JP6936285B2 - 計時器用部品のためのマシニングセンター - Google Patents

Description

本発明は、中規模のプロダクションランにおける計時器用部品のためのマシニングセンターに関する。これは、固定基礎を有し、この固定基礎上に複数のステージが同軸に重なり合っており、これらのステージの少なくとも１つは、前記固定基礎に対して動くことができる。前記固定基礎に対して動くことができる各ステージは、前記固定基礎に対して位置インデクシングされることができ、各ステージには、その周部上に、一定の角ピッチで配置された複数の別個のステーションがある。前記ステーションには、マシニングユニット及び／又はグリッパーがあり、そのマシニングユニット及び／又はグリッパーの運動が制御手段によって制御される。当該マシニングセンターには、複数のマシニング箇所があり、各マシニング箇所は、２つの隣接したステージからの前記ステーションの組み合わせによって形成され、各マシニング箇所においては、前記隣接したステージのうちの１つのステーションの少なくとも１つの前記マシニングユニットと、前記隣接したステージのうちの他方の別のステーションの少なくとも１つのグリッパーが組み合わさっている。２つの前記ステージの２つのインデクシング位置の間の相対的な運動それぞれによって、各マシニング箇所の構成を変えることができる。当該マシニングセンターの前記ステージには、重なり合っている隣接した第１のステージと第２のステージが少なくともあり、前記第１のステージと前記第２のステージの少なくとも一方は、前記固定基礎に対して動くことができる。前記第１のステージと前記第２のステージは、前記第２のステージに対する前記第１のステージの相対的インデクシング位置がいずれであっても、このインデクシング操作において形成される各マシニング箇所に、前記隣接した第１のステージと第２のステージの一方に属する少なくとも１つの前記マシニングユニットと、及び前記隣接した第１のステージと第２のステージの他方に属する少なくとも１つの前記グリッパーとがあるように構成している。

本発明は、計時器用部品の製造のための工作機械の分野に関する。

腕時計製造の環境は変わって、非常に大規模なプロダクションランがなくなり、現在では中規模や小規模のプロダクションランしかなくなった。したがって、１０〜４０ユニットを備える大規模な搬送マシンは、小規模や中規模のバッチサイズと比べて、起動の点から制約が大きすぎる。なぜなら、サイクル時間に対して起動時間が大きすぎ、また、このようなマシンには市場が求める柔軟性がないからである。市場においては、腕時計をカスタマイズしやすくし、新製品を短時間で出すことができることが求められている。

また、工具を用いた加工と摩耗加工の間が伝統的に分離していることによって、生産サイクルが長くなり準備時間が長くなっている。

HUBER / DMU DENTALによる米国特許出願ＵＳ２０１６／３４６８８８Ａは、歯科用のワークピース、特に、義歯及び／又は他の歯科用の取り替え物、を加工する加工デバイスを開示している。加工される少なくとも１つのワークピースが、ワークピース保持デバイスにクランプされ、このワークピース保持デバイスは、並進運動したり回転軸のまわりに回転したりするように駆動されることができ、加工のためにワークピースを少なくとも１つの工具スピンドルに供給するように構成している。この工具スピンドルは回転駆動され、この工具スピンドルに工具が固定される。別のデバイスが、ワークピース保持デバイスの一方の側にて複数の工具を担持し、被加工部品を受けるワークピースチェンジャーがワークピース保持デバイスの反対側に配置されて、これによって、その部品を交換する。

METOTECNA SAGLによる欧州特許出願ＥＰ２０１７／１８２８３９Ａ１は、フレームと、マシン軸を中心とした回転送り運動を行う回転テーブルと、その回転テーブルに関連づけられ前記マシン軸から所与の動作半径だけ離れている複数のワークピースホルダーメンバーと、回転テーブルの送り運動のおかげでワークピースホルダーメンバーによってアクセス可能な複数のワークステーションと、及び対応する軸のまわりに回転テーブルに対してワークピースホルダーメンバーを回転させることができる少なくとも１つのロータリーユニットとを有する加工操作のための搬送マシンを開示している。このロータリーユニットは、動作半径未満である距離だけマシン軸から離れてマシンベース内に位置しているモーターアセンブリーを有する。

CITIZEN Machinery Co Ltdによる欧州特許出願ＥＰ２３０６２５３Ａ１は、複数の駆動手段が可動体を動かすように連係している場合に可動体の干渉検査を容易に行うように構成している干渉検査デバイスを開示している。この干渉検査デバイスは、所定の方向に動くことができる一又は複数の可動体と、及び可動体を動かす駆動手段とを備える装置に配置され、可動体の少なくとも１つを動かす複数の駆動手段を有しており、可動体が動くにしたがって干渉検査を行う。この干渉検査においては、複数の駆動手段によって同じ方向に動く可動体の運動量を合成して、この方向の絶対運動量を判断する絶対運動量計算部と、及びこの絶対運動量計算部と関連して設けられ絶対運動量から干渉検査を行う干渉検査部とを用いる。

BUMOTECによるスイス特許ＣＨ７０６７９４Ｂ１は、２つのスピンドルと、及び少なくとも１つの工具マガジンの使用してワークピース保持器によってテーブル上に保持される少なくとも１つのワークピースの一方の側を処理する工具とを有するマシニングユニットを開示している。ワークテーブルは、第１の横断方向の経路上にて第１の方向に、そして、別の横断方向の経路上にて第２の方向に水平方向に動くことができる交差運動テーブルである。ワークスピンドルは、互いに独立に、前記第１及び第２の方向に垂直な方向である鉛直方向に調整可能である。これらのスピンドルの鉛直方向の回転軸は、交差運動テーブルの第１の方向のトラベルの半分以下である第１の方向の特定の距離だけ互いに水平方向に離れている。

