JP6077322B2 - Ａ軸を有する工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、回転駆動されるワークピースの処理を行うためのＡ軸を有する工作機械に関する。

先行技術からそのようなタイプの工作機械は公知である。特許文献１は、垂直方向のメインスピンドルと、搖動軸の周りを搖動可能なツールキャリアを有する処理センターを示す。このツールキャリアは、Ｙ軸の方向へ走行可能である。ツールキャリアには、一つのツールスピンドルがクランク式のリンクによって支承されている。ツールをマガジンから取り出しツールスピンドルへと導入することができるよう、リンクは一方でフレーム内に支承されている。

独国特許出願第１０ ２００５ ０３９ ８１８ Ａ１号明細書

本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載の工作機械であって、よりコンパクトな構造および改善された機械強度を有するものを提供することである。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する装置によって解決される。有利な実施形は、下位の請求項の対象となっている。

本発明の有利な観点に従い、機械座標軸のＹ軸の方向で走行可能なリンクは、二つの側方の支柱によって、フレームの平行かつ互いに向かい合った側壁部にそって、ガイドレール上を可動に案内されている。リンクは、一つのツールスピンドルを保持しているか、又は一つのワークピースホルダーを保持しており、そして搖動動作の発生の為に、支柱内にＡ軸の周りを回転可能に支承されている。特に有利には、キャリアを位置決めするための駆動力が、両支柱にわたって対称的に導かれる。この配置によって、対称的な力の流れ（Ｋｒａｆｔｆｌｕｓｓ）が達成される。これは、機械強度に特に有利に働く。有利には、工作機械は、ピックアップ原理に従い作動する。その際、ワークピースホルダーは、ワークピースの為のチャックと共に、クロスキャリアに懸吊された状態で水平方向及び垂直方向に走行可能である。積載及び荷卸しの為に、ワークピースホルダーは、処理位置から積載位置へと走行する。別の実施形においては、ワークピースホルダーは、ターンテーブルとして実施され、及びリンク上に設けられており、その際一方で、ツールスピンドルは、クロスキャリアを介して走行可能である。ツールを交換するためのツール交換部及びツールマガジンが、側方に設けられている。有利には、クロスキャリアに沿って、ターンテーブルの積載及び荷卸しの為の把持部が走行可能である。高い機械強度に基づいて、当該工作機械は、高精度のフライス処理、又は研削・研磨、又はホーニングに対して特に適している。

以下に本発明を実施例に基づき詳細に説明する。

工作機械の前面図 図１の工作機械のカット図 懸吊されたツールスピンドルを有する工作機械の図

図１は、工作機械１を簡略的に表す。フレーム２は、正方形断面の柱として形成されており、垂直方向の側壁部１９，１９’と、同様に垂直方向であって、かつクロスキャリア５の為の垂直方向のガイド４を有する前壁部３とを有している。これは、モーター６とボールスクリュースピンドル（Ｋｕｇｅｌｒｏｌｌｓｐｉｎｄｅｌ）７によってＺ軸方向に数値制御される。クロスキャリア５には、水平方向ガイド８が設けられている。その上で、ワークピースホルダー９がＸ軸方向へ走行可能である。ガイド８は、作業空間を越えて側方へと延在しているので、ワークピースホルダー９は、モーター１０によってボールスクリュースピンドル１１を介して処理位置１８から、搬送装置１７の直上にある積載位置１２へと移動されることが可能である。ワークピースホルダー９は、ピックアップ原理（Ｐｉｃｋ−Ｕｐ−Ｐｒｉｎｚｉｐ）に従い動作し、その下側に、ワークピースの把持、挟み込み及び駆動の為のチャック１４を有している。フレーム２の下側の部分内には、ツールスピンドル２６及びツール１６を有するリンク２０が、Ｙ軸方向に走行可能に設けられている。リンク２０は、Ａ軸１３の周りを回転可能に支柱２３，２３’側に支承されている。支柱２３，２３’は、側壁部１９，１９’に沿って、ガイドレール２１，２１’上で可動である。ガイドレール２１，２１’は、側壁部１９，１９’に設けられるガイドシュー２４内に収容される。逆に、ガイドシュー２４が支柱２９，２９’に設けられ、及びガイドレール２１，２１’が側壁部に設けられることも可能である。ツール１６は、フライス盤（Ｆｒａｅｓｅｒ）として実施される。図２は、工作機械の線Ａ−Ａに沿ったカット図を示す。フレーム２の側壁部１９，１９’に沿ってガイドレール２１，２１’が表されており、このガイドレールにおいて支柱２３，２３’がガイドシュー２４内で、Ｙ軸に沿って可動に案内されている。この動きは、駆動部２５，２５’によって実施される。この駆動部は、ボールスクリュースピンドルを有する二つのモーターから成っている。フライス盤として実施されるツール１６は、ツールスピンドル２６と共にリンク２０上でＡ軸周りを搖動可能に支承されている。揺動動作の駆動部として、モーター２２が使用される。このモーターは、例えばウォームギアを介して揺動動作に作用する。

