JP2004345029A - Automatic centering method and device for ring-shaped workpiece and machining device - Google Patents

Automatic centering method and device for ring-shaped workpiece and machining device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a preparing time for machining a ring-shaped workpiece by complete automation of a centering work, and to save on power for the preparing work, regarding a centering technique of the workpiece. <P>SOLUTION: In this centering method for the ring-shaped workpiece, centers of the ring-shaped workpieces A1 and A2 are adjusted to a reference axis. The ring-shaped workpieces A1 and A2 are mounted and placed on a supporting surface 7001 parallel to XY plane in an XYZ space where the reference axis is made as a Z-axis (a preparing process). A deviation from a Z-axis of an intersection of outer peripheries of the ring-shaped workpieces A1 and A2 and an X-axis of the XYZ space is measured (a first measuring process). Positions of the X-axis direction of the workpieces A1 and A2 on the supporting surface 701 are adjusted based on the measuring result in the first measuring process (a first position adjusting process). A deviation from a Z-axis of an intersection of the outer peripheries of the ring-shaped workpieces A1 and A2 and a Y-axis of the XYZ space is measured (a second measuring process). Positions of the Y-axis direction of the workpieces A1 and A2 on the supporting surface 701 are adjusted based on the measuring result in the second measuring process (a second position adjusting process). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルの旋回ベアリングのインナレースのような輪状工作物の芯出し技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
輪状工作物を加工する例として、旋回ベアリングのインナレースの歯切り作業があるが、この場合、ワーク台に載せ置かれた複数の旋回ベアリングのインナレース(輪状工作物)に歯切り盤を用いて歯切り加工を施す際に、この複数の工作物を重ねてこれらの芯を基準芯に一致させる。そして、当該工作物が芯出しされた状態に保持されるようにこれらの工作物がワーク台にクランプされた後、加工が行なわれる。
【0003】
芯出しは、取付け具を回転させながら作業者が工作物をハンマーなどでたたいて位置を調整する。このとき、ダイヤルゲージで偏心量を測定し測定値が許容範囲内であるかどうかを判断し、範囲外であれば再度ハンマーなどで工作物をたたいて調整するなど、測定と調整とが作業者によって繰り返し行なわれる。また、歯切り加工における工作物のワーク台へのクランプ作業は、ボルトなどの手締め式であり、芯出し作業と同様、作業者により手作業で行なわれていた。
【0004】
なお、歯車の加工を自動で行なう技術としては、特許文献1に開示されたものがあるが、これはマシニングセンタよる加工であり、歯切り盤と組み合せるものではないため、輪状工作物の歯切り加工には適用することはできない。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−137119号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ダイヤルゲージとハンマーなどを用いた芯出し作業は非常に熟練を要し、初めての人では多大な時間がかかるとともに、これらの作業は全て人手に頼っているため、当然無人運転は不可能であった。また、手締めによるワーク台へのクランプ作業も時間がかかっていた。
