JP2001105297A - 自動ホーニングシステムの加工セルおよび自動ホーニングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変
更が容易で、設計が容易であり、装置コストの低減化が
可能な自動ホーニングシステムを提供する。 【解決手段】 加工セルＡは、自動ホーニングシステム
のワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１０、ホー
ニング盤５およびこれらを相互に連動して制御する制御
部を含んでなるユニット構造を備え、自動ホーニングシ
ステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成
とされている。ユニット構造の複数台の加工セルＡ（Ａ
₁,Ａ₂,Ａ₃ ）の両側に、搬入セルＢと搬出セルＣが直列
状に整列配置されて、自動ホーニングシステムが構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は自動ホーニングシ
ステムの加工セルおよび自動ホーニングシステムに関
し、さらに詳細には、ワーク搬送路に沿って工作物を所
定間隔をもって順次搬送するとともに、この工作物に対
して、ワーク搬送路の途中箇所に配置した複数のホーニ
ング盤により順次連続してホーニング加工を施す自動ホ
ーニング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作物（以下、ワークと称する）の径
面、例えばワークの内径面を鏡面に仕上げる加工法の一
つとしてホーニング加工がある。ホーニング加工におい
ては、ホーニングツールとワークを相対的に浮動の状態
におき、ホーニングツールに回転と往復運動を与えると
ともに、ホーニングツールの砥石をウェッジまたはコー
ンにより拡張させながら、ワーク内径面に精密仕上げを
行う。

【０００３】ところで、近年は、自動車部品の内径面な
ど、多量生産品としてのワークの内径面を効率的にホー
ニング加工する装置として、整列配置された複数のホー
ニング盤により、所定間隔をもって搬送される工作物に
対して順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニン
グシステムが開発されている。

【０００４】この種の自動ホーニングシステムは、例え
ば図２４に示すように、ワーク搬送路ａがループ状に設
けられるとともに、このワーク搬送路ａにワーク搬入部
ｂ、ワーク加工部ｃおよびワーク搬出部ｄが配列されて
なる。

【０００５】そして、ワーク搬入部ｂにおいて、パーツ
フィーダ等のワーク供給装置ｅにより整列されて供給さ
れるワークＷは、ロボット装置ｆにより、ワーク搬送路
ａの着脱位置Ｐに待機するホーニング治具ｇに取り付け
られる。このワークＷが取り付け保持されたホーニング
治具ｇは、搬入装置ｈにより下穴計測装置ｉの位置まで
送られて、下穴検出装置ｉによりワークＷの被加工穴の
下穴内径が検出される。

【０００６】続いて、このワークＷが保持されたホーニ
ング治具ｇは、ワーク加工部ｃにおいて、トランスファ
装置ｊにより、荒加工用ホーニング盤ｋ→第１計測装置
ｌ、中加工用ホーニング盤ｍ→第２計測装置ｎ→仕上加
工用ホーニング盤ｏ→第３計測装置ｐとタクト送りされ
るとともに、各装置の位置で位置決めされて、所定のホ
ーニング加工工程が順次自動で実行される。

【０００７】このようにしてワーク加工部ｃでホーニン
グ加工を完了したワークＷは、ブラシ装置ｑにより清掃
された後、ワーク搬出部ｄの搬出装置ｒ、帰還装置ｓお
よび押込装置ｔにより着脱位置Ｐまで送られて、再びワ
ーク搬入部ｂのロボット装置ｆにより、第３計測装置ｐ
の計測結果に従って選別され、良品は良品搬出シュート
ｕに、また不良品はＮＧシュートｖへ搬出される。

【０００８】この自動ホーニングシステムは、加工すべ
き特定のワークＷの形状寸法および加工条件等に対応し
て特化された専用機として設計され、すべての構成部
ａ，ｂ，ｃ，ｄは、大きな装置フレーム（図示省略）の
上に固定的に一体で設置されるとともに、システム全体
を一括して制御する制御装置ｘにより駆動される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな特定のワークＷの専用機として設計されたシステム
構成では、以下に列挙するような種々の問題があった。

【００１０】(1) ホーニング加工の工程数は、ワークＷ
の下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定さ
れるところ、試作段階での下穴形状精度、取代は安定し
ない。

【００１１】これがため、すべての構成部ａ，ｂ，ｃ，
ｄが大きな装置フレーム上に固定的に一体で設置され、
しかも、システム全体が一つの制御装置ｘにより一括し
て制御される構成では、最終段階まで工程数の決定がで
きない。

【００１２】(2) 同様の理由により、ワークＷの下穴精
度に変更があった場合でも、またワークＷに要求される
加工精度に変更があっても、工程数は変更できない。

【００１３】(3) また、同様な理由で、ワークＷの生産
数量が予測困難な場合には、投資決定に困難を伴う。

【００１４】(4) 特定のワークＷの専用機として設計さ
れていることから、その特定ワークＷの生産が無くなる
と、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加
工用として使用するには、システム全体の機械構成を改
造する必要があり、またこのような改造が不可能であれ
ば、システム自体が廃棄処分となってしまい、装置コス
トが高くつく。

【００１５】(5) 各構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの装置構造が
全体として一つの装置をなす構成であるため、各構成装
置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用さ
れる研削油タンクなど、各構成装置に共有される装置は
大型で別置きとなり、システム全体が複雑で大型化し
て、装置コストの高騰を招いていた。

【００１６】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、小型軽量
かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が
容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能な構成
を備えた自動ホーニングシステムの構造を提供すること
にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の加工セルは、少なくとも、自動ホーニング
システムのワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単
一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して制御す
る制御部を含んでなるユニット構造を備えるとともに、
上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減
可能に装置される構成とされていることを特徴とする。

【００１８】好適な実施態様として、上記搬送装置は、
少なくとも、ワークを収納保持するホーニング治具を載
置案内する搬送レールと、この搬送レール上に載置され
たホーニング治具を所定位置へタクト送りするワーク移
動手段と、このワーク移動手段によりタクト送りされる
ホーニング治具を前記所定位置に位置決めする位置決め
手段とを備えてなる。また、上記搬送装置は、加工工程
を完了したワークを収納保持するホーニング治具を載置
案内する帰還レールと、この帰還レール上に載置された
ホーニング治具を帰還移動するワーク帰還手段とを備え
てなる。さらには、少なくとも、上記搬送装置の搬送レ
ールまたは帰還レールが上記ワーク搬送路の直線状部分
の一部を構成するように整列して位置決め配置されるこ
とにより、上記自動ホーニングシステムのホーニング加
工部が組合せ形成される構造を備える。また、好ましく
は、上記搬送装置が、ワーク流れ方向を正逆変更可能な
構造を備える。

【００１９】本発明の自動ホーニングシステムは、上記
加工セルが増減可能に接続配置されて、ワークに対して
ホーニング加工を施すホーニグ加工部が構成されるとと
もに、これら複数の加工セルが相互に連動して駆動制御
される構成とされていることを特徴とする。

【００２０】好適な実施態様として、ワーク搬入部を構
成する搬入セル、複数の上記加工セル、およびワーク搬
出部を構成する搬出セルが直列状に整列配置されてなる
とともに、上記ワーク搬送路がループ状または直線状に
設けられる。自動ホーニングシステムは、ワークを保持
して、上記ワーク搬送路により搬送されるホーニング治
具を備え、このホーニング治具は、上記ワーク搬送路上
に移動可能に載置される治具ベースと、この治具ベース
に三次元方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、この揺
動体に取り付けられたワークホルダとを備えてなる。ま
た、上記ワークホルダは、ワークの保持外形に対応した
保持部を備えるとともに、上記揺動体に交換可能に取り
付けられている。さらに、上記搬入セルおよび搬出セル
は、少なくとも、上記ワーク搬送路の一部を構成する搬
送装置を含んでなるユニット構造を備える。

