JPH03504831A - 工作機械並びにクランプ装置及びその工具ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工作機械並びにクランプ装置及びその工具ヘッド本発明は工作機械、特に請求項 １の上位概念に記載の旋盤並びにクランプ装置及びその工具ヘッドに関する。

本発明において「固定装置」は「接続部Ｊと、「クランプ装置」は「工具縁ホル ダー」とそして「工具ヘッド」は「工具ホルダー」と理解される。

市場には多くの旋盤が出回っており、旋盤は工具の迅速な交換のための迅速閉鎖 装置を有する。この目的のために既に多くの種々の構造が提案されており、その 中１つはシ旧クランプ装置と称されるものが特別に確立している。「旋盤」の概 念の下に今日各工作機械が理解され、その際切削加工のために工作物及び又は工 具は相対回転を行う、その際、工具をターレットに配置し、その結果迅速な交換 が行われることができる。しかしこれら全ての構造は接続されるべき工具の数が 大抵制限されることが不利である。

西独国特許出願明細書２３４１９９９から多重工具ホルダーが公知であるが、非 常に限られた使用領域、即ち工作物に■次作用することになる、同方向を向いた ２つの工具による円形の溝への差込みの領域に限られている。

米国特許明細書Ｒｅ２９６１２にはターレットが記載されており、その周面に工 具ホルダーが複数のねしく大抵４個）によって固定可能である。ここでは工具ホ ルダーの迅速な取外しも工具ホルダーのための固定個所の数に渡って突出してい る多数の工具も取付は可能である。

多数の工具のために１つの工具ヘッドが設けられており、工具ヘッドは工具に固 定されるか又は工具と取西独国特許公開公報３４３０３８０には複数の工具の取 外し可能な固定のための複数のチャックを備えた交換可能な工具ヘッドが記載さ れている。しがしチャックは工具の迅速な交換には通さない、そのわけはチャッ クには先ず工具の正しい位置及びその突出している長さが面倒な方法で調整され なければならず、このことに多くの時間を要するからである。自動加工のための 数値制御部を有するＮＣ機械には従って大抵所定の寸法及び寸法の工具が使用さ れ、並びに所望の迅速閉鎖装置が使用される。

それににも拘らず、特別な工作物のために正しい工具又は機械調整を可能にする ために、多くの場合先ず、「０」仕上げ工程が行われなければならない。

最後にフランス国特許明細書２４８６８４８から、一方の端面から他方の端面へ 貫通している、工具の固定のための収容孔を備えたターレットを設けられること が公知である。その際、溝の向かい合った面を装備時間なしに直ちに加工するこ とが可能である。

工作機械における他の問題は大抵所定の、精度の高くないことにある。しかし工 作物を大きな寸法保持をもって加工使用とすれば、大抵高価でかつその稼働率の 低い特別の機械が必要となる。多（のＮＣ＠械には適用できないコストの高いコ ンピュータのみがそのような欠点を除去することができる。

従って本発明は冒頭に記載した形式の工作機械を、一方では工具交換が迅速に実 施されることができ、その際多数の工具が大きなの装備時間を必要とすることな しに装着されることができしかも加工時間も短縮され及び又は加工精度が一既設 の工作機械でも−これに高い投下責本を必要とすることなしに高めることができ るように改良することを課題とする。

この課題の解決のために請求の範囲第１項の次に述べる特徴の少なくとも１つを か提案される。

特徴ａ）によって、固定装置及びターレットヘッド軸線に関して固定装置に付設 されたクランプ装置の各々を、その固有の固定装置が、即ちターレットの回動の 際にクランプ装置の外にすべての工具を正確に通過する１つの円が位置するよう に調整することを可能にする。その際調整は最も簡単な場合中間装置によって実 施されることができるが、その構成は、クランプ装置にあるターレットへラドへ の固定のための固定部分が、正確な整向のために調整偏心体を備えているように されることができる。

クランプ装置は請求項１０記載の特徴によっても形成されることができる。

上記の利点は特徴ｂ）の構成にも通用し、その際、クランプ装置を介して駆動伝 達も実施可能であることが重要である。

特徴Ｃ）が実現される場合も、高い精度に関する利点が実現されかつ使用される ことができる多数の工具の準備も装備時間なしに実現される。

上記特徴ａ）〜Ｃ）については、ターレットヘッドの固定装置にクランプ装置が 固定可能であり、クランプ装置は工具ホルダー又は工具ヘッドのための固定装置 を有しかつ固定装置によって予め選択された個所での工具の正確な位置決めが可 能である。このことは既設の工作機械への装備の際、例えば往復運動する研削盤 又はホブ盤でも、しかし大抵は旋盤でも特別に有利であり、旋盤は大きな投下資 本なしに高い精度及び経済性を有するようにされることができる。特＠ｃ）によ ってターレットによって支持される工具の数が増大され、こうしてその既設の固 定装置がクランプ装置によって多様化され、その際ここでも迅速接続装置による 構成によって迅速な工具交換が可能となる。機械による加工中クランプ装置は既 に装備されておたがっターレットの固定装置に接続されるだけでよい。その際ク ランプ装置が２つの迅速閉鎖装置を有する必要はない。クランプ装置は例えばタ ーレットとして形成されることができ、クランプ装置は大きなターレットに装着 される。順次複数の工具によって実施される加工はそのように迅速に実施される 、そのわけは小さいターレットは取扱に便利だからである。制御装置の相応した 構成では２つの工作物が、少なくとも迅速に同時に加工されることができる。

