(57)【要約】【課題】ワークの加工をいくつかの側面から、被加工面間の相互の寸法精度を高精度で行えるようにするための位置決め装置を備えた多面加工機を提供する。【解決手段】本発明は、ワーク（４０，４０’）を加工するための少なくとも２つの加工装置（３，４，５５）と、ワーク（４０，４０’）を締付けるための締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を有する少なくとも１つの位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）とを備えた、ワーク（４０，４０’）のいくつかの表面または側面を加工するための多面加工機（１，４５，５０）に関する。本発明によると、位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）は、締付けたワーク（４０，４０’）を少なくとも２つの加工ユニット（３，４，５５）の加工位置間で移動できる移動装置（１５，１５Ｂ，１５Ｃ；１６）上に配置され、さらに締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を縦軸（Ａ）および／または横軸（Ｂ）を中心に回転または枢動することができる。【選択図】図１
2006110716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（４０，４０’）のいくつかの表面または側面を加工するための多面加工機（１，４５，５０）であって、
ワーク（４０，４０’）を加工するための少なくとも２つの加工機（３，４，５５）と、
縦軸（Ａ）および／または横軸（Ｂ）を中心に回転または枢動可能な、ワーク（４０，４０’）を締付けるための締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を少なくとも１つ有する位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）であって、締付けたワーク（４０，４０’）を前記少なくとも２つの加工ユニット（３，４，５５）の加工位置間で移動させることができる移動装置（１５，１５Ｂ，１５Ｃ；１６）上に配置されている少なくとも１つの位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）と、
を含む多面加工機（１，４５，５０）。
【請求項２】
請求項１に記載の加工機であって、前記少なくとも１つの締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を任意の1つの回転角度、または予め指定された少なくとも２つの回転角度に位置付けることができる加工機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加工機であって、前記少なくとも１つの締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）がドライブスピンドル（１８）上に配置されている加工機。
【請求項４】
請求項３に記載の加工機であって、前記少なくとも１つの締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を少なくとも１００回転／分、好ましくは少なくとも５００回転／分の回転速度で駆動できる加工機。
【請求項５】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）の回転中に、前記加工ユニット（３，４，５５）の１つに固定的に締付けた工具（４１）によってワーク（４０，４０’）を回転加工できる加工機。
【請求項６】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）の縦軸（Ａ）が水平に向いているか、または水平に向けることができる加工機。
【請求項７】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を予め指定された複数の回転位置に、好ましくは油圧式締付によって、位置付けることができる加工機。
【請求項８】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、両加工機（３，４，５５）が１つの共通の機械台枠（２）上に支持されている加工機。
【請求項９】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記加工装置（３，４，５５）の少なくとも１つがこの加工装置を垂直に移動できる移動装置（１２，５６）上に配置されている加工機。
【請求項１０】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記加工装置（３，４）の少なくとも１つが、前記加工装置を加工位置と少なくとも１つの工具ローディング位置との間で水平方向に移動できる移動装置（１３）上に配置されている加工機。
