の支持装置、具体的には、支持装置の蓋要素は、締め付け装置を受け入れるように具体的には供する凹部、好ましくは、工具テーパーまたはクイックリリーステーパーを好ましくは備える。受部を用いることで、締め付け装置は、工作機械保護体に取り付けることができ、好ましくは取り外し可能に取り付けられ得る。受部は、例えば細長い穴の形態で実施でき、締め付け装置を受け入れるためであって、少なくとも締め付け装置の一部の要素を受け入れるための、好ましくは中心に置かれた凹部を備え得る。相手品として実施される締め付け装置のインターフェイスが、受部へと、具体的には、凹部を有する細長い穴へと導入され得る。次に、前記締め付け装置は回転させられ、それによって細長い穴の平面の外側に位置決めされ得る。それによって、締め付け装置は、支持装置に、具体的には蓋要素に、取り外し可能に固定され得る。締め付け装置が支持装置から取り外されるとき、固定は、反対方向での回転によって解除でき、締め付け装置は支持装置の外に変位させられ、対応する鉛直運動を用いて支持装置から分離され得る。それによって、工作機械保護体と締め付け装置との間に単純なインターフェイスが有利に作り出される。それによって、締め付け装置は、工具交換システムにおいて使用されるような標準的な工具受部である。締め付け装置は、支持装置に永久的に取り付けられてもよく、非破壊的に取り外し可能でなくてもよい。

代替で、変更された工具受部または変更された締め付け装置が使用されてもよく、前記装置は、支持装置または蓋要素に、直接的に取り外し可能、または取り外し不可能に連結される。例えば、締め付け装置は、支持装置または蓋要素に、溶接、リベット留め、ロウ付け、または接着され得る。

蓋要素および／または外殻要素を好ましくは備える支持装置が、基礎要素に取り外し可能に連結され得る、および／または、係止装置を用いて基礎要素に固定され得る。連結は好ましくは取り外し可能である。それによって、支持装置は基礎要素から分離可能に変位され得る。例えば、前記装置は工具交換システムの工具位置へと運搬され得る。

係止装置は、工作機械保護体が工作機械の機械加工ユニットの機械加工位置に配置された後、支持装置または外殻要素および／もしくは蓋要素を取り外すことを可能にする。それによって、基礎要素は機械加工領域に残ることができ、好ましくはゼロポイントクランプシステムに残ることができ、支持装置または外殻要素および／もしくは蓋要素は機械加工領域から取り外せる。

したがって、工作機械保護体またはその一部、つまり、支持装置または蓋要素および／もしくは外殻要素は、工作物および基礎要素が機械加工位置に配置された後、再び工具保管部へと持って行くことができ、そこに空の工作機械保護体として位置決めされ得る。これは、典型的には、工作物を有する工作機械保護体の先の工具交換機の位置である。支持装置または蓋要素および／もしくは外殻要素は、工具スピンドルを用いて直接的に行うことができる。それによって、係止は、具体的には基礎要素と外殻要素との間の相対的な運動を用いて、容易に解除できる。したがって、係止装置は、基礎要素と、支持装置または外殻要素および／もしくは蓋要素と、の間の相対運動を用いて作動させることができる。相対運動は、例えば、回転運動、もしくは線形運動、または両方の組み合わせであり得る。

代替または追加で、工具交換システムの移転システムは、工具および工作機械保護体を運搬するために使用でき、工具および工作機械保護体は、具体的には、機械加工ユニットの作業スピンドルに挿入される。

好ましい実施形態では、工作機械保護体の外殻要素、および／または蓋要素、および／または基礎要素は、設計において回転対称である。外殻要素は円筒形の外殻要素とできる。外殻要素は円錐形とされてもよい。さらなる実施形態では、外殻要素は双曲線の形を備えてもよい。外殻要素はさらに、多角形の外殻本体または長方形の断面を有してもよい。

蓋要素は円錐またはカップの形で実施されてもよい。

それによって、工具交換機の位置の寸法が最適に利用され得ることは、有利である。基礎要素はさらに設計において回転対称であり得る。基礎要素は、有限の厚さを有する、好ましくは回転対称の円板である円板として好ましくは実施される。それによって、基礎要素は外殻要素または蓋要素に嵌まることができる。基礎要素を設置するとき、外殻要素および／または蓋要素は、例えば基礎要素の上に置かれ得る。回転させることで、または、線形に変位させることで、基礎要素は、係止装置を用いることで、支持装置または外殻要素および／もしくは蓋要素に固定させることができる。蓋要素は好ましくは設計において回転対称である。それによって、蓋要素は、外殻要素に挿入され、外殻要素に取り外し可能または取り外し不可能に連結され得る。それによって、蓋要素、外殻要素、および基礎要素は同じ回転対称を好ましくは有する。

工作機械保護体のさらなる実施形態において、係止装置の少なくとも１つの第１の係止要素が支持装置または外殻要素および／もしくは蓋要素に配置され、少なくとも１つの第２の係止要素が基礎要素に配置され、第１の係止要素と第２の係止要素とは、好ましくは外殻要素および／または蓋要素である支持装置を基礎要素に連結するために、互いと係合する。

第１の係止要素と第２の係止要素とは、第１の係止要素と第２の係止要素との間の、具体的には回転運動および／または線形運動といった相対運動を用いて、連結を作り出すための、および、連結を解放するための手段を、好ましくはそれぞれ備える。それによって、第１の係止要素と第２の係止要素との間の動作的な連結は、好ましくは回転運動および／または線形運動によって実施され得る。それによって、回転および／または線形の運動が工作機械で実施される単純な運動であることは、有利である。それによって、動作的な連結は機械的とできる。

動作的な連結は、代替で磁気係止要素を用いて実施されてもよい。これらは、例えば、第１の係止要素としての永久磁石と、第２の係止要素としての磁気または磁化可能な相手物と、であり得る。

工作機械保護体の一変形において、係止装置は、好ましくは差込継手システムとして具現化される。それによって、第１の係止要素は２つ以上の突起を好ましくは備え、第２の係止要素は２つ以上の凹部を備え、突起と凹部とは互いと係合でき、回転によって固定および解放され得る。

代替で、係止装置は、支持装置が基礎要素にわたって横に押され得るように、滑りシステムとして実施されてもよい。この意味において、第１の係止要素は帯片とでき、第２の係止要素は、帯片に対応する溝部とでき、またはそれらは逆であってもよい。