２つの反対方向の加工も可能である。

しかし精度及び迅速性は特ａｄ）で同時に長い調整及び適合の省略による装備時 間の短縮の下に高められる。この特徴によって、最終的に工作物に対する工具の 位置を付与する工具の寸法が、手動操作の必要なしに自動的に制御装置に伝達さ れる。

本発明によるクランプ装置は請求項２記載によって特徴づけられ、本発明による 工具ヘッドは請求項９記載の特徴によって特徴づけられる。

工具ヘッドに対する追加の部分、即ち中間的にクランプ装置を備えることによっ て、振動による騒音発生なしに加工状態にもたらされ、かつこれに関連して本発 明の実際の使用に際して他のユニの考えも成立する。本発明は加工騒音の減少に 繋がることは驚くべきことである。個々の部分を全体構造と一体化したために個 々の結合部が固定装置を介して充分剛固である、そのわけは個々の部分の各々は 振動騒音を減少させる他の特性を有するからである。

本発明の他の詳細を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による旋盤の斜視図、第２図は第１の実施例によるクランプ装置 を備えた工具ターレットの端面図、第３図は第２図の■−■線に沿う、一部分破 断して示すクランプ装置−の他の実施例、第４図は２つの所属の工具ヘッドを含 む第３図による実施例の第２図の矢印■に相応する分解された状態を示す図、第 ５図は閉鎖装置の第２図の詳細の現寸と異なる図、第６図は工具ヘッドのための 連続的な連結面を備えたクランプ装置の変形された実施例の現寸と異なる図、第 ７図は第５図による閉鎖装置の変形の図、第８図は工具コードのための光学的読 み取り装置の断面図、そして第９図及び第１０図は第３図のものに類似するが、 拡大して示されたクランプ装置の変形された実施例を示す図である。

旋盤１（第１図）は通常の方法でチャック２を有し、チャックには工作物がクラ ンプ可能であり、並びにそのような工作物の加工に使用される工具３．４が示さ れている。例えば工具４によってプランジカットを実施することができるために 、工作物はチャック２を介して駆動軸５によって回転可能である。一点鎖線で示 す駆動軸５はその他端に駆動歯車６を有し、駆動歯車の駆動は中空軸７上に座着 している歯車８によって行われる。歯車８はクラッチ１０を介して駆動モータ９ と接続され、その切り換えレバ１１は３つの相異なる位置に切り換え可能であり 、その際図示の上方の位置においては中空軸７が連結されており、中間位置にお いて軸７を貫通する軸７′も連結されそして最下方の位置においては軸７゛のみ が連結されている。

工具３．４はターレット１３によってその都度作業位置にもたらされ、ターレッ トは他の工具をもその周面１４に保持しかつ軸１５によって任意の位置ににもた らされることができる。その際ターレットは操作ボックス１６内に格納された数 値制御装置によって、工具３．４等が自動的に所定の加工工程を実施すように運 動させられる。

ターレット１３は左（第１図で見て）を向いた工具３．４を支持するのみならず 、反対方向をも向いた工具３′、４゛をも支持することは明らかである。これら の工具３゛、４′に第１のチャックに向かい合った第２のチャック２°が付設さ れており、このチャックは軸５°、歯車６゛及び軸７“上に座着している歯車８ ”を介して駆動可能である。それによって相互に向かい合った工具３．３゛又は ４．４′が同一の運動を実施する例外的場合には、２つの工作物を同時に加工し 又は他の場合には工作物はチャックの１つのクランプされ、一方他のチャンクで は別の工作物がクランプされて加工され、その結果合計の加工時間が短縮される 。この場合両チャック２．２′は順次モータ９に連結される。後で記載するよう に第２図に基づいてさらに説明すれば、この加工方法は追加ターレットに非常に 多数の工具がクランプされる場合には必ずしも必要ではない。

第２図によれば、幾分小さいターレット１１３が設けられており、ターレットは 円形軌道１２に沿って配設されているクランプ装置１８の固定のための差込み開 口１７を有する。一方差込み開口１７は、工具を一点鎖線でのみ示すクランプジ ヨウ１９によって固定するために使用され、本発明によればクランプ装置１８が 使用されることにより、接続される工具数の本質的増加が達成される。

このクランプ装置１８は縦長のブロック１８．１を有し、差込み開口】７中に挿 入可能なピボット状の突起１８．２（第３図、第４図参照）がターレットへラド １１３の端面２０に面した固定面１８．３から突出している。第３図と第４図か ら明らかなように当接面１８．３はブロック１８．１と結合した別のプレー）１ ８．４に設けられている。

そのピボット１８．２とは反対側の端にはブロック１８．１が合理的にピボット に対してＴ文字形に延びる横ビーム１８．５を有する。各工具ヘッド２１又は２ １゛（第４図参照）のための相互に向かい合った差込み開口１８．６を備えるこ とができるためにブロック１８．１が必要な厚さを有する場合には、この丁字形 の構成は必ずしも必要ではない。しかし横ビーム１８．５はターレットの周面１ ４を把持する部分によって結合の強度及び安定性に好適な作用を果たす。

従来の構成では比較的大きな公差を有することができる各固定装置に別個のクラ ンプ装置１８を付設しかつクランプ装置を例えば中間装置によってそれぞれ付設 された固定装置の寸法偏倚に、公差が補償されかつそれによって各工具が正確に １つの円上に位置するように調整することがが可能である。

