JP2010510081A - 工作機械、工作機械の作動方法、およびこれに対応する対象物 - Google Patents

Abstract

工作機械は主要位置決め装置（２）を有し、これにより主要支持部材（１）を少なくとも１つの並進的な直線方向（ｘ）へ主要移動領域（３）の範囲内で位置決め可能である。主要支持部材（１）には基本加工装置（４）および少なくとも１つの追加加工装置（５）が配置されている。基本および追加加工装置（４、５）は基本および追加旋回装置（６、７）を有し、これにより基本および追加加工ヘッド（８、９）を少なくとも１つの回転的な基本旋回方向（α、β）へ旋回可能である。各々の追加旋回装置（７）はそれぞれの追加・補助位置決め装置（２０）を介して主要支持部材（１）と連結され、これによりそれぞれの追加加工ヘッド（９）を少なくとも１つの並進的な直線方向（ｘ）へ主要支持部材（１）に対して相対的に、主要移動領域（３）より著しく狭いそれぞれの追加・補助移動領域（２１）の範囲内で位置決め可能である。それにより、加工ヘッド（８、９）の独立した並進的な位置決め可能性が少なくとも１つの並進的な直線方向（ｘ）でも実現され、このことは、工作機械の制御装置（１４）によって相応に実行される作動方法で活用される。

Description

本発明は工作機械に関するものであり、
工作機械は主要位置決め装置を有し、これにより主要支持部材を少なくとも１つの並進的な直線方向へ主要移動領域の範囲内で位置決め可能であり、
主要支持部材には基本加工装置および少なくとも１つの追加加工装置が配置され、
基本加工装置は基本旋回装置を有し、これにより基本加工ヘッドを少なくとも１つの回転的な基本旋回方向へ旋回可能であり、
各々の追加加工装置は追加旋回装置を有し、これによりそれぞれ追加加工ヘッドを少なくとも１つのそれぞれ回転的な追加旋回方向へ旋回可能である。

ここで「基本−」および「追加−」ならびに「主要−」および「補助−」という付加語は、発明の詳細な説明および特許請求の範囲の他の記述と同じく、工作機械の個々の構成要素を言葉のうえで区別するためのものにすぎない。これらの用語にそれ以上の深い意味はない。

さらに本発明は、このような種類の工作機械の作動方法に関するものであり、工作機械の制御装置は次のステップを周期的に実行する。すなわち、
制御装置はアプリケーションプログラムを用いて各々の加工ヘッドについてそれぞれ並進的な直線位置決めと回転的な旋回位置決めを算定し、
制御装置は少なくとも並進的な直線位置決めに基づいて基本加工ヘッドについて回転的な主要位置決めを算定し、
制御装置は主要位置決め装置を制御して、該主要位置決め装置が主要支持部材を並進的な主要位置決めへ移動させるようにし、
制御装置は各々の旋回装置を制御して、該旋回装置がこれらにより旋回可能な加工ヘッドをそれぞれの回転的な旋回位置決めへ旋回させるようにする。

さらに本発明は、機械コードを含むコンピュータプログラムに関するものであり、その実行は上に述べた種類の工作機械の制御装置によって惹起され、制御装置は上に説明した種類の作動方法に基づいて工作機械を制御する。

最後に本発明は、上に述べた種類のコンピュータプログラムが保存されたデータ担体、および、上に述べた種類のコンピュータプログラムが格納された、上に述べた種類の工作機械の制御装置に関するものであり、コンピュータプログラムは制御装置によって実行可能である。

工作機械および上に述べたその他の対象物は一般に知られ、たとえばいわゆる複合型５軸フライス機械として提供される。この種の工作機械は少なくとも１つの直線軸を有し、これによりすべての加工ヘッドを同時かつ同様に並進運動させることができる。これ以外の並進直線方向へは、加工ヘッドの運動は不可能であるか、または互いに独立して可能である。従来技術の工作機械の一例としての実施形態とその作動形態について、以下、図１および図２と関連させながら詳しく説明する。

図１では、従来技術の工作機械は門形フレーム１を有している。門形フレーム１は、本発明の意味における主要支持部材１に相当している。門形フレーム１は、模式的に図示している駆動装置２によって、並進的な直線方向（以下、一例としてｘ方向と呼ぶ）へ位置決め可能である。門形フレーム１の駆動装置２は、本発明の意味における主要位置決め装置に相当する。

門形フレーム１は駆動装置２により移動領域３にわたって移動可能である。門形フレーム１の移動領域３は、本発明の意味における主要移動領域３に相当する。これは数メートルであってよい。

