JPH0741499B2 - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPH0741499B2
JPH0741499B2 JP1240928A JP24092889A JPH0741499B2 JP H0741499 B2 JPH0741499 B2 JP H0741499B2 JP 1240928 A JP1240928 A JP 1240928A JP 24092889 A JP24092889 A JP 24092889A JP H0741499 B2 JPH0741499 B2 JP H0741499B2
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arm
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JP1240928A
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ハンス・ヘニング・ヴィンクラー
オイゲン・リュッチュレ
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チロン・ヴェルケ・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/17Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1733Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
    • Y10T483/1748Tool changer between spindle and matrix
    • Y10T483/1752Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
    • Y10T483/1776Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis including intermediate tool changer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/18Tool transfer to or from matrix
    • Y10T483/1873Indexing matrix
    • Y10T483/1891Chain or belt

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は工作機械に関する。この工作機械は主軸台と工
具マガジンと2本のグリップアームとを備えており、工
具マガジン内では工具ホルダーを装備した複数のグリッ
パがエンドレストラックに沿って走行可能であり、2本
のグリップアームは工具マガジンにおける共通の取外し
乃至装着ポジションと主軸台のスピンドルヘッドにおけ
るスピンドルポジションとの間で工具ホルダーを搬送す
るために用いられ、この場合、各グリップアームはそれ
ぞれ主軸台における一方の軸線の両サイドで主軸台近く
の互いに反対側に枢支され、同時に且つ逆向きにそのス
ピンドルポジションとその取外し乃至装着ポジションと
の間で旋回可能ならしめられている。
[従来の技術] ドイツ連邦共和国特許第2013836号明細書ならびに同国
特許出願公開第1552324号明細書(特公昭50−19796号公
報)から公知となっている工具交換装置付きの工作機械
においては、工具マガジンと主軸台の受容部との間で工
具ホルダーを二者択一的な操作により往復搬送させるた
めに一対のグリップアームが設けられている。この場
合、グリップアーム組における両グリップアームは工具
マガジンにおける同じ装着取外しポジションと協働する
ように配置されている。勿論、これら両グリップアーム
は同一のもしくは折返し対称的なものとして構成されて
おり、その運動経過は矢張り逆向きにしかもスピンドル
軸線に対し又は軸線上の1点に対し対称的に行われる。
従ってこれら2つの既に公知となっている工作機械にお
いては、スピンドル軸線の側方に配置された両グリップ
アームの運動経過が対称的であることに基いて、グリッ
プアームの運動を可能ならしめるためには各グリップア
ーム組がスピンドル軸線の両サイドにかなり大きなフリ
ースペースを有していなければならないという欠点を免
れない。
ドイツ連邦共和国特許第3521009号明細書に開示された
別の公知の工作機械においては、マガジンがU字形また
は蹄鉄(馬蹄)形に形成されており、取出し乃至装着ポ
ジションはU字脚部の両端に設けられている。スピンド
ルヘッド(主軸頭)はこれらの脚部端の手前下方に配置
されている。各グリップアームは主軸台の互いに向き合
った側でしかも次のような形式、即ち、一方のアームに
おける工具ホルダーが低いスピンドルポジションに配置
されている場合には他方のアームが側方に旋回せしめら
れて、その工具ホルダーが蹄鉄形マガジンの一端部にお
ける取出し乃至装着ポジションに位置するような形式で
作動する。工具の交換に際しては、一方のアーム、つま
りその工具ホルダーが蹄鉄形マガジンの一端部に工具を
受容するアームがスピンドルポジションに向う方向で主
軸台上を移動すると同時に、他方のアーム、つまりその
工具ホルダーがスピンドルポジションを占めているアー
ムは、一方のアームとは逆方向でスピンドルヘッドから
離反するように蹄鉄形マガジンにおける反対側の他端部
に向う方向で移動して、そこでスピンドルヘッドから取
外された工具をマガジンに引渡す。この公知の工作機械
によれば、工具交換は確かに極めて迅速に実施すること
が可能ではあるが、主軸台の左右には各アームの旋回運
動を行わせるのに充分なスペースを用意しておかねばな
らないので、この種の工作機械は当然のこと乍ら主軸台
の両サイドで極めて広く構成される。
[発明が解決しようとする課題] 特に1つの工作機械で大量生産を行う場合には、並列的
に配置された複数の主軸台を出来るだけ僅かなスペース
に収容することが屡々所望される。冒頭に述べた形式に
よる工作機械の場合には、2つのスピンドルヘッド間の
最小距離を旋回アームにおける最大側方旋回幅の2倍に
しておかねばならず、その結果として、例えば二重主軸
型(2軸型)工作機械ではその機械幅が極めて大きくな
らざるを得ないものと思われる。更に二重主軸台におい
ては、2つの主軸台を駆動するのに単に1つの駆動装置
のみを設けることが望ましい。然し乍ら2つの主軸台の
相互間隔がかなり大きい場合には、力の伝達経路が長い
ことに基いて振動および絶え間のない動きが生ずるの
で、それに対抗するために極めて高質量の従って大きな
重量の工作機械を製作しなければならない。つまりこの
種の工作機械は、単に著しく幅の広いものとして構成さ
れるのみならず、過度に重い機械にならざるを得ない。
そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形式
の工作機械に改良を加えることにより、工具交換に要す
る時間は最小限に維持したまゝで交換プロセスを実施す
る部品における横方向での所要スペースを僅かなものに
抑える点にあり、これは各スピンドル軸線間の相互間隔
が小さい二重主軸台(2軸式ヘッド)を備えた工作機械
の製作を可能ならしめることを意味している。
[課題を解決するための手段] この発明は、主軸台(12)と、工具ホルダー(37,57;8
4,94)を装備した複数のグリッパ(36;56;83,93)がエ