【0007】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、芯出し作業の完全自動化により輪状工作物の加工のための準備時間の短縮化と準備作業の省力化を可能とした輪状工作物の自動芯出し方法及び自動芯出し装置並びに加工装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の輪状工作物の自動芯出し方法は、輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し方法であって、上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行な支持面上に上記輪状工作物を載せ置く準備工程と、上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第1計測工程と、上記第1計測工程における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整工程と、上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第2計測工程と、上記第2計測工程における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整工程とをそなえたことを特徴としている(請求項1)。
【0009】
また、複数の輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し方法であって、上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行な支持面上に上記複数の輪状工作物を積重して載せ置く準備工程と、上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第1計測工程と、上記第1計測工程における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整工程と、上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第2計測工程と、上記第2計測工程における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整工程と、上記第1計測工程から上記第2位置調整工程までの工程を通して芯出しされた上記最下層の輪状工作物の上記XY平面上での位置を固定する位置固定工程とをそなえ、上記複数の輪状工作物が全て芯出しされるまで、上記第1計測工程から上記位置固定工程までの工程を繰り返し実行することを特徴としている(請求項2)。
【0010】
このとき、上記位置固定工程では、上記複数の輪状工作物全体を上記Z軸方向にクランプして仮固定した後、上記最下層の輪状工作物の外周部を径方向内側に向けて複数方向からクランプして上記最下層の輪状工作物の位置固定を行い、上記最下層の輪状工作物の位置固定を完了した後、上記Z軸方向のクランプを解除するようにしてもよい(請求項3)。
【0011】
さらに、上記第1計測工程では、上記輪状工作物の外周と上記X軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位量を計測し、上記第1位置調整工程では、上記第1計測工程で計測された上記各偏位量の偏差量が0となるように上記輪状工作物の上記X軸方向の位置を調整し、上記第2計測工程では、上記輪状工作物の外周と上記Y軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位量を計測し、上記第2位置調整工程では、上記第2計測工程で計測された上記各偏位量の偏差量が0となるように上記輪状工作物の上記Y軸方向の位置を調整するようにしてもよい(請求項4)。
【0012】
また、本発明の輪状工作物の自動芯出し装置は、輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行で上記輪状工作物を載せ置く支持面と、上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第1計測手段と、上記第1計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整手段と、上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第2計測手段と、上記第2計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整手段とをそなえたことを特徴としている(請求項5)。
【0013】