門形フレーム１には（少なくとも）２つの加工装置４、５が配置されている。これらは、本発明の意味における基本加工装置４および追加加工装置５に相当する。従来技術の工作機械では、加工装置４、５は同じ構成となっている。

各々の加工装置４、５は旋回装置６、７を有し、これによってそれぞれの加工ヘッド８、９を少なくとも１つの回転的な旋回方向α、βへ旋回可能である。多くの場合、加工ヘッド８、９は２つの回転的な旋回方向α、βへ旋回可能である。

個別ケースにおいては、加工ヘッド８、９が門形フレーム１に対して相対的に旋回可能でしかないことがあり得る。しかし通常、加工装置４、５はさらに別の位置決め装置１０から１３を有し、これにより加工ヘッド８、９を少なくとも１つの別の方向へ並進的に位置決め可能であり、この別の方向は、門形フレーム１を並進的に位置決め可能である方向に対して直線的に独立している（特に直交している）。しばしば加工ヘッド８、９は２つの別の方向（以下、一例としてｙ方向およびｚ方向と呼ぶ）へも並進的に位置決め可能である。加工ヘッド８、９が主要支持部材１に対して相対的に並進的に位置決め可能であるとき、これらの並進的な位置決めはそれぞれの加工ヘッド８、９にだけ作用する。

多くの場合、主要支持部材１を移動可能である並進的な自由度と、加工ヘッド８、９を互いに独立して主要支持部材１に対して相対的に移動可能である並進的な自由度とが相互に補い合って、（個別ケースの状況に応じて）平面または三次元空間をカバーする直角のデカルト座標系をなしている。

上述したような構成は、従来式の複合型工作機械について典型的なものである。しかしながらその変形も容易に可能であり、考えることができる。たとえば１つの代替的な実施形態では、主要支持部材は門形フレーム１として構成されるのではなく、たとえば門形フレーム１に沿って並進的に位置決め可能な支持体として構成されていてよい。この場合、主要支持部材は互いに直交する２つの方向へ並進的に位置決め可能であることになり、その結果、主要支持部材に対して相対的な加工ヘッド８、９の互いに独立した並進的な位置決めはまったく不可能であるか、または、主要支持部材の可能な並進的移動方向に対して直線的に独立したただ１つの方向でしか可能でない。例外的なケースでは、３つすべての並進方向で、加工ヘッド８、９の共通のただ１つの位置決めしか設計上可能でないということさえあり得る。このことは、たとえば上に述べた支持体に沿って昇降可能なビームとして主要支持部材が構成されている場合に当てはまる可能性がある。

図１の工作機械は制御装置１４によって制御される。制御装置１４は通常、運動調節装置（ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）として構成され、特に数値制御部（＝ＣＮＣ）として構成されている。したがって制御装置１４には、コンピュータプログラム１５（システムプログラム１５）が格納されている。コンピュータプログラム１５はあらかじめ作成され、制御装置１４に供給される。たとえばコンピュータプログラム１５はデータ担体１６に保存されていてよく、そのようにして制御装置１４に供給されたものであってよい。この場合データ担体１６は、たとえばメモリーカード、ＵＳＢメモリースティック、ＣＤ−ＲＯＭなど、任意の仕方で構成されていてよい。

データ担体１６を介しての供給に代えて、コンピュータ・コンピュータ接続１７を通じてコンピュータプログラム１５を制御装置１４に供給することも可能である。コンピュータ・コンピュータ接続１７はたとえばインターネットであってよい。

コンピュータプログラム１５は、制御装置１４によって実行可能な機械コード１８を含んでいる。制御装置１４によるコンピュータプログラム１５の実行は、以下に図２と関連させながら詳しく説明する作動方法に基づいて、制御装置１４が工作機械を制御することになる。

図２では、制御装置１４はまずステップＳ１で、アプリケーションプログラム１９を用いて各々の加工ヘッド８、９についてそれぞれ並進的な直線位置決めＰＴ（Ｔはｔｒａｎｓｌａｔｏｒｉｓｃｈ（並進的）を表す）および回転的な旋回位置決めＰＳ（Ｓはｓｃｈｗｅｎｋｅｎ（旋回）を表す）を算定する。アプリケーションプログラム１９は、たとえばＤＩＮ６６０２５に定めるサブプログラムであってよい。