本発明は、非常に広範囲の計時器用部品を作ることに適した広範囲に用いることができる工作機械を実装することを提案するものである。これは、従来技術のマシンよりも実装が容易であり、特に、調整回数を少なくし、サイクル時間を短くすることができる。

このために、本発明は、請求項１に記載のマシニングセンターに関する。

添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。

本発明に係るマシニングセンターの概略斜視図である。これは、固定基礎の上に、上側に固定された第１のステージを有し、この第１のステージの上側の側方の４つのステーションのうちの３つのステーションにマシニングユニットがあり、その４つのステーションのうちの２つのステーションが見えるようになっている。固定基礎と第１のステージの間に、鉛直軸のまわりを回転可能な第２のステージがあり、この第２のステージには、４つの下側の側方のステーションがあり、その各ステーションは、ロータリーグリッパー又はダブルロータリーグリッパーを備える。この図１において、異なる構成を有する第１のマシニング箇所と第２のマシニング箇所が見える。このマシニングセンターは、第１のステージの上側の第１のステーションが下側の第１のステーションの上にあるような瞬間的な位置にあり、このようにして同様に続く。加工サイクルの間に、他の下側のステーションは、上側の第１のステーションの下を相次いで通過し、同様な形態で、下側の第２のステージが回転するごとに１ステップだけ連係が増分する。 図１と同様な形態で図１と同じ時点における第１のマシニング箇所の詳細を示している。鉛直軸ドレッシング盤がある上側の第１のステーションと、傾斜した工具タレットと、及び下側の第１のステーションがあり、ダブルロータリーグリッパーが、実質的に加工領域にて交差する軸Ｂと軸Ｃを組み合わせている。四角柱が切削可能な体積を表している。 図１と同じ時間における図１のマシニングセンターを上から見た概略図である。上側の第１のステージと下側の第２のステージの相対的位置が図１と同じである。この特定の構成（これに限定されない）において、上側の第１のステージには、マシニングユニットが占めている上側のステーションが３つしかない。すなわち、図１にて見える上側の第１及び第２のステーションと、第１のステーションの反対側にあり２つの傾斜した工具タレットがある上側の第３のステーションである。第２のステーションの反対側にある上側の第４のステーションには、マシニングユニットがない。これによって、マニピュレーターを挿入して、下側の第２のステージのグリッパースピンドルにおいてワークピースの検査及び／又は交換をすることが可能になる。この下側の第２のステージは、前記上側の第４のステーションの下において唯一見ることができる。この図３の右側部分に示している外部送り領域によって、マシン領域にあるワークピース及び／又は工具を交換することができる。 図１と同じ時間における別の方向から見た図を図１と同様な形態で示している。この図４において、第１のマシニング箇所、第４のマシニング箇所及び外部送り領域が見える。 図２と同じ時間における第２のマシニング箇所を図２と同様な形態で示している。この第２のマシニング箇所においては、２つのマシニングユニットが上側の第２のステーションにある。すなわち、研削車と、及びターニング工具を有する固定支持体とがあり、これは、ダブル回転タイプである下側のステージのグリッパーによって担持されているスピンドルにクランプされたワークピースを回転させるように構成している 図１における時間の後の異なる時間における第３のマシニング箇所を図２と同様な形態で示している図である。この第３のマシニング箇所には、上側の第３のステーションに２つのマシニングユニットがあり、その各マシニングユニットは、ダブルロータリーグリッパーと連係する工具タレットによって形成している。 図１と同じ時間における第３のマシニング箇所を示しており、図６と似ているが、図６とは構成が異なる。これにおいて、上側の第３のステーションにある２つの同じマシニングユニットが回転式の別の下側グリッパーと連係しており、加工されるワークピースを担持しているジョークランプを有する。このようにして、ワークピースの両側又はエッジ上を加工することができる。 前のすべての図のマシニングセンターとは異なる又は少なくとも上側のステーションの１つにおいて異なる装置を有するようなマシニングセンターを図２と同様な形態で示している。このマシニングセンターは、下側のステージの回転式のグリッパーと連係するように構成している水平軸研削車を備える。 ２つの水平軸研削車を有する１つの上側のステーションを備える図８の変種を示している。その各水平軸研削車は、下側のステージの１つのダブルロータリーグリッパーと連係するように構成している。 図１と似ているが４分の１回転させた図である。 様々な機能が異なるレベル上で行われるマシニングセンターを側方から見た図である。これらのレベルにおいては、最も下から上に向かって、マシンフレームを形成する固定基礎と、ワークピースを検査し交換するためのオートメーションステーションと、下側の第２のステージと、上側の第１のステージと、下側の第２のステージと同じタイプの上側の第３のステージと、工具チェッカー及び／又はチェンジャー及び／又は研削車ドレッシングステーションと、及び工具マガジンとが実質的に同軸に積み重なっている。 空間における５つのワーク軸の相対的な構成を示している図である。 図１３〜１６は、ステップごとに、固定されている上側のステージステーションを備える動くことができる下側のステージステーションの間の連係の変化を示している。図１３は、１つのステップを示している。 図１３と同様である。 図１３と同様である。 図１３と同様である。 マシニングセンターの特定の機能的要素を示しているブロック図である。

