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【発明の名称】 被加工品、特に金属被加工品を機械加工するための方法および装置
【発明者】 【氏名】アヒム ファイナウアー

【氏名】カール フロマー

【要約】 【課題】組み合わせ時間が短く、単純で経済的なデザインで、摩耗しにくい、被加工品を機械加工するための方法および装置を提供する。

【構成】被加工品1〜9は、切削工具1〜9を用いて所定の時間系列で機械加工される。各場合において、時間系列の過程で、工具受け12に取り付けられた前の切削工具3を工具マガジン32からの次の切削工具4と取り替える。前の切削工具3は、工具マガジン32の所定の保管場所56に置かれる。本発明の一局面によれば、前の切削工具は工具マガジン32に戻されるとき、空間系列における保管場所に配置され、この空間系列は機械加工動作のスタート時の空間系列とは異なり、かつ時間系列に少なくとも大きく対応する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
切削工具(20)を取り付けるための工具受け(12)を有する機械工具(10)を提供する工程と、
第1空間系列(46)において複数の切削工具(1〜9、a〜d)を搭載した複数の保管場所(34)を有する工具マガジン(32)を提供する工程と、
各場合において、前記工具受け(12)に取り付けられた前の切削工具を、所定の時間系列において、前記工具マガジン(32)からの次の切削工具と取り替え、前記前の切削工具を前記工具マガジンの所定の保管場所(54〜58)に置いて、切削工具(1〜9、a〜d)を前記時間系列において用いることにより被加工品を機械加工する工程と、
を含む、被加工品(24、30)を機械加工するための、特に金属被加工品を金属切削加工するための方法であって、
前記前の切削工具は、前記工具マガジン(32)に戻されるとき、第2空間系列(59)における前記保管場所(34)に分配され、前記第2空間系列(59)は、前記第1空間系列(46)とは異なり、前記時間系列に少なくとも大きく対応する、方法。
【請求項2】
第1切削工具(1)を用いて、被加工品(24、20)の機械加工を始め、前記第1切削工具は前記機械加工の終了後、前記工具マガジン(32)の所定の第1保管場所(50)に置かれ、後続の各切削工具(2〜9)はこれに続く所定の保管場所(54、56)に置かれ、この続く所定の保管場所は、昇順または降順に前記第1保管場所(50)に加わる、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
被加工品(24、30)が、前記前の切削工具(1)で加工されている間に、必要ならば、前記前の切削工具(1)の前記保管場所(50)が自動グリッパ(38)を用いて空にされる、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記工具受け(12)が、前記前の切削工具を直接その保管場所(34)に置く、請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記工具受け(12)が、前記次の切削工具を直接その保管場所(34)から取り出す、請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記機械工具(10)は被加工品(24、30)を機械加工するための少なくとも2つの作業区域(26、28)を有しており、各作業区域(26、28)のための前記工具マガジン(32)内に別個の切削工具セット(1〜9、a〜d)が設けられている、請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
第1セット(1〜9)の切削工具が、前記工具マガジン(32)に戻されるとき、前記第2空間系列の前記保管場所に配置され、第2セット(a〜d)の切削工具が、前記工具マガジン(32)に戻されるとき、第3空間系列の前記保管場所に配置され、前記第2および第3系列は反対方向に前記保管場所(34)を占める、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記第2系列および第3系列は、近接する保管場所(50、58)からスタートする、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記工具マガジン(32)は、回転チェーンを有し、その上に前記保管場所(34)が配置されているチェーンマガジンである、請求項1ないし8のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