また、複数の輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行で上記複数の輪状工作物を積重して載せ置く支持面と、上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第1計測手段と、上記第1計測手段における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整手段と、上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位量を計測する第2計測手段と、上記第2計測手段における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整手段と、上記第1計測手段,第1位置調整手段,第2計測手段及び第2位置調整手段による作業を通して芯出しされた上記最下層の輪状工作物の上記XY平面上での位置を固定する位置固定手段と、上記複数の輪状工作物を上記最下層の輪状工作物から順に位置調整するように上記第1計測手段、第1位置調整手段,第2計測手段,第2位置調整手段及び位置固定手段を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている(請求項6)。
【0014】
このとき、上記位置固定手段が、上記複数の輪状工作物全体を上記Z軸方向にクランプする第1クランプ手段と、上記最下層の輪状工作物の外周部を径方向内側に向けて複数方向からクランプする第2クランプ手段とを有し、上記制御手段が、上記第1クランプ手段を制御して上記複数の輪状工作物をクランプした後、上記第2クランプ手段を制御して上記最下層の輪状工作物をクランプし、更に、上記第1クランプ手段を制御して上記Z軸方向のクランプを解除するように構成してもよい(請求項7)。
【0015】
さらに、上記第1計測手段が、上記輪状工作物の外周と上記X軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位を計測し、上記第1位置調整手段が、上記第1計測手段で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記X軸方向の位置を調整し、上記第2計測手段が、上記輪状工作物の外周と上記Y軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位量を計測し、上記第2位置調整手段が、上記第2計測手段で計測された上記各偏位量の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記Y軸方向の位置を調整するように構成してもよい(請求項8)。
【0016】
また、輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、上記輪状工作物を載せ置く上記基準軸に垂直な支持面と、上記輪状工作物の外周が上記基準軸に垂直な特定の軸と交わる交点の上記基準軸からの偏位量を計測する計測手段と、上記計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記特定軸方向の位置を調整する位置調整手段と、上記計測手段の計測方向及び上記位置調整手段の調整方向を上記基準軸を中心に回転させる回転手段と、上記計測及び調整が直交する二つの方向で行なわれるように上記計測手段、位置調整手段及び回転手段を制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている(請求項9)。
【0017】
また、複数の輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、上記複数の輪状工作物を載せ置く上記基準軸に垂直な支持面と、上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周が上記基準軸に垂直な特定の軸と交わる交点の上記基準軸からの偏位量を計測する計測手段と、上記計測手段における計測結果に基づいて上記最下層の輪状工作物の上記支持面上での上記特定軸方向の位置を調整する位置調整手段と、上記計測手段の計測方向及び上記位置調整手段の調整方向を上記基準軸を中心に回転させる回転手段と、上記最下層の輪状工作物の位置を上記支持面に対して固定する位置固定手段と、上記計測及び調整を直交する二つの方向において行なうように上記計測手段,位置調整手段及び回転手段を制御し、且つ、位置調整された上記最下層の輪状工作物の位置を固定するように上記固定手段を制御しながら上記複数の輪状工作物を上記最下層の輪状工作物から順に位置調整するように制御する制御手段とをそなえたことを特徴としている(請求項10)。
【0018】
このとき、上記位置固定手段が、上記複数の輪状工作物全体を上記基準軸方向にクランプする第1クランプ手段と、上記最下層の輪状工作物の外周部を径方向内側に向けて複数方向からクランプする第2クランプ手段とを有し、上記制御手段が、上記第1クランプ手段を制御して上記複数の輪状工作物をクランプした後上記第2クランプ手段を制御して上記最下層の輪状工作物をクランプし、更に、上記第1クランプ手段を制御して上記Z軸方向のクランプを解除するように構成してもよい(請求項11)。
【0019】
また、上記計測手段が一つの輪状工作物について計測を行なう計測部をそなえるとともに上記位置調整手段が一つの輪状工作物について位置の調整を行なう調整部をそなえ、上記計測部と上記調整部とが共通の移動装置により上記基準軸の軸方向に一体的に移動するように構成され、上記制御手段が上記移動装置を制御して上記計測部と上記調整部とを上記基準軸の軸方向に移動させるように構成してもよい(請求項12)。