−その際その工具ヘッド又は工具尖端はクランプ装置１８に係止後直ちに機械の 加工軸線に対して相対的に正確な位置に位置し−その中心点はターレットヘッド 軸線１５によって形成される。必要な場合にはクランプ装Ｍ１８は別個の調整装 置を備えることができ例えばとボッＨ８，２は調整偏心体（図示せず）を介して ブロック１８．１に固定され、調整偏心体はピボット縦軸線に対して平行に回転 可能にされる。

ターレット１１３にはその周面１４に光学的読み取り装置２２が、横ビーム１８ ．５に固定された工具ヘッドに向かい合うように取付けられている。この読み取 り装置の構成は例えば第８図に示される。読み取り装置はいかなる場合も第４図 に工具２１に示されたコード、特にバーコード２３が自動的に読み取り可能なよ うに配置されている。このコード２３は工具へラド２１に固定された工具の位置 を表わす、相応した信号は読み取り装置２２によってターレント軸１５（第１図 ）によって案内された導線又は摺動接点を介して制御装置１６に送られ、制御装 置は工具を正しく案内することができるために、この情報をその走査フィールド １６．１を介して入力されなければならない。工具と係脱可能に固定可能な工具 ヘッド２１（第４図）又は２１′　の場合、コード２３は勿論工具収容部２４の 位置のみを示し、この位置は工具ヘッド２１又は２１°　の大きさによって異な り、即ちコード２３によって工具ヘッドに固定された工具の寸法が間接的に示さ れる。これに対して工具が工具ヘッドと固定されている場合、コード２３を介し て工具長従ってその加工端の箇所も示される。類似の読み取り装置２２′　はそ の他、第３図に示すように、クランプ装置１８にも配置されることができる。

工具ヘッド２１又は２１゛　を迅速かつ確実に差込み開口１８．６に固定するこ とができるために、差込み開口は迅速閉鎖装置を備えている。迅速閉鎖装置は第 ５図に詳しく表されておりかつ一側面にクランプキー２５．１を支持するキース ライダ２５から成る。クランプキー２５．１は第２図に実線で示された位置から 点線で示された位置に移動可能であり、点線で示す位置においてはクランプキー は工具へラド２１又は２１°（第４図）の頚溝２１．１に係入している。キース ライダ２５は合理的に円筒状に形成されており、その結果横ビーム１８の相応し た孔２６が容易に加工できる。この孔２５の内方にキースライダ２５が任意の装 置、例えば流体クランプ装置によって移動可能であるが、最も簡単な場合、操作 装置はねじ２７を備えている。第２図から明らかなように、ねじ２７はキースラ イダ２５を貫通しかつ横ビーム１８のねじ孔１８．７にねじ込まれる。キースラ イダ２５の戻し運動のために好ましくはばね２８が設けられている。

横ビーム１８．５はブロック１８．１に場合によっては回転ピボット１８．８を 介して結合されておりかつブロック１８．１に回転可能に固定されている。この 方法で横ビーム１８．５は一種の追加ターレットを形成する、そのわけは工具３ ′又は４°（第１図参照）は簡単な方法で工具３又は４の位置に達することがで きるからである。その際差込み開口１８．６の数は必ずしも２つに限定されず、 横ビーム１８．５はその各側にそれぞれ１つの差込み孔、場合によっては西独国 特許出願公告公報２３４１９９９からの提案に相応して２つ有することもできる 。この方法でターレット１３又は１１３の収容容量は多様化されることが明らか である。

しかし横ビーム１８．５が回転ピボット１８．８のまわりに旋回可能である特定 の場合には（その際ピボット１８．８に勿論締めつけねじのような相応した回り 止め装置が付設されている）、ねじ２７は第２図から明らかな個所に、即ちピス トンロッド１８．５の側面に、差し込むことができない。第３図及び第４図によ る実施例は第２図によるものと、各差込み開口１８．６の各々のためのねじ２７ （第４図）がターレット１３又は１１３（第１図、第２図）のラジアル方向の最 外側の面１８．９に即ちねじはターレット１３又は１１３の各位置において外方 へ延びている。このことはキースライダ２５は略ターレットのラジアル方向又は ブロック１８．１の縦方向に延びていることを意味する。

好ましくは第３図によるクランプ装置１８はターレット１３の液体導管２９又は クランプ装置１８の内方に格納されたダクト３０のための接続部をも有する。こ のダクト３０は、明らかなように、ピボット１８．２の平面の下方に位置する平 面内に位置しかつ冷却媒体又は潤滑媒体導管の接続のための出口３０．１．３０ ．２に繋がる。他の出口は、冷却媒体及び潤滑媒体を工具ヘッド２１．２１゛　 のダクト３１にもたらすために、差込み開口１８．６の内方に配設されている。

液体を工具ヘッド２１．２１′　のダクト３０からダクト３１に選択的に供給す るために、合理的にクランプ装置１８の面特に外面１８．９に、第６図から明ら かな止め弁又は切り換え弁のための操作装置ｆ３２にか設けられており、場合に よっては両方が設けられている。