【請求項１１】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記加工装置（３，４，５５）の少なくとも１つが交換可能な工具（４１）のためのレセプタクル（１４）を備えている加工機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の加工機であって、工具（４１）をローディングおよびアンローディングするためのローディング装置（５２）を前記加工装置（５５）の少なくとも１つに備えている加工機。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の加工機であって、使用する工具を少なくとも１つの前記加工装置（３）のローディング位置に用意する工具供給装置（５Ａ）を少なくとも１つ備えている加工機。
【請求項１４】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記少なくとも１つの位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）の移動装置（１５，１５Ｂ，１５Ｃ；１６）が機械台枠（２）に支持されている加工機。
【請求項１５】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、少なくとも１つの前記加工装置（３，４，５５）の移動装置（１２，１３，１３Ａ，５６）が水平走行リニア案内部（１３，１３Ａ）および／または垂直走行リニア案内部（１２，５６）を備えている加工機。
【請求項１６】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、
ワーク（４０，４０’）を前記締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）に供給し、さらにワークを前記少なくとも１つの位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）の締付装置から取り出すための少なくとも１つのハンドリング装置（８，８Ｂ，８Ｃ）、および／または
ワークを前記位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）の締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）から、または締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）に移送するための少なくとも１つの供給装置（６０，６２）を備える加工機。
【請求項１７】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、前記加工装置（３，４，５５）の少なくとも１つが工具スピンドルまたは工具タレットである加工機。
【請求項１８】
先行請求項のいずれか１項に記載の加工機であって、２つまたはそれ以上の位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）がそれぞれ１つのスライド（１６）上に配置され、案内部（１５，１５Ｂ，１５Ｃ）上をそれぞれ独立に移動できる加工機。
【請求項１９】
請求項１８に記載の加工機であって、少なくとも２つまたは各対の２つの位置決め装置（７Ｄ，７Ｅ）を相互に相対的に位置付けることができ、前記２つの位置決め装置（７Ｄ，７Ｅ）間でワーク（４０，４０’）の引き渡しを行える加工機。
【請求項２０】
ワーク（４０，４０’）を締付けるための締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を少なくとも１つ有するワークスピンドル（１８）を少なくとも１つ備えるワーク位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）であって、前記少なくとも１つの締付装置（１９，１９Ａ，１９Ｂ）を前記ワークスピンドル（１８）の縦軸（Ａ）を中心に回転させることができ、任意の１つの回転角度または予め指定されたいくつかの回転角度に位置付けることができるワーク位置決め装置（７，７Ｂ〜７Ｆ）。
【請求項２１】
請求項２０に記載のワーク位置決め装置であって、前記ワークスピンドル（１８）が移動装置（１５，１５Ｂ，１５Ｃ；１６）に配置されており、締付けたワーク（４０，４０’）を少なくとも２つの加工装置（３，４，５５）間、または少なくとも１つの加工装置（３，４，５５）と１つのローディング位置との間で移動することができるワーク位置決め装置。
【請求項２２】
請求項２０または請求項２１に記載のワーク位置決め装置であって、前記加工装置の少なくとも１つが工具スピンドル（３，４，５５）および／または工具タレットを備えているワーク位置決め装置。
【請求項２３】
請求項２１または請求項２２に記載のワーク位置決め装置であって、１つ、２つ、またはそれ以上の位置決め装置（７，７Ｂ，７Ｃ）がそれぞれ１つのスライド（１６）上に配置され，それぞれ独立に案内部（１５、１５Ｂ、Ｉ５Ｃ）上を移動できるワーク位置決め装置。
