KR20040010716A - 피가공물 회전 전달용 다중 스테이션 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공 유닛에 관한 것으로, 상기 가공 유닛에서 피가공물은 수직 회전 축을 갖는 터릿(1)상에 방사방향으로 배치된 전기 터닝 스핀들(3,15)에 의해 지지된다. 터릿(1)의 회전시에, 상기 피가공물은 상기 터릿(1) 둘레에서 외주에 배치된 가공 스테이션(4, 14)에 연속적으로 도입되고, 툴 지지 수단(19, 22)을 포함한다. 그래서, 대형 공간은 툴을 장착하기 위해 머신의 외주 둘레에서 이용가능하다. 전기 터닝 스핀들(3, 15)은 어떤 일정한 각도로 상기 피가공물을 선택적으로 유지하기 위해 채용되고, 따라서 터닝 작동 뿐만 아니라 고정된 피가공물상에서 다른 터닝 작동도 또한 허용한다.

Description

피가공물 회전 전달용 다중 스테이션 머신{Multi-station machine with rotating transfer for machining pieces}

본 기술 분야에 중앙 가공 기술이 공지되어 있고, 거기에서 피가공물은 단일 가공 스테이션 내에 유지되어 연속적인 툴들의 작용을 받는다. 그런 다음, 정밀도를 향상시키는 연속적인 가공 작동을 위해 다른 지지체상에 피가공물을 장착하기 위하여 피가공물을 분해할 필요는 없다. 그 단점은 모든 툴들이 단일 가공 스테이션에 배치된 단일 피가공물상에서 작업되기 때문에 심각한 속도 손실이 있다는 것이다.

본 기술 분야에 회전 전달 머신이 공지되어 있고, 거기에서 피가공물은 그 자체의 툴들을 각각 갖는 복수의 가공 스테이션들에 피가공물을 연속적으로 공급하는 회전 터릿상에 배치되어 있다. 현재, 이들 회전 전달 머신들은 다중 스핀들 래칫에 의한 터닝된 후에 재작업 가공을 위해 사용된다.

보완적인 가공 작동을 실행하기 위해 다중 스핀들 래칫에 다른 툴들을 고정하기 위한 시도가 추구되어 왔다. 그러나, 다중 스핀들 래칫은 툴들을 수용하기 위한 공간의 부족으로 인해 보상적인 툴들의 배치에 대해선 그 자체로는 별로 도움이 되지 않고, 스핀들은 비교적 함께 폐쇄된다.

DE 87 14 508 U 공보에는, 터릿의 외주 둘레에 분포된 복수의 작업 유지 디바이스들을 구비한 색인성(indexable) 회전 터릿과, 상기 터릿 둘레에서 복수의 가공 스테이션들 사이에 분포되고 수평 하부 슬라이드상으로 이동가능하며 상기 작업 유지 디바이스들에 의해 지지되는 피가공물을 가공하기 위해 채용된 툴들을 유지하고 위치 설정하기 위한 복수의 디바이스들을 포함하는 다중 스테이션 머신이 개시되어 있고, 또한 상기 작업 유지 디바이스들은 상기 터릿상의 고정된 위치에 있고, 상기 터릿의 외주를 향해 배향된 축들을 각각 가지며, 가공 스테이션들중 적어도 하나에서 터닝 툴들에 의한 터닝 작동을 위해 고속 회전으로 피가공물을 구동하기위해 수직으로 오프셋된 모터에 의해 구동되는 터닝 스핀들을 포함하며, 상기 터닝 스핀들은 상기 가공 스테이션중 적어도 하나에서 다른 적합한 툴들에 의해 피가공물의 다른 가공을 허용하도록 모든 환형 위치에서 색인할 수 있다.

상기 공보에는 작업 유지 디바이스의 수와 동력을 터릿상에서 최대화하기 위한 장점 또는 수단에 대해선 개시하고 있지 않다. 더욱이, 모든 작업 스테이션은 가공 영역으로의 방사상 억세스를 방해하고 바아 스톡의 로딩을 배제하는 전방에서 툴 홀더들을 갖는다.

본 발명은 길게 이어진 피가공물(workpiece)을 빨리 가공하기 위한 머신 툴에 관한 것이다.

다중 스핀들 래칫은 일반적으로 길게 이어진 피가공물을 터닝하기 위해 사용된다. 다중 스핀들 래칫에서, 복수의 피가공물들은 동일한 모터에 의해 구동되고 일반적으로 링형 구성으로 서로 평행하게 배치된 일련의 스핀들중에 하나상에서 각각 동시에 유지된다. 그 장점은 양호한 가공 정밀도와 함께 매우 빨리 터닝되는 것이다. 그 단점은 다중 스핀들 래칫이 터닝 작동만을 실행하는 것이다.

그 결과, 피가공물이 복수의 연속적인 형태로 가공된다면, 터닝은 다중 스핀들 래칫상에서 실행되고, 다른 작동은 피가공물을 이동시키고 다른 작동을 위해 적합한 다른 머신 툴의 지지체에 고정한 후에 재작업으로 실행되어야 한다. 이러한 결과는 연속적인 가공 작동에 의해 생성된 다른 표면들 사이에서 복잡한 처리와 위치 정밀도의 손실이 있다.

다른 목적들, 특징들, 본 발명의 장점들은 첨부된 도면을 참조한 하기 특정 실시예의 설명으로부터 명백하게 나타난다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 스테이션 머신 툴의 일 실시예의 일반적인 사시도.

도 2는 도 1의 머신의 평면도.

도 3은 스핀들 구조와 작업 유지 기구를 도시하는 도 1의 머신의 부분 평면도.

도 3a는 로딩 및 오버터닝 스테이션을 갖는 머신의 특정 실시예의 부분 평면도.

도 4는 도 1의 머신상에 툴 홀더의 구조를 도시하는 상세한 사시도.

도 5는 터릿의 회전 구동용 기구를 도시하는 부분 사시도.

도 6은 터릿의 터닝 스핀들에 에너지를 공급하는 원리의 제 1 실시예를 도시한 부분 사시도.

도 7은 터릿의 터닝 스핀들에 에너지를 공급하기 위한 수단의 적합한 실시예의 개략 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 하나의 터닝 스핀들 구조의 종방향 단면을 도시한 평면도.

본 발명에 의해 해결되는 문제점은 빠른 복합 가공을 위한 신규한 머신 툴을 설계함으로써, 피가공물상에서의 모든 가공 동작은 이 피가공물을 그 지지체로부터 분해함 없이 동일한 머신으로 실행되고, 그 구조는 피가공물을 수용하기 위한 공간에 대한 문제 없이 충분한 치수의 충분한 수의 툴들을 수용하여 가공 폐기물의 충분한 배출을 보장하는 것이 적합해야만 하는 것이다. 또한, 상기 구조는 계획된 가공 동작을 위한 충분한 동력으로 충분한 수의 작업 유지 디바이스를 포함해야하는 반면에, 머신 툴의 전체 치수를 최소화해야 한다.

다른 문제점은 피가공물의 가공 정밀도를 보장, 특히 작업 유지 디바이스들의 정밀도를 보장하는 것이다.

상기 및 다른 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 청구범위 제 1 항에 청구된 피가공물을 가공하기 위한 다중 스테이션 회전 전달 머신을 제안하였다.

하나의 양호한 실시예에서, 가공 스테이션중 적어도 일부는 터닝 전자 스핀들의 축들과 평행하게 배향되고 횡단 캐리지 구조를 구성하는 축방향 슬라이드와 수직방향 슬라이드의 중간을 통하여 가공 유닛 캐리어 플레이트을 지지하는 수직 지지 벽을 갖는다.

적어도 일부의 가공 스테이션은 두개의 횡단 캐리지 구조들, 즉 하부 및 전방 가공 공간을 커버하는 제 1 플레이트를 갖는 제 1 구조와 상부 가공 공간을 커버하는 제 2 플레이트를 갖는 제 2 구조를 포함하는 것이 적합하다.

상기 머신중 하나의 특히 양호한 실시예는 연속적인 수직 지지 벽들 사이에서 하부 배출 통로를 포함한다. 이것은 가공 폐기물의 배출을 촉진하는 것으로 고려되고, 캐리지들이 폐기물의 배출을 방해하지 않는 수직 벽들상에 유지되는 사실에 의해 이루어진다.

터닝 전자 스핀들은 터릿의 내부를 향해 치수를 감소시키는 일반적인 형상을 가지므로, 전자 스핀들들은 터릿의 직경을 증가시킬 필요없이 터릿에 서로 나란히 수용될 수 있다.

중앙 터릿에 의해 지지된 스핀들을 갖는 상기 종류의 구조의 한가지 문제점은 전기, 공압, 및 유압 에너지를 터릿에 공급하는 것이다. 이러한 문제점은 프레임상의 고정된 연결 영역과 머신의 터릿상의 회전 연결 영역 사이에서 터릿의 회전축 주위에 감긴 케이블들과 호스들의 번들에 의해 전기 에너지가 공급되는 터닝 스핀들들을 갖는 본 발명에 따라 해결된다. 터릿 회전 구동 수단은 연속적인 가공 단계들 사이에서 스테이션으로부터 스테이션까지 피가공물을 연속적으로 전달하기 위해 초기 위치로부터 제 1 방향으로 부분적인 회전에 대한 가공 시퀀스와 터릿의초기 위치에 대한 빠른 역회전 복귀 시퀀스를 갖는 터릿의 회전을 교대로 제공한다. 330°의 복귀 회전과 11개의 가공 시퀀스 부분 회전이 양호하다.

고정된 연결 영역은 터릿 위에 있는 것이 적합하다.

제 1 실시예에서, 케이블들과 호스들의 번들은 터릿의 회전축 주위에 나선형으로 감겨있다. 최대 감김 위치에서 케이블들과 호스들의 나선형 번들은 각 케이블 또는 호스의 적어도 4회 감김수를 갖는 나선형을 형성한다.

적합한 실시예에서, 케이블들과 호스들의 번들은 회전 중에 접히고 접히지 않는 S 형과 일치한다.

일 스테이션으로부터 인접한 스테이션 다음의 스테이션까지 피가공물을 이동시키기 위해 터릿을 회전시키는 두 단계의 회전을 사용함으로써 이중 색인을 갖는 터릿의 회전을 구동하는 것이 양호하다. 그런 다음, 가공 형태를 변경하는 것이 가능하고, 예를 들면 6개의 회전 스핀들 터닝 작동과 6개의 고정된 스핀들 가공 작동을 제공하는 것이 가능하다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 문제점은 피가공물의 모든 면을 가공하는 것이다. 이 결과, 제 1 피가공물 표면 부분을 일정한 스테이션에서 가공하기 위한 수단이 제공되고, 그런 다음에 다른 표면 부분을 가공하기 위해 피가공물을 180°회전시킨다. 명확하게는, 그들 스스로 두개의 가공 시퀀스와 하나의 오버터닝 작동으로 완전한 가공을 가능하게 하는 수단은 상술된 다른 특징의 존재와 무관하게, 특히 청구항 1의 특징과 무관하게 적용할 수 있는 독립 발명을 구성한다.

도면에 도시된 실시예에서, 특히 도 1 및 도 2를 참조하면, 피가공물(piece)을 가공하기 위한 본 발명에 따른 회전 전달 다중 스테이션 머신은 수직축에 관해회전하도록 프레임(2)상에 장착된 색인가능한 회전 터릿(1)을 포함한다. 프레임(2)은 터릿(1) 주위에 배치된 복수의 가공 스테이션 사이에 분포되고 작업 유지 디바이스에 의해 터릿(1)상에 지지된 피가공물을 가공하기 위한 툴을 유지하고 위치 설정하기 위한 복수의 디바이스들을 포함한다.

본 발명에 따르면, 터릿(1)상에 있는 작업 유지 디바이스는 터닝 전자 스핀들, 예를 들면 전자 스핀들(3)이다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에는 터릿(1)의 외주 둘레에 동일하게 분포되고 터릿(1)의 외주를 향해 방사방향으로 배향된 축을 갖는 전자 스핀들(3)과 같은 12개의 터닝 전자 스핀들이 도시되어 있다. 본 발명에 따른 터닝 전자 스핀들(3)은 대응하는 가공 스테이션에 제공된 터닝 툴에 의한 터닝 동작에 의해 스핀들상에 유지된 피가공물을 고속 회전으로 구동할 수 있다.

도 1 및 도 2는 스테이션(4)과 같은 12개의 가공 스테이션을 도시하고, 이 스테이션은 터릿(1)의 이러한 위치에서 터닝 전자 스핀들(3)과 대응하는 관계에 있다.

전자 스핀들(3)과 같은 터닝 전자 스핀들은 모두 환형 위치에서 색인할 수 있고, 이에 의해 가공 스테이션(4)과 같은 대응하는 가공 스테이션의 적합한 툴에 의해 피가공물을 가공하기 충분한 피가공물 고정화 토오크를 유지한다.

터닝 전자 스핀들은 매우 저속으로 터닝하고, 툴을 유지하고 위치 설정하기 위해 다른 이동과 완전한 동시성으로 회전하는 것이 또한 적합하다.

도 2에 명확하게 도시된 바와 같이, 터닝 전자 스핀들(3)의 중심 배치 때문에, 전체 치수를 위해 내향으로, 즉 터릿(1)의 중심 회전 축을 향하는 방향으로 치수가 감소하는 일반적인 형상을 갖는 터닝 전자 스핀들을 사용하는 것이 적합하다. 다른 한편, 터닝 전자 스핀들(3)의 외주에서 가공 스테이션(4)내에 툴을 포함하기 위해 훨씬 넓은 공간이 있다.

도 8은 축 Ⅰ-Ⅰ에 관해 회전가능하고 제 1 롤링 베어링 또는 베어링(6)과 제2 롤링 베어링 또는 베어링(7)에 의해 지지되는 터닝 전자 스핀들(5)에 있는 스핀들(100)을 도시한다. 롤링 베어링들 또는 베어링들(6, 7) 사이에서 스핀들(100)의 중간 단면(100a)은 모터 스테이터 내측에서 회전시 구동되는 모터 로터(8)에 연결되어 있다. 그 전체는 프레임(10)으로 에워싸여 있다. 따라서, 전자 스핀들(5)은 축방향 및 방사방향으로 전체 치수를 최소화하고 터릿상에 최대 수의 전자 스핀들의 배치를 가능하게 하는 콤팩트 구조를 구성하는 반면에, 작업의 매우 정확한 유지를 보장한다.

하우징(11)과 같은 하우징들은 도면에 도시하지 않은 피가공물 클램핑 시스템을 포함하기 위해 스핀들(100)에 제공되어 있다.

엔코드된 휠(12)은 스핀들(100)에 꽃혀지고, 그 회전을 명령하고 고정된 위치에 유지된 피가공물을 가공하기 특히 적합한 고정된 위치에서 회전과 유지에 대한 고정성을 선택적으로 명령하기 위해 모터의 제어기(8, 9)에 스핀들 환형 회전 신호를 전송하는 광학 센서(13)의 정면에서 회전한다.

만족스러운 가공 정밀도를 달성하기 위해, 피가공물을 지지하는 전자 스핀들(5)의 작동 온도는 냉각 유체를 스테이터(9)의 외주에서 환형 하우징(40)에 공급함으로써 피가공물을 냉각하기 위해 제어된다.

도면에 도시된 실시예에서, 가공 스테이션은 실질적으로 동일하다. 그럼에도 불구하고 서로 다른 가공 스테이션들을 갖는 머신 구조가 설계되어야 한다.

하나의 가공 스테이션, 예를 들면 터릿(1)의 환형 위치에서 터닝 스핀들과 직면하는 가공 스테이션(14)이 도 1 내지 도 3에 도시되어 있고 하기에서 더 상세히 설명된다.

가공 스테이션(14)은 프레임(2)에 고정된 두개의 수직 지지 벽들(16, 17)에 의해 측방으로 제한된다. 제 1 수직 지지 벽(16)은 터닝 스핀들(15)의 축(Ⅰ)과 평행하게 배향되어 가공 스테이션(14)의 고정된 툴을 위해 룸을 이탈하도록 축(Ⅰ)으로부터 측방으로 오프셋되어 있다. 제 2 수직 지지 벽(17)은 터릿(1)의 인접한 스핀들(18)의 축(Ⅱ)과 평행하다.

제 1 수직 지지 벽(16)은 횡단 캐리지 구조를 구성하는 축방향 슬라이드(20)와 수직방향 슬라이드(21)의 중간을 통해서 도 4에 가장 잘 도시된 플레이트(19)를 지지한다. 플레이트(19)는 가공 스테이션(4)의 툴들 또는 가공 유닛들을 지지한다. 따라서, 축방향 슬라이드(20)는 터닝 스핀들(15)의 축과 평행하게 툴들을 이동시키고, 수직 슬라이드(21)는 이에 수직한 방향으로 툴들을 이동시킨다.

사실, 도 1에 도시된 실시예에서, 가공 스테이션(14)은 플레이트(19)를 지지하는 제 1 횡단 캐리지 구조와 플레이트(22)를 지지하는 제 2 횡단 캐리지 구조를 포함한다. 플레이트(19)를 갖는 제 1 횡단 캐리지 구조는 터닝 스핀들(15)의 축의 아래에 또는 옆에서 하부 가공 공간에 있는 툴들을 지지하고, 플레이트(22)를 갖는 제 2 횡단 캐리지 구조는 터닝 스핀들(15)의 축의 위에 또는 옆에서 상부 영역에있는 툴들을 지지한다.

프레임(2)은 개방되는 것이 적합하고, 벽들(16, 17)과 같은 수직 지지 벽들 사이에서 스테이션(4 또는 14)과 같은 각 가공 스테이션과 일치하는 하부 배출 통로를 포함한다. 따라서, 가공 폐기물은 터릿(1)의 가공 또는 이동중 어떤 것을 방해함없이 중력에 의해 하향으로 배출될 수 있다.

명확하게는 터릿(1)의 전자 스핀들(3, 15)과 같은 터닝 스핀들들은 모터를 위한 전기 에너지와, 스핀들 내에 피가공물을 클램핑하기 위한 유압 에너지와, 내강수와, 윤활용 오일, 및 가능하다면 공압 동력을 필요로하는 어떤 작동용 공기를 공급해야한다. 본 발명에 따르면, 이들 모든 형태의 에너지는 적합한 방식으로 감긴 케이블들과 호스들의 번들(bundle)을 거쳐서 공급된다.

도 6은 스핀들(15) 및 스핀들(3)과 같은 터닝 스핀들을 갖는 터릿(1)을 도시한다. 케이블들과 호스들의 나선형 번들(23)은 프레임(2)상의 고정된 연결 영역(24)과 터릿(1)상의 회전 연결 영역(25) 사이에 나선형으로 감겨있다. 고정된 연결 영역(24)은 터릿(1)위에 있는 것이 적합하다. 양호한 결과는 번들이 완전히 감긴 상태에 있을 때에 각 케이블 또는 호스의 적어도 4번 감긴수를 포함하는 케이블들 또는 호스들의 나선형 번들(23)을 얻는다.

대안적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 케이블들과 호스들의 S-형 번들(23a)은 회전하는 중심 허브(1a), 고정된 환형 외주 가이드(2a), 및 고정된 환형 중간 가이드(2b) 사이에 감기고 풀린다. 도면에는 상기 디바이스의 두개의 제한된 환형 위치를 도시하고 있다.

명료하게는, 터릿(1)은 일 스테이션으로부터 다른 스테이션까지 피가공물을 이송하기 위해 선회되어야 하고, 피가공물이 가공 스테이션의 툴들과 직면할 때에 고정된 위치에서 색인되어야 한다. 터릿(1)은 HIRTH 톱니의 도움으로 고정된 위치에 양호하게 유지될 수 있다. 도 5는 터릿(1)을 구동하고 색익하기 위한 수단, 즉 모터(26)를 개략적으로 도시하고 있고, 모터는 감속기(27), 기어(28), 및 휠(29)을 통해서 터릿(1)을 구동한다. 터릿(1)의 환형 위치을 표시하기 위한 수단은 모터(26)를 제어하기 위해 사용되고, 그 내에서 터릿(1)이 가공 스테이션에서 가공하기 위해 고정된 위치에 색인되어 유지되어야 하는 위치를 한정한다. 가공 스핀들은 가공 스테이션과 직면한다.

모터(26)는 터릿을 두 회전 방향으로 회전시키기 위한 터릿 제어 수단에 의해 제어된다. 제 1 방향에서, 회전은 스테이션으로부터 스테이션까지 피가공물을 이동시키기 위해 간헐적이다. 이 제 1 회전 방향에서, 나선형 케이블들과 호스들은 점진적으로 감기고 풀린다. 그런 다음 일 회전을 통한 빠른 역회전은 케이블들과 호스들의 나선형 번들을 풀거나 되감는다.

스핀들 구동 수단은 0 내지 대략 6000rpm(회전수/분)의 회전 속도로 선택적으로 스핀들을 구동하는 반면에, 일정한 가공 단계중에 고정된 위치에 있는 피가공물을 유지하기 위해 고정된 색인 설비와 높은 고정 토오크를 제공한다. 그 결과, 스핀들 모터는 수치 제어된 동력 공급 유닛을 거쳐서 동력을 공급하는 동기화 모터가 양호하다. 스핀들 모터에 의해 전개된 동력은 3500rpm의 회전 속도에서 10kW 정도가 양호하다.

각 작업 스테이션에서 두개의 횡단 캐리지 구조들의 설비는 피가공물을 상부로부터, 전방으로부터, 및 하부로부터 가공할 수 있다.

스핀들상에 피가공물을 유지하기 위한 시스템은 현재 사용되는 것과 같은 통상적인 시스템일 수 있다. 그 결과로서, 본 기술 분야의 당업자들에 의해 명백하게 이해되므로 이러한 시스템에 대해선 설명할 필요가 없다.

터릿(1)의 회전 구동용 수단은 이중 색인, 즉 일 스테이션으로부터 인접한 스테이션까지 피가공물을 이송하기 위해 필요한 각도에 대응하는 회전 각도로 터릿(1)을 선회시키는 단일 색인과, 인접한 스테이션 다음에 가공 스테이션에 직접 피가공물을 공급하기 위한 터릿의 회전에 대응하는 이중 색인을 위해 적합하게 제공된다.

본 발명에 따른 머신 툴의 각종 유닛은 관련된 메모리를 갖는 기억 프로그램 제어 마이크로프로세서를 포함하는 중심 설정된 제어기에 의해 양호하게 제어된다. 중심설정된 제어기는 엔코드 휠(12)과 관련된 광학 센서(13)와 같은 위치 센서로부터의 신호를 수신하고, 피가공물과 툴의 이동을 구동하기 위해 모터의 작동을 명령한다. 더욱이, 중심 설정된 제어기는 회전하는 작동후에도 가공되는 피가공물의 환형 위치를 항상 알 수 있다.

도 3a에 도시된 실시예는 그 형상과 무관하게 가동되는 원료의 자동 로딩을 위해 다른 것중에 채용된다. 따라서, 본 실시예는 피가공물, 빌릿, 또는 바아 스톡의 자동 로딩에 채용된다. 그 결과, 터릿(1) 주위의 스테이션중 하나, 즉 스테이션(30)은 툴을 유지하고 위치 설정하기 위한 디바이스를 갖지 않는다. 따라서,피가공물 또는 빌릿 로딩 로봇, 바이 피더, 또는 다른 어떤 적합한 디바이스는 로딩 스테이션(30)에서 상승될 것이다.

이 경우에, 로딩 스테이션(30)은 오버터닝 로봇(35)이 두개의 연속적인가공 시퀀스 사이에 걸쳐서 피가공물을 회전시킬 수 있는 방사상 억세스 공간을 또한 형성한다. 따라서, 로딩 스테이션(30)은 인접한 제 1 가공 스테이션(31)과 인접한 제 2 가공 스테이션(32) 사이에 배치되어 있다. 동시에, 터릿(1)의 스핀들(33)은 로딩 스테이션(30)과 직면하고, 스핀들(34)은 인접한 가공 스테이션(32)에 있다. 스핀들(33)의 전방 영역과 스핀들(34)의 전방 영역 사이에서 로딩 스테이션(30)내의 공간은 자유롭다. 그 결과, 로딩 스테이션(30)에서, 오버터닝 로봇(35)은 피가공물을 로딩 스테이션(30)에 존재하는 터닝 스핀들(33)로부터 제거하여, 이 피가공물을 180°회전시켜서, 인접한 스테이션(32)에 존재하는 터닝 스핀들(34)에 피가공물을 결합시킨다.

이러한 것 대신에 또는 이것에 부가하여, 방사상 억세스를 가공 영역에 제공하는 작업 스테이션의 배치 때문에, 피가공물 오버터닝 로봇은 가공 스테이션에 있는 터닝 스핀들로부터 피가공물을 제거하기 위해 어떤 가공 스테이션에서 상승하고, 피가공물을 위로 뒤집으며, 동일한 터닝 스핀들에서 다시 결합하고, 툴의 철회후에 이러한 모든것은 가공 스테이션의 툴 홀더 디바이스에 의해 지지된다.

양 경우에, 터닝 스핀들들은 터릿(1)의 다른 터닝 스핀들에 의한 피가공물의 유지와 무관하게 피가공물을 클램프하고 언클램프하기 위해 독립적으로 제어되어야 하고, 다른 터닝 스핀들의 피가공물과 무관하게 조절될 수 있는 피가공물 클램핑압력을 제공하는 것이 바랍직하다. 더욱이, 터닝 스핀들은 여러 스테이션에서 실행되는 각종 가공 작동에 대해 유연하게 채용되도록 서로 독립적으로 회전 구동된다.

그 결과, 디바이스의 도 3a의 실시예는 그들의 모든 면상에서 피가공물을 가공할 수 있다.

상기 머신의 제어 디바이스는 다른 것들 중에서 피가공물을 위로 터닝하는 두개의 연속적인 시퀀스에서 가공을 실행하기 위해 프로그램될 수 있다. 상기 시퀀스들 중에서 제 1 가공 시퀀스 동안에 터닝 스핀들에 결합하는 블랭크 또는 빌릿은 피가공물을 각각 교대로 작업 스테이션에 연속적으로 이동시킴으로써 그 표면의 제 1 부분을 양호하게 제공하고; 그런 다음 상기 피가공물은 동일한 터닝 스핀들 또는 인접한 스핀들에 걸쳐서 회전되거나 또는 이들 스핀들에 결합하며, 제 2 가공 시퀀스는 피가공물이 대칭적이라면 동일한 스테이션에, 또는 피가공물의 두 측면이 다르다면 다른 가공 스테이션에 양호하게 제공되는 피가공물로 실행된다.

본 발명은 예시적으로 설명한 상기 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위의 정신과 범주 내에서 각종 변경과 총괄적인 개념을 포함한다.

Claims (13)

1. 터릿(1)의 외주 둘레에 분포된 복수의 작업 유지 디바이스들을 구비한 색인성 회전 터릿(1)과,

   상기 터릿(1) 둘레에서 복수의 가공 스테이션들 사이에 분포되고 상기 작업 유지 디바이스들에 의해 지지되는 피가공물을 가공하기 위해 채용된 툴들을 유지하고 위치 설정하기 위한 복수의 디바이스들을 포함하고,

   상기 작업 유지 디바이스들은 상기 터릿(1)상의 고정된 위치에서 상기 터릿(1)의 외주를 향해 배향된 축들(Ⅰ, Ⅱ)을 각각 가지며, 가공 스테이션들(4, 14)중 적어도 하나에서 터닝 툴들에 의해 터닝 작동을 위해 고속 회전으로 피가공물을 구동할 수 있는 터닝 스핀들들(3, 15)을 포함하고,

   상기 터닝 스핀들들(3, 15)은 상기 가공 스테이션들(4, 14)중 적어도 하나에서 다른 적합한 툴들에 의해 피가공물의 다른 가공을 허용하도록 모든 환형 위치에 색인할 수 있는, 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신에 있어서,

   상기 작업 유지 디바이스들은 두개의 롤링 베어링들 또는 베어링들(6, 7)에 의해 지지되는 단면(100a)을 갖고 스핀들 구동 모터의 로터(8)를 직접 지지하는 스핀들(100)로 구성되는 전자 스핀들들(3, 5, 15)이고,

   상기 전자 스핀들(3, 5, 14)은 서로 접촉하거나 또는 서로 바로 인접하여 나란히 그리고 순차적으로 상기 터릿(1)상에 배치된 것을 특징으로 하는 피가공물을가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가공 스테이션들(4, 14)중 적어도 일부는 터닝 전자 스핀들(15)의 상기 축(Ⅱ)과 평행하게 배향된 수직 지지 벽(16)을 갖고, 횡단 캐리지 구조를 구성하는 축방향 슬라이드(20)와 수직방향 슬라이드(21)를 매개로 하여 가공 유닛 캐리어 플레이트(19)를 지지하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
3. 제 2 항에 있어서, 적어도 일정한 가공 스테이션(14)에서, 하부 및 전방 가공 공간을 커버하기 위해 제 1 플레이트(19)를 갖는 제 1 구조와 상부 가공 공간을 커버하기 위해 제 2 플레이트(22)를 갖는 제 2 구조인, 두개의 횡단 캐리지 구조들을 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 연속적인 수직 지지 벽들(16, 17) 사이에서 하부 배출 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 터닝 전자 스핀들들(3, 15)은 상기 터릿(1)의 내부를 향해 치수가 감소하는 일반적인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 터닝 스핀들들(3, 15)은 상기 프레임(2)상의 고정된 연결 영역(24)과 상기 터릿(1)상의 회전 연결 영역(25) 사이에서 상기 터릿(1)의 상기 회전 축 둘레에 감긴 케이블들과 호스들의 번들(23)에 의해 에너지가 공급되는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 고정된 연결 영역(24)은 상기 터릿(1) 위에 있는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 터릿(1)의 회전을 교대로 제공하는 터릿 회전 구동 수단과, 연속 가공 단계들 사이에서 스테이션으로부터 스테이션까지 피가공물을 연속적으로 전달하기 위해 초기 위치로부터 제 1 방향으로 부분적으로 회전하는 가공 시퀀스와, 상기 터릿(1)의 초기 위치에 대한 고속 역회전 복귀 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 완전히 감긴 위치에서, 상기 케이블들과 호스들의 상기 번들(23)은 나선형 또는 S-형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 터릿(1)의 회전 구동 수단은 이중 색인, 즉 일 작업 스테이션으로부터 다음 인접한 작업 스테이션까지 피가공물을 공급하기 위해 필요한 각도에 대응하는 회전 각도로 상기 터릿(1)을 선회시키기 위한 단일 색인과, 상기 인전합 스테이션 후에 상기 가공 스테이션에 피가공물을 직접 공급하기 위한 상기 터릿의 회전에 대응하는 이중 색인을 제공하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 터릿(1) 둘레의 상기 스테이션들(30)중 하나는 작업 유지 및 위치 설정 디바이스를 갖지 않고, 피가공물들, 빌렛들, 또는 바아 스톡의 자동 로딩을 위한 로딩 스테이션을 구성하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 로딩 스테이션(30)은 오버터닝 로봇(35)이 상기 로딩 스테이션(30)에 있는 상기 터닝 스핀들(33)로부터 피가공물을 제거하여, 상기 피가공물을 180°회전시켜서 상기 인접한 스테이션에 있는 터닝 스핀들(34)에 결합하는 방사상 억세스 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.
13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 가공 스테이션에서, 상기 스테이션에 있는 상기 터닝 스핀들로부터 피가공물을 제거하여, 상기 피가공물을 위로 회전시켜서 상기 스테이션에 있는 상기 터닝 스핀들에 결합할 수 있는 피가공물 오버터닝 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물을 가공하기 위한 회전 전달 다중 스테이션 머신.