(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械であって、
２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、
前記フレームに配設された複数の脚部（９）と、
前記フレームの前記２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台（４）と、
前記第１の可動台（４）上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台（５）と、
前記第２の可動台（５）に保持されている、第３の直動軸のタワー部（６）と、
前記タワー部（６）に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部（１２）と、
前記加工部（１２）に配設されている工具（１５）を装着するための工具スピンドル（１３）と、を備え、
前記フレームは、ファイバー強化プラスチックから成る１つのモノリシックなフレーム部（２）を備え、当該フレーム部は２つの対向するフレーム部分を備え、
前記タワー部（６）は、前記第２の可動台（５）上に回転可能に支持されており、
第１の回転駆動軸の直接駆動部（７）は、前記第２の可動台上に配設され、前記タワー部（６）を第１の回転軸の回りに回転するように駆動する、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
請求項１に記載の工作機械において、
前記工作機械（１）は、さらに、前記加工部（１２）を、当該第１の回転軸に対して横方向すなわち垂直に配設された第２の回転軸の回りに回転するように構成されている第２の回転駆動軸を備える、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項３】
前記第１の直動軸の前記第１の可動台（４）をガイドするためのガイド手段（３ａ，３ｂ）は、前記モノリシックなフレーム部（２）上に直接取り付けられて固定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工作機械において、
前記第１の可動台（４）は、２つの対向する横梁（４ａ，４ｂ）を備え、当該横梁は前記２つの対向するフレーム部分の内の１つから、前記フレーム（２）の前記２つの対向するフレーム部分の他の１つまで延在しており、
前記第２の直動軸の第２の可動台（５）をガイドするためのガイド手段は、前記第１の可動台（４）の前記２つの対向する横梁（４ａ，４ｂ）上に配設されている、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項５】
請求項４に記載の工作機械において、
前記第２の直動軸の第２の可動台（５）をガイドするための前記ガイド手段は、前記第１の可動台（４）の側の、前記第１の可動台（４）の前記２つの対向する横梁（４ａ，４ｂ）上に配設されており、前記第２の可動台（５）および前記工作機械のフレーム（２）が前記第１の可動台（４）の同じ側に配設されるように、前記第１の可動台（４）は、前記ガイド手段上に、前記フレーム（２）の前記２つの対向するフレーム部分上でガイドされている、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項６】
前記第１の可動台（４）は、ファイバー強化プラスチックまたは金属、具体的にはカーボンファイバ強化プラスチックまたはアルミニウムから成る１つのモノリシックなフレーム部を備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
前記第１の可動台（４）の前記モノリシックなフレーム部は、前記第１の可動台（４）の前記２つの対向する横梁（４ａ，４ｂ）を備えることを特徴とする、請求項５または６を引用する請求項４に記載の工作機械。
【請求項８】
前記第２の直動軸の前記第２の可動台（５）をガイドするための前記ガイド手段は、直接前記第１の可動台（４）の前記２つの対向する横梁（４ａ，４ｂ）上に取り付けられて固定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。
【請求項９】
前記タワー部（６）は、前記第１の可動台（４）の前記２つの対向する横梁（４ａ，４ｂ）の間に配設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。
【請求項１０】
前記第２の可動台（５）は、ファイバー強化プラスチックまたは金属、具体的にはカーボンファイバ強化プラスチックまたはアルミニウムから成る１つのモノリシックなフレーム部を備えることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１１】
前記第２の可動台（５）は、２つの対向する横梁を備え、前記タワー部（６）は、当該第２の可動台（５）の当該２つの対向する横梁の間に配設さ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。
【請求項１２】
前記第２の可動台（５）の前記モノリシックなフレーム部は、前記第２の可動台（５）の前記２つの対向する横梁を備え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】
前記加工部（１２）は、１つのアクチュエータを備え、当該アクチュエータは、前記工具スピンドル（１３）に装着された工具（１５）のスピンドル軸の方向への振動運動を励起するように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１４】
前記アクチュエータは、１つの圧電駆動部を備え、当該圧電駆動部は、前記工具スピンドル（１３）に装着された前記工具（１５）の前記スピンドル軸の方向における振動運動を励起するように構成さ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。
【請求項１５】
前記工作機械は、前記フレームの内部空間に配設された加工室から埃および加工屑を吸い込むための１つの吸込み手段を備え、前記フレーム（２）または前記フレーム（２）のフレーム部は、１つ以上の吸込開口部（１８）を備え、当該吸込開口部は、前記フレームの内部空間に向い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。
【請求項１６】
前記工作機械は、１つ以上の吸込通路を備え、当該吸込通路は、前記１つ以上の吸込開口部と接続されており、前記モノリシックなフレーム部（２）にあるいは当該フレーム部内に形成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の工作機械。
【請求項１７】
前記吸込通路と接続された、外部の吸込装置に接続するための少なくとも１つの吸込接続部（２０）は、前記モノリシックなフレーム部に取り付けられ、または形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の工作機械。
【請求項１８】
前記フレームの前記２つの対向したフレーム部分は、Ｘ方向に可動な、前記フレームの内部空間をカバーするための１つ以上のローラブラインドカバー部用の複数のガイド部を備えることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１９】
前記可動なローラブラインドカバー部は、透明な材質から形成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の工作機械。
【請求項２０】
前記可動なローラブラインドカバー部の端部は、前記第１の可動台に取り付けられており、当該第１の可動台の移動がこの可動なローラブラインドカバー部を一緒に移動するようになっていることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の工作機械。
【請求項２１】
前記フレームに配設された複数の前記脚部（９）の大部分は、加工される加工対象物の表面に固定するための、それぞれ１つの吸盤接続部（９ｃ）を備えることを特徴とする、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２２】
前記フレームに配設された複数の前記脚部（９）は、それぞれ１つの空洞部（９ａ，９ｂ）を備え、当該空洞部は、一方の端部でそれぞれの前記吸盤接続部（９ｃ）と接続されており、もう一方の端部で１つの媒体接続部（９ｄ）と接続されてい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】
複数の前記脚部（９）のそれぞれの媒体接続部（９ｄ）が、それぞれ１つの気圧接続部を介して、前記フレーム部（２）に形成された開口部（複数）と接続されており、当該開口部は気圧通路（複数）を介して前記吸込接続部（２０）接続されており、具体的には前記フレームの前記モノリシックなフレーム部（２）に形成された通路を通って接続されていることを特徴とする、請求項１７または２２に記載の工作機械。
【請求項２４】
