(57)【要約】  工作機械（１００）は、２つの対向する軸方向外縁部（２ａ、２ｂ）を備える少なくとも１つの支持ベース（２、２’）と、少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３、３’）と、機械加工されるアイテム（４０）を移動させる少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）とを備え、前記少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３、３’）または前記少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）は、少なくとも３つの機械加工軸に沿って移動するように適合され、前記アイテム移動部材（１５）は、前記工作機械（１００）に組み込まれ、前記第１の軸方向外縁部（２ａ）から残りの第２の軸方向外縁部（２ｂ）へのアイテムの並進を検出し、逆もまた同様である並進移動するアイテムの少なくとも１つの第１の移動軸（Ｘ−Ｘ）と、機械加工される前記アイテムの回転を検出し、アイテムを機械に／からロードおよびアンロードする回転移動するアイテムの少なくとも１つの第２の移動軸とを備えることを特徴とする。
2019503878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械の２つの軸方向に対向する端部に配置される第１の軸方向外縁部（２ａ）および第２の軸方向外縁部（２ｂ）を備える少なくとも１つの支持ベース（２、２’）と、
前記２つの対向する軸方向外縁部（２ａ、２ｂ）の間に配置された少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３、３’）と、
機械加工されるアイテム（４０）を移動させる少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）であって、前記少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３、３’）または前記少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）は、少なくとも２つの機械加工軸に沿って移動するように適合される少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）とを備える工作機械（１００）であって、
前記アイテム移動部材（１５）は、前記工作機械（１００）に組み込まれ、前記第１の軸方向外縁部（２ａ）から前記残りの第２の軸方向外縁部（２ｂ）への前記アイテムの並進を検出し、逆もまた同様である並進移動するアイテムの少なくとも１つの第１の移動軸（Ｘ−Ｘ）であって、前記移動部材は、前記第１の軸に沿って移動可能であり、機械加工される前記アイテムを前記第１の軸方向外縁部（２ａ）から前記残りの第２の軸方向外縁部（２ｂ）に移動させ、逆もまた同様である少なくとも１つの第１の移動軸（Ｘ−Ｘ）と、機械加工される前記アイテムの回転を検出し、前記アイテムを前記機械に／からロードおよびアンロードする回転移動するアイテムの少なくとも１つの第２の移動軸（Ｙ−Ｙ）とを備えることを特徴とし、
前記少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３）は、
垂直軸（Ｗ−Ｗ’）を中心に延びる少なくとも１つの電動スピンドルと、
前記ベース（２）によって支持され、少なくとも２つの回転工具（２４）が取り付けられる少なくとも２つの工具ホルダ（２３）を支持する少なくとも１つの回転ドラム（２２）であって、前記回転ドラム（２２）は、前記電動スピンドル（２１）を中心に回転可能に取り付けられ、前記電動スピンドルは、タレット本体（２１）の内側の凹部に載置される少なくとも１つの回転ドラム（２２）とを備え、
前記電動スピンドルは、モータと、前記モータに関する運動の伝達のための回転シャフトと、少なくとも１つの工具ホルダ（２３）と結合するように適合された係合部分とを備え、
前記工具（２４）は、前記回転シャフトによって直接的に回転駆動され、
各工具ホルダ（２３）は、垂直軸に沿って延び、
前記回転ドラム（２２）は、各工具ホルダ（２３）を前記係合部分と位置合わせするために回転するように回転可能に取り付けられる、工作機械（１００）。
【請求項２】
前記第１の軸方向外縁部（２ａ）および前記第２の軸方向外縁部（２ｂ）が、前記工作機械（１００）の２つの軸方向最外点であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械（１００）。
【請求項３】
並進移動するアイテムの前記少なくとも１つの第１の移動軸（Ｘ−Ｘ）が、機械加工軸と一致することを特徴とする、請求項１に記載の工作機械（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第２の回転移動軸（Ｙ−Ｙ）が、機械加工軸と一致することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３、３’）が、少なくとも１つの第３の機械加工軸に沿って移動するように適合されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の工作機械（１００）。
【請求項６】
前記アイテム移動部材（１５）が、機械加工される前記アイテムの第２の回転を検出する少なくとも１つの第３の回転移動軸（Ｇ−Ｇ）を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の工作機械（１００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）が、
前記機械の第１の軸方向外縁部（２ａ）から前記残りの第２の軸方向外縁部（２ｂ）に延びる並進移動するアイテムの前記第１の移動軸を画定する少なくとも１つのトラック（６）と、
軸に沿って延び、前記少なくとも１つのトラック（６）に沿って並進するように適合される少なくとも１つのアーム（５、５’）と、
回転移動するアイテムの前記第２の移動軸を中心に回転するように取り付けられたアイテムを拘束する少なくとも１つの拘束要素とを備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の工作機械（１００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）が、前記少なくとも１つのアーム（５、５’）を支持し、前記少なくとも１つのトラック（６、６’）に沿ってスライドするように適合される少なくとも１つの第１の支持スライド（８）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の工作機械（１００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）が、前記第１のトラック（６）に垂直に実質的に延びる少なくとも１つの第２のトラック（９）と、前記第２のトラック（９）に沿ってスライドする少なくとも１つの第２のスライド（１０）とを備えることを特徴とする、請求項８に記載の工作機械（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの移動部材（１５、１５’）が、前記少なくとも１つのアーム（５、５’）を支持する支持プレート（１１）であって、前記少なくとも１つの第２のトラック（９）が、前記支持プレート（１１）に沿って延び、前記少なくとも１つの第２のスライド（１０）が、前記第１の支持スライド（８）と一体である支持プレート（１１）を備えることを特徴とする、請求項９に記載の工作機械（１００）。
【請求項１１】
前記第２のトラック（９）の前記第２のスライド（１０）の移動が、並進移動するアイテムの第３の移動軸Ｙ−Ｙを識別することを特徴とする、請求項９または１０に記載の工作機械（１００）。
【請求項１２】
前記移動部材（１５、１５’）が、回転移動するアイテムの前記第２の移動軸を中心に回転するように回転可能に取り付けられた手首要素（１２）を備え、前記手首要素（１２）が、前記少なくとも１つのアーム（５、５’）と前記少なくとも１つのアイテム拘束要素（７、７’）との間に介在され、前記拘束要素（７、７’）を回転移動するアイテムの前記第２の移動軸から離れるように移動させることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の工作機械（１００）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３）が、
前記ベース（２）によって支持された少なくとも１つのタレット本体（２１）と、
前記タレット本体（２１）によって支持され、前記タレット本体（２１）の外側に、前記タレット本体（２１）を中心に回転可能に取り付けられる前記少なくとも１つの回転ドラム（２２）と、
前記タレット本体（２１）の内側の凹部に載置される前記電動スピンドルとを備える少なくとも１つのタレットを備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の工作機械（１００）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの機械加工アセンブリ（３）が、並べて載置された少なくとも２つのタレットを備えることを特徴とする、請求項１３に記載の工作機械（１００）。
【請求項１５】
並べて載置された前記少なくとも２つのタレット（３、３’）が、５ｃｍより短い距離に配置されることを特徴とする、請求項１４に記載の工作機械（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、工作機械は、工具を介して様々な形態の余分な材料を選択的に除去することによって、任意の材料の対象物の形状およびサイズを変換するように設計された機械である。工作機械は、一般に、処理することができる限られた数の工具に応じて、機械加工されるアイテムに限られた数の機械加工作業のみを可能にし、その結果、様々な機械的作業を必要とする複雑なアイテムは、必要に応じて機械加工するために、ある工作機械から次の工作機械に搬送する必要がある。
【０００３】
したがって、生産ラインは、旋削、フライス加工、ボーリングなどの特定の機械加工作業専用の異なる工作機械を並べて載置することができる。
【０００４】
異なる工作機械が設けられる場合、これは顕著な大きさと、少なくともある機械と次の機械との間に、工作機械の外に搬送装置を有する必要性の両方を伴う。
【０００５】
したがって、機械加工されるアイテムを搬送するためには、工作機械およびアイテムを搬送するための様々な装置が調整されなければならず、それによって機械加工サイクルを計画する複雑さが増大する。
【０００６】
生産ラインの工作機械の数を削減するためには、例えば、固定されたヘッドに取り付けられた回転ブロックと、回転工具および他の機械加工工具の中から選択され、回転ブロックに放射状に支持された複数の工具とを備えた、マルチ工具を備えた工作機械を設けることが知られている。
【０００７】
回転ブロックがその軸を中心に回転すると、支持された工具（例えば、回転工具）の１つが機械加工位置にもたらされる。
【０００８】
特許文献１には、回転ドラムに配置された駆動モータを備えた上述のタイプのタレットが記載されている。駆動モータは、タレットに取り付けられた回転工具に間接的に接続され、結合機構を介して回転される。
【０００９】
これに対して、特許文献２には、駆動モータからタレットに取り付けられた回転工具に駆動力を伝達するように適合された旋盤タレットが記載されている。動力は、ベベルギアおよびベアリングを備える伝達手段を介して伝達される。タレットは、その内部に伝達手段が収容される回転中空ドラムを含む。
【００１０】
しかし、本出願人は、上に例示したタイプの機械が限られた数の機械加工作業しか行うことができず、これにより、作業場および／または現在の生産ラインは異なる機械を必要とし、その結果、大きさが増し、ある工作機械と次の工作機械との間でアイテムを移動させる移動システムが複雑となることがあることを確認した。
【００１１】
本出願人はさらに、ある工作機械と次の工作機械との間で機械加工されるアイテムを移動させるための、例えば人体型のロボットを配置することが知られていることを確認した。
【００１２】
しかし、本出願人は、アイテムを移動させるためのロボットを設けることによって、生産サイクルは自動化されるが、一方で大きさの問題は解決されず、むしろ生産ラインの単純化および調整のために増加することに気づいた。本出願人はまた、いずれにしても、ロボットであってもある機械と次の機械との間のアイテムの移動にはかなりの時間が依然として必要であることに気づいた。
【００１３】
特許文献３および特許文献４も知られており、機械の内側に機械加工アセンブリおよび移動部材を設けた工作機械が記載されている。
【００１４】
本出願人は、特許文献３において、工具収納部が機械加工アセンブリの外側にあり、並進のみが可能であり、それによって構造が複雑となり工具交換速度を低下させることを確認した。
【００１５】
移動部材は、機械の軸方向外縁部と他方の縁部との間で移動しないので、機械の外側にある他の装置が、機械加工されるアイテムをロードおよびアンロードするために依然として必要である。
【００１６】
本出願人は、特許文献４において、移動部材に対する機械加工アセンブリの配置のために、工作機械が非常に大きくなり複雑となることを確認した。
【００１７】
さらに、工具収納部が機械加工アセンブリの外側にあり、並進のみが可能であり、それによって構造が複雑となり工具交換速度を低下させる。この場合であっても、移動部材は、機械の軸方向外縁部と他方の縁部との間で移動しないので、機械の外側にある他の装置が、機械加工されるアイテムをロードおよびアンロードするために依然として必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１０３５１０号明細書
【特許文献２】特開２００３−２５１５０５号公報
【特許文献３】独国実用新案公開第２０２００５０２１２０６号明細書
【特許文献４】欧州特許第１７５２９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本出願人は、ある機械と次の機械との間の移動のための移動装置が工作機械自体に組み込まれて工作機械の加工軸を使用する工作機械によって、上記の問題を解決することができることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
したがって、本発明の第１の態様は、
機械の２つの軸方向に対向する端部に配置される第１の軸方向外縁部および第２の軸方向外縁部を備える少なくとも１つの支持ベースと、
前記第１の軸方向外縁部と前記第２の軸方向外縁部との間に配置された少なくとも１つの機械加工アセンブリと、
機械加工されるアイテムを移動させる少なくとも１つの移動部材であって、前記少なくとも１つの機械加工アセンブリまたは前記少なくとも１つの移動部材は、少なくとも２つの機械加工軸に沿って移動するように適合される少なくとも１つの移動部材とを備える工作機械であって、
前記アイテム移動部材は、前記工作機械に組み込まれ、前記第１の軸方向外縁部から前記残りの第２の軸方向外縁部への前記アイテムの並進を検出し、逆もまた同様である並進移動するアイテムの少なくとも１つの第１の移動軸であって、前記移動部材は、前記第１の軸に沿って移動可能であり、機械加工される前記アイテムを前記第１の軸方向外縁部から前記残りの第２の軸方向外縁部に移動させ、逆もまた同様である少なくとも１つの第１の移動軸と、機械加工される前記アイテムの回転を検出し、前記アイテムを前記機械に／からロードおよびアンロードする回転移動するアイテムの少なくとも１つの第２の移動軸とを備えることを特徴とし、
前記少なくとも１つの機械加工アセンブリは、
垂直軸を中心に延びる少なくとも１つの電動スピンドルと、
前記ベースによって支持され、少なくとも２つの回転工具が取り付けられる少なくとも２つの工具ホルダを支持する少なくとも１つの回転ドラムであって、前記回転ドラムは、前記電動スピンドルを中心に回転可能に取り付けられ、前記電動スピンドルは、タレット本体の内側の凹部に載置される少なくとも１つの回転ドラムとを備え、
前記電動スピンドルは、モータと、前記モータに関する運動の伝達のための回転シャフトと、少なくとも１つの工具ホルダと結合するように適合された係合部分とを備え、
前記工具は、前記回転シャフトによって直接的に回転駆動され、
各工具ホルダは、垂直軸に沿って延び、
前記回転ドラムは、各工具ホルダを前記係合部分と位置合わせするために回転するように回転可能に取り付けられる、工作機械に関する。
【００２１】
本発明の範囲内で、
制御された加工軸、または単に機械のもしくはその機械加工アセンブリの加工軸、またはその部材は、エンコーダによって測定され、少なくとも１つのモータを介して少なくとも１つのコンピュータによって制御された、機械またはその機械加工アセンブリまたはその部材の所与の移動を意味し、その機械加工アセンブリまたはその部材が利用可能な移動の任意の点に正確に配置され、機械加工されるアイテムがアイテム自体の機械加工のための機械加工アセンブリの工具と相互作用するようにする。例えば、工具が３つの方向（ｘ、ｙ、ｚ）に移動することができる一般的な数値制御フライス盤は、３つの制御された「機械軸」、すなわちモータを介してコンピュータによって制御された３つの移動方向を有し、そのコンピュータは、これらの３つの方向に沿った任意の所望の点（最大機械的移動の限界内）で工具を停止するようにプログラムすることができ、オン／オフタイプ（スクラップドア、水または空気用のポンプ、ソレノイドバルブなど）の可能な二次的な移動は、加工「軸」ではない。
電動スピンドルは、電動スピンドルシャフトを回転させるように適合された一体化された内側モータを設けたスピンドルを意味し、電動スピンドルは、さらなる機械的ジョイントまたは伝達部材の介在なしにその回転シャフトの端部に直接的に取り付けられた工具ホルダを有するように適合される。
制御されたアイテム移動軸、またはより簡単にはアイテム移動軸は、エンコーダによって測定され、少なくとも１つのモータを介して少なくとも１つのコンピュータによって制御された、移動部材またはその一部の所与の移動を意味し、機械加工されるアイテムが移動部材またはその一部の利用可能な移動の任意の点に正確に配置することができ、そのような移動は、一般に、アイテムを機械加工することを目的とするのではなく、外部収納部からアイテムをピックアップするか、または機械加工作業の終了時に外部収納部にそのアイテムを再配置する。
【００２２】
上記態様では、本発明は、以下に記載される好ましい特徴の少なくとも１つを有することができる。
【００２３】
有利には、前記第１の軸方向外縁部および前記第２の軸方向外縁部は、前記工作機械の２つの軸方向最外点である。
【００２４】
好ましくは、並進移動するアイテムの前記少なくとも１つの第１の移動軸は、機械加工軸と一致する。
【００２５】
好都合には、前記少なくとも１つの第２の回転移動軸は、機械加工軸と一致する。
【００２６】
好ましくは、前記少なくとも１つの機械加工アセンブリは、少なくとも１つの第３の機械加工軸に沿って移動するように適合される。
【００２７】
有利には、前記移動部材は、
前記機械の第１の軸方向外縁部（２ａ）と前記残りの第２の軸方向外縁部（２ｂ）との間に延びる並進移動するアイテムの前記第１の移動軸を画定する少なくとも１つのトラックと、
軸に沿って延び、前記少なくとも１つのトラックに沿って並進するように適合される少なくとも１つのアームと、
回転移動するアイテムの前記第２の移動軸を中心に回転するように取り付けられたアイテムを拘束する少なくとも１つの拘束要素とを備える。
【００２８】
好ましくは、前記移動部材は、前記少なくとも１つのアームを支持し、前記少なくとも１つのトラックに沿ってスライドするように適合される少なくとも１つの第１の支持スライドを備える。
【００２９】
好都合には、前記移動部材は、前記第１のトラックに垂直に実質的に延びる少なくとも１つの第２のトラックと、前記第２のトラックに沿ってスライドする少なくとも１つの第２のスライドとを備える。
【００３０】
好都合には、前記移動部材は、前記少なくとも１つのアームを支持する支持プレートであって、前記少なくとも１つの第２のトラックは、前記支持プレートに沿って延び、前記少なくとも１つの第２のスライドは、前記第１の支持スライドと一体である支持プレートを備える。
【００３１】
有利には、前記第２のトラックの前記第２のスライドの前記移動は、並進移動するアイテムの第３の移動軸Ｙ−Ｙを識別する。
【００３２】
好ましくは、前記移動部材は、回転移動するアイテムの前記第２の移動軸を中心に回転するように回転可能に取り付けられた手首要素を備え、前記手首要素は、前記少なくとも１つのアームと前記少なくとも１つのアイテム拘束要素との間に介在され、前記拘束要素を回転移動するアイテムの前記第２の移動軸から離れるように移動させる。
【００３３】
有利には、前記少なくとも１つの機械加工アセンブリは、
前記ベースによって支持された少なくとも１つのタレット本体と、
前記タレット本体によって支持された少なくとも１つの回転ドラムと、
前記タレット本体の内側の凹部に載置された少なくとも１つの電動スピンドルとを備える少なくとも１つのタレットを備える。
【００３４】
好ましくは、前記少なくとも１つの機械加工アセンブリは、並べて載置された少なくとも２つのタレットを備える。
【００３５】
好都合には、並べて載置された前記２つのタレットは、５ｃｍより短い距離に配置される。
【００３６】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明による工作機械のいくつかの好ましい、しかし排他的ではない実施形態の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【００３７】
以下の説明は、例示のために提供されたものであって限定するものではない、添付の図面を参照することによって以下に提示される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】アイテム移動部材が機械加工されるアイテムを把持するために第１の軸方向外縁部に配置される、本発明による機械の第１の実施形態の概略斜視図である。
【図２】アイテム移動部材が第１のタレットに取り付けられた回転工具によってアイテムを機械加工するために第１のタレットに配置される、本発明による機械の概略正面図である。
【図３】アイテム移動部材が本発明による工作機械から機械加工されたアイテムを解放するために第２の軸方向外縁部に配置される、本発明による機械の概略斜視図である。
【図４】第２の軸方向外縁部に配置されて回転される、本発明によるアイテム移動部材の拡大斜視図である。
【図５】その移動の途中の位置に配置され、アイテムがタレットの工具によって機械加工されるように手首要素が垂直位置に配置される、本発明によるアイテム移動部材の拡大斜視図である。
【図６】並べて載置された本発明による２つの機械の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１〜図５を参照すると、本発明による工作機械は、参照番号１００によって示されている。
【００４０】
機械１００は、
互いに対向する第１の軸方向外縁部２ａおよび第２の軸方向外縁部２ｂを備える少なくとも１つの支持ベース２と、
少なくとも１つの機械加工アセンブリ３と、
機械加工されるアイテム４０を移動させる少なくとも１つの移動部材１５とを備える少なくとも１つのタレットを有する。
【００４１】
機械加工アセンブリ３および／またはアイテム移動部材１５は、少なくとも３つの第１の制御された機械加工軸に沿って移動するように適合される。
【００４２】
好ましくは、図１〜図５に示す実施形態では、機械加工アセンブリ３および／またはアイテム移動部材１５は、少なくとも４つの制御された機械加工軸に沿って移動するように適合される。
【００４３】
制御された加工もしくは機械加工軸、または単に機械のもしくはその機械加工アセンブリの加工軸、またはその部材は、エンコーダによって測定され、少なくとも１つのモータを介して少なくとも１つのコンピュータによって制御された、機械またはその機械加工アセンブリまたはその部材の所与の移動を意味し、機械またはその機械加工アセンブリまたはその部材が利用可能な移動の任意の点に正確に配置され、機械加工されるアイテムがアイテム自体の機械加工のための機械加工アセンブリの工具と相互作用するようにする。制御されたアイテム移動軸、またはより簡単にはアイテム移動軸は、エンコーダによって測定され、少なくとも１つのモータを介して少なくとも１つのコンピュータによって制御された、移動部材またはその一部の所与の移動を意味し、機械加工されるアイテムが移動部材またはその一部の利用可能な移動の任意の点に正確に配置することができる。
【００４４】
アイテム移動部材１５は、工作機械１００に組み込まれ、第１の軸方向外縁部２ａから残りの第２の軸方向外縁部２ｂに機械加工されるアイテムを並進させ、逆もまた同様である並進移動するアイテムの少なくとも１つの第１の移動軸Ｘ−Ｘと、図中、前記軸を中心に機械加工されるアイテムを回転させる少なくとも１つの第２の移動軸Ｙ−Ｙと、好ましくは前述の軸に直交する第３の軸Ｇ−Ｇであって、前記第３の軸Ｇ−Ｇを中心に機械加工されるアイテムを回転させる第３の軸Ｇ−Ｇとを備える。
【００４５】
以下でより詳細に説明するように、図に示す実施形態では、工作機械１００は、５つの制御された機械加工軸を備え、そのうちの２つは、アイテム移動軸と一致する。
【００４６】
換言すれば、本発明による工作機械１００では、機械の外側のアイテム移動装置は、もはや必要ではない。
【００４７】
実際には、移動部材１５は、機械加工アセンブリ３と共にアイテム４０を機械加工し、かつ機械に出入りするようにアイテム４０を移動させるために、軸Ｘ−Ｘおよび／またはＹ−Ｙおよび／またはＧ−Ｇに沿った移動を作動させる。
【００４８】
したがって、移動部材１５は、それに隣接するが機械の外側にある適切な収納部の間で、または本発明による第１の機械と、第１の機械と並べて載置された本発明による第２の機械との間でアイテムを移動させることができる。
【００４９】
本出願人は、機械の外側にある移動装置を排除して、機械に出入りするとき、またはある機械と次の機械との間のアイテム４０の移動が機械自体の制御された加工軸によって行われるので、機械加工されるアイテムを移動させることが可能であることを見出した。
【００５０】
図１〜図３に示す実施形態では、機械加工アセンブリ３は、
ベース２を支持した少なくとも１つのタレット本体２１と、
タレット本体２１によって支持され、少なくとも２つの回転工具２４が取り付けられる（図１〜図３に示す実施形態では複数の回転工具２４）少なくとも２つの工具ホルダ２３を支持し、タレット本体２１の外側に、タレット本体２１を中心に回転可能に取り付けられる少なくとも１つの回転ドラム２２と、
タレット本体２１の内側の凹部に載置されるため、図には直接的に示されていない少なくとも１つの電動スピンドルとを備えるタイプのタレットである。
【００５１】
電動スピンドルは、穿孔、フライス加工、スポットフェーシング、タッピング、切削、ボーリング、研削および旋削加工用に設計された電気機械部品である。
【００５２】
電動スピンドルは、垂直軸を中心に延び、垂直軸に沿ってスライドし、垂直軸は、機械の第１の制御された加工軸Ｗ−Ｗを識別する。
【００５３】
電動スピンドルは、モータと、モータに関する運動の伝達のための回転シャフトと、回転工具２４が取り付けられた少なくとも１つの工具ホルダ２３と結合するように適合された係合部分とを備える。
【００５４】
回転工具２４は、工具ホルダを介して電動スピンドルに係合し、電動スピンドルの回転シャフトによって直接的に回転駆動される。
【００５５】
各工具ホルダ２３は、垂直軸に沿って延びる。
【００５６】
回転ドラム２２は、各工具ホルダ２３を電動スピンドルの係合部分と位置合わせするために回転するように回転可能に取り付けられる。
【００５７】
機械加工アセンブリは、本発明の保護範囲から逸脱することなく、マルチ工具スピンドルまたはミルもしくはドリルなどのアイテムを機械加工するための別の工具によって構成されてもよいことを理解されたい。
【００５８】
機械加工アセンブリ３は、移動部材１５の垂直上方に配置される。
【００５９】
有利には、図に示す実施形態では、工作機械は、並べて載置された２つのタレットを有し、以下、単一のタレットについて詳細に説明し、言及されたことは両方のタレットに適用されることが理解される。
【００６０】
タレット３は、少なくとも１つの回転工具２４がそこに取り付けられ、工作機械１００によるアイテムの機械加工を可能にするために回転駆動することができるように設計される。
【００６１】
電動スピンドルは、穿孔、フライス加工、スポットフェーシング、タッピング、切削、ボーリング、研削および旋削加工用に設計された電気機械部品である。
【００６２】
前述したように、回転ドラム２２は、工具ホルダ２３、ひいてはその工具２４をタレット本体２１の内側に配置された電動スピンドルの係合部分と位置合わせするために、制御された加工軸Ｋ−Ｋを中心に回転するように回転可能に取り付けられる。
【００６３】
したがって、工具ホルダ２３の工具ロック装置は、工具ホルダ２３を電動スピンドルを介してクランプして回転させ、結果として回転工具２４を電動スピンドルで回転させるために、係合部分６の円錐形の座部に収容される。
【００６４】
工具ロック装置は、電動スピンドルの回転シャフトが工具ホルダ２３を介して工具２４に係合することを可能にする。
【００６５】
換言すれば、機械的伝達手段は、回転シャフトと工具ホルダ２３との間に介在しない。
【００６６】
スピンドルは、タレット本体２１および回転ドラム２２に対して垂直方向に、すなわち、電動スピンドル自体の軸Ｚ−Ｚによって識別される垂直方向に沿って並進することができる。
【００６７】
詳細には、電子スピンドルは、回転ドラム２２に対して制御された加工軸Ｚ−Ｚに沿って、工具ホルダ２３を介して電動スピンドルよってクランプされた工具２４が機械アイテムに作用する加工位置と、電動スピンドルが回転ドラム２２によってタレット本体２１の内側に干渉しないように持ち上げられる工具交換位置との間で垂直方向に並進することができ、したがって、回転ドラム２２は、自由に回転して工具ホルダ２３、ひいては工具２４を回転シャフトと結合される位置にもたらす。
【００６８】
回転シャフトは、工具ホルダ２３と直接的に、すなわち伝達機構を介在させることなく結合される。
【００６９】
この目的のために、電動スピンドルは、電動スピンドルを垂直方向に並進させるように適合された、図示しない空気圧シリンダを備える並進アセンブリを有する。
【００７０】
これに代えて、本発明の保護範囲から逸脱することなく、油圧シリンダを設けることができる。
【００７１】
回転ドラム２２は、工具ホルダをドラム２２自体に締結する複数の締結要素と、工具ホルダ２３をロックする複数のロック装置とを備える。
【００７２】
本発明による工作機械用のタレット３は、ロック装置に工具ホルダ２３を最適な工具２４で挿入することによって異なる作業を実行するように適合され、工具２４は、固定された本体２１および電動スピンドルに対して回転可能に取り付けられた回転ドラム２２によって選択される。
【００７３】
ある作業と次の作業との間で、工具を変更するために、以下のステップが実行される。
【００７４】
工具ホルダ２３が、電動スピンドルの係合部分から解放される。
【００７５】
電動スピンドルが、持ち上げられる。
【００７６】
次に、回転ドラム２２を回転させて電動スピンドルの係合部分と位置合わせし、第２の工具ホルダ２３が機械加工に使用される第２の工具２４を保持する。
【００７７】
したがって、第２の工具２４をクランプするために、工具ホルダ２３に係合する係合部分が挿入されるまで電動スピンドルを下降させることで、工具ロック装置が工具ホルダ２３をロックすることができる。
【００７８】
本発明によるタレット３は、図示の加工位置にあり、工具２４は、その機械加工を実行することができ、その後、追加の機械加工が必要な場合には、上述のプロセスが繰り返される。
【００７９】
アイテム移動部材１５によって、アイテムはまた、第１のタレット３（シートの右側の図１〜図３）から並べて載置された第２のタレット３’（シートの左側の図１〜図３）に移動することができ、第１のタレットの１つまたは複数の工具２４は、同時に変更される。
【００８０】
後述する移動部材１５は、機械に組み込まれ、タレット３と他方のタレット３’との間で機械加工されるアイテムの移動、ならびに第１のタレット３および／または第２のタレット３’に運ぶために機械加工されるアイテム４０の工具収納部３０からのピックアップを可能にし、アイテム４０の機械加工作業がすべて完了すると、軸方向外縁部２ｂに対して軸方向外側に載置された次のアイテム収納部３０’へのアイテムの移動を可能にする。
【００８１】
図４および図５は、アイテム移動部材１５の拡大された実施形態を示す。
【００８２】
図示の実施形態では、アイテム移動部材１５は、回転ドラムの回転軸Ｋ−Ｋに直交する軸Ｙ−Ｙに沿って延びるアーム５と、並進移動するアイテムの第１の移動軸を画定するトラック６とを備える。
【００８３】
トラック６は、機械の第１の軸方向外縁部２ａと残りの第２の軸方向外縁部２ｂとの間に延びる。したがって、第１のアイテム移動軸Ｘ−Ｘは、回転ドラムの回転軸に平行である。
【００８４】
アーム５は、機械の第１の軸方向外縁部２ａと残りの第２の縁部２ｂとの間でトラック６に沿って並進するように適合される。
【００８５】
アイテム移動部材１５は、第２のアイテム移動軸を中心に回転するように取り付けられたアイテムを拘束する拘束要素を備える。
【００８６】
特に、第２のアイテム移動軸Ｙ−Ｙは、図の矢印Ｆで示すアイテムの回転移動を識別する。
【００８７】
移動部材１５は、トラック６に沿ってスライドするために、トラック６に係合してその上をスライドする第１の支持スライド８を有する。
【００８８】
アイテム移動部材１５はさらに、第２のアイテム移動軸Ｙ−Ｙの方向に沿って第１のトラック６に垂直に実質的に延びる第２のトラック９と、第２のトラック９に沿ってスライドする少なくとも１つの第２のスライド１０とを備える。前記第２のトラック９の第２のスライド１０の移動は、並進移動するアイテムの第３の移動軸Ｙ−Ｙを識別する。
【００８９】
第２のトラック９は、支持プレート１１に沿って延び、アーム５を支持する。
【００９０】
第２のスライド１０は、第１の支持スライド８と一体であり、第１の支持スライド８がトラック６に沿って移動すると、アーム５がトラック６に沿って機械の第１の軸方向外縁部２ａと残りの第２の軸方向外縁部２ｂとの間でスライドする。
【００９１】
図に示すように、移動部材１５は、回転移動するアイテムの前記第２の移動軸Ｙ−Ｙを中心に回転するように回転可能に取り付けられた手首要素１２を備える。
【００９２】
手首要素１２は、アーム５とアイテム拘束要素７との間に介在され、前記拘束要素７を回転移動するアイテムの第２の移動軸Ｙ−Ｙから離れるように移動させる。
【００９３】
手首要素１２はまた、アイテムを把持している間、移動部材が機械１００の第１の軸方向外縁部に配置されたとき、拘束要素、したがって把持されたアイテムが機械１００の第１の軸方向外縁部の軸方向外側にあるように成形される。
【００９４】
手首は、拘束要素７、したがってアイテムが第１のアイテム移動軸Ｘ−Ｘに実質的に平行である直線に沿って配置される、例えば図１に示す第１のアイテム把持構成から、アイテムが第１のアイテム移動軸Ｘ−Ｘに実質的に平行であるが向きが反対である直線に沿って依然として配置される１８０°反転された第２の位置にアイテムをもたらすために、回転移動するアイテムの第２の移動軸Ｙ−Ｙを中心に回転する。
【００９５】
詳細には、図１に示すように、アイテム移動部材１５は、機械の第１の軸方向外縁部２ａに配置され、機械の外側のアイテム収納部３０の棚から機械加工されるアイテム４０を把持する。
【００９６】
手首要素は回転され、アイテム４０が把持されると、並進移動するアイテムの第１の移動軸に平行な直線に沿って配置される。
【００９７】
図６において、本発明による２つの機械は、第１の機械の第２の軸方向外縁部が第２の機械の第１の軸方向外縁部と実質的に接触するように並べて取り付けられる。
【００９８】
第１および第２の機械のトラック６は、単一のトラックを形成するように接合される。
【００９９】
このようにして、アイテムは、第１の機械のタレット３および３’によって機械加工された後、単に組み込まれたそれぞれのアイテム移動部材のために、第２の機械に移動することができる。
【０１００】
第１の機械から第２の機械にアイテムを移動させるためには、移動部材が機械の同じ制御された軸で移動するときにある機械と次の機械との間でアイテムを移動させることができるので、人体型ロボットまたは別の移動装置のような機械の外側の移動装置を設ける必要がない。
【０１０１】
したがって、本発明は、アイテムが機械の外側の人体型ロボットによって第１の機械と第２の機械との間で移動される従来技術によって使用される時間と比較して、機械加工されるアイテムをある機械から次の機械に移動させるために必要な時間を短縮することができる。
【０１０２】
図６において、並べて配置された２つの機械のみが設けられているが、本発明の保護範囲から逸脱することなくその数を増やすことができる。
【０１０３】
並べて配置された機械は、さらなる結合手段なしにトラックのみによって接合される。
【０１０４】
本発明を、いくつかの実施形態を参照して説明した。本明細書に詳細に説明された実施形態に対して、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の保護範囲内にある様々な修正を行うことができる。
【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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【国際調査報告】
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