【請求項２４】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の加工機、または請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の位置決め装置であって、少なくとも２つの締付装置（１９Ａ，１９Ｂ）が位置決め装置（７Ｆ）に配置されている加工機または位置決め装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の加工機または位置決め装置であって、前記２つの締付装置（１９Ａ，１９Ｂ）によってワーク（４０，４０’）を個別に締付けおよび解放することができ、さらに／または前記２つの締付装置（１９Ａ，１９Ｂ）を同期駆動できる加工機または位置決め装置。
【請求項２６】
請求項１８に記載の加工機、または請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の位置決め装置を少なくとも２つ備える構成であって、少なくとも２つまたは各対の２つの位置決め装置（７Ｄ，７Ｅ）を相互に相対的に位置決めすることができ、前記２つの位置決め装置（７Ｄ，７Ｅ）間でワーク（４０，４０’）の引き渡しを行える加工機または構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークのいくつかの表面または複数の側面を加工できる多面加工機と、多面加工のためのワークの位置決めを行えるワーク位置決め装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１により、ワークの加工をいくつかの側面において、またはいくつかの側面から行うための移送ラインが公知である。いくつかの加工ステーションが並列に配置され、さらにワークは加工ステーションから加工ステーションへとコンベア装置上を所定の加工サイクルで移送される。次の加工ステーションでワークを異なる方向から加工できるように、加工ステーション間に配置されている回転ステーションによってワークが９０°回転される。加工ステーションごとに個別の締付装置があり、加工されるワークはこの締付装置によってそのステーションに締付けられる。ワークを回転させるために、回転ステーションではワークの再締付および解放も行われる。締付中にワークを調整するために、追加の要素が各加工ステーションに設けられている。ワークの締付を繰り返すと、特にワークを位置決めするための複数の接触位置自体が加工関連の公差ばらつきを引き起こす場合は、連続加工される各表面間の向きが不正確になることがある。
【０００３】
特許文献２には、ピックアップ法に従って作動する２つのワークスピンドルを備えたピックアップ構成が説明されている。この方法では、ワークをワーク搬送システムから受け取るために、ワークスピンドルはそのスライド上垂直に移動することができる。ワークスピンドルをローディングステーションから加工位置に移動できるように、スライドは２つの水平案内部上に支持されている。したがって、ワークスピンドルのワークをハンドリング装置によって供給する必要がないという一面があるものの、ワークスピンドルの自由度（スライド上の垂直移動）が増えることによって、スピンドル構造が重くなり、ひいては水平案内部に沿った移動の速度が制限されるという一面もある。
【０００４】
特許文献３においては、ワークスピンドルを２つの加工位置間で水平方向に移動することができる。ワークスピンドルの軸線の向きは垂直である。
【特許文献１】独国特許出願公開第４１  ４２  １２１号
【特許文献２】独国特許第１００  ０２  ０５３号
【特許文献３】独国特許出願公開第１００  ５４  ９６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の１つの目的は、多面加工機と、ワークの加工をいくつかの側面から、被加工面間の相互の寸法精度を高精度で行えるようにするためのワーク位置決め装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、請求項１および請求項２０の特徴によってそれぞれ達成される。
【０００７】
従属項の内容は、好適な実施形態である。
【０００８】
請求項１によると、多面加工機は、ワークを加工するための加工ステーションまたは装置を少なくとも２つ備える。ワークは位置決め装置の締付装置に締付けられて支持され、少なくとも２つの加工ステーションでの加工中は、再締付されない。位置決め装置が移動装置上に支持されるので、位置決め装置、ひいては締付けたワークが少なくとも２つの加工ステーションの加工位置間で移動可能である。２つの加工ステーション間でワークを再締付する必要がないので、加工位置から加工位置の間に、調整不良または締付公差に関連する加工の狂いは発生しえない。
【０００９】