前記フレームに配設された複数の前記脚部（９）の１つ以上は、それぞれ１つの球関節（９ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２５】
前記空洞部（９ａ，９ｂ）は、前記球関節（９ｂ）を備え、当該球関節（９ｂ）の球部は、媒体通流用の１つの通路を備えることを特徴とする、請求項２２または２４に記載の工作機械。
【請求項２６】
前記フレームに配設された複数の前記脚部（９）の大部分は、高さ調整可能に構成されていることを特徴とする、請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２７】
前記工作機械を制御するための１つの外部制御装置を接続するための１つの制御インタフェース（１９）を備えることを特徴とする、請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項２８】
前記制御インタフェース（１９）は、前記フレームに配設されており、前記工作機械に電気エネルギを供給するための１つの外部電源インタフェースならびに前記外部制御装置からの外部制御信号を受信するための１つの外部通信インタフェースを備えることを特徴とする、請求項２７に記載の工作機械。
【請求項２９】
前記工作機械は、当該工作機械の制御可能な軸のそれぞれの駆動部の制御のための１つ以上の駆動コントローラを備え、当該駆動コントローラの各々は、前記制御インタフェース（１９）の前記通信インタフェースと接続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】
前記駆動コントローラの各々は、前記制御インタフェース（１９）の前記外部電源インタフェースと接続されていることを特徴とする、請求項２９に記載の工作機械。
【請求項３１】
前記工作機械は、当該工作機械のそれぞれの制御可能な軸の駆動のための１つ以上の駆動部を備え、当該駆動部の各々は、前記制御インタフェース（１９）の前記外部電源インタフェースと接続されていることを特徴とする、請求項２８乃至３０のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３２】
１つ以上のケーブル導入通路が、前記フレームの前記モノリシックなフレーム部（２）に、またはその内部に形成されており、当該ケーブル導入通路は、前記制御インタフェース用の前記フレーム部に、あるいは当該フレーム部内部に形成された開口部（１９）と接続されている、ことを特徴とする、請求項２７乃至３１のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３３】
前記ケーブル導入通路は、前記吸込接続部（２０）と気圧的に接続されていることを特徴とする、請求項１７または３２に記載の工作機械。
【請求項３４】
前記工作機械は、前記第１の可動台（４）に配設されたカバー部（２１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至３３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３５】
前記カバー部は、前記第１の可動台（４）上に配設された第２の可動台（５）および／または前記タワー部（８）をカバーしていることを特徴とする、請求項３４に記載の工作機械。
【請求項３６】
前記工具スピンドル（１３）に装着された工具（１５）を計測するための、前記工作機械（１）のフレームの内側に配設された工具計測装置（２４）を備えることを特徴とする、請求項１乃至３５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項３７】
工作機械であって、
２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、
前記フレームに配設された複数の脚部と、
前記フレームの前記２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、
前記第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、  前記第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、
前記タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、
前記加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、
を備え、
前記加工部は、１つのアクチュエータを備え、当該アクチュエータは、前記工具スピンドルに装着された工具の前記スピンドル軸の方向における振動運動を励起し、
前記タワー部（６）は、前記第２の可動台（５）上に回転可能に支持されており、
第１の回転駆動軸の直接駆動部（７）は、前記第２の可動台上に配設され、前記タワー部（６）を第１の回転軸の回りに回転するように駆動する、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項３８】
工作機械であって、
２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、
前記フレームに配設された複数の脚部と、
前記フレームの前記２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、
前記第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、  前記第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、
前記加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、
前記フレームの内部空間に配設された加工室から埃および加工屑を吸い込むための１つの吸込み手段と、
を備え、
前記フレームは１つ以上の吸込開口部を備え、当該吸込開口部は、当該フレームの内部空間に向いており、
前記タワー部（６）は、前記第２の可動台（５）上に回転可能に支持されており、
第１の回転駆動軸の直接駆動部（７）は、前記第２の可動台上に配設され、前記タワー部（６）を第１の回転軸の回りに回転するように駆動する、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項３９】
工作機械であって、
２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、
前記フレームに配設された複数の脚部と、
前記フレームの前記２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、
前記第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、  前記第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、
前記加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、
前記フレームの内部空間をカバーするための、Ｘ方向に可動な１つ以上のローラブラインドカバー部と、
を備え、
前記フレームの前記２つの対向するフレーム部分は、前記ローラブラインドカバー部用のガイド部を備え、
前記タワー部（６）は、前記第２の可動台（５）上に回転可能に支持されており、
第１の回転駆動軸の直接駆動部（７）は、前記第２の可動台上に配設され、前記タワー部（６）を第１の回転軸の回りに回転するように駆動する、  ことを特徴とする工作機械。
【請求項４０】
工作機械であって、
２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、
前記フレームに配設された複数の脚部と、
前記フレームの前記２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、
前記第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、
前記第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、
前記加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、
前記工作機械を制御するための１つの外部制御装置を接続するための１つの制御インタフェースと、
を備え、
前記制御インタフェースは、前記フレームに配設されており、前記工作機械に電気エネルギを供給するための１つの外部電源インタフェースならびに前記外部制御装置からの外部制御信号を受信するための１つの外部通信インタフェースを備え、
前記工作機械は、当該工作機械の制御可能な軸のそれぞれの駆動部の制御のための１つ以上の駆動コントローラを備え、当該駆動コントローラの各々は、前記通信インタフェースおよび前記制御インタフェースの前記外部電源インタフェースと接続されており、
前記タワー部（６）は、前記第２の可動台（５）上に回転可能に支持されており、
