(57)【要約】【課題】パレット交換機及び／又は工具交換機の一体化が可能な工作機械を提供する。【解決手段】本発明は、側壁(3,4)及び扉(5,6,7)と共にマシンベッド(2)を有するハウジング(20)と、固定された旋回可能又は回転可能なワークテーブル(8,9)と、スピンドルヘッド(11)の収容のためにｙ方向に移送可能なスライド(10)とを備え、スピンドルヘッド(11)が、工具(12)の収容のためにｘ−ｚ方向に移送可能な工作機械(1,1')、特に、穴あけ及びフライス用工作機械であって、前扉(5)は、上方向にある作業及び装填範囲(21)の拡大のため、補助的な開閉部を有しない構成であり、工作機械(1,1')のルーフ領域(13)に、自動的に操作可能なカバー(16)を有し、工作機械(1,1')の後方領域(22)に、一体化可能な自動パレット交換機(14)を有し、また、当該工作機械(1,1')に、自動工具交換機(15)が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2007050508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁(3,4)及び扉(5,6,7)と共にマシンベッド(2)を有するハウジング(20)と、固定された旋回可能又は回転可能なワークテーブル(8,9)と、スピンドルヘッド(11)の収容のためにｙ方向に移送可能なスライド(10)とを備え、スピンドルヘッド(11)が、工具(12)の収容のためにｘ−ｚ方向に移送可能な工作機械(1,1')、特に、穴あけ及びフライス用工作機械であって、
前扉(5)は、上方向にある作業及び装填範囲(21)の拡大のため、補助的な開閉部を有しない構成であり、
工作機械(1,1')のルーフ領域(13)に、自動的に操作可能なカバー(16)を有し、
工作機械(1,1')の後方領域(22)に、一体化可能な自動パレット交換機(14)を有し、また、
当該工作機械(1,1')に、自動工具交換機(15)が設けられていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記自動カバー(16)は、伸縮カバーとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記伸縮カバー(16)は、スライド(10)に、及び／又は、前扉面(23)の上縁部(17)に、取り外し可能に接続でき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】
自動パレット交換機(14)は、工作機械(1,1')内に配置したレール(24)を側壁(3,4)と平行に移動可能なトロリー(27)を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項５】
パレット交換機(14)は、少なくとも２つの、機械的に、電気機械的に、又は、液圧的に作動可能な、パレット(25)の収容のための支持部(18,19)を有し、当該支持部は、移動可能に設けられたトロリー(27)に、上昇し、下降し、そして、回転できるように配置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６】
パレット交換機(14)は、自動パレットマガジンに接続可能であることを特徴とする、請求項５に記載の工作機械。
【請求項７】
機械加工、パレット交換又は工具交換の間での、ワークピース及び作業室の目視及びアクセスが制限されないことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項８】
工作機械(1,1')の操作のための自動工具交換機(15)は、工具(12)を交換するために工作機械(1,1')のハウジング(20)にある側面扉(7)を通して導入でき、工具(12)を、工作機械(1,1')と並んで直接的に配置した工具マガジン(26)から取り出し可能であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一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、側壁及び扉と共にマシンベッドを有するハウジングと、固定された旋回可能又は回転可能なワークテーブルと、スピンドルヘッドの収容のためにｙ方向に移送可能なスライドとを備え、スピンドルヘッドが、工具の収容のためにｘ−ｚ方向に移送可能な工作機械、特に、穴あけ及びフライス用工作機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許第0712682号明細書には、穴あけ及びフライス用マシンに代表される工作機械が提案されている。