好ましい実施形態において、好ましくは基礎要素である工作機械保護体は、好ましくは回転防止装置の形態で、少なくとも１つの閉鎖係止部を備える。閉鎖係止部または回転防止装置は、好ましくは掛け止め装置である。閉鎖係止部は、好ましくは圧縮バネであるバネ、締め付けボルト、および圧力板を好ましくは備える。基礎要素は、閉鎖係止部を用いることで、支持装置または外殻要素および／もしくは蓋要素にしっかりと固定させることができる。これは、工具交換システムの工具保管部から機械加工ユニットへの移転プロセスの間、工作機械保護体の確実な運搬を確保するために重要である。

閉鎖係止部は支持装置と基礎要素との間で作用する。閉鎖係止部は、好ましくは、支持装置が基礎要素に対する回転することで基礎要素から取り外され得る場合、回転係止部として実施される。閉鎖係止部は、好ましくは、閉鎖係止部が解放されるときに支持装置が基礎要素から取り外せるように、基礎要素が工作物締め付けシステムにおいて締め付けられるときに自動的に解放される。例えば、締め付けボルトが、閉鎖係止部を係止するための相互係止係合を作り出すために、対応する凹部に係合する。締め付けボルトが滑らされるとき、前記ボルトは前記凹部から外に出ることで、相互係止係合を解放する。

具体的には外殻要素、および／または蓋要素、および／または基礎要素である工作機械保護体は、金属または金属合金から好ましくは作られる。それによって十分な強度が確保される。外殻要素は、それによって、例えば金属円筒といった、剛性のある金属本体から作られ得る。代替で、外殻本体は、穴を備えてもよく、つまり、穿孔されてもよい。これは、重量を省くために有利であり得る。外殻要素は、蓋要素と基礎要素とを離間させるための支柱を備えてもよい。それによって、工作機械保護体の中に配置された工作物の特定の保護が実施され得る。工作機械保護体の十分な強度、具体的には外殻要素の十分な強度が、確保されなければならない。

代替の実施形態において、外殻要素、および／または基礎要素、および／または蓋要素はプラスチックから作られてもよい。代替で、外殻要素、および／または基礎要素、および／または蓋要素は木材から作られることが提供されてもよい。代替で、炭素繊維材料が、外殻要素、および／または基礎要素、および／または蓋要素のために使用されてもよい。ここでは、使用される材料の十分な形態安定性が重要である。

それによって、工作機械保護体が、工作機械の工具交換装置の工具保管部に工作物を備蓄するためのものであり、備蓄するために使用され得ることは、好ましい。それによって、好ましくは機械加工される工作物は、工具保管部の工具位置で保管でき、工具を機械加工位置へと持って行く同じ移転ユニットおよび工具スピンドルによって工作機械が運転される間、機械加工位置へと持って行くことができる。それによって、工作物および基礎要素は、好ましくは機械加工位置のゼロポイントクランプシステムへと持って行かれる。次に、機械加工された工作物を含む基礎要素は、同じ移転ユニットを用いて、工作機械保護体を用いて、機械加工位置から工具保管部の工具位置へと戻すように持って行かれる。それによって、工作機械保護体は、運搬の間および／または移転プロセスの間、閉じられる。工作機械保護体は機械加工位置において開けられる。それによって、係止装置が開けられる。工作物は、好ましくは工作機械保護体の基礎要素と共に、機械加工位置に位置決めされる。

目的は、工具保管部および／または工具マガジンを有する工具交換システムによってさらに達成される。工具交換システムは、工具および工作物を位置決めするための工具位置を備える。工作機械保護体は、具体的には、工具保管部および／または工具マガジンにおいて工具位置に位置決めされ得る。工具交換システムは移転システムも備え得る。

目的は、工具交換装置と少なくとも１つの機械加工ユニットとを有する工作機械によってさらに達成される。工作機械は移転装置も備え得る。工具交換装置は、工具位置を有する工具保管部を備え、工具および工作機械保護体は、工具位置に配置および位置決めされ得る。

工具交換装置および工作機械は、工作機械保護体と関連してすでに記載されている利点および特徴を有する。この点において、工作機械保護体の記載が参照される。

工作機械の好ましい実施形態では、工具および工作機械保護体は機械加工ユニットへと持って行かれる。これは、工作機械の機械加工ユニットのスピンドルを用いて行われ得る。代替で、工具および／または工作機械保護体は、移転装置、工具交換装置の作業スピンドルまたは工具スピンドル、および工具スピンドルを用いて持って行かれてもよい。

それによって、工作機械の自動化された動作を可能とさせることができ、複数の工作物が、工作機械を停止する必要なく、および、工作物を手作業で交換する必要なく、次から次へと機械加工できる。複数の工作物は、好ましくは、運転される１つの機械における異なる工具を用いて機械加工され得る。

目的は、工作機械を自動的に動作させるための方法によってさらに達成され、工作機械は工具交換装置と機械加工ユニットとを備え、機械加工ユニットにおける使用のための工具と、機械加工される工作物と、の両方が工具交換装置に配置でき、工作物は、工具交換装置における使用のための工作機械保護体に配置される。工作機械保護体は、好ましくは、前述したような本発明の第１の検討による工作機械保護体の好ましい実施形態のうちの１つによって実施される。

工具および工作機械保護体は、好ましくは、工作機械を動作させるための方法で工具交換装置の作業スピンドルまたは移転ユニット用いて、工具保管部から機械加工ユニットへと移転され得る。さらに、機械加工された工作物は、工作機械保護体を用いて、機械加工位置から工具保管部へと持って行かれ得る。

好ましい改良において、方法は、工具スピンドルを用いて、工作物が配置されている工作機械保護体を把持するステップと、工作機械保護体を機械加工ユニットの工作物締め付けシステムへと運搬するステップと、工作機械保護体の基礎要素を工作物締め付けシステムで締め付けるステップと、工作機械保護体を開けるために、工作機械保護体の支持装置を基礎要素に対して変位させるステップと、工作物を機械加工するステップと、を含む。工作機械保護体を把持するステップは、好ましくは、工作機械保護体を工具スピンドルに締め付けるステップを含む。そのために、好ましくは工具テーパーまたはクイックリリーステーパーなどの締め付け手段が、工作機械保護体に好ましくは配置される。

基礎要素に対する支持装置の変位は、好ましくは、工具スピンドルの運動を用いて実施される。工具スピンドルは、工具スピンドルの運動が支持装置へと伝えられるように、この時点では支持装置となおも接触している。基礎要素は締め付けられ、静止している。相対的な運動は、具体的には工具スピンドルの回転運動および／または線形運動を含み得る。