本発明は、中規模のプロダクションランにおける計時器用部品のためのマシニングセンター１００に関する。

このマシニングセンター１００は、固定基礎６０を有し、この固定基礎６０上にいくつかのステージ１０が実質的に同軸に重ね合わさっている。

これらのステージ１０の少なくとも１つは、多くの搬送マシンにおけるように固定基礎６０に対して動くことができる。

固定基礎６０に対して動くことができる各ステージ１０をこの固定基礎６０に対して位置インデクシングすることができる。

各ステージ１０には、その周部上に、一定の角ピッチことに配置された複数の別個のステーション５０がある。例えば、ステージ１０には、以下のように様々なステーションが配置されているファセットがある。すなわち、立方体などに４つのステーション、六角柱に６つのステーションのようにである。特に、各ステーションは、２つの直線状の軸を定める平面上にて実質的に平坦な形態で延在している。また、特に、この平面は、実質的に鉛直方向又は鉛直方向に延在している。また、１９６０年代や１９７０年代の初期のマシニングセンターにおいて用いられているタレット（turret）機構が知られている。これは担持するユニットの可能なトラベルを制限するが、平坦なファセットを有する構造によって実際上すべての自由度を有することが可能になり、４つ、５つ又はそれ以上の軸を有するマシニング手段を設計することが容易になる。実際上、６〜８の軸を有するマシニングセンターを作ることが知られているが、衝突管理の問題が非常に早く発生してしまう。このため、加工されるワークピースと工具についての各軸上の運動や大きさを考慮に入れなければならない。また、切断領域を確実に有効に潤滑することは難しい。

なお、ステーション５０が定ピッチで各ステージに配置される場合、このピッチは、あるステージと別のステージとで必ずしも同じではない。別のステージのピッチは、倍数であったり、約数であったり、他の値であったりすることができる。ここで、様々なステージにおいて角ピッチが等しい特定の場合（これに限定されない）に基づいて本発明を説明する。

ここで、５軸の加工プロセスである場合（これに限定されない）に基づいて本発明を説明する。角行程と線形行程のために制限があるワイヤー、液圧及び気圧力学的ハーネスを除いて、軸の数について設計上の制約がないことは明らかである。

これらのステーション５０は、マシニングユニット３及び／又はグリッパー４を有しており、このマシニングユニット３及び／又はグリッパー４の運動は、すべてのシャフト運動とモーター、スピンドルモーター、工具チェンジャー、ドレッシング及び他のシステム、工具寿命、工具及びワークピース測定システム、力測定手段、衝突防止システム、ハンドリング手段、特に、ワークピースチェンジャー及び任意のパレット、潤滑手段、及びすべての伝統的な工具アクセサリーを制御するためにマシニングセンター１００が備える制御手段９０によって制御される。

グリッパー４は、加工及び／又は検査される少なくとも１つの部品が加工されたり検査されたりしている間に、その部品を直接又は少なくとも１つの支持スタンドを介して保持するように構成している。

マシニングセンター１００には、複数のマシニング箇所２がある。図１３〜１６に示しているように、各マシニング箇所２は、実際に恒久的ではない構成であり、これは、有限な持続時間の間に互いに対向する様々なステーション５０の相対的位置に起因している。この持続時間は、最大限に長い加工がマシニングセンター１００にて行われることを可能にしなければならず、また、特定の支持スタンドに関連する特定のタイプの加工が行われることを可能にする。

なお、用語「加工」は広く解釈すべきである。なぜなら、伝統的な切断及び摩耗操作以外の操作、特に、レーザー加工や溶接、接合、クリンプ処理など、を含むことがあるからである。

したがって、各マシニング箇所２は、２つの隣接したステージ１０のステーション５０、５１、５２、５３、５４、５０１、５０２、５０３、５０４の一時的な組み合わせによって形成される。このように、可動な、特に、回転可能な、ステージ１０の運動が、空間における同じ幾何学的な位置において、存在するステーションの相対的位置を変えることができ、前のマシニング箇所の代わりに別のマシニング箇所２を用いる。

実行される製造のタイプに依存して、ステージの相対的な運動は、特定の構成の１つのマシニング箇所２を、同じ構成を有する別のマシニング箇所の代わりに用いるか、あるいはそれを異なる構成を有するマシニング箇所の代わりに用いる。このようにして、マシニング箇所２は以下のように可変な構成を有する。すなわち、２つのステージ１０の２つのインデクシング位置の間で少なくとも１つの相対的な運動が発生することによって各マシニング箇所２の構成が変わり、これらのマシニング箇所２の少なくとも２つの別個の構成を得ることができる。当然、これらの２つのマシニング箇所構成モードが混ぜ合わせて、同じ生産サイクルにおいて互いに同一な特定のマシニング箇所を得て、異なる他のマシニング箇所を得るように、マシニングセンター１００を構成することができる。

ここで、「サイクル」は、基礎６０に対して少なくとも１つのステージ１０を回転させることによって得られるいくつかの順次的なマシニング箇所２における被加工製品の過程を意味している。実行されるワークに依存して、完全な加工プロセスにおいては、可能性のあるすべてのマシニング箇所２のすべて又は一部のみにこの製品が移動することが必要であることがある。各角位置における移動時間と、所要時間をできるだけ短くすることとをバランスさせるために、いくつかの特定のマシニング箇所２を複製して同じようにすることができる。

もちろん、グリッパー４の支持スタンド又は実際のグリッパー４に組み付けられる被加工製品は、必ずしも単一の部品でなくてもよく、アレーを構成する複数の部品であることができる。この部品のアレーは、同じ操作に対していくつかの同一の部品を有することができ、両面加工プロセスのように同じマシニング箇所において異なる操作に対していくつかの同一の部品を有することができ、あるいは異なる部品によって構成していることができる。目的は、各ワーク箇所２における加工時間をバランスしつつ、マシニングセンターの生産を有益にすることである。特に、被加工ワークピースはそれぞれ、クランプ内にロードされ／押され、そして、すべてがスピンドル内に嵌まるマンドレル上にロードされ／押される。