次いでステップＳ２で制御装置１４は、基本加工ヘッド８についての並進的な直線位置決めＰＴを参照しながら並進的な主要位置決めＰＴＨを算定する。ステップＳ３で制御装置１４は主要位置決め装置２を制御して、該主要位置決め装置が主要支持部材１を並進的な主要位置決めＰＴＨへ移動させるようにする。さらに、制御装置１４はステップＳ４で各々の旋回装置６、７を制御し、該旋回装置がこれにより旋回可能な加工ヘッド８、９をそれぞれの回転的な旋回位置決めＰＳへ旋回させるようにする。

主要支持部材１を一次元でのみ並進的に位置決め可能である図１の例では、制御装置１４は（好ましくはステップＳ２の一環として）、加工ヘッド８、９を互いに独立して位置決め可能である他の並進的方向についての位置決めも算定する。ただしこれらの位置決め運動は、本発明の枠内においては副次的な意義しかなく、後でまだ詳しく述べる本発明の枠内においても、従来技術で行われているのと同じ仕方で算定、実行される。したがって、以下、このような並進的な位置決めプロセスについては深く立ち入らない。

加工ヘッド８、９を少なくとも１つの並進方向へ一緒にのみ位置決め可能であるという状況に基づき、アプリケーションプログラム１９およびコンピュータプログラム１５は、加工ヘッド８、９が常に同様に位置決めされるように相互に連携しなくてはならない。したがって、基本加工ヘッド８の並進的な直線位置決めＰＴおよび回転的な旋回位置決めＰＳは、追加加工ヘッド９の対応する位置決めとして単に受け継がれる。

上に説明したような従来技術の方式は、加工ヘッド８、９が同一に構成されるとともに、加工ヘッド８、９によって案内される工具も同一に構成されている場合には満足のいく結果につながる。しかしながら、加工ヘッド８、９および工具の同一性を常に保証することはできない。しかも上に述べた方式は、必然的に、同一の加工プロセスを実施することだけに限定される。

本発明の課題は、複合型工作機械の利用可能性が大幅に拡張され、にもかかわらず、複合型工作機械の利点が損なわれることはない手段を提供することにある。

この課題は、上に説明した種類の工作機械については、各々の追加旋回装置がそれぞれの追加・補助位置決め装置を介して主要支持部材と連結され、これによりそれぞれの追加加工ヘッドを少なくとも１つの並進的な直線方向へ主要支持部材に対して相対的に、主要移動領域より著しく狭いそれぞれの追加・補助移動領域の範囲内で位置決め可能であることによって解決される。

というのも、それによって各々の追加加工ヘッドを基本加工ヘッドから独立して（かつ、複数の追加加工ヘッドがある場合には他の追加加工ヘッドからも独立して）少なくとも１つの並進的な直線方向へ位置決め可能だからである。それぞれの追加・補助位置決め装置によって実現される並進的な位置決め可能性は、それぞれの追加・補助移動領域だけに制限されたものではあるが、追加・補助位置決め装置は並進的な小さい補償・補正運動を行うだけでよいので、通常、こうした制限はさほど問題にはならない。

さらに上記の課題は、作動方法については、上に図２との関連で説明したステップに加えて、制御装置が各々の追加加工ヘッドについてその並進的な直線位置決めおよび並進的な主要位置決めに基づいてそれぞれ並進的な追加・補助位置決めを算定し、各々の追加・補助位置決め装置を制御して、該追加・補助位置決め装置がこれにより位置決め可能な追加加工ヘッドをそれぞれの並進的な追加・補助位置決めへ移動させるようにすることによって解決される。

上記の課題は、その実行が本発明による形式の工作機械の制御装置によって惹起される機械コードを含むコンピュータプログラムによっても解決され、制御装置は本発明による作動方法に基づいて工作機械を制御する。

最後に上記の課題は、本発明によるコンピュータプログラムが格納されたデータ担体によって解決され、および、制御装置により実行可能な本発明によるコンピュータプログラムが格納された本発明による工作機械の制御装置によって解決される。

工作機械の実施形態に関しては、追加加工ヘッドが少なくとも１つの並進的な直線方向へ主要支持部材に対して相対的に位置決め可能であるだけで足りる。しかしながら別案として、基本旋回装置が基本・補助位置決め装置を介して主要支持部材と連結され、これにより基本加工ヘッドを少なくとも１つの並進的な直線方向へ主要支持部材に対して相対的に、主要移動領域より著しく狭い基本・補助移動領域の範囲内で位置決め可能であることも可能である。この場合、どの加工ヘッドも（すなわち追加加工ヘッドも基本加工ヘッドも）、それぞれ対応する補助位置決め装置によって主要支持部材に対して相対的に並進的に位置決め可能である。

