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工作機械 - 特開2008−23703 | j-tokkyo
トップ :: B 処理操作 運輸 :: B23 工作機械;他に分類されない金属加工

【発明の名称】 工作機械
【発明者】 【氏名】ヨハン マル

【氏名】ステファン カドルブスキ

【要約】 【課題】同様の機能性を有するがより安価に構築される工作機械を提供すること。

【構成】それぞれ第1の機能支持ユニット1及び第2の機能支持ユニット11の移動性を画定する少なくとも2つの移動軸2、10を有する工作機械において、第1の機能支持ユニット1だけが、その独自のサーボ駆動を提供され、一方、第2の機能支持ユニット5は、係合状態と分離状態との間で切り替え可能であるカプラ・ユニット13を通して第1の機能支持ユニット1の移動によって駆動される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースと、第1及び第2の移動軸(2、7)と、制御値に応答する駆動モータによって動力が与えられる第1の変位アクチュエータ・ユニットによって、前記第1の移動軸(2)に対応する第1の変位経路に従って前記ベースに対する移動を可能にされる第1の機能支持ユニット(1;24)と、第2の変位アクチュエータ・ユニットによって、第2の移動軸(7)に対応する第2の変位経路に従って移動可能な第2の機能支持ユニット(5;26)とを備え、前記第2の変位アクチュエータ・ユニットは、係合状態と分離状態との間で切り替え可能な第1のカプラ・ユニット(13;32)を備え、前記第2の変位アクチュエータ・ユニットは、駆動入力セクションも備え、前記駆動入力セクションは、前記第1のカプラ・ユニット(13;32)の係合状態で、前記第1の機能支持ユニット(1;24)が前記第1の移動軸に対応する変位経路に沿って移動されるとき、前記第1の機能支持ユニット(1;24)の前記移動によって駆動可能であり、前記第2の変位アクチュエータ・ユニットは、さらに駆動出力セクションを備え、前記駆動出力セクションは、前記駆動入力セクションによって駆動され、且つその第2の変位経路に沿って前記第2の機能支持ユニット(5;26)の前記移動を駆動することを特徴とする工作機械。
【請求項2】
前記第1の移動軸(2)は、線形移動の軸であ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】
前記第2の変位アクチュエータ・ユニットは、第2のカプラ・ユニット(14;33)を備え、前記第2のカプラ・ユニット(14;33)は、前記第2の変位アクチュエータ・ユニットが所定位置に固定される係合状態と、第2の変位アクチュエータ・ユニットが移動を駆動するために解放される分離状態との間で、前記第1のカプラ・ユニット(13;32)の反対の向きに切り替え可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の工作機械。
【請求項4】
前記第2の変位アクチュエータ・ユニットの前記駆動入力セクション及び前記駆動出力セクションは、その長手方向軸が、前記線形移動の軸(2)に平行に延びる堅固なロッド(12)の軸方向に離間された部分であることを特徴とする請求項2又は3に記載の工作機械。
【請求項5】
前記第1のカプラ・ユニット(13)は、クランピング要素を備え、前記駆動入力セクションを形成する前記ロッド(12)の前記部分は、前記第1のカプラ・ユニット(13)の前記係合状態で堅くクランピング可能であ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】
前記第1のカプラ・ユニット(13)は、前記第1の機能支持ユニット(1)上に固定取り付け状態で保持され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】
前記第2のカプラ・ユニット(14)は、クランピング要素を備え、前記駆動出力セクションを形成する前記ロッド(12)の前記部分は、前記第2のカプラ・ユニット(14)の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項3及び請求項4から6までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項8】
前記第2のカプラ・ユニット(14)は、前記ベースに固定取り付け状態で保持され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】
前記第2の変位アクチュエータ・ユニットの前記駆動入力セクション及び前記駆動出力セクションは、ピストン・シリンダ・ユニットによってそれぞれ形成され、前記ピストン・シリンダ・ユニットは、圧力媒体によって作動され、そのピストンは、それぞれシリンダ(28、29)から突出するピストン・ロッド(30、36)に接続され、各シリンダ内の前記ピストンによって互いから分離された室は、前記2つのピストン・シリンダ・ユニット間に延びる圧力流体導管(34、35)によって他方のシリンダのそれぞれの室に接続されることを特徴とする請求項2又は3に記載の工作機械。