ンドレストラック(81,82)に沿ってその内部を走行す
ることの出来る工具マガジン(20)と、この工具マガジ
ン(20)における共通の取外し乃至装着ポジション(8
6,87)と主軸台(12)のスピンドルヘッドにおけるスピ
ンドルポジションとの間で工具ホルダー(37;57;84,9
4)を搬送するための2本のグリップアーム(25,26;28,
29)とを備えており、この場合、各グリップアーム(2
5,26;28,29)がそれぞれ主軸台(12)における一方の軸
線(23,24)の両サイドで主軸台(12)近くの互いに反
対側に枢支され、同時に且つ逆向きにそのスピンドルポ
ジションとその取外し乃至装着ポジション(86,87)と
の間で旋回可能ならしめられている形式のものにおい
て、各グリップアーム(25,26;28,29)が、主軸台(1
2)の一方の側にのみ延在するカーブした軌跡に沿って
互いに交差するように、主軸台(12)の一方の側にその
軸線(23,24)に対し非対称的に位置している共通の取
外し乃至装着ポジション(86,87)に向って旋回可能で
あり、主軸台(12)が2本のスピンドル(23,24)を備
えた二軸主軸台として構成されており、各スピンドル
(23,24)にはそれぞれ2本のグリップアーム(25/26,2
8/29)から成る一対のグリップアーム組(27,30)が設
けられており、各グリップアーム組(27,30)における
共通の取外し乃至装着ポジション(86,87)が、それぞ
れ一方のスピンドル(24,23)における他方のスピンド
ル(23,24)とは反対側に配設されていることを特徴と
する工作機械を要旨としている。
[発明の効果] 前述したように、本発明の措置によれば、各グリップア
ームが互いに交差するように主軸台の一方の側にのみ延
在するカーブした軌跡に沿って共通の取外し乃至装着ポ
ジションに向って旋回可能ならしめられており、共通の
取外し乃至装着ポジションは種軸台の一方の側でその軸
線に対し非対称的に設けられている。
この措置の利点は、両旋回アームが単にスピンドルポジ
ションと同一の取外し乃至装着ポジションとの間で運動
を行いさえすればよいところにある。即ち、換言するな
らば、一方のアームがその工具ホルダーと共にスピンド
ルヘッドから側方にマガジンに向って移動すると同時
に、他方のアームは反対方向でマガジンからスピンドル
ヘッドに向って移動する。側方に迂回して終端点で合致
するカーブした軌跡を設けておくことにより、各アーム
はそれ自体もしくはアームに保持された工具ホルダーと
共にホルダー内に位置する工具に当節することなく互い
にすれ違い運動を行うことが可能である。その結果とし
て、旋回運動を行うアームの所要スペースが、その幅に
関しては冒頭に述べた形式の工作機械で必要とされる値
の半分に抑えられることになる。工具ホルダーの搬送運
動は、主軸台軸線から見て主軸台もしくはスピンドル軸
線の一方の側でのみ行われる。更に本発明のこの措置に
よれば、主軸台が一方の側で自由にアプローチされうる
という利点、つまり主軸台に対するアプローチがマガジ
ン又は旋回するアームによって妨げられないという利点
が得られるので、例えば整備作業または修繕などを比較
的容易に実施することが出来る。更にこの措置によって
得られる別の利点として、例えば主軸台が横方向移動可
能に構成されている場合には、この主軸台を旋回アーム
とは反対の側方走行方向で場合によっては設けられてい
る機械ケーシングにダイレクトに接近するまで移動させ
ることが可能になる事実が挙げられる。従って、例えば
工作機械の外郭寸法は同じでもより大きなサイズの工作
物を加工することが可能である。
また、本発明によれば、主軸台が2本のスピンド(主
軸)を備えた二重主軸台として構成されており、各スピ
ンドルにはそれぞれ2本のグリップアームから成る一対
のグリップアーム組が設けられており、各グリップアー
ム組における共通の取外し乃至装着ポジションはそれぞ
れ一方のスピンドルにおける他方のスピンドルとは反対
側に配設されている。
この措置の利点は、二重主軸台をその側方延在寸法が最
小限に抑えられるように構成しうるところにある。
[実 施 例] 本発明の有利な1実施態様においては、各グリップアー
ムが工作機械側で両終端ポジション間を往復旋回しうる
ように主軸台の機構に枢支されており、主軸台における
上記の各機構が別の軸線を中心にして旋回可能ならしめ
られ、ひいては逆向きに旋回可能な各アームが互いに接
触することなく通過(すれ違い)案内されうるように構
成されている。
この措置の利点は、各グリップアームが構成上簡単な形
式により各終端ポジション間で旋回運動を行うことが出
来ると同時に、この旋回運動中には各旋回運動に際して
接触が生じないようにするため他の空間方向での旋回運
動を行うことが出来るところにある。主軸台の機構が別
の軸線を中心にして行う旋回運動とこの機構に枢支され
たグリップアームの旋回運動とを重畳させることによっ
て、工具ホルダーもしくは工具ホルダー内に収容される
工具の外郭寸法に容易に適合させうる所望のカーブした
軌跡を簡単な形式で生ぜしめることが可能になる。
本発明の有利な1実施態様によれば、各グリップアーム
がそれぞれ鉛直なスピンドル軸線に対しほゞ垂直に延び
る1つの軸線を中心として旋回しうるように主軸台の1
機構に枢支されており、別の軸線は鉛直方向に延びてい
る。
この措置の利点は、各旋回アームが引続き主軸台端面の
ほゞ手前で終始する両終端ポジション間の運動を実施し
うるところにある。鉛直な軸線を中心とした旋回機構の
旋回能力に基いて、構成上の簡単な手段により主軸台側
からの付加的な旋回特性を制御することが可能になり、
しかもそのために所定のスペースを用いるような且つ旋
回運動を妨げたり旋回運動に不都合な影響を及ぼしたり
する恐れのある手段を講ずる必要はない。旋回可能な機
構の鉛直に延びる旋回軸を主軸台内に埋設することによ
って、旋回するアームの安定した正確な案内が、付加的
な旋回特性が与えられているにも拘らず保証される。
本発明における別の有利な実施態様によれば、グリップ
アームを旋回させるための操作機構が旋回可能な機構を
操作するためにも用いられている。
この措置の利点は、特に簡単な構成上の手段により両旋
回運動が同一の機構を用いて実施されうるところにあ
る。その結果として、第2の旋回運動が必要とされるに
も拘らず、そのために要する構成上の費用を僅なものに
抑えることが出来る。
本発明における特に有利な別の実施態様によれば、操作
機構がこの操作機構により主軸台の鉛直な軸線に沿って
上昇乃至下降運動可能な滑子案内要素に結合されてお
り、滑子案内要素がそのトラフ内で回転する各1個の要
素を介して旋回可能な機構に結合され、ひいては滑子案
内要素の上昇乃至下降運動により旋回可能な各機構がそ
れぞれ逆方向で不作用位置から最大旋回位置に、次い再
び不作用位置に旋回せしめられるように構成されてい
る。
この措置の利点は、旋回可能な機構の旋回運動が滑子案
内により極めて正確に制御されるところにある。旋回可
能な各機構を互いに反対方向で旋回させることにより、
これの機構に比較的僅かな角度だけ相対旋回させさえす
れば、工具ホルダーを備えたグリップアームの端部にお
いてこれらの端部が互いにすれ違いうる距離を得ること
が出来る。しかもこの実施例においては、両工具ホルダ
ーがそれぞれ終端位置で正確に次のようなポジション、
即ち以前にはそのポジションから離反していたグリップ
アーム又はその工具ホルダーが占めていたポジションを
占めることも保証される。
本発明の特に有利な1実施例においては、旋回可能な各