切削工具(20)を取り付けるための工具受けと、第1の空間系列において複数の切削工具(20)を搭載できる複数の保管場所(34)を有する工具マガジン(32)と、さらに、所定の時間系列において前記工具マガジン(32)からの切削工具を用いた被加工品(24、30)の機械加工を制御するように設計されたコントローラ(44)とを含み、各場合において、前記時間系列の過程で、前記工具受け(12)に取り付けられた前の切削工具を前記工具マガジン(32)からの次の切削工具と取り替え、前記前の切削工具を前記工具マガジンの所定の保管場所に置くように構成されている、被加工品を機械加工するための、特に金属被加工品(24、30)を金属切削加工するための装置であって、
前記コントローラ(44)は、前記前の切削工具が前記工具マガジン(32)内に戻されると、前記前の切削工具を第2空間系列における前記保管場所(34)に戻すように設計されており、前記第2空間系列は前記第1空間系列とは異なり、前記時間系列に少なくとも大きく対応する、装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、被加工品を機械加工するための、特に金属被加工品を金属切削加工するための方法に関し、この方法は、
切削工具を取り付ける(収容する)ための工具受けを有する機械工具を提供する工程と、
第1の空間系列において複数の切削工具を搭載した複数の保管場所を有する工具マガジンを提供する工程と、
各場合において工具受けに取り付けられた前の切削工具を、所定の時間系列において、工具マガジンからの次の切削工具と取り替え、前の切削工具を工具マガジンの所定の保管場所に置いて、切削工具を前記時間系列において用いることにより被加工品を機械加工する工程と、
を含む。
【0002】
本発明は、また、被加工品を機械加工するための、特に金属被加工品を金属切削加工するための装置に関し、この装置は、切削工具を取り付けるための工具受けと、第1の空間系列において複数の切削工具を搭載できる複数の保管場所を有する工具マガジンと、さらに、所定の時間系列において、工具マガジンからの切削工具を用いた被加工品の機械加工を制御するように設計されたコントローラとを含み、各場合において、時間系列の過程で、工具受けに取り付けられた前の切削工具を工具マガジンからの次の切削工具と取り替え、前の切削工具を工具マガジンの所定の保管場所に置くように構成されている。
【背景技術】
【0003】
このような方法および装置は下記特許文献1から公知である。
この文献は、回転チェーンを有するチェーンマガジンとして設計された工具マガジンを有する機械工具を開示している。切削工具のための保管場所は、チェーン上に配置されている。切削工具は、チェーンの所定の周辺位置で、取り上げられかつ置かれる。他の周辺位置には、保管場所から切削工具を除去したり、それを保管場所に置くことができるグリッパが配置されている。機械工具の作動中には、各場合において、一連の切削工具における次の工具を有する保管場所のすぐ隣の保管場所が、このグリッパによって空にされる。前の切削工具は次の切削工具のすぐ隣に置かれるので、このようにして、工具の取り替えが非常に迅速に行なわれる。
【0004】
下記特許文献1に開示されたこの方法および装置は、実際に成功している。これらによって、前の工具で被加工品を機械加工すると同時に、次の工具に隣接する保管場所が空にされるため、工具の取り替えが迅速になり、かつ組み合わせ時間が短縮できた。さらに、この公知の装置は単純で経済的な構造を有しており、かつ使用者が工具マガジンを「無秩序に」搭載できるようになっている。すなわち使用者は、工具マガジンの搭載を、被加工品の機械加工時の順序に合わせる必要がない。
【0005】
しかしながら、この公知の方法および装置を実際に適用すると、工具マガジン内の切削工具を比較的頻繁に再配置しなければならず、その結果、回転チェーンと切削工具用の個々のホルダとの摩耗が増加する場合があることが判明した。
機械工具に関する工具マガジンの配置および作動に関して、複数のさらに他の構想がある。これに関して、たとえば、下記特許文献2、下記特許文献3、下記特許文献4、または下記特許文献5を例として参照してもよい。
【特許文献1】独国特許第 43 11 469 号明細書
【特許文献2】独国特許出願公開第 38 31 869 号明細書
【特許文献3】独国特許出願公開第 35 21 009 号明細書
【特許文献4】独国特許出願公開第 43 04 361 号明細書
【特許文献5】独国特許出願公開第 103 44 642 号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
これらの多数のコンセプトが存在するにもかかわらず、機械工具への切削工具の準備および搭載についての単純でコストがかからずかつ迅速な解決法が依然として要望されている。