最後に挙げた方式は、特に基本・補助位置決め装置と追加・補助位置決め装置が、主要位置決め装置のダイナミクスよりも大きい（特に著しく大きい）ダイナミクスを有しているときに有意義である。というのもこの場合、工作機械を高いダイナミクスで作動させることができることが多いからである。

作動方法については、制御装置が各々の加工ヘッドについてそのそれぞれの並進的な直線位置決めを次のようにして算定すると好ましい。

制御装置がアプリケーションプログラムを用いてそれぞれの回転的な旋回位置決めを無視したうえでそれぞれの暫定の並進的な直線位置決めを算定し、
それぞれの回転的な旋回位置決めと、それぞれの加工ヘッドについての固有のジオメトリーデータとに基づいて、それぞれの並進的な直線位置補正データを算定し、
それぞれの暫定の並進的な直線位置決めとそれぞれの並進的な直線位置補正データとに基づいてそれぞれの並進的な直線位置決めを算定する。
このような方式により、多くのケースにおいて、それぞれの並進的な直線位置決めの算定を簡素化することができる。

各加工ヘッドにより実行されるべき加工プロセスが相互に対応しているとき、暫定の並進的な直線位置決めと回転的な旋回位置決めの算定は、制御装置が、基本加工ヘッドについての暫定の並進的な直線位置決めおよび回転的な旋回位置決めを算定し、これをそれぞれの追加加工ヘッドについての暫定の並進的な直線位置決めおよび回転的な旋回位置決めとして引き継ぐことで、各々の追加加工ヘッドについてその暫定の並進的な直線位置決めおよび回転的な旋回位置決めを算定することによって、簡素化することができる。

別案として、制御装置が、各々の加工ヘッドについての暫定の並進的な直線位置決めおよび回転的な旋回位置決めを、他の加工ヘッドの暫定の並進的な直線位置決めおよび回転的な旋回位置決めから独立して算定することも可能である。この最後に挙げた方式は常に実行可能であり、すなわち、各加工ヘッドの暫定の並進的な直線位置決めが相互に対応しているか否かに関わりなく実行可能である。

並進的な直線位置決めは（少なくとも、少なくとも１つの並進的な直線方向では）各々の加工ヘッドについて、他の加工ヘッドの並進的な直線位置決めから独立して算定されなくてはならない。しかし本発明による構成に基づき、各加工ヘッドの回転的な旋回位置決めも互いに独立して算定することが追加的に可能である。

制御装置は基本加工ヘッドについての並進的な直線位置決めを並進的な主要位置決めとして引き継ぐことが常に可能である。ただし、基本旋回装置が基本・補助位置決め装置を介して主要支持部材と連結されているケースでは、別案として次のことが可能である。

制御装置がすべての加工ヘッドの暫定の並進的な直線位置決めに基づいて並進的な主要位置決めを算定し、
基本加工ヘッドについてその並進的な直線位置決めおよび並進的な主要位置決めに基づいて並進的な基本・補助位置決めを算定し、
基本・補助位置決め装置を制御して、該基本・補助位置決め装置が基本加工ヘッドを並進的な基本・補助位置決めへ移動させるようにする。

上記以外の利点や詳細は、図面との関連における実施例の以下の説明から明らかである。図面はそれぞれ原理図である。

従来技術の工作機械である。 フローチャートである。 本発明の工作機械である。 フローチャートである。 フローチャートである。 フローチャートである。 フローチャートである。 フローチャートである。

本発明による工作機械は、図１との関連で上に一例を挙げて説明した従来技術の工作機械の発展形である。したがって、本発明の工作機械は従来技術の工作機械と同じ部材を有している。これらの部材には、図３では図１と同じ符号が付されている。ただし、これに加えて本発明の工作機械は追加・補助位置決め装置２０を有している。追加・補助位置決め装置２０を介して、追加旋回装置６は主要支持部材１と連結されている。追加・補助位置決め装置２０によって、追加加工ヘッドを少なくとも１つの並進的な直線方向（図３ではｘ方向）へ主要支持部材１に対して相対的に位置決め可能である。

追加・補助位置決め装置２０による位置決め可能性は、追加・補助移動領域２１の範囲内でのみ可能である。追加・補助移動領域２１は、通常、主要移動領域３よりも著しく小さい。しかし、このことに問題はないのが普通である。逆に重要なのは、追加・補助位置決め装置２０が追加旋回装置６を並進的に位置決めすることができる並進的な１つの直線方向（ないし複数の方向の場合には複数の並進的な直線方向）が、主要支持部材１を並進的に位置決め可能である並進的な１つの直線方向（ないし複数の方向の場合には複数の並進的な直線方向）と対応していることである。