【特許文献１】欧州特許第0712682号明細書
【０００３】
当該工作機械は、マシンスタンドを備え、当該マシンスタンド上を、ガイドレール上に案内されたモータ駆動される長手スライダが水平方向に移動することができる。マシニングヘッドは、少なくとも１つの工具のための回転駆動装置を有し、モータパワーによって長手スライド上を少なくとも１つの運動方向に移動させることができる。マシンスタンドは、長手スライドを少なくとも部分的に案内するスペースの空いた２つの側壁を有し、そのスペースが、機械加工の範囲として構成される。２つの側壁それぞれには、少なくとも１つの旋回可能なワークピースホルダのための取り付け部が設けられており、２つの取り付け部は、互いにピボット軸を形成するための水平線に整列し、ガイドレールの長手方向に直交する。こうした配置によれば、ワークピースホルダは、簡単にアクセスすることができて、保守管理し易く、また、簡単に交換ができる。切りくずのような機械加工かす、潤滑剤及び冷却剤は、ベアリング及び駆動手段に達しないか、達することが非常に困難である。
【０００４】
この種の工作機械は、フライスマシンとして構成され、独国出願公開明細書第4203994号から既知である。
【特許文献２】独国出願公開明細書第4203994号
【０００５】
この広く使用されるタイプのフライスマシンでは、スライドが長手方向に移動し、また、当該スライドには、マシニングヘッドが垂直に移動できるように配置されている。横方向の動きは、それに相応して駆動されるワークピーステーブルによって達成される。その駆動機構は、工作機械の下側領域にあり、複雑な手段で、切りくずのような機械加工くず及び潤滑剤から保護しなければならない。ワークテーブルがより大きく横方向に撓む場合、工具によって加わる力に加え、ワークテーブル自身の質量及びワークピースの質量を受けることにより、非常に軽微ではあるが変形の危険があり、実際には、ワークピーステーブルは、実現されるべき高精度なフライス加工作業を可能にすべく、当該変形を補正するため、直線的な動きのパスの代わりに、数キロメーターの曲率半径を有するパスのような軌道を有する。特に、高精度フライスマシンのワークピーステーブル用移動装置は、これによって、非常に複雑で高価になる。５軸機械加工のためには、ワークピーステーブル又は機械加工テーブルは、加えて、旋回可能に構成しなければならず、デザインの複雑さが更に増大する。
【０００６】
フライスマシンには、ガントリー式と呼ばれるものがあり、長手スライドは、マシニングヘッドを支持し、マシンスタンドにおける２つの側壁の上側に配置した２つの平行なレールに案内されている。長手スライドは、この場合、４つのガイド要素によって２つのガイドレール上に案内される。また、５軸機械加工のためには、マシニングヘッドが構造的に複雑な方法で旋回可能に構成されているか、マシンスタンドのベース壁に設けたワークピーステーブルを旋回可能に構成せざるを得ず、それによって、複雑で高価な密閉手段が無い場合、機械加工くず、潤滑剤及び冷却剤がワークピーステーブルの駆動装置内に達してしまう危険がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、パレット交換機及び／又は工具交換機の一体化が可能な、上述のような工作機械を提供することである。ハウジングは、嵌合されている要素同士の素早い交換を保証するために、組み立てを迅速且つ簡単にすべきである。加えて、工作機械は、同時に、嵩張って重い構成部品を生産できるべきである。
【０００８】
本発明によれば、こうした目的は、前扉は、上方向にある作業及び装填範囲の拡大のため、補助的な開閉部を有しない構成であり、工作機械のルーフ領域に、自動的に操作可能なカバーを有し、工作機械の後方領域に、一体化可能な自動パレット交換機を有し、また、当該工作機械に、自動工具交換機が設けられることによって達成される。
【０００９】
工作機械は、３軸又は５軸配置として構成させることができる。本発明による工作機械には、一体化された多重パレット交換機があり、工具交換機と共に工具マガジンがある。工作機械は、通常、高出力モータスピンドルを備える。
【００１０】
特に、好適な形態によれば、工作機械は、伸縮カバーとして構成される自動カバーを有する。
【００１１】
工作機械のルーフ領域での伸縮カバーの使用を通して、嵩張る部品を装填するための大きな空間は、補助的な開閉部を有しない扉と共に作り出すことができる。本発明によれば、伸縮カバーは、スライドに、及び／又は、前扉面の上縁部に、接続させることができる。伸縮カバーは、スライドの補助で折り畳み又は展開することができ、また、上方に開いた開口部が形成されるように、扉面から離すことができる。
【００１２】
望ましくは、自動パレット交換機は、工作機械内に配置したレール上を側壁と平行に移動させることができ、工作機械内に一体化させることができる。
【００１３】
自動パレット交換機を設けることにより、機械加工プロセスを著しく改善できる。自動パレット交換機は、時間の節約を目的に、連続的な機械加工に使用できる。
【００１４】
特に好適な形態によれば、パレット交換機は、パレットを収容するために、少なくとも２つの、機械的に、電気機械的に、又は、液圧的に、作動可能な支持部を有し、当該支持部は、移動及び回転可能なトロリーに配置される。
【００１５】
パレット交換機は、好ましくは、機械加工すべきワークピースを載せ置くパレットのための、互いに向き合う状態にある、２つの支持部を有する。第一段階では、パレット交換機は、ワークの表面に面する支持部と共にワークテーブルに移動し、ワークテーブル上に、ワークピースを収容するパレットを下ろす。ワークピースの機械加工に続いて、トロリーが、ワークピースを収容するパレットを受け取って戻り、工作機械から離れた位置に面した空の支持部で、更に機械加工すべきワークピースを収容する更なるパレットを受け取り、支持部は、一方で、機械加工されたワークピースを収容するパレットを下ろすため、また、他方で、更に機械加工すべきワークピースを収容するパレットを機械加工ワークテーブルに運ぶため、180°回転する。加えて、自動的に操作可能なパレットマガジンは、パレット交換機に接続させることができる。
【００１６】
工作機械には、自動工具交換機が設けられており、当該自動工具交換機は、工作機械のハウジング内にある側面扉を通しての、工具の交換に役立ち、当該工具は、工作機械と並んで直接的に配置された工具マガジンに、保管され、また、回収される。
【００１７】
本発明によれば、工作機械は、機械加工、パレット交換又は工具交換の間での、ワークピース及び作業室の目視及びアクセスが制限されないように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の一形態を更に詳細に説明する。
【００１９】
図１には、３軸構成の工作機械１を示す。図２には、５軸構成の工作機械1'を示す。２つの工作機械１及び1'の参照符号は、同一の意味を有する。ハウジング20は、側壁３及び４と、扉５及び６を含む前扉壁23及び後扉壁31とを備える。前扉５は、２パーツのスライド扉として構成され、扉ガイド35は、前扉壁23の下側領域39に延在し、前扉壁23の上側領域34は開放されている。これにより、大型サイズのパーツのために開口した装填範囲21が使用可能になる。上側ルーフ領域13には、部分的なルーフカバーとして、ベローズタイプに代表される伸縮カバー16がクロスバー36と共に設けられており、伸縮カバー16は、前扉面23の上縁部17に取り外し可能に接続されている。伸縮カバー16は、スライド10によって、折り畳み、又は、展開する。後扉６は、ティルトアップ扉として構成され、後方機械領域22に配置した自動パレット交換機14(図１及び２に示さず。)によって送られたパレットを供給する働きをする。スライド10は、側壁３及び４のレール32に沿ってｙ方向に移送させることができる。スライド10には、工具12を備えるスピンドルヘッド11がｘ及びｚ方向に移動可能に配置されている。ハウジング20は、図１に示す固定されたワークテーブル８と、図２に示す回転及び旋回可能なテーブル９とを含むマシンベッドを取り囲んでいる。図１において、工作機械の電気回路のためのキャビネット28は、工作機械の側面に配置されている。工作機械は、モニター30を備えるコンソール29を介して操作できる。ハウジング20の右側壁４には、工具の交換のための入口として扉７が設けられている。図２に描かれた工作機械1'には、工具マガジン26としての機能を果たすキャビネット40が示されている。工具は、工具交換機（図１及び1'に示さず。）によって、スピンドルヘッド11に送られる。
【００２０】
図３〜６には、工作機械に一体化されたパレット交換機14が示されている。トロリー27は、工作機械１の側壁３及び４と平行にレール24上を移送させることができ、レール24は、ティルトアップ扉として構成された後扉６に案内されている。トロリー27の中間部には、液圧装置37が配置され、当該液圧装置は、前方及び後方に指向する２つの支持部18及び19をそれぞれ操作して、移送・交換させるべきパレット25を上昇させ、下降させ、又は、回転させる。トロリーは、ギアベルト38によって駆動される。図３は、工作機械１の閉じた扉６の前方にあるトロリー27を、空の支持部18及び19と共に示している。図４では、扉６が開かれており、トロリー27は、パレット25を受け取るために、空の支持部19と共にワークテーブル９に向かって移動する。図５では、支持部19のアーム33がパレット25の真下に達している。図６には、液圧で上昇する支持部19によって移送されようとしているパレット25が示されている。それ以外にも、トロリー27は、支持部18及び19と共に、180°回転させることができ、また、例えば、新しいパレットを、逆の手順によってワークテーブル９に供給できる。
【００２１】
図７及び８は、工作機械1'の側壁４にある扉７を示す。この扉７は、工具交換機15からの供給に役立つ。上側に傾斜する扉は、図７では閉じられている。図８において、工具交換機15は、工具マガジン26から工具を受け取り、それらをスピンドルヘッド11に送るために、機械加工室21に突き出している。
【００２２】
本発明による工作機械に関する利点は、パレット交換機と工具交換機との一体化を通して、パレット及び工具の素早い交換に適した小型の工作機械を提供し、同時に、ワークピースの目視が制限されない状態を維持することである。オペレータの作業室へのアクセスし易さは、パレット交換機及び工具交換機のどちらによっても制限されない。更に、パレット交換機は、パレットマガジンに容易に接続させることができる。特別なルーフ構造によって、更に、大きなパーツを作業室内に搬送して当該パーツを極めて高い精度で機械加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】３軸構成の工作機械を示す斜視図である。
【図２】５軸構成の工作機械を示す斜視図である。
【図３】工作機械に一体化されたパレット交換機の一状態を示す斜視図である。
【図４】工作機械に一体化されたパレット交換機の他の状態を示す斜視図である。
【図５】工作機械に一体化されたパレット交換機の更に他の状態を示す斜視図である。
【図６】工作機械に一体化されたパレット交換機の更に他の状態を示す斜視図である。
【図７】工具交換機のための扉を閉じた状態で工作機械の内部を示す斜視図である。
【図８】工具交換機のための扉を開いた状態で工作機械の内部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
1'    工作機械（５軸構成）
１    工作機械（３軸構成）
２    マシンベッド
３    左側壁
４    右側壁
５    前扉
６    後扉
７    側面扉
８    ワークテーブル（固定）
９    ワークテーブル（旋回可能且つ回転可能）
10    スライド
11    スピンドルヘッド
12    工具
13    ルーフ領域
14    パレット交換機
15    工具交換機
16    伸縮カバー
17    上縁部
18    支持部
19    支持部
20    ハウジング
21    作業及び装填範囲（機械加工室）
22    後方機械領域
23    前扉面
24    レール
25    パレット
26    工具マガジン
27    トロリー
28    キャビネット
29    コンソール
30    モニター
31    扉壁
32    レール
33    アーム
34    上側領域
35    扉ガイド
36    クロスバー
37    液圧装置
38    ギアベルト
39    下側領域
40    キャビネット
【図１】
2007050508.tif 000003
【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】
2007050508.tif 000008
【図７】
2007050508.tif 000009
【図８】
2007050508.tif 000010