機構の旋回運動最大値(最大旋回位置)が逆向きに作動
するグリップアームにおける各工具ホルダーの互いに交
差する位置と合致するように、トラフの構成が行われて
いる。
この措置の利点は、相対的にかなり張出した工具ホルダ
ーが出会うか或いは互いにすれ違う箇所において、必要
とされる最大アーム間距離が得られるところにある。従
ってこの措置によれば、例えば既に市場で一般に流通し
ている比較的大きく張出す形式のグリッパを利用するこ
とが可能になる。この場合、工具は各終端位置とは逆向
きに彎曲された両カーブした軌跡間を通過案内され、カ
ーブした軌跡における最大距離が生ずるのは、正確の両
工具ホルダーの出会う箇所においてである。この出会い
の箇所はスピンドルポジションと工具マガジン(もしけ
は取外し乃至装着ポジション)との間のほゞ中央、つま
り主軸台によっても工具マガジンによっても占拠されな
い位置にあるので、グリップアームにおける両グリッパ
が出会うもしくはすれ違うために必要とされる充分なス
ペースが提供されることになり、しかもそのために主軸
台または工具マガジンに特殊なスペース上の措置を講ず
る必要はない。
本発明による特に有利な別の実施態様においては、旋回
可能な機構がその外面にアームの枢支されたプレート状
の部材として構成されており、この部材から離反する方
向で1本のロッドが延び、ロッドの外端部には滑子案内
要素のトラフ内で回転してその際にロッドをその縦軸線
を中心に旋回させる突出した要素が設けられている。
この措置の利点は、アームを旋回させるための旋回運動
が構成上簡単な手段により制御可能であり、しかもこの
場合、正確な案内が保証されるところにある。更にこれ
らの構成要素は簡単に交換されうる。即ち換言するなら
ば、各アームのすれ違い運動に際して変動する工具寸法
もしくは工具幅とひいては変動する側方相互距離とを正
確に調整することが出来る。
本発明による別の実施態様においては、ロッドがプレー
ト状の部材と突出した要素との間の範囲で主軸台内に軸
方向不動に但しその縦軸線を中心として旋回可能に保持
されている。
この措置の利点は、堅牢な主軸台における極度に剛性的
な保持と申分のない案内とが可能になり、従って場合に
よってはかなり張出したグリップアームを有する極めて
重い工具においても、グリップアームを担持するプレー
ト状部材の不動保持を行うことが保証されている。
本発明による別の実施態様においては、滑子案内要素が
両側で枢支された各1本の棒を介してそれぞれ1本のア
ームに結合され、ひいては滑子案内要素が2つの鉛直な
終端点間で行う一方向の運動によりアームの各終端ポジ
ション間における逆向きな旋回運動が惹起されうるよう
に、しかもこの場合、棒が旋回可能な機構の旋回運動に
追従(従動)するように構成されている。
この措置の利点は、滑子案内要素が一方では各終端ポジ
ション間におけるアームの旋回運動を棒により制御する
と同時に、他方では滑子案内要素のトラフ内で回転する
ロッドの突出した要素によりすれ違いのための旋回運動
を制御するところにある。この場合、各棒は2つの空間
方向で旋回しうるように滑子案内要素に枢支されている
ので、全ての旋回方向においてアームの旋回運動に追従
することが出来る。
本発明による別の実施態様においては、一方の棒がシン
グルアームレバーとして構成された第1のアームにその
レバー軸線と一方のグリッパを担持する端部とので枢支
結合されており、他方の棒はダブルアームレバーとして
構成された第2のアームの外端部に枢支結合されてお
り、この場合、第2のアームの他方の外端部にはグリッ
パが設けられている。
この措置の移転は、例えば滑子案内要素の下向き運動に
よって、第1のアームを下向きに旋回可能ならしめるの
に対し、第2のアームを上向きに旋回可能ならしめるこ
とが出来るところにある。従って構成上とくに簡単で安
定した方式により一方向で運動する制御機構が、つまり
滑子案内要素の運動が両アームの逆向きな運動を惹起さ
せることになる。
本発明による別の実施態様においては、各アームにそれ
ぞれ1つの平行四辺形ガイドが設けられている。自体公
知となっているこの措置によれば、工具ホルダーは工具
と共に各旋回位置でその鉛直な延在方向を維持すること
が出来る。
本発明における別の有利な実施態様によれば、操作機構
が鉛直方向で作動するピストン・シリンダ・ユニットと
して構成されており、このユニットにおける外側のピス
トンロッド端部は滑子案内要素に結合されている。構成
上とくに簡単かつ安定的でしかも確実かつ正確なこの案
内手段を講じておくならば、グリップアームに向う所要
の力の流れを操作機構により滑子案内要素を介して生ぜ
しめることが保証される。
本発明による別の実施態様においては、操作機構がスピ
ンドル軸線に対して対称的に配置された2つのスピンド
ル・シリンダ・ユニットを有し、両スピンドル・シリン
ダ・ユニット間には滑子案内要素とその下に位置する旋
回可能な機構とが配置されており、滑子案内要素内に収
容されたロッドの部分が矢張りスピンドル軸線に対して
対称的に延びている。
両サイドにピストン・シリンダ・ユニットが配置されて
いることにより、スピンドル軸線に沿った傾き(歪み)
のない運動経過が生ぜしめられる。これらのスピンドル
・シリンダ・ユニット間の下方に制御要素を受容するこ
とにより、旋回運動を操作し且つ制御する各機構は極め
て効果的に主軸台の端面に配置されうるので、スピンド
ルヘッドの範囲は一層自由にアプローチ可能になり、単
に旋回するグリップアームのみがこの範囲を占めること
になる。ピストン・シリンダ・ユニットを鉛直に案内
し、ロッドを鉛直に方向づけることにより、コンパクト
で歪みのないメカニズムが得られので、工具交換プロセ
スの正確な経過が長期に亙って保証される。
本発明による別の実施態様においては、工具マガジンの
エンドレストラックがT字状に延びており、このエンド
レストラックは鉛直な軸線に対して垂直でスピンドルポ
ジションより高い平面内を走行可能であり、この場合取
外し乃至装着ポジションはトラックにおけるT字の下端
部に設けられている。
この措置の利点は、マガジンを側方で主軸台に極めて近
接した状態でこの主軸台に適合させうるところにあり、
この場合、T字状エンドレストラックの横方向に延びる
範囲は主軸台後方の背面側に配置することが出来る。
本発明の別の実施態様では、それぞれT字状のエンドレ
ストラックを有する1つの工具マガジンが各スピンドル
に配属されている。
この措置の利点は、極めて近接した状態で配置された2
本のスピンドル(主軸)に交互に工具を供給しうるとこ
ろにある。両グリップアーム組が鏡面対称に配置されて
いることによ、両スピンドルを比較的近接して配置する
ことが可能になるので、2本のスピンドルはさしたる技
術的な困難なしにまた長い力伝達経路に基いた振動の危
険なしに単一の駆動装置によって作動可能になる。この
二重スピンドルにおける側方動作範囲(アウトリーチ)
は、両サイドで反対方向に旋回するアームを備えた従来
の単一スピンドルにおける側方動作範囲とほゞ等しい。
即ち換言すれば、迅速に処理されうる2本のスピンドル
を設けることにより、ほゞ同じ構成幅で2倍の作業速度
を得ることが出来る。
本発明による別の実施態様においては、2つのエンドレ
ストラックが単一の駆動装置により1度だけ交差案内さ
れるベルト要素を介して同期的に走行可能ならしめられ
ている。
この措置の利点は、同種の工具を備えた2本のスピンド
ルにより2つの同じ工作物を同時に同期的に加工しうる
ことにあり、この場合、T字状のエンドレストラックを
鏡面対称に装備しておくことによって、単一の駆動装置