【請求項10】
前記ピストン・シリンダ・ユニットを作動する前記圧力媒体は、流体圧力媒体であることを特徴とする請求項9に記載の工作機械。
【請求項11】
前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記ピストン・ロッド(30)は、前記線形移動の軸に平行に延びることを特徴とする請求項9又は10に記載の工作機械。
【請求項12】
前記第1のカプラ・ユニット(32)は、クランピング要素を備え、前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記ピストン・ロッド(30)は、前記第1のカプラ・ユニット(32)の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項9から11までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項13】
前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットは、前記第1の機能支持ユニット(24)上に固定取り付け状態で保持され、且つ前記第1のカプラ・ユニット(32)は、前記ベース(21)上に固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項12に記載の工作機械。
【請求項14】
前記駆動入力を形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットは、前記ベース(21)上に固定取り付け状態で保持され、且つ前記第1のカプラ・ユニット(32)は、前記第1の機能支持ユニット(24)上に固定取り付け状態で保持されることを特徴とする請求項12に記載の工作機械。
【請求項15】
前記第2のカプラ・ユニット(33)は、クランピング要素を備え、前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記ピストン・ロッド(30)は、前記第2のカプラ・ユニット(33)の前記係合状態で堅くクランピング可能であることを特徴とする請求項9から14までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項16】
前記第2のカプラ・ユニット(33)は、前記駆動入力セクションを形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記シリンダ(28)上に固定取り付け状態で保持され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】
前記駆動入力セクション及び前記駆動出力セクションをそれぞれ形成する前記ピストン・シリンダ・ユニットの前記シリンダ(28、29)は、等しい内部断面積を有することを特徴とする請求項9から16までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項18】
前記第2の移動軸(10)は、線形移動の軸であることを特徴とする請求項1から17までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項19】
前記第2の移動軸(7)は、回転移動の軸であることを特徴とする請求項1から17までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項20】
伝達機構体は、前記駆動出力セクションの変位の方向又は長さを変更するために、前記第2の機能支持ユニット(5)と前記駆動出力セクションとの間に配置されることを特徴とする請求項1から19までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項21】
ツール(3;25)は、前記第1の機能支持ユニット(1;24)上に配置され、且つ冷却剤ノズル(6;27)は、前記第2の機能支持ユニット(5;26)上に配置されることを特徴とする請求項1から20までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項22】
前記第1の機能支持ユニットは、第1のキャリッジ(24)が前記ベース(21)に対して移動されることを可能にする形態で、前記ベース(21)上に制限される前記第1のキャリッジ(24)であることを特徴とする請求項1から21までのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項23】