支持装置の相対運動の後、以下のステップ、すなわち、工具スピンドルを用いて、支持装置を基礎要素から持ち上げるステップ、支持装置を、工作物から離れた場所へと、好ましくは工具交換機へと、持って行くステップ、支持装置を工具スピンドルから解放するステップ、および、工具を工具スピンドルにおいて工具交換機から締め付けるステップ、のうちの１つ以上が実施されることが、好ましくは提供される。工作物から離れた場所は、機械加工ユニットの中であり得るが、好ましくは工具保管部である。前記工具保管部は、機械加工の間に閉じられるため、切屑または機械加工液体によって汚染されない。

工作物の機械加工が完了すると、方法は、支持装置を基礎要素へと持って行くステップ、支持装置を基礎要素に連結するステップ、および、好ましくは機械加工された工作物を含む工作機械保護体を工具交換機へと持って行くステップ、のうちの１つ以上を含み得る。次に、機械操作者は、完成した機械加工された工作物を含む工作機械保護体を工具交換機から取り外すことができる。この時間の間、さらなる工作物の機械加工がすでに行われてもよい。

代替または追加で、第１の機械加工の後、異なる側から連続的に工作物を機械加工することも可能である。そのために、方法は、基礎要素を解放するために工作物締め付けシステムを解放するステップと、所定の運動を用いて工作機械保護体を変位させるステップと、工作機械保護体の基礎要素を工作物締め付けシステムで締め付けるステップと、工作機械保護体を開けるために、工作機械保護体の支持装置を基礎要素に対して変位させるステップと、工作物を機械加工するステップと、を含み得る。所定の運動は、好ましくは、好ましくは０°を超え３６０°未満の範囲で、好ましくは０°を超え１８０°までの範囲で、好ましくは０°を超え９０°未満の範囲での回転である。自動化された複数の側での機械加工がこの手法で可能である。それによって、工作機械保護体の用途の範囲がさらに拡げられる。

そのために、方法は、好ましくは、以下のステップ、すなわち、工具スピンドルを用いて、工作物が配置されているさらなる工作機械保護体を把持するステップ、さらなる工作機械保護体を機械加工ユニットの工作物締め付けシステムへと運搬するステップ、さらなる工作機械保護体の基礎要素を工作物締め付けシステムで締め付けるステップ、さらなる工作機械保護体を開けるために、さらなる工作機械保護体のさらなる支持装置をさらなる基礎要素に対して変位させるステップ、および、さらなる工作物を機械加工するステップ、のうちの１つ以上を含む。

前述したような閉鎖係止部が提供される場合、前記閉鎖係止部は、支持装置を基礎要素に対して変位させる前に好ましくは解放される。

さらなる検討において、先に述べられた目的は、プログラムを実行する工作機械の制御ユニットに、少なくとも以下のステップ、すなわち、前述したように、工具スピンドルを用いて、好ましくは本発明の第１の検討による工作機械保護体の好ましい実施形態のうちの１つによる工作機械保護体を取り出すステップと、工具スピンドルを、Ｚ方向において、工作機械における工作物締め付けシステムへと変位させるステップと、工作機械保護体を開けるために、工具スピンドルを所定の手法で変位させるステップと、工具スピンドルを、Ｚ方向において、工作機械における工作物締め付けシステムから離すように変位させるステップと、を実施させる命令を含むコンピュータプログラムによって達成される。

コンピュータプログラムは、工作機械のためのより広範なプログラムの一部であってもよい。前記プログラムは、好ましくは、例えばＧコードまたはクリアテキストといったＮＣコードで存在する。前記プログラムは、ダウンロードとして、または、物理的な保存媒体で提供され得る。このようなコンピュータプログラムは、この目的のために提供される端末において、工作機械の使用者によって手作業で入力され、工作機械の制御ユニットのみに保存され得る。

工具スピンドルの所定の運動が、工具スピンドルをＺ軸の周りで、好ましくは約９０°で回転させることを含むことが、好ましくは提供される。代替または追加で、工具スピンドルの所定の変位は、工具スピンドルをＺ軸に対して垂直に変位させることを含む。Ｚ軸に対して垂直の前記変位、つまり、Ｘ軸および／またはＹ軸の方向での前記変位は、好ましくは、支持装置が基礎要素から解放されるまで実施される。これは、係止装置および／または閉鎖係止部の設計に依存し得る。変位の長さは、好ましくは、前記変位の方向における基礎要素の長さおよび／または支持装置の長さにおおよそ対応する。

それに続いて、好ましくは、工具スピンドルをＸ方向および／またはＹ方向に好ましくはＦＭＡＸである高速で変位させるステップ、工具スピンドルをＺ方向に低下した速度で変位させるステップ、工作機械保護体を位置決めするために工具スピンドルをＺ軸の周りに回転させるステップ、などのステップが好ましくは提供される。滞留時間が個別のステップの間に設けられ得る。

機械の工具交換装置、および、工作機械を動作させるための方法の有利な実施形態は、従属請求項において見出すことができる。

本発明は、図面の図を用いる少なくとも１つの実施形態の例に基づいて、以下でより詳細に説明されている。

工作機械保護体の実施形態の例の図である。 非係止状態における工作機械保護体の図である。 非係止状態における工作機械保護体の図である。 非係止状態における工作機械保護体の図である。 非係止状態における工作機械保護体の図である。 係止状態における工作機械保護体の図である。 係止状態における工作機械保護体の図である。 係止状態における工作機械保護体の図である。 非係止状態における締め付け工具の例を有する工作機械保護体の図である。 非係止状態における締め付け工具の例を有する工作機械保護体の図である。 非係止状態における締め付け工具の例を有する工作機械保護体の図である。 係止状態における締め付け工具の例を有する工作機械保護体の図である。 係止状態における締め付け工具の例を有する工作機械保護体の図である。 係止状態における締め付け工具の例を有する工作機械保護体の図である。 閉状態における工作機械保護体の第２の実施形態の例の図である。 開状態における図６からの工作機械保護体の図である。 第２の実施形態の例の工作機械保護体の閉鎖係止部を貫いての断面図である。 工具交換システムを有する工作機械の図である。 工作機械を動作させるための方法である。