に基くベルト要素の運動がT字状の両エンドレストラッ
クにおける同一の搬送方向を生ぜしめることになる。即
ち換言すれば、2つのエンドレス、T字トラックで2つ
の同じ工具を取外し乃至装着ポジションに搬送すること
が出来る。次いでこれらの工具は、同時に両グリップア
ーム組の各1本のアームにより把持されて、同期的にそ
れぞれ1本のスピンドルにもたらされる。次に矢張り共
通のスピンドル駆動装置によって2つの同種の加工プロ
セスが2つの異った工作物で同期的に実施される。工作
機械の作業効率はこのようにして倍加されるが、そのた
めには単に両スピンドル用の共通した駆動装置と工具マ
ガジンにおける2つのT字状エンドレストラック用の共
通した駆動装置とを設けておきさえすればよい。更にこ
の措置によって得られる別の利点として、新たな生産工
程の開始に先立ってマガジンに工具ホルダーを装填しよ
うとする場合、もしくはその生産工程の終了後に再びマ
ガジンを空にしようとする場合の工具交換が著しく簡易
化されることが挙げられる。
エンドレストラックが逆向きに駆動されることに基い
て、T字状エンドレストラックの水平に延びる2つの区
分が交差する範囲では常に同じ工具ホルダーがあらわ
れ、これらの工具ホルダー1対づつでもマガジン内に装
填可能であり、或いは1対づつマガジンから取出すこと
も出来る。このような1対1組で行う装填方式によれ
ば、マガジンの装填処理に際して生じ易い装填ミスのリ
スクが減少せしめられる。
本発明による別の実施態様においては、T字状の各エン
ドレストラックが主軸台の背後でT字の横方向に延びる
区分の互いに向き合った端部で隣接し、一貫したマガジ
ンケーシング内に収容されている。
この措置の利点は、T字状の両エンドレストラックが単
一の工具マガジン内に収容可能であり、この工具マガジ
ンが主軸台の全背面側に亙って延びており、従ってその
ために自由に且つ支障なく用いられるスペースを満たし
ているところにある。
更に本発明による別の実施態様においては、工具マガジ
ンのエンドレストラックが蹄鉄形を呈するように延びて
おり、この場合、取外し乃至装着ポジションは蹄鉄の一
方の脚部における自由端部のところに設けられている。
この措置の利点は、本発明による工作機械に所謂「蹄鉄
形マガジン」として公知となっているこの種の工具マガ
ジンをも装備しうるところにある。
なお、前述の各特徴ならびに後述する各特徴が単にその
都度示されている組合せでのみならず他の組合せもしく
はそれぞれ単独で本発明の枠を逸脱することなく応用可
能であることは言うまでもない。
[図 示 例] 次に添付図面に示した若干の選ばれた実施例につき本発
明を詳細に説明する: 第1図と第2図とにそれ全体を符号10で示した工作機械
は、主軸台12の背面側に配置された昇降用主ねじ13を介
して上下方向に摺動可能である。第2図に示された昇降
用主ねじ13は支承ブロック11内に収容されており、支承
ブロック11は安定性を保つため背面側に第2昇降ねじ14
を有している。
主軸台12は台座15上に支承されており、台座15は機械ベ
ッド16に沿って水平方向(X軸、Y軸)に摺動可能であ
る。
更にこの工作機械10には制御盤17が装備されており、工
作機械10の各機能はこの制御盤17を介してコントロール
することが出来る。切削加工に際して生ずる切削屑と加
工時に用いられる切削加工溶液(水、オイル)とが周囲
に飛散することを制限するため、工作機械には図示され
ていないケーシングも設けられている。
主軸台12はその上端部範囲を工具マガジン20によって囲
繞されており、工具マガジン20は側方で主軸台12乃至支
承ブロック11の背面に亙って延びている。なお、この工
具マガジン20の詳細な構成については第13図に関連して
後述する。
主軸台12の前面もしくは端部には、工具ホルダーを取付
けるための第1のスピンドル21と第2のスピンドル22と
が設けられている。第1のスピンドル21における第1の
スピンドル軸線23と第2のスピンドル22における第2の
スピンドル軸線24とは、第2図に示されたように鉛直方
向で互いに距離をおいて延びており、この場合、主ねじ
13の軸線18は正面図(第2図)で見て両スピンドル軸線
23,24の中間に位置している。
第1図の図平面に対し垂直にこの軸線18を通って延びる
平面は、主軸台12を互いに略面対称な2つの主軸台半割
部に分割する。
第1図に示されているように、主軸台12はその左側の半
割部に2本のグリップアーム25,26を有しており、この
2本のグリップアームが一対で第1のグリップアーム組
27を形成している。
他方、右側の半割部では主軸台12のグリップアーム28と
グリップアーム29とが設けられており、矢張りこの1対
のグリップアームが第2のグリップアーム組30を形成し
ている。
各グリップアーム組27,30は両サイドでそれぞれ所属の
スピンドル軸線23,24に枢支されている。然し各グリッ
プアーム組27乃至30を構成するグリップアーム25,26乃
至28,29はそれぞれ異った形式で構成され、各スピンド
ル軸線23,24に対して非対称的なそれぞれ異なる運動経
過を有している。
第1図で主軸台12における左側の半割体に配置された第
1のグリップアーム組27は第3図に拡大して示されてい
る。なお図面を見易くするため、第3図では以下に述べ
る各機能部分のみが第1のグリップアーム組27の運動に
関連して示されており、第3図におけるグリップアーム
25,26の位置は第1図の左側半分に示された表示乃至ポ
ジションに相当する。
次にグリップアーム25,26の制御及び旋回メカニズムを
詳細に述べる。1対のグリップアーム25/26によって形
成される第1のグリップアーム組27における設計上の構
成および運動経過は、軸線18を通って延びる分割平面に
対し折返し対称的に、第2のグリップアーム組30の場合
と同じように実現される。つまり、第1のグリップアー
ム組27に関して詳述する以下の説明は第2のグリップア
ーム組30にも該当する。
第1のグリップアーム25は第1のロッド31と第2のロッ
ド32とを有しており、これらのロッド31,32はそれぞれ
1枚のプレート34又はプレート状部材として形成された
旋回可能な機構33に枢支されている。各ロッド31,32は
それぞれプレート34に対して垂直にその枢支点を通って
延びる各軸線を中心に旋回可能である。
ロッド31,32はプレート34とは反対側の外端部でロッド3
5に枢支結合されており、ロッド35はグリッパ36を担持
し、グリッパ36内には工具ホルダー37が収容されてい
る。ロッド31,32は平行四辺形リンク機構を構成するよ
うにプレート34及びロッド35に枢支されている。
このような構成が行われる結果として、それ自体は公知
であるように、プレート34上における各枢支点を中心と
した第1のグリップアーム組27の旋回運動がグリッパ36
とグリッパ36内に収容された工具ホルダー37とを絶えず
水平方向に保持することになる。
グリッパ36はこれに収容された工具ホルダー37と共に第
3図に示された位置、いわゆる取外し乃至装着ポジショ
ンを占めているが、この位置は第1のグリップアーム組
27における一方の終端ポジションに相当する。
この終端ポジションにおいては、自体公知のメカニズム
を介して工具ホルダー37を取出し、工具マガジン20内に
移行させることが出来る。その後では他の工具を有する
工具ホルダーを工具マガジン20から第1のグリップアー
ム組27のグリッパ36に移行させること、つまり工具の交
換を行うことが可能になる。
シグルアームレバーとして構成された上位のロッド31
は、外側で枢支されたその各端部間の範囲にほゞ直角に
