(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物（２１）を加工するための各１つの加工空間（１７）を有する工作機械（１１、１２、１３）と、加工されるべき工作物（２１）を工作物ホルダ（１９）内で固定させる固定ステーション（１８）と、工作物ホルダ（１９）を固定ステーション（１８）と少なくとも１つの工作機械（１１、１２、１３）の加工空間（１７）との間で搬送し、且つ工作物ホルダ（１９）を搬送するために旋回アーム（４３）を有するローダ（２６）とを備え、ローダ（２６）の走行時にこの旋回アームが引き込まれており、且つ工作物交換のために旋回軸（９３）の周りで加工空間（１７）内に若しくは固定ステーション（１８）の方に少なくとも部分的に旋回されるようになったマシニングセンタにおいて、工作物ホルダ（１９）が、工作物（２１）を正確な位置で受容するための装置（５１）を含み、この装置が両方の正面（５４、５５）に保持部品（６２）を有し且つこれらの保持部品を介して固定ステーション（１８）内及び加工空間（１７）内で保持され、ローダ（２６）が、旋回アーム（４３）に対して平行に配置される他の旋回アーム（４３’）を有し、旋回アーム（４３、４３’）が装置（５１）の正面（５４、５５）を把持して、搬送のためにそれ自身の間で受容することを特徴とするマシニングセンタ。
【請求項２】
装置（４１）のそれぞれ保持部品（６２）を把持する二重掴み具（４４、４４’）が各旋回アーム（４３、４３’）で回転可能に支承されていることを特徴とする、請求項１記載のマシニングセンタ。
【請求項３】
保持部品（６２）が中空シャンクテーパ（５６、５７）を含み、二重掴み具（４４、４４’）が中空シャンクテーパ（５６、５７）の掴み溝を把持することを特徴とする、請求項２記載のマシニングセンタ。
【請求項４】
固定ステーション（１８）内及び各加工空間（１７）内に定置受け部（３５）と可動受け部（４８）が設けられており、装置（５１）をそれ自身の間で固定させるためにこれらの受け部が各１つの中空シャンクテーパ受容部（６０、６１）を有することを特徴とする、請求項３記載のマシニングセン
タ。
【請求項５】
装置（５１）が、少なくとも一方の正面（５５）に、中空シャンクテーパ（５７）に対して平行に整列した位置決め部品（８４）を有し、受け部（３５、４８）の間で装置（５１）を固定させるとこの位置決め部品が受け部（３５、４８）の一方（４８）に設けられる他の位置決め部品（９０）に係合することを特徴とする、請求項４記載のマシニングセンタ。
【請求項６】
２つの二重掴み具（４４、４４’）が剛性軸（１１０）を介して互いに結合されており、二重掴み具（４４、４４’）の一方（４４）がトルクモータ（１０３）に結合されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項記載のマシニングセンタ。
【請求項７】
２つの旋回アーム（４３、４３’）が共通の旋回モータ（９６）を介して駆動されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載のマシニングセンタ。
【請求項８】
剛性軸（１１０）に対して平行に延びて回転可能に支承される連結棒（１０１）が旋回モータ（９６）と旋回アーム（４３、４３’）の一方（４３’）との間に配置されていることを特徴とする、請求項６又は７記載のマシニングセンタ。
【請求項９】
旋回モータ（９６）が第１歯付ベルト（９７）を介して、一方の旋回アーム（４３）に結合された第１歯車（９８）に、そして第２歯付ベルト（９９）を介して、連結棒（１０１）に結合された第２歯車（１００）に、駆動結合されており、連結棒（１０１）が第３歯車（１１１）を有し、この歯車が第３歯付ベルト（１１２）を介して、他方の旋回アーム（４３’）に結合された第４歯車（１１３）に駆動結合されていることを特徴とする、請求項８記載のマシニングセンタ。
【請求項１０】
トルクモータ（１０６）が旋回軸（９３）を基準に中心に配置されて、第４歯付ベルト（１０４）を介して、二重掴み具（４４）に結合された第５歯車（１０５）に駆動結合されていることを特徴とする、請求項９記載のマシニングセンタ。
【請求項１１】
トルクモータ（１０３）が第１歯車（９８）に挿通されるモータ軸（１１５）を有し、このモータ軸の自由端で担持された第６歯車（１１６）が第４歯付ベルト（１０４）に噛み合っていることを特徴とする、請求項１０記載のマシニングセンタ。
【請求項１２】
装置（５１）が、工作物（２１）を固定させるための自動ロック式固定要素（５３）と、固定要素（５３）に流体エネルギーを供給するためのカップリングモジュール（６６）と、測定信号を伝送するための多重カップリング（７０）とを含み、この多重カップリングが固定ステーション（１８）内で選択的に結合されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項記載のマシニングセンタ。
【請求項１３】
多重カップリング（７０）のカップリング要素（７２）を加工空間（１７）内で汚れから保護するために多重カップリング用カバー（１０６）が設けられていることを特徴とする、請求項１２記載のマシニングセンタ。
【請求項１４】
カバー（１０６）用操作装置（１０７）が設けられていることを特徴とする、請求項１３記載のマシニングセンタ。
【請求項１５】
操作装置（１０７）がローダ（２６）に配置されていることを特徴とする、請求項１４記載のマシニングセンタ。
【請求項１６】
２つの受け部（３５、４８）の一方（４８）に回転分配器（８８、８９）が配置されており、この回転分配器が、カップリングモジュール（６６）に付属したカップリング要素（６８）と、装置（５１）に配置される位置決め部品（８４）に付属した他の位置決め部品（９０）と、保持部品（５６）に付属した他の保持部品（６１）とを有することを特徴とする、請求項４又は１２記載のマシニングセンタ。
【請求項１７】
カップリング要素（８１）を有する結合装置（７３）が多重カップリング（７０）に付属して２つの受け部（３５、４８）の一方（４８）に設けられており、多重カップリング（７０）を開閉するためにこの結合装置が受け部（４８）にかかわりなく走行可能であることを特徴とする、請求項１６記載のマシニングセンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物を加工するための各１つの加工空間を有する工作機械と、加工されるべき工作物を工作物ホルダ内で固定させる固定ステーションと、工作物ホルダを固定ステーションと少なくとも１つの工作機械の加工空間との間で搬送し、且つ工作物ホルダを搬送するために旋回アームを有するローダとを備え、ローダの走行時にこの旋回アームが引き込まれており、且つ工作物交換のために旋回軸の周りで加工空間内に若しくは固定ステーションの方に少なくとも部分的に旋回されるようになったマシニングセンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなマシニングセンタは、ドイツ公開特許第１９５１６８４９号公報により公知である。
【０００３】
公知のマシニングセンタでは多数の工作機械が相並べて配置されており、これらの多数の工作機械の横にロード／アンロードステーションが設けられており、そのなかに固定ステーションがある。固定ステーション内で工作物が工作物ホルダに挿入されて、ローダの旋回アームによって保持される。
【０００４】
工作物ホルダに新たな工作物を装着後、旋回アームが旋回進入し、ローダが工作機械の１つへと移動し、そこで旋回アームが再び旋回進出し、工作物ホルダはこの工作機械の加工空間内に設けられる装置ホルダ内で固定される。工作物の加工後、工作物ホルダは他の加工のために別の工作機械へと搬送されるか又はロード／アンロードステーションへと搬送して戻されて、そこで加工済み工作物をなお加工されるべき工作物と交換する。
【０００５】
ローダの旋回アームが工作物ホルダを片側で把持し、加工されるべき工作物をこの工作物ホルダがやはり片側で把持する。加工空間内の装置ホルダも工作物ホルダを片側で把持する。固定された工作物を一層良好に心出しすることができるようにするために、選択的に受け部を設けておくことができる。
【０００６】
ところで、公知のマシニングセンタでは、特に、大物及び／又は重い工作物を加工する場合、工作物若しくは工作物ホルダのハンドリングが欠点をもたらすことが判明した。一方で、重い及び／又は大物工作物が使用されるとき、加工精度と加工の再現性は意外なことに低下する。工作物のハンドリングを全体として一層低い速度で行うことによって、この欠点は一部除去し又は少なくとも減らすことができる。しかしこれは、重い及び／又は大物工作物を加工するとき高い加工精度及び再現性を達成するために公知マシニングセンタでは工作物交換時間が低減することを意味しており、これは当然に欠点である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このことを背景に、本発明の課題は、発明の属する技術分野に記載されたマシニングセンタを改良して、特に、重い及び／又は大物工作物の場合に、高い加工速度及び加工精度が達成されるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明の属する技術分野に記載されたマシニングセンタにおいて、工作物ホルダが、工作物を正確な位置で受容するための装置を含み、この装置が両方の正面に保持部品を有し且つこれらの保持部品を介して固定ステーション内及び加工空間内で保持され、ローダが、旋回アームに対して平行に配置される他の旋回アームを有し、旋回アームが装置の正面を把持して、搬送のためにそれ自身の間で受容することによって、この課題は解決される。
【０００９】
本発明の根底にある課題がこうして完全に解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
重い工作物の場合、工作物ホルダがもはや傾動若しくは振動する傾向がないことによって、工作物ハンドリングの減速化による精度上の利点がもたらされ、工作物ホルダが固定される前に、ハンドリング減速化の故に、場合によって発生する振動を減衰させることができることを、本願の発明者達は認識した。いわばそれ自身の間で装置の両方の正面を把持する２腕旋回アームによって、いまや本発明によれば、高速で搬送するときにも、固定ステーション及び加工空間で迅速に旋回進出進入するときにも、装置の傾動が可能でなく、更に装置が振動することもなく一層迅速なプロセスが可能となる。こうして、重い工作物を加工するときにも加工精度を低下させることなく設計上簡単な措置によって工作物交換時間を著しく高めることができる。
【００１１】
その際好ましくは、装置のそれぞれ保持部品を把持する二重掴み具が各旋回アームで回転可能に支承されており、保持部品が好ましくは中空シャンクテーパを含み、二重掴み具が中空シャンクテーパの掴み溝を把持し、更に好ましくは、固定ステーション内及び各加工空間内に定置受け部と可動受け部が設けられており、装置をそれ自身の間で固定させるためにこれらの受け部が各１つの中空シャンクテーパ受容部を有する。
【００１２】
この措置は設計上有利であり、中空シャンクテーパは一般に、例えば工具交換装置の方から、公知である。工具交換装置ではそれらのテーパがスピンドルの工具受容部に挿入され、それらの掴み溝を工具交換器の掴みハンドが把持して、中空シャンクテーパをスピンドル受容部内の動作位置とマガジン位置との間で往復搬送する。同様に、中空シャンクテーパ−以下、ＨＳＫ−がここでも使用され、装置はＨＳＫとＨＳＫ受容部とを介して受け部の間で固定され、旋回アームの掴みハンドは装置を搬送するために掴み溝に作用することができる。設計上簡単なこの仕方で、傾動及び傾きに備えて装置が搬送され、装置固定前に減衰するのを待たねばならないような振動を生じることなく装置は迅速に移動させることができる。つまりこの措置が加工速度と加工精度を高める。
【００１３】
この場合好ましくは、装置が、少なくとも一方の正面に、中空シャンクテーパに対して平行に整列した位置決め部品を有し、受け部の間で装置を固定させるとこの位置決め部品が受け部の一方に設けられる他の位置決め部品に係合する。
【００１４】
この場合利点として、旋回アームによって搬送する間に装置の位置変化が何らの作用も示さないので装置の位置決めがなお一層正確となり、装置はいわば加工空間内で固定されるときに再度整列される。このことからも加工精度が高まる。
【００１５】
２つの二重掴み具が剛性軸を介して互いに結合されており、二重掴み具の一方がトルクモータに結合されていると一般に好ましく、その際好ましくは、２つの旋回アームが共通の旋回モータを介して駆動され、更に好ましくは、剛性軸に対して平行に延びて回転可能に支承される連結棒が旋回モータと旋回アームの一方との間に配置されている。
【００１６】
これらの措置は設計上有利であり、しかも加工精度も加工速度も高める。旋回アームと二重掴み具がいまやいわば二重に設計され且つ二重に駆動されるので、重い工作物を装着した装置も傾動が防止され、旋回進入後、受け部が装置をそれ自身の間で固定することができるよりも前に、振動減衰過程を待つ必要はない。両側で駆動されるので、旋回及び回転は、先行技術から知られているように工作物ホルダを片側で保持する場合よりも著しく迅速に行われる。
【００１７】
その際好ましくは、旋回モータが第１歯付ベルトを介して、一方の旋回アームに結合された第１歯車に、そして第２歯付ベルトを介して、連結棒に結合された第２歯車に、駆動結合されており、連結棒が第３歯車を有し、この歯車が第３歯付ベルトを介して、他方の旋回アームに結合された第４歯車に駆動結合されている。
【００１８】
この措置も設計上有利である。つまり、歯付ベルトによって橋絡されるべき距離も大きくなるので、旋回モータと連結棒は旋回アームの旋回軸の外側に配置することができ、旋回アームの旋回進入進出のとき、二重掴み具によって担持された装置が連結棒に衝突することはない。２つの二重掴み具を剛性軸が結合している場合衝突はいずれにしても不可能である。というのも、二重掴み具は剛性軸を挿通したその回転軸の両側でそれぞれ選択的に１つの装置を担持しており、回転時に一方の装置を、又は交換時に両方の装置をも、軸の周りで旋回させるからである。他方で、旋回軸の外側で両方の旋回アームの駆動結合を連結棒は可能とする。
【００１９】
好ましくは更に、トルクモータが旋回軸を基準に中心に配置されて、第４歯付ベルトを介して、二重掴み具に結合された第５歯車に駆動結合されており、その際好ましくはトルクモータが第１歯車に挿通されるモータ軸を有し、このモータ軸の自由端で担持された第６歯車が第４歯付ベルトに噛み合っている。
【００２０】
この場合利点として、トルクモータと二重掴み具との間の結合は旋回アームの旋回位置にかかわりなく維持され、第１歯車がいわば中空であるので旋回アームの旋回駆動が簡単に実現される。
【００２１】
一般に好ましくは、装置が、工作物を固定させるための自動ロック式固定要素と、固定要素に流体エネルギーを供給するためのカップリングモジュールと、測定信号を伝送するための多重カップリングとを含み、この多重カップリングが固定ステーション内で選択的に結合される。
【００２２】
これらの措置も大きな加工速度を可能とする。なぜならば、つまり先行技術において重い工作物のときの精度損失は、これらの工作物が固定ステーション内で十分に制御されることなく固定されて、加工空間内で十分確実には工作物ホルダ内で保持されないことに帰すことができるからである。いまやカップリングモジュールを介して固定要素は固定ステーション内でも加工空間内でも流体エネルギーが供給され、これにより工作物は加工時及び位置決め時に確実に保持することができる。
【００２３】
いまや更に、加工空間内でその締付力が流体エネルギーによって高められ且つ固定ステーション内で能動的に開くことのできる自動ロック式固定要素を使用することを、カップリングモジュールは可能とする。固定ステーションと加工空間との間で搬送するときこの自動ロック式固定要素がいまや工作物を確実に保持し、工作物は装置内でその位置を変えることなくごく迅速に移動し走行することができる。
【００２４】
つまり、先行技術では、特に、一部では十分な締付力が加えられず、工作物が工作物ホルダ内で”滑る”ことがあることによって、加工不正確さの生じることが判明した。多重カップリングは、更に、工作物を固定要素内で制御下に固定することを可能とする。つまり多重カップリングは、工作物の正確な挿入を示す背圧問合せを介してストッパ等を点検するために、例えば空気圧接続を実現することができる。この多重カップリングは固定ステーション内でのみ必要とされ、そこで選択的にのみ連結される。従って、多重カップリングが開いていると加工空間内でも固定ステーション内でも、固定要素を締付けるのに必要とされるカップリングモジュールのみを含む回転分配器を介して装置を回転させることが可能となる。背圧問合せ等のために必要とされる数多くのカップリング要素は、固定ステーション内でのみその相手部材が必要とされる多重カップリング内に設けておくことができる。そのことから、新規なマシニングセンタでは全体として設計上の利点が得られる。
【００２５】
好ましくは更に、多重カップリングのカップリング要素を加工空間内で汚れから保護するために多重カップリング用カバーが設けられており、その際好ましくはカバー用操作装置が設けられており、この操作装置は好ましくはローダに配置されている。
【００２６】
この場合利点として、カップリング要素が汚れることがなく、固定ステーション内で連結前にカップリング要素は吹き付ける必要がなく、そのことで時間が節約され、従って加工速度が更に高まる。ローダに配置される操作装置を介してカバーが操作されるとき、これはローダが固定ステーションと加工空間との間を走行する間に行うことができ、この工程のために工作物交換時間中に付加的時間を設ける必要はない。
【００２７】
最後になお好ましくは、２つの受け部の一方に回転分配器が配置されており、この回転分配器が、カップリングモジュールに付属したカップリング要素と、装置に配置される位置決め部品に付属した他の位置決め部品と、保持部品に付属した他の保持部品とを有し、その際好ましくは、カップリング要素を有する結合装置が多重カップリングに付属して２つの受け部の一方に設けられており、多重カップリングを開閉するためにこの結合装置が受け部にかかわりなく走行可能である。
【００２８】
これらの措置では利点として、装置は加工空間内でも固定ステーション内でも多面加工若しくは洗浄のために旋回させることができ、その際、カップリング要素への剪断力は位置決め部品を介して妨げられる。
【００２９】
その他の利点は明細書及び添付図面から明らかとなる。
【００３０】
前記特徴及び以下になお説明する特徴はその都度記載された組合せにおいてだけでなく、本発明の枠から逸脱することなく他の組合せや単独でも勿論適用することができる。本発明の１実施例が図面に示してあり、以下に詳しく説明される。
【００３１】
【実施例】
図１に正面図で示すマシニングセンタ１０では、（示唆しただけの）工作機械１１、１２、１３が相並べて配置されている。工作機械１１、１２、１３の横にロード／アンロードステーション１４が設けられている。
【００３２】
工作機械１１、１２、１３はそれらを完全に取り囲む外装１５を有し、いずれの工作機械１１、１２、１３でもこの外装に操作扉１６が設けられており、この操作扉を通して操作員は加工空間１７に接近可能である。個々の工作機械１１、１２、１３においてこれらの操作扉１６を通して整備・サービス措置は実施される。
【００３３】
ロード／アンロードステーション１４には概略示唆しただけの固定ステーション１８が設けられており、この固定ステーション内で個々の工作物ホルダ１９に加工されるべき工作物２１が装着される。こうして工作物２１を備えた工作物ホルダ１９はローディング装置２２によって個々の工作機械１１、１２、１３へと搬送され、そこで各加工空間１６内に入れ替えられて加工される。仕上げ加工された工作物２１は工作物ホルダ１９と共に加工空間１７から固定ステーション１８へと搬送して戻され、そこで新たに加工されるべき工作物２１と交換される。
【００３４】
図１から更に認めることができるように、各工作機械１１、１２、１３とロード／アンロードステーション１４とに制御盤２３が設けられており、この制御盤を介して通常の操作入力を行うことができる。
【００３５】
図１に示す新規なマシニングセンタ１０ではローディング装置２２がローディング空間２５内に配置されており、このローディング空間は工作機械１１、１２、１３の加工空間１７の下方、好ましくは外装１５の内部にある。このローディング空間２５内でローダ２６は案内レール２７に沿って往復動して、工作物２１を含む工作物ホルダ１９を固定ステーション１８と加工空間１７との間、又はさまざまな工作機械１１、１２、１３の個々の加工空間１７の間で搬送する。
【００３６】
図２には図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分的横断面図で工作機械１２が示してあり、加工空間１７内で工作物を加工するために設けられる主軸頭２９が示唆されている。
【００３７】
工作機械１２がベース３１を含み、概略示唆された工作物テーブル３２がこのベース上に設けられており、この工作物テーブルがいわば加工空間１７内で作業面３３を固定させる。工作物テーブル３２上に配置されている装置ホルダ３４は、工作物ホルダ１９を把持し、且つ工具で加工する間主軸頭２９内で保持するための定置受け部として装備されている。図２において１９’は仕上げ加工された工作物を保持する工作物ホルダである。工作物ホルダ１９’は円で概略示唆されているだけである。
【００３８】
ローディング穴３６を通してローディング空間２５は加工空間１７と結ばれている。カバー３７が設けられており、汚れがローディング空間２５内に達することのないように、加工空間１７内で工具によって工作物を加工する間このカバーは閉じている。
【００３９】
カバー３７は２部分構成であり、図２で上を向き且つ作業面３３の方に傾いた摺動カバー３８と、作業面３３に対してほぼ垂直に延びて作業面の方に閉じることのできる開閉カバー３９とを含む。認めることができるように、摺動カバー３８が開閉カバー３９上に広がり、周囲に飛び跳ねる切削油剤、周囲を浮遊する切屑、等も摺動カバー３８と開閉カバー３９との間を通してローディング空間２５内に達することがない。
【００４０】
図３にはいまや、カバー３７が開き、この場合工作機械１１の加工空間１７の下の領域にローダ２６が移動した状況が、図２と同様の図示で、但し図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示してある。
【００４１】
このローダ２６はいわば自走式工作物交換器４０であり、案内レール２７に作用する駆動ユニット４１とモータ４２とを有する。この駆動ユニットは、横断面が好ましくは異形化された案内レール２７に沿ってローダ２６の走行性を好適にもたらす。
【００４２】
走行可能な工作物交換器４０は更に、開閉可能にこれに固着された旋回アーム４３を有し、図３ではこの旋回アームが引き込まれて、ローディング空間２５内にある。旋回アーム４３の上端に配置されている回転可能な二重掴み具４４は一方のハンドで工作物ホルダ１９を担持し、他方のハンドはなお空いている。
【００４３】
図３に更になお認めることのできる通常のケーブル装置４５はローダ２６用に電気、空気圧、場合によっては液圧の接続部４６を用意し、接続部４６を介してローダを付属の制御装置／制御盤２３に接続する。
【００４４】
図３では更に、開閉カバー３９の背後に配置される工作物テーブル４７を認めることができ、これが可動受け部４８を担持しており、工作物ホルダ１９を一層良好に心出しするためにこの受け部はモータ４９によってレール５０上を走行可能である。
【００４５】
概ね図３に一致した図４の図示では、旋回アーム４３がローディング穴３６を通して加工空間１７内に旋回し又は進出し、そこで二重掴み具４４は工作機械１１によって既に加工された工作物を担持する工作物ホルダ１９’を既に把持している。図４の平面で１８０°の旋回運動によっていまや工作物ホルダ１９と工作物ホルダ１９’が交換され、図２に認めることのできる装置ホルダ３４はなお未加工の工作物を有する工作物ホルダ１９を引き取ることができる。次に旋回アーム４３は再び引き込まれ又は引き入れられ、図３に示す位置を占める。
【００４６】
最後にカバー３７が閉じられ、工作機械１１の加工空間１７内で新たな工作物の加工を行うことができ、ローダ２６は工作物ホルダ１９’を他の工作機械又はロード／アンロードステーション１８へと運び、そこで、なお加工されるべき工作物を固定ステーション１８内で装着された工作物ホルダ１９と交換する。
【００４７】
図５には固定ステーション１８が拡大して詳細に示してある。この場合本発明によれば計量板の態様の装置５１が工作物ホルダ１９として役立ち、概略示唆した工作物２１を両側で固定させるためにこの装置は底板５２上に自動ロック式固定要素５３を有する。底板５２の長さ及び幅を選択することによって装置５１は任意の嵩高工作物２１を受容することができ、好ましくは相向き合う固定要素５３によってきわめて重い工作物２１も確実に保持することができる。
【００４８】
装置５１は更に、それぞれ底板５２に結合された２つの正面板５４、５５を有する。通常の掴み溝を有するそれ自体公知の中空シャンクテーパ５６若しくは５７が正面板にそれぞれ設けられている。このような中空シャンクテーパ５６、５７は、特に、自動工具交換装置において工具ホルダとして利用される。
【００４９】
図５の５８、５９に概略示唆されている２つの掴みハンドは装置５１を定置受け部３５と可動受け部４８との間で正確な位置で保持する。通常の締付セットを有する中空シャンクテーパ（ＨＳＫ）受容部６０が定置受け部３５に設けられており、通常の締付セットを有するＨＳＫ受容部６１が可動受け部４８にやはり設けられている。ＨＳＫ５６、５７はＨＳＫ受容部６０若しくは６１とまったく同様に保持部品６２であり、これらの保持部品を介して装置５１は固定ステーション１８内で強固に固定させることができる。このために掴みハンド５８、５９が装置５１を矢印６３の方向に移動させ、ＨＳＫ５６がＨＳＫ受容部６０内に固定される。次に可動受け部４８はモータ４９によってレール５０上を矢印６４の方向で、ＨＳＫ５７がＨＳＫ受容部６１内で固定されるまで、左に移動する。
【００５０】
ＨＳＫ５７の下に配置されているカップリングモジュール６６がカップリング要素６７を担持しており、このカップリング要素が可動受け部４８のカップリング要素６８と協動し、固定要素５３を操作するための流体エネルギーが導管６９を介して装置５１に供給される。一般に液圧ベースで供給されるこの流体エネルギーを介して工作物２１は装置５１内に固定させ若しくは装置から再び取り外すことができる。ローダ５６によって装置５１を搬送する間に工作物２１がその位置を変えることのないように、固定要素５３は自動ロック式である。
【００５１】
固定ステーション１８内でも各工作機械１１、１２若しくは１３の各加工空間１７内でも利用されるカップリングモジュール６６を補足して装置５１は、なお、固定ステーション１８内でのみ使用される多重カップリング７０を有する。  この多重カップリング７０は正面板５５に固着された支持板７１を含み、この支持板に複数のカップリング要素７２が設けられており、そのうち図５の側面図には１つだけ略示されている。
【００５２】
支持板７１は送り台７４を担持した結合装置７３と協動し、この送り台はモータ７５を介して図５で左方向に走行することができる。カップリング要素７２に対応したカップリング要素が送り台７４に設けられているが、図５の図示には見ることができない。
【００５３】
多重カップリング７０を介してホース７６に圧縮空気が供給され、この圧縮空気は空気圧背圧問合せに利用される。ホース７６ａは固定要素５３に接続されており、工作物２１用位置点検に利用される。
【００５４】
工作物２１の正しい位置での固定に係わる装置５１用機能、従って固定ステーション１８内でのみ必要とされる機能は、多重カップリング７０を介して用意される。工作機械１１、１２、１３内にやはり可動受け部４８が、但し結合装置７３なしに、設けられている。
【００５５】
図６には、図５と同じ図示で、装置５１が定置受け部３５と可動受け部４８との間で強固に固定されている状態が示してあり、但し結合装置７３はまだ結合されていない。
【００５６】
この状態のとき装置５１はその旋回軸７８の周りで二重矢印７９の方向で往復旋回することができる。その際、既に連結されたカップリングモジュール６６は、後に図９に関連してなお説明するように可動受け部４８の回転分配部と協動するので邪魔にならない。
【００５７】
一方で、装置５１をあらゆる側から洗浄し、吹き付けることができるように、従ってつまり切屑や付着する切削油剤を加工済み工作物２１から取り除くことができるように、固定ステーション１８内での装置５１の旋回は必要である。更に、加工済み工作物２１を取り出したのちに装置５１自体も適切に洗浄される。
【００５８】
装置５１は、いまや、ごく大物及び／又は重い工作物も担持するように設計されている。これらの工作物は、幾何学的配置に応じて、図６に示す水平位置から旋回軸５６の周りで旋回進出した装置５１からのみ取り出し若しくはこの装置内に挿入することができる。
しかし、この工作物交換のためには、図５に図示された固定要素５３が傾動位置でも操作可能であることが必要である。それ故に、既に触れた回転分配器を介してホース６９の液圧供給が行われる。
【００５９】
ここで付言しておくなら、工作機械内にもこのような回転分配器が設けられている。自動ロック式固定要素５３の締付力は、ローダ２６によって装置５１を搬送する間に工作物２１にその位置を維持させるのに確かに十分な大きさではある。しかしこの保持力は加工中に工作物２１をその位置で保持するのには十分でない。このためにやはりホース６９を介した液圧供給が予定されている。加工中に計量板の態様の装置５１を旋回させねばならないので、各工作機械１１、１２、１３内に設けられる可動受け部５８は、後に図９に関連して説明する回転分配器をやはり含んでいる。
【００６０】
図７には、図６と同じ図示で、モータ７５が結合装置７３の送り台７４を左方向に摺動させて、送り台７４の結合要素がいまや支持板７１のカップリング要素７２に係合した状態がいまや示してある。送り台７４のカップリング要素８１が例示的に図示されている。
【００６１】
図８は、装置５１の正面板５５を図５の矢印ＶＩＩＩの方向に見た平面図である。認めることができるように、支持板７１は空気圧用に合計１４のカップリング要素７２を含み、更に液圧用に２つのカップリング要素８２と鎖錠ユニット用の差込部品８３が設けられている。
【００６２】
ＨＳＫ５７の下方のカップリングモジュール６６が液圧用に３つのカップリング要素６７を含み、これらのカップリング要素６７が工作機械１１、１２、１３内でも使用される一方、多重カップリング７０は−既に何度か触れたように−固定ステーション１８内でのみ使用される。
【００６３】
ＨＳＫ５７の横に位置決め部品としてなお心出しピン８４が図示されており、カップリング要素６７に対する剪断力を防止するために、装置５１の旋回と正確な位置での連結がこの心出しピンを介してもたらされる。
【００６４】
図９は、図８に対して相補的に、可動受け部４８を図５の矢印ＩＸの方向に見た平面図である。送り台７４はレール８５を介して図９の図示平面に対して垂直に走行可能に、それ自身も走行可能な受け部４８で支承されている。図９が示すように、送り台７４はカップリング要素８２に対して相補的な液圧用カップリング要素８６を有し、且つブシュ部品８７を担持しており、このブシュ部品が支持板７１の差込部品８３と一緒に鎖錠ユニットを形成し、送り台７４が支持板７１に接近するときこの鎖錠ユニットを介して多重カップリング７０は確実に位置決めされ且つ鎖錠される。
【００６５】
送り台７４が固定ステーション１８内の可動受け部４８の箇所にのみ設けられている一方、以下に説明する残りの受け部４８は工作機械１１、１２、１３内にも挿入されるものに一致している。
【００６６】
可動受け部４８が回転分配板８８を含み、この回転分配板は矢印７９の方向で旋回可能に円形ガイド８９内で案内される。ＨＳＫ受容部６１とカップリング要素６７に付属したカップリング要素６８との横で、回転分配板８８は正面板５５に配置される心出しピン８４用の受容部９０を位置決め部品としてなお担持している。
【００６７】
一方でＨＳＫ５７とＨＳＫ受容部６１との協動、他方で心出しピン８４と受容部９０との協動によって、装置５１は回転分配板８８を基準に心出しされ、回転分配板８８が旋回軸７８の周りを回転するとき旋回力は心出しピン８４と受容部９０とを介して装置５１に伝達され、つまりカップリング要素６７／６８に対する剪断力がこれによって防止される。
【００６８】
こうして、可動受け部４８にかかわりなく走行可能な結合装置７３によって固定ステーション１８内に１４の空気圧接続部と２つの他の液圧接続部が用意され、装置５１が図５、図６又は図７に示す水平位置のときこれらの接続部を通して装置は他の機能／問合せを与えることができる。結合装置７３が結合されておらず又は設けられていない場合、装置５１は回転分配板８８を介して旋回することができ、固定要素５３を外し、閉じ、そして保持するために必要な液圧接続部はカップリング要素６７／６８を介して用意される。
【００６９】
図１０に示す装置５１はいまやローダ２６によって把持されて、ローディング空間２５内に旋回進入している。図１０は図８の図に相当する装置５１の平面図である。
【００７０】
ローダ２６の上側領域のこの略示図ではローダ２６の支持部品９２が中断されており、装置５１を見易くするために残りは破線で示してあるだけである。
【００７１】
支持部品９２でまず旋回アーム４３が支承されており、この旋回アームは旋回軸９３の周りで旋回することができる。装置５１を担持した掴みハンド５８と空いた掴みハンド５８’とを含む二重掴み具４４が回転軸９４の周りで回転可能に旋回アーム４３の他端で支承されている。各掴みハンドに係止爪９５が設けられており、この係止爪は掴みハンド５８の場合進出して、ＨＳＫ５７を掴みハンド５８内で保持している。掴みハンド５８’では係止爪９５が進入しており、旋回アーム４３が旋回進出して二重掴み具４４が適宜に回転すると、この掴みハンド５８’は装置を工作機械の加工空間から取り出すことができる。
【００７２】
このために必要な駆動装置が一方で旋回モータ９６を含み、この旋回モータが歯付ベルト９７を介して歯車９８を駆動し、この歯車は旋回アーム４３に結合されて、旋回軸９３に嵌着されている。旋回モータ９６は更に第２歯付ベルト９９を介して歯車１００に結合されており、この歯車は回転不可能に連結棒１０１に嵌着されている。旋回アーム４３に対して平行な旋回アームがなお説明する仕方でこの連結棒を介して別途駆動される。なお触れておくなら、旋回モータ９６が当然に独自の歯車１０２を有し、この歯車に２つの歯付ベルト９７、９９が並べて配置されている。
【００７３】
旋回軸９３内に同軸で配置されているトルクモータ１０３が、歯付ベルト１０４を介して、捩り剛性に二重掴み具４４に結合された歯車１０５を駆動する。トルクモータ１０３を旋回軸９３上に配置することによって、二重掴み具４４の駆動は旋回アーム４３のその都度の位置にかかわりなく可能となる。
【００７４】
図１０が更に示すように、装置５１の支持板７１は覆うための蓋１０６を備えており、略示されただけの操作装置１０７がこの蓋に付属して設けられている。
【００７５】
図１０の矢印ＸＩに沿った略示図である図１１ではこの操作装置１０７が右下に詳しく示されており、そこに認めることができるように、操作装置１０７用駆動ユニット１０８がローダ２６の支持部品９２に固着されている。図１０、図１１に示す旋回進入状態のとき支持板７１は操作装置１０７の直前にあり、操作装置は蓋（１０６）を取り外し／載置するために直線運動を実施しなければならないだけである。蓋１０６の役目と操作装置１０７の機能は以下に図１２、図１３に関連して説明される。
【００７６】
図１１の上側範囲に認めることができるように、二重掴み具４４に対して平行に他の二重掴み具４４’が設けられており、２つの二重掴み具が相互に間隔を有し、この間隔によって、二重掴み具は各掴みハンド５８、５８’でもって、そのために設けられている装置５１のＨＳＫ５６、５７を把持することが可能となる。二重掴み具４４にのみ示された係止爪９５は装置５１が逸失不可能に保持されるようにする。
【００７７】
２つの二重掴み具４４、４４’が剛性軸１１０によって回転不可能に互いに結合されており、いわば両方の二重掴み具４４、４４’が駆動され、二重掴み具４４、４４’が回転軸９４の周りで回転するとき装置５１が傾くことはこれによって防止される。
【００７８】
平行な二重掴み具４４’は、旋回アーム４３に対して平行に配置されて駆動される他の旋回アーム４３’に嵌着されている。この平行駆動は連結棒１０１を介して行われ、この連結棒に歯車１００から離して他の歯車１１１が嵌着されており、この歯車が歯付ベルト１１２を介して歯車１１３に噛み合い、この歯車がやはり捩り剛性に軸１１４に結合されており、この軸を介して旋回アーム４３’が回転可能である。
【００７９】
図１１の右側になお認めることができるように、トルクモータ１０３のモータ軸１１５が内歯車９８内を延びている。モータ軸１５が外端で歯車１１６を担持しており、この歯車が歯付ベルト１０４を介して歯車１０５に噛み合い、この歯車がやはり捩り剛性に軸１１７に結合されており、この軸が剛性軸１１０に固着されている。
【００８０】
こうして旋回モータ９６が両方の旋回アーム４３、４３’を同期して駆動し、工作物がきわめて重く又は大物である場合でも装置５１は迅速確実にローディング空間２５から加工空間１７内に若しくは固定ステーション１８内に旋回させることができる。更に、両方の二重掴み具４４、４４’が軸１１０を介して剛性に結合されていることによって二重掴み具４４、４４’の回転も同期して行われ、装置５１はごく迅速に交換することができる。移動すべき質量が高いことから装置５１の旋回時及び回転時に振動が発生すると、装置５１を定置受け部３５と可動受け部４８との間で固定させることができるよりも前に、この振動が減衰するのを待たねばならないが、このような振動はこのきわめて剛性のシステムによって防止される。しかし、こうした動揺／振動が生じないので、装置を一層迅速に交換することができるだけでなく、装置５１の搬送中に自動ロック式固定要素５３のみによって保持される工作物２１も一層確実にその位置で保持され、特に、複数の工作機械１１、１２、１３によって順次加工されねばならないような工作物の場合に、加工精度が高まる。工作機械１１、１２、１３の加工空間１７内で個々に固定する間、工作物２１は装置５１上でその位置を変えない。というのも、工作物は確かにきわめて迅速に移動するのではあるが、しかし振動・動揺しないからである。
【００８１】
最後になお図１２に、既に図１０、図１１から公知の支持板７１用蓋１０６が示してあり、図１２は支持板７１に向き合う蓋１０６の側面の平面図である。蓋１０６はカップリング要素７２用受容穴１１８とカップリング要素８２用受容穴１１９と鎖錠ユニットの差込部品８３用受容穴１２０とを有する。更に、蓋１０６の上縁と下縁とに保持溝１２２、１２３が設けられており、図１３に示すように操作装置１０７のジョー１２４、１２５がこれらの保持溝に係合する。
【００８２】
図１３の断面図に認めることができるように、受容穴１２０内に少なくとも１つのボールばね係止部１２６が設けられており、このボールばね係止部を介して蓋１０６が差込部品８３上で係止される。
【００８３】
ジョー１２４、１２５は操作装置１０７の空気圧操作式掴み具１２８に固着されており、この掴み具はやはり案内棒１２９を介して摺動可能にローダ２６の支持部品９２で案内されている。駆動ユニット１０８によって操作棒１３０が掴み具１２８内に達する。それ自体公知の仕方で、駆動ユニット１０８の操作前にまずジョー１２４、１２５が空気圧で開かれ、次に操作棒１３０を介して掴み具１２８が図１３で右方向に引っ張られ、これによって蓋１０６が開放され、装置５１が工作機械１１、１２、１３の加工空間１７内に旋回進入するとき、蓋が支持板７１に留まるように、配置はなされている。いまや工作機械１１、１２、１３の加工空間１７内の多重カップリング７０は蓋１０６によって汚れから保護される。
【００８４】
他方で、装置５１を固定ステーション１８内に旋回進入させる場合、既にローダ２６の走行時に操作装置１０７を介して蓋１０６が支持板７１から引き離され、装置５１が固定ステーション１８内に旋回進入するとき多重カップリング７０が自由となり、結合装置７３はここで結合することができる。勿論、各装置５１に付属して独自の蓋１０６が設けられており、この蓋は固定ステーション１８内でのみ操作装置１０７によって担持される。装置５１が新たな工作物を装着してローディング空間２５内に旋回進入したなら、操作装置１０７はローダ２６が第１工作機械１１、１２又は１３の方に移動する間に蓋１０６を支持板７１に再び載置し、蓋１０６の載置及び取外しのために付加的機械時間が必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】新規なマシニングセンタを一部切欠いて示す正面図である。
【図２】ローディング空間内のローダを除いて図１のマシニングセンタをＩＩ−ＩＩ線に沿って示す断面図である。
【図３】ローダが所定の位置にあり、旋回アームが引き込まれている、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図３と同じ図示であり、但し旋回アームが引き出されている。
【図５】加工されるべき工作物を受容する装置を有し、この装置が定置受け部と可動受け部との間で固定可能であり、但しなお掴みハンドによって担持されるようになった新規なマシニングセンタの固定ステーションを拡大して示す側面図である。
【図６】図５と同じ図示であり、但し装置が可動受け部と定置受け部との間で固定されている。
【図７】図６と同じ図示であり、但し多重カップリングが結合されている。
【図８】多重カップリング用支持板を有する図５の装置の可動受け部に向き合う正面の平面図である。
【図９】結合装置を有する図５の可動受け部の平面図である。
【図１０】旋回アームと二重掴み具とを有するローダの上側領域の図示、つまり可動受け部に向き合う側面を図２と同様に示す図である。
【図１１】ローダを図１０の矢印ＸＩに従って見た略示図である。
【図１２】図１０に示す装置の蓋の平面図である。
【図１３】図１１の操作装置の略示側面図である。
【符号の説明】
１０    マシニングセンタ
１１，１２，１３    工作機械
１４    ロード／アンロードステーション
１５    外装
１６    操作扉
１７    加工空間
１８    固定ステーション
１９    工作物ホルダ
２１    工作物
２２    ローディング装置
２５    ローディング空間
２７    案内レール
２９    主軸頭
３１    ベース
３２    工作物テーブル
３３    作業面
３４    ホルダ
３６    ローディング穴
３７    カバー
３８    摺動カバー
３９    開閉カバー
４０    工作物交換器
４１    駆動ユニット
４２    モータ
４３    旋回アーム
４４    二重掴み具
４５    ケーブル装置
４６    接続部
４７    工作物テーブル
４８    可動受け部
４９    モータ
５０    レール
５１    装置
５２    底板
５３    固定要素
５４，５５    正面板
５６，５７    中空シャンクテーパ
６０，６１    中空シャンクテーパ受容部
６２    保持部品
６６    カップリングモジュール
６７，６８    カップリング要素
７０    多重カップリング
７１    支持板
７２    カップリング要素
７３    結合装置
７４    送り台
７６    ホース
７８    旋回軸
８１，８２    カップリング要素
８３    差込部品
８４    心出しピン
８５    レール
８６    カップリング要素
８７    ブシュ部品
８８    回転分配板
８９    円形ガイド
９０    受容部
９２    支持部品
９３    旋回軸
９４    回転軸
９５    係止爪
９６    旋回モータ
９７    歯付ベルト
９８    歯車
９９    歯付ベルト
１００  歯車
１０１  連結棒
１０３  トルクモータ
１０４  歯付ベルト
１０５  歯車
１０６  蓋
１０７  操作装置
１１０  剛性軸
１１１  歯車
１１２  歯付ベルト
１１３  歯車
１１４  軸
１１５  モータ軸
１１６  歯車
１１７  軸
１１９，１２０    受容穴
１２２，１２３    保持溝
１２４，１２５    ジョー
１２６  ボールばね係止部
１２８  空気圧操作式掴み具
１２９  案内棒
１３０  操作棒
【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】
0004076039.tif 000009
【図９】
0004076039.tif 000010
【図１０】
0004076039.tif 000011
【図１１】
0004076039.tif 000012
【図１２】
0004076039.tif 000013
【図１３】
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