第１の回転駆動軸の直接駆動部（７）は、前記第２の可動台上に配設され、前記タワー部（６）を第１の回転軸の回りに回転するように駆動する、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項４１】
１つ以上のビデオ撮影装置が前記工作機械の前記フレームに配設されていることを特徴とする、請求項１乃至４０のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項４２】
前記１つ以上のビデオ撮影装置は、それぞれ１つ以上の固定設置されたカメラを備え、当該カメラは、前記加工部に向いており、および／または前記フレームによって形成されている前記工作機械の加工室の少なくとも一部に向いていることを特徴とする、請求項４１に記載の工作機械。
【請求項４３】
前記１つ以上のビデオ撮影装置は、それぞれ１つ以上の制御可能なカメラを備え、当該カメラは、前記加工部に向けることができ、および／または前記工作機械の前記フレームによって形成されている上記の加工室の少なくとも一部に向けることができることを特徴とする、請求項４１または４２に記載の工作機械。
【請求項４４】
前記１つ以上のビデオ撮影装置が、１つの信号線を用いて、前記工作機械の１つの電源インタフェースおよび／または制御インタフェースと接続されており、当該電源インタフェースおよび／または制御インタフェースを介して、当該ビデオ撮影装置は、ビデオ信号の出力のために１つの外部ディスプレイ装置に接続可能であり、当該外部ディスプレイ装置の１つのディスプレイ上にビデオ表示の再生用に接続可能であり、および／または１つの制御装置に接続可能であり、当該制御装置によって前記工作機械のオペレータが、前記１つ以上のビデオ撮影装置を制御することができることを特徴とする、請求項４１乃至４３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項４５】
前記工作機械の前記フレームによって形成されている加工室の照明用に、１つ以上の電気的な光源が、具体的には複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットとしておよび／またはサーチライトとして形成されていることを特徴とする、請求項１乃至４４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１つの工作機械に関し、あるいは好ましくは１つの可搬型工作機械、あるいは加工対象物の加工、具体的には大きな加工対象物の表面または複合部品の加工のための可搬型フライス盤に関する。本国際特許出願は２０１４年９月１１日に出願された独国実用新案出願第２０２０１４００７２２４．８号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種類の可搬型工作機械は、特許文献１に開示されており、この工作機械は複合部品の表面の修理のための処理用に提案されている。この種類の可搬型工作機械は、ほぼ矩形のフレームを備え、このフレームには複数の支持脚が取り付けられており、これらの支持脚を用いてこの可搬型工作機械は、１つの加工対象物の表面に戴置されあるいは取り付けることができる。
【０００３】
この種類の可搬型工作機械の加工ヘッドは、１つの工具（たとえばフライス加工工具、ボーリング加工工具等）を取り付けて駆動するための工具取付け部を有する１つの工具スピンドルを備え、ここでこの加工ヘッドは、３つの上下に重なって組み上げられた直動軸Ｘ，Ｙ，およびＺによって、直行したＸ，Ｙ，およびＺ方向に移動可能である。ここで上記のフレームは、反対側にある２つのフレーム部分を備え、これらのフレーム部分上にＸ軸のガイド手段が配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際特許出願公開第２０１０１４７７３３Ａ１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような種類の可搬型工作機械での、本発明の課題は、１つの工作機械を提供することであり、この工作機械は、可搬的に使用することができ、そして加工精度を改善し、かつ同時に高い実用性で広い適用範囲を提供し、具体的には大面積の複合部品あるいはたとえば航空，宇宙，および自動車等のファイバー強化プラスチックの自動修理に用いられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題の解決のために、１つの工作機械、具体的には１つの可搬型工作機械が、請求項１あるいは独立請求項により提示される。従属請求項は、本発明での好ましい実施形態例に関する。
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、１つの工作機械が提示され、この工作機械は、２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、当該フレームに配設された複数の脚部と、当該フレームの当該２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、当該第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、当該第２の可動台に直接または間接に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に保持されている、（直接または間接に）Ｚ方向に可動な加工部と、当該加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、を備え、ここで当該フレームは、ファイバー強化プラスチック、特にカーボンファイバー強化プラスチックから成る１つのモノリシックなフレーム部を備え、このフレーム部は２つの対向するフレーム部分を備える。
【０００８】
この態様は、特にこの工作機械のフレームが非常に軽量であり、そしてこれにより、この工作機械全体を非常に小さな総重量で提供することができるという利点を有し、こうしてこの態様による可搬型工作機械は、少ないオペレータにより手で移動することができる。
【０００９】
たとえば、このような構成では、０．５〜１．５ｍの長さおよび幅のフレームサイズで、低減された総重量、具体的には１００ｋｇ未満の可搬型工作機械を提供することが可能であり、この工作機械は２名または３名のオペレータにより、手で持ち運ぶあるいは移動することができ、そして大面積の部品上に手で設置あるいは取り付けることができる。
【００１０】
さらに本発明によるこのフレームの構造は、ファイバー強化プラスチックから成るモノリシックなフレーム部を用いることにより、上記の極めて有利な重量削減に加えて、金属材料からなるフレームと比較して、また場合により、従来技術のような多部品のフレーム構造で極めて優れた剛性のフレームを実現することができるという、さらなる利点を提供し、こうして本発明による工作機械での顕著に改善された加工精度を実現することができる。
【００１１】
上記の利点の組合せは、この可搬型工作機械を大面積の複合部品あるいはファイバー強化プラスチック部品、たとえば航空，宇宙，および自動車産業もおける自動修理への使用を有利に可能とする。
【００１２】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、本工作機械は、さらに、上記の加工部を第１の回転軸の回りに回転するように構成されている第１の回転駆動軸を備え、および／または上記の加工部を、この第１の回転軸に対して横方向すなわち垂直に配設された第２の回転軸の回りに回転するように構成されている、第２の回転駆動軸を備える。
【００１３】
これは、この工作機械の加工可能性，制御可能性，および適用可能性を顕著に増大することを可能にするという利点をもたらす。これは、国際特許出願公開ＷＯ２０１０／１４７７３３Ａ１号に開示された３つの直動軸を有し、加工対象物の１つの表面に対して加工部でのスピンドルの加工工具の制御の３つの直動自由度を有する構成に対して、さらに２つの回転自由度を提供することができ、こうしてすべての可能な５つの空間自由度を有する制御動作が可能となっているからである。
【００１４】
この加工対象物の表面の表面の寸法測定のため、そしてこの加工対象物に対する本工作機械の位置決めおよび本工作機械の方向配置のために、本発明による可搬型工作機械は、好ましくは１つのレーザ計測装置を備える。  さらに本可搬型工作機械は、たとえば上記の加工対象物の表面の目視検査用の、および／または加工室内を監視するための１つ以上の１つのカメラを備えてよい。この加工室は、たとえば上記のフレームあるいはこのフレームの内部に形成される。
【００１５】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の第１の直動軸の第１の可動台をガイドするためのガイド手段は、上記のモノリシックなフレーム部上に直接取り付けおよび／または固定されている。これは、この工作機械の力学的な剛性をさらに改善することを可能とし、そしてさらにこの機械の総重量をさらに低減することを可能とする。これは部品の数が低減されるからである。
【００１６】