突出するアタッチメント38を有しており、アタッチメン
ト38は玉継手式に1本の棒39と結合されている。
この棒39は反対側の端部で滑子案内要素40の側方突起41
と玉継手式に結合されている。従ってこの棒39と突起41
との結合は、棒39が軸線42を中心にして矢印44で示され
た如く旋回しうるような形式(すなわち棒39が軸線42回
りに旋回可能な形式)で行われており、更にこの棒39
は、矢印45で示したように軸線42に対し垂直な軸線43を
中心にしても旋回可能である。
このように棒39と側方突起41ほ自在継手式に結合されて
いるので、棒39はアタッチメント38との下位枢支点にお
ける図平面内に位置する円軌道に追従可能であると同時
に、第1のグリップアーム組27による図平面から逸脱す
る旋回運動、例えばこの図の観察者に向う方向での旋回
運動にも追従可能である。
滑子案内要素40の側方突起41は、棒39と枢支点とは反対
側の上面で、ピストン・シリンダ・ユニット47における
ピストンロッド46の外端部に結合されている。この場
合、ピストン・シリンダ・ユニット47は主軸台12に配置
されたスリーブに剛性的に結合されている。ピストン・
シリンダ・ユニット47の縦軸線は鉛直な軸線18もしくは
第1のスピンドル21の鉛直な軸線23と平行に延びてい
る。
第1のグリップアーム組27における第2のグリップアー
ム26は、ダルブアームレバーとして構成された1本のロ
ッド51を有している。このロッド51のレバー軸は主軸台
12の旋回可能な機構53に枢支されており、旋回可能な機
構53は既に機構33に関連して述べたのと同じようにプレ
ート54はプレート状の部材として構成されている。この
場合、プレート54はプレート34と同じ高さ位置に配置さ
れており、これら2枚のプレート54,34は旋回された状
態で1つの平面内に位置する。タブルアームレバーとし
て構成されたロッド51とプレート54との枢支点は、ロッ
ド32とプレート34との枢支点と同じ高さ位置にある。
グリップアーム26は更に1本のロッド52を有しており、
このロッド52も矢張り図平面に対し垂直に延びる軸線を
中心にして旋回しうるようにプレート54に枢支されてい
る。このロッド52とプレート54との枢支点は、グリップ
アーム27のロッド31とプレート34との枢支点と同じ高さ
位置にある。然しより高い枢支点位置を有するこれらの
ロッド31乃至52のうち左側のグリップアーム25のロッド
31は両グリップアーム25,26間の対称平面を基準として
より外側に、また右側のグリップアーム26のロッド52は
より内側に位置している。
両ロッド51,52はプレート54とは反対側の外端部で別の
ロッド55を介して互いに枢支結合されており、該ロッド
55には工具ホルダー57を担持するグリッパ56が設けられ
ている。これらのロッド51,52も矢張り平行四辺形リン
ク機構を形成しており、グリップアーム26がプレート54
上におけるその枢支点を中心として旋回せしめられた場
合に、この平行四辺形リンク機構がグリッパ56とその中
に収容された工具ホルダー57との水平乃至鉛直な調整方
向を常に変動することなく維持する。
第3図においては、第1図の場合と同じようにグリップ
アーム26が所謂スピンドルポジションを占めており、こ
のポジションはグリップアーム26における一方の終端ポ
ジションに相当する。この場合、グリッパ56内に収容さ
れた工具ホルダー57の縦方向中心線線は、正確に第1の
スピンドル21における第1のスピンドル軸線23と合致す
る。
グリッパ56には工具ホルダー57用の回転軸受装置が設け
られている。即ち換言するならば、工具ホルダー57が第
1のスピンドル21のスピンドルヘッド内に差込まれた後
では、加工プロセス中にグリッパ56が工具ホルダー57か
ら離脱しない。工具ホルダー57とスピンドルヘッドとを
摩擦接続式又はロック式に結合するためには、スピンド
ルヘッドをスリーブに対して相対的に下ろして工具ホル
ダー57上に移動させればよい。グリッパ56を自体公知の
形式で折曲げ形成することにより、第1のスピンドル21
におけるスピンドルヘッド範囲(図示せず)は、各ロッ
ド51,52,55に妨げられることなく自由にアプローチ可能
な状態に保たれる。
ダルルアームレバーとして構成されたロッド51のロッド
55とは反対側に位置する外端部は、玉継手式に1本の棒
59と結合されている。この棒59における反対側の端部
は、既に棒39に関連して述べたのと同じような形式で滑
子案内要素40の側方突起61に玉継手式に、つまり2つの
立体軸線を中心にして旋回しうるように結合されてい
る。この場合、側方突起61は共通の軸線42を有する反対
向きの側方突起41と同じ高さ位置に配置されている。
側方突起61は棒59との枢支点の反対側に位置する上面で
ピストン・シリンダ・ユニット67におけるピストンロッ
ド66の外端部に結合されている。
ピストン・シリンダ・ユニット67は主軸台12に配置され
たスリーブと剛性的に結合されている。ピストン・シリ
ンダ・ユニット67の縦軸線は鉛直方向に、つまり反対側
に位置するピストン・シリンダ・ユニット47の縦軸線か
ら距離をおいてこれと平行に延びている。ピストン・シ
リンダ・ユニット47は、自体公知の形式でスリーブによ
り主軸台に対して相対的にスピンドル軸線方向で摺動可
能に構成することができる。その場合、工具ホルダーに
おける規格化されたテーパ部を主軸台における規格化さ
れたテーパ状の受容部内に導入すること、またこの受容
部から離脱させることが可能となる。
グリップアーム25が枢支されているプレート34は、その
上端に鉛直方向上向きに突出する1本のロッド68を有し
ている。
これと同じように、グリップアーム26を担持するプレー
ト54にはロッド68と平行に延びる別のロッド69が設けら
れている。
これらのロッド68,69は軸方向不動に主軸台12に支承さ
れ、その縦方向の軸線を中心にして旋回しうるように主
軸台12に保持されている。
ロッド69の上端部にはロッド縦軸線からほゞ直角に折曲
げられ第3図の図平面から手前に(観察者に向う方向
で)突出する1つの要素72が設けられており、特に第4
図から明らかなこの要素72は、その前方外端部にローラ
73を有している。
このローラ73に滑子案内要素40のトラフ75内で案内され
ており、突出した要素72はロッド69に剛性結合されてい
る。滑子案内要素40のトラフ75は、第3図の図平面で見
て右手方向に膨らんだ曲線輪郭を呈するように構成され
ている。
ロッド68も矢張り突出した要素70を有しており、この要
素70の外端部にはローラ71が設けられている。ローラ71
は滑子案内要素40のトラフ74内で案内されており、トラ
フ74はスピンドル軸線23を基準としてトラフ75に対して
鏡面対称を成すように延びている。
滑子案内要素40がピストン・シリンダ・ユニット47,67
におけるピストンロッド46,66の外行ストロークにより
第3図に示されたポジションから押下げられると、各ロ
ーラ71,73がトラフ74,75内で回転する。
第3図に示されたローラ73の位置に相当する第4図の状
態から明らかなように、ローラ73は滑子案内要素40の下
降運動初期にはトラフ75の直線状に延びる区分内で回転
し、その際にロッド69が旋回せしめられることはない。
滑子案内要素40が更に下降せしめられてローラ73がトラ
フ75の右手方向に迂回された区分に達すると、ローラ73
は第5図に示すように右向きに方向転換し、このローラ
75と剛性結合されたロッド69は逆時計回り方向で旋回し
せめられる。