各マシニング箇所２は、これらの隣接ステージ１０のうちの１つのステーション５０の少なくとも１つのマシニングユニット３と、隣接ステージ１０の他のものの別のステーション５０の少なくとも１つのグリッパー４とを組み合わせる。

そして、２つのステージ１０の２つのインデクシング位置の間の各相対的な運動によって、各マシニング箇所２の構成が変わる。

このマシニングセンター１００は、ステージ１０のうち、重なり合っており隣接している第１のステージ３０と第２のステージ４０を有しており、第１のステージ３０と第２のステージ４０の少なくとも一方は固定基礎６０に対して動くことができる。第１のステージ３０が第２のステージ４０に対していずれの相対的インデクシング位置にあっても、このインデクシング操作によって形成される各マシニング箇所２は、これらの隣接した２つのステージ３０及び４０の一方に属する少なくとも１つのマシニングユニット３を有しており、これらの隣接した２つのステージ３０及び４０の他方に属する少なくとも１つのグリッパー４を有するように、第１のステージ３０と第２のステージ４０は構成している。

各グリッパー４には、そのグリッパー４を担持しているステージに対して少なくとも１つの回転自由度がある。

具体的には、有利な構成において、少なくとも１つのグリッパー４を有する各ステージ１０において、少なくとも１つのグリッパー４には、そのグリッパー４を担持しているステージ１０に対して少なくとも２つの回転自由度がある。特に、少なくとも１つのグリッパー４を有する各ステージ１０において、各グリッパー４には、そのグリッパー４を担持しているステージ１０に対して少なくとも２つの回転自由度がある。

マシニングセンター１００の特定の構成において、少なくとも第１のステージ３０と第２のステージ４０はそれぞれ、固定基礎６０に対して動くことができる。

この構成は、上で説明したように、また、様々な技術的なハーネスによって与えられるサイクルの終わりにおける無負荷の戻りを、特に、これらの２つのステージが互いに反対方向に動くときに、減らす。

当然、第１のステージ３０と第２のステージ４０である２つのステージのみを用いてここで与えられている単純化した説明から、より多くのステージ数の場合を推定することができる。例えば、中間ステージグリッパーによって担持されているワークピースの両面を加工するように設計されたマシニングユニット３を有する２つのステージの間に挿入されたグリッパー４のみを有する中間ステージを想像することができる。数少ない実際の制限は、技術的な流体の供給、そして、特定のマシニング手段の供給、特に、工具と潤滑剤、に起因するものである。

本発明によると、好ましいことに、少なくとも１つのステーション５０は、特に、仕上げ加工のために、少なくとも１つのマシニングユニット３と少なくとも１つのグリッパー４の両方を有する。そして、好ましくは、隣接し対向しているステージの少なくとも１つのステーションは、さらに、少なくとも１つのマシニングユニット３及び少なくとも１つのグリッパー４を有しており、これによって、最初のグリッパーにて保持された領域の仕上げ加工を行うために、粗いワークピースをアンロードすることが可能になる。

特に、少なくとも１つのステージ１０において、少なくとも１つのマシニングユニット３の位置は、そのマシニングユニット３を担持しているステージ１０に対して動くことができる。特に、少なくとも１つのステージ１０において、各マシニングユニット３の位置は、そのマシニングユニット３を担持しているステージ１０に対して動くことができる。特に、少なくとも１つのマシニングユニット３を有するすべてのステージ１０において、各マシニングユニット３の位置は、そのマシニングユニット３を担持しているステージ１０に対して動くことができる。

特に、少なくとも１つのステージ１０において、少なくとも１つのグリッパー４の位置は、そのグリッパー４を担持しているステージ１０に対して動くことができる。特に、少なくとも１つのステージ１０において、各グリッパー４の位置は、そのグリッパー４を担持しているステージ１０に対して動くことができる。特に、少なくとも１つのグリッパー４を有するすべてのステージ１０において、各グリッパー４の位置は、そのグリッパー４を担持しているステージ１０に対して動くことができる。

具体的には、少なくとも１つのステーション５０は、行程が重なり合ういくつかのマシニングユニット３を有しており、制御手段９０は、他のユニット及びこれによって担持される工具とのいずれの衝突も防ぐように各ユニットを制御するように構成している。このようにして、これらのユニット３の１つは、加工ワークを開始したマシニングユニット３の工具の交換、工具測定、ドレッシング又は他のサイクルの間に同じステーション５０の別のユニット３によって開始された加工操作を継続することができ、その別の第２のユニットが技術支援を受けているときには、この加工ワークを開始したマシニングユニット３が加工ワークを再開することができる。したがって、ワークピースを担持しているグリッパーがいくつかのマシニングユニット３を担持しているこのステーション５０に対向するように存在する間に、ワークピースに対する加工は、中断されることがなく、又は中断されることが希である。

変種の１つにおいて、行程が重なり合ういくつかのマシニングユニット３を有するこのようなステーション５０においては、これらのマシニングユニット３のいくらかは、互いに独立しており、特に、別個のガイドメンバーを有する。

別の変種において、行程が重なり合ういくつかのマシニングユニット３を有するこのようなステーション５０においては、いくつかのマシニングユニット３が同じガイドメンバーを用いる。

マシニングセンター１００は、好ましくは、マシニング箇所２の位置にて又はマシニング箇所２とは別の位置にて、被加工部品又は加工された部品をロードしたりアンロードしたりする少なくとも１つのオートメーションステーション６を有する。特に、少なくとも１つのオートメーションステーション６は、１つのステージ１０のすべて又は一部を形成する。また、特に、少なくとも１つのこのようなオートメーションステーション６は、固定基礎６０に対して動くことができるステージ１０の一部又はすべてである。