図３に示す一例としての実施形態では、追加・補助移動領域２１はたとえばｘ方向に限定されている。追加・補助移動領域２１は多くの場合にはわずかであり、たとえば５から２０ｃｍである。それに対して主要移動領域３は、同じく並進的なｘ方向に限定されてはいるものの、逆にしばしば数メートルであり、たとえば５から１０メートルである。主要移動領域３と追加・補助移動領域２１の大きさの比率は通常、３０：１から３００：１の間である。

図３の図面では、追加・補助位置決め装置２０は、追加加工ヘッド９をｙ方向とｚ方向へ位置決め可能にする別の位置決め装置１１、１３に後置されるように配置されている。このような構成が可能であり、好ましくもあるが、絶対に必要というわけではない。追加・補助位置決め装置２０を任意の個所に配置することもできるはずであり、すなわち、たとえば当該追加・補助位置決め装置が上に説明した機能性を満たすだけの場合には、別の位置決め装置１１、１３の前や間に配置することもできるはずである。

本発明による工作機械は、従来技術の工作機械と同じように、相応のコンピュータプログラム１５によりプログラミングされた相応の制御装置１４によって制御される。ただし図１に示す実施形態とは異なり、このコンピュータプログラム１５は、制御装置１４が以下に図４との関連で詳しく説明する作動方法に基づいて工作機械を制御するように構成されている。それに対して、コンピュータプログラム１５、データ担体１６、および制御装置１４のそれ以外の構成は変わらずに保たれる。すなわち図１に示す実施形態に準じて、
コンピュータプログラム１５は、その実行が制御装置１４によって惹起される機械コード１８を含み、制御装置１４は以下に図４との関連で説明する作動方法に基づいて工作機械を制御し、
データ担体１６にはコンピュータプログラム１５が格納され、
制御装置１４にはコンピュータプログラム１５が格納されおり、コンピュータプログラム１５は制御装置１４によって実行可能である。

図４では、制御装置１４は図２の場合と同じようにその制御プログラムを周期的に実行する。ただし、図２との関連ですでに説明したステップＳ１からＳ４に追加して、ステップＳ５およびＳ６がある。ステップＳ５で制御装置１４は、各々の追加加工ヘッド９についてその直線位置決めＰＴおよび主要位置決めＰＴＨに基づいてそれぞれ追加・補助位置決めＰＴＺを算定する。追加・補助位置決めＰＴＺは、それぞれの追加加工ヘッド９についての直線位置決めＰＴと、主要位置決めＰＴＨとの差異に相当している。ステップＳ６で制御装置１４は各々の追加・補助位置決め装置２０を制御して、それぞれの追加・補助位置決め装置２０がこれにより位置決め可能な追加加工ヘッド９をそれぞれの追加・補助位置決めＰＴＺへ移動させるようにする。

制御装置１４は加工ヘッド８、９の直線位置決めＰＴを直接算定することが可能である。この場合、加工ヘッド８、９の直線位置決めＰＴは互いに独立して算定されるのが好ましい。さらにこの場合、加工ヘッド８、９の旋回位置決めＰＳも互いに独立して算定することができる。

直線位置決めＰＴを算定するために、たとえば以下に図５との関連で詳しく説明するように手順を進めることができる。図５では、図４のステップＳ１はたとえば次のように具体化されていてよい。

ステップＳ１１で、制御装置１４は基本加工ヘッド８を選択する。ステップＳ１２で制御装置１４は、選択した加工ヘッド８、９についてアプリケーションプログラム１９を用いて暫定の直線位置決めＰＴ’を算定する。この算定は、選択した加工ヘッド８、９についての旋回位置決めＰＳを無視したうえで行われる。

ステップＳ１３で制御装置１４は、選択した加工ヘッド８、９の旋回位置決めＰＳおよびジオメトリーデータに基づいて、選択した加工ヘッド８、９についての直線位置補正データＰＴ’’を算定する。このときジオメトリーデータは、選択した加工ヘッド８、９について固有である。ステップＳ１４で制御装置１４は、暫定の直線位置決めＰＴ’および選択した加工ヘッド８、９の直線位置補正データＰＴ’’に基づいて、選択した加工ヘッド８、９についての（最終的な）直線位置決めＰＴを算定する。

ステップＳ１５で、制御装置１５は論理変数「完了」を算定する。論理変数「完了」が値「真」をとるのは、制御装置１４がすべての追加加工ヘッド９についてその（最終的な）直線位置決めＰＴとその旋回位置決めＰＳとがすでに算定されている場合であり、かつその場合に限られる。制御装置はステップ１６で、論理変数「完了」の値をチェックする。