１つの好ましい例示的な実施形態においては、上記の第１の可動台は、２つの対向する横梁を備え、これらの横梁は好ましくは上記のフレームの上記の２つの対向するフレーム部品の内の１つから、上記の２つの対向するフレーム部品の他の１つまで延在しており、ここで上記の第２の直動軸の第２の可動台をガイドするためのガイド手段は、当該第１の可動台の当該２つの対向する横梁上に配設されている。
【００１７】
１つの好ましい例示的な実施形態においては、この第２の直動軸の第２の可動台をガイドするためのガイド手段は、上記の第１の可動台の側に、上記の第１の可動台の２つの対向する横梁上に配設されており、この第２の可動台およびこの工作機械のフレームがこの第１の可動台の同じ側に配設されるように、上記の第１の可動台は、当該ガイド手段上に、上記のフレームの２つの対向するフレーム部分上でガイドされている。
【００１８】
これは、本工作機械の全高が低減され、そして本工作機械の人手による移動し易さを改善するという利点を有する。さらに本工作機械は、傾斜した表面にも良好かつ確実に取り付けることができる。これは傾斜姿勢で、本工作機械の重力によってこの工作機械に作用する全回転モーメントが、この工作機械の低重心によって、より小さくなるからである。
【００１９】
１つの好ましい』実施形態によれば、上記の第１の可動台は、ファイバー強化プラスチック、具体的にはカーボンファイバー強化プラスチックから成る１つのモノリシックなフレーム部を備える。これは、本工作機械の総重量がさらに低減され、そして機械構造の剛性をさらに改善することができるという利点を有し、こうしてさらに高い加工精度を実現することができる。
【００２０】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の第１の可動台のモノリシックなフレーム部は、上記の第１の可動台の２つの対向する横梁を備える。これは、この構造の剛性がさらに改善されるという利点を有し、こうしてさらに高い加工精度を実現することができる。
【００２１】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の第２の直動軸の第２の可動台をガイドするためのガイド手段は、直接上記の第１の可動台の２つの対向する横梁上に取り付けられ、および／または固定されている。これは、この工作機械の力学的な剛性をさらに改善することを可能とし、そしてさらにこの機械の総重量をさらに低減することを可能とする。これは部品の数が低減されるからである。
【００２２】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のタワー部は、上記の第１の可動台の２つの対向する横梁の間に配設されている。これは、本工作機械でさらに高い加工精度を実現することができるという利点を有する。これは、このタワー部の重量あるいは加工対象物の加工によって反対向きに作用する力が対称的にこの第１の可動台に作用し、そしてこれによって、この第１の可動台に回転モーメントが全く作用しないからである。
【００２３】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の第２の可動台は、ファイバー強化プラスチック、具体的にはカーボンファイバー強化プラスチックから成る１つのモノリシックなフレーム部を備える。これは、本工作機械の総重量がさらに低減され、そして機械構造の剛性をさらに改善することができるという利点を有し、こうしてさらに高い加工精度を実現することができる。
【００２４】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の第２の可動台は２つの対向する横梁を備え、ここで上記のタワー部は、好ましくはこれら２つの対向する横梁の間に配設されている。これは、本工作機械でさらに高い加工精度を実現することができるという利点を有する。これは、このタワー部の重量あるいは加工対象物の加工による反対方向に作用する力がこの第２の可動台上に対称的に作用し、そしてこれによって、この第２の可動台に回転モーメントが全く作用しないからである。
【００２５】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の第２の可動台のモノリシックなフレーム部は、上記の第２の可動台の２つの対向する横梁を備える。これは、この構造の剛性がさらに改善されるという利点を有し、こうしてさらに高い加工精度を実現することができる。
【００２６】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のタワー部は、上記の第２の可動台に回転可能に支持されており、そして上記の第１の回転駆動軸の直接駆動部は、好ましくは第２の可動台上に配設されており、このタワー部が回転するように駆動する。これは、本工作機械の全高がさらに低減され、そしてこの回転駆動軸の重心もまたこの第２の可動台の近傍となるという利点を有する。この機械が傾いた姿勢でも、以上のように作用する回転モーメントを低減することができ、これによってさらに改善された加工精度を実現することができる。
【００２７】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の加工部は、１つのアクチュエータを備え、このアクチュエータは、上記の工具スピンドルに装着された工具のスピンドル軸の方向への振動運動を励起し、具体的には好ましくは超音波領域の周波数で励起するように構成されている。これは、加工精度をさらに改善し、そして特に複合部品あるいはファイバー強化プラスチックの表面の加工で、ささくれの形成が顕著に低減され、あるいは複合部品あるいはファイバー強化プラスチックの表面上でのささくれの形成を防止することができるという利点を有する。
【００２８】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のアクチュエータは、１つの圧電駆動部を備え、この圧電駆動部は、上記の工具スピンドルに装着された工具のこのスピンドル軸の方向における振動運動を励起し、特に超音波領域の周波数で励起する。
【００２９】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、さらに本工作機械は、上記のフレームの内部空間に配設された加工室から埃および加工屑を吸い込むための１つの吸込み手段を備え、ここでこのフレームは、好ましくは１つ以上の吸込開口部を備え、これらの吸込開口部は、このフレームの内部空間に向いている。これは、屑あるいは埃をこの加工室から除去するために、追加の装置を準備する必要が全く無いという利点を有する。
【００３０】
さらにこれらの吸込開口部は、上記のフレーム部内に有利にコンパクトに形成することができ、こうして上記の加工室は、追加の吸込装置あるいは吸込みチューブによってさらに空間的に制限を受けることがなく、こうして上記の加工部が上記のフレームの全内部空間において制限無く移動可能となることが可能となる。
【００３１】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、さらに本工作機械は、１つ以上の吸込通路を備え、これらの吸込通路は、好ましくは上記の１つ以上の吸込開口部と接続されており、そして上記のモノリシックなフレーム部にあるいはこのフレーム部内に形成されている。これは、この吸込通路をコンパクトかつ軽量に、このフレーム部にあるいはこのフレーム部内に形成することができるという利点を有し、ここでさらにこのフレームの剛性をもっと大きくすることができ、こうしてさらに加工精度を改善することができる。
【００３２】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の吸込通路と接続された、外部の吸込装置に接続するための少なくとも１つの吸込接続部は、上記のモノリシックなフレーム部に取り付けられ、または形成されている。これは、外部の吸込装置を上記のモノリシックなフレーム部に、好ましくは上記の加工室に向いていない側に接続することができるという利点を有し、こうして上記の加工室は、追加の吸込装置あるいは吸込みチューブによってさらに空間的に制限を受けることがなく、こうして上記の加工部が上記のフレームの全内部空間において制限無しに移動可能となることが可能となる。
【００３３】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のフレームの２つの対向したフレーム部分は、Ｘ方向に可動な、このフレームの内部空間をカバーするための１つ以上のローラブラインドカバー部用のガイド部（複数）を備える。これは、簡単な手段で上記の加工室を上方向に対してカバーすることができるという利点を有する。これは、一方でオペレータの巻き込み保護および上記の加工室のシーリングを可能とする。さらにこの加工室用の吸込装置の効率を改善することができる。
【００３４】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の可動なローラブラインドカバー部は、透明な材質から形成されている。これは、上記の加工室を上から広範囲で見通すことができるという利点を有する。