この観点から、本発明の目的は、組み合わせ時間が短く、単純で経済的なデザインで、摩耗しにくい、冒頭で述べた様なタイプの方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一局面によれば、この目的は冒頭に述べたタイプの方法により達成され、この方法においては、前の切削工具は工具マガジン内に戻されるとき、第2空間系列における保管場所に(自動的に)配置され、この第2空間系列は第1空間系列とは異なり、時間系列に少なくとも大きく対応する。
本発明の他の局面によれば、この目的は冒頭に述べたタイプの装置により達成され、この装置においては、前の切削工具が工具マガジン内に戻されるとき、それらを第2空間系列における保管場所に配置するようにコントローラが設計されており、この第2空間系列は第1空間系列とは異なり、時間系列に少なくとも大きく対応する。
【0008】
新規方法および新規装置によれば、前の既に使用された切削工具は保管場所に置かれ、保管場所の空間系列内での前記保管場所の位置は、切削工具の時間系列内での前の切削工具の位置に少なくとも大きく対応する。これは、機械加工動作のスタート時またはスタート前に切削工具が保管場所に配置される空間系列とは独立して実行される。したがって本発明によれば、使用者は、工具マガジンの保管場所を「無秩序に」、すなわち互いに対していかなる所望の空間系列においても搭載できる。このことは使用者にとって非常に容易であり、かつ、たとえば他の被加工品を機械加工しなければならないときに、機械工具に関する機械加工プログラムを変更する場合に有利でもある。本発明は、工具マガジンを「無秩序に」搭載してスタートする可能性を提供するため、工具マガジンを前もって再整理する必要なしに、前の機械加工動作に続いて新しい機械加工動作を行なうことができる。(もちろん、新しい機械加工工程に必要な切削工具は工具マガジン内に存在するか追加せねばならないことは言うまでもない。しかしながら、新規方法および新規装置においては、新しい機械加工動作のスタートの前に工具マガジン搭載の最適化を行なう必要はない。もちろんこのことは補助的処置として実施可能ではある)。
【0009】
新しい機械加工プログラムによって被加工品を初めて機械加工する場合、新規方法および新規装置によれば、切削工具(それらは前もって何らかの所望の方法で、または「無秩序に」保管されていた)は、工具マガジンに戻されるとき、機械加工の時間系列における切削工具の位置に対応する保管場所に置かれるので、工具マガジン内での切削工具の自動的整理が実施される。新しいプログラムでの第1切削工具の場合、保管場所は基本的に自由に選択されてもよい。しかしながら、第1切削工具のための所定の第1保管場所を使用することが常に好ましい。
【0010】
本発明により、機械加工動作の第1サイクルの後、切削工具は、切削工具の時間系列に対応する、工具マガジン内の空間系列内に存在する。したがって、少なくとも第2機械加工工程のスタートからは、切削工具はマガジン内において必要な系列に配置されているので、機械工具は工具マガジンから迅速に切削工具を取り上げることができる。このようにして、工具変更は最低の移動距離で可能となり、そのために迅速に実施できる。さらに、機械加工工程の第1サイクルの後に、切削工具を再整理する必要はめったにない。工具マガジンの保管場所への接近数と必要なチェーン送りの数とが減らされ、したがって摩耗も減少する。
【0011】
他方、新規装置および新規方法は、冒頭に述べた基本的コンセプトから生じる利点を利用する。特に、簡単なデザインと経済的な構造とである。
たとえば均一で高質の切削を確保するために、延長された製造工程において切削工具を取り替えねばならない場合に、新規装置および新規方法のさらなる利点が得られる。新規装置および新規方法において、交換用工具(姉妹工具)を工具マガジンの所望の保管場所に置くことができる。これは、工具は最初の使用の後、必要な工具の系列の「正しい」位置に自動的に配置されるからである。さらに、プログラム変更中にも工具の再整理は実施され、その結果、切削工具の(第2)空間系列は、遅くとも新しい機械加工プログラムの第1サイクルの後に、切削工具の時間系列に再度最適に適合させられる。
【0012】
したがって、上記目的は完全に達成される。
しかしながら、完全を期して、切削工具の第2空間系列を切削工具の時間系列に正確に対応させることは、本発明の範囲内では絶対に必要なわけではないことを指摘できる。たとえば機械加工動作の系列において非常にしばしば必要とされる切削工具は、固定的に定められた保管場所に保管することができる(固定位置コーディング)ので、工具マガジンの必要な移動を最小にするように選択できる。したがって、このような「固定コーディングされた」切削工具は実際に提供された系列から脱落することになる。
【0013】
さらに、サイズの「大きすぎる」切削工具は、工具マガジン内のある保管場所に置くだけでよいと言える。この場合もまた、大きすぎる切削工具は実際に提供された系列から脱落することになる。この点および他の特別な場合を考えると、切削工具の第2空間系列が時間系列に少なくともおよそ対応しておれば、本発明の範囲内において充分である。しかしながら、切削工具の第2空間系列と時間系列とが一致していればしているほど、本発明の利点がいっそう明確になることを、当業者は理解するであろう。
【0014】
本発明の改良形態において、被加工品の機械加工を第1切削工具で始めるが、この第1切削工具は機械加工の終了後、工具マガジンの所定の第1保管場所に置かれ、後続の切削工具はこれに続く所定の保管場所に置かれ、この所定の後続の保管場所は、昇順または降順に第1保管場所に加わる。
この改良形態は、本発明方法を実施するために簡単で経済的である。一方、冒頭で述べた上記特許文献1による方法および装置においては、各場合の前の工具の保管場所は、次の工具の保管場所の関数として選択されていたが、この実施形態によれば、いまや各場合において前の切削工具が前の切削工具の保管場所を決定する。
【0015】
さらに他の改良形態において、被加工品が前の切削工具で加工されている間に、必要ならば、前の切削工具の保管場所は自動グリッパを用いて空にされる。
本発明のこの改良形態において、現在使用している切削工具を置くのに必要な保管場所は、必要ならば現在の機械加工動作と同時に空にされる。その結果、第1切削工具を置いている間の遅延時間も既に最小化される。
【0016】
さらに他の改良形態においては、スピンドルが前の切削工具を直接その保管場所に置く。さらに、もしスピンドルが次の切削工具をその保管場所から直接取り上げるならば、好ましい。
これらの2つの改良形態によれば、工具の取り替えは、「ピックアップ」法により行なわれる。すなわちスピンドルが工具マガジン内の切削工具に直接到達する。あるいは、工具マガジンと工具受けとの間で切削工具を移送するグリッパが設けられた他の改良形態においても、本発明は実現できる。この最後に述べた場合では、対応するグリッパが前の切削工具の保管場所を空にするために使用されるなら、有利である。
【0017】
スピンドルが工具受けの役割を果たすならば、ピックアップ法は本発明に関して特に有利である。これは、スピンドルが一般に非常に速く駆動され、したがって「正しい」時間系列に整理された切削工具に非常に迅速に到達できるからである。
他の改良形態において、スピンドルが前の切削工具をその保管場所に直接置き、一方、次の切削工具は別のグリッパによってその保管場所から取り除かれる。この場合、別のグリッパがヘッドストックと連結されておれば、次の切削工具のスピンドルへの挿入が実施でき、一方、スピンドルは(別のグリッパと共に)機械加工位置へ戻るので、有利である。特に、この改良形態により、短い組み合わせ時間が実現できる。
【0018】
さらに他の改良形態において、機械工具は被加工品が機械加工される作業区域を少なくとも2つ有しており、各作業区域のための工具マガジン内に別個の切削工具セットが設けられている。
被加工品の供給および除去(はずすこと)に時間がかかる場合、この改良形態は有利である。なぜならば、被加工品は一方の作業区域ですでに機械加工が可能であり、その一方で、他方の作業区域では新しい被加工品が搭載されているからである。2つの別個の切削工具を配備することによって、取り替え時間の短縮が可能であり、したがって各機械加工動作において非常に効率的な製造が得られる。
【0019】
さらに他の改良形態において、第1セットの切削工具が工具マガジンに戻されるとき、第2空間系列の保管場所に配置され、第2セットの切削工具が工具マガジンに戻されるとき、第3空間系列の保管場所に配置され、第2系列および第3系列は反対方向に保管場所を占める。
この改良形態において、これら2つのセットの切削工具はそれぞれ本発明に従って整理される。この場合、反対方向に保管場所を占めることは、存在する保管場所が、少ない管理努力で2つのセットの工具に割り当てられるという利点を有する。
【0020】
これは、特に、第2系列および第3系列が近接する保管場所で開始される場合に適用される。なぜならば、保管場所が「共通」位置から反対方向に埋められていき、工具セットが互いに「衝突」しないからである。
あるいは、他の改良形態においては、切削工具の第2空間系列および第3空間系列が他の内側に入れ子になるように工具マガジンの保管場所に割り当てられる。この改良形態により、作業が2つ(またはそれ以上)の作業区域において重なり合って実施されると、工具マガジンにおける供給のための移動が減少する。したがって、必要なマガジンの移動をさらに減らすことができる。
【0021】
さらに別の改良形態において、工具マガジンは、回転チェーンを有し、その上に保管場所が配置されているチェーンマガジンである。
チェーンマガジンは実際に有効であることが分かっている。それらは本発明の実現に特に適している。なぜならば、2つのセットの切削工具を工具マガジン内に反対方向に配置しなければならない場合でさえ、回転チェーン上の保管場所は非常に簡単に昇順または降順に占められるからである。
【0022】
上記の特徴およびさらに下記に述べる特徴は、それぞれ特記した組み合わせだけでなく、本発明の範囲から逸脱せずに他の組み合わせおよび単独で使用できることは、言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明の例示の実施形態を添付図面を参照して以下に詳述する。
本新規装置の例示の実施形態を、図1において全体として参照番号10で示す。
ここにおいて、装置10は、金属被加工品を機械加工する機械工具であり、特に、フライス加工、ドリル空け(穿孔)、カットオフ研削、ネジ切りなどの機械加工動作を十分に自動化できる、いわゆる複合工作機械(マシニングセンタ)である。装置10は、ヘッドストック14に配置されたスピンドル12を有する。ここで、ヘッドストック14は、複数の空間方向に可動であり、それは矢印16、18で表されている。本発明の好ましい実施形態において、ヘッドストックは、通常X、Y、Z軸で表される、互いに直角を成す3方向に可動な可動カラム上に配置されている。しかしながら、本発明はこのような可動カラム機械に限定されず、たとえば、ワークスピンドルが少なくとも部分的に固定されていて、被加工品を移動させる機械工具において使用してもよい。さらに本発明は、水平ワークスピンドルおよび/または複数のワークスピンドルを有する機械工具においても有利に使用できる。
【0024】
スピンドル12の自由端には、切削工具20が締め付け固定される工具受けが設けられている。このタイプの機械工具によくあるように、切削工具は、いわゆる工具ホルダによりスピンドル12の工具受けに締め付け固定される。しかしながら、本発明の説明においては、簡潔にするために、フライスヘッドまたはネジカッターのような実際の切削工具と工具ホルダとを区別していない。機械工具が工具ホルダと共に使用されるならば、「切削工具」という言葉は、その両方の部品を等しく包含する。切削工具がワークスピンドルの工具受けに直接締め付け固定される機械工具においては、もちろんそのような切削工具だけを意味する。
【0025】
被加工品24を機械加工するために、切削工具20はスピンドル12により、スピンドル軸22の周りを回転する。ここにおいて、被加工品24は、動作台26上に締め付け固定されている。または、同じ設定でさらに回転操作できるように、被加工品24をワークスピンドルに締め付け固定してもよい。さらに、本発明は、基本的に、単純な旋盤においても使用できる。
【0026】
この図において参照番号28で表されている第2動作台上に、第2被加工品30が締め付け固定されている。被加工品24が動作台26から除去されている間、または動作台26に新しい被加工品が載置されている間、動作台28は被加工品30を機械加工するために使用される。ここにおいて、動作台26、28は、被加工品24、30をワークスピンドル12で交互に機械加工するための2つの機械加工区域を象徴している。他の実施形態において、本発明は唯一の機械加工場所を有する機械工具および/または複数のワークスピンドルを有する機械工具においても同様に使用できる。
【0027】
参照番号32は、切削工具(ここでは工具ホルダをともなう)を収容するための複数の保管場所を有する工具マガジンを示す。図2ないし図9に示されているように、工具マガジン32は、ここでは回転チェーンを有するチェーンマガジンとして実現されている。保管場所34は回転チェーンによって軸36の周囲に可動であり、その結果、工具取り替えのために個々の保管場所34が交互に適切な移送位置に来ることができる。
【0028】
参照番号38は、チェーンの外周に配置されたグリッパを示す。ここでは、グリッパ38は矢印40の方向に可動であり、したがって切削工具20´を保管場所34から除去するか、または保管場所34に挿入することができる。さらに、工具マガジン32内において再整理を行なうために、切削工具20´をグリッパ38により一時的に保管することができる。
【0029】
ここでは工具の変更はピックアップ法で行なわれる。すなわちスピンドル12は移送位置(参照番号12´および14´)へ移動することができ、その位置でスピンドル12は保管場所34から直接切削工具を取り上げるか、またはそれを保管空間34に置くことができる。または、工具マガジン32とワークスピンドル12との間の切削工具の移送は、グリッパ(この図ではそれ以上詳細に図示されていない)によって実施できる。とくに、グリッパ38が工具マガジン32とワークスピンドル12との間の切削工具の移送を行えるように、装置10を構成することができる。しかしながら、現在の視点からすると、グリッパ38がほぼ固定された位置に(矢印40の方向への移動は別として)配置されている図1の構成とピックアップ法による工具変更とは、単純で経済的な構造として好ましい。
【0030】
参照番号42は、機械加工区域と装置10の可動部とを囲うエンクロジャーを示す。エンクロジャー42は、複数の部分からなってもよく、かつ/または、工具マガジン32は、機械加工区域とスピンドル12とのためのエンクロジャーの外側に配置されていてもよい。
参照番号44は、装置10の動作系列と冷却媒体、圧縮空気などの供給とを制御するコントローラを示す。この目的のために、使用者によって、ある製造工程のために準備された機械加工プログラムが、コントローラ44のメモリに公知の方法でロードされている(ここでは別個に示されていない)。本発明の実施形態において、コントローラ44は切削工具を新規方法により工具マガジン32内に置くように設計されている。
【0031】
下記の新規方法の好ましい実施形態の説明において、同一符号は上記と同一の部材を示す。さらに、ここには2つのセットの切削工具が示されており、第1セットの切削工具は連続して1〜9の番号を付されており、第2セットの切削工具はa〜dで示されている。たとえば、工具1〜9を有する第1工具セットは、第1機械加工区域26において被加工品24を機械加工するために使用され、他方、第2セットの工具a〜dは、第2機械加工区域28において被加工品30を機械加工するために使用される。
【0032】
図2は、被加工品24に対する機械加工動作開始時の状態を示す。切削工具1〜9は、マガジン32内において第1空間系列46に存在し、この第1空間系列46は、マガジン内の工具の割り当てに関して非常に順序が乱れている。第1セットの第1切削工具1は既にワークスピンドル12内に締め付け固定されている。被加工品24は切削工具1で機械加工され、これは、機械加工工程の時間系列における第1機械加工工程を構成する。
【0033】
既に述べたように、切削工具1〜9は、極めて整理されていない状態で、すなわち無秩序状態で工具マガジン32内に置かれている。しかしながら、コントローラ44はどの切削工具20がどの保管場所34に入っているかを認識している。この情報は、工具マガジン32の搭載の間に、それ自体公知の仕方でコントローラ44に伝えられる。
切削工具1を用いた機械加工動作が終了した後、スピンドル12は切削工具1を所定の保管場所50に置く。チェーンマガジンの保管場所は、その後、スピンドルが移送位置で第2の切削工具を掴むことができるような距離だけ矢印52の方向に移動する。この状態は図3に示されている。
【0034】
いったんスピンドル12が切削工具2をはずして被加工品24に対する機械加工動作が続けられると(またはこれと同時に)、第1保管場所50に隣接して配置されている保管場所54は、グリッパ38により空にされる(図4)。次にチェーンマガジン32は、空の保管場所54がスピンドル12に対して移送位置に来るように、移動する。切削工具2は、切削動作が終了した後、保管場所54に置かれる(図5)。
【0035】
図6によれば、次にチェーンマガジン32は、スピンドル12が切削工具の時間系列における第3切削工具を掴むことができるような距離だけ移動する。次にチェーンマガジン32は、保管場所54に隣接して配置されている保管場所56をグリッパ38が空にできるように、図7に従って移動する。
図8によれば、チェーンマガジン32は、次に、空の保管場所56がスピンドル12に対して移送位置に来るような距離だけ再度移動する。スピンドル12が切削工具3を保管場所56に置くと、切削工具1、2,3の空間系列における切削工具3の空間位置は、切削工具が被加工品24の機械加工時に使用される時間系列に対応する。
【0036】
図2ないし図8を参照して示される工程は、(第1の)被加工品24の機械加工中に、対応して繰り返される。理解できるように、第1セットの工具は、この過程において、切削工具の時間系列に対応する空間系列59内に整理される。いったん第1セットの工具が全て使用されると、切削工具1〜9は、マガジン32内において、後続製造運転時に工具を迅速にはずすことができるような整理された配置状態に置かれる。これは、工具マガジン32は、個々の保管場所の距離だけ移動されねばならないからである。この状態は図9に示されている。
【0037】
被加工品30が第2機械加工区域28において最初に機械加工されるとき、第2工程の切削工具a〜dは、対応する方法で整理される。図9に示されているように、第2工程の第1切削工具、したがってここでは切削工具aが、第1セットの第1切削工具1のための第1保管場所50に隣接する保管場所58に置かれると、好ましい。さらに、図9に矢印60および矢印62で示されているように、第2セットの切削工具a〜dが、第1セットの切削工具1〜9とは反対方向において保管場所34に配置されると、好ましい。たとえば、第1セットの工具1〜9を昇順に保管場所へ配置し、他方、第2工程の工具a〜dを降順に保管場所に配置する。この実施形態において、もし工具マガジン32の中の使用できる保管場所の数が全体として充分であれば、工具マガジン32の保管場所には、2つの工具セットの切削工具の数とは極めて無関係に工具を配置することができる。