論理変数「完了」が値「真」を有していれば、図５の手順は終了する。そうでない場合、制御装置１４はステップＳ１７へと移行する。ステップＳ１７で制御装置１４は、対応する直線位置決めＰＴおよび対応する旋回位置決めＰＳがまだ算定されていない追加加工ヘッド９を選択する。ステップＳ１７から制御装置１４はステップＳ１２へ戻る。

図５の実施形態では、制御装置１４は各々の加工ヘッド８、９についての暫定の直線位置決めＰＴ’および旋回位置決めＰＳを、他の加工ヘッド８、９の暫定の直線位置決めＰＴ’および旋回位置決めＰＳから独立して算定する。別案として、以下に図６との関連で説明するように手順を進めることも可能である。

図６の方式は、基本的には図５の方式に相当している。しかし２つの相違点がある。１つの相違点は、ステップＳ１１からＳ１７に追加して、ステップＳ１２とＳ１３の間に挿入されるステップＳ１８があるという点にある。ステップＳ１８で制御装置１４は、基本加工ヘッド８の暫定の直線位置決めＰＴ’と基本加工ヘッド８の暫定の旋回位置決めＰＳ’を、追加加工ヘッド９についての暫定の直線位置決めＰＴ’ないし旋回位置決めＰＳとして引き継ぐ。もうひとつの相違点は、ステップＳ１７からステップＳ１２へ飛んで戻るのではなく、ステップＳ１３へ戻るという点にある。

従来技術では、図４のステップＳ２は、制御装置１４が基本加工ヘッド８についての直線位置決めＰＴを主要位置決めＰＴＨとして引き継ぐように構成されている。このような実施形態は、本発明でも維持することができる（図７参照）。以下に詳しく説明する工作機械の任意選択の構成が設けられていないケースでは、このような実施形態が絶対的に必要でさえある。

ただし図３に示すように、それぞれの追加・補助位置決め装置２０を介しての追加旋回装置７と主要支持部材１との連結に追加して、基本旋回装置６も基本・補助位置決め装置２２を介して主要支持部材１と連結されることが任意選択で可能である。この場合、基本加工ヘッド８も基本・補助位置決め装置２２によって少なくとも１つの並進的な直線方向へ主要支持部材１に対して相対的に位置決め可能である。このとき主要支持部材１に対して相対的な位置決め可能性は、並進的な自由度それ自体に関しては、主要支持部材１の自由度に対応している。しかしこの位置決め可能性は基本・補助移動領域２３の範囲内でのみ可能であり、基本・補助移動領域２３は、追加・補助移動領域２１と同様に、主要移動領域３より著しく小さい。

本発明による工作機械の最後に述べた実施形態は、すなわち基本・補助位置決め装置２２が追加的に存在していることは、任意選択にすぎない。この理由により、基本・補助位置決め部材２２は図３では破線でのみ図示されている。

基本・補助位置決め装置２２が存在している場合、ステップＳ２の構成は図７に準じて維持することができる。ただしこの場合、この構成はもはや絶対的に必要ではなくなる。この場合、図７に示す方式に代えて、以下に図８との関連で説明する方式も可能である。

図８は、図４のステップＳ１からＳ６ならびに追加のステップＳ２１およびＳ２２を含んでいる。ステップＳ１およびＳ３からＳ６は変わらずに維持することができる。ステップＳ２はわずかに改変されている。したがって以下においては、改変されたステップＳ２、ならびにステップＳ２１およびＳ２２だけを詳しく説明する。

改変されたステップＳ２で制御装置１４は、すべての加工ヘッド８、９の直線位置決めＰＴに基づいて主要位置決めＰＴＨを算定する。たとえば主要位置決めＰＴＨは、すべての加工ヘッド８、９の直線位置決めＰＴの平均値として算定することができる。別案として、たとえば（主要支持部材１の可能な各々の移動方向で）加工ヘッド８、９の最小および最大の直線位置決めＰＴを算定し、主要支持部材１の各々の並進方向について、最小値と最大値の平均値として主要位置決めＰＴＨを算定することができる。

ステップＳ２１で制御装置１４は、基本加工ヘッド８についてその直線位置決めＰＴおよび主要位置決めＰＴＨに基づいて基本・補助位置決めＰＴＧを算定する。基本・補助位置決めＰＴＧの算定は、追加・補助位置決めＰＴＺの算定に準じて行われる。ステップＳ２２で制御装置１４は基本・補助位置決め装置２２を制御して、基本・補助位置決め装置２２が、ステップＳ２１で算定された基本・補助位置決めＰＴＧへ基本加工ヘッド８を移動させるようにする。