固定基礎６０に対して動くことができるステージ１０に戻ると、図面においてはこれらのステージをすべて同軸であり実質的に同じ鉛直軸のまわりを固定基礎６０に対して回転可能であるものとして示している。この特定の場合を示しているとしても、ステージの少なくとも１つが水平軸のまわりに回転する（水平方向のマシニングセンターの工具マガジンにおいては多くの場合このようになっている）ような他の構成を排除するものではない。これは、ワークピースの供給、工具、ワークピース測定、工具測定、ドレッシングなどの加工のアクセサリーの構成であることがある。また、マシニングセンター１００は、さらに、回転運動が交差するような複雑な「リュービックキューブ」タイプの構造を有することができる。

特定の実施形態において、制御手段９０は、マシニングユニット３及び／又はグリッパー４のそれぞれが、マシニングセンター１００の固定基礎６０の近傍にある固定点の前にて相次いで通過するようにステーション５０を制御するように構成している。この固定基礎は、ステージ１０を担持している固定基礎又は別の横方向に配置された基礎であることができ、これによって、ワーク領域のまわりの空間を空かせて、オペレーターによるモニタリングを可能にする。

特に、研削ステップが行われるときに、マシニングセンター１００は、少なくとも１つのドレッシングステーション８を有しており、このドレッシングステーション８は、同時の操作時間にて、マシニングユニット３の１つによって担持されている研削車又は工具のドレッシングを行うように構成している。特に、ドレッシングステーション８はマシニングユニット３とは別個のものである。

特定の変種においては、マシニングセンター１００は、グリッパー４内に保持されたワークピースをダイヤモンド研磨するように構成している少なくとも１つのダイヤモンド工具マシニングステーションを有する。

好ましくは、マシニングセンター１００は、同時の操作時間にて、マシニングユニット３の１つによって担持されている研削車又は工具を交換するように構成している少なくとも１つの工具交換ステーション９を有する。特に、工具交換ステーション９は、マシニングユニット３とは別個のものである。工具交換ステーション９は、好ましくは、マシニングセンター１００が備える工具マガジン８０と連係するように構成している。この工具マガジン８０は、ステージ１０の１つを形成することができる。特に、工具交換ステーション９は、固定基礎６０に対して動くことができるステージ１０である。

特定の構成において、少なくとも１つのマシニングユニット３は、少なくとも１つの固定工具３４１を有しており、それに隣接したステージの少なくとも１つのグリッパー４と連係するように構成しており、そのグリッパー４は、そのグリッパー４を担持しているステーション５０に対して少なくとも１つの自由度があるように運動可能である。したがって、ターニング、ボーリング、ジャーナル処理又は同様の操作を行うことができる。

好ましくは、少なくとも１つのグリッパー４は、被加工部品をその加工の速さで動かす少なくとも１つのスピンドル４０１を有する。

特に、少なくとも１つのグリッパー４は、加工用の部品をクランプする少なくとも１つのクランプ４０２を有しており、これによって、図８に示すようにクランプに顎部がある場合に、加工又は両面加工が可能になる。

特に、少なくとも１つのマシニングユニット３は、複数のスピンドル３０１を有し、この複数のスピンドル３０１を用いて１つのグリッパー４に取り付けられた同じ部品を加工することができる。これによって、工具交換が影響を与える時間を最小限にすることができる。

好ましくは、マシニングセンター１００は、マシニング箇所２にさらに、加工された部品及び／又は用いられた工具の幾何学的形状を検査する少なくとも１つの検査ステーション１１を有する。特に、この検査ステーション１１は、ステージ１０の１つを形成する。また、特に、この検査ステーション１１は、固定基礎６０に対して動くことができるステージ１０である。

制御手段９０は、好ましくは、検査ステーション１１からの情報に応じて、工具の経路を修正すること、及び／又は動的に工具を修正すること、及び／又は工具の交換を管理すること、又はマシニングサイクルを止めることを行うように構成している。

マシニングセンター１００は、少なくとも１つのタイプの加工、特に、研削、ダイヤモンド研磨及びサテン仕上げ、によって発生した残留物をろ過することができる少なくとも１つの潤滑及びろ過ユニットを有する。異なるタイプの操作が行われる場合、用いられる潤滑剤に応じて、この潤滑及びろ過の回路をいくつかの別個の幾何学的な領域に分離することができる。すなわち、１つの回路を切断工具を用いた加工に、別の回路を磨耗の加工に分離することができる。

特に、固定基礎６０に対して動くことができるステージ１０は、単一の軸のまわりに同軸に回転するように動くことができる。特に、この単一の軸は、垂直方向の軸である。

図面には、４つのマシニング箇所があり、その各マシニング箇所が静的な上側の第１のステージ３０と動的な下側の第２のステージ４０の２つの領域５０を組み合わせているような特定の変種（これに限定されない）を示している。

特定の変種において、マシニングセンター１００には４つのマシニング箇所があり、その３つのマシニング箇所は加工のために確保されており、第４のマシニング箇所は加工及び／又はオートメーションのために設計されている。操作上のマシニング箇所の数は、基本サイクル時間、サイクル時間の故障の全体、及びワークピース扱い時間に依存する。

図示している変種において、各ワーク箇所は、
− Ｘ−Ｙ−Ｚ軸上、特に、マシニングユニット３における、３つの並進自由度、
− 特に、軸Ｃ又は軸Ｂにおける、少なくとも１つの回転自由度、又は軸Ｃ及びＢ上における２つの回転自由度
を組み合わせている。特に、回転自由度は、グリッパー４におけるものである。