【００３５】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の可動なローラブラインドカバー部の端部は、上記の第１の可動台に取り付けられており、この第１の可動台の移動がこの可動なローラブラインドカバー部を一緒に移動するようになっている。これは、上記の第１の可動台の動きが制限されず、そして上記のローラブラインドカバー部の動きが、この第１の可動台の動きに追従するという利点を有する。
【００３６】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のフレームに配設された複数の脚部は、加工される加工対象物の表面に固定するための、それぞれ１つの吸盤接続部を備える。これは加工対象物の表面へのこれらの脚部の容易かつ信頼性のある取り外し可能な固定を可能とする。
【００３７】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のフレームに配設された複数の脚部は、それぞれ１つの空洞部を備え、この空洞部は、一方の端部でそれぞれの吸盤接続部と接続されており、および／またはもう一方の端部で１つの媒体接続部と接続されている。これは、これらの吸盤接続部を高い信頼性で加工対象物の表面に取り付けて固定するために、低圧にすることができるという利点を有する。
【００３８】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のフレームに配設された複数の脚部の内の１つ以上は、それぞれ１つの球関節を備える。これは、加工対象物の平坦でない表面により良好に適合することができるために、上記の脚部での吸盤接続部をそれぞれ独立に旋回することができるという利点を有する。
【００３９】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の空洞部は、上記の球関節を備え、ここでこの球関節の球部は、好ましくは媒体通流用の１つの通路を備える。これは、上記の吸盤接続部を高い信頼性で加工対象物の表面に取り付けて固定するために、この球関節を介して低圧とすることができるという利点を有する。
【００４０】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記のフレームに配設された複数の脚部の大部分は、高さ調整可能に構成されている。これは、加工対象物の平坦でない表面により良好に適合することができるために、これらの脚部での吸盤接続部の高さをそれぞれ独立に変更することができるという利点を有する。
【００４１】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、さらに本工作機械は、この工作機械を制御するための１つの外部制御装置を接続するための１つの制御インタフェースを備える。
【００４２】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の制御インタフェースは、上記のフレームに配設されており、好ましくは、本工作機械に電気エネルギを供給するための１つの外部電源インタフェースおよび／または上記の外部制御装置からの外部制御信号を受信するための１つの外部通信インタフェースを備える。
【００４３】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、さらに本工作機械は、この工作機械の制御可能な軸のそれぞれの駆動部の制御のための１つ以上の駆動コントローラを備え、ここでこれらの駆動コントローラの各々は、上記の制御インタフェースの上記の通信インタフェースと接続されている。これは１つの分散制御構成を可能とし、ここで全ての駆動コントローラを制御するために１つの単一の外部接続部（たとえばバスケーブル）で充分である。これは、これらの駆動コントローラへの接続（複数）は、上記の制御インタフェースから漸く分岐するからである。さらにこれは重量およびスペースの低減を可能とする。
【００４４】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、上記の駆動コントローラの各々は、上記の制御インタフェースの電源インタフェースと接続されている。これは、全ての駆動コントローラに電源を供給するために、１つの単一の外部接続（たとえば１つの電力ケーブル）で充分であるという利点を有する。これはこれらの駆動コントローラへの接続が上記の制御インタフェースから漸く分岐するからである。さらにこれは重量およびスペースの低減を可能とする。
【００４５】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、さらに本工作機械は、この工作機械のそれぞれの制御可能な軸の駆動のための１つ以上の駆動部を備え、ここでこれらの駆動部の各々は、好ましくは上記の制御インタフェースの電源インタフェースと接続されている。これは、全ての駆動部に電源を供給するために、１つの単一の外部接続部（たとえば１つの電力ケーブル）で充分であるという利点を有する。これは、これらの駆動部への接続が上記の制御インタフェースから漸く分岐するからである。さらにこれは重量およびスペースの低減を可能とする。
【００４６】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、１つ以上のケーブル導入通路が、上記のフレームの上記のモノリシックなフレーム部に、またはその内部に形成されている。これは効率的かつ簡単な構造を実現し、この構造ではより少ないケーブルが露出して引き回されている。さらに上記のフレーム部の剛性が有利に高められる。
【００４７】
１つの好ましい例示的な実施形態によれば、さらに本工作機械は、上記の第１の可動台に配設されたカバー部を備え、このカバー部はこの第１の可動台をカバーしている。１つの好ましい例示的な実施形態によれば、このカバー部は、この第１の可動台上に配設された第２の可動台および／または上記のタワー部をカバーしている。これは、オペレータの巻き込み保護を提供するという利点を有する。さらに、この工作機械の可動な部品が外部の影響から保護される。
【００４８】
上述した好ましい態様あるいはこれらの特徴は、個別および組み合わせて提供することができる。さらに独立した態様が以下に説明され、これらの態様は互いに独立に提供することができ、および上述の全ての態様と組み合わせて提供することができる。
【００４９】
１つの独立した態様によれば、１つの工作機械が提示され、この工作機械は、２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、当該フレームに配設された複数の脚部と、当該フレームの当該２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、当該第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、当該第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、および／または当該加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、を備え、ここで当該加工部は、１つのアクチュエータを備え、当該アクチュエータは、当該工具スピンドルに装着された工具の当該スピンドル軸の方向における振動運動を励起し、特に超音波領域の周波数で励起する。
【００５０】
もう１つの独立した態様によれば、１つの工作機械が提示され、この工作機械は、２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、当該フレームに配設された複数の脚部と、当該フレームの当該２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、当該第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、当該第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、当該加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、および／または当該フレームの内部空間に配設された加工室から埃および加工屑を吸い込むための１つの吸込み手段と、を備え、ここで当該フレームは１つ以上の吸込開口部を備え、当該吸込開口部は、当該フレームの内部空間に向いている。
【００５１】
もう１つの独立した態様によれば、１つの工作機械が提示され、この工作機械は、２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、当該フレームに配設された複数の脚部と、当該フレームの当該２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、当該第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、当該第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、当該加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、および／または当該フレームの内部空間をカバーするための、Ｘ方向に可動な１つ以上のローラブラインドカバー部用のガイド部と、を備え、ここで当該フレームの当該２つの対向するフレーム部分は、当該ローラブラインドカバー部用のガイド部を備える。
【００５２】
もう１つの独立した態様によれば、１つの工作機械が提示され、この工作機械は、２つの対向するフレーム部分を有する１つのフレームと、当該フレームに配設された複数の脚部と、当該フレームの当該２つの対向するフレーム部分上に実装された、Ｘ方向に可動な、第１の直動軸の第１の可動台と、当該第１の可動台上に実装された、Ｙ方向に可動な、第２の直動軸の第２の可動台と、当該第２の可動台に保持されている、第３の直動軸のタワー部と、当該タワー部に直接または間接に保持されている、Ｚ方向に可動な加工部と、当該加工部に配設されている、工具を装着するための工具スピンドルと、および／または当該工作機械を制御するための１つの外部制御装置を接続するための１つの制御インタフェースと、を備え、当該制御インタフェースは、当該フレームに配設されており、当該工作機械に電気エネルギを供給するための１つの外部電源インタフェースならびに当該外部制御装置からの外部制御信号を受信するための１つの外部通信インタフェースを備え、および／またはここでさらに当該工作機械は、当該工作機械の制御可能な軸のその駆動部の制御のための１つ以上の駆動コントローラを備え、ここでこれらの駆動コントローラの各々は、上記の制御インタフェースの上記の通信インタフェースおよび上記の制御インタフェースの外部電源インタフェースと接続されている。
【００５３】
他の好ましい実施形態例（複数）においては、上述した工作機械（複数）の１つに、この工作機械の上記のフレームに１つ以上のビデオ撮影装置が配設されていてよい（たとえば上述した上記の加工対象物の表面の目視検査用のカメラであり、このカメラは場合によってはこの加工ユニットに取り付けられていてよく、および／または１つ以上のカメラが、たとえば加工部，当該フレーム部の内部空間に形成される加工室の一部、あるいはこの加工室全体の監視のために上記のフレームに取り付けられてよい。）。
【００５４】
好ましくは、上記の１つ以上のビデオ撮影装置は、それぞれ１つ以上の固定設置されたカメラを備え、これらのカメラは、好ましくは上記の加工部に向いており、および／または好ましくは上記のフレームによって形成されている、当該工作機械の加工室の少なくとも一部に向いている。これは、オペレータが、場合により１つのディスプレイ装置の外部ディスプレイを介して、当該工作機械の加工室における加工を監視することを有利に可能とする。このディスプレイ装置は１つのケーブル接続を介して、および／または１つの無線通信接続を介して、このあるいはこれらのビデオ撮影装置と接続されていてよい。
【００５５】
代替または追加として、上記の１つ以上のビデオ撮影装置は、好ましくはそれぞれ１つ以上の制御可能なカメラを備え、これらのカメラは、好ましくは上記の加工部に向けることができ、および／または当該工作機械の上記のフレームによって形成されている上記の加工室の少なくとも一部に向けることができる。これは、オペレータが、場合により１つのディスプレイ装置の外部ディスプレイを介して、当該工作機械の加工室における加工を監視することを有利に可能とする。このディスプレイ装置は１つのケーブル接続を介して、および／または１つの無線通信接続を介して、このあるいはこれらのビデオ撮影装置と接続されていてよく、そしてさらにこのカメラの向きは可動に制御することができ、あるいは場合により（または代替として、たとえば上述のような固定設置されたカメラでは）ズーム段階を電気的に制御することができる。
【００５６】
好ましくは、１つ以上のビデオ撮影装置が、１つの電力線および／または信号線を用いて、当該工作機械の１つの電源インタフェースおよび／または制御インタフェースと接続されており、この電源インタフェースおよび／または制御インタフェースを介して、好ましくは当該ビデオ撮影装置は、ビデオ信号の出力のために１つの外部ディスプレイ装置に接続可能であってよく、好ましくは当該外部ディスプレイ装置の１つのディスプレイ上にビデオ表示の再生用に接続可能であってよく、および／または１つの制御装置に接続可能であってよく、この制御装置によって当該工作機械のオペレータが、上記の１つ以上のビデオ撮影装置を制御することができる。
【００５７】
ビデオ撮影装置を有する上述の実施形態は、とりわく可搬型工作機械として構成する際に好適である。これはこの工作機械が場合により大きな構造物面上あるいは構造物面に配設されると、たとえばこの工作機械が配設される高さのために（たとえば１つの可搬型工作機械が大型飛行機の翼に用いられる場合）、この工作機械は場合によっては直接見ることができないからであり、それでもなおオペレータはこのビデオ撮影装置の信号によって上記の加工室またはその一部を、たとえば１つの固定設置された、あるいは可搬型のディスプレイユニット（たとえばタブレット，ラップトップ，スマートフォン，または１つの外部に接続された制御コンソール）によって見ることができるからである。
【００５８】
別の好ましい実施形態例（複数）においては、上述の工作機械の１つに、好ましくはこの工作機械の上記のフレームによって形成されている加工室の照明用に、１つ以上の電気的な光源が、具体的には複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットとしておよび／またはサーチライトとして、形成されていてよい。これは、処理あるいは加工の監視（場合によっては上述のビデオ撮影装置を用いて）を劣悪な照明環境でも可能とし、あるいは顕著に改善することができる。
【００５９】
要約すると、本発明の態様（複数）および好ましい実施形態例（複数）によれば、工作機械（複数）が提示され、これらの工作機械は、大幅に重量が低減され、可搬型で使用することができ、ここでこの機械の剛性を大きくすることができ、そしてその加工精度を改善することができ、同時に広い適用可能範囲を有する、より高い実用性が実現される。
【００６０】
上述の態様（複数）は、上記の可搬型の工作機械を、たとえば航空産業，宇宙産業，および自動車産業における大面積の複合部品あるいはファイバー強化プラスチックの自動修理に使用することを有利に可能とする。
【００６１】
添付した概略的な図を参照して、本発明を以下に例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の１つの実施形態例による１つの工作機械を斜め上から見た概略斜視図を示す。
【図２】本発明の１つの実施形態例による工作機械の概略正面図を示す。
【図３】本発明の１つの実施形態例による工作機械の概略上面図を示す。
【図４】本発明の１つの実施形態例による工作機械の概略側面図を示す。
【図５】本発明の１つの実施形態例による１つの工作機械を斜め下から見た概略斜視図を示す。
【図６】本発明の１つの実施形態例による工作機械の概略下面図を示す。
【図７】本発明の１つの実施形態例による１つの工作機械を、フード部を取って斜め上から見た概略斜視図を示す。
【図８】本発明の１つの実施形態例による１つの工作機械を、フード部を取って斜め上から見たもう１つの概略斜視図を示す。
【図９】本発明の１つの実施形態例による例示的な脚部の詳細を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下に、図を参照して本発明の様々な実施形態例を詳細に説明する。これらの図における同一かあるいは類似の要素は、ここでは同じ参照番号で示されている。しかしながら本発明は、説明されるこれらの実施形態の特徴に限定されるものでなく、むしろさらにここに説明される例の特徴の変形および様々な例の特徴の組み合わせをも独立請求項の権利範囲に含むものである。
【００６４】
図１〜８は、本発明の１つの実施形態例による可搬型工作機械１の概略図を示す。図１は、本発明の１つの実施形態例による１つの工作機械１を斜め上から見た概略斜視図を示し、図２はこの工作機械１の概略正面図を示し、図３はこの工作機械１の概略上面図を示し、そして図４は、この工作機械１の概略側面図を示す。
【００６５】
工作機械１は、ベースフレームとして例示的に矩形あるいはほぼ正方形に形成された１つのフレームを備え、このフレームは、例としてファイバー強化プラスチック、具体的にはカーボンファイバー強化されたプラスチックから成る１つのモノリシックに形成されているフレーム部２を備え、このフレーム上に実施形態例によっては、適宜他の部品が取り付けられていてよく、たとえばカバープレートまたはこれと類似したものが取り付けられていてよい。好ましくはこのフレーム幅および／またはフレーム長は、約０．５〜１．５ｍとなっている。
【００６６】
この工作機械１は、フレーム部２の内側に、１つの加工室を備え、この加工室は、全周でモノリシックなフレーム部２によって包囲されている（たとえば図５および６参照）。このフレーム部２の４つのフレーム部分の２つの対向するフレーム部分上に、Ｘ方向に延在する、制御可能なＸ直動軸（第１の直動軸）用のガイド部３ａおよび３ｂが、直接このフレーム部の２つの対向するフレーム部分上に取り付けられている（たとえば図１，３，および４参照）。
【００６７】
Ｘ方向に可動なＸ可動台４は、これらのガイド部３ａおよび３ｂによってガイドされる。好ましくは上記のＸ直動軸は、これら２つの対向するフレーム部分の少なくとも１つ、好ましくは各々の上に、これらのガイド部３ａおよび３ｂの各々にそれぞれ１つの計測システムを備え、こうしてこのＸ直動軸のＸ可動台４の位置が、１つの側でそして好ましくは両側で決定される。
【００６８】
上記のＸ直動軸は、たとえば上記のＸ可動台の両側にそれぞれ１つのねじ軸３ｃあるいは３ｄを有する１つのねじ駆動部をそれぞれ備える。これらのねじ軸３ｃおよび３ｄ上には、駆動部３ｅおよび３ｆが保持されており、これらはＸ可動台４の横側に取り付けあるいは配設されている。これらの駆動部３ｅおよび３ｆは、Ｘ可動台４をこれらのねじ軸３ｃおよび３ｄに沿ってＸ方向に移動するように構成されている。
【００６９】
この結果Ｘ可動台４は、Ｘ直動軸の制御を用いて、この工作機械のフレーム部２上のガイド部３ａおよび３ｂでＸ方向に可動にガイドされており、そしてモノリシックに形成された１つのフレーム部を備え、このフレーム部はたとえばファイバー強化プラスチック、特にカーボンファイバー強化プラスチックから形成されている。
【００７０】
本工作機械のフレームのフレーム部２の外側には、４つのフレーム部分の各々にそれぞれ４つの脚部９が配設されている。これらの脚部は、本工作機械１を１つの表面上に、たとえば１つの大面積の加工対象物の表面上に設置するために用いられる。
【００７１】
図１〜５には例示的に、１つのフード部２１（カバー部あるいはカバー，場合によりプラスチックから成る）が、Ｘ可動台４に取り付けられ、あるいは配設されており、この下にある部品をカバーあるいは保護している。さらにこのフード部２１は、工作機械１のオペレータの巻き込み防止となっている。しかしながらフード部２１を設けない実施形態例も可能である。
【００７２】
図６〜８は、例示的にこのフード部２１を付けていない、工作機械１を示す。図６は、本工作機械１の概略下面図を示す。図７は、本工作機械１を、フード部２１を取って斜め上から見た概略斜視図を示し、そして図８は、本工作機械１を、フード部２１を取って斜め上から見たもう１つの概略斜視図を示す。
【００７３】
Ｘ可動台４のフレーム部は、２つの横梁４ａおよび４ｂを備え、これらはそれぞれフレーム部２の１つのフレーム部分上のガイド部３ａからこれと反対側にあるこのフレーム部２のフレーム部分上のガイド部３ｂまで延在している。Ｘ可動台４の下側には、Ｙ直動軸（第２の直動軸）の１つのＹ可動台５が保持されており、このＹ可動台は、Ｙ方向の不図示の駆動部を用いてＹ方向に移動することができる。たとえば、このＸ方向はこのＹ方向に対し直角となっており、そしてＸ可動台４の横梁４ａおよび４ｂの下側は、それぞれＹ方向に向いたガイド部（不図示）を備え、これらのガイド部にはＹ直動軸のＹ可動台５がガイドされている。
【００７４】
Ｙ可動台５は、Ｙ方向において、Ｙ直動軸を用いてＸ可動台４のフレーム部の下側のガイド部（複数）上で移動可能に実装されており、そして１つのモノリシックに形成されたフレーム部を備え、このフレーム部は、たとえばファイバー強化プラスチック、特にカーボンファイバー強化プラスチックから形成されている。
【００７５】
この好ましい実施形態においては、Ｘ可動台およびＹ可動台はそれぞれファイバー強化プラスチックから形成されており、あるいはそれぞれファイバー強化プラスチックから成るフレーム部を備える。別の実施形態においては、これらの可動台あるいはフレーム部の１つまたは両方を他の材料、たとえば金属、好ましくは重量の観点からたとえばアルミニウムから形成することも当然ながら可能である。
【００７６】
Ｙ直動軸のＹ可動台５の中央には、タワー部６が保持されており、このタワー部は、Ｚ方向に延伸しており、このＺ方向は、たとえばＸ直動軸およびＹ直動軸のＸ方向およびＹ方向に対して直角に延伸している。  回転方向の直接駆動部７は、Ｙ直動軸のＹ可動台５に配設されており（たとえば図７および８参照）、そしてタワー部６を回転軸の回りに回転駆動するために構成されており（第１の回転駆動軸であり、好ましくは少なくとも３６０°で制御可能である）、この回転軸はＺ方向に対し平行に向いている。たとえば空洞が形成されているタワー部６の内部には、Ｚ直動軸（第３の直動軸）の１つのＺ可動台８が配設されており（たとえば図５，７，および８参照）、このＺ可動台はもう１つの直線駆動部によってＺ方向に移動可能である。
【００７７】
Ｚ可動台８の下側端部には、１つの加工部１２が配設されている（加工ヘッド、あるいはたとえばフライスヘッド）。たとえば図５および６を参照されたい。この加工部１２は、１つの工具装着部１４を有する１つの工具スピンドル１３を担持しており、この工具装着部には、加工対象物の加工のための１つのフライス工具１５が装着されている。このスピンドル１３のスピンドルハウジングには、スピンドルの駆動のための１つのスピンドルモータが配設されている。
【００７８】
さらに本発明の１つの好ましい実施形態例においては、この工具でさらに振動運動を励起するために、さらに１つの圧電アクチュエータまたはこれに類似した１つの振動駆動部が設けられてよく、この振動運動ではこの工具はスピンドル軸の方向に振動する。これは特に複合部品およびファイバ複合材から成る表面の加工で有利である。これはささくれの形成、あるいはこの加工される表面上での毛羽立ちを防ぐことができるからである。
【００７９】
加工部１２は、Ｚ可動台８の下端に配設あるいは保持されており、このＺ可動台は、Ｚ軸の回りに回転可能なタワー部６の中にその回転方向の直接駆動部と共に、Ｙ可動台５に突出しており、そしてこのタワー部６にＺ方向で移動可能に保持されている。
【００８０】
このＺ可動台８の下端には、たとえばもう１つの回転方向の直接駆動部１１が設けられており、この直接駆動部は、加工部１２をスピンドル１３と共に上記のＺ方向に対したとえば垂直な方向の回転軸の回りに回転駆動するように構成されている（第２の回転駆動軸であり、場合により旋回軸として形成されており、好ましくは少なくとも１８０°制御可能である）。
【００８１】
加工部１２の１つの側面には、たとえば１つの計測器１７が取り付けられており、この計測機はたとえば加工対象物の表面の計測のため、あるいは本工作機械１のこの加工対象物に対する位置の検出のための１つのレーザ計測システム、および／またはこの加工対象物の表面の検査のための他の非接触式計測システム（たとえばカメラを有する１つの光学式システムおよび／または１つの超音波計測システム）を備えてよい。このような計測装置（またはこのような計測装置の一部）が、フレーム２の内側に配設されていてもよい。
【００８２】
さらに別の実施形態例における工作機械１は、好ましくは、スピンドル１３に装着された工具１５を、レーザを用いて計測する、すなわちその位置を計測するために、１つのレーザ工具計測システムあるいは１つのレーザ工具計測装置を備え、これは加工部１２および／またはフレーム２の内側に配設されていてよい。例として図５および６には、オプションの１つのレーザ工具計測装置２４が、フレーム２の内側に配設されている。これはたとえばスピンドル１３に装着された工具１５の工具長および工具径を、この機械の内部空間に上記のフレームに取り付けられたこの工具計測装置２４の工具レーザによって計測する可能性を提供する。
【００８３】
Ｙ可動台５から来る不図示のケーブル線は、加工部１２と接続されてよく、こうしてスピンドル駆動部，直接駆動部１１，圧電駆動部，および／または計測装置１７用の電源が準備される。さらにケーブル線１６を介して制御信号をこのスピンドル駆動部および直接駆動部１１に伝達することができ、計測装置１７からのセンサ信号を読み出すことができる。
【００８４】
さらなるケーブル線（たとえばアクチュエータ信号，センサ信号，または電源用）が、好ましくはケーブル通路（複数）にガイドされ、これらのケーブル通路は、好ましい実施形態例においては、上記のモノリシックなフレーム部２にあるいはこのフレーム部内に形成されている。
【００８５】
たとえば図１，３，５，および６においては、１つのインタフェース開口部１９がフレーム部２の１つの角の外側に形成されており、たとえば上記の1つ以上の可動台および上記の軸（複数）のこれらの可動台での駆動部（複数）へ、直接的あるいは間接的に内部に向かってフレーム部２にあるいはこのフレーム部内に形成された、ケーブルガイド通路の端部として形成されている。
【００８６】
本工作機械のフレーム部２の内面２ａ上には、この好ましい実施形態例によれば、吸込開口部（複数）１８が形成されており、これらの吸込開口部を介して、埃および屑を上記の加工室から吸い出すことができる（たとえば図５参照）。
【００８７】
ケーブル導入通路（複数）および／または吸出通路（複数）は、好ましくは、この工作機械のフレーム２に、および／またはこのフレーム内に形成されている。
【００８８】
さらにこれに加えて本工作機械１は、好ましくは外側の、フレーム部２に配設された接続部（複数）を提供し、たとえば既に記した電源用の電力ケーブルの接続のため、および／またはアクチュエータおよび／または外部の制御装置からあるいはこの制御装置へのセンサ信号伝送用の通信ケーブルの接続のための制御インタフェース１９、および／または外部の吸出装置用の吸込接続部２０（場合によっては好ましくはフレーム部２の、あるいはこのフレーム内の吸出通路の接続部を通って吸込開口部１８まで）を提供する。ここでこれらの吸出通路あるいはこの吸込接続部２０は、好ましい実施形態例においては、上記のケーブル導入通路（複数）と油圧あるいは気圧的に接続されている。これはこうして低圧あるいは真空がこれらのケーブル導入通路にも作用して、電気的に堆積される埃から電気部品を保護するからである。
【００８９】
図９は、例示的な脚部（複数）９の詳細を概略的に示し、これらの脚部はたとえば全て同様に形成されている。この脚部は１つの中空ロッド部９ａを備え、この中空ロッド部は好ましくは、１つのファイバ強化プラスチック、特にカーボンファイバ強化プラスチックから形成されている。このロッド部９ａは、固定部１０ａおよび１０ｂを用いて、工作機械１のフレームのフレーム部２の外側面上に固定されている。この実施形態例においては、これらの脚部９の傾きおよび高さを個別に調整することができるようにするために、これらの固定部１０ａおよび１０ｂにクイッククランプ機構が準備されている。
【００９０】
ロッド部９ａの上端には、１つの接続部あるいは媒体接続部９ｄが取り付けられており、そしてこのロッド部９の下端には１つの球関節９ｂが取り付けられており、この球関節に１つの吸盤接続部９ｃ取り付けられている。球関節９ｂの球部の内部にある媒体通路を介して、そしてロッド部９ａの内部にある媒体通路を介して、この吸盤接続部９ｃを制御することができ、たとえばここで１つの油圧およびまたは気圧装置を接続することによって、たとえばこの媒体接続部９ｄへのホース接続によってこの媒体通路の内部に低圧がもたらされる。
【００９１】
球関節９ｂは、加工対象物の平坦でない表面に吸盤９ｃの傾きを合わせるために、この吸盤９ｃの旋回を可能とし、この加工対象物に脚部９を用いて工作機械１が取り付けられる。
【００９２】
さらにロッド部９ａは、別の実施形態例においては、吸盤９ｃの高さ位置を加工される加工対象物の平坦でない表面に合わせるために、伸縮機構（伸縮ロッド）を用いた構造により、高さ調整が可能に構成されていてよい。こうしてすべての個々の吸盤９ｃの位置および／または傾きは、有利に個別に調整可能となっている。
【００９３】
好ましい実施形態例（複数）においては、脚部（複数）の媒体接続部９ｄを気圧接続部を介して（たとえばホース接続部を介して）、フレーム部２での開口部（複数）と接続することが可能であり、これらの開口部はさらに吸込接続部２０と接続されており、たとえばフレーム部２に、あるいはこのフレーム部内部に形成されている通路および／または内部ホース接続部を通って接続されている。これはこの機械のフレームにある排気装置によってこれらの吸盤ホールダ９ｃ用に低圧あるいは真空を有利に生成することを可能とする。
【００９４】
とりわけ好ましい実施形態例（複数）においては、１つの単一の外部吸出装置（たとえば真空ポンプまたはこれと類似したもの）が、フレーム部２の外側面に形成された吸込接続部２０に接続されており、ここで上記のフレーム部に、あるいはこのフレーム部内に形成されている通路（複数）を介して上記の吸込接続部がそれぞれ、埃および屑の吸出しのために、フレーム部２の内側面で吸込開口部１８と接続されており、そしてこのフレーム部の外側面で開口部と接続されており、これらの開口部は他方で、吸盤９ｂを駆動あるいはこれらの吸盤９ｂの内部を低圧または真空とするために媒体開口部９ｄと接続されている。
【００９５】
図１〜８に示す実施形態例においては、フレーム２のフレーム部分（複数）上に、Ｘ軸に対し垂直になっている、オプションの例示的なハウジング２３ａおよび２３ｂが配設されており、これらのハウジングにはローラブラインドカバー部を展開して重ねることができる。
【００９６】
このようなローラブラインドカバー部の端あるいは端部は、別の実施形態例においては、Ｘ可動台４の側面に取り付けられてよく、このＸ可動台４の移動の際に、それぞれこのＸ可動台４が離れる一方の側面上でそれぞれのハウジングから引き出され、および／またはこのＸ可動台４が向かう一方の側面上でそれぞれのハウジングに引き込まれる。これは、オプションとしてこの工作機械を上側からカバーすることをもたらす。
【００９７】
このましくは、このようなローラブラインドカバー部は、１つの透明な材料から準備される。好ましくはフレーム２のフレーム部分（複数）は、これらの部分にガイド部３ａおよび３ｂが配設されており、さらに側部にこのローラブラインドカバー部用のガイド部（複数）を備え、これらのガイド部はＸ軸に対し平行に延在しており、ここでハウジング２３ａおよび２３ｂあるいはこのローラブラインドカバー部は、好ましくはＸ軸に対し垂直な方向に向いている。
【００９８】
他の好ましい実施形態例（複数）においては、上述した工作機械（複数）の１つに、この工作機械の上記のフレームに１つ以上のビデオ撮影装置が配設されていてよい（たとえば上述した上記の加工対象物の表面の目視検査用のカメラであり、このカメラは場合によってはこの加工ユニットに取り付けられていてよく、および／または１つ以上のカメラが、たとえば加工部，当該フレーム部の内部空間に形成される加工室の一部、あるいはこの加工室全体の監視のために上記のフレームに取り付けられてよい。）。
【００９９】
好ましくは、上記の１つ以上のビデオ撮影装置は、それぞれ１つ以上の固定設置されたカメラを備え、これらのカメラは、好ましくは上記の加工部に向いており、および／または好ましくは上記のフレームによって形成されている当該工作機械の加工室の少なくとも一部に向いている。これは、オペレータが、場合により１つのディスプレイ装置の外部ディスプレイを介して、当該工作機械の加工室における加工を監視することを有利に可能とする。このディスプレイ装置は１つのケーブル接続を介して、および／または１つの無線通信接続を介して、このあるいはこれらのビデオ撮影装置と接続されていてよい。
【０１００】
代替または追加として、上記の１つ以上のビデオ撮影装置は、好ましくはそれぞれ１つ以上の制御可能なカメラを備え、これらのカメラは、好ましくは上記の加工部に向けることができ、および／または当該工作機械の上記のフレームによって形成されている上記の加工室の少なくとも一部に向けることができる。これは、オペレータが、場合により１つのディスプレイ装置の外部ディスプレイを介して、当該工作機械の加工室における加工を監視することを有利に可能とする。このディスプレイ装置は１つのケーブル接続を介して、および／または１つの無線通信接続を介して、このあるいはこれらのビデオ撮影装置と接続されていてよく、そしてさらにこのカメラの向きは可動に制御することができ、あるいは場合により（または代替として、たとえば上述のような固定設置されたカメラでは）ズーム段階を電気的に制御することができる。
【０１０１】
好ましくは、１つ以上のビデオ撮影装置が、１つの電力線および／または信号線を用いて、当該工作機械の１つの電源インタフェースおよび／または制御インタフェースと接続されており、この電源インタフェースおよび／または制御インタフェースを介して、好ましくは当該ビデオ撮影装置は、ビデオ信号の出力のために１つの外部ディスプレイ装置に接続可能であってよく、好ましくは当該外部ディスプレイ装置の１つのディスプレイ上にビデオ表示の再生用に接続可能であってよく、および／または１つの制御装置に接続可能であってよく、この制御装置によって当該工作機械のオペレータが、上記の１つ以上のビデオ撮影装置を制御することができる。
【０１０２】
別の好ましい実施形態例（複数）においては、上述の工作機械の１つに、好ましくはこの工作機械の上記のフレームによって形成されている加工室の照明用に、１つ以上の電気的な光源が、具体的には複数のＬＥＤを有するＬＥＤユニットとしておよび／またはサーチライトとして、形成されていてよい。
【０１０３】
上記で示した実施形態例の別の例示的な変形例（複数）においては、上記で示した態様を互いに別々に提供することができ、そして極めて多様な組み合わせで提供することができる。可能な、組合せ可能な態様および可能な独立した態様が、具体的に、しかしながらこれらに限定することなく、図の説明の前の本発明の概要から、そして以下の請求項および従属請求項によりもたらされる。
【０１０４】
要約すると、本発明の態様（複数）および好ましい実施形態例（複数）によれば、工作機械（複数）、特に可搬型の工作機械（複数）が提示され、これらの工作機械は、大幅に重量を低減されて、大面積の部品および加工対象物の加工用に可搬型で使用することができ、ここでこの機械の剛性を大きくすることができ、そしてその加工精度を改善することができ、同時に広い適用可能範囲を有する、より高い実用性が実現される。
【０１０５】
以上は、1つ以上の上述の態様による可搬型の工作機械を、たとえば航空産業，宇宙産業，および自動車産業における大面積の複合部品あるいはファイバー強化プラスチックの自動修理に使用することを有利に可能とする。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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