補助位置決め装置２０、２２は、主要位置決め装置２のダイナミクスと少なくとも同じ大きさのダイナミクスを有しているのが好ましい。追加・補助位置決め装置２０だけが設けられているとき、追加・補助位置決め装置２０のダイナミクスは、主要位置決め装置２のダイナミクスと同じ大きさであれば足りる。

基本・補助位置決め装置２２も設けられているとき、補助位置決め装置２０、２２のダイナミクスは、主要位置決め装置２のダイナミクスと同じ大きさであることが同じく可能である。しかしながら別案として、基本・補助位置決め装置２２も設けられているとき、補助位置決め装置２０、２２は、主要位置決め装置２のダイナミクスよりも大きいダイナミクスを有していることも可能である。このことは図３では、図３の主要支持部材１の移動運動が一重の矢印で示され、それに対して主要支持部材１に対して相対的な旋回装置６、７の移動運動は二重矢印で示されていることによって図示されている。このように大きいダイナミクスは、特に、別の位置決め装置１０から１３が同じく主要位置決め装置２のダイナミクスよりも大きいダイナミクスを有している場合に有意義であり得る。

本発明による工作機械、本発明による作動方法、ならびにこれに対応するその他の対象物（コンピュータプログラム１５、データ担体１６、および制御装置１４）は、従来技術に比べて数多くの利点を有している。特に、基本加工ヘッド８と追加加工ヘッド９が相互に対応する加工を具体化することが絶対的に必要ではなくなる。互いに異なる加工の場合には、そのために必要な加工ヘッド８、９の互いに相対的な相対運動を、補助位置決め装置２０、２２によって具体化可能であるように配慮するだけでよい。さらに機械的な公差を取り除くことができ、生産性を変えないままで、加工プロセスの精度を高めることができる。工具をより良く活用することができる。

本発明は、１つの基本加工ヘッド８とただ１つの追加加工ヘッド９という２つの加工ヘッド８、９を用いた具体化に限定されるものではない。むしろ本発明は、複数の追加加工ヘッド９を用いても容易に具体化可能である。この場合、各々の追加加工ヘッド９に、制御装置１４により相応に制御されるそれぞれ１つの独自の追加・補助位置決め装置２０が割り当てられる。

上記の説明は、本発明を説明するためのものにすぎない。それに対して本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されるべきものである。

Claims (13)

