JPH11197966A - ホルダがカップリングモジュールと付加的に多重カップリングとを有するマシニングセンタ - Google Patents

ホルダがカップリングモジュールと付加的に多重カップリングとを有するマシニングセンタ

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JPH11197966A
JPH11197966A JP10304732A JP30473298A JPH11197966A JP H11197966 A JPH11197966 A JP H11197966A JP 10304732 A JP10304732 A JP 10304732A JP 30473298 A JP30473298 A JP 30473298A JP H11197966 A JPH11197966 A JP H11197966A
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coupling
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machining
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Anton Schweizer
シュヴァイツァー アントン
Hans-Henning Winkler
ヘニング ウィンクラー ハンス
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Chiron Werke GmbH and Co KG
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重い及び/又は大物工作物の場合に、高い加
工速度及び加工精度が達成されるようにする。 【解決手段】 工作物(21)を加工するための各1つ
の加工空間を有する工作機械と、加工されるべき工作物
(21)を工作物ホルダ(19)内で固定させる固定ス
テーション(18)と、工作物ホルダ(19)を固定ス
テーション(18)と少なくとも1つの工作機械の加工
空間との間で搬送するローダとを備えたマシニングセン
タが記載される。工作物ホルダ(19)が、工作物(2
1)を正確な位置で固定するための自動ロック式固定要
素(53)を有する装置(51)を含む。この装置(5
1)が、固定要素(53)に流体エネルギーを供給する
ためのカップリングモジュール(66)と、多重カップ
リング(70)とを含み、この多重カップリングが測定
信号を伝送するのに役立ち、固定ステーション(18)
内でのみ使用され且つそこで選択的に結合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作物を加工する
ための各1つの加工空間を有する工作機械と、加工され
るべき工作物を工作物ホルダ内で固定させる固定ステー
ションと、工作物ホルダを固定ステーションと少なくと
も1つの工作機械の加工空間との間で搬送するローダと
を備えたマシニングセンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】このようなマシニングセンタがドイツ公
開特許第19516849号公報により公知である。
【0003】公知のマシニングセンタでは多数の工作機
械が相並べて配置されており、これらの多数の工作機械
の横にロード/アンロードステーションが設けられてお
り、そのなかに固定ステーションがある。固定ステーシ
ョン内で工作物が工作物ホルダに挿入されて、ローダの
旋回アームによって保持される。
【0004】工作物ホルダに新たな工作物を装着後、旋
回アームが旋回進入し、ローダが工作機械の1つへと移
動し、そこで旋回アームが再び旋回進出し、工作物ホル
ダはこの工作機械の加工空間内に設けられる装置ホルダ
内で固定される。工作物の加工後、工作物ホルダは他の
加工のために別の工作機械へと搬送されるか又はロード
/アンロードステーションへと搬送して戻されて、そこ
で加工済み工作物をなお加工されるべき工作物と交換す
る。
【0005】ローダの旋回アームが工作物ホルダを片側
で把持し、加工されるべき工作物をこの工作物ホルダが
やはり片側で把持する。加工空間内の装置ホルダも工作
物ホルダを片側で把持する。固定された工作物を一層良
好に心出しすることができるようにするために、選択的
に受け部を設けておくことができる。
【0006】ところで、公知のマシニングセンタでは、
特に、大物及び/又は重い工作物を加工する場合、工作
物若しくは工作物ホルダのハンドリングが欠点をもたら
すことが判明した。一方で、重い及び/又は大物工作物
が使用されるとき、加工精度と加工の再現性は意外なこ
とに低下する。工作物のハンドリングを全体として一層
低い速度で行うことによって、この欠点は一部除去し又
は少なくとも減らすことができる。しかしこれは、重い
及び/又は大物工作物を加工するとき高い加工精度及び
再現性を達成するために公知マシニングセンタでは工作
物交換時間が低減することを意味しており、これは当然
に欠点である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このことを背景に、本
発明の課題は、発明の属する技術分野に記載されたマシ
ニングセンタを改良して、特に、重い及び/又は大物工
作物の場合に、高い加工速度及び加工精度が達成される
ようにすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明の属する技術分野に
記載されたマシニングセンタにおいて、工作物ホルダ
が、工作物を正確な位置で固定するための自動ロック式
固定要素を有する装置を含み、この装置が、固定要素に
流体エネルギーを供給するためのカップリングモジュー