締付装置は、その縦軸を中心として、さらに／または締付装置の縦軸に垂直な横軸を中心として、回転または枢動可能であるので、加工ステーションのうちの１つで、または加工ステーション間の移送中に、ワークの向きを変え、加工ステーションで別の側から加工することができる。たとえば、締付装置をその縦軸を中心に回転でき、かつその縦軸の向きが水平である場合は、ワークを締付装置の縦軸中心に連続的に回転させることによって、１つの垂直加工機でワークの加工をすべての側面から行うことができる。他方、締付装置がその横軸を中心に枢動可能であり、かつ垂直加工機で加工を行う場合は、ワークを２つの側面と端面とから加工することができる。締付装置の縦軸および横軸を中心とした回転可能性と枢転可能性との組み合わせによって、５つの面の加工が可能になる。この場合、すべての中間位置での位置決めを可能とすると、締付装置に向いた端面以外のすべての面の加工が可能になるので好ましい。
【００１０】
好適な一実施態様においては、締付装置自体が高速回転に適したドライブスピンドル上に配置されるので、ワークを好ましくは最大１０００回転／分で回転駆動することができる。ここで、これらの加工ステーションの少なくとも１つに固定工具つまり非回転工具が設けられている場合は、締付装置を回転させることによって、ワークの回転加工を行うことができる。この固定工具は、締付装置の回転軸に対して半径方向および軸線方向に移動できることが好ましい。加工の切り換えが締付装置の駆動および工具スピンドルの停止から工具スピンドルの駆動および締付装置の停止までの間に行えるように、固定工具は停止した工具スピンドルに締付けられることが好ましい。
【００１１】
両加工ステーションの工具または工具ドライブは１つの共通の機械台枠に支持されると、１つの共通の機械台枠の使用によって所要空間が減るばかりでなく、２つの加工ステーションの相対的な向きがより正確になるので精度が向上するのでさらに好ましい。位置決め装置の移動装置もまたこの共通の機械台枠上に支持すると、加工精度をさらに向上させることができる。
【００１２】
加工ステーションの工具、加工機（群）を位置決めするための移動装置、および／または位置決め装置の移動装置は、加工位置におけるワークの高精度位置決めを確実に再現可能なリニアモータを有するリニアドライブであることが好ましい。
【００１３】
加工ステーションは、工具を回転駆動するための工具スピンドルであることが好ましい。このようなスピンドルドライブは、高速スピンドルまたは工具タレット上に配置した回転ドライブとすることができる。たとえば、締付けたワークを含む締付装置を回転駆動する場合は、加工ステーションにおいて、固定工具をワークに送ることによって加工することができる。
【００１４】
加工ステーションにおける加工装置、特に工具スピンドルは、交換可能な工具（たとえば、旋盤のたがね、ドリル、フライスカッター、研削ヘッド）を保持するための（工具）取付具を備えることが好ましい。この結果、１つの加工ステーションにおいてワークのドリル加工、フライス削り、研削などのいくつかの加工サイクルを行えるようになる。特に、工具の交換は、取付具において装着装置によって行われることが好ましい。この場合、交換対象の工具は装着装置によって工具スピンドルの軸まで移送されるので、工具スピンドルは水平移動できなくてもかまわない。あるいは、工具は工具供給装置によって工具スピンドルの所定のローディング位置に供給されるので、工具スピンドルの移動は、加工位置とローディング位置との間の短距離で済む。
【００１５】
交換可能な工具を先端に付けることができる少なくとも２つの加工ステーションが加工機に設けられている場合は、第１の加工ステーションで工具の交換を行っている間に、第１の加工ステーションで加工されたワークを位置決め装置によって第２の加工ステーションに移送することができる。第２の加工ステーションでも工具の交換を同様に行え、第１および第２の加工ステーション間の移送時間が極めて短いために、全般的に加工時間が工具の交換によって制限されることがない。たとえば、金属切削加工の場合、補足加工時間、すなわち第１および第２の加工ステーション間の移送時間は、高速のリニア案内を位置決め装置に使用すると０．３秒未満になる。特に種々の工具を用いてワークを加工する場合、工具交換はもはや制限要因とはならず、全加工に必要な加工ステーションが２つだけで済む。上記のように、種々の工具による加工にもかかわらず、ワークの再締付は不要であるので、多数のステップで種々の加工を行ったとしても極めて高い精度が維持される。
【００１６】
好適な一実施態様においては、ワークを締付装置に供給し、さらに／または加工されたワークを締付装置から取り出すハンドリング装置が加工機に対応付けられる。したがって、１台の加工機でワークの完全自動加工を行うことができる。未加工のワークはマガジンに用意され、加工済みのワークはハンドリング装置によって同じマガジンに送り返されるか、または加工済みのワークが収容されている別のマガジンに送られることが好ましい。
【００１７】
請求項２０に記載の工具位置決め装置は、ワークを締付けるための締付装置を有するワークスピンドルを少なくとも１つ含む。ワークスピンドル上で締付装置を回転することによってワークをさまざまな位置に回転させ、さまざまな側面方向からラジアル加工することができる。固定工具を用いてワークの回転加工を行えるように、締付けた状態のワークがワークスピンドルと共に高速で回転可能であることが好ましい。