【００２１】本発明の加工セルを備えた自動ホーニング
システムにおいては、制御装置により、例えば以下の順
序で所定のホーニング加工が自動的に連続して行われ
る。

【００２２】例えば、ループ状に設けられたワーク搬送
路の工作物搬入位置で、搬入セルからなるワーク搬入部
により、ワークがワーク搬送路上のホーニング治具に自
動セットされる。これにより、ワークはホーニング治具
のフローティング構造により三次元方向へ揺動可能に保
持される。

【００２３】ワークがセットされたホーニング治具は、
ワーク搬送路を搬送されて、複数の加工セルからなるホ
ーニング加工部のホーニング位置まで自動搬送された後
位置決めされ、各加工セルのホーニング盤による所定の
ホーニング加工が施されるとともに、計測装置によるワ
ーク加工径の計測が行われる。この計測結果は、ワーク
の良否判定に利用されるとともに、ホーニング盤の制御
部へフィードバックされて次のホーニング加工を制御す
る。

【００２４】加工後のワークを保持したホーニング治具
は、搬出セルからなるワーク搬出部により、ホーニング
加工部から搬出されるとともに、上記工作物搬入位置へ
帰還搬送される。

【００２５】この後、再び上記ワーク搬入部により、ホ
ーニング治具からワークが取り出されるとともに、選別
されて排出される。

【００２６】本発明の自動ホーニングシステムは、加工
セルが増減可能に接続配置されて、上記ホーニグ加工部
が構成されており、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の
決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置
コストの低減化が可能である。

【００２７】すなわち、ホーニング加工の工程数は、ワ
ークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決
定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精
度、取代は安定しないところ、本発明の加工セルは、自
動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に
装置される構成とされていることにより、工程数が早期
決定できずとも、後日有効に対応することが可能であ
る。

【００２８】同様の理由により、ワークの下穴精度に変
更があった場合でも、またワークに要求される加工精度
に変更があっても、増減可能な加工セルを適宜組み合わ
せることで、迅速かつ容易に工程数を変更することがで
きる。

【００２９】また、同様な理由で、ワークの生産数量の
予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルを含めた多
機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が
容易である。

【００３０】さらに、加工セルが、ワーク搬送路の一部
を構成する搬送装置、単一のホーニング盤およびこれら
を相互に連動して制御する制御部を含んでなるユニット
構造とされるとともに、増減可能な構成とされているこ
とにより、当初加工対象とされた特定のワークの生産が
無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる
他のワークの加工用として使用するに際して、そのワー
クの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの
一部を改造ないしは変更したり、加工セルを適宜増減す
ることで有効に対応できる。

【００３１】また、加工セル自体がユニット構造とされ
ることにより、その構成装置の駆動源となる油圧ユニッ
トや、加工時に供給使用される研削油タンクなどはいず
れも各加工セルごとに独立で小型となり、各加工セルの
本体フレームに装置可能であり、システム全体が簡単か
つ小型化する。

【００３２】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。

【００３３】本発明に係る自動ホーニングシステムを図
１に示し、このシステムは、ワーク搬送路１に沿ってワ
ークＷ，Ｗ，…を所定間隔毎に連続して搬送するととも
に、これらワークＷ，Ｗ，…に対して、順次連続してホ
ーニング加工を施すものである。

【００３４】上記自動ホーニングシステムは、具体的に
は、ユニット構造とされた複数台（図示の場合は３台）
の加工セルＡ₁,Ａ₂,Ａ₃ の両側に、搬入セルＢと搬出セ
ルＣが直列状に整列配置されてなり、これらセル機Ａ₁,
Ａ₂,Ａ₃ ，Ｂ，Ｃにより、ループ状に設けられた上記ワ
ーク搬送路１、ワーク供給装置２、ワーク搬入出ロボッ
ト３、下穴検出装置４、荒加工用の第１ホーニング盤５
ａ、荒加工用の第１計測装置６ａ、中加工用の第２ホー
ニング盤５ｂ、中加工用の第２計測装置６ｂ、仕上加工
用の第３ホーニング盤５ｃおよび仕上加工用の第３計測
装置６ｃ等の主要部を含めて構成されている。

【００３５】加工セルＡ₁,Ａ₂,Ａ₃ は、本ホーニングシ
ステムのホーニング加工部を構成するものであって、い
ずれも上記ホーニング加工部に増減可能に装置される同
一の機械構造を備えてなり、図２〜図１５に示すよう
に、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１０、単
一のホーニング盤５、計測装置６およびこれらを相互に
連動して制御する制御部７を含んでなるユニット構造と
されている。また、後述するように、制御部７のプログ
ラム構成を適宜設定することにより、第１の加工セルＡ
₁ が荒加工用、第２の加工セルＡ₂ が中加工用、および
第３の加工セルＡ ₃ が仕上加工用として構成されてい
る。

【００３６】搬送装置１０は、加工すべきワークＷを搬
送する搬送部１１と加工後のワークＷを搬送する帰還部
１２とからなる。

【００３７】搬送部１１は、図４〜図８に示すように、
搬送レール２１、ワーク移動装置（ワーク移動手段）２
２および位置決め装置（位置決め手段）２３とを備えて
なり、図３に示すように、ホーニング盤５および計測装
置６の下側位置を通過するように構成されるとともに、
搬送部基台２４上に設けられている。これら搬送部１１
を構成する搬送レール２１および帰還レール４５は、後
述するように、加工セル５の設置基準部としても機能す
るとともに、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造
をも備えている。

【００３８】搬送レール２１は、ワークＷを収納保持す
るホーニング治具２０を載置案内するもので、図４およ
び図５に示すように、ホーニング治具２０を案内する案
内溝２１ａを備えてなる直線状の案内レールの形態とさ
れるとともに、ホーニング盤５の加工位置および計測装
置６の計測位置には、後述するように、上記ホーニング
治具２０を位置決めするための位置決め装置２３がそれ
ぞれ設けられている。

【００３９】ワーク移動装置２２は、搬送レール２１上
に載置されたホーニング治具２０を所定位置へタクト送
りするもので、具体的には、ホーニング治具２０を押圧
移動するシリンダ装置から構成され、図示の実施形態に
おいては、一対のエアシリンダ装置２５，２６から構成
されている。

【００４０】第１のエアシリンダ装置２５は、上記搬送
レール２１の案内溝２１ａに沿って往復移動可能に設け
られた移動台３０と、この移動台３０を往復移動させる
エアシリンダ３１とを備えてなる。

【００４１】上記移動台３０は、ホーニング治具２０を
保持する構造（治具ベース保持構造）が前後に所定間隔
をもって２箇所設けられており、これら前後両治具ベー
ス保持構造は同一で、具体的には、ホーニング治具２０
のパレットまたは治具ベース３５の前後端縁を前後から
係合保持する一対の係合爪機構３６、３７を備えてな
る。

【００４２】前側の係合機構３６は、前後両側に傾斜面
を有する左右一対の係合爪３６ａ，３６ａと、これら係
合爪３６ａ，３６ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプ
リング３６ｂ，３６ｂとから構成されている。これによ
り、左右一対の係合爪３６ａ，３６ａは、ホーニング治
具２０の治具ベース３５の前後両方向への相対的な移動
を許容する係合構造とされている。つまり、治具ベース
３５が前後両方向へ相対的に移動しようとするとき、左
右一対の係合爪３６ａ，３６ａは、その前後両側の傾斜
面の作用により、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発
力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許
容する。

【００４３】また、後側の係合機構３７は、後側にのみ
傾斜面を有する左右一対の係合爪３７ａ，３７ａと、こ
れら係合爪３７ａ，３７ａを常時上方へ弾発付勢する弾
発スプリング３７ｂ，３７ｂとから構成されている。こ
れにより、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、ホーニ
ング治具２０の治具ベース３５の前方向への相対的な移
動のみを許容する係合構造とされている。つまり、治具
ベース３５が前方向へ相対的に移動しようとするとき、
左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、その後側の傾斜面
の作用により、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力
に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容
する一方、治具ベース３５が後方向へ相対的に移動しよ
うとしても、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、その
前側が垂直面となっているため、弾発スプリング３６
ｂ，３６ｂの弾発力により下降せず、治具ベース３５の
相対的な移動を係合阻止する。

