(57)【要約】  工作物（ＷＳ）と工具（ＷＺ）を互いに対して制御された位置決め運動せしめることによって、少なくとも１つの工具（ＷＺ）を用いて工作物（ＷＳ）を加工する工作機械を開示する。この工作機械は、機械フレーム（１０）と、移動ユニット（１４）によって機械フレーム（１０）に対して移動可能な支持体ヘッド（２０）と、支持体ヘッド（２０）に設けられた少なくとも１つの収容部（Ａ）を具備し、移動ユニットによって位置決め運動の少なくとも一部を実施することができるように、前記収容部を用いて工作物（ＷＳ）または工具（ＷＺ）を支持体ヘッド（２０）に配置することができる。複数の複雑な加工プロセスが最適に実行されるようにこの工作機械を改善するべく、支持体ヘッド（２０）が、第１の揺動軸（２６）を中心に揺動可能に支持体アーム（２４）に保持されており、支持体アーム（２４）が、第１の揺動軸（２６）に対して平行かつそれから距離をおいて配置された第２の揺動軸（３２）を中心に支持体ベース（３０）に対して揺動可能に軸承されている。さらには、支持体ベース（３０）が機械フレーム（１０）に対して少なくとも１つの制御される移動軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を用いて移動可能とされている。【選択図】図１
2008531321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物（ＷＳ）と工具（ＷＺ）の互いに対する制御された位置決め運動によって、少なくとも１つの工具（ＷＺ）を用いて工作物（ＷＳ）を加工するための工作機械であって、
機械フレーム（１０）と、移動ユニット（１４）によって機械フレーム（１０）に対して移動可能な支持体ヘッド（２０）と、支持体ヘッド（２０）に設けられた少なくとも１つの収容部（Ａ）とを有し、前記収容部を用いて工作物（ＷＳ）または工具（ＷＺ）を支持体ヘッド（２０）に配置することが可能とされて、移動ユニットによって位置決め運動の少なくとも一部を実施することができるものにおいて、
支持体ヘッド（２０）が、第１の揺動軸（２６）を中心に揺動可能に支持体アーム（２４）に保持されており、
支持体アーム（２４）が、第１の揺動軸（２６）に対して平行かつそれから距離をおいて配置された第２の揺動軸（３２）を中心に支持体ベース（３０）に対して揺動可能に軸承されており、かつ
支持体ベース（３０）が、機械フレーム（１０）に対して少なくとも１つの制御される移動軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を用いて移動可能である、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
支持体ベース（３０）が、少なくとも１つの移動軸（Ｘ）によって、揺動軸（２６、３２）に対して横方向に延びる第１の移動平面（６０）に対してほぼ平行な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
支持体ベース（３０）が、移動軸（Ｙ）によって、揺動軸（２６、３２）に対してほぼ平行な方向に移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
支持体ベース（３０）が、揺動軸（２６、３２）に対してほぼ平行に延びる第２の移動平面（６８）に対してほぼ平行な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項５】
支持体ベース（３０）が、少なくとも１つの第１の線形軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に沿って機械フレーム（１０）に対して走行可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項６】
支持体ベース（３０）が、第１の線形軸（Ｘ、Ｚ）に対して横方向に延びる第２の線形軸（Ｙ）に沿って、機械フレーム（１０）に対して走行可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
第１の線形軸（Ｘ、Ｚ）が、第１の移動平面（６０）内に位置していることを特徴とする請求項５または６に記載の工作機械。
【請求項８】
第２の線形軸（Ｙ）が、第２の移動平面（６８）内に延びていることを特徴とする請求項６に記載の工作機械。
【請求項９】
第２の線形軸（Ｙ）が、揺動軸（２６、３２）に対してほぼ平行に延びていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１０】
第１の移動平面（６０）が、スピンドル軸（５４）に対して平行に延びており、前記スピンドル軸を中心に工作物（ＷＳ）または工具（ＷＺ）が回転できるように駆動可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１１】
第２の移動平面（６８）が、スピンドル軸（５４）に対して横方向に延びており、前記スピンドル軸を中心に工作物（ＷＳ）または工具（ＷＺ）が回転できるように駆動可能であることを特徴とする請求項１０に記載の工作機械。
【請求項１２】
スピンドル軸（５４）が、工作物スピンドル（５０）のスピンドル軸であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の工作機械。
【請求項１３】
スピンドル軸が、工具スピンドル（１９０）のスピンドル軸（２２６）であることを特徴とする請求項１２に記載の工作機械。
【請求項１４】
揺動軸（２６、３２）が、加工する際に発生する主切断力（６２）の方向に対して平行に延びていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１５】
第１の揺動軸（２６）に、専用の駆動装置（１８０）が対応づけられていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１６】
第２の揺動軸（３２）に、専用の駆動装置（１５０）が対応づけられていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１７】
第１の揺動軸（２６）を中心とする回転運動と第２の揺動軸（３２）を中心とする回転運動が、カップリングトランスミッション（３００）によって結合可能であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１８】
第１の揺動軸（２６）と第２の揺動軸（３２）が、少なくとも１つの相対位置においてブロッキング可能であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１９】
第１の揺動軸（２６）と第２の揺動軸（３２）が、各揺動位置においてブロッキング可能であることを特徴とする請求項１８に記載の工作機械。
【請求項２０】
工作物（ＷＳ）を加工するために、支持体ヘッド（２０）が支持体ベース（３０）の移動によって移動可能であることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２１】
支持体ヘッド（２０）が、支持体ベース（３０）の移動のみによって移動可能であることを特徴とする請求項２０に記載の工作機械。
【請求項２２】
工作物（ＷＳ）を加工するために、支持体ヘッド（２０）が線形軸の少なくとも１つ（Ｘ）のみを用いて移動可能であることを特徴とする請求項２１に記載の工作機械。
【請求項２３】
工作物（ＷＳ）を加工するために、支持体ヘッド（２０）が、第２の揺動軸（３２）を中心とする支持体アーム（２４）の、支持体ベース（３０）に対する回転と、支持体ベース（３０）のための少なくとも１つの移動軸（Ｘ、Ｚ）の、機械フレーム（１０）に対する移動との組合わせによって二次元で移動可能であることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２４】
支持体ベース（３０）の線形移動（Ｙ、Ｚ）による二次元の移動を、支持体アーム（２４）の揺動運動と組み合わせて、線形移動（Ｘ、Ｚ）に対して横方向に実施可能であることを特徴とする請求項２３に記載の工作機械。
【請求項２５】
工作物（ＷＳ）を加工する場合に、支持体アーム（２４）がその長手軸（６６）において、線形の移動方向（Ｘ、Ｚ）に対して−８０°から＋８０°の角度領域内で移動可能であることを特徴とする請求項２３または２４に記載の工作機械。
【請求項２６】
工作物（ＷＳ）を加工する場合に、支持体アーム（２４）の基体（２８）が、工作物（ＷＳ）とは逆の側に位置することを特徴とする請求項１から２５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２７】
第２の揺動軸（３２）を中心とする支持体アーム（２４）の回転が、第１の揺動軸（２６）を中心とする支持体ヘッド（２０）の回転運動と組み合わせて行われることを特徴とする請求項２３から２６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２８】
支持体ヘッド（２０）に設けられた少なくとも１つの収容部が、工具収容部であることを特徴とする請求項１から２７のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２９】
少なくとも１つの収容部（Ａ）が、制御されて取り外し可能な収容部（Ａ）として形成されていることを特徴とする請求項２８に記載の工作機械。
【請求項３０】
支持体アーム（２４）の基体（２８）が、他の支持体アーム（２４ＷＧ）のための基体でもあることを特徴とする請求項１から２９のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３１】
支持体アーム（２４）と他の支持体アーム（２４ＷＧ）が、互いに対して少なくとも９０°の角度を形成することを特徴とする請求項３０に記載の工作機械。
【請求項３２】
工作機械が、少なくとも２つの移動ユニット（１４１、１４２）を有しており、かつ
工具（ＷＺ）または工作物（ＷＳ）が、支持体ヘッドの１つ（２０１、２０２）から他の支持体ヘッド（２０２、２０１）へ引き渡し可能であることを特徴とする請求項１から３１のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３３】
請求項１の前文に記載または請求項１から３２のいずれか１項に記載の工作機械において、
支持体ヘッド（２０）を移動させるための移動ユニット（１４）が、２つの揺動軸（２６、３２）を有しており、かつ
移動ユニット（１４）によって、支持体ヘッド（２０）の移動領域（８２）の内部で、支持体ヘッド（２０）の位置決め移動が実施可能であることを特徴とする工作機械。
【請求項３４】
移動領域（８２）が、揺動軸と移動軸によって最大達成可能な位置によって定められていることを特徴とする請求項３３に記載の工作機械。
【請求項３５】
工作物（ＷＳ）を加工する場合に、支持体ヘッド（２０）が、移動領域（８２）に含まれる加工移動領域（８０）の内部で移動可能であることを特徴とする請求項３３または３４に記載の工作機械。
【請求項３６】
支持体ヘッド（２０）が、支持体ヘッドに配置された工作物（ＷＳ）または工具（ＷＺ）を交換するために、移動領域（８２）に含まれる交換移動領域（９０）の内部で移動可能であることを特徴とする請求項３３から３５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３７】
加工移動領域（８０）と交換移動領域（９０）が重ならないように配置されていることを特徴とする請求項３５または３６に記載の工作機械。
【請求項３８】
支持体ヘッド（２０）の交換移動領域（９０）内で機械フレーム（１０）に、工具（ＷＺ）または工作物（ＷＳ）のための少なくとも１つの保持装置（１０２、１１０、１１２）が配置されていることを特徴とする請求項３３から３７のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３９】
支持体ヘッド（２０）の交換移動領域（９０）内で機械フレーム（１０）に、工具（ＷＺ）および／または工作物（ＷＳ）のための多数の保持装置（１０２、１１０、１１２）が配置されていることを特徴とする請求項３８に記載の工作機械。
【請求項４０】
少なくとも１つの保持装置（１０２、１１０、１１２）が、移動領域（８２）の外側領域（１３２）内に配置されていることを特徴とする請求項３８または３９に記載の工作機械。
【請求項４１】
少なくとも１つの保持装置（１０２、１１０、１１２）が、交換移動領域（９０）の外側領域（１３２）内に配置されていることを特徴とする請求項４０に記載の工作機械。
【請求項４２】
支持体ヘッド（２０）の移動領域（８２）が、作業室（１３０）の少なくとも１つの壁（１２８）まで達していることを特徴とする請求項３８から４１のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項４３】
少なくとも１つの保持装置（１０２、１１０、１１２）が、作業室（１３０）の壁（１２８）に配置されていることを特徴とする請求項１から４２のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項４４】
多数の保持装置（１０２、１１０、１１２）が、作業室（１３０）の少なくとも１つの壁（１２８）に設けられていることを特徴とする請求項４３に記載の工作機械。
【請求項４５】
それぞれの保持装置（１０２）が、貯蔵装置（１００）として形成されていることを特徴とする請求項１から４４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項４６】
それぞれの保持装置（１１０、１１２）が、交換装置として形成されていることを特徴とする請求項３８から４５に記載の工作機械。
【請求項４７】
機械フレーム（１０）に、そして支持体ヘッド（２０）の移動領域（８２）内に、少なくとも１つの工作物（ＷＳ）または工具（ＷＺ）のための少なくとも１つの収容部（ＢＡ、ＷＺＡ）が配置されていることを特徴とする請求項１から４６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項４８】
少なくとも１つの収容部（ＢＡ、ＷＺＡ）が、機械フレーム（１０）に対して固定的に配置されていることを特徴とする請求項４７に記載の工作機械。
【請求項４９】
少なくとも１つの収容部（ＢＡ、ＷＺＡ）が、機械フレーム（１０）に対して移動可能であることを特徴とする請求項４７または４８に記載の工作機械。
【請求項５０】
少なくとも１つの収容部（ＢＡ、ＷＺＡ）が、機械フレーム（１０）に対して線形に移動可能であることを特徴とする請求項４９に記載の工作機械。
【請求項５１】
少なくとも１つの収容部（ＢＡ、ＷＺＡ）が、スピンドル（５０）として形成されていることを特徴とする請求項４９または５０に記載の工作機械。
【請求項５２】
スピンドル（５０）が、工作物スピンドルとして形成されていることを特徴とする請求項５１に記載の工作機械。
【請求項５３】
請求項１の前文に記載または請求項１から５２のいずれか１項に記載の工作機械において、
支持体ヘッド（２０）が、第１の揺動軸（２６）を中心に揺動可能に支持体アーム（２４）に軸承されており、
支持体ヘッド（２０）に、交換可能なユニット（ＷＺ、２４２、２５４）のための少なくとも１つの収容部（１９０）が設けられており、前記ユニットが固定装置（２２２）によって収容部（１９０）内に固定可能であって、かつ
固定装置（２２２）が、機械制御（Ｍ）によって駆動可能であり、それによって取り外し位置へ移動可能であることを特徴とする工作機械。
【請求項５４】
固定装置（２２２）が、自立して固定位置へ移動するように形成されていることを特徴とする請求項５３に記載の工作機械。
【請求項５５】
固定装置（２２２）に、操作装置（２２４）が対応づけられていることを特徴とする請求項５３または５４に記載の工作機械。
【請求項５６】
支持体ヘッド（２０）に、少なくとも２つの収容部（１９０）とそれに対応づけられた固定装置（２２２）が設けられていることを特徴とする請求項５３から５５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項５７】
少なくとも２つの収容部（１９０）のうちの２つが収容部ペア（１９０ａ、ｂ）を形成し、前記収容部ペアにユニット（２４２、２５４）の１つが固定可能であることを特徴とする請求項５６に記載の工作機械。
【請求項５８】
収容部ペアの収容部（１９０）内に固定されたユニット（２４２、２５４）が、この収容部（１９０）のみを介して支持体ヘッド（２０）に固定されていることを特徴とする請求項５７に記載の工作機械。
【請求項５９】
少なくとも１つの収容部（１９０）が、回転するように駆動可能であることを特徴とする請求項１から５８のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項６０】
収容部（１９０）が、共通の駆動装置（２２０）によって駆動可能であることを特徴とする請求項５９に記載の工作機械。
【請求項６１】
収容部（１９０）の各々が、個々に駆動可能であることを特徴とする請求項５９または６０に記載の工作機械。
【請求項６２】
収容部（１９０）が、同時に駆動可能であることを特徴とする請求項５９から６１のいずれか１項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械フレーム、移動ユニットを用いて機械フレームに対して移動可能な支持体ヘッドおよび支持体ヘッドに設けられている少なくとも１つの収容部を有し、その収容部を用いて工作物または工具を支持体ヘッドに配置することができるので、移動ユニットを用いて位置決め運動の少なくとも一部を実施することができる、工作物と工具を互いに対して制御して移動させることによって少なくとも１つの工具を用いて工作物を加工するための工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の工作機械は、従来技術から知られている。これらの工作機械において、支持体ヘッドは通常工具支持体ヘッドとして形成されており、その工具支持体ヘッドがキャリッジシステムを用いて位置決め運動を実施するために移動することができる。
【０００３】
本発明に基づく解決の主旨における加工とは、工作物の各種の造形であって、従ってたとえば、材料の除去と塗布あるいはまたたとえば硬化による材料の変換である。
【０００４】
材料を除去するプロセスまたは材料を塗布するプロセスにおいて、特にレーザー溶接を含めたレーザー加工も含まれる。
【０００５】
各場合において、材料を除去するプロセスは、たとえば旋盤、フライスまたは研磨による、工作物の切削加工を含んでいる。
【０００６】
しかしこの考え方は、工作物の多様な複雑な加工が最適には実施できない、という欠点を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の課題は、この分野に基づく種類の工作機械を、多様な複雑な加工が最適に実施できるように改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、冒頭で説明した種類の工作機械において、本発明によれば、支持体ヘッドが第１の揺動軸を中心に揺動可能に支持体アームに保持されており、支持体アームは第１の揺動軸に対して平行かつこの揺動軸から距離をおいて配置された第２の揺動軸を中心に、支持体ベースに対して揺動可能に軸承されており、かつ支持体ベースが機械フレームに対して少なくとも１つの制御される移動軸によって移動可能であることによって、解決される。
【０００９】
本発明に基づく解決の利点は、特に、第２の揺動軸を中心に揺動可能な支持体アームが、第１の揺動軸を中心に支持体アームに対して揺動可能な支持体ヘッドと共に、一方で支持体ヘッドの大きい移動領域を達成し、他方でこの移動領域の内部で支持体アームを必要な剛性および精度で位置決めする、簡単な可能性を拓くことによって、支持体ヘッドを位置決めする場合にできる限り高い剛性と精度において、支持体ヘッドの大きい移動領域が実現可能であることに、に見られる。
【００１０】
さらに、揺動可能な支持体アームを設けることによって、大きい移動領域の他に、さらに、支持体アームが揺動する際の高い走行速度とそれに伴って移動ユニットの迅速かつ時間を節約する移動を、少なくともそれが支持体ベースに対する支持体アームの移動に基づいて行われる限りにおいて、許す。
【００１１】
この考え方は、既知の解決に比較して特に、リボルバヘッドを移動させるために設けられている移動ユニットに基づいて、支持体ヘッドの大きい移動領域が、移動ユニットの剛性と移動軸の位置決め可能性の精度に関して問題をもたらす、線形軸の大きい長さによらずに実現可能である、という利点を有している。
【００１２】
その他において、支持体アームを設けることが、位置決め運動の精度に関しても利点を有している。というのは、支持体アームによってもたらされる梃子の腕は常に同じ大きさであって、長さ可変ではないので、それによって構造の種類に基づいてすでに支持体ベースに対する支持体ヘッドの良好に再現可能な位置決めが可能となるからである。
【００１３】
支持体ベースを移動させるための少なくとも１つの移動軸に関して、これまで詳細な記載は行われていない。すなわち、好ましい実施例において、支持体ベースは少なくとも１つの移動軸によって、揺動軸に対して横方向に延びる第１の移動軸に対してほぼ平行の方向に移動することができる。
【００１４】
支持体ベースが第１の移動平面内で少なくとも１つの移動軸によって移動できることにより、工作機械内で少なくとも通常の範囲において加工を行うことができるようにするために、十分な数の軸が提供される。
【００１５】
好ましくは、第１の移動平面は、Ｘ方向に対して平行に延びている。
【００１６】
好ましくはさらに、第１の移動平面は、工作機械のＺ方向に対して平行に延びている。
【００１７】
さらに、本発明に基づく工作機械の好ましい実施例においては、支持体ベースは移動軸によって揺動軸に対してほぼ平行な方向に移動可能である。
【００１８】
この種の移動軸は、工作機械のＹ方向に対して好ましくは平行に延びている。
【００１９】
さらに、支持体ベースが、揺動軸に対してほぼ平行に延びる第２の移動平面に対してほぼ平行な方向に移動可能であると、特に効果的である。
【００２０】
移動軸の種類に関して、これまでは詳細な記載はなされていない。
【００２１】
たとえば、支持体ベースを移動させるために設けられている軸は、同様に揺動軸であることができ、すなわちそれぞれに平面に対して平行に延びる移動軸が、湾曲されたルート上で支持体ベースを案内する。
【００２２】
しかし、特に好ましくは、支持体ベースは機械フレームに対して少なくとも１つの第１の線形軸に沿って走行可能である。
【００２３】
第１の線形軸を設けることは、それが移動ユニットの運動全体を単純に制御可能にする、という利点を有している。というのは、それによって少なくともこの軸に関して従来の制御を使用し、かつ線形の運動を他の運動を重畳することなしに直接、工作物を加工する場合の支持体ヘッドの位置決めのために使用する可能性が生じるからである。
【００２４】
さらに、支持体ベースが機械フレームに接して、第１の線形軸に対して横方向に延びる第２の線形軸に沿って走行可能であると、効果的である。
【００２５】
第２の線形軸も、それによって、この第２の線形軸を工作物を加工する場合の支持体ヘッドの位置決めに直接使用する、という可能性が生じる、という大きい利点を有している。
【００２６】
線形軸は、任意に配置することができる。特に好ましい解決においては、第１の線形軸は第１の移動平面内に位置している。
【００２７】
第２の線形軸は、同様に第１の移動平面内に位置することができる。
【００２８】
しかし、特に好ましい解決においては、第２の線形軸は第２の移動平面内に位置している。
【００２９】
好ましくは、第２の線形軸は、揺動軸に対してほぼ平行に延びるように形成されている。
【００３０】
工作機械内に設けられているスピンドル軸に対する第１の移動平面の方位付けに関して、これまで詳細な記載はなされていない。すなわち、好ましくは、第１の移動平面は、スピンドル軸に対して平行に延びており、そのスピンドル軸を中心に工作物または工具を回転可能に駆動することができる。
【００３１】
さらに、第２の移動平面に関して好ましくは、第２の移動平面は、工作物または工具を駆動することができるスピンドル軸に対して横方向に延びている。
【００３２】
スピンドル軸は、たとえば、工作物スピンドルのスピンドル軸であることができるので、本発明に基づく工作機械によって特に回転加工が行われる。
【００３３】
その代りに、スピンドル軸が工具スピンドルのスピンドル軸であることも考えられるので、本発明に基づく工作機械によって、フライス加工を行うことができる。
【００３４】
好ましくは工作物スピンドルも工具スピンドルも設けられているので、本発明に基づく工作機械によって、回転加工もフライス加工も、従って工作物の完全加工も可能である。
【００３５】
切削する加工の際に発生する力に対する揺動軸の配置に関して、これまで詳しい記載はなされていない。
【００３６】
原則的に、各種類の配置が考えられる。
【００３７】
しかし、特に好ましい解決においては、揺動軸は、切削加工する場合に発生する主切断力の方向に対して平行に延びている。
【００３８】
揺動軸のこの配置は、それによって揺動軸に関しては主切断力によってモーメントは発生せず、主切断力は、揺動軸を実現するために設けられている軸受を介して吸収され、従って揺動軸のための駆動は主切断力から生じるモーメントから自由である、という大きい利点を有している。
【００３９】
揺動軸を中心とする移動の駆動に関して、これまで詳細な記載はなされていない。すなわち、たとえば、複数の揺動軸を共通に、あるいは少なくとも共通の駆動モータから駆動することが考えられ、その駆動モータに個々の揺動軸を接続することができる。
【００４０】
駆動と構造的手間に関して特に好ましい解決において、第１の揺動軸に専用の駆動装置が対応づけられている。
【００４１】
揺動軸のこの種の専用の駆動装置は、まず、位置決め駆動装置であることができ、その位置決め駆動装置によって第１の揺動軸を中心とする回転位置は、工作物の加工の際に発生する力から自由である。
【００４２】
しかしまた、第１の揺動軸の駆動装置を、トルクの強い駆動装置として形成することも考えられ、その駆動装置は、工作物を加工する際に力が発生した場合でも、支持体ヘッドを支持体アームに対して回転させ、かつそれぞれの回転位置に保持することができる。
【００４３】
同様に、構造的に特に簡単かつ好ましい解決の理由から、第２の揺動軸に専用の駆動装置が対応づけられている。
【００４４】
第２の揺動軸において、専用の駆動装置は支持体アームを支持体ベースに対して揺動させなければならない。
【００４５】
ここでまた、加工プロセスが行われない場合に支持体アームを支持体ベースに対して揺動させることができる、位置決め駆動装置のみを設けることも、考えられる。
【００４６】
その代りに、さらに好ましい解決においては、第２の揺動軸にトルクの強い駆動装置が対応づけられており、その駆動装置が、工作物の加工の途上で支持体アームを支持体ベースに対して回転させ、位置決めし、かつ位置に保持することを可能にする。
【００４７】
すべての駆動装置は、たとえば液圧駆動装置または他の駆動される駆動装置であることができる。
【００４８】
特に好ましい解決においては、駆動装置は電動機であって、特にトルクの強い駆動装置の場合に、駆動装置が円形のリニアモータ、すなわちトルクモータとして形成されていると、特に効果的である。
【００４９】
原理的に、第１の揺動軸に対応づけられた駆動装置と第２の揺動軸に対応づけられた駆動装置は、互いに完全に独立して作業することができる。
【００５０】
しかし、特に工作物を加工する間に、大きい駆動出力を提供し、あるいは少なくとも揺動運動を必要な剛性をもって実施することができるようにするために、好ましくは、第１の揺動軸と第２の揺動軸は、カップリングトランスミッションによって結合可能である。
【００５１】
カップリングトランスミッションは、液圧で作業することができる。しかし、カップリングトランスミッションが、第１の揺動軸を中心とする回転運動と第２の揺動軸を中心とする回転運動を結合するために接続することができ、あるいはまた遮断することができる、機械的なカップリングトランスミッションであると、特に効果的である。
【００５２】
特に、第１の揺動軸および／または第２の揺動軸に対応づけられた駆動装置が、位置決め駆動装置である場合に、第１の揺動軸と第２の揺動軸が、少なくとも１つの相対位置にブロッキング可能であると、特に効果的である。
【００５３】
従って、第１の揺動軸と第２の揺動軸をこのようにブロッキングすることは、それによって工作物を加工するために使用できる少なくとも１つの位置が存在することになり、その位置において、工作物をできるだけ大きな精度で加工することができるようにするために、第１の揺動軸と第２の揺動軸を中心とする回転運動をブロッキングすることにより、支持体ベースに対する支持体ヘッドの極めてしっかりとした方位付けが生じる、という利点を有している。
【００５４】
第１の揺動軸と第２の揺動軸が、各揺動位置においてブロッキング可能であると、さらに効果的である。
【００５５】
揺動位置をこのようにブロッキングすることは、たとえば、駆動装置によって、特に円形のリニアモータにおいて、達成される。
【００５６】
他の可能性においては、ブロッキングがブレーキまたは歯切りによって行われる。
【００５７】
しかし、このようにブロッキングできることは、トルクの強い駆動装置においても、ユニットである支持体ベース、支持体アームおよび支持体ヘッドの剛性を改良するために、効果的である。
【００５８】
支持体ヘッドの移動により工作物を加工する上述した説明に関連して、支持体ヘッドが移動ユニットによってどのように移動されるか、についての詳細な説明は、これまで行われていない。
【００５９】
すなわち、工作物を加工するために、支持体ヘッドが支持体ベースの移動によって移動可能である。
【００６０】
この解決は、支持体ベースの移動が簡単に実現可能であって、従って支持体ベース、支持体アームおよび支持体ヘッドからなるユニットの高い剛性を達成するために、まず最初に支持体ベースが移動される、という利点を有している。
【００６１】
さらに、支持体ヘッドが支持体ベースの移動のみによって移動されると、効果的であるので、支持体ベース、支持体アームおよび支持体ヘッドからなるユニットが、加工の際に移動されない、しっかりとしたユニットを形成することができる。
【００６２】
特に、工作物を加工するために、支持体ヘッドが線形軸の少なくとも１つを用いて移動可能であると、効果的である。というのは、それによって少なくとも１つの線形軸を、加工する際に支持体ヘッドを位置決めするために直接利用することができ、従って従来の移動軸による工作物の加工が可能だからである。
【００６３】
この場合において、第１と第２の揺動軸を中心とする揺動運動は、第１に、工作物を加工する際に位置決め運動を達成するためではなく、第１に工作物の加工の外部で時に応じて位置決め運動を達成するために使用される。
【００６４】
この種の位置決め運動は、たとえば工具交換、工作物交換などである。
【００６５】
その代りに、本発明に基づく解決の他の好ましい実施形態においては、工作物を加工するために、第２の揺動軸を中心とする支持体ベースに対する支持体アームの回転を支持体ベースのための少なくとも１つの移動軸の機械フレームに対する移動と組み合わせることによって、支持体ヘッドが二次元で移動可能である。
【００６６】
従って、支持体ベースの移動軸と組み合わされた支持体アームの揺動運動が、二次元の移動を実施するために使用される。
【００６７】
二次元の移動が、線形移動に対して横方向の支持体アームの揺動と組み合わされた支持体ベースの線形移動によって実施可能であると、効果的である。それによって、支持体アームの揺動運動と支持体ベースの運動との特に簡単な組合わせが形成される。
【００６８】
特に、工作物を加工する場合に、支持体アームを二次元の移動を発生させるためにできる限り最適に使用することができるようにするために、支持体アームはその長手軸において線形の移動方向に対して−８０°から＋８０°の角度領域内で移動することができる。
【００６９】
特に、支持体ベース、支持体アームおよび支持体ヘッドからなるユニットは、工作物を加工する場合に、支持体アームの基体が工作物とは逆の側に位置するように、配置されている。
【００７０】
そして、支持体ヘッドを方位付けするために、第２の線形軸を中心とする支持体アームの回転と、第１の揺動軸を中心とする支持体ヘッドの回転運動が組み合わせて行われると、効果的である。
【００７１】
支持体ヘッドに設けられている収容部に関して、これまで詳しい説明はなされていない。
【００７２】
すなわち、好ましい実施例においては、支持体ヘッドに設けられている少なくとも１つの収容部が、工具収容部であって、その中へ工具を直接、あるいは工具ホルダを挿入することができる。
【００７３】
さらに、好ましくは、支持体ヘッドに設けられている少なくとも１つの収容部が、制御されて取り外し可能な収容部として形成されている。このように制御されて取り外し可能な収容部の元で、工作物または工具を収容部内に保持し、かつそこから再び制御して解放する可能性がある。
【００７４】
冒頭で挙げた工作機械のこれまで説明してきた特徴に加えて、あるいはその代わりに、冒頭で挙げた工作機械の他の実施形態においては、支持体ヘッドを移動させるための移動ユニットが２つの揺動軸を有しており、かつ移動ユニットによって、支持体ヘッドの移動領域の内部で支持体ヘッドの位置決め運動を実施することができる。
【００７５】
この解決は、一般に２つの揺動軸を設けることによって、移動領域の内部で支持体ヘッドの効果的な移動が可能であることを、目指している。
【００７６】
そのために、２つの揺動軸は必ずしも互いに対して平行に配置されている必要はなく、任意のやり方で互いに対して歪んで、特に空間内で互いに対して横方向に延びるように配置することができる。
【００７７】
この解決において好ましくは、移動領域が揺動軸と移動軸によって最大達成可能な位置によって定められており、すなわち、移動領域が機械フレームに対する機械ベースの最大位置と、支持体ベースに対する支持体ヘッドの最大位置との組合わせによって定められている。
【００７８】
好ましくは、支持体ヘッドは、工作物を加工する場合に、移動領域に含まれる加工移動領域の内部で移動可能であって、すなわち加工移動領域は、本発明に基づく解決によって実現可能な、支持体ヘッドの移動領域全体よりも、ずっと小さく定められている。
【００７９】
さらに、好ましい実施例においては、支持体ヘッドは、支持体ヘッドに配置されている工作物または工具を交換するために、移動領域に含まれる交換移動領域の内部で移動可能である。
【００８０】
この種の交換移動領域は、工具または工作物あるいは支持体ヘッドに収容可能な他のコンポーネントの交換がその中で行われる、移動領域として定義される。
【００８１】
特に、加工移動領域と交換移動領域は、移動領域の内部に重ならないように配置されている。
【００８２】
支持体ヘッドの交換移動領域内で簡単な方法で工具または工作物を交換することができるようにするために、好ましくは、支持体ヘッドの交換移動領域内で機械フレームに、工具または工作物のための少なくとも１つの保持装置が配置されている。
【００８３】
さらに、支持体ヘッドの交換移動領域内で機械フレームに、工具および／または工作物のための多数の保持装置が配置されていると、効果的である。
【００８４】
特に工作物の加工をじゃましないために、少なくとも１つの保持装置が工作機械の移動領域の外側領域内に配置されている。
【００８５】
保持装置の配置は、少なくとも１つの保持装置が、交換移動領域の外側領域内に配置されていると、特に効果的である。
【００８６】
さらに、好ましい解決において、支持体ヘッドの移動領域は、作業室の少なくとも１つの壁まで達している。
【００８７】
この場合において、少なくとも１つの保持装置が、作業室の壁に配置されていると、効果的である。
【００８８】
作業室の壁は、通常、多くの空間を形成するので、本発明に基づく考え方は、多数の保持装置が作業室の少なくとも１つの壁に設けられている場合に、提供される可能性を特に効果的に利用する。
【００８９】
保持装置の形成に関して、これまで詳しい説明はなされていない。
【００９０】
たとえば、保持装置は、パッシブな固定装置であり、すなわち支持体ヘッドに固定可能なユニットを保持装置内へ挿入可能であり、かつ支持体ヘッドから再び取り出すことができ、ユニットを収容または解放するために保持装置の操作あるいは駆動は必要とされない。
【００９１】
この種のユニットは、たとえば工具または工具支持体あるいは工具のための取扱いユニットまたは工作物ホルダ、あるいは工作物のための把持器であることができる。
【００９２】
保持装置は、機械フレームに対して固定であることができる。しかしまた、保持装置を機械フレームに移動可能に配置することも可能である。
【００９３】
保持装置の他の形成においては、それぞれの保持装置が交換装置として形成されている。
【００９４】
交換装置というのは、ここでは、交換すべき部材をアクティブに供給し、あるいは搬出する装置である。この種の部材は、たとえば、工具または工作物であることができる。
【００９５】
この種の交換装置の例は、たとえば、既知の工具マガジンであって、その工具マガジンにおいて交換装置は支持体を有しており、その支持体はアクセス位置を有しており、かつ移動によって、保持されている工具のぞれぞれをアクセス位置内に位置決めし、あるいは収容することができる。
【００９６】
この種の交換装置の他の例は、たとえば、工作物供給部材または工作物搬出部材であって、それがアクティブに工作物を所定の位置へ供給し、その位置から支持体ヘッドによって取り出すことができ、あるいは工作物を所定の位置から搬出するので、それによって新しい工作物をこの位置へ放出することができる。
【００９７】
本発明に基づく考え方は、さらに、機械フレームに、かつ支持体ヘッドの移動領域内に、少なくとも１つの工具または少なくとも１つの工作物のための収容部が配置されている場合に、効果的に展開される。
【００９８】
設けられる軸の数をできるだけ小さく抑えるために、好ましくは、収容部は機械フレームに対して固定的に配置されている。
【００９９】
また、収容部が機械フレームに値して移動可能であることも考えられる。
【０１００】
収容部は、同様に上述した本発明に基づく移動ユニットによって移動可能であることができる。
【０１０１】
しかし、簡単にする理由から、収容部が機械フレームに対して線形に移動可能であり、好ましくは線形にだけ移動可能であると、好ましいことが明らかにされている。
【０１０２】
収容部の形成に関して、様々な可能性が考えられる。
【０１０３】
収容部が、工具のための収容部として設けられている場合には、収容部が少なくとも１つの工具のためあるいは多数の工具のための固定の収容部であれば十分である。
【０１０４】
しかし、回転する工具を使用するためには、少なくとも１つの収容部がスピンドルとして、特に工具スピンドルとして形成されていると、好ましいことが明らかにされているので、少なくとも１つの回転する工具または多数の回転する工具によって工作物の加工が可能である。
【０１０５】
しかし、少なくとも１つの収容部がスピンドルとして形成されている場合に、収容部は工作物を収容するために用いることもできる。
【０１０６】
少なくとも１つの収容部は工作物スピンドルとして形成されているので、工作物を収容するために少なくとも１つの工作物スピンドルあるいは複数の工作物スピンドルが提供される。
【０１０７】
本発明に基づく工作機械の特に好ましい実施例においては、支持体アームの基体は、他の支持体アームのための基体でもある。従って本発明に基づく支持体アームの利点がさらに包括的に達成される。というのは、２つの支持体が提供されるからである。
【０１０８】
支持体アームと他の支持体アームが、互いに少なくとも９０°の角度を形成すると、特に効果的である。というのは、それによって他の支持体ヘッドが、加工する際に一方の支持体ヘッドと協働する工作物または工具と衝突することが回避されるからである。
【０１０９】
本発明に基づく工作機械の他の好ましい実施例においては、工作機械は少なくとも２つの移動ユニットを有しており、かつ工具または工作物が一方の支持体ヘッドから他方の支持体ヘッドへ引き渡し可能である。それによって２つの互いに独立して駆動すべき移動ユニットが得られるだけでなく、さらにその取扱い特性が、たとえば工作物を引き渡すことができ、従って簡単な方法で前側加工と後ろ側加工を実現できるように、利用される。
【０１１０】
冒頭で挙げた課題の上述した解決の代わりに、あるいはそれに加えて、冒頭で挙げた工作機械における他の解決において、本発明によれば、支持体ヘッドは第１の揺動軸を中心に揺動可能に支持体アームに軸承されており、支持体ヘッドに、固定装置によって収容部内に固定可能な、交換可能なユニットのための少なくとも１つの収容部が設けられており、かつ固定装置が機械制御によって駆動可能であり、かつそれによって取り外し位置へ移動させることができる。
【０１１１】
この解決の利点は、駆動可能な固定装置を有するこの種の収容部が、機械制御によって制御されて簡単な方法でユニットを支持体ヘッドに固定し、あるいはそれから取り外す可能性を拓くことに見られる。
【０１１２】
固定装置は、それが同様に機械制御によって制御されて、固定位置へ移動するように、形成することができる。
【０１１３】
特に好ましい解決においては、固定装置自体が固定位置へ移動するように形成されている。
【０１１４】
固定装置を取り外し位置へ移動させるために、様々な可能性が考えられる。好ましい解決においては、固定装置に、機械制御によって制御される操作装置が対応づけられている。
【０１１５】
支持体ヘッドは、原則的にこの種の１つまたは複数の収容部を有することができる。
【０１１６】
支持体ヘッドに、少なくとも２つの収容部とそれに対応づけられた固定装置が設けられていると、特に効果的であることが明らかにされている。
【０１１７】
この解決の利点は、それによって複数のユニットを同時に収容部によって収容し、かつその中に固定することができることに、見られる。
【０１１８】
ユニットは、それぞれ実施すべき機能に応じて様々な力にさらされるので、少なくとも２つの収容部の少なくとも１つを、それがユニットに作用する最大の力に耐えるように形成することが、必要であろう。
【０１１９】
しかしそれは、それに伴って、支持体ヘッドの組立て大きさも最大作用する力を吸収する収容部に応じて形成されなければならない、という欠点を有している。
【０１２０】
この理由から、好ましい解決においては、少なくとも２つの収容部のうちの２つが、収容部ペアを形成し、その収容部ペアにユニットの１つが固定可能である。
【０１２１】
すなわち、最大の力を吸収すべきユニットは、収容部の１つの中に固定できるのではなく、同時に２つの収容部内に固定可能であって、従って力が２つの収容部を介して分配されて支持体ヘッドに導入される。従って２つの収容部のみが共通に、それがこの種のユニットに作用する最大の力を吸収することができるように、安定的に形成される。
【０１２２】
原則的に、収容部ペアの収容部内に固定されたユニットは、さらに支持体ヘッドに支持することができる。
【０１２３】
このユニットを容易に交換できるようにするために、好ましくは、収容部ペアの収容部内に固定されたユニットが、この収容部のみを介して支持体ヘッドに固定されている。
【０１２４】
駆動可能な固定ユニットを有する収容部は、原理から、固定の収容部であることができ、その中へユニットが挿入可能かつ固定的に固定可能である。
【０１２５】
しかし、少なくとも１つの収容部が回転するように駆動可能であると、特に効果的である。
【０１２６】
収容部が複数である場合に、収容部の１つが回転するように駆動可能であって、他はそうではないことが可能である。
【０１２７】
しかし、複数の駆動可能な収容部が設けられていると、特に効果的である。
【０１２８】
収容部の駆動を実現することができるようにするために、収容部の各々に専用の駆動装置を対応づけることが考えられる。
【０１２９】
できるだけコンパクトな構造にする理由から、収容部が共通の駆動装置によって駆動可能であると、好ましいことが明らかにされている。
【０１３０】
共通の駆動装置は、すべての収容部が同一の回転数で駆動可能であるように、形成することができる。
【０１３１】
しかし、共通の駆動装置にもかかわらず、異なる収容部が異なる回転数で駆動可能であることも、考えられる。
【０１３２】
収容部を駆動する場合に、共通の駆動装置が設けられている場合でも、収容部の各々が個別に駆動可能であることができる。
【０１３３】
しかし、本発明に基づく解決の枠内において、支持体ヘッドは、収容部が同時に駆動可能であるように、形成されている。
【０１３４】
これは、収容部ペアの収容部にも当てはまるので、収容部ペアにおいても収容部の各々が個別に駆動可能であるか、あるいは収容部が共通に駆動可能であることができる。
【０１３５】
回転するように駆動可能な収容部の場合において、収容部ペアの収容部が共通にユニットを保持する、特に好ましい解決において、収容部ペアの収容部によって、この収容部内に共通に保持されるユニットが駆動可能である。
【０１３６】
ユニットは、収容部ペアの収容部によってユニットの機能の駆動が行われるように、形成することができる。
【０１３７】
特に好ましい解決においては、収容部ペアの収容部の各々によってそれぞれユニットの機能が駆動可能であるので、収容部ペアの２つの収容部によってユニットの２つの異なる機能が駆動可能である。
【０１３８】
収容部ペアを有する工作機械の実施例において、工具交換は、工具マガジンが、収容部ペア内に配置されているユニットのために、ペアで配置された保持装置を有している場合に、特に効果的に実現される。
【０１３９】
従ってたとえば、保持装置内に配置されている２つの工具を同時に支持体ヘッド内へ挿入することができ、あるいは同時に、収容部内に配置されている２つの工具を支持体ヘッドから保持装置へ放出することができる。
【０１４０】
ペアで配置されている保持装置の一方が空であって、他方に工具が装着されており、収容部ペアの一方の収容部に工具が搭載されており、他方は空であって、かつ支持体ヘッドが工具マガジンへ１回アクセスする場合に、一方の収容部の工具が一方の保持装置内へ放出可能であり、他方の保持装置の工具が他方の収容部内へ挿入可能であると、特に効果的である。
【０１４１】
支持体ヘッドの形状および支持体ヘッドにおける収容部の配置に関して、本発明に基づく解決との関連において、これまで詳細な記載はなされていない。
【０１４２】
支持体ヘッドにおいてできるだけ多くの収容部を提供し、他方で収容部内に挿入されているユニットの衝突の危険をできるだけ小さく抑えるために、好ましくは、支持体ヘッドは少なくとも２つの異なる側に収容部を支持している。
【０１４３】
支持体ヘッドが少なくとも３つの異なる側に収容部を支持していると、さらに良好である。
【０１４４】
支持体ヘッドの異なる側は、好ましくは支持体ヘッドの側面によって形成され、側面は、その面の法線が異なる方向を向くように配置されている。
【０１４５】
側面は、原理的に湾曲していることができる。
【０１４６】
しかし、支持体ヘッドの側面が平坦な面であると、特に効果的である。
【０１４７】
支持体ヘッドの形成の形式に関して、様々な幾何学的形状が考えられる。
【０１４８】
たとえば、支持体ヘッドを球状または楕円体形状あるいは円錐形状に形成することが考えられ、これらボディ形状が異なる扁平率を有することもできる。
【０１４９】
工作機械の空間的な状況にとって特に好ましい形状においては、工具支持体はプリズム状のボディとして形成されており、第１の揺動軸がプリズム状のボディを側面に対して平行に延びるように貫通する。
【０１５０】
好ましくは、第１の揺動軸がプリズム状のボディの中心軸に対して平行に延びている。
【０１５１】
プリズム状のボディが第１の揺動軸の方向に、第１の揺動軸に対する各横方向におけるのと少なくとも同じ大きさの広がりを有していると、幾何学的に特に好ましい。
【０１５２】
プリズム状のボディが第１の揺動軸の方向に、第１の揺動軸に対して横方向の最大の広がりの少なくとも１．５倍に相当する広がりを有していると、もっとよい。
【０１５３】
プリズム状のボディの底面は、様々な形状を有することができる。
【０１５４】
たとえば、底面は丸い形状または楕円形の形状を有することができる。
【０１５５】
特に好ましい解決においては、プリズム状のボディは、底面として多角形を有している。
【０１５６】
好ましくは、多角形は最大で６角形であって、さらに、一方でできるだけ多くの収容部を設けることができるようにし、他方では収容部内に保持されるユニットをできる限り少ない衝突の危険で使用することができるようにするために、５角形または４角形の形状の底面がさらに効果的である。
【０１５７】
支持体ヘッドの広がりに関して、同様にこれまで詳細な記載はなされていない。しかし、支持体ヘッドがその大きさに関して工作機械の組立て大きさに悪い影響を与えないようにするために、好ましくは、工具支持体ヘッドは第１の揺動軸に対して横方向に、最大の工作物直径の最大で８倍に相当する、最大の広がりを有している。
【０１５８】
工具支持体ヘッドが、第１の揺動軸に対して横方向に、最大の工具直径の最大で６倍に相当する、最大の広がりを有していると、さらによい。
【０１５９】
工具支持体ヘッドが側面を有している場合に、好ましくは、側面は第１の揺動軸から、最大で最大の工作物直径の最大で４倍に相当する距離で配置されている。
【０１６０】
第１の揺動軸からの側面の距離が、最大の工作物直径の最大で２倍に相当すると、さらに良い。
【０１６１】
さらに、本発明に基づく支持体ヘッドの特に好ましい形状において、支持体ヘッドは互いに対向する側面を有しており、かつ互いに対向する側面がそれぞれ互いに対して、最大の工作物直径の最大で６倍に相当する最大の距離を有している。
【０１６２】
この最大の距離が、最大の工作物直径の最大で４倍に相当すると、さらによい。というのは、支持体ヘッドがさらにコンパクトに構成されるからである。
【０１６３】
第１の揺動軸の方向における支持体ヘッドの広がりに関して、これまで詳しい説明は同様になされていない。すなわち、構造的に特に適した解決においては、支持体ヘッドは第１の揺動軸の方向に、最大の工作物直径の少なくとも６倍に相当する広がりを有している。
【０１６４】
第１の揺動軸を中心とする支持体ヘッドの回動可能性に関して、同様に、本発明に基づく解決のこれまでの説明に関連して、詳しい記載はなされていない。
【０１６５】
すなわち、たとえば、工具支持体ヘッドの２つの異なる側にそれぞれ工作物を搭載し、かつ支持体ヘッドの最大で１８０°の回動可能性を設けることが考えられる。
【０１６６】
しかし、特に工具支持体においてユニットを最適に使用することができるようにするために、工具支持体ヘッドが第１の揺動軸を中心に少なくとも２７０°回動可能であると、さらに効果的であるので、支持体ヘッドの複数の側にユニットを配置することができ、それらのユニットは支持体ヘッドの回動によって工作物を加工するために使用することができる。
【０１６７】
さらに、支持体ヘッドが第１の揺動軸を中心に少なくとも３６０°回動可能であると、効果的であるので、支持体ヘッドにユニットを搭載する場合、およびこれらのユニットを使用する場合に最適な柔軟性が与えられる。
【０１６８】
第１の揺動軸を中心とする支持体ヘッドの回動可能性に関して、様々な可能性が考えられる。
【０１６９】
ある解決においては、支持体ヘッドは第１の揺動軸を中心に非連続的な回転位置へ回動可能である。
【０１７０】
たとえば、この種の非連続的な回動位置は、支持体ヘッドに設けられるユニットのために必要な主方向によって、たとえば工具または工作物の主方向によって定めることができるので、各工具または工作物の主方向が適切な方法で方位付けされる。
【０１７１】
非連続的な回動位置が互いに対して同一の角度間隔で配置されていると、特に効果的であるので、支持体ヘッドを固定するために、それに応じたセル数の対称性を有する固定装置を設けることができる。
【０１７２】
他の好ましい解決においては、支持体ヘッドは、支持体ヘッドに設けられるユニットの主方向よりも多い非連続の回動位置を有している。
【０１７３】
可能な解決においては、支持体ヘッドの非連続的な回動位置の間の角度間隔は、１０°よりも小さい。角度間隔が、１．２５°の整数倍、すなわち１．２５°または２．５°または５°であると、さらに効果的である。
【０１７４】
非連続的な回動位置を設ける代わりに、あるいはそれに加えて、他の好ましい実施例においては、支持体ヘッドは機械制御によって制御されるＢ軸としての第１の揺動軸を中心に回動可能であって、従って機械制御は、支持体ヘッドを任意の回動位置へ回動させて、これらの回動位置において既知のＢ軸と同様に工作物を加工することができる、可能性を有している。
【０１７５】
支持体ヘッドにおける収容部の配置に関して、これまで詳しい記載はなされていない。すなわち、たとえば支持体ヘッドに収容部を任意に分配することができる。
【０１７６】
支持体ヘッドを使用する場合の制御および衝突のないことのために特に好ましい解決においては、支持体ヘッドは少なくとも２つの収容部を有しており、その収容部の主方向が共通の平面内に位置している。
【０１７７】
好ましくは、平面は、第１の揺動軸に対して横方向、特に垂直に延びるように、配置されている。
【０１７８】
支持体ヘッドが揺動軸の方向に少なくとも２つの互いに間隔をおいて配置された平面を有しており、その平面内にそれぞれ少なくとも１つの収容部が配置されている場合に、支持体ヘッドに複数の収容部がさらに最適に配置される。
【０１７９】
平面の各々に複数の収容部、特に支持体ヘッドの異なる側に複数の収容部が配置されていると、さらに効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１８０】
本発明の他の特徴と利点が、本発明に基づく解決の実施例の以下の説明および図面表示の対象である。
【０１８１】
図１と２に示す、工作機械の第１の実施例は、全体を符号１０で示す機械フレームを有しており、その機械フレームは足１２で床面上に設置されており、かつその機械フレームに全体を符号１４で示す移動ユニットが配置されており、その移動ユニットは、工作物ＷＳを切削加工するために、工具ＷＺ、たとえばＷＺ１を、工作物ＷＳに対して移動させるために用いられる。
【０１８２】
移動ユニット１４には、全体を符号２０で示す支持体ヘッドが設けられており、その支持体ヘッドは工具ＷＺ１のための収容部Ａ１を有している。
【０１８３】
支持体ヘッド２０自体は、支持体アーム２４の互いに対して平行に延びる脚２２ａ、ｂの間に配置されており、かつ支持体アーム２４に対して第１の揺動軸２６を中心に回転可能に軸承されている。
【０１８４】
さらに、支持体アーム２４は、基体２８を有しており、その基体から支持体アーム２４の２本の脚２２ａ、ｂが延びており、かつその基体自体は支持体ベース３０に対して第２の揺動軸３２を中心に回転可能である。
【０１８５】
支持体ベース３０は、Ｘキャリッジ３４上に配置されており、そのＸキャリッジ自体はＸガイド３６によって機械フレーム１０に対していわゆるＸ方向に走行することができる。
【０１８６】
好ましくはそれに加えて、支持体ベース３０はさらに、Ｘキャリッジに対して走行可能なＹキャリッジ４４上に取り付けられており、そのＹキャリッジはＹガイド４６によってＸキャリッジ３４に接して案内されているので、支持体ベース３０は全体としてＸキャリッジに対してＹ方向に、すなわちＸ方向に対して横方向に、好ましくはそれに対して垂直に、走行することができる。
【０１８７】
本発明に基づく工作機械の第１の実施例において、工作物ＷＳが加工収容部ＢＡ、たとえばチャック内に保持されており、そのチャックは工作物スピンドル５０の前側に配置されており、その工作物スピンドル自体はスピンドルハウジング５２内にスピンドル軸５４を中心に回転可能に軸承されており、スピンドルハウジング５４自体は、Ｚキャリッジ５６内で案内されており、そのＺキャリッジがＺガイド５８を介して機械フレーム１０に対してＺ方向に移動可能に案内されている。
【０１８８】
Ｚ方向は、Ｙ方向に対して横方向かつ好ましくはそれに対して垂直に延びている。
【０１８９】
さらに、Ｚ方向は、Ｘ方向に対して横方向、好ましくは同様にそれに対して垂直に延びている。
【０１９０】
さらに、スピンドル軸５０とＺ方向は、従来の工作機械において一般的であるように、互いに対して平行に延びている。
【０１９１】
最も簡単な場合において、本発明に基づく工作機械によって、機械制御Ｍにより制御されて、Ｘキャリッジ３４の摺動に基づいて支持体ヘッド２０がＸ方向に移動し、かつＺキャリッジ５６により工作物スピンドル５０がＺ方向に走行することによって工作物ＷＳがそれに応じて摺動することによって、工作物ＷＳを工具ＷＺ１によって加工することが可能である。
【０１９２】
支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に支持体アーム２４に対して回転運動することは、機械制御Ｍによってブロックされ、かつ支持体アーム２４が第２の揺動軸３２を中心に支持体ベース３０に対して回転運動することも、機械制御Ｍによってブロックされ、さらに、Ｙ方向の摺動は行われないので、支持体ヘッド２０はＸキャリッジ３４のＸ方向の移動にしっかりと追従する。この解決が、第１の揺動軸２６および第２の揺動軸３２を中心とする揺動運動のために、工作物ＷＳの加工のために使用できるトルクではなく、ずっと小さいトルクを発生させるサーボドライブを使用すること、およびサーボドライブを機械制御Ｍによって駆動可能なブレーキによってブロックすることを可能にする。
【０１９３】
従来の回転加工の途中で工作物ＷＳの材料を切削するために、スピンドル軸５４を通って延びる第１の移動平面６０内で工具ＷＺ１の送りが行われ、この種の従来の回転加工においては第１の移動平面６０に対して垂直に延びる主切断力６２が生じる（図３）。
【０１９４】
さらに、本発明によれば、第１の揺動軸２６と第２の揺動軸３２は、主切断力６２に対して平行に延びるように方位付けされているので、主切断力６２は揺動軸２６、３２のいずれかを中心とするトルクに寄与せず、揺動軸２６、３２を形成する軸受によって吸収される。
【０１９５】
従って、第１の揺動軸２６と第２の揺動軸３２も、工作物ＷＳの方向への工具ＷＺ１の送りが行われる、第１の移動平面６０に対して垂直に延びており、その移動平面自体はＸ方向に対して平行に延びている。
【０１９６】
好ましくは、揺動軸２６、３２の間に延びる長手軸６６を有する支持体アーム２４は、加工位置において第１の移動平面６０に対して実質的に平行かつ第１の移動平面６０上へのＸ方向の投影に対して約−４５°から約＋４５°の角度領域、さらに好ましくは約−３０°から約＋３０°の角度領域で延びており、支持体ヘッド２０は工作物ＷＳへ、従ってスピンドル軸５４へ向けて配置されており、基体２８は支持体ヘッド２０の、スピンドル軸５４とは逆の側に位置している。
【０１９７】
さらに、支持体ヘッド２０は、揺動軸２６、３２に対して平行に延びる、第２の移動平面６８内でＹ方向に移動可能であることに基づいて移動することができる。
【０１９８】
その限りにおいて、簡単な旋盤の従来の機能性が与えられている。
【０１９９】
もちろん、機械制御Ｍによって支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に回転可能であることが、工具ＷＺ１が切断プレートＳＰを有する単純な回転工具である場合に、たとえば様々な種類の多重工具を使用することができるようにするために、切断プレートＳＰと工作物ＷＳの表面Ｏまたはスピンドル軸５４との間の角度αを可変に調節することを可能にする（図４）。
【０２００】
さらに、支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に回転可能であることが、支持体ヘッド２０に配置された他の工具、たとえば工具ＷＺ２の使用を可能にし、工具ＷＺ２は駆動される工具、たとえばフライス工具またはボーリング工具であって、収容部Ａ２は支持体ヘッド２０に配置された、その回転軸ＷＺＤを中心に回転する工具ＷＺ２を駆動するための工具スピンドル７０の収容部である。
【０２０１】
従って、支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に回転可能であることが、既知のＢ軸と同じ機能性を可能にする。
【０２０２】
さらに、第１の揺動軸２６は、図５に示すように、複数の工具ＷＺ１とＷＺ２を支持体ヘッド２０に配置して、工作物の加工に使用することができるようにする、可能性を拓く。
【０２０３】
好ましくは、工具ＷＺ１とＷＺ２を衝突せずに工作物ＷＳに使用することができるようにするために、複数の工具ＷＺ、たとえば工具ＷＺ１とＷＺ２が支持体ヘッド２０に次のように、すなわち工具エッジＷＺＳ１とＷＺＳ２が第１の揺動軸２６に関して少なくとも約６０°の角度間隔ＷＡを有するように、配置されている。
【０２０４】
たとえば、図５に示すように、支持体ヘッド２０は一方の側７２に、２つの固定の工具ＷＺ１とＷＺ３の支持体ブロックＴを搭載しており、それらの工具が支持体ブロックＴの収容部Ａ１とＡ２内に取り付けられている。支持体ブロックＴは、前もって取り付けられている工具ＷＺ１およびＷＺ３と共に全体として支持体ヘッド２０に取り付けることができ、あるいは支持体ヘッド２０内に設けられている固定装置によってこの支持体ヘッドに固定することができ、好ましい実施形態においては、固定装置が機械制御Ｍによって取り外し可能であるので、支持体ブロックＴはユニットとして機械制御Ｍによって制御されて交換することができる。
【０２０５】
支持体ヘッド２０の側７２に隣接する側７４から工具ＷＺ２が張り出しており、その工具は収容部Ａ２内に取り付けられており、その収容部自体は、支持体ヘッド２０内に配置された工具スピンドル７０として形成されており、かつ交換収容部として形成されており、その中へ工具ＷＺ２が機械制御Ｍによって制御されて挿入され、かつその交換収容部から工具ＷＺ２が機械制御Ｍによって制御されて取り外される。
【０２０６】
さらに、もちろん図５には示されていないが、側７２と対向する側７６および側７４と対向する側７８にも工具ＷＺ、好ましくは固定的に配置された工具が搭載されている。
【０２０７】
特に、工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３は互いに対して次のように、すなわちこれらの工具が揺動軸２６に対して垂直に延び、かつ工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３を通って延びる平面６４が互いに対して常に、工作物ＷＳの最大直径にほぼ相当する間隔を有するように、配置されているので、工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３が衝突なしで使用される。
【０２０８】
さらに、工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３は、それらの延びが支持体ヘッド２０から始まってそれぞれ第１の揺動軸２６に対して垂直に延びる平面内に来るように、方位付けされている。これは、１つには、すべての工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３が一つの同じ平面６４内に延びるように行うことができるが、しかしまた、工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３の各々がそれぞれ、平面６４に対して平行の、第１の揺動軸２６に対して垂直に延びる平面内に延びるように行うこともできる（図５）。
【０２０９】
従って、支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に回転可能であることによって、工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３の各々を工作物表面Ｏに対して異なる角度位置において、従ってスピンドル軸５４に対して異なる方位付けでも使用する可能性が生じる。
【０２１０】
たとえば、工具ＷＺ３がドリルである場合に、この工具によって、それぞれ支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に支持体アーム２４に対してどのように回動されるかに応じて、スピンドル軸５４に対して平行またはスピンドル軸に対して垂直に孔が形成される。
【０２１１】
好ましくは支持体ヘッド２０には、４つの平坦側７２、７４、７６および７８が設けられており、それらが揺動軸２６に対して垂直に延びる平面６４内でほぼ同一の広がりを有しているので、支持体ヘッド２０はたとえば断面において矩形である。
【０２１２】
平坦側７２、７４、７６および７８の広がりは、工作物ＷＳの最大直径に少なくともほぼ相当する。
【０２１３】
それぞれの工具ＷＺ１、ＷＺ２またはＷＺ３あるいは３つすべての工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３が位置する平面６４は、少なくとも従来の回転加工においては、スピンドル軸５４を通り、かつＸ方向に対して平行に延びる第１の移動平面６０と一致するので、支持体ヘッド２０がＸ方向に移動することによってこの工具ＷＺ１またはＷＺ３は、既知の工作機械におけるように、Ｘ方向に送ることができる。
【０２１４】
Ｙ方向に移動できることは、駆動される工具ＷＺ２によって第１の移動平面６０の外部で工作物ＷＳの加工を実施すべき場合に効果的であるので、支持体ヘッド２０の摺動をＹ方向に行うことができる。
【０２１５】
好ましくは本発明に基づく解決において、第１の揺動軸２６が第２の揺動軸３２に対して平行であり、かつ２つの揺動軸２６、３２が第１の移動平面６０に対して横方向、さらに好ましくは垂直に延びている場合に、効果的な運動学が得られる。
【０２１６】
支持体アーム２４が第２の揺動軸３２を中心に機械制御Ｍによって揺動可能であることが、支持体ヘッド２０を、支持体ヘッド２０の第１の揺動軸２６がたとえば加工移動領域８０（図１）の内部で移動される、工作物ＷＳへ向いた加工位置から、第１の揺動軸２６が交換移動領域９０内で移動可能な、図６に実線で記入された交換位置で例示される、交換位置へ、Ｘ方向の大きな移動距離を必要とせずに移動させる、可能性を拓く。
【０２１７】
従って全体として、Ｙ方向の移動を度外視する場合に、一方でＸ方向の移動距離によって定められ、他方では支持体アーム２４の長さ、特に第２の揺動軸３２からの第１の揺動軸２６の間隔によって定められる、移動領域８２が形成される。
【０２１８】
このように移動領域が拡張された場合に、簡単な方法で、たとえば工具交換あるいは移動ユニット１４による工作物交換を実施するような、付加的な機能性が、移加工移動領域８０が制限されることなしに、得られる。
【０２１９】
むしろ、加工移動領域８０は、交換移動領域９０内で実施される、付加的な機能に触れられないままである。
【０２２０】
交換移動領域９０は、たとえば、加工移動領域８０に含まれない領域全体を有するように、形成することができる。
【０２２１】
交換移動領域内で実施すべき機能を簡単に実現し、かつ実施できるようにする理由から、好ましくは、１つまたは複数の交換移動領域９０が移動領域８２の外側領域内、かつ加工移動領域８０の外部に位置するので、交換移動領域または交換移動領域に対応づけられた機能を実現する場合に好ましい空間状況が、簡単な方法で得られる。
【０２２２】
揺動軸２６が、交換移動領域９０の内部にある場合に、支持体ヘッド２０は、たとえば、工具保持装置、たとえば工具保持装置１０２ａから１０２ｄを有する工具マガジン１００から工具を取り出し、あるいはその中へ挿入する可能性を有し、工具保持装置１０２自体は固定の工具保持装置１０２として形成されており、その中へそれぞれの工具ＷＺを支持体アーム２４と支持体ヘッド２０の移動と場合によってはさらにＸキャリッジ３４の移動のみによって、挿入することができ、あるいはそこから取り出すことができる。
【０２２３】
それによって、工具マガジン１００に固定の工具保持装置１０２のみを設け、従って構造的に簡単に形成し、それにもかかわらず工具ＷＺの極めて簡単な交換を可能にする、可能性が生じる。
【０２２４】
好ましくは、工具マガジン１００の工具保持装置１０２は、最も簡単な場合においては、平面７０内に位置し、支持体ベース３０がＹ方向に移動できる場合には、さらに、工具保持装置１０２を平面６０に対して平行な平面内に配置する可能性が生じる。というのは、支持体アーム２４が交換位置へ揺動するのと同時に、平面６４に対して平行な様々な平面への到着が可能になるからである。
【０２２５】
さらに、交換位置へ達するための軸３２を中心とする支持体アーム２４の揺動運動は、それによって簡単な方法で支持体ヘッド２０が平面６４あるいはこれに対して平行な平面内で移動可能であって、これらの平面内に延びる工具ＷＺを平面６４内あるいはこれに対して平行な平面内で移動させることによって工具保持装置１０２内へ挿入することができる、という大きな利点を有している。
【０２２６】
工具ＷＺを工具保持装置１０２内へ挿入移動させる場合に、工具ＷＺをそれぞれ直線的に延びる挿入方向１０４において工具保持装置１０２内へ挿入することができるようにするために、第１の揺動軸２６を中心とする支持体ヘッド２０の揺動運動が付加的に調整され、場合によってはさらにＸキャリッジ３４のＸ方向の移動によって補正される。
【０２２７】
図７に示す、本発明に基づく工作機械の第２の実施例において、第１の実施例と同一の特徴には、同一の参照符号が設けられているので、これに関しては第１の実施例についての説明を参照することができる。
【０２２８】
第１の実施例とは異なり、第２の実施例においては、工具ＷＺが全部で３つの互いに対して平行な、しかし異なる平面６４ａ、６ｂおよび６４ｃ内に配置されているので、これらの工具ＷＺを第１の移動平面６０内で使用しようとする場合に、支持体ベース３０のＹ方向の摺動が必要となる。
【０２２９】
すなわち、たとえば、工具ＷＺ１とＷＺ３が平面６４ａ内に位置し、それに対して揺動軸２６の方向に変位して配置された工具ＷＺ４とＷＺ５が設けられており、それらは工具ＷＺ１およびＷＺ３と同じタイプ、すなわち支持体ヘッド２０に固定的に配置された工具であって、それらはもちろん平面６４ｃ内に位置している。
【０２３０】
付加的に、平面６４ｂ内に２つの駆動される工具、すなわちＷＺ２とＷＺ６が配置されており、それらは２つの対応して駆動される工具収容部Ａ２とＡ６内に駆動可能に収容されている。
【０２３１】
支持体ベース３０がＹ方向に摺動することによって、駆動される工具ＷＺ２とＷＺ６は第１の移動平面６０内で、あるいはそれに対して平行に延びる平面内で工作物ＷＳに使用される。
【０２３２】
さらに、たとえば、工具ＷＺ１とＷＺ３およびＷＺ４とＷＺ５がノーマルな回転工具として支持体Ｔに形成されており、従って工作物を加工するために常に、第１の移動平面６０内に位置する位置で使用され、すなわち支持体ベースを、平面６４ａまたは平面６４ｃが第１の移動平面６０と一致する距離だけ移動させなければならない。
【０２３３】
その他において、本発明に基づく工作機械の第２の実施例は、第１の実施例に相当するので、これらについては同一の参照符号が使用されており、その説明に関しては第１の実施例についての説明を全部の内容において参照することができる。
【０２３４】
図８に示す、第３の実施例においては、第１の実施例とは異なり支持体ヘッド２０は、工具ＷＺ１、ＷＺ２およびＷＺ３は平面６４ａ内に位置し、工具ＷＺ４、ＷＺ５およびＷＺ６は平面６４ｃ内に位置するように形成されているので、支持体ベース３０がＹ方向に摺動することによって、平面６４ａと６４ｃ内に配置されている工具ＷＺをたとえば第１の移動平面６０内で、あるいはそれに対して距離をもって使用することができる。
【０２３５】
その他において、本発明に基づく工作機械の第３の実施例は、上述した実施例に相当するので、同一の部分には同一の参照符号が設けられており、内容全体においてそれらを参照することができる。
【０２３６】
図９と１０に示す、第４の実施例において、上述した実施例とは異なり、工作物スピンドル５０は、機械フレーム１０に固定的に配置されているので、工作物スピンドル５０による工作物ＷＳのＺ方向の移動は不可能である。
【０２３７】
この理由から、工具ＷＺと工作物ＷＳの間の相対移動は、移送ユニット１４のみによって達成される。
【０２３８】
この場合に、工具ＷＺと工作物ＷＳの間のＺ方向における相対移動は、支持体アーム２４が第２の揺動軸３２を中心に揺動可能であって、かつＸキャリッジがＸ方向に摺動し、かつ同時に支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心として回転することによって、これら３つの移動軸の補間により工具ＷＺの各々のＺ方向における線形の移動が達成可能となることによって、達成される。
【０２３９】
それによって、工作物ＷＳを工具ＷＺの１つによって加工する場合に、工具ＷＺがＺ方向の各任意の位置に制御されて到着し、かつＺ方向の各任意の送りを実現することができるようにするために、揺動軸２６と３２を、既知の旋盤のＢ軸と同様に、工作物ＷＳを加工する間機械制御Ｍによって無段階に回転可能な揺動軸として形成する必要性が生じ、同時に、ＸキャリッジのＸ方向の走行によって、そして場合によっては上述した実施例において説明したように、Ｙ方向に、工作物ＷＳの方向に工具ＷＺを送ることが行われる。
【０２４０】
本発明に基づく工作機械の第４の実施例において、図１０に示すように、支持体アーム２４の揺動の可能性が、さらに徹底して、すなわち支持体アーム２４が第２の揺動軸３２を中心に揺動すること、および同時に支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に揺動可能であることの助けもかりて、かつ場合によってはＸキャリッジ３４の移動後に、未加工の工作物ＷＳＲを把持して、加工収容部ＢＡ内へ挿入し、工作物ＷＳの加工後に加工の済んだ工作物ＷＳＦを加工収容部から取り出して、保管するために利用される。
【０２４１】
そのためにたとえば、特に対向する側に、未加工の工作物のための供給装置１１０と加工が済んだ工作物のための搬出装置１１２が設けられており、それらは、揺動軸２６が移動ユニット１４によって全体として移動可能な移動領域８２の端縁に配置されているので、それによって支持アーム２４は工具ＷＺを交換するための移動に関して何ら妨害を受けない。
【０２４２】
未加工の工作物ＷＳＲと加工済みの工作物ＷＳＦを把持することができるようにするために、支持体ヘッド２０に、たとえば工具ＷＺ２と対向する側に、工具把持器１１４が設けられており、その工具把持器が把持フィンガー１１６によって未加工の工作物ＷＳＲも加工済みの工作物ＷＳＦも把持することができる。
【０２４３】
工作物供給装置１１０も工作物搬出装置１１２も、単に、未加工の工作物ＷＳＲを所定の位置へ供給し、かつ加工済みの工作物ＷＳＦを定められた位置で収容し、その他においてはこれらの工作物をこれらの位置へ送り、ないしはこれらの位置から離れるように移送する、移送装置として形成されるので、工作物ＷＳの交換を実施するために、付加的な取扱いまたは固定は不要である。
【０２４４】
特に、本発明に基づく解決の利点は、重い工作物でも移動装置１４によって簡単に加工収容部ＢＡ内へ挿入し、あるいはそこから取り出すことができることに見られる。というのは、工作物ＷＳを加工するために支持体ヘッド２０を移動させるには、必要な剛性と加工精度を達成するために、もともと大きな力が必要とされるので、特に重い工作物ＷＳを工作物供給装置１１０から収容し、かつ工作物搬出装置１１２内へ排出するために、この力で問題なく十分だからである。
【０２４５】
その他において、図９と１０に示す第４の実施例において、上述した実施例と同一の部材には、同一の参照符号が設けられているので、上述した実施例に関連してその説明を内容全体において参照することができる。
【０２４６】
図１１に示す、第５の実施例において、上述した実施例の１つ、特に第４の実施例に基づく、２つの工作機械が互いに対して、機械フレーム１０1と１０2の互いに向き合った側に移動ユニット１４1と１４2が設けられるように配置されているので、支持体ヘッド２０1から前側を加工された工作物ＷＳを工作物スピンドル５０1から取り出して、他の支持体ヘッド２０2へ引き渡すことができ、その支持体ヘッドは、工作物ＷＳをその後ろ側を加工するために、工具スピンドル５０2へ挿入する可能性を有している。
【０２４７】
その代わりに、あるいはそれに加えて、工具ＷＺをより効果的に使用することができるようにするために、支持体ヘッド２０1と２０2の間で工具を交換することも考えられる。
【０２４８】
従って、この実施例においては、工作物ＷＳを取り扱う際の上述した利点が、さらに、効果的な前側および後ろ側加工の可能性と組み合わされ、そのために工作物スピンドルが同軸に方位付けされる必要はない。
【０２４９】
従って、前側および後ろ側加工における全く新しい考え方の可能性が生じる。
【０２５０】
その他において、この実施例においては、上述した実施例の部材と等しい部材には同一の参照符号が設けられているので、それを説明するために上述した実施例を全部の内容で参照することができる。
【０２５１】
図１２に示す第６の実施例において、移動ユニット１４は機械フレーム１０に次のように、すなわち支持体ヘッド２０が支持体アーム２４に重力方向に懸架して位置決めされるように、配置されているので、支持体ベース３０は重力方向に支持体ヘッド２０の上方に位置している。
【０２５２】
従って、工具ＷＺは上述した実施例とは異なり、切削加工する場合に重力方向に見て下からではなく、上から工作物ＷＳへ作用するので、単純な削り屑落下と削り屑の簡単な搬出が保証されている。
【０２５３】
その他において、第６の実施例は上述した実施例と同様に形成されているので、それについての説明を内容全体において参照することができる。
【０２５４】
図１３に示す、本発明に基づく工作機械の第７の実施例において、機械フレーム１０’は、縦支持体１２０と、縦支持体１２０の終端側に配置されたスタンド１２２を有しており、そのスタンドが工作物スピンドル５０のスピンドルハウジング５２を支持している。
【０２５５】
工具スピンドル５０のスピンドル軸５４が、縦支持体１２０の長手方向１２３に対して平行に延びている。
【０２５６】
縦支持体１２０に接して、移動ユニット１４’のＺキャリッジ１２４がＺガイド１２６によってＺ方向に摺動可能に案内されているので、この実施例においては移動ユニット１４’自体がＺ方向に走行することができる。
【０２５７】
Ｚキャリッジ上に、Ｙ方向に走行可能なＹキャリッジ４４が取り付けられており、そのＹキャリッジはＹガイド４６によってＺキャリッジ１２４に接して案内されている。
【０２５８】
支持体アーム２４は、上述した実施例との関連で説明したのと同様に、第２の揺動軸３２を中心に支持体ベース３０に対して揺動可能であって、その支持体ベースはＹキャリッジ４４上に配置されており、かつＹガイド４６によって案内されており、かつ支持体ヘッド２０が第１の揺動軸２６を中心に支持体アーム２４に対して揺動することができる。
【０２５９】
支持体ヘッド２０には、同様に、工具ＷＺが配置されており、その工具は工作物ＷＳに対して、特にＺ方向においては移動ユニット１４’のＺキャリッジ１２４によって、Ｙ方向においては移動ユニット１４’のＹキャリッジ４４によって、そしてＸ方向においては、支持体ヘッド２０の移動に同調された、支持体アーム２４の揺動運動によってスピンドル軸５４の方向およびそれから離れる方向に移動可能であり、Ｘ方向に工具ＷＺを送る場合に支持体アーム２４のＺ方向の移動を補償するために、それに応じて調整された支持体ヘッド２０の回転運動とさらに、Ｚ方向におけるＺキャリッジ１２４の調整された移動によって移動することができる。
【０２６０】
その他において、第７の実施例は上述した実施例と同様に形成されているので、同じ部材のために同一の参照符号が使用され、かつそれについての説明を内容全体で参照することができる。
【０２６１】
図１４に示す第８の実施例において、第６に実施例に基づく移動ユニット１４’と１４’Ｇの配置が、カウンタースピンドル機械として組み合わされており、このカウンタースピンドル機械において工作物スピンドル５０に工作物カウンタースピンドル５０Ｇが対応づけられており、それが、工作物ＷＳを工作物スピンドル５０から取り出して後ろ側を加工することができるようにするために、縦支持体１２０に対して同様にＺ方向に摺動することができる。
【０２６２】
工作物スピンドル５０と工作物カウンタースピンドル５０Ｇは、共通のスピンドル軸５４に対して同軸に配置されている。
【０２６３】
さらに、工作物スピンドル５０に移動ユニット１４’が対応づけられており、工作物カウンタースピンドル５０Ｇには移動ユニット１４’Ｇが対応づけられている。
【０２６４】
第８の実施例において、移動ユニット１４’は、支持体アーム２４の長手軸６６が基体２８から出て工作物スピンドル５０の加工収容部ＢＡの方向に延びるように配置されているので、支持体ヘッド２０はこの加工収容部へ向けて配置されており、基体２８は支持体ヘッド２０の、加工収容部ＢＡとは逆の側にある。
【０２６５】
長手軸６６は、Ｘ方向に対して平行かつスピンドル軸５４を通って延びる第１の移動平面６０に対して平行かつスピンドル軸５４に対して鋭角で延びており、この鋭角は、約０°と約８０°の間の領域にある。
【０２６６】
移動ユニット１４’は、最大の鋭角において、すなわち約８０°の鋭角において、支持体ヘッド２０内に保持されている工具ＷＺによって、スピンドル軸５４の基体２８と対向する側での加工が可能であるように、従ってＸ方向に大きい軸移動距離が実現できるように、形成されている。
【０２６７】
工作物カウンタースピンドル５０Ｇに対応づけられた移動ユニット１４’Ｇが、同様に配置され、かつ形成されているので、その基体２８Ｇは支持体ヘッド２０Ｇに関して、工作物カウンタースピンドルの加工収容部ＢＡと対向する側に配置されている。
【０２６８】
従って、加工ユニット１４’と１４’Ｇにおいて、基体２８と２８Ｇは対応づけられた工作物スピンドル５０、５０Ｇからそれぞれ最大の間隔で配置されており、支持体ヘッド２０、２０Ｇは常にそれそれの基体２８ないし２８Ｇと工作物スピンドル５０ないし工作物カウンタースピンドル５０Ｇの対応する加工収容部ＢＡとの間に位置している。
【０２６９】
しかし、第８の実施例の移動ユニット１４、１４’Ｇにおいて、支持体ヘッド２０と２０Ｇの対応づけを変化させる、すなわちそれぞれの支持体ベース３０がＺ方向に、支持体アーム２４ないし２４Ｇが基体２８ないし２８Ｇから始まってそれぞれ他方の工作物スピンドル５０Ｇないし５０を向くまでの距離移動されることによって、すなわちこの場合においては支持体ヘッド２０が工作物スピンドル５０Ｇに対応づけられ、支持体ヘッド２０Ｇが工作物スピンドル５０に対応づけられるように、回動させる、可能性もある。
【０２７０】
加工ユニット１４’、１４’Ｇの移動領域８２、８２Ｇは、スピンドル軸５４の領域内で互いに重なり合い、さらに作業室１３０の壁１２８によって制限されている。
【０２７１】
さらに、図１４に示すように、第８の実施例は、未加工の工作物ＷＳＲを作業室１３０の壁１２８ｄ近傍の外側領域１３２ｄにおいて移動ユニット１４’Ｇの移動領域８２内へ供給して、加工済みの工作物ＷＳＦを作業室１３０の壁１２８ｆ近傍の外側領域１３２ｆ内で移動ユニット１４’Ｇの移動領域８２から搬出することを可能にする。
【０２７２】
そのために、好ましくは支持体ヘッド２０Ｇに、工作物把持器１１４が設けられている。
【０２７３】
さらに、移動ユニット１４’の移動領域８２の外側領域１３２ａ、１３２ｂおよび１３２ｃ内で、作用室１３０の壁１２８ａ、１２９ｂおよび１２８ｃ近傍の工具保持装置１０２内に工具ＷＺが保持されており、支持体ヘッド２０がそれに接近できるので、支持体ヘッドはその支持体ヘッド２０内にそれぞれ保持されている工具ＷＺを工具保持装置１０２内に保持されている工具ＷＺの１つと交換することができる。
【０２７４】
図１５に示す、第９の実施例において、支持体アーム２４Ｇの基体２８Ｇは、さらに、この基体２８Ｇに固定的に配置されている他の支持体アーム２４ＷＧのための基体でもあるので、支持体アーム２４Ｇが第２の揺動軸３２を中心に揺動する場合に、支持体アーム２４ＷＧも一緒に揺動することができる。
【０２７５】
支持体アーム２４ＷＧは、第１の揺動軸２６ＷＧを中心に揺動可能な、支持体ヘッド２０Ｇと同じ機能性を有する、支持体ヘッド２０ＷＧを支持している。
【０２７６】
従って支持体ヘッド２０Ｇと２０ＷＧは、第８の実施例に関連して説明したように、カウンター工具スピンドル５０Ｇまたは工具スピンドル５０内に保持されている工作物ＷＳに交互に使用することができるので、それについての説明を内容全体で参照することができる。
【０２７７】
図１６に示す第１０の実施例において、移動ユニット１４’は第５の実施例の移動ユニットと同様に形成されているが、もちろん差はあって、この実施例においては支持体ヘッド２０に工作物ＷＳのための加工収容部ＢＡを有する工作物スピンドル５０’が保持されており、その工作物は移動ユニット１４によって、特に既知のようにＸキャリッジ３４によってＸ方向、第５の実施例に関連して説明した、揺動軸２６、３２に対して平行なＹ方向に移動することができ、かつ揺動軸２６、３２を中心に揺動することができるので、工作物スピンドル５０’はこの揺動および移動軸に従って空間内で移動することができ、従ってこの工作物スピンドルによって工作物ＷＳを位置決めすることができる。
【０２７８】
従って第１０の実施例においては、垂直スピンドルを有する旋盤の加工に従って、加工が可能であるので、たとえば、個々の工具ＷＺＶは工具ＷＺＶのための収容部ＷＺＡとして形成されている工具支持体１３４に固定的に配置されており、かつ工具支持体１３４が同様に固定的に機械フレーム１０に保持されており、従って工作物ＷＳを工具支持体１３４の個々の工具ＷＺＶへ移動させることができ、それによってこれらの工具において加工、たとえばスピンドル軸５４’を中心に工作物ＷＳを回転させることによって、回転加工を実施することができる。
【０２７９】
好ましくは、この回転加工において、工作物スピンドル５０’のスピンドル軸５４’は、ほぼ垂直に延びているので、垂直のスピンドル機械におけるのと同じ加工可能性を、同様に固定の工具ＷＺにおいて実現することができる。
【０２８０】
しかしさらに、工作物スピンドル５０’を、スピンドル軸５４’がほぼ水平に延びるように、揺動軸２５を中心に揺動させ、かつこの位置において、工具ＷＺＨで加工を実施する可能性もあり、その工具は工具ＷＺＨのための収容部ＷＺＡ’として形成されている工具支持体１３６内に保持されており、かつそれ自体ほぼ水平に方位付けされている。
【０２８１】
従って１つの同じ工作物ＷＳを、特に簡単な方法で、多数の工具、たとえば垂直の工具セットの工具ＷＺＶと水平の工具セットの工具ＷＺＨにおいて加工する可能性がある。
【０２８２】
個々の実施例のこれまでの説明に関連して、揺動軸２６を中心に回転可能な支持体ヘッド２０と揺動軸３２を中心に支持体ベース３０に対して回転可能な支持体アーム２４を有する揺動ユニットがどのように形成されるべきか、については詳しく説明されていない。
【０２８３】
図１７に示す揺動ユニットの実施例は、パイプとして形成された支持体ベース３０を有しており、それにインナーパイプとして形成されたインナーボディ１４０が取り付けられており、そのインナーボディが、インナーボディ１４０を包囲するジャケット形状に形成された基体２８を軸承するために用いられる。
【０２８４】
そのために、インナーボディ１４０は、揺動軸３２の方向に互いに距離をおいて配置された２つの揺動軸受１４２、１４４を支持しており、それらの軸受が、ジャケット形状に形成されて、インナーボディ１４０を把持する基体２８を、揺動軸３２に対して半径方向にも、揺動軸３２に対して軸方向にも軸承する。
【０２８５】
揺動軸受１４２と１４４の間に、全体を符号１５０で示す、いわゆるトルクモータとして、すなわち円形のリニアモータとして形成された駆動モータが配置されており、その駆動モータがインナーパイプ１４０上に取り付けられたステータ１５２と基体２８い配置されたロータ１５４とを有しているので、この駆動モータ１５０によって基体２８がインナーパイプ１４０に対して回動することができる。
【０２８６】
基体２８に、支持体アーム２２ａ、２２ｂが一体的に形成されており、それらの間に支持体ヘッド２０が揺動軸２６を中心に回転可能に軸承されている。
【０２８７】
そのために、支持体アーム２２ａ内に、互いに対して付勢された２つのメイン軸受１６２ａ、１６２ｂが設けられており、これらの軸受は支持体アーム２２ａの軸受シート１６４内に配置されており、かつ支持体ヘッド２０の、支持体アーム２２ａを把持する軸受突出部１６６を回転可能に案内する。
【０２８８】
さらに、支持体アーム２２ｂ内にも、軸受シート１７０内に回転軸受１６８が設けられており、その回転軸受が支持体アーム２２ｂを把持する軸受突出部１７２を収容しており、軸受突出部１７２は支持体ヘッド２０の、軸受突出部１６６と対向する側から始まって延びている。
【０２８９】
支持体アーム２４内で支持体ヘッド２０を回転可能に駆動するために、軸受突出部１６６は、回転軸受１６２ａ、１６２ｂの、支持体ヘッド２０と対向する側まで延びており、かつ、回転軸受１６２ａ、１６２ｂの、支持体ヘッド２０とは逆の側において軸受突出部１６６上に配置されているロータ１７４を支持しており、そのロータは、全体を符号１８０で示す駆動モータのステータ１７６の内部に延びており、駆動モータ１８０は同様にいわゆるトルクモータとして形成されている。
【０２９０】
ステータ１７６は、ステータハウジング１８２の内部に取り付けられており、そのステータハウジングが支持体アーム２４と堅固に結合されているので、ステータ１７６は支持体アーム２４に相対回動不能に配置されている。
【０２９１】
図示の実施形態において、揺動軸２６、３２の方向に見て、駆動モータ１５０と駆動モータ１８０は変位して配置されているので、駆動モータ１８０は揺動軸２６に対して半径方向に、揺動軸２６からの駆動モータ１５０のロータ１５４の最少の間隔に相当するよりも大きい広がりを有しているので、駆動モータ１５０、１８０は、その２つの駆動モータ１５０、１８０を必要とされるトルクおよび保持モーメントに関して最適に設計することができるようにするために、その半径方向の広がりに関して重なることができる。
【０２９２】
図１７に示す実施例において、支持体ヘッド２０内に収容部Ａとして、互いに対して平行に配置された、収容部ペアを形成する２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂが設けられており、それらはそれぞれ前方のスピンドル軸受１９２ａ、１９２ｂおよび後方のスピンドル軸受１９４ａ、１９４ｂを介して支持体ヘッド２０内に回転可能に軸承されており、かつ結合トランスミッション１９６を介して結合されており、結合トランスミッション１９６は２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂを同期して駆動するか（すなわち両者が同一の回転数で駆動する）、あるいは結合トランスミッション１９６が変速トランスミッションであるので、たとえばスピンドル１９０ｂはスピンドル１９０ａよりも高速で回転する。
【０２９３】
工具スピンドルの駆動は、支持体ヘッド２０の軸受突出部１６６を貫通し、かつこの軸受突出部内に回転可能に軸承されている駆動軸１９８を介して行われ、その駆動軸は工具スピンドル１９０ａに向いた端部に歯車２００を支持しており、その歯車が、工具スピンドル１９０ａの周面側に軸承された歯車２０２と噛合する。
【０２９４】
駆動軸１９８の駆動は、ベルトドライブ２０４を介して行われ、そのベルトドライブは駆動モータ１８０の、支持体ヘッド２０とは逆の側に揺動軸２６から揺動軸３２へ支持されており、かつ駆動軸１８９上に揺動軸２６に対して同軸に取り付けられたベルトホィール２０６と、揺動軸３２に対して同軸に配置されたベルトホィール２０８を有しており、それら両者が駆動ベルト２１０、たとえば歯付きベルトによって結合されている。
【０２９５】
ベルトホィール２０８は、インナーパイプ１４０の内部空間２１４内へ嵌入し、かつ支持体ジャケット２１６によって保持されるスピンドル駆動モータ２２０の、揺動軸３２に対して同軸に配置された従動軸２１２上に取り付けられており、従ってこのスピンドル駆動モータは、支持体ベース３０に対して固定的に配置されており、かつ部分的に少なくとも、駆動モータ１５０の内部にも位置する内部空間２１４内へ嵌入する。
【０２９６】
従って、スピンドル１９０ａ、ｂを駆動するための、コンパクトで場所をとらない構造が得られる。
【０２９７】
従ってスピンドル駆動モータ２２０によって、ベルトドライブ２０４および駆動軸１９８を介してスピンドル１９０ａの直接的な駆動が行われ、このスピンドルはたとえば、スピンドル１９０ｂよりも低速で回転し、従ってより大きいトルクのために設計されており、そのトルクがはベルトドライブ２０４と駆動軸１９８を介して直接スピンドル１９０ａへ伝達することができ、結合トランスミッション１９６はスピンドル１９０ａから始まってスピンドル１９０ｂをより大きい回転数で、もちろんより駆動モーメントで駆動する。
【０２９８】
さらに、スピンドル１９０ａ、１９０ｂの各々には、挿入すべきユニットを固定するためのそれぞれの収容部Ａに対応づけられた固定装置２２２ａ、２２２ｂが設けられており、その固定装置は、たとえば流体圧シリンダとして形成されている、操作装置２２４ａ、２２４ｂによって取り外し可能であって、かつ組み込まれたばねによってその固定位置の方向に付勢されている。
【０２９９】
従って、機械制御Ｍによって駆動可能な操作装置２２４ａ、２２４ｂを介して、固定装置２２２ａ、２２２ｂ内に保持されているユニットを機械制御Ｍによって制御して取り外し、たとえば他のユニットを再び固定する、可能性が生じる。
【０３００】
好ましくは、スピンドル１９０ａ、１９０ｂは、そのスピンドル軸２２６ａ、２２６ｂが互いに対して平行に延び、かつ第１の揺動軸２６と交差するように配置されており、かつさらに、好ましくは固定装置２２２ａ、２２２ｂがスピンドル軸２２６ａ、２２６ｂに対して垂直の同一の平面内に位置するように、配置されている。
【０３０１】
たとえば、図１８に示すように、互いに対して平行に配置された２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂを有する支持体ヘッド２０のこの種の形成において、この中へ挿入すべきユニットとして、これらのスピンドル１９０ａ、１９０ｂ内に異なる工具を、たとえば図１８に示すように、スピンドル１９０ａ内にはドリル工具２３２を、スピンドル１９０ｂ内には中刳り工具２３４を配置する可能性が生じる。
【０３０２】
しかし代替的に、たとえば図１９と図２０に示すように、フライス工具２３６または鋸工具２３８を挿入することもできる。
【０３０３】
図２１に示すように、２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂを設ける場合に、これらを支持体ヘッド２０内に、工具ＷＺ、たとえば工具２３２と２３４のための保持装置１０２ａ、１０２ｂに同時に接近が可能であるように配置する、可能性が生じる。
【０３０４】
従って、２つの工具２３２、２３４を同時にスピンドル１９０ａ、１９０ｂ内へ挿入することが可能である。
【０３０５】
しかし、スピンドル１９０ａ、１９０ｂの一方に工具ＷＺが装着されており、スピンドル１９０ａ、１９０ｂの他方は空いていると、特に効果的である。この場合においては、スピンドル１９０ａ、１９０ｂに応じて配置された保持装置１０２ａ、１０２ｂを有する工具マガジン１００の到着によって、空いているスピンドル内に工具を挿入し、同時にスピンドル１９０ａ、１９０ｂの他方に保持されている工具を対応する保持装置内へ放出することができる。
【０３０６】
たとえば、スピンドル１９０ａが空いていて、スピンドル１９０ｂ内に工具２３４が配置されている場合に、保持装置１０２ａと１０２ｂを有する工具マガジン１００の１回の到着によって、保持装置１０２ａ内に配置されている工具２３２をスピンドル１９０ａによって収容し、スピンドル１９０ｂ内に存在する工具２３４を保持装置１０２ｂ内へ放出することができる。
【０３０７】
従って、支持体ヘッド２０は、工具２３２を有する工具マガジン１００への一回の接近の後に、加工を続けることができる。
【０３０８】
スピンドル１９０ａ、１９０ｂにこのように交互に装着することによって、並べて配置されたスピンドル１９０ａ、１９０ｂによる衝突の危険も生じない。
【０３０９】
しかし、２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂは、図２２に示す回転工具２４０において、この中へ挿入すべきユニットとして回転工具２４０のための工具ホルダ２４２を共通に収容するために使用することもでき、工具ホルダ２４２はスピンドル１９０ａ内へ挿入可能な突出部２４４ａとスピンドル１９０ｂ内へ挿入可能な突出部２４４ｂとを有しており、２つの突出部２４４ａ、２４４ｂはスピンドル１９０ａ、１９０ｂの対応する固定装置２２２ａ、２２２ｂ内へ固定可能である。
【０３１０】
回転工具２４０は、たとえば、支持体ヘッド２０における安定的な固定を必要とする、いわゆる重い回転工具であって、その固定は２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂを介して、かつ特にその固定装置２２２ａ、２２２ｂを介して行われ、スピンドル１９０ａ、１９０ｂの駆動は必要とされない。
【０３１１】
それに対して代替的に、図２３に示すように、工具ホルダ２４２によって重いドリル工具２４６をスピンドル１９０ａ、１９０ｂ内に固定することもできる。
【０３１２】
図２４に示すように、工具ホルダ２４２によって、同様に駆動されない工具である、複数の回転工具２４８、２５０、２５２を固定する可能性もある。
【０３１３】
しかしまた、図２５に示すように、工具ホルダ２５４を、回転可能な突出部２５６ａ、２５６ｂを有するように形成する可能性もあり、回転可能な突出部２５６ａはスピンドル１９０ａ内に固定装置２２２ａによって固定可能であって、回転可能な突出部２５６ｂはスピンドル１９０ｂ内に固定装置２２２ｂによって固定可能である。
【０３１４】
従って全体として、工具ホルダ２５４が二重に固定され、さらにこの場合には、スピンドル駆動モータ２２０によりスピンドル１９０ａ、１９０ｂを駆動することによって、工具ホルダ２５４上に配置された、たとえばドリル工具２６０のための駆動スピンドル２５８を、突出部２５６ａを介して、あるいは突出部２５６ｂを介して駆動する可能性が生じる。
【０３１５】
しかしまた、スピンドル１９０ａ、１９０ｂ内に固定できる回転可能な突出部２５６ａ、２５６ｂを有するこの種の工具ホルダ２５４に、図２６と２７に示すように、固定の回転工具２７２ａから２７２ｆを有する工具リボルバ２７０を設けることができ、それらの回転工具はリボルバヘッド２７４に配置されており、そのリボルバヘッド自体はリボルバ軸２７６を中心に工具ホルダ２５４に対して回転可能であって、工具ホルダ２５４に対するリボルバヘッド２７４の回転は、回転可能な突出部２５６ａ、２５６ｂがスピンドル１９０ａ、１９０ｂの少なくとも１つによって駆動されることにより、達成することができる。
【０３１６】
しかしまた、工具リボルバ２７０と回転可能なリボルバヘッド２７４とを有する工具ホルダ２５４に、図２８と２９に示すように、さらに、工具スピンドル２７８内に配置される駆動される工具のための工具スピンドル２７８を設けることもできる。
【０３１７】
この場合において、同様に、リボルバヘッド２７４の駆動と工具スピンドル２７８の駆動は、支持体ヘッド２０内の２つのスピンドル１９０ａ、１９０ｂを介して行われ、もちろんそのためにこれらのスピンドルは分離可能でなければならない。
【０３１８】
たとえばこの場合において、スピンドル１９０ａによってリボルバ軸２７６を中心とするリボルバヘッド２７４の回転を実施することができ、スピンドル１９０ｂによって、リボルバヘッド２７４上に取り付けられた工具スピンドル２７９８の駆動を行うことができる。
【０３１９】
図３０と図３１に示すように、回転可能な突出部２５６ａ、２５６ｂを有する工具ホルダ２５４を、工具の代わりに工作物把持器２８２を固定して駆動するために使用することができ、その工作物把持器は揺動軸２８４を中心に揺動可能な把持アーム２８６を有しており、その把持アームの終端側に把持ジョウ２８８が設けられている。
【０３２０】
図３１に示すように、センター２９０を中心にして同じ角度間隔でそれぞれ揺動軸２８４を中心に揺動可能な３つの把持アーム２８６が配置されており、その把持アームの把持ジョウ２８８は、センター２９０に対して半径方向に変位可能であるので、把持ジョウ２８８は大きい直径バリエーションを有する工作物ＷＳを把持することができる。
【０３２１】
たとえば、この種の工作物把持器２８２によって、未加工の工作物ＷＳＲも加工済みの工作物ＷＳＦも把持することができる。
【０３２２】
それぞれの回転軸２８４を中心とする把持アーム２８６の駆動は、工作物把持器ハウジング２９２内に配置されているトランスミッション２９４を介して同期して行われ、そのトランスミッションはたとえば回転可能な突出部２５６ｂを介してスピンドル１９０ｂによって駆動可能であって、一方で、たとえば回転可能な突出部２５６ａは工具ホルダ２５４内に自由に回転可能に軸承されている。
【０３２３】
図３２に示す、支持体アーム２４’を有する、本発明に基づく揺動ユニットの他の実施例は、上述した実施例と同様にして、支持体アーム２４’を揺動させるため、ないしは支持体ヘッド２０を揺動させるための２つの駆動モータ１５０と１８０を有している。
【０３２４】
さらに、上述した実施例の場合と同様に、支持体ヘッド内の工具スピンドル１９０ａ、１９０ｂの駆動は、工具駆動モータ２２０、ベルトドライブ２０４および駆動軸１９８を介して行われる。
【０３２５】
もちろん、上述した実施例とは異なり、支持体アーム２４’内にはさらに機械的なカップリングトランスミッション３００が設けられており、それが駆動モータ１５０と駆動モータ１８０の駆動出力の結合を許す。
【０３２６】
そのために、駆動モータ１８０のロータ１７４に歯車３０２が設けられており、その歯車が、支持体アーム２４’に回転軸３０４を中心に回転可能に軸承されているカップリング歯車３０６と噛合し、カップリング歯車３０６自体がまた歯車３０８と噛合し、その歯車はインナーボディ１４０の終端側に配置されて、切り替え可能なクラッチ３１０を介してインナーボディ１４０と相対回動不能に固定することができ、あるいはインナーボディ１４０に対して自由に回転することができる。
【０３２７】
歯車３０８がインナーボディ１４０に対して自由に回転できる場合に、カップリングトランスミッション３００は効力がない。
【０３２８】
もちろん、歯車３０８がカップリング３１０によってインナーボディ１４０と相対回動不能に結合されている場合には、カップリング歯車３０４が支持体アーム２４’の揺動運動に対して相対的に固定の歯車３０８上で転動し、それに応じた変速比で歯車３０２を駆動し、その歯車が然るべき方法でロータ１７４に作用して、このロータを支持体アーム２４’の揺動運動に結合して連動し、従ってそれに応じて支持体ヘッド２０も回転させる。
【０３２９】
従って２つの駆動モータ１５０と１８０に通電することによって、両方の駆動モータ１５０と１８０のパワーの加算によって支持体アーム２４’の揺動運動が駆動され、もちろん、支持体ヘッド２０が揺動軸３２を中心とする支持体アーム２４’の回転に応じて揺動軸２６を中心に所定の比で回転することを、容認しなければならない。
【０３３０】
しかし、機械的なカップリングトランスミッション３００は、支持体ヘッド２０が支持体アーム２４’の揺動運動に関係なく、たとえば工作物ＷＳに対するその方位付けを維持するように寸法設計されているので、それによって支持体アーム２４’が揺動運動する場合に工作物ＷＳに対する工具ＷＺの方位づけが機械的なカップリングトランスミッション３００によってすでに固定されているだけでなく、常に維持され、従って駆動モータ１８０の駆動出力が支持体アーム２４’の揺動運動を支援する。
【０３３１】
工作物ＷＳに対する工具ＷＺの方位付けが揺動軸２６を中心とする支持体ヘッド２０の回転によって変化する場合には、カップリング３１０が外され、かつ、駆動モータ１８０によって該当する工具ＷＳを有する支持体ヘッド２０の方位付けを任意の方法で調節し、その後再びカップリング３１０を結合した後に支持体ヘッド２０の工具ＷＺの方位付けを維持しながら、２つの駆動モータ１５０と１８０によって支持体アーム２４’の揺動を実施する可能性がある。
【０３３２】
この解決の利点は、それによって駆動モータ１８０の駆動出力をずっと小さくできることに見られる。というのは、この駆動モータが単独で、支持体ヘッド２０を揺動軸２６を中心とするその回転に関して支持体アーム２４’に対して固定することができるように、設計される必要がないからである。
【０３３３】
むしろ、支持体アーム２４’が揺動運動する場合にも、支持体アーム２４’と支持体ヘッド２０の工作物ＷＳに対する方位付けを保持する場合にも、２つの駆動モータ１５０と１８０によってパワーを発生することができる。
【０３３４】
機械的なカップリングトランスミッション３００は、それが１つのカップリング歯車３０４を有し、あるいは図３３と３４に示すように、複数のカップリング歯車を有するように設計することができ、それらの歯車は同時に、支持体アーム２４’が揺動運動する場合に支持体ベース３０に対して支持体ヘッド２０の方位付けを維持することに関して、機械的なカップリングトランスミッション３００の作用を示している。
【図面の簡単な説明】
【０３３５】
【図１】図１は、本発明に基づく工作機械の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明に基づく工作機械の第１の実施例の矢印Ａ方向に見た側面図である。
【図３】図３は、図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図４は、第１の実施例において、工作物へ作用する工具を図２と同様に示す側面図である。
【図５】図５は、支持体ヘッドをその第１の揺動軸の方向に見た図である。
【図６】図６は、支持体アームの破線で示す作業位置と支持体アームの実線で示す交換位置とを有する、図２と同様の第１の実施例の側面図である。
【図７】図７は、本発明に基づく工作機械の第２の実施例の、図１と同様の斜視図である。
【図８】図８は、本発明に基づく工作機械の第３の実施例の、図１と同様の斜視図である。
【図９】図９は、本発明に基づく工作機械の第４の実施例の、図１と同様の斜視図である。
【図１０】図１０は、工具マガジンと工作物のための供給および搬出装置の表示を有する、本発明に基づく工作機械の第４の実施例を図２と同様に示す側面図である。
【図１１】図１１は、本発明に基づく工作機械の第５の実施例の、図１０と同様の表示である。
【図１２】図１２は、本発明に基づく工作機械の第６の実施例を図２と同様に示す側面図である。
【図１３】図１３は、本発明に基づく工作機械の第７の実施例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明に基づく工作機械の第８の実施例を示す上面図である。
【図１５】図１５は、本発明に基づく工作機械の第９の実施例を図１４と同様に示す上面図である。
【図１６】図１６は、本発明に基づく工作機械の第１０の実施例を図２と同様に示す側面図である。
【図１７】図１７は、本発明に基づく揺動ユニットを第１と第２の揺動軸を通る切断平面で示す断面図である。
【図１８】図１８は、支持体ヘッドのスピンドル内に挿入可能な種々の工具を図式的に示している。
【図１９】図１９は、スピンドルヘッドのスピンドル内に挿入可能なフライス工具を図式的に示している。
【図２０】図２０は、支持体ヘッドのスピンドル内に挿入可能な鋸工具を図式的に示している。
【図２１】図２１は、図１７の揺動ユニットに相当する支持体ヘッドにおける工具の同時交換を示している。
【図２２】図２２は、支持体ヘッドの２つのスピンドル内に同時に挿入可能な工具ホルダを、大きな力を加えられる工具と共に図式的に示している。
【図２３】図２３は、図２２に基づく工具ホルダを、さらに大きい力を受ける工具と共に示している。
【図２４】図２４は、図２１と２２に示す工具ホルダを他の工具と共に図式的に示している。
【図２５】図２５は、支持体ヘッドの２つのスピンドル内に挿入可能な他の工具ホルダを、その上に配置された、スピンドルの１つによって駆動可能な工具スピンドルと共に図式的に示している。
【図２６】図２６は、２つのスピンドル内に共通に挿入可能な工具ホルダを、その上に配置された工具リボルバと共に図式的に示す側面図である。
【図２７】図２７は、図２６の矢印Ｂ方向に見た図である。
【図２８】図２８は、工具スピンドルをその上に配置された、複数の工具スピンドルを備えたリボルバと共に図２７と同様に示している。
【図２９】図２９は、図２８の矢印Ｃの方向に見た図である。
【図３０】図３０は、２つのスピンドル内に挿入可能な工具ホルダを、その上に配置された工作物把持器と共に図式的に示している。
【図３１】図３１は、図３０の矢印Ｄの方向に見た上面図である。
【図３２】図３２は、本発明に基づく揺動ユニットの第２の実施例を図１７と同様に示している。
【図３３】図３３は、図３２に基づく揺動ユニットを第１の揺動位置において矢印Ｅの方向に示す上面図である。
【図３４】図３４は、図３２に基づく揺動ユニットを第２の揺動位置において矢印Ｅの方向に示す上面図である。
【図１】
2008531321.tif 000003
【図２】
2008531321.tif 000004
【図３】
2008531321.tif 000005
【図４】
2008531321.tif 000006
【図５】
2008531321.tif 000007
【図６】
2008531321.tif 000008
【図７】
2008531321.tif 000009
【図８】
2008531321.tif 000010
【図９】
2008531321.tif 000011
【図１０】
2008531321.tif 000012
【図１１】
2008531321.tif 000013
【図１２】
2008531321.tif 000014
【図１３】
2008531321.tif 000015
【図１４】
2008531321.tif 000016
【図１５】
2008531321.tif 000017
【図１６】
2008531321.tif 000018
【図１７】
2008531321.tif 000019
【図１８】
2008531321.tif 000020
【図１９】
2008531321.tif 000021
【図２０】
2008531321.tif 000022
【図２１】
2008531321.tif 000023
【図２２】
2008531321.tif 000024
【図２３】
2008531321.tif 000025
【図２４】
2008531321.tif 000026
【図２５】
2008531321.tif 000027
【図２６】
2008531321.tif 000028
【図２７】
2008531321.tif 000029
【図２８】
2008531321.tif 000030
【図２９】
2008531321.tif 000031
【図３０】
2008531321.tif 000032
【図３１】
2008531321.tif 000033
【図３２】
2008531321.tif 000034
【図３３】
2008531321.tif 000035
【図３４】
2008531321.tif 000036
【国際調査報告】
2008531321.tif 000037
2008531321.tif 000038
2008531321.tif 000039
2008531321.tif 000040
2008531321.tif 000041
2008531321.tif 000042
2008531321.tif 000043
2008531321.tif 000044
2008531321.tif 000045
2008531321.tif 000046
2008531321.tif 000047