当然、この最小構成にさらに、マシニングユニット３には、一又は複数の回転自由度があることができ、また、グリッパー４にも、一又は複数の並進自由度があることができる。これらの付加的な自由度のうちのいくつかは、特に、並進移動において、半軸であることができ、これによって、中間位置で止まらずに端位置にて当接するようにパレット化を行い、あるいは中間位置で止まらずにインデクシングされた位置の間にてプレートの回転を行う。

図示している搬送マシンにおいて、ディバイダーを有する第２のステージ４０全体が、１つのステーションから別のステーションへとインデクシングされる。

このような柔軟性がある接続によって、各可動ステージの回転は必ず角度的に制限される。実際的には、この角度的な制限は、合理的な値、特に、３６０°にセットされ、１サイクルが完了した後に、３６０°ごとにセットされる。このマシンは、新しいサイクルの開始構成に戻るために１回転戻らなければならない。

この軸の分布によって、力ループが非常に短いような剛構造が可能になる。

このように小型であることによって、力ループを短くすることができ、保護することが容易である運動系とともに、堅い構造の部分を有することが可能になる。

選ばれた構成は、様々な工具の可能性を与え、特に、最も一般的な構成に加えて、
− 伝統的な高速加工に特に適している、ドレッシング盤及び工具タレットを備えたステーション、
− 固定ビットを備えるターニング用コーム、回転数が高いスピンドル位置、及びドレッシング盤を備えたステーション
を与える。

一般的には、溝が形成されたテーブルを用いることによって、加工時に衝突が発生しないことを前提に、様々なタイプの工具や工具の組み合わせを備えた装置が可能になる。

中規模の搬送マシンにて異なる工具／スピンドル／ビットを備えることができることによって、本発明のコンセプトが様々な時計のアプリケーションにとって興味深くなる。

支持スタンドの数が偶数（特に、４）であることによって、２つの側面がマシンを通り抜けるようにすることでワークピースの６つの側面に対してワークする（例えば、第１の支持スタンド上で面Ａに対して２度、第２の支持スタンド上で面Ｂに対して２度）ような加工のコンセプトが可能になる。

また、当該マシンは、両側を単一のクランプ位置にて加工するように軸Ｃを用いてワークピースに対してターニングをすることを可能にしつつ計時器用の粗造り部品を加工し、そして、ダブルスピンドルの原理を同時に用いて工具を交換することを可能にしつつエッジを加工するためのアプリケーションが可能になる。

また、研削のアプリケーションにおいても、例えば、直径が３００ｍｍである、単一の研削車を実装したり、例えば、直径が２００ｍｍである２つの研削車である、いくつかのより小さな研削車を用いて実装することができる。

図示しているマシニングセンターには、５軸、特に、５つの連続的な軸、のＣＮＣ加工のプロセスを用いるために多くの利点がある。好ましくは、２つの回転は、以下のように、ワークピースの中心を中心とする。したがって、補正運動はほとんど行われない。
− マルチ工具タレットにおいても容易に実現することができる、５軸の加工及び工具の交換によって可能になる、加工、特に、エンジン回転タイプのような装飾の加工に、新しい可能性が与えられる。
− マシニングステーションが３つ、さらには４つあるために、多くの数の工具を用いることができ、種々様々な操作が可能である。

他の利点は、以下のように、マシンの操作と使用に関する。
− 原料、落ちたチップの復帰が容易である。
− ユーザー／マシンセッターがアクセスすることが容易であり、調整が容易である。

各ステーションにおいて費やされる時間がバランスされるほど、生産性に関する利点が大きくなる。なぜなら、３つのマシニングステーションと、ロード／アンロードステーションのためである。

他の利点として、スレッドのアレー及び／又はＴ字形の溝のアレーを備える標準化されつつあるＸ−Ｚテーブルによって工具に大きなモジュラー性が与えられて工具の設計が促進されることがある。

当該マシンは、さらに、そのマシンが設計されている加工プロセス以外のタイプの加工プロセスが可能になるように、十分に広範囲に用いることができる。

本発明に係るマシニングセンター１００は、特に、粗い部品からのワークのため、又は仕上げ加工のために設計される。しかし、マシニングユニット３を担持している少なくとも１つのステージ１０には、バーフィーダー又はミニバーフィーダーを設けることができ、その長さはこれらのマシニングユニット３の１つにおいてスピンドルの長さに近く、これによって、対応するマシニングユニット３が固定されると想定することができる。好ましくは、このようなバーフィーダーが１つのみある。なぜなら、このようなバーフィーダーを備えたいくつかのマシニングユニット３をセットアップすることが理論的には可能であるが、マシンのフットプリントが非常に大きくなり、これによって、小型であるというこのマシンの利点を小さくしてしまうからである。特に、このバーフィーダーは基礎６０に固定される。

図示しており説明しているマシニングセンターの利点として、仕上げられた部品の加工を完了して、さらに加工を行わないようにできることがある。

特定の実装において、この加工が、５つの側でのみワークするようにして単一のクランプ位置で行うことができる。

別の実装の変種において、この加工は、ワークピースをひっくり返ししてクランプ位置を変えて、この部品全体のすべての面に対して加工をする。

本発明に係るマシニングセンターによって、操作時間を非常に短くすることが可能になる。したがって、加工される粗造りの部品を送り加工された部品をアンロードするサイクルは、各ワーク箇所２における加工時間や全サイクル時間を鑑みるとまったく無視できず、このロード／アンロードの持続時間は、場合によって、全サイクルのリードタイムであることがある。様々な基本サイクル時間を約１０〜１５秒の範囲内にて評価することができる。この時間は、各グリッパー上の部品の数を増やすこと、及び／又は同じマシニングユニット３を２つの別個のグリッパー４と連係させることのためのインセンティブである。この連係は、例えば、このマシニングユニットを備えるステージの両側に位置している一方が下側で他方が上側である２つの別個のステージにて行われる。