【００１８】
好適な一実施態様においては、本位置決め装置は移動装置を含み、この移動装置上にワークスピンドルが配置され、少なくとも２つの加工ステーション間または加工ステーションとローディング位置との間で移動可能である。この移動は、複数の加工ステーションと、ワークを締付装置にロードするためのローディング位置との間で行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による多面加工機と位置決め装置によれば、ワークの加工をいくつかの側面から、被加工面間の相互の寸法を高精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の複数の実施形態を図面によって詳細に説明する。
【００２１】
図１は、複数の側面つまり多面を加工する多面加工機１の概略側面図を示す。第１の工具スピンドル３と第２の工具スピンドル４とは、機台２の両側に配置されている。加工条件に応じて、さまざまな工具４１（図３参照）が工具交換装置５を介して第１の工具スピンドル３に供給される。第２の工具スピンドル４は、必要な工具を工具ホルダー６から取り出す。加工対象のワーク４０（図２）は締付ユニット７に締付けられ、第１または第２の工具スピンドル３、４の第１または第２の加工位置に選択的に移動される。未加工のワーク４０は第１のハンドリング装置８によって締付ユニット７に供給され、加工済みのワーク４０はこのハンドリング装置８によって締付ユニット７から取り出される。第１のハンドリング装置８は未加工のワークをパレタイジング装置９から取って来て、加工済みのワークを中間収納のためにこのパレタイジング装置９に戻す。
【００２２】
あるいは、未加工のワークは第２のハンドリング装置８Ｃによって締付ユニット７に供給され、加工済みのワークは第１のハンドリング装置８によって取り出される。第２のハンドリング装置８Ｃは、未加工のワーク４０をパレタイジングテーブル３６を含む第２のパレタイジング装置９Ｂから取ってくる。
【００２３】
第１および第２の工具スピンドル３、４は、垂直方向（図１の三面体が示すようにＺ方向）への移動を可能にする垂直案内部１２上にそれぞれ支持される。水平案内部１３は垂直案内部１２に支持されているので、工具スピンドル３、４は工具交換のために水平案内部１３に沿って（図１の図面の面に垂直な方向に）移動可能である。スピンドル３、４は、それぞれの底面側に、現在使用中の工具を把持するためのレセプタクル１４を備える。
【００２４】
締付ユニット７は、水平案内部１５に沿って移動可能なスライド１６上に支持されている。水平案内部１５は、スライド１６ひいてはワーク４０の高精度位置決めのためのリニア案内部である。スピンドルドライブ１８は、図１の図面の面に垂直な軸線を中心に回転可能にスライド１６上に支持されている。スピンドルドライブ１８は、スライド１６上で所定の角度位置に回転可能である。スピンドルドライブ１８は、ワーク４０が締付けられている締付ヘッド１９を駆動する。
【００２５】
図２は、さまざまな加工位置における締付ユニット７の側面を概略的に示す。ここで水平案内部１５に沿った締付ユニット７の具体的なＸ位置は単なる例示であり、工具スピンドル３、４のそれぞれの加工位置における実際の位置に対応するものではない。図２の位置Ｉでは、工具スピンドル３、４の一方によってワーク４０の端面と外面とをそれぞれ加工することができる（ワークが回転する）。スピンドル１８が駆動される場合は、停止中の工具スピンドル３、４のスピンドルシャフトによってワークを工具スピンドル３または４に締付けできるので、ワーク４０の回転加工を行うことができる。スピンドルドライブ１８による回転はその縦軸Ａを中心に行われるが、スライド１６上のスピンドルドライブ１８の回転は横軸Ｂを中心に行われる。位置ＩＩにおいては、縦軸が垂直の向き（Ｉ）と水平の向き（ＩＩＩ）との間の中間位置になるので、スピンドルドライブ１８のスピンドルを固定したまま、正面と外側面との間の中間位置の表面を加工することができる。位置ＩＩＩにおいては、工具スピンドル３、４によってワークを横から加工することができる。この場合、ワーク４０を加工するためのスピンドルドライブ１８のスピンドルの回転位置は、０°から３６０°の範囲内の所望位置に予め指定しておくことができる。
【００２６】
ハンドリング装置８、８Ｃは底部のリニア案内部３０上に配置されているので（第１のハンドリング装置８のみが図示されている図３も参照）、ハンドリング装置８、８ＣはＹ方向に（図１の図面の面に垂直な方向に）移動可能である。各ハンドリング装置８、８Ｃは柱状の垂直移動ユニット３１を備えているので、枢動軸受３２に枢動可能に支持されている把持アーム３３は上下方向に移動可能である。把持アーム３３は枢動軸受３２に水平枢動可能に枢支され、ワーク４０を把持するためのグリッパー３４をその前端に備えている。ワークはハンドリング装置８、８Ｃによって締付ユニット７とパレタイジング装置９との間で移動される。つまり、ワーク４０は加工のためにパレタイジング装置９のパレットテーブル３６から取り出され、さらに／または加工後にパレットテーブル３６に置かれる。