その際工具ヘッド２１．２１°における導管系３１はこのヘッドの差込みピボッ ）　２１．２を貫通する。

この図示の差込みピボッ）　２１．２が円筒状に形成されているので、横ビーム １８．５の連結面１８．１０及び又は工具ヘッド２１．２１“がまわり止めのた めの突出部２１．３又は相応した凹部１８．１１を備えることが有利である。し かしこのことは、クラッチ面１８．１０が一種の摩擦クラッチとして形成され又 は歯付面にされている場合には、必ずしも必要ではなく、この場合にはこのこと はその都度工具に作用する回転トルクを最大に調整することができるために利用 されることができる。この場合、第５図の記載から明らかなようなねじ２７のね じ込みによって得られる調整された連結力及び許容最大の回転トルクを調整する ことができるために、結合部の形成のためにかつピボソ）２１．２上に軸線方向 に作用する引張力をクラッチ面１８．１０に向けるために役立つキースライダ２ ５を測定部材（ストレンゲージ、ピエゾクリスタル等）と接続する場合に有利で ある。

第３図から既に上記の読み取り装置２２゛　が認められ、読み取り装置は工具へ ラド２１の側面及びその上に取付けられるコード２３（第４図参照）の方向に向 けられている。第８図に基づいて記載されているように、この読み取り装置２２ °は差込みユニットとして形成されてもよい。これに相応して読み取り装置２２ ”の信号をターレット１３に供給しかつそこで数値制？ＩＩ　（第１図）に供給 するために、クランプ装置１８の当接面１８．３にも電気的差込みカップリング ３３が取付けられている。

その他、クランプ装置１１１１Ｂと工具ヘッド２１との間の回り止めのために、 工具ヘッドに凹部１Ｂ、１１に適合する突起２１．３を設けることは必要なく、 工具ヘッド２１は回り止めピンが突起２１．３として差込まれるための凹部を有 する。

第５図に迅速閉鎖装置のユニットを拡大して示す。

ねじ２７はその端でのみねし孔１８．７（第２図）へのねじ込みのためのねじ部 分２７．１を備えていることが明らかである。更に、軸線方向の引張力を差込み ピボット２１．２上に生じさせかつ工具ヘッド２１又は２１”をクランプ装置１ ８の所属のクラッチ面１８．１０に当接させるために、頚部２１．１の後面にの み当接されることが明らかである。このことは非常に剛固な結合を生じさせ、結 合部は加工の際に発生する振動を決して増大させず、反対に個々の部分の相異な る大きさのために相異なる共振振動数によって振動は未然に減衰される。

第７図に基づいて詳しく説明するように、クランプキー２５．１をビボッ）　２ １．２の１７４円に渡って案内することは有利である。ピボット２１．２を引締 めるために、頚部２１．１中に比較的僅かな進入深さで充分である。その際更に クランプキー２５．１と頚部２１．１の後壁との間に面接触が生じ、その結果こ れらの部分は高いクランプ力を吸収することができることは有利であり、このこ とは技術水準による構成では稀である。

圧縮ばね２８（キースライダ２５の強制的戻り案内に役立つ）を備えた構成はね じ２７がキースライダ２５で軸線方向の移動を阻止されることによる構成によっ ても代替されることができる。クランプ装置１８の一点鎖線で示す孔１８．１２ におけるばね２８の座及びこの孔の端に対するその支持は第５図から明らかであ る。

第５ａ図による僅かに相違する変形構成からクランプキー２５．１を備えたキー スライダ２５及び差込みピボット２１．８における頚部溝２１．１が認められる 。差込みピボット２１．２は冷却液体のためのアキシャル孔７６を有する。

孔中でキースライダ２５を貫通するねじ２７は２つのナツト７０を有し、ナツト はねじ２７上のキースライダ２５のアキシャル運動隙間を制限する。キースライ ダの回り止めのためにキースライダは縦溝７１を有し、縦溝には組立られた状態 において固定ねじ７２が嵌入する。固定ねじ７２は横ビーム１８にねし止めされ ている。キースライダはクランプキー２５．１と反対の方を向いた端で押圧ノー ズ７３を備え、押圧ノーズはキースライダ２５又はクランプキー２５．１がねじ ２７によって頚部２１．１の範囲から係脱位置に移動するや否や、その押圧面７ ４を差込みピボット２１．２の一端の位相７５に接触させる。キースライダ２５ が更にこの方向に移動すると、差込みビボッ）２１．２の係脱従って工具ヘッド の差込み開口１８．６からの係脱が行われる（第６図）。

このことは、長期の使用の際ビン２１．２と開口１８．６との間の非常に強力な 圧着又は付着が生じる場合に重要である。工具ヘッドの取外しはいつでも簡単に 可能である。

勿論ターレットの差込み開口１７の場合のように、クランプ装置１８に同様にＶ ＤＩ迅速閉鎖装置を設けることも考えられ、その際ジヨウ１９（第２図）は西独 間特許公開公報３３３０６５３の方法でも形成されることができ又は他の公知の 実施形態においても形成されることができる。しかし、第５図に示すピボット２ １．２の軸線方向におけるクランプ力による迅速閉鎖装置が利点を提供すること も明らかでありその結果この解決は場合によってはターレットの開口１７にも適 用可能である。

そのようなりランプ閉鎖装置によって実現される連結効果は第６図の方法による クラッチ面の相応した形状によっても増大されることができる。その際面１８／ １０は円錐クラッチの形式で円錐状に形成され（凸面）又は球欠状にも形成され ることができる。ヘッドも含めて工具をクランプ装置に任意の方向に差込み開口 １８．６のまわりに回動させたい場合、突出部及び凹部１８／１１をリプとして 形成することが合理的である。例えばこれらのリプ１Ｂ　／１１はクランプ面に 渡って対角線に経過し、この場合勿論１８０°の回転のみが可能である。