【0020】
上記計測手段が、上記輪状工作物の外周と上記特定軸との二つの交点の上記基準軸からの各偏位を計測し、上記位置調整手段が、上記計測手段で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記特定軸方向の位置を調整するように構成してもよい(請求項13)。上記計測手段が上記基準軸と直交する軸上に上記輪状工作物を挟んで向かい合うように配置された一対の測定子をそなえ、各測定子により上記輪状工作物の外周と上記特定軸との交点の上記基準軸からの偏位量を計測するように構成してもよい(請求項14)。
【0021】
上記位置調整手段が、上記基準軸に直交する軸上に上記輪状工作物を挟んで向かい合うように配置された一対のプッシャをそなえ、上記計測手段による計測結果に基づいていずれかのプッシャで上記輪状工作物の外周を上記特定軸方向に押すことにより上記輪状工作物の上記軸方向の位置を調整するように構成してもよい(請求項15)。さらに、上記支持面と上記固定手段とが上記計測手段及び上記位置調整手段に対して分離可能な移動台に設けるように構成してもよい(請求項16)。
【0022】
また、輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、上記輪状工作物を載せ置く上記基準軸に垂直な支持面と、上記輪状工作物の外周が上記基準軸に垂直な特定の軸と交わる交点の上記基準軸からの偏位量を計測する計測手段と、上記計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記特定軸方向の位置を調整する位置調整手段と、上記計測手段の計測方向及び上記位置調整手段の調整方向とを上記基準軸を中心に回転する回転手段と、上記計測及び調整が三等分として三つの方向で行なわれるように上記計測手段,位置調整手段及び回転手段を制御する制御手段をそなえたことを特徴としている(請求項17)
さらに、本発明の輪状工作物の加工装置は、輪状工作物の加工を行なう加工装置であって、請求項5〜8のいずれか1項に記載の輪状工作物の芯出し装置と、上記芯出し装置により芯出しされた上記輪状工作物に対して加工を施す加工部とをそなえたことを特徴としている(請求項18)。また、輪状工作物の加工を行なう加工装置であって、請求項9〜17のいずれか1項に記載の輪状工作物の芯出し装置と、上記芯出し装置により芯出しされた上記輪状工作物に対して加工を施す加工部とをそなえたことを特徴としている(請求項19)。
【0023】
さらに、輪状工作物の加工を行なう加工装置であって、請求項16記載の輪状工作物の芯出し装置と、上記芯出し装置により芯出しされた上記輪状工作物に対して加工を施す加工部とを有し、上記移動台が複数設けられるとともに、芯出しされて上記支持台に固定された上記輪状工作物に上記加工部で加工を施している間、上記芯出し装置により他の移動台上の新たな輪状工作物の芯出しを行なうように構成されていることを特徴としている(請求項20)。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図19は本発明の一実施形態としての加工装置を示すもので、図1はその全体構成を示す斜視図である。図2は加工装置における輪状工作物と切削加工を行なうカッターの断面形状を表わした部分断面図である。図3は自動芯出し装置の側面図(一部断面図)である。図4は自動芯出し装置全体を表わす平面図である。図5はスライド台(固定手段)の要部を拡大した側面図である。図6はスライド台(固定手段)の背側面図である。図7〜図9はパレットに油圧を供給するカプラ着脱機構を示す図である。図10は油圧回路の系統図である。図11〜図15は上記輪状工作物の外周を押すプッシャの拡大図を示す図である。図16はその制御システムの概要を示す図である。さらに、図17,図18は芯出し方法の概要を示す図であり、図19はそのフローチャートである。
【0025】
本実施形態に係る加工装置は、図1に示すように、CNC超硬歯切り盤(NC装置)(加工部)100、パレット回転装置120、パレット搬送回転装置200、制御装置(制御手段)300、自動芯出し装置400a,400b、パレット回転装置500、パレット600、自動油圧式取付具700、カプラ着脱装置800、及び制御装置(制御手段)900により構成されている。CNC超硬歯切り盤100には、本体101の加工部アーム102の下部端に、図2に示す歯切りカッター103が装着されている。歯切り盤100の加工部下部にはパレット回転装置120が設置され、歯切り盤100は、パレット回転装置120のパレット回転機能と、加工部アーム102の上昇・下降機能と、歯切りカッター103の回転機能とを組み合わせて歯切り加工を行なうようになっている。
【0026】
パレット回転装置120の上面にはパレット600が搭載されている。パレット600上面には自動油圧式取付具700が締着され、取付具700上面には複数の輪状工作物(以下、工作物と記述する)が多段積みに載置される。工作物Aは外周と上面から複数の油圧シリンダ等により拘束されている。歯切り盤100は、この状態で制御装置300の操作により自動あるいは手動で制御され、工作物Aをパレット回転装置120によって回転させながら徐々にカッター103により歯切り成形加工する。歯切り加工が完了すると、この工作物Aが載置されたパレット600を加工位置から搬出する。パレット搬送回転装置200のアーム202を加工部アーム102側に回転テーブル201により反転させ、アーム202先端のクランプ爪203がパレット600の下部端に係合した後、クランプ爪203の引き込み駆動によりパレット600をアーム202側に搬出固定する。その後パレット搬送回転装置200の回転テーブル201が逆反転して戻り、その後、パレット600は待機位置200A側にクランプ爪203の駆動により搬出される。