【００４４】上記エアシリンダ３１は、搬送レール２１
の下側位置において上記搬送部基台２４に水平に取り付
けられるとともに、そのピストンロッド３１ａが、ジョ
イント３８を介して、上記移動台３０に接続されてい
る。

【００４５】また、第２のエアシリンダ装置２６は、第
１のエアシリンダ装置２６の移動台３０の下側におい
て、上記搬送レール２１の案内溝２１ａに沿って往復移
動可能に設けられた移動台４０と、この移動台４０を往
復移動させるエアシリンダ４１とを備えてなる。

【００４６】上記移動台４０は、その前端位置に、ホー
ニング治具２０の治具ベース３５の後端縁を係合保持す
る係合爪機構４２を備えてなる。

【００４７】この係合機構４２は、後側にのみ傾斜面を
有する左右一対の係合爪４２ａ，４２ａと、これら係合
爪４２ａ，４２ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリ
ング４２ｂ，４２ｂとから構成されている。これによ
り、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、ホーニング治
具２０の治具ベース３５の前方向への相対的な移動のみ
を許容する構造とされている。つまり、治具ベース３５
が前方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の
係合爪４２ａ，４２ａは、その後側の傾斜面の作用によ
り、弾発スプリング４２ｂ，４２ｂの弾発力に抗して下
降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する一方、
治具ベース３５が後方向へ相対的に移動しようとして
も、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、その前側が垂
直面となっているため、弾発スプリング４２ｂ，４２ｂ
の弾発力により下降せず、治具ベース３５の相対的な移
動を係合阻止する。

【００４８】また、この移動台４０の係合爪機構４２に
対応して、上記第１のエアシリンダ装置２５の移動台３
０の後端部には、進入凹部３０ａが後方へ開放状に設け
られている。これにより、後側の加工セル５における移
動台４０の係合機構４２は、この進入凹部３０ａ内に後
側から進入して、第１のエアシリンダ装置２５の係合爪
機構３７と前後方向に一致して位置することができる構
成とされている。

【００４９】上記エアシリンダ４１は、上記エアシリン
ダ３１の横方向反対側に設けられており、具体的には、
搬送レール２１の下側位置において上記搬送部基台２４
に水平に取り付けられるとともに、そのピストンロッド
４１ａが、ジョイント４３を介して、上記移動台４０に
接続されている。

【００５０】しかして、上記第１および第２のエアシリ
ンダ装置２５，２６は、上記エアシリンダ３１、４１が
互いに連動して駆動して、搬送レール２１上に載置され
たホーニング治具２０を所定位置、つまりホーニング盤
５の加工位置と計測装置６の計測位置へタクト送りす
る。

【００５１】具体的には、第１および第２のエアシリン
ダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１のピストン
ロッド３１ａ、４１ａが退入位置にあるとき、前側のホ
ーニング治具２０が上記計測装置６の計測位置（図５お
よび図６のＱ₁ 位置）にあるとともに、後側のホーニン
グ治具２０が上記ホーニング盤５の加工位置（図５およ
び図６のＱ₂ 位置）にある。

【００５２】この状態から、上記両エアシリンダ３１、
４１のピストンロッド３１ａ、４１ａが同時に突出動作
することにより、前側のホーニング治具２０が、前側の
加工セル（この場合は加工セルＡ₂ ）の待機位置（図５
および図６のＱ₃ 位置）へタクト送りされるとともに、
後側のホーニング治具２０が、上記計測装置６の計測位
置（図５および図６のＱ₁ 位置）へタクト送りされる。

【００５３】再び、第１および第２のエアシリンダ装置
２５，２６のエアシリンダ３１、４１が退入位置まで退
入動作すると、上記両ホーニング治具２０，２０は、そ
の位置に位置決め装置２３により位置決め保持されたま
ま、上記移動台３０，４０だけが図５および図６に示さ
れる位置へ復帰して、第１のエアシリンダ装置２５にお
ける後側治具ベース保持構造３６，３７が、加工待機位
置（図５および図６のＱ₃ 位置）に待機するホーニング
治具２０の治具ベース３５を係合保持するとともに、前
側治具ベース保持構造３６，３７が、ホーニング盤５の
加工位置（図５および図６のＱ₂ 位置）にあるホーニン
グ治具２０の治具ベース３５を係合保持する。一方、第
２のエアシリンダ装置２６における係合爪機構４２は、
計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ₁ 位置）に
あるホーニング治具２０の治具ベース３５の後側端縁に
係合する。

【００５４】この場合、第１および第２のエアシリンダ
装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１の退入動作タ
イミングは、第１のエアシリンダ装置２５のエアシリン
ダ３１の方が、第２のエアシリンダ装置２６のエアシリ
ンダ４１よりも早く、これにより、第２のエアシリンダ
装置２６における係合爪機構４２が上記加工待機位置
（図５および図６のＱ₃ 位置）に待機するホーニング治
具２０の治具ベース３５の位置決め手段（逆行防止手
段）として機能する。

【００５５】また、これに関連して、搬送レール２１の
適所には、計測位置Ｑ₁ 、加工位置Ｑ₂ および加工待機
位置Ｑ₃ にホーニング治具２０があるのを検知する近接
スイッチ１４５が設けられている。

【００５６】帰還部１２は、帰還レール４５、ワーク帰
還装置（ワーク帰還手段）４６を備えてなり、これらは
帰還部基台４８上に設けられている。これら帰還部１２
を構成する帰還レール４５は、後述するように、前記搬
送部１１の搬送レール２１と共に加工セル５の設置基準
部としても機能するとともに、ワークＷの流れ方向を正
逆変更可能な構造をも備えている。

【００５７】帰還レール４５は、加工工程を完了したワ
ークＷを収納保持するホーニング治具２０を載置案内す
るもので、図９および図１０に示すように、ホーニング
治具２０を案内する案内溝４５ａを備えてなる直線状の
案内レールの形態とされており、図示の実施形態におい
ては、ワーク帰還装置４６の案内走行面を兼備する。

【００５８】ワーク帰還装置４６は、帰還レール４５上
に載置されたホーニング治具２０を帰還移動するもの
で、具体的には、ホーニング治具２０をベルト搬送する
無端ベルト装置から構成されている。図示の実施形態に
おいては、ローラチェーン式のベルト装置から構成され
ている。

【００５９】このベルト装置４６は、ホーニング治具２
０の治具ベース３５を載置走行させる一対の搬送ベルト
４９，４９と、これら搬送ベルト４９，４９を走行させ
る一対のローラチェーン５０，５０と、これらローラチ
ェーン５０，５０を走行駆動させる駆動モータ５１とを
備えてなる。

【００６０】ローラチェーン５０は、スプロケットホイ
ール５２とテンションガイド５３に巻架されるととも
に、上記帰還レール４５の案内面４５ｂ上を移動可能な
ように設けられ、この外周に上記搬送ベルト４９が巻き
掛けられている。そして、ローラチェーン５０の走行駆
動により、搬送ベルト４９がホーニング治具２０の治具
ベース３５底面を支持走行する。

【００６１】駆動モータ５１は、帰還部基台４８に取付
け固定されるとともに、その駆動軸５１ａが、スプロケ
ットホイール５５ａ、伝動ローラチェーン５５ｂおよび
スプロケットホイール５５ｃを介して、上記スプロケッ
トホイール５２，５２の支軸５２ａに駆動連結されてい
る。

【００６２】ホーニング盤５は、具体的には図１２に示
すような立形のもので、先端にホーニングツール６０を
備える回転主軸６１、主軸回転駆動部（主軸回転手段）
６２、主軸往復駆動部（主軸往復手段）６３、砥石駆動
部（砥石駆動手段）６４および制御部（制御手段）７な
どを主要部として備えてなる。６６は電源を示す。