従ってこれらのリブは第６図から明らかな方法で差込み開口１８．６の軸線に対 してラジアルに配設されており、このことは−リブの間隔に従って一多数の回転 位置が可能である。

これに関連して第１図における工具４の曲折した端を考慮すれば、第６図による クラッチ面１Ｂ　／１０での工具ヘッドの角度位置の変化の際に工具尖端の相対 的位置も変えられる。そのような場合に矩形状の工具ヘッドの箇所に多角形のブ ロック部分を設けかつこれに種々の図示のものよりも多くの面を付設することが 合理的である。各面上で所属の小孔２３は工具の刃の位置を設定するために読み 取り装置２２又は２２”（第２図、第３図）に向かい合っている。

第６図から矩形ビーム１８．５の内方に設けられている弁のための操作装置３２ が明らかであり、それぞれ冷却液体又は潤滑液体の供給が制御可能である。弁は 各公知の構造であり得、かつ一本発明による構成では特別に興味のある構成とな っているが一制御装置１６（第１図）によっても操作可能であり、この場合電磁 弁が形成されている。２つの工作物が両チャック２．２゛　　に順次又は同時に 作業される場合、数値プログラムによって所望の順序で液体の供給が制御される ことができる。弁の簡単な構成は第１０図に示す。

たとえ第７図による構成が好適であるとしても、第５図による迅速閉鎖装置は種 々の方法で変形されることができることは既に上記の通りである。第７図はその 頚部中に２つのキースライダ１２５．２２５がそのキー面２５／１によって嵌入 しているピボット２１．２の端面を示す。その際作用は第５図に示すものと実質 的に同様であるが、ピボット２１．２の軸線方向におけるスラスト吸収する面が 拡大されている。論理的にキースライダはキースライダ１２５に基づいて一点鎖 線で示したように拡大されることもでき、その結果各スライダに丁度１８０＠に 達するキー面２５／１が得られる。しかしそのような場合単一のねじ１２７のた めに片側の負荷が生じ、その結果そのねじ部分はその負荷に耐えなければならな い。上記の一点鎖線で示した半体において、同様なねじが取付けられるが、この ことは取扱を容易にせず又はねじは両側からそれぞれ拡大されたキースライダの 中央に係合されなければならない。この場合２つのねじが操作され、その結果軸 線方向の引張力（これを吸収する面２５／１の拡大により）の増大は操作の負担 を軽減させる。１７４円しかカバーしないキー面２５／１の他の利点は明らかで ある。そのような構成はねじ２７又は１２７の均一力作用を確定し、その際操作 のために単一のねじで充分である。

その他このねじ１２７の構成は危険ではない。たとえ、キースライダ１２５．２ ２５の均一な相対運動を達成するために左ねじと右ねじを備えることとしてもこ こでは１つのねじ部分２７．１を設けることが充分である、そのわけは芯立てリ ングは全ての場合に軸線方向へのねじ２７のねじ込みによって行われることがで きるからである。全ての場合両キースライダ１２５．２２５の間にばねかばね２ ８（第５図）に相応して設けられる。しかじねじ１２７の軸線方向の移動が問題 とならない場合、勿論両キースライダ１２５．２２５のために２つの反対向きの ねじが設けられることができる。

第８図においてコード２３の読み取り装置が縦断面で示されている。その際予め 設定された照度を維持するためには光源３４、場合によってはＧａＡｓレーザダ イオードの形の照明装置を設けることで充分である。その光は合理的にはコンデ ンサ３５を介して、目盛プリズム３６を通って送られ、そこから光軸３７に沿っ てかつ転向プリズム３８を介して対物レンズ３９を通過する。対物レンズ３９は 合理的に広角対物レンズとして形成されておりかつこのことは２つの理由に基ず く。１つにはコード２３を有する工具ヘッド３１の面との距離は実際上の理由か ら減少されなければならないが、コード全体を把握するためには、対物レンズの 視野が充分である必要がある。２つには広角対物レンズは焦点深度に関して高感 度ではなく、その結果一定の公差の場合像の鮮明度が維持されることが知られて いる。

コード２３から光が対物レンズに対して垂直に反射されると、対物レンズ３９に 入射しかつ光軸３７に沿うその光路とる。目盛プリズム３６で光の部分が反射さ れかつ光軸３７゛　に沿って案内される。その除光は例えば行を怒知するダイオ ード（ダイオードアレー）を含むことができる像アナライザ４０に達する。これ らのダイオードはスライダレジスタ４１を介して周期的に走査され、その際評価 回路４２のその都度の電荷値が読み取り装置２２°の出力信号の調製のために供 給される。そこから信号が差込み接点３３”の１つを介してクランプ装置１８に かつ相応した導線及び差込み接点３３（第３図）を介して制御装置１６（第１図 ）に達する。

一方では読み取り装置２２はアナログ形式に形成されることができ、他方ではコ ード化及びコードの読み取りについて種々の可能性が設定される０例えば英国特 許公開公報２１２６９４３から他の目的のために、射出成形型のための識別コー ドを備えることが公知である。類僚のコードはそれぞれクランプ装置の連結面１ ８．１０に向かい合って位置し、その際ピボット状の突出部２１．３は電気信号 を伝達することができ、その際いかなる場合もそのような一列の差込みピボット が設けられている。他のコードはフィルムカセットにおけるフィルム感度のコー ド化のためのものから公知であり、かつそれに従ってここでも使用されることが できる。いかなる場合でも制御装置１６のために必要な寸法の自動的な入力が生 じ、その際時間の節約のみならず、誤操作の可能性も排除される。