本発明の主題は、図に示されている主題を用いて後でより詳細に記載されている。好ましい実施形態の以下の記載は、図面と併せて本発明を説明するように供する。

図１は、外殻要素１２と、蓋要素１４と、基礎要素１８と、を有する工作機械保護体１０の概略的な透過図を示している。蓋要素１４は凹部１６を備える。前記装置が外殻要素１２と蓋要素１４との両方を必ずしも必要としなくても、外殻要素１２と蓋要素１４とは一体となって支持装置１１を形成する。実施形態に応じて、支持装置１１は、例えば、基礎要素１８などから延びるフラップとして、Ｔ字形、Ｉ字形、またはＬ字形の支持といった、異なるように形成されてもよい。支持装置１１は、基礎要素１８と、工作機械の工具スピンドルおよび／または工具交換機と、の間に連結を作り出すように供する。

本発明の最も簡単な実施形態において、工作機械保護体１０は、工作物４０を位置決めするための基礎要素１８だけを備える。したがって、工作物４０は、図９に示されているような工具保管部を有する工具交換装置または工具交換システム６２の工具位置６６において、工作機械保護体１０を用いて位置決めおよび積み重ねられ得る。

蓋要素１４は、外殻要素１２に連結させることができ、工作機械保護体１０の組み立て状態において外殻要素１２に連結される。連結は、例えばネジ連結としてといった、解放可能な設計であり得る。連結は、溶接、接着、またはリベットによる連結など、解放不可能な設計であってもよい。

凹部１６は、知られている工具交換システムにおいて典型的に使用されているような図示されていない締め付け装置を受け入れて固定するように供する。締め付け装置５２が図４ａ、図４ｂ、および図４ｃに示されている。工作機械保護体１０は、締め付け装置を用いて、工具交換システム６２または工具交換装置６２における工具位置６６から、工作機械６０の機械加工ユニット６４における位置へと持って行くことができる。これは、図９との関連で記載されている。

代替で、締め付け装置の一部または締め付け装置は、蓋要素１４に解放可能または開放不可能に連結され得る。

外殻要素１２、蓋要素１４、および基礎要素１８は、異なる材料から作られてもよい。例えば、アルミニウム、鋼鉄、プラスチック、および／または木材。炭素繊維材料が、外殻要素１２、蓋要素１４、および／または基礎要素１８のために使用されることが提供されてもよい。それによって、材料の選択は、特定の用途および特定の工作機械に適合させられる。それによって、工作機械保護体１０の十分な強度が重要である。

蓋要素１４は、好ましくは外殻要素１２の内部に配置され、具体的には外殻要素１２の上方部分の内部に配置される。図１～図５ｃに示されている実施形態の例における外殻要素１２は、回転の軸２０に対して回転対称の設計と、壁厚２４と、を有する外殻本体２２を備える。外殻本体２２は、中実の材料から、または、穿孔された金属板などの中実でない材料から、作られ得る。それによって、外殻本体２２の強度は、蓋要素１４と基礎要素１８とが定められた間隔で保持され得るように設計される。外殻本体２２は、工作機械保護体１０の内部に配置される物体２３が保護されるようにさらに設計される。外殻本体２２の寸法は、物体２３の大きさ、具体的には工作物４０の大きさを制限する。外殻要素１２は外径２６と内径２８とを有する。

外殻本体２２は好ましくは設計が円筒形である。しかしながら、前記本体は、回転双曲面として、例えば形が円錐形の任意の回転の本体として、または、多角形の外面を有するとして設計されてもよい。非回転対称の外殻本体２２を有する１つの実施形態の例が図６～図８に示されており、後でより詳細に説明されている。

蓋要素１４は外殻要素１２と一体的に実施されてもよい。次に、蓋要素１４は基礎要素１８に直接的に解放可能に連結され得る。

係止装置３４の第１の係止要素３２が外殻要素１２の内壁３０に配置される。係止要素３２は、基礎要素１８が組立状態において位置決めされる外殻本体２２の下方部分３５に好ましくは配置される。基礎要素１８は、動作の間に下部分３５に位置決めされ、外殻要素１２に解放可能に連結され、係止装置３４の第２の係止要素３６を用いて解放可能に固定される。それによって、第２の係止要素３６は基礎要素１８の外壁３８に配置される。

機械加工される工作物４０が基礎要素１８に配置される。図示されていない固定要素が、工作物４０を留め付けまたは固定するために提供される。基礎要素１８は、工作機械の機械加工ユニットにおける機械加工のために、工作機械のゼロポイントクランプシステム７６に位置決めされる。

係止装置３４は差込継手３４ａとして好ましくは実施される。差込継手３４ａは、基礎要素１８と外殻要素１２との間での素早い連結および解放のための機械的連結である。基礎要素１８と外殻要素１２とは好ましくは設計が円筒形である。基礎要素１８と外殻要素１２とは、互いに対する挿入および回転によって互いと連結させることができ、したがって再び分離させることができる。それによって、第１の係止要素３２と第２の係止要素３６とは互いと係合する。第１の係止要素３２と第２の係止要素３６とは動作的に連結される。

係止装置３４は、圧力部品として、または、把持システムとして実施されてもよい。繰り返し開けて係止させることができる任意の種類の係止が、係止装置として基本的に適している。第１の係止要素３２は、ここで示されている実施形態の例では突起４２として実施されており、互いと実質的に反対に配置されている２つの突起４２ａおよび４２ｂが、図１に示されている。第２の係止要素３６は凹部４４として対応するように示されており、同じく互いと実質的に反対の２つの凹部４４ａおよび４４ｂが示されている。代替の実施形態において、係止装置３４は、例えば３つまたは４つといった、３つ以上の係止要素を備えてもよい。凹部４４ａ、４４ｂは、周辺の一部の周りに延びる径方向の凹部としてここでは実施されている。前記径方向の凹部４４ａ、４４ｂは、背後で係合するための領域が形成されるように、一方の側において、径方向に延びるオフセット８０によって、および、他方の側において、径方向に延びる２つのカラー８２ａ、８２ｂによって、軸方向に境界が定められる。区分８４ａ、８４ｂが、図１に関して、カラー８２ａ、８２ｂの間に９０°ずらして設けられており、それによって、外殻要素１２において径方向内向きに延びる突起４２ａ、４２ｂは、カラー８２ａ、８２ｂの背後において凹部４４ａ、４４ｂへと周方向に滑らせることができるように、カラー８２ａ、８２ｂの間に滑らせることができる。

差込継手３４ａとして実施された係止装置３４を有する工作機械保護体１０が、図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、および図２ｄにおいて非係止状態で示されている。図３ａ、図３ｂ、および図３ｃは、差込係止装置３４ａを係止状態で有する工作機械保護体１０を示している。