【００２７】
図１に示すように、多面加工機は加工室３８に配置され、図示されていない２つのシャッタ開口部を介して２つのハンドリング室３９に連通しており、対応するハンドリング装置８、８Ｃの把持アーム３３はこれらのシャッタ開口部を通じてワークを把持する。ワークを中間収納するためのパレタイジング装置９、９Ｂのパレットテーブル３６の一部分は、ハンドリング室３９の内側と外側とに延在しており、外側の部分はパレットテーブル３６へのワークの自動または手動配置用である。
【００２８】
図３は、図１の多面加工機の概略上面図を示し、第１および第２の工具スピンドル３、４のスピンドル軸および締付ユニット７の移動経路が一点鎖線で示されている。図３において、第１の工具スピンドル３がその工具交換位置に位置付けられているので、工具交換装置５は、次の加工ステップで使用される工具を工具スピンドル３の取付具またはレセプタクル１４の下に位置付けることができる。工具スピンドル３が鉛直に降下すると、工具交換装置５の回転式コンベアに供給された工具４１が把持される。この前に、工具交換位置の工具スピンドル３は回転式工具コンベアまで降下し、不要になった工具を回転式工具コンベアの空位置に置いている。第２の工具スピンドル４はＹ方向後方に移動され、不要になった工具４１を工具ホルダー６に設けられた空位置にアンロードする位置に位置付けられる。この位置において、第２の工具スピンドル４は垂直に降下して工具を置き、次に垂直に上昇してから水平方向（Ｙ方向）に移動し、再度垂直に降下して、次に必要な工具４１を把持する。
【００２９】
第２の工具スピンドル４の加工位置は、図３に破線で示すように、２本の一点鎖線が交差する点である。第１の工具スピンドル３の加工位置もまた、第１の工具スピンドル３の中心線を示す一点鎖線と締付ユニット７のスピンドルの中心線を示す一点鎖線が交差する点である。（上面図では、第１の工具スピンドル３のＹ方向の移動経路と締付ユニット７のＸ方向の移動経路とが交差している）。水平案内部１５の左側には、締付ユニット７が第１の工具スピンドル３の加工位置に破線で示されている。水平案内部１５の右側には、締付ユニット７がハンドリング装置８のワークの移送位置に破線で示されている。図３の締付ユニット７は、第１および第２の工具スピンドル３および４の２つの加工位置間を移送中の中間位置では実線で示されている。
【００３０】
加工位置間のワークの移送時間は、通常０．３秒未満であるのに対し、工具の交換には通常約２秒かかる。このように２つの工具スピンドル３、４間のワークの移送速度は工具スピンドルでの工具交換より著しく高速であるので、必要な工具の交換中に２つの工具スピンドル３、４間でワークの移送を行い、次の加工ステップのために締付ユニット７を加工位置で待機させることが好ましい。次の工具交換のために、次に第１の工具スピンドル３には、たとえばその処理にかける交換時間として、２つの加工位置間の２つの移送時間と第２の工具スピンドル４での加工時間とが与えられる。締付ユニット７のワークの交換は、ハンドリング装置８、８Ｃによってわずか２〜３秒以内に行われるので、全般的に極めて高いワークの処理能力が達成される。
【００３１】
図示されていない一実施形態においては、把持アーム３３は二重グリッパーを備え、第１のグリッパーは加工済みのワークを締付ユニット７から取り出してロードし、既に未加工のワークをロードしている第２のグリッパーはこの未加工のワークを締付ユニット７にロードする。したがって、二重グリッパーにおけるグリッパーの切り替えは、把持アーム軸を中心とした枢動によって行われることが好ましい。
【００３２】
部分的に加工されたワークは、ハンドリング装置８および／または８Ｃのグリッパーの縦軸を中心に枢動可能な把持アーム３３によって裏返し、締付ユニット７に再供給することができる。したがって、前に接近できなかった端面（立方体の場合は６番目の側面）もまた加工することができる。
【００３３】
図４は、多面加工機１に比べ、締付ユニット７の反対側に追加の締付ユニット７Ｂを配置することによって性能向上を図った多面加工機４５の概略上面図を示す。締付ユニット７Ｂは、第１および第２の工具スピンドル３、４の２つの追加加工位置間で水平案内部１５Ｂ上を移動可能である。第１および第２の工具スピンドル３、４が配置されている水平案内部１３Ａが延長されているので、締付ユニット７Ｂに締付けたワークの移動経路に沿って加工位置が追加されている。また、ハンドリング装置８に対向して、別のハンドリング装置８Ｂが機台２の反対側に配置されているので、たとえば、ワークの交換は締付ユニット７Ｂまたは７で行われる。第１のレール（締付ユニット７）上で未加工のワークがハンドリング装置８によって供給されている間に、第２のレール（締付ユニット７Ｂ）上でワークをさらに加工するために、締付ユニット７から締付ユニット７Ｂへのワークの移送を行うこともできる。完全に加工済みのワークは第２のレール（締付ユニット７Ｂ）からハンドリング装置８によって取り出され、パレット３６に中間収納される。
【００３４】
