JPH09511694A - マシニングセンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ワークピース（２６）を機械加工するためのマシニングセンタを提案する。マシニングセンタにおいてワークピース（２６）を加工するための回転工具（２４）を備える少なくとも一つの加工装置（２２）が加工領域（２８）に設けられている。加工されるために、ワークピース（２６）はクランプ装置（２５）が取り付けられているワークピース搬送体（１５）に固定されている。ワークピース搬送体（１５）は、ワークピースが交換可能なワークピース交換ステーション（３５）に移動可能であり、移動時、ワークピース（２６）はクランプ装置（２５）により、上から持ち上げられ降ろされる。加工時、ワークピース（２６）はワークピース搬送体（１５）に固定され、該ワークピース搬送体から吊り下げられている。マシニングセンタにより最少の作業上の手間で、確実に高い生産性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 マシニングセンタ 本発明はワークピースを機械加工するためのマシニングセンタに関し、該マシ ニングセンタは、回転駆動可能であり、機械工具が取り付けられるようになされ ている少なくとも一つの加工スピンドルを有する少なくとも一つの加工装置を備 え、該機械工具で加工領域に配置されている少なくとも一つのワークピースが加 工可能であり、ワークピース搬送体を備え、該ワークピース搬送体に設けられて いるクランプ装置によりワークピースが取り外し可能に保持可能であり、加工装 置及びワークピース搬送体は互いに相対的に移動可能であり、さらに、加工領域 と加工領域の外側に設けられているワークピース交換ステーションとの間を移動 可能なワークピース搬送体の搬送並びに位置決め装置と、加工すべきワークピー スと加工されたワークピースとを交換するためのグリッパとを備え、グリッパは 上方もしくは側方からワークピースを受け、持ち上げて加工領域に搬送し、加工 後、上方もしくは側方からワークピース交換ステーションのワークピース保管位 置に置く。 このようなマシニングセンタはヨーロッパ特許公開００８８６４５Ａ１に記載 されている機械工具により構成されている。機械工具はさらに、回転ワークピー ス及び静止工具とともに立旋盤として使用される機械部品を有する。冒頭に述べ たようなマシニン グセンタに関し、周知の機械は、割出し台並びに該割り出し台に隣接して設けら れているワークピース交換ステーションからなり、マガジンにより構成されてい るワークピース搬送体を備える。グリッパにより、ワークピース交換ステーショ ンとワークピース搬送体との間で未加工及び加工ワークピースが交換される。加 工に使用される工具は加工装置の回転加工スピンドルに保持される。 ワークピースが加工されている間、グリッパは加工領域の外側の待機位置をと る。従って、ワークピースを交換する毎に、待機位置と加工領域との間で、機械 工具の取付位置の前後に直接、グリッパを移動させなければならない。移動にか かる時間はワークピースの工具交換時間、従って、ワークピースの加工時間全体 に望ましくない影響を与える。さらに、加工領域に位置しているワークピース搬 送体から削り屑を取り除くことは比較的困難であり、また結果として時間がかか る。 従って、本発明の目的は、簡単な構造を備え、ワークピースの加工時間が短縮 され、削り屑の除去が容易である、冒頭に述べたようなマシニングセンタを提供 することである。 この目的を達成するために、ワークピース搬送体上のクランプ装置がグリッパ を形成し、グリッパはワークピースを加工係合位置に移動させる。加工されるワ ークピースは各々、取り上げられてからワークピース交換ステーションに新たに 保管されるまで、また加工装置の少なくとも一つの回転加工スピンドルに設けら れている機械工具による中間の加工時も、常にグリッパ上に位置するようになさ れている。 このように、ワークピースをワークピース交換ステーションと加工領域との間 に移動させるための従来技術による別体のグリッパは必要とされない。ワークピ ース搬送体上のクランプ装置は二つの機能を有し、加工領域へワークピースを搬 出搬入するとともに加工時、ワークピースを保持する。クランプ装置自体により 形成されるグリッパは加工するワークピースを集め、加工後、それ自体、戻るこ とによって、ワークピースが加工係合位置に移動する。グリッパのアイドル行程 が含まれないので、全体としてワークピース加工時間は短縮可能である。従って 、ワークピース加工速度が高くなり、単一のワークピース搬送体の使用で、生産 性が高くなる。ワークピースは吊り下げられている状態で加工可能なので、生じ た削り屑の大部分が、クランプ装置又は個々のグリッパ並びにグリッパに隣接し ている保持即ち支持面を汚すことなく自重で自由に落下することができる。従っ て、削り屑の処理が容易になると同時に、新たなワークピースを定位置に把持す る前に清掃する手間が省ける。特に本発明による「ピックアップ」システムは、 クランプ装置を使用しているワークピース搬送体により、加工すべきワークピー スが収集され取り上げられる。 上記のヨーロッパ特許公報００８８６４５Ａ１の機械工具において立旋盤とし て使用される場合、加工すべき各ワークピースは、それ自身ワークピース搬送体 として機能するチャックによりマガジンから取り出され、加工後、戻されるが、 この出願は、チャックが回転し、工具が静止している旋盤作業に限定される。冒 頭に述べたようなマシニングセンタとして使用される場合、ワークピ ースを取り扱うためのグリッパを追加しなければならない。 同じことが独国特許公報４、０２２、４５８Ａ１に開示されている機械工具に もいえる。ここではワークピース搬送体は使用時、回転するが、固定されている 機械工具の下に設けられ、グリッパによりワークピースが供給される。供給に必 要な時間は上述のヨーロッパ特許公報００８８６４５Ａ１の場合よりも短いが、 二本のグリッパが設けられているので、機械的には、より複雑であり、機械工具 のコストが実質上、増加する。 