同一の品物には同一の符号が付けられており、この点において、図１の記載が参照される。

図２ａは、外殻要素１２に設置された蓋要素１４および基礎要素１８を有する図１からの工作機械保護体１０を示しており、基礎要素１８と外殻要素１２とは非係止とされている。基礎要素１８は、図２ｃからのＩＩｂを通る断面として図２ｂに示されている。外殻要素１２の内壁３０に配置された第１の係止要素３２は、互いと反対に配置された２つの突起４２ａおよび４２ｂを備える。

組み立てるとき、外殻要素１２は基礎要素１８にわたって配置されるか、または、基礎要素１８は外殻要素１２へと挿入され、第２の係止要素３６は凹部４４ａおよび４４ｂとして実施される。突起４２ａおよび４２ｂは、基礎要素１８の凹部４４ａおよび４４ｂにおいて係合し、次に、回転させられるときに軸方向で固定した連結を形成する。３つ以上の突起４２および３つ以上の凹部４４が、差込継手３４ａを実施するために設けられてもよい。

したがって、連結は、挿入して回転させる運動を用いて行われる。連結される２つの部品、すなわち、基礎要素１８と支持装置１１または外殻要素１２とは、互いへと置かれる。それによって、突起４２ａおよび４２ｂは、回転の軸２０に対して、つまり、挿入の運動に対してほぼ垂直に実施され、ずっと長く延びるのではなく途切れており、それによって、互いの内側に一方を置くことが可能とされている。突起４２ａおよび４２ｂは、回転の軸２０に対して垂直で、延いては挿入の方向に対して垂直な平面において、若干傾斜して実施させることができ、それによって、基礎要素１８と外殻要素１２とが回転運動によって互いへと押し付けられる。

図２ｂによる長手方向の断面ＩＩｃが図２ｃに示されている。断面は、前記特徴が突起４２ａ、４２ｂが図２ａにおいて凹部４４ａ、４４ｂの中ではなく区分８４ａ、８４ｂの領域に配置されているため、２つのカラー８２ａ、８２ｂを貫くが、２つの突起４２ａ、４２ｂを貫かずに延びている。図２ｂによる長手方向の断面ＩＩｃで図２ｃに示されているように、ここでは回転防止装置４５の形態で、閉鎖係止部７８がさらに提供されており、図２、図３、および図４では掛け止め装置４５として実施されている。掛け止め装置４５は、圧縮バネ４６と、締め付けボルト４８と、閉鎖板５０と、を備える。閉鎖板５０は、締め付けボルト４８の小さい直径を有する第１の区分４８ａが貫いて延びる貫通孔５１を有する（図４ａおよび図４ｂも参照されたい）。閉鎖板５０は、例えば、ネジ８６を用いて、基礎要素１８に対して固定される。締め付けボルト４８は、閉鎖板５０と基礎要素１８との間で保持されるように、貫通孔５１より大きい直径を有する閉鎖突起４８ｂを有する。圧縮バネ４６は、図２ｃを参照すると、締め付けボルト４８に下向きに荷重を掛けるように供する。しかしながら、図２ｃでは、締め付けボルト４８は、上向きに変位した設定で示されている。下向きにずらされると、より小さい直径を有する第１の区分４８ａは、貫通孔５１を通じて、閉鎖板５０の前で軸方向下向きに延びる。下向きにずれた位置において、閉鎖突起４８ｂはそのとき凹部４４ｂへと延びる。第１の突起４２ａは第１の掛け止め凹部４３ａを備え、第２の突起４２ｂは第２の掛け止め凹部４３ｂを備える（図１および図２ｂも参照されたい）。締め付けボルト４８が下向きにずれた位置にあるとき、閉鎖突起４８ｂは掛け止め凹部４３ｂ内に係合し、したがって、支持装置１１を基礎要素１８に対する回転に抗して固定する。

次に、基礎要素１８が、機械加工ユニットにおいてなどで平坦な表面に置かれる場合、締め付けボルト４８が上向きに押され、閉鎖突起４８ｂが掛け止め凹部４３ｂから軸方向上向きに案内される。係止装置３４は解放され、支持装置１１は基礎要素１８に対して回転させることができ、それによって、第１および第２の突起４２ａ、４２ｂが区分８４ａ、８４ｂに入ることで、支持装置１１が基礎要素１８から軸方向で取り外されることを可能にする。

逆の場合では、支持装置１１が基礎要素１８に配置され、係止装置３４が（図３ａおよび図３ｃに示されているように）閉位置に配置され、次に工作機械保護体１０が持ち上げられるとき、圧縮バネ４６は締め付けボルト４８を下向きに押し、閉鎖突起４８ｂは掛け止め凹部４３ｂ内に係合する。

バネ荷重の掛けられた玉軸受が、閉鎖係止部７８または回転防止装置４５として使用されてもよい。工作機械の作業スピンドル７２の回転運動の間に、基礎要素１８と外殻要素１２および／または蓋要素１４との間の連結を確保するのに適する任意の他の回転防止装置４５が、適切である。

互いに係合するレール（突起４２ａ、４２ｂおよび凹部４４ａ、４４ｂ）の方法の代替で、一方の部品における対応するように異なる形とされた窪みと、他方の部品（外殻要素１２、蓋要素１４、および基礎要素１８）における突起とが使用されてもよい。

図２ｄは、図２ｂからのＩＩｄによる長手方向の断面として、外殻要素１２および基礎要素１８を断面図で示している。

図２ｂは、ここでは穴として実施されている、工作物４０を受け入れて固定するためのさらなる受部４７を示している。

図３ａ、図３ｂ、および図３ｃはそれぞれ、係止状態での工作機械保護体１０を示している。それによって、図３ａは、透過の概略的な斜視図であり、図３ｂは、図３ｃの平面ＩＩａ－ＩＩａにおける断面の平面図である、図３ｃは、図３ｂからの描写の長手方向の断面ＩＩｃ－ＩＩｃである。

図４ａは、工作機械保護体１０を分解斜視図で示している。図４ｂは、工作機械保護体１０の分解側面図を示しており、図４ｃは、図４ｂからの工作機械保護体１０を９０°ずらした側面図で示している。工作機械保護体１０は、図４ａ、図４ｂ、および図４ｃにおいて締め付け装置５２に連結されている。締め付け装置５２と工作機械保護体１０との間の連結インターフェイス５４は、支持装置１１または工作機械保護体１０の蓋要素１４における凹部１６であり、そこへ締め付け装置５２の連結要素５６（図示されていない）が係合している。凹部１６における連結要素５６を回転させることで、締め付け装置５２は、工作機械保護体１０に解放可能に連結され、工作機械保護体１０に固定される。