第１図において２種類の工具３．４が示され、その中工具４は既に述べたように プランジカットカッタである。これに対して細い工具３はドルリ又はフライスと して形成されており、その場合一般に工具が回転し、工作物は静止しており、そ のような場合クランプ装置１８に回転可能な工具のための駆動装置を備えること が望ましい。第９図はこれに対する変形を示し、第１０図は他の変形を示す。

第９図によるクランプ装置１１８では体１８゜１の全長を貫通する軸４３が設け られており、軸はＶＤＩ　　ピボット１８．２とは反対側を向いた端に凹部４５ における駆動ピニオン４４を有する。ピボット１８．２がターレット１３の固定 開口１７に座着するや否や、ピニオン４４もターレット１３の駆動歯車４６と噛 み合う、歯車４６はターレットの端面２０から出力を受ける差込み４７に座着し かつターレット１３に関してラジアル方向に経過する軸４８に固定されている。

この軸４８は中空軸１５（第１図）が貫通している主軸（図示しない）から傘歯 車対を介して駆動されることができる。

明らかなように、歯車４６の外周はターレット１３の端面２０から突出している 。このことは、そのためにビニオン４４をこのブロック１８．１の限界面を越え て突出させることなしに、軸４３をブロック１８．１の内方で芯立て（第９図） して位置させることを可能にする。他方ではこの構成は、駆動軸４３を介さずに 接続されかつ歯車４６を備えたターレット１３に接続されるべきクランプ装置が 、歯車４６の突出している部分を収容するために、凹部４５を介して接続されな ければならないことを意味する。

たとえ、ターレットの伝動装置４６．４８への連結が他の方法で即ち歯車４６の 代わりに傘歯車を使用して行われるとしても、軸４３．４８の必要なずれを設定 することにより図示の平歯車伝動装置は特別に好適である。

横ビーム１８，５の範囲に好ましくは軸受ブロック４９が設けられており、そこ に軸４３の端並びに２つの他の軸５０．５１が支承されている。この端で軸４３ は傘歯車５２を有し、傘歯車は軸５０．５１の相応した傘歯車５３．５４と噛み 合う。軸５０．５１は差込み開口１８．６の内方にクラッチ、例えば爪クラッチ ５５を有し、爪クラッチは相応した広い孔へのビボッ）　２１．２（第４図）の 差込みの際に係合しかつそこで回転工具（ドリル、フライス等）の駆動のための 、ピボット２１，２を貫通する短い軸の駆動のための対抗クラッチ（図示せず） と係合するに至ることができる。

第３図に基づいて既に説明したように、ダクト２９．３０はピボット１８．２の 平面の下方に達する平面内に配設されている。ピボット状の突出部１８．２は従 って第１０図の断面図において一点鎖線でのみ示されている。両ダクト２９．３ ０の接続のためにダクト２９は合理的に差込み金具５７を備えた横孔５６を有し 、金具にダクトが接続される。ダクト３０は縦孔５８をも有し、縦孔は横ビーム １８．５に分岐されており、その際分岐ダクト５９は弁６０を介して閉鎖可能で ある。

弁６０は既に記載したハンドル３２によって操作可能であり、即ちハンドル（第 ６図）はねじ回しによって回転されることができかつ軸６１を回転させ、軸には 弁体６１が座しでいる。弁体６０は明らかな方法で対称的に形成されており、そ の結果弁体は１つの位置において部分ダクト６２を閉鎖しかつ部分ダクト６３を 開放するが、だの位置においては反対に部分ダクト６３が閉鎖されかつ部分ダク ト６１が開放される。閉鎖体６０の中間位置において両ダクト６２．６３が阻止 され、そして弁体６０を、弁体が４つの位置において画部分ダクトを開放するよ うに形成される。

液体は工具冷却のために役立つ。この場合、それぞれ１つの中央の冷却出口６５ を設け、この出口はピボッ）　２１．２のダクト３１（第４図）と接続される。

冷却媒体の流量の別々の調整のために絞り弁がそれぞれ部分ダクト６２．６３に 配設されているが、そこでは大抵の場合欠点が生ずる。第１０図においてそのよ うな絞り弁６６が縦導管５８中に示され、これらハンドル６７によって外方から 調整されることができる。

本発明の領域において多数の変形並びに図示の特徴が相互に組合され、また技術 水準の特徴とも組合されることができる。たとえ、本発明による特徴の組合せに よって迅速な工具交換が可能でありかつ全加工時間の短縮化が可能であるとして も、記載の構成解決のユニがクランプ装置１８又は１１８の構成及び使用とは無 関係にそれぞれ自体発明性を有することも理解される。

このことは特に第２図、第５図及び第７図に基づいて記載された迅速閉鎖装置に 通用するが、工具ヘッドのコード化及びその制御装Ｗ１６への信号の自動的入力 のための使用のためにも通用する。

ダクト３０は所望の場合シリンダピストン装置を介してキースライダの操作のた めにも利用されることができる。この場合そのような装置と部分ダクト６２．６ ３（第１０図）の間にそれぞれ１つのリリーフ弁が設けられることができ、それ ぞれまずキースライダが装置によって閉鎖位置に達しかつダクト３０における液 体圧力の上昇の際に液体は合理的に制御可能なリリーフ弁を介して冷却媒体出口 に供給される。

第５図に関連して、キー面２５．１が常に頚部２１．１上に向けられなければな らないことが理解される。キースライダ２５が円筒状に又はピボット状に形成さ れておりかつねじ２７がその縦軸線に対して偏心していることによって、第７図 に基づいて説明された利点が得られるのみならず、同時の回り止めの下に自動的 にもキー面２５．１の正しい位置が得られる。

一方上記の記載中で常にターレット１３又は１１３の単一の周面によってのみに ついてなされているが、ターレットが角をとられている場合には勿論多くの周面 が得られることができる。相異なる固定装置を装備することも可能であり、その 際その中の少なくとも１つが突出部１８．２に把持された固定面を保持するため のジヨウ等１９を備えた迅速閉鎖装置として形成される。

他の変形は、特に横ビーム１８．５がターレットとして形成されている場合、軸 ５０又は５１の１つのみが設けられていることにある。中ぐり及びフライス加工 のためのクランプ装置２′は駆動されないように形成されることもできる。その 上差込み開口１８．６の代わりに固定装置として差込みピボットが設けられるこ とも可能である。

記載のかつ前述の迅速閉鎖装置１７．１９及び２５．２７を標準接続部として形 成することも可能であり、その結果迅速閉鎖装置は従来の接続部に匹敵する。第 ９図及び第１０図による実施形態の場合、往復運動による加工のための工作機械 の構成では回転駆動は例えば既にクランプ装置、好ましくはこれに接続されるべ き工具ヘッドに設けられるべき偏心体を介して回転運動が往復運動に変換される ことができる。勿論このことは唯１つの可能性ではない、そのわけは第１０図に よる液体導管を備えた構成の場合特にそのような偏心体の代わりに液圧振動体を 設けることも考えられるからである。

２１，２ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．チャックによって幾何学的加工軸線にクランプ可能な工作物の加工のための 工作機械例えば旋盤にして、ターレットヘッドに渡って加工軸線のための標準平 面に位置する円に沿って分配された工具の交換装着のための固定装置を備えた少 なくとも１つの端面及び周面を有するターレットヘッドを備えたものにおいて、 少なくとも次の特徴の１つ、即ち ａ）ターレットヘッド（１３；１１３）の各固定装置（１７、１９）に特別のク ランプ装置（１８）が付設されておりかつ固定装置（１７、１９）によってター レットヘッド（１３；１１３）に固定可能であわ、その際各クランプ装置（１８ ）は少なくとも１つの別々の固定装置（２５、２７）を有し、この固定装置は迅 速閉鎖装置として形成されており、その幾何学的寸法は加工軸線（５、５７）に 関してそれぞれ正確に特定された位置に設定可能であり、その箇所でクランプ装 置（１８）が少なくとも１つづつ工具ホルダー（２１）を迅速閉鎖装置（２５、 ２７）のための接続部材（２１．１）に接続可能であること、 ｂ）各固定装置（１７、１９）に少なくとも１つのクランプ装置（１８）が接続 可能であり、クランプ装置はクランプ装置に設けられているクラッチ（４４；４ ５；５７）を介して機械側の工具駆動装置（２９；４６；５７）を各工具の駆動 装置のための駆動接続部（５２；５９）と接続されておりそしてクランプ装置は 工具固定面（２１．１、２１．２）の接続のための少なくとも１つの接続結合部 （１８．６）を有すること、 ｃ）固定装置（１７、１９）にそれぞれ１つのクランプ装置（１８）が固定可能 でありクランプ装置覆はターレットヘッド（１３；１１３）の周面（１４）を越 えてラジアルに延びておりかつ一端に固定装置（１７、１９）のための固定面（ １８．２）を有しかつそのラジアル方向外端にターレット軸線（１５）に対して 平行な軸線に沿って相互に向かい合いかつ相互に反対方向を向いた面（１８．１ ０）がそれぞれ１の迅速閉鎖装置として形成された工具保持ヘッド（２１又は２ １′）のための固定装置（２５、２７）を有すること、ｄ）工具と工作物の相対 運動のための数値制御された駆動装置（１６）と工具（３、４）の位置決めのた めの各工具寸法を与えるコード（２３）のための読み取り装置（２２、２２′） が接続されていること、 のうちの少なくとも１つの特徴を有する工作機械。 ２．クランプ装置がターレットヘッド（１３；１１３）の端面（２０）のための 当接面（１８．３）を備えた縦方向の少なくとも近似的にブロック（１８．１） を有し、その一端にターレットヘッド（１３；１１３）の収容開口（１７）中へ の差込みのための固定面を備えたピボット状の突出部（１８．２）が当接面（１ ８．３）から垂直に突出しており、これに対して他端で相互に向かい合った及び 相互に反対方向を向いた面（１８．１０）に、その中の１つの面は当接面（１８ ．３）に対して平行又は合致して配設されており、工具ヘッド（２１、２１′） のための収容装置（１８．６、１８．１０）が配設されており、それに各１つの 迅速閉鎖装置（２５、２７；２１．１）が付設されている請求項１記載のクラン プ装置。 ３．少なくとも次の特徴のうちの１つ、即ちａ）相互に向かい合い且つ相互に反 対方向を向いた少なくとも１つの面（１８．１０）を縦体（１８．１）に対して 垂直に配設されている横ビーム（１８．５）の端面を形放することｂ）好ましく は差込み開口（１８．６）の形の収容装置を有する端がブロック（１８．１）の 縦軸線に対して平行に又は同軸的的にされた軸線（１８．８）の回りにターレッ ト状に回転可能であること、 のうち少なくとも１つを有する、請求項２記載のクランプ装置。 ４．次の特徴のうちの少なくとも１つ、即ちａ）クラッチ（４４、４５；５７） と駆動接続装置（５２；５９）の間に設けられている駆動装置（４３、４４；３ ０、５８、６６）がクランプ装置の内方に格納されること、ｂ）クラッチ（４４ 、４６；５７）がピボット状の突出部（１８．２）の範囲にあること、 ｃ）駆動接続部（５２）の範囲に横軸（５０又は５１）の駆動のための各伝動装 置（５２〜５４）が、特に傘歯車（５２〜５４）を介して設けられていること、 のうちの少なくとも１つの特徴を有する請求項２又は３記載のクランプ装置。 ５．相互に向かい合い且つ相互に反対方向を向いた面（１８．１０）が工具ヘッ ド（２１、２１′）の回転位置の確定のための摩擦クラッチ又は爪クラッチの形 のクラッチ面（１８．１０；１８／１０）として形成されており、そして次の特 徴の少なくとも１つ、即ち、 ａ）クラッチ面（１８／１０）が工具ヘッド（２１、２１′）の相応した凹部及 び又は突出部（２１．３）を収容するための突出部及び又は凹部（１８．１１； １８／１１）を有し、これらは特にクラッチ面（１８／１１）に渡って延びてい るリブ（１８／１１）として形成されておりかつ合理的に収容装置を形成する差 込み開口（１８．６）に対するラジアル放射体として形成されていること、 ｂ）クラッチ面（１８．６）が平らな平面から偏して形成された、例えば円錐状 又は球欠円状であること、のうちの少なくとも１つを有する、請求項２項から４ 項までのうちのいずれか一記載のクランプ装置。 ６．クランプ装置は少なくとも１つのダクト（３０）を有し、場合によっては液 体の供給及び排出のためのダクトを有し、ダクトはその端のピボット状の突出部 （１８．２）の範囲にターレット側の接綾部（２９、５６）のための導管継手（ ５６、５７）を有しかつ他端の範囲まで延びており、そして少なくとも次の特徴 の少なくとも１つ、即ち ａ）ダクト（３０）が潤滑媒体のために設けられてること、ｂ）ダクト（３０） に迅速閉鎖装置の操作のための少なくとも１つの駆動装置が設けられていること 、ｃ）ダクト（３０）が少なくとも１つの制御弁（６０又は６６）を有し、制御 弁によって液体供給が少なくともダクト（３０）の部分範囲（５８）に対して絞 り可能及び又は閉鎖可能であり、その際弁（６０）は場合によっては例えば、特 に工具の迅速クランプの後に液圧駆動装置の開放のための切り換え弁として形成 されていること、のうち少なくとも１つを有する請求項２項から５項までのうち のいずれか一記載のクランプ装置。 ７．迅速閉鎖装置（２５、２７）が操作装置（２７）によって各収容装置（１８ ．６）に対して横に移動可能なキー面（２５．１）を有し、このキー面によって 工具ヘッド（２１、２１′）がクランプ装置（１８）の各面（１８．１０）に軸 線方向に固定可能でありかつ次の特徴の１つ、即ち ａ）操作装置が少なくとも１つのねじ部分、場合によっては逆向きの２つのねじ 部分を備えたねじ（２７）を有し、ねじは合理的にその縦軸線に対して偏心した 特に円筒状のスライダピボット（２５）に配設されており及び又はねじ部分をそ の端でクランプ装置（１８）の雌ねじ（１８．７）に押し込むためのねじ部分（ ２７．１）を有し、その際好ましくは反対方向へのキー面（２５．１）の移動は 雌ねじ（１８．７）とキー面（２５．１）との間に設けられているばね（２８） によって行われること、 ｂ）キー面（２５．１）は工具ヘッド部分の頸溝（２１．１）内に挿入可能な、 少なくとも１つの１／４円及び最大１／２円を形成するフランジが設けられてい ることｃ）キー面（２５．１）はブロック（１８．１）の縦方向に移動可能であ り、その際操作装置（２７、２８）は好ましくはピボット状の突出部（１８．２ ）とは反対方向を向きかつ突出部（１８．２）の縦方向に対して平行に位置する 面（１８．９）で終わりかつそこに手がとどくこと のうちの少なくとも１つを有する、請求項２項から６項までのうちのいずれか一 記載のクランプ装置。 ８．キー面（２５．１）の横断面を有する構造部分（２５）及びその収容開口が 矩形であり、及び又はキー面の端にカムが設けられており、カムは工具ヘッド（ ２１、２１′）の固定面との当接させられかつ操作装置によって駆動されかつこ れを迅速閉鎖装置から押圧する請求項２項から７項までのうちのいずれか一記載 のクランプ装置。 ９．収容開口への差込みのための差込み部分を備え、差込み部分（２１．２）は 頸溝（２１．１）を備えており及び又は工具ヘッド（２１、２１′）はその外面 に加工端の位置決めのための工具寸法を機械的に読み取り可能なコード（２３） を有する、請求項１項から８項までのうちのいずれか一記載の工具ヘッド。 １０．クランプ装置は僅かに寸法的に異なる一連のクランプ装置から成る各接続 装置に対して休止位置で交換可能であり、又は迅速閉鎖装置の幾何学的寸法の特 定された箇所の調整のための当接面の変更のための中間位置が各クランプ装置の ために設けられている、請求項２項から９項までのうちのいずれか一記載のクラ ンプ装置。