前記第2の機能支持ユニットは、第2のキャリッジ(26)が前記第1の機能支持ユニット(24)に対して移動されることを可能にする形態で、前記第1の機能支持ユニット(24)上に制限される前記第2のキャリッジ(26)であることを特徴とする請求項1から22まで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、工作機械に関し、この工作機械は、ベースと、第1及び第2の移動軸と、制御値に応答する駆動モータによって動力が与えられる第1の変位アクチュエータ・ユニットによって、第1の移動軸に対応する第1の変位経路に従ってベースに対する移動を可能にされる第1の機能支持ユニットと、第2の変位アクチュエータ・ユニットによって、第2の移動軸に対応する第2の変位経路に従って移動を可能にされる第2の機能支持ユニットとを備える。
【背景技術】
【0002】
特に、例えば歯車ブランク又は粗く切断された歯車などの加工片、及びミル・カッター又は研削ウォームなどのツールが、この種の工作機械内の機能支持ユニットに固定される。それらの移動軸に従って機能支持ユニットを移動することによって、ツールと加工片との間の係合は、実行される加工プロセスによって必要なように確立される。それらのそれぞれ移動軸に従って機能支持ユニットを駆動する変位アクチュエータ・ユニットは、通常、各移動軸のための専用の制御された駆動モータを備える。駆動モータの制御から生じる機能支持ユニットのそれぞれの変位で、実行される加工プロセスによって必要なようにツールと加工片との間の相対移動は、必要な高い程度の精度で設定される。他の機能支持ユニットは、例えば、処理領域に冷却剤を送出する噴霧ノズルのためのキャリアとして作用する。この機能支持ユニットの移動性のために、ツールに対する距離又は加工片に対する距離は、所望なように設定されることができる。しかしながら、それ自体の専用の制御された駆動モータを各移動軸に提供することによって、工作機械の製造を高価にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この問題に関して、本発明は、同様の機能性を有するがより安価に構築される、冒頭で概略を述べた種類の工作機械を提供する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明によれば、この目的は、以下の概念を通して満たされ、第2の変位アクチュエータ・ユニットは、係合状態と分離状態との間で切り替えられることができる第1のカプラ・ユニットを有し、第2の変位アクチュエータ・ユニットは、駆動入力セクションをさらに有し、駆動入力セクションは、第1のカプラ・ユニットの係合状態で、第1の機能支持ユニットが第1の変位経路に沿って変位されるとき、第1の機能支持ユニットの移動によって駆動されることを可能にし、第2の変位アクチュエータ・ユニットは、さらに駆動出力セクションを有し、駆動出力セクションは、駆動入力セクションによって駆動され、且つ駆動出力セクションを通して、第2の機能支持ユニットは、第2の変位経路に沿った変位のために駆動される。
【0005】
本発明は、移動軸が完全に独立した自由度を示さないなら、移動軸は、必ずしも専用の駆動モータを有する個別の駆動機構体によって作用される必要がないとの観測から始まった。むしろ、本発明によれば、第2の機能支持ユニットのための専用の駆動モータは省かれ、第2の機能支持ユニットを移動するための動力は、その制御された駆動モータによって駆動される第1の機能支持ユニットの移動から導かれる。この概念の下、第1のカプラ・ユニットがその係合状態にあるとき、第2の変位アクチュエータ・ユニットは、その駆動出力セクションで、第1の機能支持ユニットからのその駆動入力セクションに導入される移動を第2の機能支持ユニットの移動に変換する。他方、第1のカプラ・ユニットがその分離状態に切り替えられたとき、第2の機能支持ユニットは、分離の瞬間まで移動される第2の変位経路に対応する位置に留まる。したがって、本発明による設計構成は、必ずしも、第2の機能支持ユニットを第1の機能支持ユニットとは無関係に常時移動する必要がない場合に、工作機械における多くの要件を満たす。例えば、本発明により構成された工作機械において、第2の機能支持ユニットの第2の変位経路は、第2の機能支持ユニットが第1の機能支持ユニット上に配置されるなら、第2の機能支持ユニットが、機械のベースに対して静止して維持されるように、第1の機能支持ユニットの第1の変位経路とは厳密に反対側であることができる。他方、相対移動、及びしたがって第1の機能支持ユニットと第1の機能支持ユニット上に配置された第2の機能支持ユニットとの間の相対位置変化を一時的に生成することは、第1のカプラ・ユニットの適切な切り替えを介して可能である。
【0006】
本発明の概念は、第1の移動軸が線形移動の軸である場合に特に用いられることができる。この場合、第1のカプラ・ユニットがその係合状態にあるとき、第2の変位アクチュエータ・ユニットの駆動入力セクションは、第1の機能支持ユニットの線形移動を共有する。
【0007】