締め付け装置５２についての一例は、インターフェイスＳＫ４０である。作業スピンドルまたは工具スピンドル７２と締め付け装置５２との間のインターフェイスは、符号５８として概略的に示されている。

図５ａ、図５ｂ、および図５ｃは、係止状態での締め付け装置５２を示している工作機械保護体１０を、図４ａ、図４ｂ、および図４ｃにおける描写に対応する斜視図および側面図で示している。同一の品物には同一の符号が付けられている。

係止状態において、基礎要素１８と支持装置１１または外殻要素１２とは互いに対して９０°回転させられており、そのため突起４２ａおよび４２ｂは凹部４４ａおよび４４ｂ内に係合しており、回転の軸２０と平行に変位させられるとき、基礎要素１８および支持要素１２の位置は変わらないままである

係止は、外殻要素１２と基礎要素１８とが、回転の軸２０に対して垂直な平面において、互いに対して互いと反対に、好ましくは９０°だけ回転させられるとき、再び解放され得る。凹部４４ａ、４４ｂと突起４２ａ、４２ｂとは係止状態から解放させられる。

図６、図７、および図８は、第２の実施形態の例を示している。同一および同様の要素には第１の実施形態の例と同じ符号が付けられており、そのため、先の記載が完全に参照させられ、違いだけが強調されている。

第１の実施形態の例に対する第１の違いは、支持装置１１または外殻要素１２と蓋要素１４とが円筒形であるか、または円筒形ではなく長方形であることである。基礎要素１８も円板形ではなく、長方形であり、傾斜した縁を有する。

支持装置１１を基礎要素１８に取り付けるために、前記装置は、第１の実施形態の例におけるように上方から置かれるのではなく、支持装置１１は、基礎要素１８へと横に滑らされる。そのために、支持装置１１は、外殻要素１２において側面開口部９０を備える。しかしながら、このような横に滑らせることは、第２の実施形態の例に限定されるのではなく、第１の実施形態の例で実施されてもよい。

第１の実施形態の例（図１～図５ｃ）と同様の手法で、工作機械保護体１０は、第１の係止要素３２と第２の係止要素３６とを備える係止装置３４を備える。ここでは、第１の係止要素３２は、ここでは第１および第２の帯片として実施される第１の突起４２ａおよび第２の突起４２ｂを備える。第１および第２の突起４２ａ、４２ｂは、外殻要素１２において内向きに延び、挿入方向において並べられる。基礎要素１８は、第１および第２の横の凹部４４ａ、４４ｂを、ここでは横の溝またはスリットとして実施され、帯片に対応する第２の係止要素３６として備える。図７において見られるように、第１の突起４２ａは、第１の実施形態の例を参照して基本的に前述したように、掛け止め凹部４３ａを備える。閉鎖係止部７８が、基礎要素１８にさらに設けられており、図８を参照してさらに詳細に説明される。

機械万力９２の形態での受部４７が、ここで示されている第２の実施形態の例において、基礎要素１８に設けられている。前記万力は、工作物４０（図７では示されていない）を間に締め付けるために、ネジスピンドル９５を用いて互いへと締め付けることができる第１の締め付け顎部９３および第２の締め付け顎部９４を備える。

図８は、図７からの第２のＩＩＩ－ＩＩＩを通る、機械万力９２の形態での受部４７を含む基礎要素１８を貫く全体の断面を示している。閉鎖係止部７８は、図８において見ることができ、第１の実施形態の例に続いて、ここでもずれ係止装置と称することができる。前記装置は、第１の実施形態の例の閉鎖係止部７８と同じ部品、つまり、締め付けボルト４８と、閉鎖板５０と、圧縮バネ４６と、を備える。締め付けボルト４８のより小さい直径を有する第１の区分４８ａが、図８において、閉位置での一番下でもなく、解放位置での一番上でもない中間位置で示されている。締め付けボルト４８が閉位置の方向において下向きに変位させられるとき、締め付けボルト４８の閉鎖突起４８ｂは、第１の凹部４４ａに入り、支持装置１１がそれに応じて位置決めされるときに掛け止め凹部４３ａにおいて係合することができる。例えば、工作機械保護体１０が平坦な表面に位置決めされるため、締め付けボルト４８が圧縮バネ４６の力に対して上向きに変位させられるとき、締め付けボルト４８の閉鎖突起４８ｂも上向きに変位させられ、第１の凹部４４ａを解放し、それによって、支持装置１１が、基礎要素１８に置かれ得る、または、基礎要素１８から妨げられずに取り外され得る。

閉鎖係止部７８が磁気的または電磁的に係止および解放され得る実施形態も提供され得る。

図９は、工具交換システム６２とも称される工具交換装置６２と、工作物４０のための機械加工ユニット６４と、を有する工作機械６０の完全な配置を示している。工具位置６６が工具交換システム６２に設けられている。工具６８と、そこに配置された工作物４０を有するかまたは有していない工作機械保護体１０と、の両方が、対応する工具位置６６に位置決めされ得る。それによって、工作機械保護体１０の寸法は、工具６８についての寸法に対応するように選択される。典型的な寸法は、外殻要素１２についての最大直径が約１００～１５０ｍｍであり、外殻要素１２についての最大高さが約１５０ｍｍである。工作機械保護体１０についての他の寸法も可能であり、工作機械保護体１０の寸法は、使用される工具の寸法に対応する。

移転システム７０が、工具交換システム６２と機械加工ユニット６４との間に配置され、対応する工具６８を工具位置６６から機械加工ユニット６４へと移転する。移転システム７０は、機械加工ユニット６４の工具スピンドル７２が運搬可能であり、工具位置６６へと直接的に進み、そこで工具６８および／または工作機械保護体１９を把持することも実施することができる。それによって、移転システム７０は、工具６８が配置され、且つ工具６８を工具受部７２内に、好ましくは、機械加工ユニット６４の工具スピンドル７２内に位置決めする締め付け装置５２を把持する。移転システム７０は、工作機械保護体１０の凹部１６に配置された締め付け装置５２を対応するように把持し、工作機械保護体１０は位置６６ｂに配置され、例えば、工作機械保護体１０を機械加工ユニット６４へと移転し、機械加工される工作物４０を有する工作機械保護体１０を機械加工位置７４に位置決めする。さらなる工作機械保護体１０´がさらなる位置に位置決めされる。それによって、機械加工位置７４は、工作機械６０において標準的として使用されるように、既知のゼロポイントクランプシステム７６を備える。それによって、機械加工位置７４は、ゼロポイントクランプシステム７６における工具位置のおおよそ下方に配置される。代替で、工作機械保護体１０は、スピンドル７２を用いて運搬させられ、それによって機械加工位置７４へと持って行かれ得る。