第１のレールと第２のレールとの間での直列的な加工のほか、両レール（締付ユニット７および７Ｂ）上で並列加工を行うこともできる。並列加工される複数のワークが工具スピンドル内の同一工具で加工される場合は、工具の交換は第１または第２の工具スピンドル３、４の一方でのみ行われる。つまり、両レールでの並列加工は、１つの加工ステップのタイムオフセットで行われる。
【００３５】
図５は、図１の多面加工機１の改造例としての多面加工機５０の概略上面図を示す。工具交換装置５の代わりに工具ホルダー５１が設けられており、工具４１はこのホルダー５１上にアーチに沿って配置される。工具ハンドリング装置５２は各工具４１を工具ホルダー５１から取り出し、さらに工具ホルダー５１内の空いている位置にそれぞれ戻す。工具ハンドリング装置５２は、上下の垂直移動と水平方向の枢動が可能な枢動アーム５３を備えている。枢動アーム５３によってグリッパー５４は工具ホルダー５１内の工具４１の１つと工具スピンドル５５の取付具（図１中の対応番号１４）との間で移動可能である。工具交換の際、グリッパー５４は工具４１を工具スピンドル５５の取付具から取り出し、工具ホルダー５１に置き、さらに次の加工ステップ用の工具４１を取付具に挿入する。図示されていない一実施形態においては、二重グリッパー５４付きの工具ハンドリング装置５２が用いられる。この二重グリッパー５４は最初に工具４１を取付具から取り出し、枢動アーム軸５３を中心に回転してこの工具４１を次の加工ステップのために取付具の下に位置付ける。工具スピンドル５５は、工具スピンドル５５の垂直移動（Ｚ方向）を可能にする垂直案内部５６上に配置されている。ワークの縦軸方向の加工は、工具スピンドル５５による加工中に締付ユニット７ＣをＸ方向に移動することによって行われる。工具スピンドル４の作動は、既に図１および図２に関して上で説明したように行われる。
【００３６】
上の各実施形態において示したように、工具の交換は工具交換装置（たとえば５、または５１、５２）によって工具スピンドルで行われる。交換装置からの工具の受け取り、および工具交換装置への工具の引き渡しは、工具スピンドルが位置付けられている１つまたは２つの移送位置においてそれぞれ行うことができる。工具の受け取り／解放のために、４０〜６０個の工具の供給が可能な回転式または回転コンベアベルトに工具が配置される。あるいは、ローディング装置５２が工具を供給するが、この場合も工具は回転式またはコンベアベルトの形態をとる工具交換装置を介してローディング装置に供給される。
【００３７】
図６は、２つの締付ユニット７Ｄおよび７Ｅが水平案内部１５上に配置されている、図１、図４、および図５の多面加工機１、４５、および５０の一実施形態を示す。締付ユニットの機能は、締付ユニット７、７Ｂ、および７Ｃの機能と同様である。各締付ユニット内のワーク４０の個別加工に加え、ここでは一方の締付ユニット７Ｄから他方の締付ユニット７Ｅへのワーク４０の移載、またはこの逆の移載も可能である。図６は、ワークの移載時の締付ユニット７Ｄ、７Ｅの向きを示す。一方の締付ユニットの締付ヘッド１９に締付けたワークは、もう一方の締付ユニットの開いている締付ヘッド（締付ジョーが開いている）に入り、締付ジョーが閉じると締付ヘッドによって把持される。この後、第１の締付ヘッド１９は締付ジョーを開いてもう一方の締付ユニットに対してワークを解放する。この移載は水平案内部の移動経路上の任意の位置で行うことができるが、移載時間が最短になる位置で行うことが好ましい。
【００３８】
左側の締付ユニット７Ｄから／へのワーク４０の取り出しおよび／または供給は、点線で示されているハンドリング装置８によって行われる。右側の締付ユニット７Ｅから／へのワーク４０’の取り出しおよび／または供給は、能動または受動締付ソケット６２によって行われる。締付ユニット７Ｅは、締付ユニット７Ｅに締付けられているワーク４０’を締付ソケットに垂直に（図６においてＸ方向右方に）挿入する。このとき、ワーク４０’は、この挿入によって受動的に締付けられるか、または締付ソケット６２のアクチュエータによって能動的に締付けられる。締付ソケットからのワークの取り出しはこの逆に行われる。コンベア装置６０上には、複数の締付ソケット６２が配置されている。コンベア装置６０は、加工対象のワーク４０’を締付ユニット７Ｅに対して供給し、さらに／または加工済みのワーク４０’を締付ユニット７Ｅから取り出す。ハンドリング装置８、８Ｂ、または８Ｃの上記の構成を使用することもできる。
【００３９】
２つの締付ユニット７Ｄ、７Ｅと１つの水平案内部とから成るこのようなユニットはそれ自体で各種の工作機械または加工機で使用可能であり、上記の各実施形態の機械１、４５、および５０での使用にのみ限定されるものではないことは明らかである。
【００４０】
図７は、図６による構成の場合の加工サイクルを例示する。列Ａ１は、締付ユニット７Ｄからハンドリング装置へのワークの受け取り／解放と、この逆の受け取り／解放とを示す。列Ｂ１は、第１の加工装置（たとえば、工具スピンドル３または５５）によって加工されるワークの加工位置を表す。列Ｃは、ワークの移載を表し、Ｘ空間位置は、上記のように案内部１５上の接近可能な各位置とすることができる。列Ｂ２は、第２の加工装置によって（たとえば工具スピンドル４によって）加工されるワークの加工位置を表す。列Ａ２は、締付ユニット７Ｅから締付ソケット６２へのワークの受け取り／解放、またはこの逆の受け取り／解放を示す。