【００６３】ホーニングツール（いわゆるホーニングマ
ンドレルないしホーニングヘッド）６０は、回転主軸６
１の先端つまり下端に交換可能に装着され、その内部に
は、径方向へ拡縮可能に配された複数のホーニング砥石
７０，７０，…、これを拡張動作させるコーンロッド１
００（図１４参照）およびホーニング砥石７０，７０，
…を復帰動作させる復帰ばね（図示省略）等を備える。
そして、上記ホーニング砥石７０，７０，…は、上記コ
ーンロッド１００の下動に伴って拡開動作される一方、
コーンロッド１００の上動に伴って上記復帰ばねにより
縮閉動作されることとなる。

【００６４】回転主軸６１は、その下端にホーニングツ
ール６０を備えるとともに、駆動軸７１，駆動モータ７
２等を含む上記主軸回転駆動部６２と、スライド本体７
３，油圧シリンダ７４等を含む上記主軸往復駆動部６３
とにそれぞれ連係されている。

【００６５】すなわち、回転主軸６１はスライド本体７
３に回転可能に軸支されており、このスライド本体７３
が、機体７５上の上下方向へ延びる案内ロッド７６上に
昇降可能に設けられるとともに、機体７５に取り付けら
れた油圧シリンダ７４のピストンロッド７４ｂに連結さ
れている。そして、この油圧シリンダ７４のピストンロ
ッド７４ｂが昇降動作することにより、スライド本体７
３を介して、回転主軸６１つまりはホーニングツール６
０が昇降動作されることとなる。

【００６６】また、回転主軸６１の上端部は、機体７５
のヘッド部７５ａに回転可能に設けられた駆動軸７１に
キー嵌合またはスプライン嵌合されて、この駆動軸７１
に対して、上下方向（軸線方向）へ相対的に移動可能で
かつ一体回転可能に連結されている。

【００６７】駆動軸７１の上端部には伝動プーリ７７ａ
が取り付けられ、この伝動プーリ７７ａが、伝動ベルト
７８を介して、駆動モータ７２のモータ軸に取り付けら
れた伝動プーリ７７ｂに連結されている。そして、この
駆動モータ７２の回転駆動により、駆動軸７１を介し
て、回転主軸６１つまりはホーニングツール６０が回転
駆動されることとなる。

【００６８】砥石駆動部６４は、上記ホーニング砥石７
０，７０，…に切込み動作を与えるもので、上記ホーニ
ングツール６０のコーンロッド１００（図１４）、この
コーンロッド１００を上下動させる切込み駆動機構７９
および駆動源であるサーボモータ８０等を備える。

【００６９】切込み駆動機構７９は従来周知の構造で、
機体７５のヘッド部７５ａに設けられた回転伝達機構８
１を介して、上記サーボモータ８０のモータ軸に連結さ
れている。そして、このサーボモータ８０の正方向への
回転駆動により、上記切込み駆動機構７９が駆動され
て、上記ホーニングツール６０内のコーンロッド１００
が下方へ移動し、ホーニング砥石７０，７０，…が拡張
動作される。一方、サーボモータ８０の逆方向への回転
駆動により、上記コーンロッド１００が上方へ移動し、
ホーニング砥石７０，７０，…がホーニングツール６０
内の復帰ばねにより縮閉動作（復帰動作）される。

【００７０】なお、ホーニング砥石７０，７０，…の拡
縮量を駆動制御するサーボモータ８０の回転量は、ロー
タリエンコーダ等の位置検出器８２により検出される。

【００７１】制御部７は、ホーニング盤５の各駆動部の
動作を相互に連動して自動制御するもので、具体的に
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＢＭおよびＩ／Ｏポートなどか
らなるマイクロコンピュータで構成されている。

【００７２】この制御部７には、ホーニング加工を実行
させるための加工プログラム等が組み込まれており、図
１３に示すように、主制御部７ａ、主軸回転駆動部６２
を制御する主軸回転制御部７ｂ、主軸往復駆動部６３を
制御する主軸往復制御部７ｃ、および砥石駆動部６４を
制御する砥石制御部７ｄなどから構成される。

【００７３】主制御部７ａには、各駆動部６２，６３，
６４の駆動に必要な種々の情報、例えば、ホーニングツ
ール６０の回転速度、昇降速度、切込み速度および動作
タイミング（ｓｉｎ関数等の任意の関数波形信号）、あ
るいは、ホーニング砥石７０，７０，…の基準位置（ス
トローク位置）Ａ，Ｂ（図１４参照）やストローク幅Ｓ
（図１４参照）を、ＮＣ（数値制御）データとして予め
またはキーボード等により適宜選択的に入力設定されて
おり、これらのデータに従って上記各制御部７ｂ〜７ｄ
を制御する。また、これら主制御部７ａの入力データが
適宜変更されることにより、そのプログラム構成が設定
されて、第１の加工セルＡ₁ が荒加工用、第２の加工セ
ルＡ₂ が中加工用、および第３の加工セルＡ₃ が仕上加
工用として構成されている。

【００７４】また、上記各制御部７ｂ〜７ｄには、駆動
モータ７２、油圧シリンダ７４の油圧制御弁７４ｂ、サ
ーボモータ８０および位置検出器８２のほか、スライド
本体７３に設けられたスケール８３からこのスライド本
体７３の位置を検出する位置検出器８４、ならびにその
他の駆動部等が電気的に接続されており、これらから得
られる実際値情報が、上記主制御部７ｂにより予め設定
された上記各種設定値と比較演算されて、その演算結果
に基づき各駆動部６２〜６４の動作が駆動制御される。

【００７５】しかして、以上のように構成されたホーニ
ング盤５は、その駆動部６２，６３，６４が、制御部７
により相互に関連して自動制御され、ワーク搬送部１１
を搬送されるワークＷにホーニング加工を施す。この場
合、各ホーニング盤５ａ，５ｂ，５ｃにあっては、定寸
加工、つまりホーニング領域全体（つまり図１４におけ
るストローク幅Ｓ）にわたって所定の切込量をもった均
一なホーニングが行われる。

【００７６】下穴検出装置４および計測装置６は、ワー
クＷの加工径を計測するもので、具体的にはエアーマイ
クロメータを備え、このエアーマイクロメータの計測ヘ
ッド９０は、図１５に示すように主軸９１の先端（下
端）に一体的に取り付けられており、この主軸９１が、
ワークＷの被加工穴９２の軸線方向つまり上下方向へ往
復移動可能とされている。

【００７７】上記計測ヘッド９０は、ワークＷの被加工
穴９２の内径よりも小さい外径寸法を有する円筒状のも
ので、その外周面には、計測用空気を噴射するエアーノ
ズル９０ａ，９０ａが径方向外方へ向けて設けられてい
る。

【００７８】そして、計測ヘッド９０がワークＷの被加
工穴９２内に挿入された状態において、エアーノズル９
０ａ，９０ａから計測用空気が噴射され、被加工穴９２
の内径面と計測ヘッド９０の外周面間のギャップによる
上記計測用空気の圧力変化から被加工穴９２の内径寸法
が計測される。

【００７９】エアーマイクロメータによって計測される
内径寸法の数は、図１５に示すように、被加工穴９２に
おける軸方向長さに対応して設定される。図示の実施形
態においては、被加工穴９２における軸方向の４か所の
内径寸法（ｄ₁ 〜ｄ₄ ）が計測され、これら４つの計測
値ｄ₁ 〜ｄ₄ は、図示しないエアーマイクロメータの演
算制御部へ送られて、ワークＷの被加工穴９２の内径形
状モードが比較演算される。

【００８０】そして、下穴検出装置４においては、上記
演算結果から、さらにワークＷの被加工穴９２の下穴内
径がホーニング可能範囲内にあるか否かが判定され、も
し範囲内であればホーニング盤５の制御部７へホーニン
グ実行の命令信号が送られ、一７、範囲外であればホー
ニング盤８の制御部７へホーニング不要の命令信号が送
られて、ホーニング盤５が休止する。

【００８１】また、仕上加工用計測装置６ｃにおいて
は、上記演算結果は、仕上加工用ホーニング盤５ｃの制
御部７へフィードバックされて、これに基づいた仕上げ
ホーニング加工が行われる。例えば、上記計測された内
径形状モードが円筒度の高いもの（被加工穴９２の内径
面形状が均一な円筒面）であれば、ホーニング領域全体
（つまりストローク幅Ｓ）にわたる均一なホーニングが
行われ、一方、被加工穴９２の内径面に不均一な部分が
あれば、まずこの不均一部分のみ短いストローク幅のホ
ーニングが局部的に行われた後、ホーニング領域全体に
わたる均一なホーニングが行われる。