【0027】
次に、図4の自動芯出し装置400の全体平面図で示すように、計測手段及び位置調整手段としての左右の芯出し装置400a,400bがパレット600の搬出入側と直角方向位置に対称に配置されている。この自動芯出し装置400のステージには、図3の部分縦断面図に示すように、パレット回転装置500の下部架台501中央部にすぐばかさ歯車502が下向きに取り付けられている。すぐばかさ歯車502のシャフト503はその上部端面をテーブル505の下面中央部に締着され、ベアリング504を介して下部架台501に回転自在に保持されている。下部架台501の上面外周縁凸部506にはベアリング507が嵌入され、ベアリング507がテーブル505の下面縁凹部508と係合することで、テーブル505は下部架台501上に回転自在に支持されている。下部架台501内には減速機付モーター510が横向に配置されており、減速機付モーター510のすぐばかさ歯車509と下部架台501中央部に位置するすぐばかさ歯車502とは歯合している。これにより、すぐばかさ歯車509,502を介して減速機付モーター510の回転駆動力をテーブル505に伝達することができ、制御装置900から減速機付モーター510への操作指令によりテーブル505を正逆転駆動することができる。テーブル505上面にはパレット600を搬出入できるように、凸部ガイドレール511が設けられ、凸部ガイドレール511はパレット600下面に削設された凹部ガイド溝601に嵌入するようになっている。
【0028】
更に、パレット600上面には自動油圧式取付具700が締着され一体化されている。この自動油圧式取付具700の上面にはスライド台703が設けられ、搭載した工作物Aをその外周及び上部から複数のクランプ手段で固定するようになっている。スライド台703は、後述する自動芯出し装置430a,430bのプッシャ手段によって位置調整された工作物A(A1,A2)の芯出し位置を固定する位置固定手段として機能するものである。図4に示す円板状の台板(支持面)701の周に沿うようにスライドベース702aが等間隔で複数個(本実施例では12個)締着されており、このスライドベース702aの上面中央部には凸形状キー材702bが嵌着されている。この凸形状キー材702bにスライド台703の下面が嵌入されることで、スライド台703は径方向に移動可能となり、外径の異なる工作物Aの機種交換に対応できるようになっている。
【0029】
図5に示すようにスライド台703はスライド面上部側の内部に台形雌ネジナット704bを平行に装備している。この台形雌ネジナット704bには台形雄ネジ704aが螺合するようになっており、台形雄ネジ704aの後部端は、スライドベース702aの後方位置の外周側にボルトにて締着されたピローブロック705にベアリングで回動自在に保持されている。更に台形雄ネジ704a後部縁にはハンドル706が装着されており、このハンドル706を右に回すことにより台形雄ネジ704aが回転され、台形雌ネジナット704bと螺合しているスライド台703が径方向に移動するようになっている。
【0030】
また、スライド台703上部側に設けられたスイングシリンダ(第1クランプ手段)707には、ピストン708及びクランプ爪709が装着されており、スライド台703の側面には上下段のワークサポート(第2クランプ手段)710,712が装着され、その下部面にはワーク支持パット714が装着されている。このような構成により、図3に示すように、一段目の工作物A1の下面をワーク支持パット714上面に載せ、且つ一段目の工作物A1上に工作物A2を二段目として積載した状態でスイングシリンダ707のピストン708が下降し、クランプ爪709が工作物A2の上面を押さえつけるようになっている。
【0031】
このスイングシリンダ707の作動を説明すると、スイングシリンダ707のピストン708側に油圧が供給されると水平面内でクランプ爪709が90度回転し、ピストン708が下降してクランプ爪709が工作物A2上面に当接し、支持パット714上に積重された工作物A1,A2は支持パット714とクランプ爪709とにより垂直方向に拘束される。また、スイングシリンダ707は基準軸方向に移動可能に支持されており、工作物A1,A2の高さに応じてクランプ位置を調整可能になっている。
【0032】
次ぎに、スライド台703側面に設けている上下段のワークサポート(第2クランプ手段)710,712について説明すると、上段ワークサポート710及び下段ワークサポート712は、工作物A1,A2を径方向内側に向けてクランプするものであり、基準軸に対して垂直方向に取り付けられ台板701の基準軸に向かう方向に進退駆動するプッシャ(調整部)711,713を備えている。各プッシャ711,713の進退駆動はそれぞれ独立に油圧制御され、上段工作物A2及び下段工作物A1は径方向にそれぞれ独立にクランプされるようにされている。
【0033】