【００４１】
モード７０（数字７０が示す行）においては、両締付ユニット７Ｄ、７Ｅは互いに独立して作動する。７Ｄのみが左側の加工位置Ｂ１にあり、７Ｅのみが右側の加工位置Ｂ２にある。加工位置Ｂ１とＢ２との間での交換はなく、ワークの移載Ｃも行われない。
【００４２】
モード７１においては、締付ユニット７Ｄは左側の加工位置Ｂ１にのみ移動し、締付ユニット７Ｅは加工位置Ｂ１およびＢ２の両方に移動する。ワークの移載Ｃは行われない。
【００４３】
モード７２においては、締付ユニット７Ｄは左側の加工位置Ｂｌにのみ移動し、締付ユニット７Ｅは右側の加工位置Ｂ２にのみ移動する。ワークの移載Ｃは、締付ユニット７Ｄから７Ｅへ、またはこの逆方向に行われる。移載Ｃは最初に一方の方向で行い、次にもう一方の方向で行うこともできる。
【００４４】
モード７３においては、締付ユニット７Ｄは両加工位置Ｂ１およびＢ２に移動し、締付ユニット７Ｅもまた両加工位置Ｂ１およびＢ２に移動する。ワークの移載Ｃは行われない。
【００４５】
モード７４においては、締付ユニット７Ｄは両加工位置Ｂ１およびＢ２に移動し、締付ユニット７Ｅはワークの移載Ｃのみを行う。すなわち、締付ユニット７Ｅ自体がハンドリング装置として動作する。移載のための締付ユニットの移動先は、締付ユニット７Ｄの移動時間が最小になる位置が好ましい。
【００４６】
モード７５においては、締付ユニット７Ｄは両加工位置Ｂ１およびＢ２に移動し、締付ユニット７Ｅは加工位置Ｂ２にのみ移動する。締付ユニット間でワークの移載Ｃが行われる。
【００４７】
さらに他の複数のモードも可能である。たとえば、両締付ユニット７Ｄ、７Ｅが案内部１５に沿って移動している間にワークの移載Ｃを行うようにすることもできる。したがって、図６の構成は全般的に時間および加工サイクルの最適化の大いなる可能性を有する。したがって、さまざまな種類のワークを複雑かつ極めて高速な方法で加工することができる。
【００４８】
図８は、上記の締付ユニット７、７Ｂ〜７Ｅのうちの１つの一実施形態として二重締付ユニット７Ｆを示す。ドライブ１８によって同期駆動される締付ヘッド１９Ａ、１９Ｂは、締付ユニット７Ｆのスピンドルドライブ１８の各端にそれぞれ配置されている。締付ヘッド１９Ａ、１９Ｂによるワーク４０、４０’の締付／解放をそれぞれ個別に行うことによって、たとえばハンドリング装置８、８Ｂ、または８Ｃ、あるいは締付ソケット６２によるワーク４０、４０’の供給および取り出しを連続的に行えるようにすることが好ましい。他の締付ユニットと同じく、二重締付ユニット７Ｆは、水平案内部１５、１５Ａに沿って移動可能なスライド１６上に回転可能に支持される。図６の構成においては、たとえば１つまたは２つの二重締付ユニット７Ｆを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】多面加工機の側面図である。
【図２】複数の異なる加工位置における締付ユニットの図である。
【図３】図１の多面加工機の上面概略図である。
【図４】加工装置をさらに含む、図１の多面加工機の一実施形態の図である。
【図５】図１の多面加工機のさらに別の実施形態の図である。
【図６】案内部上に配置された２つの締付ユニットを含む一実施形態の図である。
【図７】図６の２つの締付ユニットを使用したときの作動サイクルの説明図である。
【図８】締付ユニットのさらに別の実施形態の図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  多面加工機
２  機台
３  第１の工具スピンドル
４  第２の工具スピンドル
５  工具交換装置
６  工具ホルダー
７、７Ｂ〜７Ｆ  締付ユニット
８、８Ｂ、８Ｃ  ハンドリング装置
９、９Ｂ  パレタイジング装置
１２  垂直案内部
１３、１３Ａ  水平案内部
１４  レセプタクル
１５、１５Ｂ、１５Ｃ  水平案内部
１６  スライド
１８  スピンドルドライブ
１９、１９Ａ、１９Ｂ  締付ヘッド
３０  下部案内部
３１  垂直移動ユニット
３２  枢動軸受
３３  把持アーム
３４  グリッパー
３６  パレットテーブル
３８  加工室
３９  ハンドリング室
４０、４０’  ワーク
４１  工具
４５  多面加工機
５０  多面加工機
５１  工具ホルダー
５２  工具ハンドリング装置
５３  枢動アーム
５４  グリッパー
５５  工具スピンドル
５６  垂直案内部
６０  コンベア装置
６２  締付ソケット
７０〜７５  作動モード
Ａ１、Ａ２  ワークの受け取り／解放
Ｂ１、Ｂ２  加工位置
Ｃ  ワークの移載
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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