ルと、多重カップリングとを含み、この多重カップリン
グが測定信号を伝送するのに役立ち、固定ステーション
内でのみ使用され且つそこで選択的に結合されることに
よって、この課題は解決される。
【0009】本発明の根底にある課題がこうして完全に
解決される。
【0010】
【発明の実施の形態】重い工作物のときの精度損失の一
部は、これらの工作物が固定ステーション内で十分に制
御されることなく固定されて、加工空間内で十分確実に
は工作物ホルダ内で保持されないことに帰すことができ
ることを、本願の発明者達は認識した。いまやカップリ
ングモジュールを介して固定要素は固定ステーション内
でも加工空間内でも流体エネルギーが供給され、これに
より工作物は加工時及び位置決め時に確実に保持するこ
とができる。
【0011】いまや更に、加工空間内でその締付力が流
体エネルギーによって高められ且つ固定ステーション内
で能動的に開くことのできる自動ロック式固定要素を使
用することを、カップリングモジュールは可能とする。
固定ステーションと加工空間との間で搬送するときこの
自動ロック式固定要素がいまや工作物を確実に保持し、
工作物は装置内でその位置を変えることなくごく迅速に
移動し走行することができる。つまり、先行技術では、
特に、一部では十分な締付力が加えられず、工作物が工
作物ホルダ内で”滑る”ことがあることによって、加工
不正確さの生じることが判明した。
【0012】付加的に、本発明により設けられる多重カ
ップリングは、工作物を固定要素内で制御下に固定する
ことを可能とする。多重カップリングは、工作物の正確
な挿入を示す背圧問合せを介してストッパ等を点検する
ために、例えば空気圧接続を実現することができる。こ
の多重カップリングは固定ステーション内でのみ必要と
され、そこで選択的にのみ連結される。従って、多重カ
ップリングが開いていると加工空間内でも固定ステーシ
ョン内でも、固定要素を締付けるのに必要とされるカッ
プリングモジュールのみを含む回転分配器を介して装置
を回転させることが可能となる。背圧問合せ等のために
必要とされる数多くのカップリング要素は、固定ステー
ション内でのみその相手部材が必要とされる多重カップ
リング内に設けておくことができる。そのことから、新
規なマシニングセンタでは全体として設計上の利点が得
られる。
【0013】その際好ましくは、装置がその正面の少な
くとも一方に保持部品を有し、この保持部品を介して装
置が固定ステーション内及び加工空間内で受け部内に固
定され、固定ステーション内及び加工空間内に好ましく
は定置受け部と可動受け部が設けられており、両方の正
面に設けられる保持部品を介して装置が受け部の間で固
定される。
【0014】この場合利点として、装置自体も正確な位
置で保持され、加工されるべき工作物の重量と工具によ
って加えられる圧力とにかかわりなく装置の位置は、従
って固定要素によって装置で確実に保持される工作物の
位置は、両方の受け部によって正確に維持することがで
きる。こうして加工精度がいま一度かなり高まる。とい
うのも、加工空間内又は固定ステーション内で装置が未
制御下に傾き又は傾動することはないからである。
【0015】更に好ましくは、装置が少なくとも一方の
正面に位置決め部品を有し、受け部内で装置を固定する
とこの位置決め部品が受け部に設けられる他の位置決め
部品に係合する。
【0016】この場合利点として、旋回アームによって
搬送する間に装置の位置変化が何らの作用も示さないの
で装置の位置決めがなお一層正確となり、装置はいわば
加工空間内で固定されるときに再度整列される。このこ
とからも加工精度が高まる。
【0017】更に好ましくは、受け部に回転分配器が配
置されており、この回転分配器が、カップリングモジュ
ールに付属したカップリング要素と、位置決め部品に付
属した他の位置決め部品と、保持部品に付属した他の保
持部品とを有する。
【0018】この場合利点として、装置が加工空間内で
旋回することができる一方、工作物を確実に保持するた
めに同時に流体エネルギーが固定要素に送られる。
【0019】この場合好ましくは、カップリング要素を
有する結合装置が多重カップリングに付属して固定ステ
ーション内の受け部に設けられており、多重カップリン
グを開閉するためにこの結合装置が受け部にかかわりな
く走行可能である。
【0020】この場合利点として、結合装置が結合され
なかったとき、装置は加工空間内だけでなく固定ステー
ション内でも回転分配器を介して旋回することができ
る。この旋回は加工空間内では工作物を多面加工するの
に必要であり、固定ステーション内では新しい工作物を
固定する前に被加工工作物及び装置の吹付け、洗浄、等
のために必要である。いまや更に、装置が斜めの場合に
も固定ステーション内で工作物を交換することが可能で
あり、通常の水平位置にある装置には挿入することので
きない大物工作物を加工することができる。固定ステー
ション内にも設けられる回転分配器を介していまや固定
要素は、旋回にもかかわらず、工作物をまず受容するた
めに能動的に開閉することができる。次に装置が旋回さ
れ、多重カップリングを連結することができ、次に背圧
問合せを介して工作物の正しい位置が点検され、場合に
よっては固定要素が再度操作される。
【0021】その際、回転分配器と結合装置は異なる受
け部に又は同じ受け部に配置しておくことができる。
【0022】一般に好ましくは、装置の保持部品が中空
シャンクテーパを含み、装置を固定するために付属の中
空シャンクテーパ受容部が受け部に配置されている。
【0023】この措置は設計上有利であり、中空シャン
クテーパは一般に、例えば工具交換装置の方から、公知
である。工具交換装置ではそれらのテーパがスピンドル
の工具受容部に挿入され、それらの掴み溝を工具交換器
の掴みハンドが把持して、中空シャンクテーパをスピン
ドル受容部内の動作位置とマガジン位置との間で往復搬
送する。同様に、中空シャンクテーパ−以下、HSK−
がここでも使用され、装置はHSKとHSK受容部とを
介して受け部の間で固定され、旋回アームの掴みハンド
は装置を搬送するために掴み溝に作用することができ
る。これに関連して、カップリング要素をカップリング
モジュールと多重カップリングとに分割するのが特に有
利であり、回転分配器の故にHSKの近傍に配置される
カップリングモジュールは液圧用に必要な最低数のカッ
プリング要素のみを含み、つまり例えば3つの自動ロッ
ク式固定要素用に3つの部材を含む。多重カップリング
内に例えば空気圧用の14のカップリング要素と液圧用
の付加的カップリング要素が設けられている。多重カッ
プリングはカップリングモジュールから離して配置され
るので、掴み溝に作用するのに掴みハンドが必要とする
所要スペースはHSKの領域にある。
【0024】更に好ましくは、多重カップリングが、カ
ップリング要素を備えて一方の正面に配置される支持板
を含み、結合装置が、付属のカップリング要素を備えた
送り台を含み、支持板と送り台との間に鎖錠ユニットが
設けられている。
【0025】この鎖錠ユニットは、多重カップリングの
確実な連結をもたらし、従って確実な制御信号/測定信
号を生じ、そのことからも全体として加工精度、加工速
度が促進される。
【0026】その際一般に好ましくは、加工空間内でカ
ップリング要素を汚れから保護するために、支持板のカ
ップリング要素用カバーが設けられている。
【0027】この場合利点として、支持板上のカップリ
ング要素は汚れることがなく、結合装置の結合前に固定
ステーション内で吹き付ける必要がなく、そのことで時
間が節約され、従って加工速度が更に高まる。
【0028】その際更に好ましくはカバー用操作装置が
設けられており、好ましくはこの操作装置がローダに配
置されている。
【0029】これによっても加工速度が高まる。という
のもカバーはローダが固定ステーションと加工空間との
間を走行する間に載置し若しくは取り外すことができ、
この工程のために工作物交換時間中に付加的時間を設け
る必要がないからである。
【0030】一般になお好ましくは、ローダが2つの平
行な旋回アームを有し、これらの旋回アームが共通の旋
回モータを介して駆動されて、装置の各1つの保持部品
を把持し且つ搬送のためにそれ自身の間に受容する。そ
の際好ましくは、各旋回アームで二重掴み具が回転可能
に支承されており、この二重掴み具がそれに付属したH
SKの掴み溝を把持し、二重掴み具が互いに剛性に結合
されている。
【0031】この措置は加工精度も加工速度もなお一層
高めることになる。旋回アームと二重掴み具がいまやい
わば二重に設計され且つ二重に駆動されるので、重い工
作物を装着した装置も傾動が防止され、旋回進入後、受
け部が装置をそれ自身の間で固定することができるより
も前に、振動減衰過程を待つ必要はない。両側で駆動さ
れるので、旋回及び回転は、先行技術から知られている
ように工作物ホルダを片側で保持する場合よりも著しく
迅速に行われる。
【0032】
【実施例】図1に正面図で示すマシニングセンタ10で
は、(示唆しただけの)工作機械11、12、13が相
並べて配置されている。工作機械11、12、13の横
にロード/アンロードステーション14が設けられてい
る。
【0033】工作機械11、12、13はそれらを完全
に取り囲む外装15を有し、いずれの工作機械11、1
2、13でもこの外装に操作扉16が設けられており、
この操作扉を通して操作員は加工空間17に接近可能で
ある。個々の工作機械11、12、13においてこれら
の操作扉16を通して整備・サービス措置は実施され
る。
【0034】ロード/アンロードステーション14には
概略示唆しただけの固定ステーション18が設けられて
おり、この固定ステーション内で個々の工作物ホルダ1
9に加工されるべき工作物21が装着される。こうして
工作物21を備えた工作物ホルダ19はローディング装
置22によって個々の工作機械11、12、13へと搬
送され、そこで各加工空間16内に入れ替えられて加工
される。仕上げ加工された工作物21は工作物ホルダ1
9と共に加工空間17から固定ステーション18へと搬
送して戻され、そこで新たに加工されるべき工作物21
と交換される。
【0035】図1から更に認めることができるように、
各工作機械11、12、13とロード/アンロードステ
ーション14とに制御盤23が設けられており、この制
御盤を介して通常の操作入力を行うことができる。
【0036】図1に示す新規なマシニングセンタ10で
はローディング装置22がローディング空間25内に配
置されており、このローディング空間は工作機械11、
12、13の加工空間17の下方、好ましくは外装15
の内部にある。このローディング空間25内でローダ2
6は案内レール27に沿って往復動して、工作物21を
含む工作物ホルダ19を固定ステーション18と加工空
間17との間、又はさまざまな工作機械11、12、1
3の個々の加工空間17の間で搬送する。
【0037】図2には図1のII−II線に沿った部分
的横断面図で工作機械12が示してあり、加工空間17
内で工作物を加工するために設けられる主軸頭29が示
唆されている。
【0038】工作機械12がベース31を含み、概略示
唆された工作物テーブル32がこのベース上に設けられ
ており、この工作物テーブルがいわば加工空間17内で
作業面33を固定させる。工作物テーブル32上に配置
されている装置ホルダ34は、工作物ホルダ19を把持
し、且つ工具で加工する間主軸頭29内で保持するため
の定置受け部として装備されている。図2において1
9’は仕上げ加工された工作物を保持する工作物ホルダ
である。工作物ホルダ19’は円で概略示唆されている
だけである。
【0039】ローディング穴36を通してローディング
空間25は加工空間17と結ばれている。カバー37が
設けられており、汚れがローディング空間25内に達す
ることのないように、加工空間17内で工具によって工
作物を加工する間このカバーは閉じている。
【0040】カバー37は2部分構成であり、図2で上
を向き且つ作業面33の方に傾いた摺動カバー38と、
作業面33に対してほぼ垂直に延びて作業面の方に閉じ
ることのできる開閉カバー39とを含む。認めることが
できるように、摺動カバー38が開閉カバー39上に広
がり、周囲に飛び跳ねる切削油剤、周囲を浮遊する切
屑、等も摺動カバー38と開閉カバー39との間を通し
てローディング空間25内に達することがない。
【0041】図3にはいまや、カバー37が開き、この
場合工作機械11の加工空間17の下の領域にローダ2
6が移動した状況が、図2と同様の図示で、但し図1の
III−III線に沿って示してある。
【0042】このローダ26はいわば自走式工作物交換
器40であり、案内レール27に作用する駆動ユニット
41とモータ42とを有する。この駆動ユニットは、横
断面が好ましくは異形化された案内レール27に沿って
ローダ26の走行性を好適にもたらす。
【0043】走行可能な工作物交換器40は更に、開閉
可能にこれに固着された旋回アーム43を有し、図3で
はこの旋回アームが引き込まれて、ローディング空間2
5内にある。旋回アーム43の上端に配置されている回
転可能な二重掴み具44は一方のハンドで工作物ホルダ
19を担持し、他方のハンドはなお空いている。
【0044】図3に更になお認めることのできる通常の
ケーブル装置45はローダ26用に電気、空気圧、場合
によっては液圧の接続部46を用意し、接続部46を介
してローダを付属の制御装置/制御盤23に接続する。
【0045】図3では更に、開閉カバー39の背後に配
置される工作物テーブル47を認めることができ、これ
が可動受け部48を担持しており、工作物ホルダ19を
一層良好に心出しするためにこの受け部はモータ49に
よってレール50上を走行可能である。
【0046】概ね図3に一致した図4の図示では、旋回
アーム43がローディング穴36を通して加工空間17
内に旋回し又は進出し、そこで二重掴み具44は工作機
械11によって既に加工された工作物を担持する工作物
ホルダ19’を既に把持している。図4の平面で180
°の旋回運動によっていまや工作物ホルダ19と工作物
ホルダ19’が交換され、図2に認めることのできる装
置ホルダ34はなお未加工の工作物を有する工作物ホル
ダ19を引き取ることができる。次に旋回アーム43は
再び引き込まれ又は引き入れられ、図3に示す位置を占
める。
【0047】最後にカバー37が閉じられ、工作機械1
1の加工空間17内で新たな工作物の加工を行うことが
でき、ローダ26は工作物ホルダ19’を他の工作機械
又はロード/アンロードステーション18へと運び、そ
こで、なお加工されるべき工作物を固定ステーション1
8内で装着された工作物ホルダ19と交換する。
【0048】図5には固定ステーション18が拡大して
詳細に示してある。この場合本発明によれば計量板の態
様の装置51が工作物ホルダ19として役立ち、概略示
唆した工作物21を両側で固定させるためにこの装置は
底板52上に自動ロック式固定要素53を有する。底板
52の長さ及び幅を選択することによって装置51は任
意の嵩高工作物21を受容することができ、好ましくは
相向き合う固定要素53によってきわめて重い工作物2
1も確実に保持することができる。
【0049】装置51は更に、それぞれ底板52に結合
された2つの正面板54、55を有する。通常の掴み溝
を有するそれ自体公知の中空シャンクテーパ56若しく
は57が正面板にそれぞれ設けられている。このような
中空シャンクテーパ56、57は、特に、自動工具交換
装置において工具ホルダとして利用される。
【0050】図5の58、59に概略示唆されている2
つの掴みハンドは装置51を定置受け部35と可動受け
部48との間で正確な位置で保持する。通常の締付セッ
トを有する中空シャンクテーパ(HSK)受容部60が
定置受け部35に設けられており、通常の締付セットを
有するHSK受容部61が可動受け部48にやはり設け
られている。HSK56、57はHSK受容部60若し
くは61とまったく同様に保持部品62であり、これら
の保持部品を介して装置51は固定ステーション18内
で強固に固定させることができる。このために掴みハン
ド58、59が装置51を矢印63の方向に移動させ、
HSK56がHSK受容部60内に固定される。次に可
動受け部48はモータ49によってレール50上を矢印
64の方向で、HSK57がHSK受容部61内で固定
されるまで、左に移動する。
【0051】HSK57の下に配置されているカップリ
ングモジュール66がカップリング要素67を担持して
おり、このカップリング要素が可動受け部48のカップ
リング要素68と協動し、固定要素53を操作するため
の流体エネルギーが導管69を介して装置51に供給さ
れる。一般に液圧ベースで供給されるこの流体エネルギ
ーを介して工作物21は装置51内に固定させ若しくは
装置から再び取り外すことができる。ローダ56によっ
て装置51を搬送する間に工作物21がその位置を変え
ることのないように、固定要素53は自動ロック式であ
る。
【0052】固定ステーション18内でも各工作機械1
1、12若しくは13の各加工空間17内でも利用され
るカップリングモジュール66を補足して装置51は、
なお、固定ステーション18内でのみ使用される多重カ
ップリング70を有する。この多重カップリング70は
正面板55に固着された支持板71を含み、この支持板
に複数のカップリング要素72が設けられており、その
うち図5の側面図には1つだけ略示されている。
【0053】支持板71は送り台74を担持した結合装
置73と協動し、この送り台はモータ75を介して図5
で左方向に走行することができる。カップリング要素7
2に対応したカップリング要素が送り台74に設けられ
ているが、図5の図示には見ることができない。
【0054】多重カップリング70を介してホース76
に圧縮空気が供給され、この圧縮空気は空気圧背圧問合
せに利用される。ホース76aは固定要素53に接続さ
れており、工作物21用位置点検に利用される。
【0055】工作物21の正しい位置での固定に係わる
装置51用機能、従って固定ステーション18内でのみ
必要とされる機能は、多重カップリング70を介して用
意される。工作機械11、12、13内にやはり可動受
け部48が、但し結合装置73なしに、設けられてい
る。
【0056】図6には、図5と同じ図示で、装置51が
定置受け部35と可動受け部48との間で強固に固定さ
れている状態が示してあり、但し結合装置73はまだ結
合されていない。
【0057】この状態のとき装置51はその旋回軸78
の周りで二重矢印79の方向で往復旋回することができ
る。その際、既に連結されたカップリングモジュール6
6は、後に図9に関連してなお説明するように可動受け
部48の回転分配部と協動するので邪魔にならない。
【0058】一方で、装置51をあらゆる側から洗浄
し、吹き付けることができるように、従ってつまり切屑
や付着する切削油剤を加工済み工作物21から取り除く
ことができるように、固定ステーション18内での装置
51の旋回は必要である。更に、加工済み工作物21を
取り出したのちに装置51自体も適切に洗浄される。
【0059】装置51は、いまや、ごく大物及び/又は
重い工作物も担持するように設計されている。これらの
工作物は、幾何学的配置に応じて、図6に示す水平位置
から旋回軸56の周りで旋回進出した装置51からのみ
取り出し若しくはこの装置内に挿入することができる。
しかし、この工作物交換のためには、図5に図示された
固定要素53が傾動位置でも操作可能であることが必要
である。それ故に、既に触れた回転分配器を介してホー
ス69の液圧供給が行われる。
【0060】ここで付言しておくなら、工作機械内にも
このような回転分配器が設けられている。自動ロック式
固定要素53の締付力は、ローダ26によって装置51
を搬送する間に工作物21にその位置を維持させるのに
確かに十分な大きさではある。しかしこの保持力は加工
中に工作物21をその位置で保持するのには十分でな
い。このためにやはりホース69を介した液圧供給が予
定されている。加工中に計量板の態様の装置51を旋回
させねばならないので、各工作機械11、12、13内
に設けられる可動受け部58は、後に図9に関連して説
明する回転分配器をやはり含んでいる。
【0061】図7には、図6と同じ図示で、モータ75
が結合装置73の送り台74を左方向に摺動させて、送
り台74の結合要素がいまや支持板71のカップリング
要素72に係合した状態がいまや示してある。送り台7
4のカップリング要素81が例示的に図示されている。
【0062】図8は、装置51の正面板55を図5の矢
印VIIIの方向に見た平面図である。認めることがで
きるように、支持板71は空気圧用に合計14のカップ
リング要素72を含み、更に液圧用に2つのカップリン
グ要素82と鎖錠ユニット用の差込部品83が設けられ
ている。
【0063】HSK57の下方のカップリングモジュー
ル66が液圧用に3つのカップリング要素67を含み、
これらのカップリング要素67が工作機械11、12、
13内でも使用される一方、多重カップリング70は−
既に何度か触れたように−固定ステーション18内での
み使用される。
【0064】HSK57の横に位置決め部品としてなお
心出しピン84が図示されており、カップリング要素6
7に対する剪断力を防止するために、装置51の旋回と
正確な位置での連結がこの心出しピンを介してもたらさ
れる。
【0065】図9は、図8に対して相補的に、可動受け
部48を図5の矢印IXの方向に見た平面図である。送
り台74はレール85を介して図9の図示平面に対して
垂直に走行可能に、それ自身も走行可能な受け部48で
支承されている。図9が示すように、送り台74はカッ
プリング要素82に対して相補的な液圧用カップリング
要素86を有し、且つブシュ部品87を担持しており、
このブシュ部品が支持板71の差込部品83と一緒に鎖
錠ユニットを形成し、送り台74が支持板71に接近す
るときこの鎖錠ユニットを介して多重カップリング70
は確実に位置決めされ且つ鎖錠される。
【0066】送り台74が固定ステーション18内の可
動受け部48の箇所にのみ設けられている一方、以下に
説明する残りの受け部48は工作機械11、12、13
内にも挿入されるものに一致している。
【0067】可動受け部48が回転分配板88を含み、
この回転分配板は矢印79の方向で旋回可能に円形ガイ
ド89内で案内される。HSK受容部61とカップリン
グ要素67に付属したカップリング要素68との横で、
回転分配板88は正面板55に配置される心出しピン8
4用の受容部90を位置決め部品としてなお担持してい
る。
【0068】一方でHSK57とHSK受容部61との
協動、他方で心出しピン84と受容部90との協動によ
って、装置51は回転分配板88を基準に心出しされ、
回転分配板88が旋回軸78の周りを回転するとき旋回
力は心出しピン84と受容部90とを介して装置51に
伝達され、つまりカップリング要素67/68に対する
剪断力がこれによって防止される。
【0069】こうして、可動受け部48にかかわりなく
走行可能な結合装置73によって固定ステーション18
内に14の空気圧接続部と2つの他の液圧接続部が用意
され、装置51が図5、図6又は図7に示す水平位置の
ときこれらの接続部を通して装置は他の機能/問合せを
与えることができる。結合装置73が結合されておらず
又は設けられていない場合、装置51は回転分配板88