次ぎにパレット600は、図3に示すように中空の枠体で、下部面に凹部ガイド溝601を削設されている。パレット600の搬出入時には、パレット回転装置500のテーブル505上の凸部ガイドレール511に凹部ガイド溝601が嵌合する。パレット600の上面には自動油圧式取付具700が一体に締着されている。この自動油圧式取付具700には、図10に示す油圧クランプ機器707,710,712と圧力計718,719,720、蓄圧器715,716,717、パイロットチェック弁722,723,724などの油圧を制御する機器とを接続する油圧配管が内部に装着されている。これらの油圧配管は外部の油圧ユニット850に接続され、各油圧経路上には電磁弁851a,851b,852a,852b,853a,853b,854a,854b,855a,855bが介装されている。これら電磁弁851a,851b,852a,852b,853a,853b,854a,854b,855a,855bの切り替えは制御装置(操作盤)900により行なうことができ、電磁弁851a,851b,852a,852b,853a,853b,854a,854b,855a,855bを適宜切り替えることで、自動油圧式取付具700のスイングシリンダ707、ワークサポート710,712の進退駆動の動作をそれぞれ制御することができるようにされている。
【0034】
油圧制御によって自動油圧式取付具700を作動させ、スイングシリンダ707のクランプ爪709およびワークサポート710,712のプッシャ711,713等により工作物A1,A2を拘束した後には、パレット600はCNC超硬歯切り盤100へ搬送されて行くため、自動油圧式取付具700と外部との油圧配管接続は邪魔となる。また、歯切り盤100の位置においては、歯切りカッター103と同期させながらパレット600を回転させるため、油圧配管接続の遮断が必要となる。そこで、自動油圧式取付具700と外部との間の油圧経路には、カプラによる油圧切離しのためのカプラ着脱装置800が設けられている。
【0035】
図7〜図9に示すカプラ着脱装置800において、自動油圧式取付具700の油圧系統配管への油圧供給入口と外部の油圧ユニット850に接続される油圧配管とは、(油圧用)カプラ雌a1とカプラ雄a2とで接続されている。一方のカプラ雌a1は、自動油圧式取付具700の円板状台板701の一方向下面に設けられた垂直状のプレート721に複数、等分に嵌着されている。他方、支持架台801上面に設けられたL型プレート802の垂直面側にシリンダ803が締着され、シリンダ803から伸びるピストン804の先端にプレート807が装着されている。カプラ雄a2は、このプレート807にカプラ雌a1と対向等分位置に嵌着されている。シリンダ803の両サイドには2箇所、ガイドロット805が締着され、その後端面にはプレート806を装着した支持受けが設けられている。更にプレート807の両端部中央にはそれぞれスイングシリンダ810,810が嵌着されている。スイングシリンダ810はピストン811及びクランプ爪812を有している。また、各クランプ爪812の直下には、クランプ着座信号用の検知ロット813が圧縮バネ814によりプレート807面上より突起状に装着されている。
【0036】
上記に記載したカプラ着脱装置800の作動手順を説明すると、まず、制御装置900の操作により、油圧ユニット850の油圧を電磁弁851a側に切り替えてカプラ着脱シリンダ803のピストンヘッド側に油圧を供給する。これにより、ピストン804によってプレート807が前進し、プレート721に当接する。その後スイングシリンダ810の電磁弁852を切り替えてサイドのスイングシリンダ810のピストン811側に油圧が供給されると。クランプ爪812が水平90度回転後、ピストン811が後退してプレート721にクランプ爪812が当接する。プレート807とプレート721を共にクランプして拘束すると同時に、クランプ爪812の直下にあったクランプ検知ロット813がクランプ爪812により押され、近接スイッチ808の検知部に接触してクランプ爪812の着座作動完了信号が出力される。その後、カプラ雌a1とカプラ雄a2とが接続され、各機器の油圧回路の電磁弁853a,853b,854a,854b,855a,855bを制御装置(操作盤)900によりそれぞれ制御することで目的の操作が可能となる。また、上記作動手順の逆操作により各機器の開放をそれぞれ行なうこともできる。
【0037】
図3に示すように、自動芯出し装置400は2台設けられている。自動芯出し装置400は、図4に示すように対称位置に配置され、同じ構造・機能を有しているため、図中ではその各部についても同一の符号を付すものとする。ただし、左右の芯出し装置400a,400b或いは左右の各部位を区別する場合は、左側に対応するものにはa、右側に対応するものにはbをつけて説明する。
【0038】
自動芯出し装置400は、自動油圧式取付具700に搭載された工作物A1・A2の芯出しを行なうものであり、図11〜図15に示すように、その本体は架台401上に構成され、上部側には長方形の空洞枠体402が形成されている。空洞枠体402の内側には、垂直方向の両サイド(4個)に上昇・下降用軌道(Z軸方向)のリニアウェイ403が設けられ、これらリニアウェイ403によって外枠架台420が摺動自在に固定されている。この外枠架台420の下部面中央部には、架台401上に装着した垂直方向のシリンダ404のピストン405先端部が固着されている。図10の油圧回路系統図に示すように、制御装置900の操作により電磁弁410a,410b,411a,411bを各々適宜切り替えて油圧をピストン405のヘッド側へ供給することで、ピストン405を上昇させ、つまりは外枠架台420をリニアウェイ403に沿って摺動上昇させることができる。すなわち、制御装置900の操作により、芯出し装置400の上昇及び下降(Z軸方向)を制御することができる。
【0039】
この芯出し装置400では、図11〜図15に示すように、プッシャ430は長方形箱体450に締着されたアーム431先端に装着されており、長方形箱体450は外枠架台420内側の両側から前進後進用軌道(X軸方向)のリニアウェイ451に摺動自在に固定されている。長方形箱体450には中央部を貫通する部位452に精密ボールネジ453が水平方向に取設され、中央部のナット455と螺合して嵌着されている。この精密ボールネジ453の先端部は外枠架台420に軸受454aで固着され、さらに精密ボールネジ453後部は外枠架台420に軸受454bで支持され、さらに後端はカップリング456を介してサーボモータ(移動装置)457のシャフト458に接続されている。サーボモータ(移動装置)457はサポート459により締着されている。また、サーボモータ457はプッシャ430を前進後進させるためのものであり、自動油圧式取付具700と干渉しない位置の芯出し装置400の後方側に取り付けられている。
【0040】
これらの芯出し装置400は、制御装置900によって操作される。サーボモータ457に電源を送るとサーボモータ457の回転によりシャフト458が回転し、カップリング456をへて精密ボールネジ453に回転が伝えられる。ボールネジ用ナット455は長方形箱体450に嵌着しているため、長方形箱体450は回転反力を受けるが両側(4カ所)のリニアウェイ451によって回転の反力を阻止され、その反力によりリニアウェイ451の軌道上を摺動前進することになる。また、サーボモータ457の逆制御指令操作により後進させることもできる。
【0041】
プッシャ430は工作物A1,A2の外周位置を調整及び計測するためのものである。図12に示すように、工作物A1,A2を基準軸方向に押すプッシャ本体431の内部先端部にはホルダー434が設けられ、マグネスケール(計測部)432がこのホルダー434の挿入穴に嵌入してボルトにて取り付けられている。このマグネスケール432の基準軸側の先端には測定子433が取り付けられ、プッシャ本体431先端部から数mm〜数十mm(実施例では約30mm)だけ突き出るように構成されている。また、図17に示すようにプッシャ本体431外周部には測定子433を保護するための保護カバー436が取り付けられている。保護カバー436は圧縮コイルバネ437によりスナップリング438側に常に押し付けられることで、突き出しのマグネスケール432を保護している。
【0042】
したがって、芯出しの際に、左右のプッシャ430a,430bはサーボモータ457a,457bの駆動により前進し、その先端部435a,435bが工作物A1,A2に接触すると、測定子433a,433b及びマグネスケール432a,432bが保護カバー436a,436bとともに内側に押し込まれる。その押し込み量はマグネスケール432a,432bの信号となって測定され、制御装置900側で数値化されることにより、双方の自動芯出し装置400a,400bが制御される。また、制御装置900は自動芯出し装置400側ステージを制御して工作物A1,A2の芯出しを行なうとともに、CNC超硬歯切り盤100の制御装置300との相互制御によって芯出し済みの工作物A1,A2を加工側に搬出入するようにもなっている。
【0043】
上記の自動芯出し装置400による工作物A1,A2の芯出しの制御について、図16を参照して更に詳細に説明する。芯出し装置400の位置制御を行なうために、芯出し装置400aの原点位置を入力する位置決めティーチングユニット910、芯出し装置400bの位置決めティーチングユニット920、及び、これらティーチングユニット910,920の入力に基づいて芯出し装置400a,400bの原点位置を設定する位置決めユニット911,921が設けられている。また、サーボモータ457a,457bに正転パルス及び逆転パルスを出力し、プッシャ430a,430bの原点位置からの位置を制御するサーボアンプユニット912,922が設けられている。
【0044】
さらに、CNC超硬歯切り盤100側に工作物のセット完了制御信号を出力するための出力ユニット930も設けられている。また、芯出し装置400a,400b及びCNC超硬歯切り盤100等の工作物搬送相互作動制御を行なうための入力ユニット950が備えられ、さらに、制御装置900には、マグネスケール432a,432bの計測結果を表示するための表示ユニット960a,960bが備えられている。入力ユニット950及び出力ユニット930はCNC超硬歯切り盤(NC装置)100の制御盤940にも接続されており、入力ユニット950からNC装置制御盤940には治具入替え信号が入力され、NC装置制御盤940から出力ユニット930には芯出し完了信号が出力されるようになっている。なお、自動芯出し装置400の制御とCNC超硬歯切り盤100の制御は各独立して行なわれ、制御装置900では自動油圧式取付具700に設置された工作物A1,A2の芯出しを行い、CNC超硬歯切り盤100は制御装置300により工作物A1,A2を加工することができるようになっている。