本発明の更に利点のある展開は従属請求項に記載されている。 ワークピース交換ステーションのワークピース待機位置から、ワークピース搬 送体は、加工すべき各々のワークピースを取るが、待機位置はワークピース保管 位置と同じでもよい。 ワークピース搬送体は、クランプ装置が下側に設けられている搬送並びに位置 決め装置に吊り下げられているパレットとも呼ばれるチャックプレートを備えて もよい。 確実且つ最適に削り屑を除去するために、好ましくは加工領域の下に削り屑の 受容経路が設けられ、受容経路は必要な場合、生じた削り屑が搬出される搬送装 置に開口している。 設けられている少なくとも一つの加工装置は単一のスピンドル又は多数のスピ ンドル構造を備えてもよい。単一のスピンドル構造は特に高速加工に使用され、 好ましくはスピンドル及びモータが一体に形成されているシステムが使用される 。特に単一のスピンドル構造の場合、好ましくは、同時に作業を行うために、い くつかの、特に二つの加工装置が互いに隣接して一つの水平面に設 けられ、互いに独立して作動する。このように例えば一つの加工装置が加工作業 を行うことができる一方で、使用されていない加工装置の工具交換が行われる。 他のワークピースを取り扱うためのマシニングセンタの工具交換を速く行うこ とができるように、ワークピース搬送体は好ましくは位置決め装置に取り外し可 能に設けられる。また搬送体は取り付けられているクランプ装置とともに交換可 能であり、異なる構造のクランプ装置を備えるワークピース搬送体と取り替える ことができる。工具交換を容易にするために、ワークピース搬送体マガジンが取 り付けられているワークピース搬送体並びに交換装置にて工具交換を行うことが 提案される。ワークピース交換装置とワークピース搬送体マガジンとの間でのワ ークピース搬送体の交換は例えば手または適切な補助装置で行うことができる。 本発明の好適な実施例においてワークピース搬送体は、移動空間ができるだけ 広くなるように、位置決め装置のブームに似た部分に設けられている。 以下に本発明を添付図面を参照して説明する。 図１は図２の矢印Ｉにより示されている方向から見るマシニングセンタの好適 な構造の正面図である。 図２は図１の矢印ＩＩにより示されている方向から見るマシニングセンタの平 面図である。 図３は図１の矢印ＩＩＩにより示されている方向から見るマシニングセンタの 側面図である。 図４は矢印ＩＩＩにより示されている方向から見る側断面図に おいてより簡潔に示すために、図１から３に図示されていない又は概略のみ示さ れているワークピース搬送体交換装置を示す。 図５は図４の矢印Ｖにより示されている平面図である。 図６はマシニングセンタのさらなる実施例のより小さな縮尺の平面図である。 図７はワークピース搬送体の特別な配列を示す。 図８はマシニングセンタのさらなる変形例を示す。 全ての図面が概略を示している。特に必要な駆動並びに制御手段は周知であり 、必要な場合、当業者により設けることができるので図示していない。 図１から５に示されているマシニングセンタは、後方に、上向きに延びている 搬送体２が設けられているテーブル即ちベース１を備えている。搬送体の上部に おいて、ベースの上面３から縦方向に距離をあけて設けられている第一水平ガイ ド４は例えばレール状である。第一水平ガイドには水平に線状に移動可能に垂直 ガイド５が取り付けられ、相当する第一水平方向の動きは両方向矢印６によって 示されている。 垂直ガイド５には両矢印７に示されているように垂直方向に移動するように導 かれるライダ８が設けられている。 ライダ８の底部に設けられているターンテーブル１１は、ライダ８に対して垂 直軸１２を中心として回転可能である。回転方向は両方向矢印１３により示され ている。 ターンテーブル１１は本実施例において、底部には接続装置１４により取り外 し可能にワークピース搬送体１５が取り付けられ ている。ターンテーブル１１、ライダ８、垂直ガイド５及び第一水平ガイド４に より、接続されているワークピース搬送体１５の、全体に１６が付された位置決 め装置が形成されている。ワークピース搬送体は従って、所望の位置に達するた めに必要に応じて方向６、７、１３に移動可能である。 第二水平ガイド１７はベース１の上にベースの上面３に隣接して設けられ、平 面図に示されているように第一水平ガイド４に直角に延在している。水平ガイド には、第二水平移動方向において長手方向に両矢印により示されているように往 復運動可能な加工装置２２が取り付けられている。本実施例において単一のスピ ンドル加工装置に設けられている一つの加工スピンドル２３には、所望の機械工 具２４が取り外し可能に取り付けられる。図示されていない、加工装置２２に形 成されている駆動モータによって、加工スピンドル２３は駆動可能であり、機械 工具２４は周知の方法で回転運動を行う。本実施例においてモータの設計により 高速の加工が可能である。 単一スピンドル加工装置２２の代わりに設けることができる多数のスピンドル 加工装置には同時に、複数の駆動回転される機械工具を取付け可能である。 ワークピース搬送体１５にはクランプ装置２５が設けられているので、加工す べきワークピース２６をワークピース搬送体１５の所定の位置に固定できる。該 所定位置は搬送***置と称する。上述の自由度６、７、１３、１４により機械工 具２４と搬送***置に設けられているワークピース２６との相対移動が可能であ り、 機械工具２４を適切に係合させ、所望の方法でワークピースが加工できる。 垂直ガイド５及びライダ８は第一水平ガイド４の前方に取り付けられているの で、ライダ８は（好ましくは取り付けられている）ターンテーブル１１とともに ブームのように前方に突出する（図３）。即ち、ワークピース搬送体１５が搬送 ***置におけるワークピース２６とともにベースの上面３の上及び搬送体２の前 方にクリアランスをあけて保持されることを意味する。従ってベース１の上に位 置し加工領域２８を形成する部分には実質上、前方２７から手が届き点検可能で ある。 本実施例において第一水平移動方向６はベース１の幅方向、即ち図２の左から 右へ延びている。第二水平移動方向１８は前方と後方との間でベース１の奥行き 方向に延びている。実施例において第二水平ガイド１７はベース１の左側の端部 に設けられ、加工スピンドル２３の回転軸３２は第一水平移動方向６に平行に延 びている。加工領域２８は図２の平面図に示されているように、第一及び第二水 平ガイド４、１７に囲まれ、さらにベース１の前端３３及び右側端部３４に囲ま れている。 位置決め装置１６は加工時、ワークピース２６の位置を決めるだけではなく、 上述の加工領域２８とワークピース交換ステーション３５との間に取り付けられ ているワークピース搬送体１５の位置を変える。ワークピース交換ステーション は好ましくは加工領域２８から離れて位置し、本発明の実施例においては図２の 平面図に示されているように右側端部３４の側方に離れて位置して いる。ワークピース交換ステーション３５においてワークピースはワークピース 搬送体１５に対して交換可能であり、即ち搬送***置に位置していたワークピー スは加工後、加工すべき次のワークピースと交換される。このようにワークピー スの交換が行われる。 第一水平ガイド４は右側端部３４を越えて横方向に延びているので、垂直ガイ ド５がワークピース搬送体１５とともに第一水平ガイド４に沿ってワークピース 交換ステーション３５へ移動できる。ワークピース交換ステーション３５におけ るワークピース交換位置は図１及び２において破線３６で示されている。 ワークピース交換位置３６においてワークピース搬送体１５はワークピース交 換ステーション３５に設けられているワークピース待機場所３７の上に垂直に位 置する。空のワークピース搬送体１５にワークピース２６を供給するために、相 当するワークピース２６は待機場所３７の待機位置４２に配置される。次にワー クピース交換位置３６のワークピース搬送体１５は待機場所４３から、ワークピ ース２６の上に距離をあけて、垂直移動方向７を下向きに受容位置４４へ移動し 、ワークピース２６をクランプ装置２５でつかみ、把持する。従ってクランプ装 置２５によって直接、下向きの方向にワークピース２６が捕らえられると同時に 把持機能が果たされる。その位置でクランプ装置２５が、待機位置４２か引き渡 されたワークピース２６を捕らえ、ワークピース２６はワークピース搬送体１５ に把持され保持されたままであり、加工が終了するとワークピース交換ステーシ ョン３５に保管される。 待機位置４２に保持されるワークピース２６は、ライダ８をワークピース待機場 所３７から垂直に上向きに移動させることによって持ち上げられ、ワークピース 搬送体１５で吊り下げ位置をとり、ワークピース交換ステーション３５に戻され る。 逆の順序に移動することによって返却が行われる。最初にワークピース搬送体 １５はワークピース交換位置３６に戻され、ワークピース交換ステーション３５ におけるワークピース保管場所３８の上に離れている待機位置４３に位置づけら れる。ワークピース保管場所３８は好ましくはワークピース待機場所３７と同じ であり、ワークピース搬送体１５を下げることによって、加工されたワークピー スが待機位置４２に相当する位置に戻され保管される。 明らかにワークピース保管場所３８がワークピース待機場所３７と同じである 必要はない。特にワークピース２６が連続して供給される場合、またワークピー ス待機場所３７から採られたワークピースの加工時、ワークピース待機場所が必 ずしも空いていない場合は、別のワークピース保管場所３８を選択したほうがよ い。好ましくはワークピース待機場所３７の側方でもよいが、第一水平ガイド４ が適切に延長される場合、ベース１の左側端部４５に隣接してもよい。従って、 ワークピース交換ステーション３５が必ずしも単一の構造体である必要がなく、 空間において互いに分離している複数のステーション部品に分割可能であること は明かである。例えば一方のステーション部品はワークピースを把持することが 可能な「ピックアップ」機能を備え、他方のステーショ ン部品により加工されたワークピースが排出される。 加工すべきワークピース２６は好ましくはワークピース搬送装置４５によりワ ークピース待機場所３７へ移動される。図１から５による本発明の実施例におい てワークピース搬送装置はコンベヤベルトから形成され、ワークピース交換ステ ーション３５を貫通しマシニングセンタから右側端部３４の側方に延びる。奥行 き方向に複数のマシニングセンタを配列することが可能であり、コンベヤベルト はマシニングセンタの全てを通過し、加工すべきワークピースが場合に応じて各 マシニングセンタから取り除かれる。ワークピース搬送装置４５は、この場合、 実質上、低コストのワークピースマガジンを形成し、クランプ装置を備えた高価 なワークピースパレットを必要としない。 図６の実施例において、ワークピース搬送装置４５′は丸い割り出し台の形状 を有し、ワークピース２６は順次ワークピース交換ステーション３５を通過する ようにターンテーブルに配置することができる。 ワークピース交換ステーション３５においてワークピース搬送体１５がワーク ピース２６を確実に受けるために、ワークピース２６を各々、ワークピース待機 場所３７に位置決め手段４６により待機させ、所定の配列にしてもよい。この場 合、位置決め即ち位置づけピンをワークピース２６に対して角度をなして設定し てもよい。ワークピース２６がワークピース搬送装置４５及び４５′により供給 される場合、各ワークピース場所４９に、相当する位置決め手段４６を設けるこ とが好適である。 好適な実施例においてワークピース搬送体１５はチャックプレートと称するベ ースプレートを備える。ベースプレートの上面の前端はターンテーブル１１に固 定され、平面は垂直回転軸１２に直角に延在する。クランプ装置２５は接続位置 において下向きのプレート底面４８に設けられている。位置はワークピース交換 位置３６においてもワークピース搬送体１５によって決められるので、ワークピ ース２６を受けるためには、垂直移動で十分であり、クランプ装置２５はワーク ピース待機場所３７に位置づけられているワークピース２６に対して下向きに置 かれている。