【0038】
図9による保管場所への配置の代わりに、他の実施形態においては、第1セットの切削工具1〜9と第2セットの切削工具a〜dとを、一方を他方の内側に入れ子にしてまたは交互になるようにして保管場所に配置することが好ましい。被加工品24、30が機械加工区域において少なくとも部分的に重なった状態で機械加工されるならば、この代替の方法は有利である。
本発明のこれらの好ましい実施形態において、スピンドル12は保管場所から切削工具を取り、それらを再び保管場所に置く(ピックアップ法)。図9に模式的に示されているその変形においては、好ましくはスピンドル12に締め付け固定された切削工具を置くと同時に、別のグリッパ66を用いて切削工具を保管場所から取り上げることができる。次いで、スピンドル12が機械加工位置に戻るときに、新しい切削工具をグリッパ66により締め付け固定することができる。
【0039】
もし切削工具、たとえば第1セットの切削工具3が、被加工品24の機械加工過程において繰り返し必要ならば、本発明の好ましい実施形態においては、工具マガジン32の再整理動作の回数を減らすために、再整理は再度行なわれない。換言すれば、切削工具が第1製造運転の過程で整理されるとすぐに、新規装置は切削工具のいわば「バーチャル固定位置コーディング」を伴って動作を行なう。工具の取り付け回数を最小にするために、繰り返し必要な切削工具は複数の同一の切削工具により置換することが可能であり、これらの工具は次に機械加工工程の時間系列にしたがって工具マガジン32内に置かれる。
【0040】
切削工具が大きすぎて複数の保管場所34を占めるようであれば、切削工具の空間系列の外部に存在する固定保管場所をこの大きすぎる切削工具に割り当てることができる。その結果、管理コストおよびそれに伴うコントローラ44内の対応制御プログラムが簡素化される。他の実施形態においては、互いに隣接する3つの保管場所34が大きい寸法の切削工具のために指定されており、その切削工具は指定された保管場所の中央に置かれる。この実施形態は、このようにして大きすぎる切削工具を切削工具の空間系列内に整理し、したがってこの場合にも工具の取り付け回数を減少させることができる。
【0041】
製造工程において切削工具を取り替えるために設けられている姉妹工具は、所望のいかなる保管場所にも置くことができる。姉妹工具が被加工品を初めて機械加工するために使用されるとすぐに、その姉妹工具はさらなる機械加工工程の時間系列におけるその位置に対応する保管場所に置かれる。したがって、姉妹工具は切削工具の空間系列内に自動的に整理される。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本新規な装置の第1の例示の実施形態の略図である。
【図2】切削工具を最初に搭載する図1の装置の工具マガジンの略図である。
【図3】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【図4】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【図5】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【図6】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【図7】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【図8】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【図9】本発明の例示の実施形態による、保管場所に切削工具をかわるがわる配置する図2の工具マガジンを示す。
【出願人】 【識別番号】501254852
【氏名又は名称】シュタマ マシーネンファブリーク ゲーエムベーハー
【出願日】 平成19年6月15日(2007.6.15)
【代理人】 【識別番号】100087701
【弁理士】
【氏名又は名称】稲岡 耕作

【識別番号】100101328
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 実夫

【識別番号】100103517
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 寛之


【公開番号】 特開2008−887(P2008−887A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2007−158818(P2007−158818)