【００８２】さらに、仕上加工用計測装置６ｃの演算結
果は、搬入セルＢのワーク選別装置１３１へもワークＷ
の加工結果（良品であればＯＫ信号、不良品であればＮ
Ｇ信号）として送られる。

【００８３】なお、仕上加工用計測装置８ｃの計測ヘッ
ド９０が、上下方向への往復移動に加えて回転動作する
ように駆動されて、被加工穴９２の真円度も計測される
構成としてもよい。

【００８４】図２および図３に示すように、加工セルＡ
のホーニング盤５の駆動源となる作動油タンク１０１を
含む油圧ユニット１０２は、各加工セルＡの装置フレー
ム１０３内に設置され、加工時に必要な研削油を供給す
る研削油タンク１０４は各加工セルＡの装置フレーム１
０３の背面部下部に設けられている。また、上記制御部
７が納められた制御ボックス１０５は、上記装置フレー
ム１０３の背面部上部に取り付けられている。

【００８５】以上のような構成を備える加工セルＡ（Ａ
₁,Ａ₂,Ａ₃ ）は、少なくとも、搬送装置１０における搬
送部１１の搬送レール２１または帰還部１２の帰還レー
ル４５のいずれか一方を設置基準部として接続構成され
る。図示の実施形態においては、これら両レール２１、
４５の双方が設置基準部として機能し、図１を参照し
て、これら両レール２１、４５がワーク搬送路１の直線
状部分の一部を構成するように整列された状態で、加工
セルＡ（Ａ₁,Ａ₂,Ａ₃ ）が設置床１５０上に位置決め配
置されることにより、本自動ホーニングシステムのホー
ニング加工部が組合せ形成される。

【００８６】また、このように、複数の加工セルＡ（Ａ
₁,Ａ₂,Ａ₃ ）が増減可能に接続配置されて、組合せ形成
されたホーニグ加工部においては、加工セルＡ₁,Ａ₂,Ａ
₃ の制御部７、７、７が所定の関係をもって相互に連係
して、これら加工セルＡ₁,Ａ ₂,Ａ₃ は、相互に連動して
駆動制御される構成とされている。

【００８７】さらに、上記加工セルＡ（Ａ₁,Ａ₂,Ａ₃ ）
は、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造を備え
る。

【００８８】すなわち、加工セルＡの搬送部１１は、図
１６(a),(b) に示すように、装置フレーム１０３に対し
て着脱可能なユニット構成とされるとともに、このユニ
ット全体を１８０°回転させて配置変更するだけで、ワ
ークＷの流れ方向が正逆変更される（図１６(a) が右循
環, 図１６(b) が左循環）。

【００８９】また、加工セルＡの帰還部１２は、図１７
(a),(b) に示すように、ワークＷの流れ方向が正逆変更
可能である（図１７(a) が右循環, 図１７(b) が左循
環）。

【００９０】具体的には、図１８(a) に示すごとく、駆
動モータ５１等からなるワーク帰還装置４６の駆動部が
左右で組み替え可能な構造とされている。また、帰還部
基台４８が、図１８(b) に示すごとく、装置フレーム１
０３に対して着脱可能なユニット構成とされている。こ
れにより、上記駆動部を組み替えた後、このユニット全
体を１８０°回転させて配置変更するだけで、図１７
(a),(b) に示すように、ワークＷの流れ方向が正逆変更
される。

【００９１】さらに、加工セルＡのホーニング盤５と計
測装置６については、図１９(a),(b) に示すように、計
測装置６が上記ホーニング盤５に対して着脱可能な構成
とされるとともに、この計測位置６をホーニング盤５に
対して左右組み替えるだけで、ワークＷの流れ方向が正
逆変更される（図１９(a) が右循環, 図１９(b) が左循
環）。

【００９２】搬入セルＢは、ワーク搬送路１の一部を構
成する搬送装置１１１を含んでなるユニット構造を備
え、図示の実施形態においては、この搬送装置１１１の
ほか、前記ワーク供給装置２およびワーク搬入出ロボッ
ト３などから構成されている。

【００９３】搬送装置１１１は、加工すべきワークＷを
搬送する搬送レール１１５と搬入装置１１７を備えてな
る。

【００９４】搬送レール１１５は、前述した搬送レール
２１とほぼ同一構造を備えてなり、具体的な説明は省略
する。この搬送レール１１５は、ワーク搬送路１におけ
る搬入位置Ｐ₁ からホーニング加工部の入口Ｐ₂ の部位
までを形成している。

【００９５】搬入装置１１７は、ホーニング治具２０を
搬入位置Ｐ₁ からホーニング加工部の入口Ｐ₂ つまり下
穴検出装置４の検出位置まで搬送するもので、具体的に
はエアシリンダ装置からなる。

【００９６】ワーク供給装置２は、ワークＷをワーク搬
入出ロボット３の受取り位置まで供給するもので、具体
的には、加工されるべきワークＷ，Ｗ，…は搬送パレッ
ト上で姿勢を整えられながら順次連続して上記受取り位
置まで搬送され、ワーク搬入出ロボット３を待機する。

【００９７】ワーク搬入出ロボット３は、図２３に示す
ように、揺動アームの形態とされた装置本体３ａとコレ
ットチャックの形態とされたワークチャック３ｂから構
成されている。

【００９８】そして、上記ワークチャック３ｂは、上記
ワーク供給装置２の受取り位置と上記搬入位置Ｐ₁ で昇
降動作および縮閉・拡開動作して、ワークＷを着脱する
とともに、これら両位置間でワークＷをチャッキング支
持したまま水平方向へ搬送し、またワーク搬入位置Ｐ₁
のホーニング治具２０内で、ワークＷを垂直軸まわりに
回転動作させる。

【００９９】搬出セルＣは、ワーク搬送路１の一部を構
成する搬送装置１２１を含んでなるユニット構造を備
え、図示の実施形態においては、この搬送装置１２１の
ほか、ブラシ装置１２２およびエアブロー装置１２３な
どから構成されている。

【０１００】搬送装置１２１は、加工すべきワークＷを
帰還搬送する帰還レール１２４と搬出装置１２５を備え
てなる。

【０１０１】帰還レール１２４は、前述した搬送レール
２１とほぼ同一構造を備えてなり、具体的な説明は省略
する。この帰還レール１２４は、ワーク搬送路１におけ
る搬出位置Ｐ₃ から帰還位置Ｐ₄ の部位までを形成して
いる。

【０１０２】搬出装置１２５は、ホーニング治具２０を
搬出位置Ｐ₃ から帰還位置Ｐ₄ まで搬送するもので、具
体的にはエアシリンダ装置からなる。

【０１０３】ブラシ装置１２２およびエアブロー装置１
２３は、加工を終了したワークＷの被加工面をブラシま
たは吹き付けエアにより清掃するもので、上記搬出位置
Ｐ₃および帰還位置Ｐ₄ にそれぞれ設置されている。

【０１０４】しかして、上記搬入セルＢ、加工セルＡ₁,
Ａ₂,Ａ₃ および搬出セルＣの搬送レール１１５、２１、
２１および２１と、帰還レール１２４、４５、４５およ
び４５からなるワーク搬送路１は、図１に示すように、
ワーク搬入位置Ｐ₁ から始まって、下穴検出装置４、荒
加工用ホーニング盤５ａ、荒加工用計測装置６ａ、中加
工用ホーニング盤５ｂ中加工用計測装置６ｂ、仕上加工
用ホーニング盤５ｃおよび仕上加工用計測装置６ｃを経
た後、搬出位置Ｐ₃ および帰還位置Ｐ₄ を経て、再び上
記ワーク搬入位置Ｐ₁ へ戻る矩形ループ状に形成されて
いる。