工作機械保護体１０は、基礎要素１８および外殻要素１２が互いに対して変位させられ、係止装置３４が開けられ、外殻要素１２が機械加工位置７４から取り外される点において、開けられる。それによって、締め付け装置５２は蓋要素１４に配置されたままである。

前記工作機械は、フライス、ドリル、または割出し可能チップカッターなどの工具６８を使用する。それによって、工具６８は主スピンドル７２に搭載される。それによって、工作機械保護体１０は、金属加工工作機械と木材加工機械との両方で使用できる。

図１０は、工作機械保護体１０が使用される工作機械６０を動作させるための方法１００を表している。

方法ステップ１０２において、工具交換ユニット６２の工具位置６６に工具６８と工作機械保護体１０との両方が装着される。機械加工される工作物４０の各々は工作機械保護体１０に配置される。

方法ステップ１０４において、連続して実施されるプロセスステップを含む機械加工プログラムが読み込まれる。機械加工プログラムは、機械加工ステップのために適しそれに使用される工具６８を選択するプログラムステップと、機械加工される工作物４０を交換するためのプログラムステップと、の両方を含む。したがって、機械加工プログラムは、工作物４０ａを選択および位置決めすることと、工作物４０ａを機械加工するのに適した工具６８ａ、６８ｂなどを選択および位置決めすることと、を含む。機械加工プログラムは、工作物４０ａを機械加工位置７４から取り外すためのステップと、先にプログラムされた工具位置６６へと移転するためのステップと、さらなる工作物４０ｂを選択して工具位置６６ｂから機械加工ユニット６４における機械加工位置へと位置決めするステップと、をさらに含む。

機械加工プログラムは方法ステップ１０６において開始させられる。工具交換システム６２の工具保管部に位置決めされた工作物４０は、機械加工プロセスにおいて自動的に機械加工され、前記工作物は、工具交換ユニット６２から機械加工ユニット６４へと持って行かれる。工具６８と工作機械保護体１０との両方が、工作機械スピンドルまたは作業スピンドル７２へと移転または連結される。移転ユニット７０が使用される場合、同じインターフェイスユニットが、工具６８についての工作機械保護体１０を運搬するために使用される。

対応する機械加工ステップの後、工作物４０、４０ａ、４０ｂなどが、工作機械保護体１０を用いて、対応する工具位置６６、６６ａ、６６ｂなどへと再び持って行かれる。それによって、工作物４０、４０ａ、４０ｂなどは、工作機械保護体１０の基礎要素１８と外殻要素１２との間の相対的な回転運動によって、および、対応するチャック工具６８による機械加工のための機械加工ユニット６４の機械加工領域の外に外殻要素１２を変位させることによって、各々の場合で提供される。

１０ 工作機械保護体
１０´ さらなる工作機械保護体
１１ 支持装置
１２ 外殻要素
１４ 蓋要素
１６ 凹部
１８ 基礎要素
２０ 回転の軸
２２ 外殻本体
２３ 物体
２４ 壁厚
２６ 外径
２８ 内径
３０ 内壁
３２ 第１の係止要素
３４ 係止装置
３４ａ 差込継手、差込係止装置
３５ 下方部分、下部分
３６ 第２の係止要素
３８ 外壁
４０、４０ａ 工作物
４０ｂ さらなる工作物
４２ 突起
４２ａ 第１の突起
４２ｂ 第２の突起
４３ａ 第１の掛け止め凹部
４３ｂ 第２の掛け止め凹部
４４ 凹部
４４ａ 第１の横の凹部
４４ｂ 第２の横の凹部
４５ 回転防止装置、掛け止め装置
４６ 圧縮バネ
４７ 受部
４８ 締め付けボルト
４８ａ 第１の区分
４８ｂ 閉鎖突起
５０ 閉鎖板
５１ 貫通孔
５２ 締め付け装置
５４ 連結インターフェイス
５６ 連結要素
５８ インターフェイス
６０ 工作機械
６２ 工具交換装置、工具交換システム、工具交換ユニット
６４ 機械加工ユニット
６６、６６ａ、６６ｂ 工具位置
６８ 工具、チャック工具
６８ａ、６８ｂ 工具
７０ 移転システム、移転ユニット
７２ 作業スピンドル、工具スピンドル
７４ 機械加工位置
７６ ゼロポイントクランプシステム
７８ 閉鎖係止部
８０ オフセット
８２ａ、８２ｂ カラー
８４ａ、８４ｂ 区分
８６ ネジ
９０ 側面開口部
９２ 機械万力
９３ 第１の締め付け顎部
９４ 第２の締め付け顎部
９５ ネジスピンドル

Claims (28)