図３に従う工作機械１においては、ツールスピンドル２６が、クロスキャリア５に懸吊されて設けられている。ワークピース１５の収容の為に、リンク２０にはターンテーブル２７が設けらている。積載及び荷卸しは、把持部３０を介して行われる。この把持部は、クロスキャリア５に設けられ積載位置１２とターンテーブル２７の間を走行可能である。機械の右方には、ツールマガジン２８が設けられている。このツールマガジンは、例えば、チェーンまたはディスクマガジンとして実施されることが可能である。ツール交換部２９が、要求に応じて、ツールスピンドル２６内のツール１６を交換する。

対照的な力の流れ（Ｋｒａｆｔｆｌｕｓｓ）によって、及びガイドレール２１，２１’の間隔が比較的大きいことによって、極めて良好なガイド態様に基づき、特に高い機械強度が達成される。

１ 工作機械
２ フレーム
３ 前壁部
４ 垂直方向のガイド
５ クロスキャリア
６ モーター
７ ボールスクリュースピンドル
８ 水平方向のガイド
９ ワークピースホルダー
１０ モーター
１１ ボールスクリュースピンドル（Ｋｕｇｅｌｒｏｌｌｓｐｉｎｄｅｌ）
１２ 積載位置
１３ Ａ軸
１４ チャック
１５ ワークピース
１６ ツール
１７ 搬送装置
１８ 処理位置
１９ １９’ 側壁部
２０ リンク
２１ ２１’ ガイドレール
２２ モーター
２３ ２３’ 支柱
２４ ガイドシュー
２５ ２５’ 駆動部
２６ ツールスピンドル
２７ ターンテーブル
２８ ツールマガジン
２９ ツール交換部
３０ 把持部

Claims (5)

1. ワークピース（１５）の処理の為の工作機械（１）であって、互いに間隔を空けかつ平行である二つの側壁部（１９，１９’）及び前壁部（３）を有するフレーム（２）を有し、回転式に駆動可能であるワークピースホルダー（９）を有し、ツール（１６）を有するツールスピンドル（２６）を有し、クロスキャリア（５）を有し、二つの側方の支柱（２３
   ，２３’）内で水平Ａ軸周りに回転可能に支承されたリンク（２０）を有する工作機械（１）であり、その際、クロスキャリア（５）が、垂直なガイド（４）（Ｚ軸）に沿って可動に案内されており、かつ水平なガイド（８）を有し、その際、ワークピースホルダー（９）及びツールスピンドル（２６）が、クロスキャリア（５）を介して平面Ｅ内を水平方向（Ｘ軸）及び垂直方向（Ｚ軸）に互いに相対的に可動に案内されており、その際、リンク（２０）が、平面Ｅに対して垂直に、水平方向（Ｙ軸）に可動である前記工作機械（１）において、
   支柱（２３，２３’）が、平面Ｅと反対側の両側壁部（１９，１９’）の外側に、ガイドレール（２１，２１’）を介して案内されていること、及び、リンク（２０）の水平方向の動作の為に、少なくとも一つの駆動部（２５，２５’）が設けられており、この駆動部が、両支柱（２３，２３’）と相互作用することを特徴とする前記工作機械（１）。
2. ワークピースホルダー（９）が、クロスキャリア（５）に設けられ、及びツールスピンドル（２６）がリンク（２０）に設けられており、その際、ワークピースホルダー（９）が、ワークピース（９）の把持、収容、駆動及び載置の為のチャック（１４）を備えており、その際、ワークピース（１５）の搬送の為に、積載位置（１２）を有する搬送装置（１７）が設けられている工作機械（１）であって、
   ワークピースホルダー（９）が、ワークピース（１５）の処理が可能である処理位置（１８）から、積載位置（１２）へと走行可能であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械（１）。
3. ワークピースホルダー（９）が、ターンテーブル（２７）として実施されている工作機械（１）であって、ターンテーブル（２７）が、リンク（２０）に設けられ、及びツールスピンドル（２６）がクロスキャリア（５）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（１）。
4. クロスキャリア（５）に、ターンテーブル（２７）の積載及び荷卸しの為の把持部（３０）が、走行可能に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の工作機械（１）。
5. ツールマガジン（２８）を有する工作機械（１）であって、ツール（１６）をツールスピンドル（２６）に交換するためのツール交換部（２９）が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の工作機械（１）。

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