【０１０５】また、ワークＷを保持して、ワーク搬送路
１を搬送されるホーニング治具２０は、図２０〜図２２
に示すように、治具ベース（またはパレット）３５、揺
動体１２６およびワークホルダ１２７を主要部として構
成されている。

【０１０６】治具ベース３５は、図２０に示すように平
面略正方形状のもので、前述したように、ワーク搬送路
１上に移動可能に載置される。治具ベース３５の各辺中
央部には係止凹部２８ａ〜２８ｄがそれぞれが設けられ
ており、対向する一対の係止凹部２８ａ，２８ｂまたは
２８ｃ，２８ｄが、それぞれ前述したワーク搬送路１の
位置決め装置２３と弾発的に係止する。

【０１０７】すなわち、位置決め装置２３は、例えば、
係止部としてストレートコアピンや係止ボールを用いた
プランジャの形態など従来周知の構造で、上記下穴検出
装置４の検出位置、各ホーニング盤５（５ａ〜５ｃ）の
加工位置および計測装置６（６ａ〜６ｃ）の計測位置に
設けられている。そして、これら各位置決め装置２３の
係止部２３ａが、上記治具ベース３５の係止凹部２８
ａ，２８ｂまたは２８ｃ，２８ｄに弾発的に係止して、
ホーニング治具２０を位置決めする。

【０１０８】揺動体１２６は、治具ベース３５に三次元
方向へ揺動可能に設けられており、第１揺動部材１３０
と第２揺動部材１３１とからなる。

【０１０９】上記第１揺動部材１３０は、上記治具ベー
ス３５の支持柱１３２，１３２にＸ−クロスピン１３
３，１３３を介して吊持状にかつ揺動可能に設けられ、
この第１揺動部材１３０の外側に、第２揺動部材１３１
が、Ｘ−クロスピン１３３と直交するＹ−クロスピン１
３４，１３４を介して吊持状にかつ揺動可能に設けられ
ている。

【０１１０】これにより、第２揺動部材１３１は、上記
Ｘ−クロスピン１３３，１３３の動き（Ｘ−Ｘ軸回りの
回転）に、Ｙ−クロスピン１３４，１３４の動き（Ｙ−
Ｙ軸回りの回転）が加わって、三次元方向へ揺動可能と
されている。この結果、後述するように、ホーニングツ
ール６０に対する良好かつ均一な追従性が確保されて、
加工精度差の発生が防止されるとともに、高精度なホー
ニング加工を確保することができる。

【０１１１】また、ワークホルダ１２７は、ワークＷの
保持外形に対応した保持部を備えるとともに、揺動体１
２６の第２揺動部材１３１に交換可能に取り付けられて
おり、これにより、加工対象となるワークＷの形状寸法
の変更にも容易かつ迅速に対応可能な構造とされてい
る。

【０１１２】ワークホルダ１２７は、ワークＷを位置決
め保持するもので、上記揺動体１２６の第２揺動部材３
１に一体的にかつ交換可能に取り付けられている。

【０１１３】このワークホルダ１２７は、図２１および
図２２に示すように、ワークＷを下側から支持するワー
ク保持部１４０と、ボールプランジャ１４６，１４６と
からなり、ワークＷを係止固定するワーク固定構造を備
えるとともに、上記ワーク保持部１４０がワークＷの保
持外形に対応した保持部とされている。

【０１１４】しかして、ワークＷの第２揺動部材１３１
への取付けは、前記ワーク搬入出ロボット３により以下
の順序で自動的に行われる。

【０１１５】すなわち、ワークＷのフランジ２０３を位
置させた状態で、ワークＷの下部穴２０２をワーク保持
部１４０に上側から挿通支持させるとともに、この状態
のままワークＷをワーク保持部１４０の軸線まわりに回
転させて、ワークＷのフランジ穴２０３ｂ，２０３ｂ
に、ボールプランジャ４６，４６をそれぞれ弾発的に係
止して、この状態を保持する。

【０１１６】一方、ワークＷの第２揺動部材３１からの
取り外しは、ワーク搬入出ロボット１１３により、上記
と全く逆の順序で自動的に行われる。

【０１１７】次に、以上のように構成された自動ホーニ
ングシステムを用いたホーニング加工について説明す
る。

【０１１８】Ｉ．ワークＷの搬入：ワークＷ，Ｗ，…
は、ワーク供給装置２により、その姿勢を整えられなが
ら順次連続して受取り位置まで搬送された後、ワーク搬
入出ロボット３により一個ずつチャッキングされて、前
述した要領で、ワーク搬送路１のワーク搬入位置Ｐ₁に
待機するホーニング治具２０のワークホルダ１２７に取
り付けられる。これにより、ワークＷは、ホーニング治
具２０のフローティング構造により三次元方向へ揺動可
能に保持される。

【０１１９】II. ワークＷの自動ホーニング：ｉ）ワー
ク搬入位置Ｐ₁ のホーニング治具２０に対するワークＷ
の取付け工程が完了すると、搬入装置１１７が作動し
て、このホーニング治具２０（以下ワークＷ）を、ホー
ニング加工部の入口Ｐ₂ つまり下穴検出装置４の検出位
置まで搬送して、位置決め装置２３による位置決めがな
された後、上記下穴検出装置４がワークＷの被加工穴９
２の下穴内径を前述した要領で検出し、この検出結果を
各ホーニング盤５（５ａ，５ｂ，５ｃ）の制御部７へ送
る。

【０１２０】ii) この場合、加工穴９２の下穴内径がホ
ーニング可能範囲内にあれば、各ホーニング盤５による
ホーニングが以下の要領で実行される。

【０１２１】すなわち、入口Ｐ₁ に位置するワークＷ
は、各加工セルＡ（Ａ₁,Ａ₂,Ａ₃ ）の搬送部１１によ
り、荒加工用の第１ホーニング盤５ａ→荒加工用の第１
計測装置６ａ→中加工用の第２ホーニング盤５ｂ→中加
工用の第２計測装置６ｂ→仕上加工用の第３ホーニング
盤５ｃ→仕上加工用の第３計測装置６ｃとタクト送りさ
れるとともに、各装置の位置で位置決め装置２３により
位置決めされて、所定の工程（各加工セルＡ_1,Ａ_2,Ａ₃
のホーニング盤５ａ，５ｂ，５ｃによるホーニング加工
と、計測装置６ａ，６ｂ，６ｃによるワーク加工径の計
測）が順次実行された後、仕上加工用の計測装置６ｃに
よるワークＷの被加工穴９２の計測結果（最終仕上寸
法）を、第３ホーニング盤５ｃへフィードバックすると
ともに、ワーク選別装置１３１へワークＷの良否判定用
信号として送る。

【０１２２】II．ワークＷの搬出：一連のホーニング加
工を経て搬出位置Ｐ₃ まで搬送されたワークＷは、搬出
装置１２５により帰還位置Ｐ₄ を経た後、各加工セルＡ
（Ａ_1,Ａ_2,Ａ₃ ）の帰還部１２により、再びワーク搬入
位置Ｐ₁ まで帰還搬送された後、ワーク搬出入ロボット
３によりチャッキングされて、前述した要領で、ホーニ
ング治具２０のワークホルダ１２７から取り外され、ワ
ーク選別装置１３１の選別結果に応じて選別されて、排
出シュート１３２へ排出される。

【０１２３】一方、ワークＷが取り外されたホーニング
治具２０は、ワーク搬入位置Ｐ₁ で、ワーク搬入出ロボ
ット３により次のワークＷが取付けられるのを待機す
る。

【０１２４】しかして、以上のように構成された自動ホ
ーニングシステムにおいては、加工セルＡ（Ａ₁,Ａ₂,Ａ
₃ ）が増減可能に接続配置されて、ホーニグ加工部が構
成されており、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定
や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コス
トの低減化が可能である。

【０１２５】すなわち、ホーニング加工の工程数は、ワ
ークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決
定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精
度、取代は安定しないところ、上記加工セルＡは、自動
ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装
置される構成とされていることにより、工程数が早期決
定できずとも、後日有効に対応することが可能である。