この旋回運動に際し、ロッド69の下端部でロッドと剛性
結合されたプレート54も当然同方向に旋回せしめられ
る。
トラフ75とその反対側に位置するトラフ74とが鏡面対称
的に構成されていることに基いて、ロッド68は時計回り
方向の旋回運動を行う。
その結果として、両グリップアーム25,26はロッド68,69
の縦軸線方向で見て互いに逆向きに旋回しせめられる。
滑子案内要素40の下向き摺動運動に際しては、グリップ
アーム25,26が同時にロッド39,59を介して対向方向の運
動によりプレート34,54の各枢支点を中心に旋回せしめ
られる。滑子案内要素40が第3図に示された位置から下
向きの運動を行う際には、一方のグリップアーム25が逆
時計回り方向で旋回せしめられるのに対し、他方のグリ
ップアーム26は時計回り方向で旋回せしめられるので、
各工具ホルダー37,57は相互接近運動を行う。
この場合、グリップアーム25の旋回運動は、工具ホルダ
ー37が第3図に示された終端位置としての所謂「取外し
乃至装着ポジション」から第3図において工具ホルダー
57の占めるスピンドルポジションに正確に移行するよう
に調整されている。
これと同時に、工具ホルダー57はグリップアーム26の旋
回運動によりそのスピンドルポジションから第3図にお
いて工具ホルダー37の占めていたポジションに正確に移
行せしめられる。両工具ホルダー37,57の占める各位置
が正確に逆転されたこの終端ポジションは、第6図に示
されている。
第3図および第6図に示された旋回可能なグリップアー
ム25,26の各終端ポジション間における運動経過状態
は、第7図〜第12図に概略的に示されている。
この場合、第7図は第3図の状態に相当し、第8図は第
1のグリップアーム組27の平面図である。
第11図は第6図の状態に相当し、第12図は矢張り第1の
グリップアーム組27の平面図である。
第9図は滑子案内要素40が第3図に示されたポジション
から下方に摺動して各ローラ71,73がその最大偏向ポジ
ション、つまり滑子案内要素40内で各トラフ74,75が最
大の相互離反距離を保っているポジションを占めている
移行状態に相当する。
その平面図としての第8図から明らかなように、第1の
グリップアーム組27における一方の終端ポジションでは
各プレート34,54が、平面内に位置し、この場合、グリ
ッパ35は工具がほゞプレート34の高さ位置を占めるよう
に工具ホルダー37を保持する。他方、グリッパ55は工具
ホルダー57がスピンドルヘッド内に収容されて比較的低
いポジションで作動するようにこの工具ホルダー57を保
持する。
滑子案内要素40を第3図に示された位置から降下させる
ことにより、グリップアーム25,26はロッド39,59を介し
て逆向きな旋回運動を与えられ、その際に工具ホルダー
37,57が互いに接近する。各ローラ71,73がそれぞれトラ
フ74,75内で側方に偏向されると、直ちに両プレート34,
54がロッド68,69によりそれぞれ鉛直な軸線を中心にし
て互いに反対方向い旋回せしめられる。その旋回度が最
大になるのは、工具ホルダー36,56が等しい高さ位置を
占める範囲、つまり各工具ホルダーが互いにすれ違わざ
るを得ない範囲においてである。第10図から明らかなよ
うに、グリッパ35,55が互いに鉛直方向ですれ違うこと
が達成されるのは両プレート34,54の旋回運動によって
である。これらのプレート34,54は第9図および第10図
に示された位置を通った後で今後は逆方向に、但し矢張
り互いに逆向きに旋回せしめられる。この旋回運動はロ
ーラ71,73を各トラフ74,75の第3図における上方の互い
に接近した範囲で回転させることによって達成される。
第6図と第11図と第12図とに示された終端ポジションに
おいては、滑子案内要素40が最大限下方に移動せしめら
れており、工具ホルダー57が取外し乃至装着ポジション
を占めているのに対し、他方の工具ホルダー37はスピン
ドルポジションにおかれている。
工具ホルダー37は、上から下に向って斜めに延び主軸台
12から離反する方向で隆起する彎曲した軌跡を描いて移
動し、それと同時に工具ホルダー57は下から上に向って
斜めに延び主軸台12に向う方向で彎曲した軌跡を描いて
移動する。
第3図および第6図に示されたトラフ74,75の経過ライ
ンは、衝撃的な旋回運動を回避すべくするやかなカーブ
として形成し、かつグリッパ35,55の構成形状に適合さ
せることが可能である。
第3図〜第12図に関連して上に述べた各実施態様は、第
1図における軸線18の右側に配置された第2のグリップ
アーム組30にも適用される。
第1図において第2のグリップアーム組30が占めている
位置は、各ピストン・シリンダ・ユニットが第6図に示
された如くピストンロッドを外行させた状態のポジショ
ンに相当する。
但しこの場合、第1図に示されたグリップアーム組27,3
0を該当の各ピストン・シリンダ・ユニットが同方向で
作用するように接続することも当然可能である。
しかも第1図に示された作業形式によれば、第1のグリ
ップアーム組27を作動させるピストン・シリンダ・ユニ
ットとを連結して、一方の側におけるユニットのピスト
ンロッドを外行させるために用いられる圧力媒体が他方
の側における単数または複数のピストン・シリンダ・ユ
ニットに吸入されるように、且つその際に後者のピスト
ンロッドが内行される(引き込まれる)ようにすること
が可能である。
第13図に示されたように、両グリップアーム組27,30に
それぞれ工具ホルダーを供給するために設けられた各1
つのT字状のエンドレストラック81,82は、工具マガジ
ン20における共通のマガジンケーシング80内に収容され
ている。
エンドレストラック81を形成するT字体の縦棒、つまり
垂直な部分は、第1図と第2図に示されたように主軸台
12の左側に延在しており、他方のエンドレストラック82
における該当部分は主軸台12の右側に延在している。
両T字体における横方向の各区分は、それぞれ主軸台12
の背面側に配置され、同一ライン上に位置している。こ
れら2つのエンドレストラック81,82は、主スピンドル
軸線18に対して垂直な1平面内に延在している。エンド
レストラック81の外周面にはそれぞれ1つの工具ホルダ
ー84を収容するために用いられる多数のグリッパ83が設
けられているが、第13図にはそのうちの1つが示されて
いるに過ぎない。
これと同じように他方のエンドレストラック82にも工具
ホルダー94を収容するためのグリッパ93が設けられてい
る。両エンドレストラック81,82の垂直な各T字区分に
おける正面側の前端部には、それぞれ1つの取外し乃至
装着ステーション86,87が配置されている。一方の取外
し乃至装着ステーション86は第1のグリップアーム組27
を供給するために用いられ、他方の取外し乃至装着ステ
ーション87は第2のグリップアーム組30を供給するため
に用いられる。
第1のエンドレストラック81における駆動ローラとして
構成された偏向ローラ89は、単純交差式のベルト要素88
を介して第2のエンドレストラック82における鏡面対称
的に配置された対応する偏向ローラ90に接続されてい
る。従って偏向ローラ89が逆時計回り方向に回動せしめ
られると、エンドレストラック81の左外側に位置する工
具ホルダー84が取外し乃至装着ステーション86に向って
移動される。ベルト要素88が偏向ローラ90に向って単純
交差式に案内されていることにより、エンドレストラッ
ク82の右側に鏡面対称的に配置された工具ホルダー94
も、矢張り同方向で同じく行程だけ取外し乃至装着ステ
ーション87に向って移動される。斯くして双方のT字状
エンドレストラック81,82が鏡面対称的に装備される
と、単一の駆動装置を用いた連動操作により両取外し乃
至装着ステーション86,87に同種の道具を同期供給する
ことが出来る。
その結果として、両グリップアーム組27,30も同種の工
具ホルダーをマガジンからスピンドルポジションに引渡
し或いは逆に搬出するので、2個の同じ工作物を2つの
同じ工具で同時に加工することが可能になる。
斯くして、単一主軸型工作機械に比して2倍の工作物処
理能力が得られる。
エンドレストラック81,82が互いに逆方向に駆動される
ことにより、各グリッパ83,93のかなり簡単な装着が可
能ならしめられる。つまり、マガジンケーシング80の背
面側中央に配置されたプレート96が開かれると、同種の
工具ホルダーが位置しているエンドレストラック81,82
の各ポジション97,98に対するアプローチが可能にな
り、従ってこれらの工具ホルダーをそれぞれ1対づつ装
着乃至取外すことが出来るので、操作ミスも著しく軽減
される。
第14図には本発明による工作機械の別の実施例が概略的
な平面図として示されており、この場合の工具マガジン
20′は蹄鉄形に構成されている。この種の所謂「蹄鉄形
マガジン」は既に公知であり、例えば本件出願人による
ドイツ連邦共和国特許第3521009号明細書(特開昭62−1
5044号公報)に詳しく開示されている。この公知文献の
開示内容も参照すれば、本願のより良い理解の助けとな
る。
蹄鉄形マガジン20′には矢張り蹄鉄形に延びるエンドレ
ストラック82′が設けられており、工具ホルダー83′は
このエンドレストラック82′の取外し乃至装着ステーシ
ョン86′で取出し或いは装着することが出来る。上記の
ドイツ連邦共和国特許第3521009号明細書に開示された
公知の蹄鉄形マガジンの場合と異って、本発明による蹄
鉄形マガジン20′にはこの種のステーション86′が単に
1つだけ設けられているに過ぎない。
工具を交換するためには、グリップアーム25,26を有す
るグリップアーム組が矢張り既述の形式で設けられてお
り、この場合はグリップアーム組が工作機械の主軸台1
2′に配置されており、スピンドル軸線23′は蹄鉄形マ
ガジン20′の縦方向中心平面内に位置せしめておくと有
利である。
このような構成様式によれば、工具ホルダーをロッド3
5,55により既述の如くスピンドル受容部と工具マガジン
との間で往復動させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による工作機械を非常に簡略化して示た
正面図、 第2図は第1図による工作機械の平面図、 第3図は第1図による工作機械の1部を詳細に示した正
面図、 第4図は第3図のIV−IV線に沿った断面図、 第5図は第1図による工作機械の旋回可能な機構が旋回
した位置状態を示す第4図に相当する断面図、 第6図は第1図による工作機械の工具交換装置が第3図
とは異なる作業位置を占めている状態の第3図に相当す
る正面図、 第7図は第1図による工作機械の工具交換装置が第3図
の倍合と同じ第1の作業位置にある状態を著しく簡略化
して示した図、 第8図は第7図による工具交換ユニットの平面図、 第9図は第7図の工具交換ユニットが移行(過渡)位置
にある状態を示した図、 第10図は第9図に示した工具交換ユニットの平面図、 第11図は第7図に示した工具交換ユニットが第6図の第
2作業位置を占めた状態を示す図、 第12図は第11図に示した工具交換ユニットの平面図、 第13図は第1図及び第2図による工作機械の工具マガジ
ンを概略的に示した拡大図、 第14図は蹄鉄形マガジンを有する工作機械としての本発
明の別の実施例を概略的に示した図である。 (符号一覧) 10……工作機械 11……支承ブロック 12,12′……主軸台 13……主ねじ 14……支持ねじ付きスピンドル 15……台座 16……機械ベッド 17……制御盤 18……主ねじ付きスピンドルの鉛直な軸線 20……工具マガジン 20′……蹄鉄形マガジン 21……第1のスピンドル(主軸) 22……第2のスピンドル(主軸) 23,23′,24……スピンドル軸線 25,26……グリップアーム 27……第1のグリップアーム組 28,29……グリップアーム 30……第2のグリップアーム組 31……第1のロッド 32……第2のロッド 33……主軸台の旋回可能な機構 34……プレート 35……ロッド 36……グリッパ 37……工具ホルダー 38……アタッチメント 39……棒 40……滑子案内要素 41……側方突起 42,43……軸線 44,45……棒の旋回方向を示す矢印 46……ピストンロッド 47……ピストン・シリンダ・ユニット 51,52……ロッド 53……旋回可能な機構 54……プレート 55……ロッド 56……グリッパ 57……工具ホルダー 59……棒 61……側方突起 66……ピストンロッド 67……ピストン・シリンダ・ユニット 68,69……ロッド 70……ロッドの突出した要素 71……ローラ 72……ロッドの突出した要素 73……ローラ 74,75……滑子案内要素のトラフ 80……マガジンケーシング 81,82,82′……エンドレストラック 83……グリッパ 83′……工具ホルダー 84……工具ホルダー 86,86′,87……取外し乃至装着ステーション 88……ベルト要素 89,90……偏向ローラ 93……グリッパ 94……工具ホルダー 96……プレート 97,98……エンドレストラックのポジション

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主軸台(12)と、工具ホルダー(37,57;8
    4,94)を装備した複数のグリッパ(36;56;83,93)がエ
    ンドレストラック(81,82)に沿ってその内部を走行す
    ることの出来る工具マガジン(20)と、この工具マガジ
    ン(20)における共通の取外し乃至装着ポジション(8
    6,87)と主軸台(12)のスピンドルヘッドにおけるスピ
    ンドルポジションとの間で工具ホルダー(37;57;84,9
    4)を搬送するための2本のグリップアーム(25,26;28,
    29)とを備えており、この場合、各グリップアーム(2
    5,26;28,29)がそれぞれ主軸台(12)における一方の軸
    線(23,24)の両サイドで主軸台(12)近くの互いに反
    対側に枢支され、同時に且つ逆向きにそのスピンドルポ
    ジションとその取外し乃至装着ポジション(86,87)と
    の間で旋回可能ならしめられている形式のものにおい
    て、各グリップアーム(25,26;28,29)が、主軸台(1
    2)の一方の側にのみ延在するカーブした軌跡に沿って
    互いに交差するように、主軸台(12)の一方の側にその
    軸線(23,24)に対し非対称的に位置している共通の取
    外し乃至装着ポジション(86,87)に向って旋回可能で
    あり、主軸台(12)が2本のスピンドル(23,24)を備
    えた二軸主軸台として構成されており、各スピンドル
    (23,24)にはそれぞれ2本のグリップアーム(25/26,2
    8/29)から成る一対のグリップアーム組(27,30)が設
    けられており、各グリップアーム組(27,30)における
    共通の取外し乃至装着ポジション(86,87)が、それぞ
    れ一方のスピンドル(24,23)における他方のスピンド
    ル(23,24)とは反対側に配設されていることを特徴と
    する工作機械。