1. 工作機械において、
   前記工作機械は主要位置決め装置（２）を有し、これにより主要支持部材（１）を少なくとも１つの並進的な直線方向（ｘ）へ主要移動領域（３）の範囲内で位置決め可能であり、
   前記主要支持部材（１）には基本加工装置（４）および少なくとも１つの追加加工装置（５）が配置され、
   前記基本加工装置（４）は基本旋回装置（６）を有し、これにより基本加工ヘッド（８）を少なくとも１つの回転的な基本旋回方向（α、β）へ旋回可能であり、
   各々の前記追加加工装置（５）は追加旋回装置（７）を有し、これによりそれぞれ１つの追加加工ヘッド（９）を少なくとも１つのそれぞれ回転的な追加旋回方向（α、β）へ旋回可能であり、
   各々の前記追加旋回装置（７）はそれぞれの追加・補助位置決め装置（２０）を介して前記主要支持部材（１）と連結され、これによりそれぞれの前記追加加工ヘッド（９）を少なくとも１つの並進的な直線方向（ｘ）へ前記主要支持部材（１）に対して相対的に、前記主要移動領域（３）より著しく狭いそれぞれの追加・補助移動領域（２１）の範囲内で位置決め可能である工作機械。
2. 前記基本旋回装置（６）は基本・補助位置決め装置（２２）を介して前記主要支持部材（１）と連結され、これにより前記基本加工ヘッド（８）を少なくとも１つの並進的な直線方向（ｘ）へ前記主要支持部材（１）に対して相対的に、前記主要移動領域（３）より著しく狭い基本・補助移動領域（２３）の範囲内で位置決め可能であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記基本・補助位置決め装置（２２）と前記追加・補助位置決め装置（２０）は前記主要位置決め装置（２）のダイナミクスより大きなダイナミクスを有していることを特徴とする、請求項２に記載の工作機械。
4. 請求項１、２または３に記載の工作機械の作動方法において、前記工作機械の制御装置（１４）は次のステップを周期的に実行し、すなわち、
   前記制御装置はアプリケーションプログラム（１９）を用いて各々の加工ヘッド（８、９）についてそれぞれ並進的な直線位置決め（ＰＴ）と回転的な旋回位置決め（ＰＳ）を算定し、
   前記制御装置は少なくとも並進的な直線位置決め（ＰＴ）に基づいて前記基本加工ヘッド（８）について並進的な主要位置決め（ＰＴＨ）を算定し、
   前記制御装置は各々の追加加工ヘッド（９）についてその並進的な直線位置決め（ＰＴ）および並進的な主要位置決め（ＰＴＨ）に基づいてそれぞれ並進的な追加・補助位置決め（ＰＴＺ）を算定し、
   前記制御装置は前記主要位置決め装置（２）を制御して、該主要位置決め装置が主要支持部材（１）を並進的な主要位置決め（ＰＴＨ）へ移動させるようにし、
   前記制御装置は各々の追加・補助位置決め装置（２０）を制御して、該追加・補助位置決め装置がこれにより位置決め可能な追加加工ヘッド（９）をそれぞれの並進的な追加・補助位置決め（ＰＴＺ）へと移動させるようにし、
   前記制御装置は各々の旋回装置（６、７）を制御して、該旋回装置がこれらにより旋回可能な加工ヘッド（８、９）をそれぞれの回転的な旋回位置決め（ＰＳ）へ旋回させるようにする方法。
5. 前記制御装置（１４）は各々の加工ヘッド（８、９）についてそのそれぞれの並進的な直線位置決め（ＰＴ）を次のようにして算定し、すなわち前記制御装置は、
   前記アプリケーションプログラム（１９）を用いてそれぞれの回転的な旋回位置決め（ＰＳ）を無視したうえでそれぞれの暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）を算定し、
   それぞれの回転的な旋回位置決め（ＰＳ）と、それぞれの加工ヘッド（８、９）について固有のジオメトリーデータとに基づいて、それぞれの並進的な直線位置補正データ（ＰＴ’’）を算定し、
   それぞれの暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）とそれぞれの並進的な直線位置補正データ（ＰＴ’’）とに基づいてそれぞれの並進的な直線位置決め（ＰＴ）を算定することを特徴とする、請求項４に記載の作動方法。
6. 前記制御装置（１４）は各々の追加加工ヘッド（９）についてその暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）を次のようにして算定し、すなわち前記制御装置は基本加工ヘッド（８）についての暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）を算定し、これをそれぞれの追加加工ヘッド（９）についての暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）として引き継ぐことを特徴とする、請求項５に記載の作動方法。
7. 前記制御装置（１４）は各々の加工ヘッド（８、９）についての暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）を、他の加工ヘッド（８、９）の暫定の並進的な直線位置決め（ＰＴ’）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）から独立して算定することを特徴とする、請求項５に記載の作動方法。
8. 前記制御装置（１４）は各々の加工ヘッド（８、９）についての並進的な直線位置決め（ＰＴ）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）を、他の加工ヘッド（８、９）の並進的な直線位置決め（ＰＴ）および回転的な旋回位置決め（ＰＳ）から独立して算定することを特徴とする、請求項４または５に記載の作動方法。
9. 前記制御装置（１４）は基本加工ヘッド（８）についての並進的な直線位置決め（ＰＴ）を並進的な主要位置決め（ＰＴＨ）として引き継ぐことを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の作動方法。
10. 工作機械が請求項２または３に基づいて構成され、前記制御装置（１４）は、
    すべての加工ヘッド（８、９）の並進的な直線位置決め（ＰＴ）に基づいて並進的な主要位置決め（ＰＴＨ）を算定し、
    基本加工ヘッド（８）についてその並進的な直線位置決め（ＰＴ）および並進的な主要位置決め（ＰＴＨ）に基づいて並進的な基本・補助位置決め（ＰＴＧ）を算定し、
    基本・補助位置決め装置（２２）を制御して、該基本・補助位置決め装置が基本加工ヘッド（８）を並進的な基本・補助位置決め（ＰＴＧ）へ移動させるようにすることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の作動方法。
11. 請求項１、２または３に記載の工作機械の制御装置（１４）によって実行される機械コード（１８）を含むコンピュータプログラムにおいて、前記制御装置（１４）は請求項４から１０のいずれか一項に記載の作動方法に基づいて工作機械を制御するコンピュータプログラム。
12. データ担体において、請求項１１に記載のコンピュータプログラム（１５）が格納されているデータ担体。
13. 請求項１、２または３に記載の工作機械の制御装置において、該制御装置により実行可能な請求項１１に記載のコンピュータプログラム（１５）が格納されている制御装置。

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