を介して旋回することができ、固定要素53を外し、閉
じ、そして保持するために必要な液圧接続部はカップリ
ング要素67/68を介して用意される。
【0070】図10に示す装置51はいまやローダ26
によって把持されて、ローディング空間25内に旋回進
入している。図10は図8の図に相当する装置51の平
面図である。
【0071】ローダ26の上側領域のこの略示図ではロ
ーダ26の支持部品92が中断されており、装置51を
見易くするために残りは破線で示してあるだけである。
【0072】支持部品92でまず旋回アーム43が支承
されており、この旋回アームは旋回軸93の周りで旋回
することができる。装置51を担持した掴みハンド58
と空いた掴みハンド58’とを含む二重掴み具44が回
転軸94の周りで回転可能に旋回アーム43の他端で支
承されている。各掴みハンドに係止爪95が設けられて
おり、この係止爪は掴みハンド58の場合進出して、H
SK57を掴みハンド58内で保持している。掴みハン
ド58’では係止爪95が進入しており、旋回アーム4
3が旋回進出して二重掴み具44が適宜に回転すると、
この掴みハンド58’は装置を工作機械の加工空間から
取り出すことができる。
【0073】このために必要な駆動装置が一方で旋回モ
ータ96を含み、この旋回モータが歯付ベルト97を介
して歯車98を駆動し、この歯車は旋回アーム43に結
合されて、旋回軸93に嵌着されている。旋回モータ9
6は更に第2歯付ベルト99を介して歯車100に結合
されており、この歯車は回転不可能に連結棒101に嵌
着されている。旋回アーム43に対して平行な旋回アー
ムがなお説明する仕方でこの連結棒を介して別途駆動さ
れる。なお触れておくなら、旋回モータ96が当然に独
自の歯車102を有し、この歯車に2つの歯付ベルト9
7、99が並べて配置されている。
【0074】旋回軸93内に同軸で配置されているトル
クモータ103が、歯付ベルト104を介して、捩り剛
性に二重掴み具44に結合された歯車105を駆動す
る。トルクモータ103を旋回軸93上に配置すること
によって、二重掴み具44の駆動は旋回アーム43のそ
の都度の位置にかかわりなく可能となる。
【0075】図10が更に示すように、装置51の支持
板71は覆うための蓋106を備えており、略示された
だけの操作装置107がこの蓋に付属して設けられてい
る。
【0076】図10の矢印XIに沿った略示図である図
11ではこの操作装置107が右下に詳しく示されてお
り、そこに認めることができるように、操作装置107
用駆動ユニット108がローダ26の支持部品92に固
着されている。図10、図11に示す旋回進入状態のと
き支持板71は操作装置107の直前にあり、操作装置
は蓋(106)を取り外し/載置するために直線運動を
実施しなければならないだけである。蓋106の役目と
操作装置107の機能は以下に図12、図13に関連し
て説明される。
【0077】図11の上側範囲に認めることができるよ
うに、二重掴み具44に対して平行に他の二重掴み具4
4’が設けられており、2つの二重掴み具が相互に間隔
を有し、この間隔によって、二重掴み具は各掴みハンド
58、58’でもって、そのために設けられている装置
51のHSK56、57を把持することが可能となる。
二重掴み具44にのみ示された係止爪95は装置51が
逸失不可能に保持されるようにする。
【0078】2つの二重掴み具44、44’が剛性軸1
10によって回転不可能に互いに結合されており、いわ
ば両方の二重掴み具44、44’が駆動され、二重掴み
具44、44’が回転軸94の周りで回転するとき装置
51が傾くことはこれによって防止される。
【0079】平行な二重掴み具44’は、旋回アーム4
3に対して平行に配置されて駆動される他の旋回アーム
43’に嵌着されている。この平行駆動は連結棒101
を介して行われ、この連結棒に歯車100から離して他
の歯車111が嵌着されており、この歯車が歯付ベルト
112を介して歯車113に噛み合い、この歯車がやは
り捩り剛性に軸114に結合されており、この軸を介し
て旋回アーム43’が回転可能である。
【0080】図11の右側になお認めることができるよ
うに、トルクモータ103のモータ軸115が内歯車9
8内を延びている。モータ軸15が外端で歯車116を
担持しており、この歯車が歯付ベルト104を介して歯
車105に噛み合い、この歯車がやはり捩り剛性に軸1
17に結合されており、この軸が剛性軸110に固着さ
れている。
【0081】こうして旋回モータ96が両方の旋回アー
ム43、43’を同期して駆動し、工作物がきわめて重
く又は大物である場合でも装置51は迅速確実にローデ
ィング空間25から加工空間17内に若しくは固定ステ
ーション18内に旋回させることができる。更に、両方
の二重掴み具44、44’が軸110を介して剛性に結
合されていることによって二重掴み具44、44’の回
転も同期して行われ、装置51はごく迅速に交換するこ
とができる。移動すべき質量が高いことから装置51の
旋回時及び回転時に振動が発生すると、装置51を定置
受け部35と可動受け部48との間で固定させることが
できるよりも前に、この振動が減衰するのを待たねばな
らないが、このような振動はこのきわめて剛性のシステ
ムによって防止される。しかし、こうした動揺/振動が
生じないので、装置を一層迅速に交換することができる
だけでなく、装置51の搬送中に自動ロック式固定要素
53のみによって保持される工作物21も一層確実にそ
の位置で保持され、特に、複数の工作機械11、12、
13によって順次加工されねばならないような工作物の
場合に、加工精度が高まる。工作機械11、12、13
の加工空間17内で個々に固定する間、工作物21は装
置51上でその位置を変えない。というのも、工作物は
確かにきわめて迅速に移動するのではあるが、しかし振
動・動揺しないからである。
【0082】最後になお図12に、既に図10、図11
から公知の支持板71用蓋106が示してあり、図12
は支持板71に向き合う蓋106の側面の平面図であ
る。蓋106はカップリング要素72用受容穴118と
カップリング要素82用受容穴119と鎖錠ユニットの
差込部品83用受容穴120とを有する。更に、蓋10
6の上縁と下縁とに保持溝122、123が設けられて
おり、図13に示すように操作装置107のジョー12
4、125がこれらの保持溝に係合する。
【0083】図13の断面図に認めることができるよう
に、受容穴120内に少なくとも1つのボールばね係止
部126が設けられており、このボールばね係止部を介
して蓋106が差込部品83上で係止される。
【0084】ジョー124、125は操作装置107の
空気圧操作式掴み具128に固着されており、この掴み
具はやはり案内棒129を介して摺動可能にローダ26
の支持部品92で案内されている。駆動ユニット108
によって操作棒130が掴み具128内に達する。それ
自体公知の仕方で、駆動ユニット108の操作前にまず
ジョー124、125が空気圧で開かれ、次に操作棒1
30を介して掴み具128が図13で右方向に引っ張ら
れ、これによって蓋106が開放され、装置51が工作
機械11、12、13の加工空間17内に旋回進入する
とき、蓋が支持板71に留まるように、配置はなされて
いる。いまや工作機械11、12、13の加工空間17
内の多重カップリング70は蓋106によって汚れから
保護される。
【0085】他方で、装置51を固定ステーション18
内に旋回進入させる場合、既にローダ26の走行時に操
作装置107を介して蓋106が支持板71から引き離
され、装置51が固定ステーション18内に旋回進入す
るとき多重カップリング70が自由となり、結合装置7
3はここで結合することができる。勿論、各装置51に
付属して独自の蓋106が設けられており、この蓋は固
定ステーション18内でのみ操作装置107によって担
持される。装置51が新たな工作物を装着してローディ
ング空間25内に旋回進入したなら、操作装置107は
ローダ26が第1工作機械11、12又は13の方に移
動する間に蓋106を支持板71に再び載置し、蓋10
6の載置及び取外しのために付加的機械時間が必要では
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】新規なマシニングセンタを一部切欠いて示す正
面図である。
【図2】ローディング空間内のローダを除いて図1のマ
シニングセンタをII−II線に沿って示す断面図であ
る。
【図3】ローダが所定の位置にあり、旋回アームが引き
込まれている、図1のIII−III線に沿った断面図
である。
【図4】図3と同じ図示であり、但し旋回アームが引き
出されている。
【図5】加工されるべき工作物を受容する装置を有し、
この装置が定置受け部と可動受け部との間で固定可能で
あり、但しなお掴みハンドによって担持されるようにな
った新規なマシニングセンタの固定ステーションを拡大
して示す側面図である。
【図6】図5と同じ図示であり、但し装置が可動受け部
と定置受け部との間で固定されている。
【図7】図6と同じ図示であり、但し多重カップリング
が結合されている。
【図8】多重カップリング用支持板を有する図5の装置
の可動受け部に向き合う正面の平面図である。
【図9】結合装置を有する図5の可動受け部の平面図で
ある。
【図10】旋回アームと二重掴み具とを有するローダの
上側領域の図示、つまり可動受け部に向き合う側面を図
2と同様に示す図である。
【図11】ローダを図10の矢印XIに従って見た略示
図である。
【図12】図10に示す装置の蓋の平面図である。
【図13】図11の操作装置の略示側面図である。
【符号の説明】
10 マシニングセンタ 11,12,13 工作機械 14 ロード/アンロードステーション 15 外装 16 操作扉 17 加工空間 18 固定ステーション 19 工作物ホルダ 21 工作物 22 ローディング装置 25 ローディング空間 27 案内レール 29 主軸頭 31 ベース 32 工作物テーブル 33 作業面 34 ホルダ 36 ローディング穴 37 カバー 38 摺動カバー 39 開閉カバー 40 工作物交換器 41 駆動ユニット 42 モータ 43 旋回アーム 44 二重掴み具 45 ケーブル装置 46 接続部 47 工作物テーブル 48 可動受け部 49 モータ 50 レール 51 装置 52 底板 53 固定要素 54,55 正面板 56,57 中空シャンクテーパ 60,61 中空シャンクテーパ受容部 62 保持部品 66 カップリングモジュール 67,68 カップリング要素 70 多重カップリング 71 支持板 72 カップリング要素 73 結合装置 74 送り台 76 ホース 78 旋回軸 81,82 カップリング要素 83 差込部品 84 心出しピン 85 レール 86 カップリング要素 87 ブシュ部品 88 回転分配板 89 円形ガイド 90 受容部 92 支持部品 93 旋回軸 94 回転軸 95 係止爪 96 旋回モータ 97 歯付ベルト 98 歯車 99 歯付ベルト 100 歯車 101 連結棒 103 トルクモータ 104 歯付ベルト 105 歯車 106 蓋 107 操作装置 110 剛性軸 111 歯車 112 歯付ベルト 113 歯車 114 軸 115 モータ軸 116 歯車 117 軸 119,120 受容穴 122,123 保持溝 124,125 ジョー 126 ボールばね係止部 128 空気圧操作式掴み具 129 案内棒 130 操作棒

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工作物(21)を加工するための各1つ
    の加工空間(17)を有する工作機械(11、12、1
    3)と、加工されるべき工作物(21)を工作物ホルダ
    (19)内で固定させる固定ステーション(18)と、
    工作物ホルダ(19)を固定ステーション(18)と少
    なくとも1つの工作機械(11、12、13)の加工空
    間(17)との間で搬送するローダ(26)とを備えた
    マシニングセンタにおいて、工作物ホルダ(19)が、
    工作物(21)を正確な位置で固定するための自動ロッ
    ク式固定要素(53)を有する装置(51)を含み、こ
    の装置(51)が、固定要素(53)に流体エネルギー
    を供給するためのカップリングモジュール(66)と、
    多重カップリング(70)とを含み、この多重カップリ
    ングが測定信号を伝送するのに役立ち、固定ステーショ
    ン(18)内でのみ使用され且つそこで選択的に結合さ
    れることを特徴とするマシニングセンタ。
  2. 【請求項2】 装置(51)がその正面(54、55)
    の少なくとも一方(55)に保持部品(57)を有し、
    この保持部品を介して装置が固定ステーション(18)
    内及び加工空間(17)内で受け部(48)内に固定さ
    れることを特徴とする、請求項1記載のマシニングセン
    タ。
  3. 【請求項3】 装置(51)が少なくとも一方の正面
    (55)に位置決め部品(84)を有し、受け部(4
    8)内で装置(51)を固定するとこの位置決め部品が
    受け部(48)に設けられる他の位置決め部品(90)
    に係合することを特徴とする、請求項2記載のマシニン
    グセンタ。
  4. 【請求項4】 受け部(48)に回転分配器(88、8
    9)が配置されており、この回転分配器が、カップリン
    グモジュール(66)に付属したカップリング要素(6
    8)と、位置決め部品(84)に付属した他の位置決め
    部品(90)と、保持部品(57)に付属した他の保持
    部品(61)とを有することを特徴とする、請求項3記
    載のマシニングセンタ。
  5. 【請求項5】 カップリング要素(81)を有する結合
    装置(73)が多重カップリング(70)に付属して固
    定ステーション(18)内の受け部(48)に設けられ
    ており、多重カップリング(70)を開閉するためにこ
    の結合装置が受け部(48)にかかわりなく走行可能で
    あることを特徴とする、請求項3又は4記載のマシニン
    グセンタ。
  6. 【請求項6】 固定ステーション(18)内及び加工空
    間(17)内に定置受け部(35)と可動受け部(4
    8)が設けられており、両方の正面(54、55)に設
    けられる保持部品(56、57)を介して装置(51)
    が受け部の間で固定され、受け部(35、48)の一方
    (48)に回転分配器(88、89)が配置され、受け
    部(35、48)の一方(48)に結合装置(73)が
    配置されていることを特徴とする、請求項2〜5のいず
    れか1項に記載のマシニングセンタ。
  7. 【請求項7】 装置(51)の保持部品(56、57)
    が中空シャンクテーパ(56、57)を含み、装置(5
    1)を固定するために付属の中空シャンクテーパ受容部
    (60、61)が受け部(35、48)に配置されてい
    ることを特徴とする、請求項6記載のマシニングセン
    タ。
  8. 【請求項8】 多重カップリング(70)が、カップリ
    ング要素(72)を備えて一方の正面(55)に配置さ
    れる支持板(71)を含み、結合装置(73)が、付属
    のカップリング要素(81)を備えた送り台(74)を
    含み、支持板(71)と送り台(74)との間に鎖錠ユ
    ニット(83、87)が設けられていることを特徴とす
    る、請求項5〜7のいずれか1項記載のマシニングセン
    タ。
  9. 【請求項9】 加工空間(17)内でカップリング要素
    (72)を汚れから保護するために、支持板(71)の
    カップリング要素(72)用カバー(106)が設けら
    れていることを特徴とする、請求項8記載のマシニング
    センタ。
  10. 【請求項10】 カバー(106)用操作装置(10
    7)が設けられていることを特徴とする、請求項9記載
    のマシニングセンタ。
  11. 【請求項11】 操作装置(107)がローダ(26)
    に配置されていることを特徴とする、請求項10記載の
    マシニングセンタ。
  12. 【請求項12】 ローダ(26)が2つの平行な旋回ア
    ーム(43、43’)を有し、これらの旋回アームが共
    通の旋回モータ(96)を介して駆動されて、装置(5
    1)の各1つの保持部品(56、57)を把持し且つ搬
    送のためにそれ自身の間に受容することを特徴とする、
    請求項6〜11のいずれか1項記載のマシニングセン
    タ。
  13. 【請求項13】 各旋回アーム(43、43’)で二重
    掴み具(44、44’)が回転可能に支承されており、
    この二重掴み具がそれに付属した中空シャンクテーパ
    (56、57)の掴み溝を把持し、二重掴み具(44、
    44’)が互いに剛性に結合されていることを特徴とす
    る、請求項12記載のマシニングセンタ。
JP10304732A 1997-11-01 1998-10-13 ホルダがカップリングモジュールと付加的に多重カップリングとを有するマシニングセンタ Pending JPH11197966A (ja)

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