1. 工作物を受け入れるための工作機械保護体（１０）であって、
   前記工作物が配置され得る基礎要素（１８）であって、工作物（４０）を受け入れて固定するための少なくとも１つの受部（４７）を備える基礎要素（１８）と、
   前記基礎要素（１８）に分離可能に連結される支持装置（１１）と、
   を備え、
   前記工作機械保護体（１０）が、前記支持装置（１１）を用いて工具交換システムの工具位置に位置決めされ得る、工作機械保護体（１０）。
2. 前記支持装置（１１）は、前記支持装置（１１）と前記基礎要素（１９）との間の所定の相対運動を用いて、前記基礎要素（１８）から可逆的に分離可能である、請求項１に記載の工作機械保護体。
3. 前記支持装置（１１）は蓋要素（１４）を備え、前記蓋要素（１４）は、前記基礎要素（１８）に連結可能であるか、または、前記基礎要素（１８）に連結されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の工作機械保護体。
4. 前記支持装置（１１）は、前記蓋要素（１４）と前記基礎要素（１８）との間に配置される外殻要素（１２）を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
5. 前記外殻要素（１２）は前記工作物（４０）を実質的に完全に包囲する、請求項４に記載の工作機械保護体。
6. 好ましくは蓋要素（１４）である前記支持装置（１１）は、好ましくはテーパーチャックまたはクイックリリーステーパーである締め付け装置（５２）を受け入れるための凹部（１６）を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
7. 前記締め付け装置（５２）は前記支持装置（１１）に固定される、請求項６に記載の工作機械保護体。
8. 前記支持装置（１１）は係止装置（３４）を用いて前記基礎要素（１８）に分離可能に連結されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
9. 前記係止装置（３４）の第１の係止要素（３２）が前記支持装置（１１）に配置され、前記係止装置（３４）の少なくとも１つの第２の係止要素（３６）が前記基礎要素（１８）に配置され、前記第１の係止要素（３２）と前記第２の係止要素（３６）とは、前記支持装置（１１）を前記基礎要素（１８）に連結するために、互いと係合することを特徴とする、請求項８に記載の工作機械保護体。
10. 前記第１の係止要素（３２）と前記第２の係止要素（３６）とは、それぞれが手段を備え、それによって、連結および解放が、前記第１の係止要素（３２）と前記第２の係止要素（３６）との間の相対運動を用いることで生成されおよび解除され得ることを特徴とする、請求項９に記載の工作機械保護体。
11. 前記係止装置（３４）は差込継手（３４ａ）であることを特徴とする、請求項６から１０のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
12. 前記前記第１の係止要素（３２）は隆起部であり、前記第２の係止要素（３６）は前記隆起部に対応する溝部である、請求項９に記載の工作機械保護体。
13. 前記基礎要素（１８）からの前記支持装置（１１）の望ましくない解放を防止するために、好ましくは回転防止係止装置（４５）である閉鎖係止部（７８）によって特徴付けられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
14. 前記閉鎖係止部（７８）は、前記基礎要素（１８）が前記機械加工ユニットの工作物締め付けシステムに締め付けられるときに解放される、請求項１３に記載の工作機械保護体。
15. 前記基礎要素（１８）は、前記支持装置（１１）に向いた側において、機械加工される工作物を締め付けるための工作物締め付け装置を備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
16. 前記工作機械保護体（１０）は、前記工作機械の工具保管部および／または工具マガジンにおける作業位置に工作物を備蓄するために使用され得ることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の工作機械保護体。
17. 工具交換システムを有する工作機械と、工具スピンドルを有する機械加工ユニットと、を自動的に動作させるための方法であって、前記工具スピンドルにおよび機械加工される工作物に配置するための両方の工具は、前記工具交換システムの工具保管部内に配置され、前記工作物は、好ましくは請求項１から１６のいずれか一項に記載の工作機械保護体（１０）内に配置される、方法。
18. － 前記工具スピンドルを用いて、工作物（４０）が配置されている前記工作機械保護体（１０）を把持するステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０）を前記機械加工ユニットの工作物締め付けシステムへと運搬するステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０）の基礎要素（１８）を前記工作物締め付けシステムで締め付けるステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０）を開けるために、前記工作機械保護体（１０）の支持装置（１１）を前記基礎要素（１８）に対して変位させるステップと、
    － 前記工作物（４０）を機械加工するステップと、
    を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記基礎要素（１８）に対する前記支持装置（１１）の前記変位は、前記工具スピンドルの運動を用いて実施される、請求項１８に記載の方法。
20. 前記基礎要素（１８）に対する前記支持装置（１１）の前記変位の後、以下のステップ、すなわち、
    － 前記工具スピンドルを用いて、前記支持装置（１１）を前記基礎要素（１８）から持ち上げるステップと、
    － 前記支持装置（１１）を、前記工作物（４０）から離れた場所へと、好ましくは工具交換機へと、持って行くステップと、
    － 前記支持装置（１１）を前記工具スピンドルから解放するステップと、
    － 工具を前記工具スピンドルにおいて前記工具交換機から締め付けるステップと、
    を含む、請求項１８または１９に記載の方法。
21. 前記工作物（４０）を機械加工するステップの後、
    － 前記支持装置（１１）を前記基礎要素（１８）へと持って行くステップと、
    － 前記支持装置（１１）と前記基礎要素（１８）とを連結するステップと、
    を含む、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. － 前記基礎要素（１８）を解放するために前記工作物締め付けシステムを解放するステップと、
    － 所定の運動を用いて前記工作機械保護体（１０）を変位させるステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０）の基礎要素（１８）を前記工作物締め付けシステムで締め付けるステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０）を開けるために、前記工作機械保護体（１０）の支持装置（１１）を前記基礎要素（１８）に対して変位させるステップと、
    － 前記工作物（４０）を機械加工するステップと、
    を含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記所定の運動は、好ましくは０°を超え３６０°未満の範囲で、好ましくは０°を超え１８０°までの範囲で、好ましくは０°を超え９０°までの範囲での回転である、請求項２２に記載の方法。
24. － 機械加工された前記工作物（４０）を含む前記工作機械保護体（１０）を前記工具交換機へと持って行くステップ
    を含む、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. － 前記工具スピンドルを用いて、その内部に工作物（４０´）が配置されているさらなる工作機械保護体（１０´）を把持するステップと、
    － 前記さらなる工作機械保護体（１０´）を前記機械加工ユニットの前記工作物締め付けシステムへと運搬するステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０´）のさらなる基礎要素（１８´）を前記工作物締め付けシステムで締め付けるステップと、
    － 前記さらなる工作機械保護体（１０´）を開けるために、前記さらなる工作機械保護体（１０´）のさらなる支持装置（１１´）を前記さらなる基礎要素（１８´）に対して変位させるステップと、
    － 前記さらなる工作物（４０´）を機械加工するステップと
    を含む、請求項２１から２４のいずれか一項に記載の方法。
26. コンピュータプログラムであって、前記プログラムが実行されるとき、工作機械の制御ユニットに、少なくとも以下のステップ、すなわち、
    － 工具スピンドルを用いて、請求項１から１６のいずれか一項に記載の工作機械保護体（１０）を獲得するステップと、
    － 前記工具スピンドルを、Ｚ方向において、前記工作機械内の工作物締め付けシステムへと変位させるステップと、
    － 前記工作機械保護体（１０）を開けるために、前記工具スピンドルを所定の手法で変位させるステップと、
    － 前記工具スピンドルを、前記Ｚ方向において、前記工作機械内の工作物締め付けシステムから離すように変位させるステップと
    を実施させる命令を含むコンピュータプログラム。
27. 前記工具スピンドルの前記所定の変位は、前記工具スピンドルをＺ軸の周りで、好ましくは約９０°で回転させること、および／または、前記工具スピンドルを前記Ｚ軸に対して垂直に変位させること、を含む、請求項２６に記載のコンピュータプログラム。
28. 前記工具スピンドルの前記所定の変位は、前記工具スピンドルを前記Ｚ軸に対して垂直に変位させることを含む、請求項２６に記載のコンピュータプログラム。

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