【０１２６】同様の理由により、ワークＷの下穴精度に
変更があった場合でも、またワークＷに要求される加工
精度に変更があっても、増減可能な加工セルＡ，Ａ，…
を適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変
更することができる。

【０１２７】また、同様な理由で、ワークＷの生産数量
の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルＡを含め
た多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決
定が容易である。

【０１２８】さらに、加工セルＡが、ワーク搬送路１の
一部を構成する搬送装置１０、単一のホーニング盤５お
よびこれらを相互に連動して制御する制御部７を含んで
なるユニット構造とされるとともに、増減可能な構成と
されていることにより、当初加工対象とされた特定のワ
ークＷの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工
条件等の異なる他のワークＷの加工用として使用するに
際して、そのワークＷの形状寸法および加工条件等に対
応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加
工セルＡを適宜増減することで有効に対応できる。

【０１２９】また、加工セルＡ自体がユニット構造とさ
れることにより、その構成装置の駆動源となる油圧ユニ
ット１０２や、加工時に供給使用される研削油タンク１
０４などはいずれも各加工セルＡごとに独立で小型とな
り、各加工セルＡの装置フレーム１０３に装置可能であ
り、システム全体が簡単かつ小型化する。

【０１３０】なお、上述した実施例はあくまでも本発明
の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに
限定されることなく、種々設計変更可能である。

【０１３１】例えば、図示の実施形態においては、ワー
ク搬送路１がループ状に設けられて、ホーニング治具２
０がワーク搬入位置Ｐ₁ から再びこのワーク搬入位置Ｐ
₁ へ戻る構成とされているが、直線状に設けられて次工
程へ連続する構成とすることも可能である。この場合
は、図示しないが、例えば、ワークＷはワーク搬入位置
でホーニング治具２０に取付けられるとともに、ワーク
搬出位置でこのホーニング治具２０から取り外されて、
ホーニング治具２０のみが再び上記ワーク搬入位置へ戻
される構成とされる。

【０１３２】ホーニングシステムを構成する各セル機
Ａ，Ｂ，Ｃの内部構成やその各構成部の具体的構造も、
図示の実施形態に限定されることなく変更可能である。

【０１３３】例えば、図示の実施形態の加工セルＡにお
いては、計測装置６がホーニング盤５と独立したステー
ションに配置されているが、ホーニング盤５と一体的に
配置されて、インプロセスで計測が行われる構成として
もよい。

【０１３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の加工セル
によれば、少なくとも、自動ホーニングシステムのワー
ク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング
盤およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含ん
でなるユニット構造を備えるとともに、上記自動ホーニ
ングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置され
る構成とされているから、以下に列挙するような種々の
効果が得られ、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定
や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コス
トの低減化が可能な構成を備えた自動ホーニングシステ
ムを提供することができる。

【０１３５】(1) ホーニング加工の工程数は、ワークの
下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定され
るものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代
は安定しないところ、本発明の加工セルは、自動ホーニ
ングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置され
る構成とされているから、工程数が早期決定できずと
も、後日有効に対応することが可能である。

【０１３６】(2) 同様の理由により、ワークの下穴精度
に変更があった場合でも、またワークに要求される加工
精度に変更があっても、増減可能な加工セルを適宜組み
合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更すること
ができる。

【０１３７】(3) また、同様な理由で、ワークの生産数
量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルを含め
た多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決
定が容易である。

【０１３８】(4) ワーク搬送路の一部を構成する搬送装
置、単一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して
制御する制御部を含んでなるユニット構造とされ、増減
可能な構成とされているから、当初加工対象とされた特
定のワークの生産が無くなった場合に、形状寸法および
加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用する
に際しては、そのワークの形状寸法および加工条件等に
対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、
加工セルを適宜増減することで有効に対応でき、装置コ
ストの低減化が可能である。

【０１３９】(5) 加工セル自体がユニット構造とされ
て、その構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工
時に供給使用される研削油タンクなどはいずれも各加工
セルごとに独立で小型であり、各加工セルの本体フレー
ムに装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化し
て、この点でも装置コストの低減化が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施態様である自動ホーニング
システムの概略構成を示す平面図である。

【図２】同ホーニングシステムのホーニング加工部を構
成する加工セルを一部仮想線で示す正面図である。

【図３】同じく同加工セルを示す側面図である。

【図４】同加工セルの下部を拡大して示す側面図であ
る。

【図５】同加工セルの搬送装置の搬送部を示す平面図で
ある。

【図６】同搬送部を一部断面で示す側面図である。

【図７】同搬送部を一部切開して示す平面図である。

【図８】同搬送部を示す正面図である。

【図９】同加工セルの搬送装置の帰還部を示す平面図で
ある。

【図１０】同帰還部を一部切開して示す平面図である。

【図１１】同帰還部を示す正面図である。

【図１２】同自動ホーニングシステムのホーニング盤を
一部断面で示す概略構成図である。

【図１３】同ホーニング盤の制御部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１４】同ホーニング盤のホーニングツールの動作を
説明するための縦断面図である。

【図１５】同自動ホーニングシステムの計測装置の要部
を示す縦断面図である。

【図１６】同加工セルの搬送装置の搬送部についてのワ
ーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、
図１６(a) は右循環の場合、図１６(b) は左循環の場合
をそれぞれ示す。

【図１７】同加工セルの搬送装置の帰還部についてのワ
ーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、
図１７(a) は右循環の場合、図１７(b) は左循環の場合
をそれぞれ示す。

【図１８】同帰還部のワーク流れ方向の組替えに際して
の具体的な組替え要領を説明するための図で、図１８
(a) はワーク帰還装置の駆動部の組替え要領を示す平面
図、図１８(b) は帰還部全体の組替え要領を一部断面で
示す正面図をそれぞれ示す。

【図１９】同加工セルのホーニング盤と計測装置につい
てのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面
図で、図１９(a) は右循環の場合、図１９(b) は左循環
の場合をそれぞれ示す。

【図２０】同自動ホーニングシステムに用いるホーニン
グ治具を示す平面図である。

【図２１】同ホーニング治具を図２０のＸ−Ｘ線に沿っ
て示す縦断面図である。

【図２２】同ホーニング治具を図２０のＹ−Ｙ線に沿っ
て示す縦断面図である。

【図２３】同自動ホーニングシステムのワーク搬入出ロ
ボットの要部を示すとともに、同ホーニング治具のワー
ク取付け・取外し要領を説明するための縦断面図であ
る。

【図２４】従来の自動ホーニングシステムの概略構成を
示す平面図である。

【符号の説明】

Ａ（Ａ_1,Ａ_2,Ａ₃ ） 加工セル Ｂ 搬入セル Ｃ 搬出セル １ ワーク搬送路 ２ ワーク供給装置 ３ ワーク搬入出ロボット ４ 下穴検出装置 ５（５ａ，５ｂ，５ｃ） ホーニング盤 ６（６ａ，６ｂ，６ｃ） 計測装置 ７ 制御部 １０ 搬送装置 １１ 搬送部 １２ 帰還部 ２０ ホーニング治具 ２１ 搬送レール ２２ ワーク移動装置（ワーク移動
手段） ２３ 位置決め装置（位置決め手
段） ２５，２６ エアシリンダ装置 ３０ 移動台 ３１ エアシリンダ ３５ 治具ベース ３６，３７ 係合爪機構 ４０ 移動台 ４１ エアシリンダ ４２ 係合爪機構 ４６ ワーク帰還装置（ワーク帰還
手段） ４９ 搬送ベルト ５０ ローラチェーン ５１ 駆動モータ ５６ 搬送ベルト ６０ ホーニングツール ６１ 回転主軸 ６２ 主軸回転駆動部（主軸回転手
段） ６３ 主軸往復駆動部（主軸往復手
段） ６４ 砥石駆動部（砥石駆動手段） ７０ ホーニング砥石 ７１ 駆動軸 ７２ 駆動モータ ７３ スライド本体 ７４ 油圧シリンダ ７９ 切込み駆動機構 ８０ サーボモータ ８１ 回転伝達機構 ８２ 位置検出器 ９０ 計測ヘッド ９１ 主軸 ９２ 被加工穴 １０１ 作動油タンク １０２ 油圧ユニット １０３ 装置フレーム １０４ 研削油タンク １０５ 制御ボックス １１１ 搬送装置 １１５ 搬送レール １１７ 搬入装置 １２１ 搬送装置 １２２ ブラシ装置 １２３ エアブロー装置 １２４ 帰還レール １２５ 搬出装置 １２６ 揺動体 １２７ ワークホルダ １３１ ワーク選別装置 １３２ 排出シュート