さらなる有利な実施例は、以下の概念に基づく、すなわち、第2の変位アクチュエータ・ユニットは、第2のカプラ・ユニットを含み、第2のカプラ・ユニットは、第2の変位アクチュエータ・ユニットが固定される係合状態と、第2の変位アクチュエータ・ユニットが移動を駆動するために解放される分離状態との間で、第1のカプラ・ユニットの反対の向きに切り替えられることができる。したがって、第2のカプラ・ユニットは、第1のカプラ・ユニットの分離の瞬間まで生じる第2の変位に対応する位置に、第2の機能支持ユニットを固定する。これは、第1の機能支持ユニットから生じる駆動動力が、再び第2の機能支持ユニットに動力を与えるように、第2のカプラ・ユニットが分離され、且つ第1のカプラ・ユニットが係合状態に戻るまで、この位置が、不安定な力の存在でも維持されることを確実にするように作用する。
【0008】
本発明の重要な実施例によれば、第2の変位アクチュエータ・ユニットの駆動入力セクション及び駆動出力セクションは、その長手方向軸が、線形移動の軸に平行に延びる堅固なロッドの軸方向に離間された部分である。第1のカプラ・ユニットの係合状態において、このロッドは、第1の機能支持ユニットが移動する方向に応じて第1の機能支持ユニットによって沿って押され又は引かれ、この変位移動を通して、ロッドは、第2の機能支持ユニットを駆動するために必要な移動動力を提供する。
【0009】
実際の処置として、第1のカプラ・ユニットは、クランピング要素を備え、駆動入力セクションを形成するロッドの部分は、第1のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができる。第1のカプラ・ユニットのこの構成は、動作におけるその高い信頼性によって、且つその単純な構成によって区別される。第2のカプラ・ユニットは、クランピング要素を備え、駆動出力セクションを形成するロッドのセクションは、第2のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができる概念で、同様な利点を得ることができる。
【0010】
本発明の他の概念によれば、第2の変位アクチュエータ・ユニットの駆動入力セクション及び駆動出力セクションは、ピストン・シリンダ・ユニットによってそれぞれ形成され、ピストン・シリンダ・ユニットは、圧力媒体によって作動され、その位置に接続され且つシリンダから突出するピストン・ロッドを有し、各シリンダ内のピストンによって互いから分離された室は、2つのピストン・シリンダ・ユニット間に延びる圧力流体導管によって他方のシリンダのそれぞれの室に接続される。
【0011】
この構成におけるシリンダの対応する室が、圧力媒体導管によって互いに接続されるので、1つのピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドに導入された移動は、圧力媒体の変位に作用し、したがって、ピストン及びしたがって他方のピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドを、またふさわしい程度だけ移動させる。2つのシリンダが、等しい内側断面積を有するなら、2つのピストン・ロッドは、変位の等しい量だけ移動する。
【0012】
駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドが、線形移動の軸に平行に延びることは、特に実際に重要である。
【0013】
原動力を第2の変位アクチュエータ・ユニットに導入するための可能な構成として、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットは、第1の機能支持ユニット上に取り付けられ、且つ第1のカプラ・ユニットは、機械のベース上に取り付けられる。代わりに、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットが、機械のベース上に取り付けられ、且つ第1のカプラ・ユニットが、第1の機能支持ユニット上に取り付けられることも可能である。
【0014】
第2の変位アクチュエータ・ユニットがロッドを含む前述の実施例におけるように、第1のカプラ・ユニットが、クランピング要素を備えるなら、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドが、第1のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができ、且つ/又は第2のカプラ・ユニットが、クランピング要素を備えるなら、駆動出力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドが、第2のカプラ・ユニットの係合状態で堅くクランピングされることができる、ピストン・シリンダ・ユニットを有する実施例においても実際的である。
【0015】
本発明の概念は、第2の移動軸が線形移動の軸である場合に特に用いられる。
【0016】
伝達機構体が、駆動出力セクションの変位の方向又は長さを変更するために、第2の機能支持ユニットと駆動出力セクションとの間に配置されることも可能である。
【0017】
本発明の重要な適用の実施例として、ツールは、第1の機能支持ユニット上に配置され、且つ冷却剤ノズルは、第2の機能支持ユニット上に配置される。第2の機能支持ユニットの移動が、第1の機能支持ユニットの移動から導かれることができるので、ツールからの冷却剤ノズルの距離は、最適に調整されることができる。これは、ツール、例えば研削ウォームが、冷却剤ノズルの距離が適宜に再調整されなければならないように、磨耗及び以降のトリミングのために、その動作寿命にわたってその径方向寸法において連続してより小さくなる場合に特に重要である。
【0018】
第1及び第2の機能支持ユニットが、第1及び第2の可動支持キャリッジによって構成される多くの適用の特徴である。これは、第1のキャリッジが、機械のベース上に可動に支持され、且つ/又は第2のキャリッジが、第1のキャリッジ上に可動に支持される可能性を特に含む。
【0019】
この場合に、第1のキャリッジは、例えばツール保持キャリッジであることができ、第2のキャリッジは、冷却剤ノズルを保持するように作用することができる。2つのピストン・シリンダ・ユニットを有する第2の変位アクチュエータ・ユニットを使用することによって、冷却剤ノズルを担持する第2のキャリッジが、第1のキャリッジの作用に関連する移動に関わらず機械のベースに対して静止したままであり、したがって、第2のキャリッジが、機械のベース上の静止位置を有する加工片キャリアに対して所定位置に留まるように、2つのキャリッジのための等しい大きさの反対側の変位を達成することができる。
【0020】
互いに反対の向きで切り替え可能であるカプラ・ユニットを用いて、必要であれば、機械のベースに対する第2のキャリッジの位置を変更することも可能である。これを達成するために、駆動入力セクションを形成するピストン・シリンダ・ユニットのピストン・ロッドは、第2のカプラ・デバイスによって所定の場所にクランピングされることができ、一方、場合によってあり得る、機械のベースに対する又はツール保持キャリッジに対するこのピストン・ロッドのクランピングを作用する第1のカプラ・ユニットは、その分離状態に切り替えられ、それによってそのクランプ保持は解放される。2つのクランピング・デバイスのこの動作状態において、第2のキャリッジは、ツール保持キャリッジとともに移動される。ツール保持キャリッジの非常に正確に動作する第1の変位アクチュエータ・デバイスは、この場合に、第2のキャリッジの位置付けのために使用されることができる。一旦、第2のキャリッジが、静止加工片キャリアに対する又はその上に配置された加工片に対する前述の位置に到達すると、切り替え状態は、ツール保持キャリッジの移動とは無関係に、第2のキャリッジは、加工片キャリアに対して静止したままであるように、2つのカプラ間で変更される。
【0021】
本発明は、図面を参照してより詳細に以降に説明される。
【実施例】
【0022】
図1に斜視図で示される工作機械の一部の図示において、第1のキャリッジ1の形態の第1の機能支持ユニットは、図1に示されていない機械ベースに関連して、第1のキャリッジが、図1に示される軸2に平行に延びる第1の線形移動の軸に沿って移動することができるように、制限される。この第1の移動軸に沿ったキャリッジ1の移動は、制御値に応答し且つサーボ・モータによって形成される駆動モータ(同様に図示されず)によって動力が与えられる、図1に詳細には示されない第1の変位アクチュエータ・ユニットによって行われる。第1のキャリッジ1は、例えば、その回転軸が軸2に平行に延びる歯車研削ウォームの形態で、回転駆動装置に接続されるツール3を保持する。
【0023】
図1による工作機械は、第2のキャリッジ11の形態の第2の機能支持ユニットをさらに有し、第2のキャリッジ11は、軸2に垂直な軸10に平行に延びる第2の線形移動の軸に沿った機械のベースに対する第2のキャリッジ11の移動を可能にする方法で制限される。
【0024】
軸2及び10が、図1でともに見られるそれぞれの図面の平面に対して平行に延びる図1a及び図1bからさらに明らかなように、軸10に平行な線形移動のその軸に沿ったキャリッジ11の移動は、キャリッジ11上に配置されたラック51とかみ合うピニオン歯車50によって駆動される。ピニオン50は、シャフト52の上方端部(図1に対して)上の回転固定された接続で着座され、シャフト52は、機械のベースに対して静止しているベアリング・ブロック11a内で回転可能に制限される。ピニオン50からの下側の反対側の端部で、シャフト52は、下側ピニオン53を担持し、下側ピニオン53は、回転固定された接続でシャフト上に着座し、且つ第1のキャリッジ1の線形移動の軸と平行である軸2に沿って延びる堅固なロッド12のラック・セクション54とかみ合う。
【0025】
第1のカプラ・ユニット13、第2のカプラ・ユニット14、シャフト52、ピニオン50、53、及びラック51とともに堅固なロッド12は、第2の機能支持ユニット11のための第2の変位アクチュエータ・ユニットを形成する。2つのカプラ・ユニット13、14の各々は、クランピング要素を通って延びる堅固なロッド12とともに、軸2の周りに中心合わせされた切り替え制御されたクランピング要素を有する。カプラ・ユニット13、14の1つが、その係合状態に切り替えられるなら、ロッド12は、係合されたクランプ内に不動に固定される。カプラ・ユニット13、14の1つが、その分離状態に切り替えられるなら、ロッド12は、分離されたクランプに対してその軸方向に自由に移動する。
【0026】
第1のカプラ・ユニット13は、コネクタ部分15を通して第1のキャリッジ1に堅固に接続される。第2のカプラ・ユニット14は、ハウジング16に堅固に接続され、ハウジング16は、次にベアリング・ブロック11aに堅固に接続される。堅固なロッド12のラック・セクションは、ハウジング16を通って延び、ハウジング16で、それは、図1bに示される下側平面から図1aに示される上側平面へ延びるシャフト52の下側ピニオン53とかみ合う。
【0027】
第1のカプラ・ユニット13が、その係合状態に切り替えられるとき、このように、ロッド12は、第1のキャリッジ1の線形移動を共有し、且つそのラック・セクションを通してシャフト52を回転させ、シャフト52は、次に、第2の機能支持ユニットを形成する第2のキャリッジ11上の軸10に沿った対応する線形変位を与える。この方法で、第1のカプラ・ユニット13の領域に配置されたロッド12のセクションは、駆動入力セクションを形成し、ハウジング16の領域に配置されたロッド12のセクションは、第2の機能支持ユニットの第2の変位アクチュエータ・デバイスの駆動出力セクションを形成する。
【0028】
第2のカプラ・ユニット14は、第1のカプラ・ユニット13の反対の向きでオン及びオフに切り替えられる。したがって、第1のカプラ・ユニット13が、係合状態に切り替えられ、それによって、第1の機能担持ユニット及びロッド12のそれぞれの移動を互いに固定させるとき、第2のカプラ・ユニット14は、分離状態になる。第2の機能支持ユニットが、その移動にされる結果としてその所望の位置に設定された後、第1のカプラ・ユニット13は、その分離状態に切り替えられる。この分離とは相補的に、第2のカプラ・ユニット14は、その係合状態に切り替えられ、それによって、ロッド12は、ハウジング16に対して不動にされ、且つ第2の機能支持ユニット11は、その設定位置に固定される。
【0029】
第2の変位アクチュエータ・ユニット、特に堅固なロッド12は、基準マークを担持することができ、基準マークは、それが基準マーク・センサを通過するとき、基準マーク・センサによって認識される。基準マーク・センサの検出信号に基づいて、電子制御装置は、現在の瞬間の第2の機能支持ユニット11の位置を計算するのに十分な情報を受ける。これは、現在位置の表示指示又は第2の機能支持ユニット11の自動位置設定を実施することを可能にする。
【0030】
それらのそれぞれ係合状態と分離状態との間のカプラ・ユニット13、14の切り替えは、適切な制御装置ユニットの制御下で、例えば流体圧、空気圧、又は電磁作動を通して達成される。
【0031】
冷却剤ノズル6は、第2の機能支持ユニットを形成する第2のキャリッジ11上のファスナー・セクション5を用いて配置され、それによって、液体冷却剤のジェットは、ツール3の周囲4に向けられる。軸10に平行に延びる第2のキャリッジ11の線形変位経路で、このように、ツール3の周囲4からの冷却剤ノズル6の径方向距離を設定することが可能である。
【0032】
代替として、この設定は、ファスナー・セクション5が、軸2に対して平行な軸7に沿って延び、且つ軸7の周りで回転可能に設計された部分8を有するように、作られ得る。軸7の周りの部分8の角変位の結果として生じる自由は、部分8から径方向に突出するキャリア・アーム9上に配置される冷却剤ノズル6の角位置の調整を可能にする。これは、特に、冷却剤の流れがツール3の周囲4と接触する状況の方向の調整を可能にする。
【0033】
部分8の回転移動を駆動するために、部分8は、例えば、軸7に沿って延びるシャフトの一方の端部への回転固定された接続を有することができ、シャフトの他方の端部は、軸7に対して直角に延びる軸10に沿って延びるシャフト上の回転固定された接続を有して構成される他のベベル歯車とかみ合うベベル歯車を担持する。後者のシャフトは、機械のベースに対して固定され、且つ例えばベアリング・ブロック11aに類似する構成部品内で回転制限されることができ、シャフトは、堅固なロッド12のラック・セクションとかみ合う回転固定されたピニオンを担持することができる。第1のカプラ・ユニット13が、その係合状態に切り替えられ、したがって、ロッド12に第1のキャリッジ1の線形移動を共有させるとき、ロッド12のラック・セクションは、軸10に沿って延びるシャフトを駆動し、それによって、部分8は、軸7の周りで対応する回転変位を受ける。
【0034】
側方からの概略図で図2に示される工作機械は、加工片23、例えば歯車が配置される加工片キャリア22が搭載されるベース21を有する。ベース21上に、加工片キャリア22に対するその距離が可変である第1の機能支持ユニットとして構成されるツール保持キャリッジ24がさらに存在する。ツール保持キャリッジ24に属する第1の変位アクチュエータ・ユニットは、図2に示されていない。ツール保持キャリッジ24は、例えば、研削ホイール、シェービング切断器ホイールなどのツール25を保持する。第2の機能支持ユニットとして、機能支持キャリッジ26は、機能支持キャリッジ26が、第1の移動軸を表すツール保持キャリッジ24の変位方向に平行に移動することを可能にするように、ツール保持キャリッジ24上に支持される。機能支持キャリッジ26は、機能支持ユニット27、例えば冷却剤ノズルを支持する。
【0035】
この実施例において、機能支持ユニット27は、ツール保持キャリッジ24の移動とは無関係に加工片23に対する特定の位置を取る必要がある。この目的を達成するために、流体圧カプラが、ツール保持キャリッジ24と機能支持キャリッジ26との間に第2の変位アクチュエータ・ユニットとして提供される。この流体圧カプラは、ツール保持キャリッジ24に取り付けられた第1の流体圧シリンダ28と、機能支持キャリッジ26に取り付けられた第2の流体圧シリンダ29とを備え、これらのシリンダは、等しい内径を有する。第1の流体圧シリンダ28に属するピストン・ロッド30は、機械のベース21に設置されたベアリング・マウント31内に滑動可能に案内される。第1のカプラ・ユニットの第1のクランピング要素32及び第2のカプラ・ユニットの第2のクランピング要素33が、それぞれベアリング・マウント31上及び流体圧シリンダ28上に配置され、それらは、ピストン・ロッド30が、ベアリング・マウント31又は第1の流体圧シリンダ28に固定されるように、相互に反対側に切り替え可能である。第2の流体圧シリンダ29に属するピストン・ロッド36は、機能支持キャリッジ26に取り付けられる。ピストンによって互いに分離される第1の流体圧シリンダ28の2つの室は、2つの導管34、35を通して、第2の流体圧シリンダ29の2つの室にそれぞれ接続される。
【0036】
工作機械が動作状態であるとき、第2のクランピング要素33は非作動にされ、すなわち、第2のカプラ・ユニットが分離状態に切り替えられ、一方、第1のカプラ・ユニットが係合状態であるように、第1のクランピング要素32は作動され、それによって、ピストン・ロッド30は、ベアリング・マウント31に従ってベース21に固定されるが、第1の流体圧シリンダ28に対して自由に移動する。ツール保持キャリッジ24が、前進されたとき、すなわち右側に移動するとき、第1の流体圧シリンダ28の右側の室37が拡張され、一方、左側の室38が容積を減少される。これは、流体圧流体が、第1の導管34を通して第2の流体圧シリンダ29の右側の室39内に押し出され、一方、流体圧流体は、第2の導管35を通して、流体圧シリンダ29の左側の室から流体圧シリンダ28の右側の室37へ押し出される結果になる。流体圧流体は、非圧縮液体であるので、ツール保持キャリッジ24の移動を介して2つの流体圧シリンダ28及び29から変位される流体量は、同一である。2つの流体圧シリンダ28及び29が同一の直径であれば、2つの流体圧シリンダ28及び29内のピストンのストロークは、同様に同一である。示される構成において、これは、ツール保持キャリッジ24及び機能支持キャリッジ26の変位が、同じ大きさであるが反対方向である結果となる。これは、機能支持キャリッジ26及びそれとともに機能ユニット27は、ツール保持キャリッジ24が右側へ移動するとき、ベース21に対してしたがって加工片23に対してそれらの位置を変更しないことを意味する。ツール保持キャリッジ24が左側へ移動されるとき、流体圧流体は、第2の導管35を通して第1の流体圧シリンダ28から押し出され、一方、流体は、第1の導管34を通して第1の流体圧シリンダ28に引き込まれる。したがって、機能支持キャリッジ26は、ツール保持キャリッジ24が左側に移動するにつれ、等しい距離だけツール保持キャリッジ24に対して右側に移動し、結果として、機能支持キャリッジ26は、ベース21に対するその位置を変更しない。
【0037】
上記で説明されたように、機能支持キャリッジ26とツール保持キャリッジ24との間の流体圧カプラは、ツール保持キャリッジ24の移動とは無関係に、加工片23に対する機能ユニット27の所定の位置を維持する目的を果たす。処理される加工片23は、異なる寸法を有する加工片のために交換されるとき、加工片23に対する新規な位置において、機能ユニット27、例えば冷却剤ノズルを設定することが必要になることがある。この目的を達成するため、第2のクランピング要素33は、ピストン・ロッド30が第1の流体圧シリンダ28に堅固に接続されるように閉じられ、一方、第1のクランピング要素32は、ピストン・ロッド30がベアリング・マウント31に対して自由に移動するように開かれる。ツール保持キャリッジ24は、その結合される変位アクチュエータ・ユニットによって今や移動される。ピストン・ロッド30が、第1の流体圧シリンダ28に堅固に接続されるので、その2つの室の容積は、変化することができず、流体圧流体の交換が、第1の流体圧シリンダ28と第2の流体圧シリンダ29との間で生じない。流体圧カプラは、この場合、機能支持キャリッジ26がツール保持キャリッジ24とともに移動する効果を有する。したがって、非常に正確に作用するツール保持キャリッジ24の第1の変位アクチュエータ・ユニットは、機能支持キャリッジ26及びしたがって機能ユニット27を、交換された加工片23の寸法に必要な位置にするために使用されることができる。位置決めプロセスが完了した後、第2のクランピング要素33は再び開かれ、一方、第1のクランピング要素32は閉じられる。流体圧は、ツール保持キャリッジ24及び機能支持キャリッジ26によって移動される変位距離が、互いに対して反対であるが等しい大きさであるように、上述のように再び作用する。
【0038】
前述の記載の実施例から離れて、第1の流体圧シリンダ28及び第2の流体圧シリンダ29のそれぞれの内径は、互いに異なることもできる。この場合、第1の流体圧シリンダ28とその結合されるピストン・ロッド30との間の相対変位は、第2の流体圧シリンダ29とその結合されるピストン・ロッド36との間の相対変位と異なる。ピストン・ロッド30及び36の異なるストローク移動に関わらず、2つのキャリッジ24及び26の等しい大きさの変位を達成するために、この場合、第2の流体圧シリンダ29に属するピストン・ロッド36が、伝達機構体によって機能支持キャリッジ26に結合される必要がある。この伝達機構体は、例えばギアボックスであり得る。
【0039】
図3に示される工作機械の実施例は、第1の流体圧シリンダ28が、ベース21に固定され、且つ第1のピストン・ロッド30が、クランピング要素32によってツール保持キャリッジ24に結合されることができ、一方、第2の流体圧シリンダ29が、機能支持キャリッジ26に固定され、且つ第2のピストン・ロッド36が、ツール保持キャリッジ24に固定される点で、図2に示される実施例とは異なる。ツール保持キャリッジ24と機能支持キャリッジ26との間の流体圧カプラのこの構成は、ベース21に対する機能ユニット27の所定の位置が、ツール保持キャリッジ24の移動とは無関係に維持されることを同様に確実にする。処理されるべき加工片23に装置を適応させるために、機能ユニット27とベース21との間の相対位置決めの変更は、図2の実施例と同一の方法で実行できる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】第1及び第2の機能支持ユニットを有する第1の実施例の斜視図である。
【図1a】垂直方向に上から見られ、部分的に断面図で示される、第2の機能支持ユニット及びその変位アクチュエータ・ユニットの平面図である。
【図1b】変位アクチュエータ・ユニットを通る断面図で図1aに類似する図である。
【図2】第2の実施例の断面図である。
【図3】図2の実施例の変形の断面図である。
【符号の説明】
【0041】
1 第1の機能支持ユニット/キャリッジ
2 軸
3 ツール
4 周囲
5 ファスナー・セクション
6 冷却剤ノズル
7 軸
8 5の部分
9 キャリア・アーム
10 軸
11 第2の機能支持ユニット/キャリッジ
11a ベアリング・ブロック
12 堅固なロッド
13 第1のカプラ・ユニット
14 第2のカプラ・ユニット
15 コネクタ部分
16 ハウジング
21 (工作機械の)ベース
22 加工片キャリア
23 加工片
24 ツール保持キャリッジ
25 ツール
26 機能支持キャリッジ
27 機能ユニット
28 第1の流体圧シリンダ
29 第2の流体圧シリンダ
30 ピストン・ロッド
31 ベアリング・マウント
32 第1のクランピング・デバイス
33 第2のクランピング・デバイス
34、35 導管
36 ピストン・ロッド
37 右側の室
38 左側の室
39 右側の室
40 左側の室
50 ピニオン歯車
51 ラック
52 シャフト
53 下側ピニオン歯車
54 ラック・セクション
【出願人】 【識別番号】500094370
【氏名又は名称】ザ グリーソン ワークス
【出願日】 平成19年6月22日(2007.6.22)
【代理人】 【識別番号】100066692
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 皓

【識別番号】100072040
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 肇

【識別番号】100072822
【弁理士】
【氏名又は名称】森 徹

【識別番号】100087217
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 裕


【公開番号】 特開2008−23703(P2008−23703A)
【公開日】 平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願番号】 特願2007−164589(P2007−164589)