  2. 【請求項2】各グリップアーム(25,26;28,29)が工作
    機械側で主軸台(12)の機構(33,53)に両終端位置間
    を往復旋回しうるように枢支されており、主軸台(12)
    における上記の各機構(33,53)が別の軸線を中心にし
    て旋回可能ならしめられ、ひいては逆向きに旋回可能な
    各アーム(25,26:28,29)が互いに接触することなく通
    過案内されうるように構成されていることを特徴とする
    請求項1に記載の工作機械。
  3. 【請求項3】各グリップアーム(25,26;28,29)がそれ
    ぞれ鉛直なスピンドル軸線(23,24)に対しほゞ垂直に
    延びる1本の軸線を中心にして旋回しうるように主軸台
    (12)の機構(33,53)に枢支されており、別の軸線が
    鉛直方向に延びていることを特徴とする請求項2に記載
    の工作機械。
  4. 【請求項4】グリップアーム(25,26;28,29)を旋回さ
    せるための操作機構(47,67)が旋回可能な機構(33,5
    3)を操作するためにも用いられていることを特徴とす
    る請求項2又は3に記載の工作機械。
  5. 【請求項5】操作機構(47,67)がこの操作機構により
    主軸台(12)の鉛直な軸線に沿って上昇及び下降運動可
    能な滑子案内要素(40)に結合されており、滑子案内要
    素(40)がそのトラフ(74,75)内で回転する各1個の
    要素(71,73)を介して旋回可能な機構(33,53)に結合
    され、ひいては滑子案内要素(40)の上昇及び下降運動
    により旋回可能な各機構(33,53)がそれぞれ逆方向で
    不作用位置から最大旋回位置に、次いで再び不作用位置
    に旋回せしめられるように構成されていることを特徴と
    する請求項4に記載の工作機械。
  6. 【請求項6】旋回可能な各機構(33,53)における旋回
    運動の最大値(最大旋回位置)が逆向きに作動するグリ
    ップアーム(25,26;28,29)における各工具ホルダー(3
    7,57)の交差する位置に相応するようにトラフ(74,7
    5)の構成が行われていることを特徴とする請求項5に
    記載の工作機械。
  7. 【請求項7】旋回可能な各機構(33,53)がその外面に
    アーム(25,26)の枢支されたプレート状の部材(34,5
    4)として構成されており、この部材(34,54)から離反
    する方向で1本のロッド(68,69)が延び、ロッド(68,
    69)の外端部には、滑子案内要素(40)のトラフ(74,7
    5)内で回転してその際にロッド(68,69)をその縦軸線
    を中心に旋回させる突出した要素(70,72)が設けられ
    ていることを特徴とする請求項5又は6に記載の工作機
    械。
  8. 【請求項8】ロッド(68,69)がプレート状の部材(34,
    54)と突出した要素(70,72)との間の範囲で主軸台(1
    2)内に軸方向不動に但しその縦軸線を中心にして旋回
    可能に保持されていることを特徴とする請求項7に記載
    の工作機械。
  9. 【請求項9】滑子案内要素(40)が両側で枢支された各
    1本の棒(39,59)を介してそれぞれ1本のアーム(25,
    26)に結合され、ひいては滑子案内要素(40)が2つの
    鉛直な終端点間で行う一方向の運動によりアーム(25,2
    6)の各終端ポジション(スピンドルポジションと取外
    し乃至装着ポジション)間における逆向きな旋回運動が
    惹起されるようにし、しかもこの場合、棒(39,59)が
    旋回可能な機構(33,53)の旋回運動に追従するように
    構成されていることを特徴とする請求項5乃至8のいず
    れか1項に記載の工作機械。
  10. 【請求項10】一方の棒(39)がシングルアームレバー
    (31)として構成された第1のアーム(25)にそのレバ
    ー軸線と一方のグリッパ(36)を担持する端部との間で
    枢支結合されており、他方の棒(59)がダブルアームレ
    バー(51)として構成された第2のアーム(26)の外端
    部に枢支結合されており、この場合、第2のアーム(2
    6)の他方の外端部にはグリッパ(56)が設けられてい
    ることを特徴とする請求項9記載の工作機械。
  11. 【請求項11】各アーム(25,26)にそれぞれ1つの平
    行四辺形ガイドが設けられていることを特徴とする請求
    項1乃至10のいずれか1項に記載の工作機械。
  12. 【請求項12】操作機構(47,67)が鉛直方向で作動す
    るピストン・シリンダ・ユニット(47,67)として構成
    されており、該ユニットにおける外側のスピンロッド端
    部が滑子案内要素(40)に結合されていることを特徴と
    する請求項4乃至11のいずれか1項に記載の工作機械。
  13. 【請求項13】操作機構がスピンドル軸線(23)に対し
    て対称的に配置された2つのピストン・シリンダ・ユニ
    ット(47及び67)を有し、両ユニット間には滑子案内要
    素(40)とその下に位置する旋回可能な機構(33,53)
    とが配置されており、滑子案内要素(40)内に収容され
    たロッド(68,69)の部分が矢張りスピンドル軸線(2
    3)に対して対称的に延びていることを特徴とする請求
    項12に記載の工作機械。
  14. 【請求項14】工具マガジン(20)のエンドレストラッ
    ク(81,82)がT字状に延びており、このエンドレスト
    ラック(81,82)が鉛直な軸線(18)にして垂直でスピ
    ンドルポジションより高い平面内を走行可能であり、こ
    の場合、取出し乃至装着ポジション(86,87)がトラッ
    クにおけるT字の下端部に設けられていることを特徴と
    する請求項1乃至13のいずれか1項に記載の工作機械。
  15. 【請求項15】各スピンドル(22,23)にそれぞれ1つ
    のT字状エンドレストラック(81,82)を有する工具マ
    ガジン(20)が配属されていることを特徴とする請求項
    1乃至14のいずれか1項に記載の工作機械。
  16. 【請求項16】両エンドレストラック(81,82)が単一
    の駆動装置により1度だけ交差案内されるベルト要素
    (88)を介して同期的に走行可能ならしめられているこ
    とを特徴とする請求項15記載の工作機械。
  17. 【請求項17】T字状を呈する各エンドレストラック
    (81,82)が、主軸台(12)の背後でT字の横方向に延
    びる区分の互いに向き合った端部で隣接し、一貫したマ
    ガジンケーシング(80)内に収容されていることを特徴
    とする請求項16又は17に記載の工作機械。
  18. 【請求項18】工具マガジン(20′)のエンドレストラ
    ック(82′)が蹄鉄形を呈するように延びており、この
    場合、取出し乃至装着ポジション(86′)が蹄鉄の一方
    の脚部における自由端部のところに設けられていること
    を特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の工
    作機械。
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