短く書くと、このマシンの独創性は、以下の組み合わせに基づいている。
− ワーク箇所の数が比較的小さい。図面に示している例において４個である。
− マシン軸がマシニングユニットとグリッパーの近傍に配置されているために無負荷運転が劇的に減って運動学的に有利である。
− ダイヤモンド研磨、ターニング／ミル処理、研削などの大きく異なる計時器のアプリケーションを単に工具を交換することによって広い範囲に適用することができる。

本発明によって、製造設備を標準化しつつ、異なる時計のアプリケーションにおいて効率を向上させることができる。また、このマシンは、ワーク箇所の数が比較的少ないが、腕時計産業において過去の大きなバッチよりも現在の製造バッチに良好に適合する。

２ マシニング箇所
３ マシニングユニット
４ グリッパー
６ オートメーションステーション
８ ドレッシングステーション
９ 工具交換ステーション
１０、３０、４０ ステージ
１１ 検査ステーション
５０ ステーション
６０ 固定基礎
８０ 工具マガジン
９０ 制御手段
１００ マシニングセンター
３４１ 固定工具
４０１、４０２ スピンドル

Claims (34)

1. 中規模のプロダクションランにおける計時器用部品のためのマシニングセンター（１００）であって、
   固定基礎（６０）を有し、この固定基礎（６０）上に複数のステージ（１０）が同軸に重なり合っており、
   これらのステージ（１０）の少なくとも１つは、前記固定基礎（６０）に対して動くことができ、
   前記固定基礎（６０）に対して動くことができる各ステージ（１０）は、前記固定基礎（６０）に対して位置インデクシングされることができ、
   各ステージ（１０）には、その周部上に、一定の角ピッチで配置された複数の別個のステーション（５０）があり、
   前記ステーション（５０）には、マシニングユニット（３）及び／又はグリッパー（４）があり、そのマシニングユニット（３）及び／又はグリッパー（４）の運動が制御手段（９０）によって制御され、
   当該マシニングセンター（１００）には、複数のマシニング箇所（２）があり、各マシニング箇所（２）は、２つの隣接したステージ（１０）からの前記ステーション（５０）の組み合わせによって形成され、
   各マシニング箇所（２）においては、前記隣接したステージ（１０）のうちの１つのステーション（５０）の少なくとも１つの前記マシニングユニット（３）と、前記隣接したステージ（１０）のうちの他方の別のステーション（５０）の少なくとも１つのグリッパー（４）が組み合わさっており、
   ２つの前記ステージ（１０）の２つのインデクシング位置の間の相対的な運動それぞれによって、各マシニング箇所（２）の構成を変えることができ、
   当該マシニングセンター（１００）の前記ステージ（１０）には、重なり合っている隣接した第１のステージ（３０）と第２のステージ（４０）が少なくともあり、
   前記第１のステージ（３０）と前記第２のステージ（４０）の少なくとも一方は、前記固定基礎（６０）に対して動くことができ、
   前記第１のステージ（３０）と前記第２のステージ（４０）は、前記第２のステージ（４０）に対する前記第１のステージ（３０）の相対的インデクシング位置がいずれであっても、このインデクシング操作において形成される各マシニング箇所（２）には、前記隣接した第１のステージ（３０）と第２のステージ（４０）の一方に属する少なくとも１つの前記マシニングユニット（３）と、及び前記隣接した第１のステージ（３０）と第２のステージ（４０）の他方に属する少なくとも１つの前記グリッパー（４）とがあるように構成しており、
   各グリッパー（４）には、そのグリッパーを担持しているステージに対して少なくとも１つの回転自由度があり、
   隣接する前記ステージ（１０）のそれぞれにある少なくとも１つの前記ステーション（５０）には、少なくとも１つの前記マシニングユニット（３）及び少なくとも１つの前記グリッパー（４）の両方がある
   ことを特徴とするマシニングセンター（１００）。
2. 少なくとも１つの前記グリッパー（４）がある各ステージ（１０）において、少なくとも１つの前記グリッパー（４）には、そのグリッパーを担持している前記ステージ（１０）に対して少なくとも２つの回転自由度がある
   ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
3. ２つの前記ステージ（１０）の２つのインデクシング位置の間の少なくとも１つの相対的な運動によって、前記マシニング箇所（２）それぞれの構成を変えて、これによって、前記マシニング箇所（２）の少なくとも２つの別個の構成を得ることができる
   ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
4. 少なくとも前記第１のステージ（３０）と前記第２のステージ（４０）はそれぞれ、前記固定基礎（６０）に対して動くことができる
   ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
5. 少なくとも１つの前記ステージ（１０）において、少なくとも１つの前記マシニングユニット（３）の位置は、そのマシニングユニットを担持しているステージ（１０）に対して動くことができる
   ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
6. 少なくとも１つの前記ステージ（１０）において、各マシニングユニット（３）の位置は、そのマシニングユニットを担持しているステージ（１０）に対して動くことができる
   ことを特徴とする請求項５に記載のマシニングセンター（１００）。
7. 少なくとも１つの前記ステージ（１０）において、少なくとも１つの前記グリッパー（４）の位置は、そのグリッパーを担持しているステージ（１０）に対して動くことができる
   ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
8. 少なくとも１つの前記ステージ（１０）において、各グリッパー（４）の位置は、そのグリッパーを担持しているステージ（１０）に対して動くことができる
   ことを特徴とする請求項７に記載のマシニングセンター（１００）。
9. 各グリッパー（４）には、そのグリッパーを担持しているステージ（１０）に対して少なくとも２つの回転自由度がある
   ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
10. 少なくとも１つの前記ステーション（５０）には、行程が重なり合っている複数の前記マシニングユニット（３）があり、
    前記制御手段（９０）は、各マシニングユニットを制御して、これによって、他のマシニングユニット及び他のマシニングユニットが担持している工具との衝突を防ぐように構成している
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
11. 行程が重なり合っている前記複数のマシニングユニット（３）を有する少なくとも１つの前記ステーション（５０）において、前記マシニングユニット（３）のうちのいくつかは互いに独立である
    ことを特徴とする請求項１０に記載のマシニングセンター（１００）。
12. 行程が重なり合っている前記複数のマシニングユニット（３）を有する少なくとも１つの前記ステーション（５０）において、前記マシニングユニット（３）のいくつかは同じガイドメンバーを用いる
    ことを特徴とする請求項１０に記載のマシニングセンター（１００）。
13. 当該マシニングセンター（１００）は、前記マシニング箇所（２）にさらに、被加工部品又は加工された部品をロード又はアンロードするための少なくとも１つのオートメーションステーション（６）を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
14. 少なくとも１つの前記オートメーションステーション（６）は、前記ステージ（１０）のうちの１つを形成する
    ことを特徴とする請求項１３に記載のマシニングセンター（１００）。
15. 少なくとも１つの前記オートメーションステーション（６）は、前記固定基礎（６０）に対して動くことができるステージ（１０）である
    ことを特徴とする請求項１４に記載のマシニングセンター（１００）。
16. 前記制御手段（９０）は、各マシニングユニット（３）及び／又は各グリッパー（４）が前記マシニングセンター（１００）の前記固定基礎（６０）の上にある固定点の前にて相次いで通過するように前記ステーション（５０）を制御するように構成している
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
17. 前記マシニングセンター（１００）は、少なくとも１つのドレッシングステーション（８）を有し、
    このドレッシングステーション（８）は、同時の操作時間にて、前記マシニングユニット（３）の１つによって担持されている研削車又は工具のドレッシングを行うように構成している
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
18. 前記ドレッシングステーション（８）は、前記マシニングユニット（３）とは別個のものである
    ことを特徴とする請求項１７に記載のマシニングセンター（１００）。
19. 当該マシニングセンター（１００）は、前記グリッパー（４）内に保持されるワークピースに対してダイヤモンド研磨をするように構成している少なくとも１つのダイヤモンドマシニングステーションを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
20. 当該マシニングセンター（１００）は、同時の操作時間にて、前記マシニングユニット（３）の１つによって担持されている研削車又は工具を交換するように構成している少なくとも１つの工具交換ステーション（９）を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
21. 前記工具交換ステーション（９）は、前記マシニングユニット（３）とは別個のものである
    ことを特徴とする請求項２０に記載のマシニングセンター（１００）。
22. 前記工具交換ステーション（９）は、前記マシニングセンター（１００）が備える工具マガジン（８０）と連係するように構成しており、
    前記工具マガジン（８０）は、前記ステージ（１０）の１つを形成する
    ことを特徴とする請求項１９に記載のマシニングセンター（１００）。
23. 前記工具交換ステーション（９）は、前記固定基礎（６０）に対して動くことができるステージ（１０）である
    ことを特徴とする請求項２２に記載のマシニングセンター（１００）。
24. 少なくとも１つの前記マシニングユニット（３）は、少なくとも１つの固定工具（３４１）を有し、そのマシニングユニット（３）のステージに隣接しているステージの少なくとも１つの前記グリッパー（４）と連係するように構成しており、
    その少なくとも１つのグリッパー（４）には、そのグリッパーを担持しているステーション（５０）に対して少なくとも１つの自由度で動くことができる
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
25. 少なくとも１つの前記グリッパー（４）は、被加工部品をその加工の速さで動かす少なくとも１つのスピンドル（４０１）を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
26. 少なくとも１つの前記グリッパー（４）は、被加工部品をクランプする少なくとも１つのクランプ（４０２）を有し、これによって、その部品の両面加工が可能になる
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
27. 少なくとも１つの前記マシニングユニット（３）には、複数のスピンドル（３０１）があり、
    工具交換が影響を与える時間を最小限にするように、１つのグリッパー（４）に取り付けられた同じ部品に対してこれらの複数のスピンドル（３０１）を用いて加工することができる
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
28. 当該マシニングセンター（１００）には、前記マシニング箇所（２）にさらに、加工された部品及び／又は用いられた工具の幾何学的形状を検査する少なくとも１つの検査ステーション（１１）がある
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
29. 前記検査ステーション（１１）は、前記ステージ（１０）の１つを形成する
    ことを特徴とする請求項２８に記載のマシニングセンター（１００）。
30. 前記検査ステーション（１１）は、前記固定基礎（６０）に対して動くことができるステージ（１０）である
    ことを特徴とする請求項２９に記載のマシニングセンター（１００）。
31. 前記制御手段（９０）は、工具の経路を修正すること及び／又は動的に工具を修正することを行うように構成している
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
32. 当該マシニングセンター（１００）は、研削、ダイヤモンド研磨又はサテン仕上げプロセスによって発生した残留物をろ過することができる少なくとも１つの潤滑及びろ過センターを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
33. 前記固定基礎（６０）に対して動くことができる前記ステージ（１０）は、単一の軸のまわりを同軸回転するように動くことができる
    ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンター（１００）。
34. 前記単一の軸は、鉛直軸である
    ことを特徴とする請求項３３に記載のマシニングセンター（１００）。

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