クランプ装置２５自身は従来のように適切な例えば水圧保持機構に 取付可能であり、マシニングセンタを自動操作している間にワークピース２６の 把持及び固定が行われる。必要な保持及び把持運動は各々、図１において両矢印 ５２により示されている。 ワークピース２６は加工領域に吊り下げられて加工されるので生じる削り屑の 大部分は落下し、クランプ装置２５を汚さない。実施例において削り屑を受ける ための削り屑経路５３は、加工領域２８の下に設けられ、好ましくはベース１に 一体形成されている。削り屑受容経路５３は漏斗状に下向きに先細りに形成され 、例えばコンベヤベルトにより形成されている搬送装置に開口し、搬送装置は水 平に延び、マシニングセンタから生じた削り屑が除去される。 さらにマシニングセンタには、多数の機械工具を保持した工具マガジン５５が 設けられており、機械工具は選択的に加工装置２２に必要に応じて取付けできる 。工具自身の取付は適切な工具交 換装置５６によって好適に行われる。 図６による実施例から明かであるように、マシニングセンタには複数の加工装 置２２を容易に組み付けることができる。図６に示されているように、二台の加 工装置２２′及び２２″は、図１から５の実施例と同様、両矢印１８により示さ れているように第二水平ガイド１７上を移動可能である。実施例において加工装 置はベース１の前方３７の前端に設けられ、ベース１の奥行き方向に搬送体２と 向き合う。本実施例においても単一のスピンドルである加工装置２２′及び２２ ″の回転軸は、図１から５による実施例と異なり、第二水平移動方向１８に平行 に延びている。 本実施例においてマシニングセンタには単一のワークピース搬送体１５のみが 設けられ、加工すべきワークピース２６が順次、供給される。ワークピースの受 渡しが垂直方向に行われるため、ワークピースはクランプ装置２５により自動的 に交換できるので、ワークピース交換装置は非常に短く、さらにワークピース搬 送体を追加する必要もなく、交互に加工領域に移動させる必要もない。即ち、一 種類のワークピースに対して単一のワークピース搬送体しか必要としないので、 コストが低減される。 しかしながらマシニングセンタのワークピース搬送体１５は取り替え可能また は交換可能であるという利点があるので、マシニングセンタを再整備し、別のワ ークピースを加工するための交換が可能である。従って、本実施例においてワー クピース搬送体１５は接続装置１４によりターンテーブル１１に取り外し可能に 取り付けられ、必要な場合は他のワークピース用のクランプ装置を 有する他のワークピース搬送体１５′に取り替え可能である。詳細は図４及び５ に示されている。 従って、マシニングセンタに好ましくは設けられているワークピース搬送体マ ガジン５７はベース１に隣接している適切な位置に配置されている。ワークピー ス搬送体には使用すべき様々な構造のクランプ装置２５が取り付けられる。ワー クピース搬送体の交換を好ましくは機械的に行うために、本実施例によるマシニ ングセンタには適切なワークピース搬送体交換装置５８が設けられている。従っ て、加工位置６１の位置決め装置１６に配置されているワークピース搬送体１５ を加工位置６１から取り外し、代わりに、位置決め装置１６に、ワークピースを 積載しない別のワークピース搬送体１５′を取り付けることができ、新たなワー クピース搬送体１５′は図１から５に示されているように加工位置６１に配置さ れる。ワークピース搬送体交換装置５８も、少なくとも部分的にワークピース搬 送体１５及び１５′をワークピース搬送体マガジン５７に出入りさせることが望 ましい。 図示されている実施例においてワークピース搬送体交換装置５８はベース１の 右側端部３４に隣接して設けられている。ワークピース搬送体交換装置が備えて いるホルダ６２は、搬送ガイド６４に水平搬送部６３が設けられ、水平に線状に 延び、両矢印６５に示されているように第二水平移動方向１８に平行に移動可能 である。搬送ガイド６４は好ましくはベース１に配置されている。ホルダ６２の 二つの積載場所６６、６７は各々、取り外し可能にワークピース搬送体１５及び １５′を各々、受け、保持すること に適している。ホルダ６２は実施例において二分割の構造であり、二つの隣接し て設けられている凹部によって形成されている積載場所６６及び６７はホルダの 前方に開口している。ワークピース搬送体を積載場所６６及び６７に保持するた めに、該ワークピース搬送体１５は矢印７２に示されているように各積載場所６ ７の開口している前方から挿入する。保持されているワークピース搬送体は、矢 印７３に示されているように反対方向に各々の積載場所６７から引き出すことに より取り除かれる。挿入方向７２及び撤退方向７３はホルダ６２の水平移動方向 ６５に平行である。 ホルダ６２は積載場所６６及び６７の開口している前方がベースの後方に向く ようになされている。ワークピース搬送体の交換は以下の通り行われる。 積載場所６６の一つが積載されない状態である一方、他方の積載場所６７には 新たなワークピース搬送体１５′が積載されている。積載はホーム位置７１で行 われ、そこには、図４に示されているように、水平搬送部６３が前方ベース部分 に配置されている。次に、加工位置６１に置かれたワークピース搬送体１５は位 置決め装置１６により積載されていない積載場所６６に直接、水平に相対するよ うに位置づけられる。中間位置は図５に示されている。次に、水平搬送部６３は 矢印７４に示されているようにワークピース搬送体１５の方へ移動され、ワーク ピース搬送体１５は積載されていない積載場所６６に導入される。中間位置は７ ５として図５に破線で示されている。第二積載場所６７に保持されている新たな ワークピース搬送体は次に水平方向６に取り除かれるべき ワークピース搬送体１５と一緒に移動する。 接続装置１４はロックが解かれ、ターンテーブル１１は水平移動方向６に移動 する一方で、ワークピース搬送体１５は新たなワークピース搬送体１５′と同じ 高さで加工位置６１において第一搬送体場所６６に位置する。横方向に移動する 間にワークピース搬送体との接続は漸次、解かれ、同時に新たなワークピース搬 送体１５′と係合するようになり、新ワークピース搬送体が加工位置６１に到達 する。次に、再び接続装置１４により、新たなワークピース搬送体１５′がター ンテーブル１１に固定される。 図示されている実施例において移動が確実に行われるように、接続装置１４に 設けられている線形ガイド７６は二つの相補形の線形ガイド部分７７及び７７′ から形成され、互いに長手方向に相対的に移動可能であると同時に互いに連結さ れる。線形ガイド部分７７の一方はターンテーブル１１に設けられ、他方はクラ ンプ板４７に設けられている。線形ガイド７６は、例えばばち形ガイド、又は図 示されているようにＴ字形ガイド状に形成されている。各々の加工位置を固定す るための個々のロック要素は図示されていない。 一旦、新ワークピース搬送体１５′が加工位置６１に固定されると、ホルダ６ ２はホルダ搬送部６３により中間位置７５から移動しホーム位置７１に戻る。新 ワークピース搬送体１５′はターンテーブル１１に載せられたままである一方、 旧ワークピース搬送体１５は接続されている積載場所６６に係合したまま同様に 戻る。次にマシニングセンタは新ワークピース搬送体１５′により 新たなワークピースの加工を開始する。 好ましくはホルダ６２は例えば図示されているように二分割のＥ字状に形成さ れ、図４に実線で示されている交換位置８１と破線で示されている積載位置８２ との間で回転可能であり、枢軸７８は好ましくは水平軸である。交換位置８１に おいてホルダ６２は上述した位置をとり、積載場所６６及び６７の開口している 前方はベースの後方に面する。ホルダ６２及びホルダに固定されているワークピ ース搬送体によって確実に干渉されないように、ホルダ６２は両矢印８３により 示されているように水平枢軸７８を中心として積載位置８２へ回転可能であり、 回転角度は例えば１８０°である。従って、ホルダ６２はワークピース搬送体マ ガジン５７に向くように回転し、旧ワークピース搬送体１５はワークピース搬送 体マガジン５７に積載されることができる。同様に積載位置８３において次に使 用されるワークピース搬送体は積載場所６６及び６７の一方に設置することがで きる。 図６に示されている加工装置２２、２２′及び２２″の配列において、ワーク ピース搬送体交換装置５８がベース１の左側縁３１に隣接して位置すると有用で ある。左側縁には、加工装置２２′及び２２″がマシニングセンタの前方部分に 設けられているので、何も設けられていない。しかしながら、この場合、ワーク ピース搬送体の交換を最適に行うことができるように、ライダ８がワークピース 搬送体交換装置５８に対して奥行き方向１８に位置づけられるように第一水平ガ イド４を左まで延長しなければならない。 図８に、さらに矢印ＩＩＩの方向から見た側面図により示されている構造によ り、特に低コストのワークピース搬送体交換方法が可能である。交換作業が行わ れるワークピース搬送体交換ステーション９２を通過する供給装置９３は必要の ないワークピース搬送体１５を除去し、次に位置決め装置１６の加工位置及びタ ーンテーブル１１に各々、固定すべきワークピース搬送体１５′を供給する。好 適な実施例によると、ワークピース搬送体交換ステーション９２はワークピース 交換ステーション３５と同じであり、供給装置９３はワークピース搬送装置４５ 及び４５′である。ワークピース２６の位置決め手段４６に加えてワークピース 搬送装置に設けられている複数の保持装置９４により、ワークピース搬送体交換 ステーション９２を通過する時に交換に適した配置になるように各々のワークピ ース搬送体１５及び１５′を固定することができる。好ましくは、保持装置９４ に固定されているワークピース搬送体１５′は、クランプ装置２５が下向きにな るように配列され、クランプ板４７の平面は水平面に延び、線形ガイド部分７７ ′は供給装置９３の前進方向９５に揃えられる。保持装置９４は好ましくはクラ ンプ装置と協働する。 積載されていない位置決め装置１６にワークピース搬送体１５′を積載するた めに、位置決め装置１６は好ましくはワークピース搬送体交換ステーション９２ に位置づけられ、ステーションに設けられている線形ガイド部分７７は移動され てきたワークピース搬送体１５′の線形ガイド部分７７′と同じ高さに位置し、 同じく前進方向９５に配置される。線形ガイド部分７７′により供 給装置９３は自動的に、移動されてきたワークピース搬送体１５′をターンテー ブル１１の線形ガイド部分７７の方へ押す。一旦、所望の加工位置に到達すると 接続装置１４は詳細に図示されないが駆動され、ワークピース搬送体１５′はタ ーンテーブル１１を上方へ移動させることによって保持装置９４から持ち上げら れる。 同様に、ワークピース搬送体交換ステーション９２において必要とされないワ ークピース搬送体１５は保持装置９４に搬送可能である。位置決め装置１６によ りワークピース搬送体１５を直接、保持装置９４に搬送すると好都合である。同 時に接続装置１４は解除され、移動時、供給装置９３はワークピース搬送体１５ を線形ガイド部分７７から引き出す。同時に次のワークピース搬送体１５′を押 し込むことができる。 特に接続装置１４の構造により、他の移動順においてもワークピース搬送体の 交換が可能であることは明かである。例えば、前進方向９５に直角に即ち第一水 平移動方向６に線形ガイドシステム７７及び７７′をねじにより取り付け取り外 しすることが考えられる。この場合、ワークピース搬送体１５、１５′及びター ンテーブル１１は図８に示されている位置に対して垂直軸を中心として９０°偏 位させなければならないであろう。最初に、位置決め装置１６により必要としな いワークピース搬送体１５を供給装置９３に置き、幾分戻すことによって、「新 たな」ワークピース搬送体１５′が交換場所に到達し、ターンテーブルに配置さ れるであろう。 例えば接続装置１４の構造を線形ガイド部分７７及び７７′の ない設計にした場合、ターンテーブルを垂直に移動させる間に交換作業も容易に 行うことができるであろう。必要としないワークピース搬送体１５は上から供給 装置９３に置かれた後、搬出される。次にワークピース搬送体１５′が交換場所 に運ばれ、上から位置決め装置１６により持ち上げられる。 このような構造では複雑で特別なワークピース搬送体交換装置５８を必要とし ないという利点がある。いずれにせよ設けられているワークピース搬送装置４５ 及び４５′を使用して位置決め装置１６によりワークピース搬送体の交換を行う ことができるからである。例えば、加工すべき最後のワークピース２６に続いて 次のワークピース搬送体１５をワークピース搬送装置４５、４５′に配置し、最 後のワークピース交換の後に、ピックアップシステムにおいてワークピース搬送 体の交換も行うことができる。 ワークピースがクランプ装置２５に固定されていても、ワークピース搬送体の 交換は可能である。この場合、ワークピース搬送体１５は、ワークピース搬送装 置４５及び４５′にて各々のワークピース２６の上に保持され、保持装置９４は 実質上、位置決め手段４６により形成され、位置決め手段は保持しているワーク ピース２６により直接、ワークピース搬送体も保持する。 実施例によるマシニングセンタは、単一のワークピース搬送体及び該搬送体に 設けられ、特に水圧または空気圧にて作動される単一の保持装置のみでワークピ ースを加工することができる。加工されていないワークピースは複雑でコストの 高いクランプ装置にて保持される必要はなく、単純な搬送手段を使用してワーク ピ ース交換ステーションに供給され、該ステーションから排出されることが可能で ある。確実に基本的に配列させるためには単純な位置決め装置で十分であり、該 位置決め装置によりワークピース待機場所３７に到達するワークピースは各々、 同様に配列されるので、ワークピース搬送体１５のクランプ装置により直接、ワ ークピースを把持することができ、位置は垂直方向に変えることができる。マシ ニングセンタによりワークピース交換にオペレータを必要とすることなく、完全 に自動的にワークピースを機械加工することが可能である。ワークピース搬送体 自体が、加工すべきワークピースをピックアップし、搬送***置に固定する。 明らかにマシニングセンタには、さらに自由度または各々の軸を容易に設ける ことができる。例えば、さらにワークピース搬送体１５またはターンテーブル１ １を分割し、二つの部分を垂直軸１２を横切る横方向の軸で連結することができ るであろう。横方向の軸は斜めに、即ち垂直軸１２に直角にではなく延びること ができる。従ってクランプ装置２５は必要な場合、加工時に垂直に下を向かず（ また）横方向を向き、板面４８が工具交換時、下向きであるが、側方に向けられ るように位置づけられる。 図７にはワークピース搬送体１５の変形例が示されている。変形例において搬 送体は上述したターンテーブル１１に直接、設置されるのではなく、第二ターン テーブル８５に設けられているアングルヘッド８６により第一ターンテーブル１ １に固定される。第二ターンテーブル８５は垂直軸１２に直角に延びている水平 回転軸８７を中心としてアングルヘッド８６に対して回転可能であ り、アングルヘッドは垂直軸１２を中心として回転可能である。上述した接続装 置１４及びクランプ板４７によりワークピース搬送体１５は第二ターンテーブル ８５に取り外し可能に固定される一方、アングルヘッド４６は相当する接続装置 １４により第一ターンテーブル１１に固定される。次にワークピース搬送体１５ はさらに両矢印８８に示されているように、水平回転軸８７を中心として回転可 能である。即ち実質上、空間においていかなる角度も加工可能であり、ワークピ ース２６の五つの側面を加工することができる。 ワークピース搬送体１５は、クランプ板４７の平面が水平に向けられ、クラン プ装置２５を備える板面４８が水平方向の側方に並べられるように配置される。 ワークピース搬送体１５が加工すべきワークピースをワークピース交換ステー ション３５に保持できるように、ワークピース待機場所３７にあるワークピース の側方がクランプ装置２５に係合される。ワークピース搬送体１５は位置決め装 置１６によりワークピース交換ステーション３５に移動され、ピックアップすべ きワークピース２６と並ぶまで下げられ、その後、水平方向にワークピース２６ の方へ移動し、クランプ装置２５により把持される。次にワークピース搬送体１ ５は位置決め装置１６に持ち上げられ、ワークピース２６は加工領域に移動され る。加工後、ワークピース２６は相当する方法で保管される。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年３月１４日 【補正内容】 （１）請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第２頁最下行の「なされている。」を「なされている。ワークピー ス搬送体は、クランプ装置と共に位置決め装置に、取り外し可能に配置されてい る。」と補正する。 請求の範囲 １．ワークピース（２６）を機械加工するためのマシニングセンタであって、回 転駆動可能であり、機械工具（２４）を取付けるようになされている少なくとも 一つの加工スピンドル（２３）を有する少なくとも一つの加工装置（２２、２２ ′及び２２″）を備え、該機械工具で加工領域（２８）に配置されている少なく とも一つのワークピース（２６）が加工可能であり、ワークピース搬送体（１５ ）を備え、該ワークピース搬送体（１５）に設けられているクランプ装置（２５ ）によりワークピースが取り外し可能に保持可能であり、加工装置（２２、２２ ′及び２２″）及びワークピース搬送体（１５）は互いに相対的に移動可能であ り、さらに、加工領域（２８）と加工領域（２８）の外側に設けられているワー クピース交換ステーション（３５）との間をワークピース搬送体（１５）が移動 可能となるようにするためのワークピース搬送体（１５）の位置決め装置（１６ ）と、加工すべきワークピース（２６）と加工されたワークピースとを交換する ためのグリッパとを備え、該グリッパはワークピース待機場所（３７）からのワ ークピースを上方もしくは側方からワークピース交換ステーション（３５）に受 け、該ワークピースを持ち上げて加工領域（２８）に搬送し、加工後、上方もし くは側方からワークピース交換ステーション（３５）のワークピース保管位置（ ３８）に置くマシニングセンタであって、ワークピース搬送体（１５）のクラン プ装置（２５）はグリッパを形成し、グリッパはワークピース（２６）を加工係 合状態に移動させ、各々加工すべきワークピース（２６）は、取り上げられてか らワークピース交換ステーションに新たに保管されるまで、加工装置（２２、２ ２′及び２２″）の回転している加工スピンドル（２３）に設けられている機械 工具（２４）による中間加工時も、常にグリッパ（２５）上に位置しており、ワ ークピース搬送体（１５）は、クランプ装置（２５）と共に位置決め装置（１６ ）に、取り外し可能に配置されて いることを特徴とするマシニングセンタ。 ２．ワークピース待機場所（３７）がワークピース保管場所（３８）と同じであ ることを特徴とする請求項１記載のマシニングセンタ。 ３．加工すべき又は加工されたワークピース（２６）をワークピース交換ステー ション（３５）へ及びステーションから各々、供給及び／又は除去するためのワ ークピース搬送装置（４５及び４５′）が設けられ、該ワークピース搬送装置が コ ベヤベルト又は丸い割り出しテーブルの形状を有することを特徴とする請求項 １又は２記載のマシニングセンタ。 ４．ワークピース搬送体（１５）が、底面（４８）にクランプ装置（２５）が設 けられているクランプ板（４７）を備えることを特徴とする請求項１から３のい ずれかに記載のマシニングセンタ。 ５．加工領域（２８）の下に削り屑受容経路（５３）が設けられていることを特 徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマシニングセンタ。 ６．少なくとも一つの加工装置（２２、２２′及び２２″）の加工スピンドル（ ２３）の回転軸（３２）が水平に配置されていることを特徴とする請求項１から ５のいずれかに記載のマシニングセンタ。 ７．少なくとも二つの隣接して設けられ独立して駆動される加工装置（２２′及 び２２″）が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載 のマシニングセンタ。８ ．ワークピース搬送体（１５）が線形ガイド（７６）により位置決め装置（１ ６）に取り付けられ、取り替えのために該線形ガイド（７６）に沿って変位され ることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマシニングセンタ。９ ．ワークピース交換装置（５８）が設けられていることを特徴とする請求項１ から８のいずれかに 記載のマシニングセンタ。１０ ．ワークピース交換搬送体装置（５８）がワークピース搬送体（１５及び１ ５′）の二つの積載場所（６６及び６７）を備える二分割構造のホルダ（６２） を有することを特徴とする請求項９記載のマシニングセンタ。１１ ．ホルダ（６２）が位置決め装置（１６）に設けられているワークピース搬 送体（１５）の方向及びそれとは反対方向に移動可能であることを特徴とする請 求項１０記載のマシニングセンタ。１２ ．ホルダ（６２）が交換位置と積載位置（６３）との間で、水平軸（７８） を中心として回転可能であることを特徴とする請求項１０又は１１記載のマシニ ングセンタ。１３ ．ワークピース搬送体交換装置（５８）に、異なるクランプ装置（２５）が 設けられているワークピース搬送体（１５及び１５′）のワークピース搬送体マ ガジン（５７）が接続されていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか に記載のマシニングセンタ。１４ ．ワークピース搬送体交換ステーション（９２）が設けられ、該ワークピー ス搬送体交換ステーションにおいて位置決め装置（１６）が加工作業に必要なワ ークピース搬送体（１５′）を供給装置（９３）から取り上げることを特徴とす る請求項１から１３のいずれかに記載のマシニングセンタ。１５ ．位置決め装置（１６）が必要としないワークピース搬送体（１５）を供給 装置（９３）に置くことを特徴とする請求項１４記載のマシニングセンタ。１６ ．ワークピース搬送体交換ステーション（９２）がワークピース交換ステー ション（３５）と同じであり、供給装置（９３）がワークピース搬送装置（４５ 及び４５′）により形成されることを特徴とする請求項１４又は１５記載のマシ ニングセンタ。１７ ．ワークピース搬送装置（４５及び４５′）に、供給及び／又は除去するべ きワークピース搬送体（１５及び１５′）の少なくとも一つの保持装置（９４） を設けることを特徴とする請求項１６記載のマシニングセンタ。１８ ．移動の垂直方向（７）及び第一水平方向（６）に保持される位置決め装置 （１６）によりワークピース搬送体（１５）が移動可能であり、該方向に垂直な 第二水平移動方向（１８）に加工装置（２２）が移動可能であり、ワークピース 搬送体（１５）が好ましくは垂直軸（１２）を中心として回転可能でもあること を特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載のマシニングセンタ。１９ ．少なくとも一つの加工装置（２２、２２′及び２２″）がワークピースマ ガジン（５５）及び該ワークピースマガジンに設けられている工具交換装置を有 することを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載のマシニングセンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ワークピース（２６）を機械加工するためのマシニングセンタであって、回 転駆動可能であり、機械工具（２４）を取付けるようになされている少なくとも 一つの加工スピンドル（２３）を有する少なくとも一つの加工装置（２２、２２ ′及び２２″）を備え、該機械工具で加工領域（２８）に配置されている少なく とも一つのワークピース（２６）が加工可能であり、ワークピース搬送体（１５ ）を備え、該ワークピース搬送体（１５）に設けられているクランプ装置（２５ ）によりワークピースが取り外し可能に保持可能であり、加工装置（２２、２２ ′及び２２″）及びワークピース搬送体（１５）は互いに相対的に移動可能であ り、さらに、加工領域（２８）と加工領域（２８）の外側に設けられているワー クピース交換ステーション（３５）との間をワークピース搬送体（１５）が移動 可能となるようにするためのワークピース搬送体（１５）の位置決め装置（１６ ）と、加工すべきワークピース（２６）と加工されたワークピースとを交換する ためのグリッパとを備え、該グリッパはワークピース待機場所（３７）からのワ ークピースを上方もしくは側方からワークピース交換ステーション（３５）に受 け、該ワークピースを持ち上げて加工領域（２８）に搬送し、加工後、上方もし くは側方からワークピース交換ステーション（３５）のワークピース保管位置（ ３８）に置くマシニングセンタであって、ワークピース搬送体（１５）のクラン プ装置（２５）はグリッパを形成し、グリッパはワークピース（２６）を加工係 合状態に移動させ、各々加工すべきワーク ピース（２６）は、取り上げられてからワークピース交換ステーションに新たに 保管されるまで、即ち加工装置（２２、２２′及び２２″）の回転している加工 スピンドル（２３）に設けられている機械工具（２４）による中間加工時も、常 にグリッパ（２５）上に位置していることを特徴とするマシニングセンタ。 ２．ワークピース待機場所（３７）がワークピース保管場所（３８）と同じであ ることを特徴とする請求項１記載のマシニングセンタ。 ３．加工すべき又は加工されたワークピース（２６）をワークピース交換ステー ション（３５）へ及びステーションから各々、供給及び／又は除去するためのワ ークピース搬送装置（４５及び４５′）が設けられ、該ワークピース搬送装置が 例えばコベヤベルト又は丸い割り出しテーブルに形状を有することを特徴とする 請求項１記載のマシニングセンタ。 ４．ワークピース搬送体（１５）が、底面（４８）にクランプ装置（２５）が設 けられているクランプ板（４７）を備えることを特徴とする請求項１から３のい ずれかに記載のマシニングセンタ。 ５．加工領域（２８）の下に削り屑受容経路（５３）が設けられていることを特 徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマシニングセンタ。 ６．少なくとも一つの加工装置（２２、２２′及び２２″）の加工スピンドル（ ２３）の回転軸（３２）が水平に配置されていることを特徴とする請求項１から ５のいずれかに記載のマシニングセンタ。 ７．少なくとも二つの隣接して設けられ独立して駆動される加工装置（２２′及 び２２″）が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載 のマシニングセンタ。 ８．ワークピース搬送体（１５）が位置決め装置（１６）に取り外し可能に設け られていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマシニングセン タ。 ９．ワークピース搬送体（１５）が線形ガイド（７６）により位置決め装置（１ ６）に取り付けられ、取り替えのために該線形ガイド（７６）に沿って変位され ることを特徴とする請求項８記載のマシニングセンタ。 １０．ワークピース交換装置（５８）が設けられていることを特徴とする請求項 ８又は９記載のマシニングセンタ。 １１．ワークピース交換搬送体装置（５８）がワークピース搬送体（１５及び１ ５′）の二つの積載場所（６６及び６７）を備える特に二分割構造のホルダ（６ ２）を有することを特徴とする請求項１０記載のマシニングセンタ。 １２．ホルダ（６２）が位置決め装置（１６）に設けられているワークピース搬 送体（１５）の方へ反対方向（両矢印）に移動可能であることを特徴とする請求 項１１記載のマシニングセンタ。 １３．ホルダ（６２）が交換位置と積載位置（６３）との間で、特に水平軸（７ ８）を中心として回転可能であることを特徴とする請求項１１又は１２記載のマ シニングセンタ。 １４．ワークピース搬送体交換装置（５８）に、異なるクランプ装置（２５）が 設けられているワークピース搬送体（１５及び１ ５′）のワークピース搬送体マガジン（５７）が接続されていることを特徴とす る請求項１０から１３のいずれかに記載のマシニングセンタ。 １５．ワークピース搬送体交換ステーション（９２）が設けられ、該ワークピー ス搬送体交換ステーションにおいて位置決め装置（１６）が加工作業に必要なワ ークピース搬送体（１５′）を供給装置（９３）から取り上げることを特徴とす る請求項８から１４のいずれかに記載のマシニングセンタ。 １６．位置決め装置（１６）が必要としないワークピース搬送体（１５）を供給 装置（９３）に置くことを特徴とする請求項１５記載のマシニングセンタ。 １７．ワークピース搬送体交換ステーション（９２）がワークピース交換ステー ション（３５）と同じであり、供給装置（９３）がワークピース搬送装置（４５ 及び４５′）により形成されることを特徴とする請求項１５又は１６記載のマシ ニングセンタ。 １８．ワークピース搬送装置（４５及び４５′）に、供給及び／又は除去するべ きワークピース搬送体（１５及び１５′）の少なくとも一つの保持装置（９４） を設けることを特徴とする請求項１７記載のマシニングセンタ。 １９．移動の垂直方向（７）及び第一水平方向（６）に保持される位置決め装置 （１６）によりワークピース搬送体（１５）が移動可能であり、該方向に垂直な 第二水平移動方向（１８）に加工装置（２２）が移動可能であり、ワークピース 搬送体（１５）が好ましくは垂直軸（１２）を中心として回転可能でもあること を 特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載のマシニングセンタ。 ２０．少なくとも一つの加工装置（２２、２２′及び２２″）がワークピースマ ガジン（５５）及び該ワークピースマガジンに設けられている工具交換装置を有 することを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載のマシニングセンタ。