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月１１日（２０００．１０．
１１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６５】すなわち、回転主軸６１はスライド本体７
３に回転可能に軸支されており、このスライド本体７３
が、機体７５上の上下方向へ延びる案内ロッド７６上に
昇降可能に設けられるとともに、機体７５に取り付けら
れた油圧シリンダ７４のピストンロッド７４ａに連結さ
れている。そして、この油圧シリンダ７４のピストンロ
ッド７４ａが昇降動作することにより、スライド本体７
３を介して、回転主軸６１つまりはホーニングツール６
０が昇降動作されることとなる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】制御部７は、ホーニング盤５の各駆動部の
動作を相互に連動して自動制御するもので、具体的に
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどか
らなるマイクロコンピュータで構成されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８０】そして、下穴検出装置４においては、上記
演算結果から、さらにワークＷの被加工穴９２の下穴内
径がホーニング可能範囲内にあるか否かが判定され、も
し範囲内であればホーニング盤５の制御部７へホーニン
グ実行の命令信号が送られ、範囲外であればホーニング
盤５の制御部７へホーニング不要の命令信号が送られ
て、ホーニング盤５が休止する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８３】なお、仕上加工用計測装置６ｃの計測ヘッ
ド９０が、上下方向への往復移動に加えて回転動作する
ように駆動されて、被加工穴９２の真円度も計測される
構成としてもよい。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図１】

【図４】

【図５】

【図８】

【図９】

【図１４】

【図１６】

【図６】

【図７】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図２３】

【図１３】

【図１５】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２４】

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク搬送路に沿って工作物を所定間隔
   毎に連続して搬送するとともに、これら工作物に対し
   て、順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニング
   システムのホーニング加工部を構成するものであって、 少なくとも、前記ワーク搬送路の一部を構成する搬送装
   置、単一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して
   制御する制御部を含んでなるユニット構造を備えるとと
   もに、前記自動ホーニングシステムのホーニング加工部
   に増減可能に装置される構成とされていることを特徴と
   する自動ホーニングシステムの加工セル。
2. 【請求項２】 前記搬送装置は、少なくとも、工作物を
   収納保持するホーニング治具を載置案内する搬送レール
   と、この搬送レール上に載置されたホーニング治具を所
   定位置へタクト送りするワーク移動手段と、このワーク
   移動手段によりタクト送りされるホーニング治具を前記
   所定位置に位置決めする位置決め手段とを備えてなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の自動ホーニングシステ
   ムの加工セル。
3. 【請求項３】 前記ワーク移動手段は、前記ホーニング
   治具を押圧移動するシリンダ装置から構成されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の自動ホーニングシステ
   ムの加工セル。
4. 【請求項４】 前記搬送装置は、加工工程を完了した工
   作物を収納保持するホーニング治具を載置案内する帰還
   レールと、この帰還レール上に載置されたホーニング治
   具を帰還移動するワーク帰還手段とを備えてなることを
   特徴とする請求項２に記載の自動ホーニングシステムの
   加工セル。
5. 【請求項５】 前記ワーク帰還手段は、前記ホーニング
   治具をベルト搬送する無端ベルト装置から構成されてい
   ることを特徴とする請求項４に記載の自動ホーニングシ
   ステムの加工セル。
6. 【請求項６】 前記ホーニング盤は、工作物の被加工径
   面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに、軸線ま
   わりに回転可能に軸支されてなる回転主軸と、回転主軸
   を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段と、回転主軸を
   上記被加工径面の軸線方向へ往復動作させる主軸往復手
   段と、回転主軸先端に装着され、上記被加工径面に沿っ
   た砥石面を有するホーニング砥石を拡縮可能に備えるホ
   ーニングツールと、このホーニングツールのホーニング
   砥石に所定の切込み動作を与える砥石駆動手段と、上記
   主軸回転手段、主軸往復手段および砥石駆動手段の動作
   を相互に連動して自動制御する制御手段とを備えること
   を特徴とする請求項１に記載の自動ホーニングシステム
   の加工セル。
7. 【請求項７】 少なくとも、前記搬送装置の搬送レール
   または帰還レールが前記ワーク搬送路の直線状部分の一
   部を構成するように整列して位置決め配置されることに
   より、前記自動ホーニングシステムのホーニング加工部
   が組合せ形成される構造を備えることを特徴とする請求
   項２から６のいずれか一つに記載の自動ホーニングシス
   テムの加工セル。
8. 【請求項８】 前記搬送装置は、ワーク流れ方向を正逆
   変更可能な構造を備えることを特徴とする請求項１から
   ７のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステムの加
   工セル。
9. 【請求項９】 前記工作物の加工径を計測する計測装置
   を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一
   つに記載の自動ホーニングシステムの加工セル。
10. 【請求項１０】 前記計測装置は、工作物の被加工径面
    の軸線方向へ往復移動可能とされたシャフト先端に空気
    マイクロメータが取り付けられてなることを特徴とする
    請求項９に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。
11. 【請求項１１】 前記計測装置は、工作物の被加工径面
    の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに上記軸線ま
    わりに回転可能とされたシャフト先端に、空気マイクロ
    メータが取り付けられてなることを特徴とする請求項９
    に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。
12. 【請求項１２】 工作物を搬送するワーク搬送路の途中
    箇所に配置された複数のホーニング盤により、前記ワー
    ク搬送路に沿って所定間隔をもって搬送される工作物に
    対して順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニン
    グシステムであって、 工作物に対してホーニング加工を施すホーニグ加工部
    は、請求項１から１１のいずれか一つに記載の加工セル
    が増減可能に接続配置されて構成されるとともに、これ
    ら複数の加工セルが相互に連動して駆動制御される構成
    とされていることを特徴とする自動ホーニングシステ
    ム。
13. 【請求項１３】 ワーク搬入部を構成する搬入セル、複
    数の前記加工セル、およびワーク搬出部を構成する搬出
    セルが直列状に整列配置されてなるとともに、前記ワー
    ク搬送路がループ状に設けられていることを特徴とする
    請求項１２に記載の自動ホーニングシステム。
14. 【請求項１４】 ワーク搬入部を構成する搬入セル、複
    数の前記加工セル、およびワーク搬出部を構成する搬出
    セルが直列状に整列配置されてなるとともに、前記ワー
    ク搬送路が直線状に設けられていることを特徴とする請
    求項１２に記載の自動ホーニングシステム。
15. 【請求項１５】 工作物を保持して、前記ワーク搬送路
    により搬送されるホーニング治具を備え、 このホーニング治具は、前記ワーク搬送路上に移動可能
    に載置される治具ベースと、 この治具ベースに三次元方向へ揺動可能に設けられた揺
    動体と、 この揺動体に取り付けられたワークホルダとを備えてな
    ることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか一つ
    に記載の自動ホーニングシステム。
16. 【請求項１６】 前記ワークホルダは、工作物の保持外
    形に対応した保持部を備えるとともに、前記揺動体に交
    換可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１
    ２から１５のいずれか一つに記載の自動ホーニングシス
    テム。
17. 【請求項１７】 前記搬入セルは、少なくとも、前記ワ
    ーク搬送路の一部を構成する搬送装置を含んでなるユニ
    ット構造を備えることを特徴とする請求項１２から１６
    のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステム。
18. 【請求項１８】 前記搬出セルは、少なくとも、前記ワ
    ーク搬送路の一部を構成する搬送装置を含んでなるユニ
    ット構造を備えることを特徴とする請求項１２から１６
    のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステム。