JPH0398732A - 工作機械 - 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】 本発明は、テーブルに対し相対的に走行可能な且つ主軸
台を担持した走行スタンドを有し、これに１つの互換性
工具マガジンが配置してあり、空間的に固定した架が走
行スタンドの走行範囲内にあり、この架に多数の互換性
工具マガジンが配置してあり、架と走行スタンドとの間
で工具マガジンを交換するため引渡装置を走行スタンド
及び架に配置してなる工作機械に関する。

前記押類の工作機械がドイツ特許出願明細書第３４４０
３５６号により知られている。

前記押類の工作機械は一般に周知であり、「走行スタン
ド式機械」と呼ばれている。かかる工作機械は所謂マシ
ニングセンタとしてフライス及び穴ぐり加工用に設計し
ておくことができ、工具交換装置により工具ホルダは工
具とともに工具マガジンと主軸台受容部との間を往復搬
送される。こうして、テーブル上に固定した工作物に順
次所定の仕方で数値制御により加工を施すことができる
。

加工課題が益々腹雑になってきているので］二作物をｉ
回の固定で加工するため益々多種多様な工具も必要とな
る。それ故ここで関心のある押類の工作機械にはできる
だけ多くの工具ホルダを受容するよう設計した工具マガ
ジンが装備された。しかしこの工具マガジンはテーブル
に対し各相対位置で工具交換を行うことができるよう走
行スタンドと一結に移動するので、工具マガジンが過度
に大きく又移動すべき質量も過度に大きくなることから
限界がある。

冒頭挙げたドイツ特許出願明細書第３４４０３５６号に
工具及び工具マガジンを自動交換する工作機械が記載し
てある。この周知工作機械は軸線を水平にした主軸を備
えている。

主軸台の横で、主輔台と一緒に走行可能な受取部に工具
マガジンが固着してある。工具マガジンが無限軌道を含
み、これが垂直な平面を固定する。この無限軌道内で工
具で案内してあり、工具軸線はやはり前記平面上を延び
ている。無限軌道の運動により、選定した工具を無限軌
道の前端位置に移動させることができ、この位置で工具
はその軸線が主軸軸線と平行になる。この工具と主軸受
容部との間の中央に短い二腕交換グリッパが配置してあ
り、これがやはり水平軸線の周りを回転可能である。こ
の交換グリッパにより工具は主軸の受容部と無限軌道の
前端位置との間で交換することができる。

走行可能な主軸台の背後に別の工具マガジン用に貯蔵部
が配置してあり、その中で複数、例えば５つの工具マガ
ジンが＝１ｔ！．べて支承してある。走行可能な主軸台
はいまやその受取部が工具マガジン佇蔵部の貯蔵場所と
整列することになる位置に走行することができる。この
位置において工具マガジンー式を主軸台と王具マガジン
貯蔵部との間で交換することができる。

この周知の工作機械では活性運動要素が全て走行可能な
主軸台に配置してあり、しかも受取部内にある工具マガ
ジンの無限軌道用駆動装置も又Ｔ？蔵部から主軸台への
工具マガジンの引渡しを実行する引渡駆動装置もそうで
ある。

それに伴い周知の工作機械は欠点として主軸台が重くて
複雑な運動機構を常に連行しなければならず、そのこと
で走行速度が低下し、主軸台駆動装置の動力も低下する
。更に周知工作機械の欠点として貯蔵部内に蓄えた工具
マガジンが完全に受動的であり、つまり既に指摘した引
渡駆動装置によって佇蔵部から取り出すことができるに
すぎない。

米国特許出願明細書第４２４０１９４号に記載された別
の周知の工作機械も同様である。

この周知工作機械でも複雑な工具マガジンが走行可能な
主軸台の位置と複数の空間的に固定した『５′蔵位置の
ｔつとの間で交換することができる。この周知の工作機
械では工具が円筒形ドラムの周面に配置してあり、ドラ
ムは水平軸線の周りを回転可能である。工具もこのドラ
ム内で軸線を水平にして配置してあり、主軸軸線はやは
り水平に走る。この工作機械において更に加わる欠点と
して工具は主軸台に位置する工具マガジン内で主軸軸線
に対し７垂直であり、比較的複雑な王具交換装置を設け
ねばならない。ちなみにこの周知工作機械にも先に述べ
た周知工作機械の諸欠点があり、即ちこの周知工作機械
でも活性ユニットが全て走行可能な主軸台に設けてある
。

東ドイツ特許出願明細書第２１６６６７号により知られ
ている別の工作機械でもやはり複雑な工具マガジンを空
間的に固定した貯蔵部と走行可能な主軸台との間で交換
することができる。この周知工作機械も主軸軸線が水平
である。（ＨＪ．（，この工作機械では工具マガジンが
回転木馬状の旧′蔵部内に配置してあり、貯蔵部は軸線
を水平にしたドラム状に構成してあり、その周辺には工
具マガジンを受容する案内レールが位置し、その工具は
半径方向を工具マガジン貯蔵部の方に延びている。

この周知の工作機械でも］二具マガジンの交換に必要な
要素は全て、工具マガジンの無限軌道用駆動要素同様、
走行可能な主軸台に配置してある。

ドイツ特許出願明細書第３６０７３９８号によりなお知
られている工作機械では水平面」二に無限軌道を有する
工具マガジンがマシニングセンタの裏側及び表側に固定
配置してある。この工具マガジンの背後を空間的に固定
したレールが走り、その上をそれにＨ）って工具キャリ
ジが空間内を走行可能である。工具キャリジがやはり工
具マガジンを含み、その無限軌道は垂直平而」二にある
。工具キャリジはマシニングセンタ後方の引渡位置に走
行することができる。この引渡位置において工具キャリ
ジに配置した工具交換装置によりマシニングセンタの工
具マガジンと工具キャリジの］二具マガジンとの間で工
具交換を行うことができる。このため工具キャリジの工
具マガジンの無限軌道は目動駆動装置により走行可能で
ある。

しかしこの周知の工作機械では欠点として、マシニング
センタの工具マガジンと工具キャリジの工具マガジンと
の間で工具交換を行う間、マシニングセンタ又は少なく
ともそのマガジンを空間的にｌｉ’，１定した拉置に移
動させねばならない。交換すべき工具が多数にのぼるの
でこのため多少の時間が必要となる一方、マシニングセ
ンタ又はその］―具マガジンは空間内で独自の運動を実
施する必要がない。それ故この周知工作機械では明らか
に空間的に固定した工具マガジンを有する空間的に固定
したマシニングセンタが前提となる。更に不可避な点と
して前記２つの工具マガジン間で工具交換を行う間マシ
ニングセンタが工作物に加工を施すことができない。そ
れに伴い、マシニングセンタ及び］二具キャリジの工具
マガジンがきわめて大きい点に鑑み、両工具マガジン間
で全ての工具を往復交換するまでに多少の時間が必要で
あることから停止時間もかなりとなる。

そこで本発明は、￥７頭述べた種類の工作機械を改良し
、或る加工課題から次の加工課題に移るとき装備変更時
間がなお一層少なくなるようにすることを「１的とする
。

この課題が本発明によれば、着脱可能なエネルギ粘合手
段を介（７］二具マガジンが架の位置にあるときも走行
スタンドの位置にあるときも駆動可能な自動マガジン駆
動装置を工具マガジンに備えることにより解決される。

本発明の根底にある課題がこうして完全に解決されるが
、それは、走行スタンドの工具マガジンの１つを工作物
で利用している間、架内に蓄えられた工具マガジンを装
備変更することができ、即ち新しい工具ホルダを装着す
ることができるからである。それ故、２つの加工課題の
間で上作機械の停止時間を減らすことが可能となる。つ
まりこの場合本発明による工作機械の高い工具容限は１
工具種で或る加工課題を遂行している間に工具マガジン
の架では既に新たな加工課題に備えて新しい工作物を準
備するのに利用することができる。この場合工作機械の
停止時間はテーブル上の工作物の組替時間に限定される
。更に、工作機械の制御を担当する作業員は古い工作物
に数値制御加工を施す間新しい加コ二課題のため単数の
（又は曳数の）別の工具マガジンを組み替える時間が十
分残っているので同じ作業員が古い工作物の加工の間に
新しい工具マガジンの装着を行うことができる。つまり
本発明によれば工作機械の作業員も時間的に一層うまく
活用することができる。本発明の利点として特に、装着
員がマガシン駆動装置を操作することにより工具マガジ
ンのさまざまな受容部を、外部から到達可能な装着位置
に移動させることができるので、工具マガジンが架の位
置にあるどきでも」二具マガジンの装着が節易となる。

本発明の奸ましい１，構成では主軸台が垂直な軸線を有
し、工具マガジンが工具用無限軌道を備え、これが水平
なテーブルと平行に延びている。

この処置の利点として格別ｒｉ純な運動経過が達成され
、それもしかも工具マガジンの交換時にも又工具交換時
にも達成される。

本発明による王作機械の好ましい１構成では架と走行ス
タンドとの間で工具マガジンを移動させる引渡駆動装置
が架に配置してある。

この処置の利点として走行スタンドの運動質計が減り、
更に、移動した走行スタンドに引渡駆動装置が配置して
ある場合のように引渡駆動装置の司法に過度に厳しい条
件を要求しなくてもよい。

本発明の実施例では工具マガジンを横に並べ及び／又は
上下で架に配置することができる。このことは好ましく
は工作機械の裏側、即ち工作機械の制御盤から離れた側
で可能である。

こうして架に多くの工具マガジンを行列状に配置し、走
行スタンドが単数又は複数の座標」二を走行することに
よりこれに接近できるようにすることができる。

その他の利点は明細書及び添付図面から明らかとなる。

以上指摘した特徴及び以下なお説明する特徴はその都度
記載した組合せにおいてだけでなく本発明の枠を逸脱す
ることなく別の組合せや単独でも勿論適用することがで
きる。

本発明の１実施例を図面に示し以下詳しく説明する。

図中１０は本発明による実施例の工作機械全体である。

これは工作物に主に穴ぐり及びフライス加工を施す所謂
マシニングセンタである。

基礎ｌ１上にテーブル１２、それもしかもロングベッド
テーブルが配置してある。走行スタンド１３がテーブル
１２に対し相対的に周知の如く走行可能である。走行ス
タンド１３に主軸台１４が主軸軸線１５を垂直にして設
けてある。

通常配置は走行スタンドｌ３がテーブル１２の長平方向
で水平軸線に沿って走行できるようなされている。主軸
台１４は走行スタンド１３上でこれに垂直な別の水平軸
線上を又垂直軸線に沿って走行可能である。従って主軸
台１４内で固定された工具は矢印１６で示唆したように
少なくとも３つの座標上を走行可能である。

コニ作機械１０は数値制御される。これに利用する制御
盤１７は工作機械１０の前部制御側に配置してある。

走行スタンド１３に設けてある工具マガジン２０は実質
的にテーブル１２と平行である。

工具マガジン２０は周知の如く平面図で見てＴ形又はＵ
形に構成することができる。

工具マガジン２０は交換可能に走行スタンド１３に配置
してある。

この交換に利用ずる引渡装置２１は走行スタンド１３で
も空間的に固定した架２４でも工作機械１０の裏側に配
置してある。引渡装置２１は例えばテーブル１２の長手
方向に垂直な方向で走行スタンド１３及び架２４に配置
したレールで構成することができる。

走行スタンド１３と架２４との間でＩ具マガジン２０の
交換を行うため走行スタンド１３は次に走行スタンド１
３及び架２４の引渡装置２１、例えば前記レールが互い
に整列することになる位置に移動する。この位置が第３
図に２０′で示唆してある。

この位置に達したなら架２４に配置した引渡駆動装置２
３が作動し工具マガジン２０を走行スタンド１３の引渡
装置２１から架２４の相補的引渡装置２１内にずらす。

引渡駆動装置２３は例えば空圧式ピストン・シリンダ装
置とすることができる。

架２４の複数の工具マガジン２０を交換に備えるため工
具マガジンは図中２０、２０ａで記入したように横に並
べて配置することができる。だがまた第１図に２０ａ，
２０ｂで示唆したように−１−下に位置決めすることも
可能である。容屓を更に高めるため工具マガジンは上下
で重ねて配置することもできる。この場合走行スタンド
１３は引渡装置２１と一緒に垂直及び水平方向に各引渡
位置に達するまで移動しなければならない。

図中符号２２としたマガジン駆動装置は工具ホルダを工
具マガジン２０の内部で無限軌道に沿って搬送するのに
利用される。こうして任意の各工具ホルダは工具マガジ
ン内で工具マガジン２０の取出し位置／装着位置へと移
動することができる。

このことは工具マガジン２０が走行スタンド１３に係止
してある場合順次所定の工具ホルダを工具交換のため準
備するのに役立つ一方、マガジン駆動装置２２は工具マ
ガジン２０が架２４の位置にある場合でも工具マガジン
２０の装備変更を行うのに利用することができる。

この点について第２、３図から認められるように工作機
械ＩＯの背後に装Ｎ　４．’ｓｒ置２５が設けてあり、
この（化置で、架位置にある工具マガジン２０ａの工具
ホルダを交換することができる。このためマガジン駆動
装置２２又は２２ａに着脱可能な結合手段を介しエネル
ギを供給しなければならず、そのため走行スタンド１．
　３にも架２４にも周知の差込式又はその他何らかの方
法で着脱可能な結合手段を設けておかねばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工作機械の１実施例の屯面図。 第２図は第１図に示す機械の平面図。 第３１９４は第１図に示す工作機械の側面図。 １０・・・［作機械 １２・・・テーブル １−３・・・走行スタンド １４・・・主軸台 １５・・・主軸台の軸線 １７・・・制御盤 ２０．２０ａ，２０ｂ・・・工具マガジン２１・・・引
渡装置 ２２・・・マガジン駆動装置 ２３・・・引渡駆動装置 ２４・・・架 ２５・・・装着｛１″１置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）テーブル（１２）に対し相対的に走行 可能な且つ主軸台（１４）を担持した走行スタンド（１
   ３）を有し、これに１つの互換性工具マガジン（２０）
   が配置してあり、空間的に固定した架（２４）が走行ス
   タンド（１３）の走行範囲内にあり、該架に多数の互換
   性工具マガジン（２０ａ、２０ｂ）が配置してあり、架
   （２４）と走行スタンド（１３）との間で工具マガジン
   （２０、２０ａ、２０ｂ）を交換するため引渡装置（２
   １）を走行スタンド（１３）及び架（２４）に配置して
   なる工作機械において、工具マガジン（２０、２０ａ、
   ２０ｂ）が自動マガジン駆動装置 （２２）を備え、着脱可能なエネルギ結合手段を介し工
   具マガジン（２０、２０ａ、２０ｂ）が架（２４）の位
   置にあるときも走行スタンド（１３）の位置にあるとき
   も前記駆動装置が駆動可能であることを特徴とする工作
   機械。 ２）架（２４）と走行スタンド（１３）と の間で工具マガジン（２０、２０ａ、２０ｂ）を移動さ
   せる引渡駆動装置（２３）を架（２４）に配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の工作機械。 ３）主軸台（１４）が垂直な軸線（１５） を有し、工具マガジン（２０）が工具用無限軌道を備え
   、これが水平なテーブル（１２）と平行に延びたことを
   特徴とする請求項１又は２記載の工作機械。 ４）工具マガジン（２０、２０ａ、）を横 に並べて架（１３）に配置したことを特徴とする請求項
   １〜３のいずれか１項又は複数項記載の工作機械。 ５）工具マガジン（２０、２０ａ、２０ｂ）を上下で架
   （１３）に配置したことを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１項又は複数項記載の工作機械。