【0045】
作業開始時には、位置決めティーチングユニット910,920からの位置決め情報に基づいて、位置決めユニット911,921により芯出し装置400a,400bの原点位置が決定される。そして、サーボアンプユニット912,922から各サーボモータ457a,457bへ出力する正転パルス,逆転パルスが制御されることでプッシャ430a,430bが前後進し、工作物A1,A2の位置計測及び調整が行なわれるとともに、これらのパルスに基づいてプッシャ430a,430bの移動量や押し込み量が計算される。このとき、計測結果が表示ユニット960a,960bに表示されるため、オペレータはこの表示ユニット960a,960bを参照しながら芯出し制御を行なうことができる。
【0046】
以下、工作物が自動油圧式取付具700に一段目だけ搭載された場合の芯出し方法の概要を図17、図18を参照しながら説明する。なお、図17は工作物A1の位置の計測及び調整の手順を説明するための図であり、図18は左右の芯出し装置400a,400bによる工作物A1の位置計測及び調整方向と工作物A1の配置との関係を示す図である。
【0047】
制御装置900の芯出し作業開始ボタンを押すと、自動芯出し装置400の初期設定が行なわれ、各芯出し装置400a,400bの原点位置が設定される。そして、自動芯出し装置400の中心CL、即ち、自動油圧式取付具700の回転中心(基準軸)から左右に配置された芯出し装置400a,400bの測定子433a,433bの先端までの距離L1,L2が等しくなるように、サーボモータ457a,457bのパルス数が設定される(図17(a)参照)。そして、この位置が各測定子433a,433bの計測位置として設定される。なお、図中のM1,M2は、初期設定時における各測定子433a,433bのプッシャ430a,430b先端からの突き出し量を示している。
【0048】
その後、工作物A1と測定子433a,433bとが干渉しないように、各測定子433a,433bをサーボモータ457a,457bにより原点位置まで後進させる。そして、工作物A1が自動油圧式取付具700に設置されると、各測定子433a,433bはサーボモータ457a,457bにより原点位置から前進し、工作物A1に接触した後、更に図17(a)で設定された計測位置まで前進する。その際、測定子433a,433bは工作物A1により押し込まれ、マグネスケール432a,432bにより各測定子433a,433bの押し込み量B1,B2が測定される(図17(b)参照)。このとき、工作物A1と中心CLとが一致しておれば両側のマグネスケール432a,432bの計測データは同じとなり、その差は「0」となる。工作物A1の芯がずれている場合は両側のマグネスケール432a,432bの計測データは異なるものとなり、その差が制御装置900の表示ユニット960a,960bに表示される。
【0049】
そして、制御装置900で押し込み量B1,B2の差分(B1−B2)が計算され、この値が正の値のとき、図17(c)に示すように、芯出し装置400aのサーボモータ347aによりプッシャ430aが前進し、(M1−B1)だけ更に押し込まれるとともにプッシャ430の先端部435が工作物A1に密着する。そして、更にプッシャ430が前進し、工作物A1を芯出し装置400b側に(B1−B2)/2だけ押す(図17(d)参照)。上記押し込み量の差分の値が負の値のときは、逆に芯出し装置400bのサーボモータ457bにより工作物A1を芯出し装置400a側に押すことになる。
【0050】
上記のプロセスにより工作物A1が中心に移動したかどうか確認するために、一旦各芯出し装置400a,400bを原点位置まで退避させ、再度計測位置まで前進させてマグネスケール432a,432bにより各測定子433a,433bの押し込み量D1,D2を測定する(図17(e)参照)。そして、クランプによる歪を考慮して、D1,D2の差分の絶対値がクランプ芯出し精度0.05mm以下となるまで図17(a)〜図17(e)で示した手順を繰り返し、図18に示す芯出し装置400aと芯出し装置400bとを結ぶパレット回転装置500の方向間C−Dでの工作物A1の位置を調整する。その後、パレット回転装置500によりパレット600を90°回転させ、方向C−Dに直交する方向A−Bについて上記図17(a)〜図17(e)の手順に従って工作物A1の位置調整を行なう。
【0051】
さらに、上記の回転及び位置計測、調整の手順を繰り返すことで、0°(C−D)、90°(A−B方向)、180°(C−D方向)、270°(A−B方向)、360°(C−D方向)について工作物A1の位置計測及び調整を複数回(実施例では計5回)行なう。最後の360°(C−D方向)における位置計測、調整時に芯出し精度内に入っていれば工作物A1の芯出しが完了となる。その後、スイングシリンダ(第1クランプ手段)707側の電磁弁855aに信号を送り、クランプ爪709にて垂直側のクランプを12箇所で行い、次に、ワークサポート712(第2クランプ手段)の電磁弁853aに信号を送りプッシャ713にて円周上12箇所から径方向内側にクランプの拘束を行なう。その後再度電磁弁855bに信号を送り、スイングシリンダ(第1クランプ手段)のクランプ爪709を開放する。
【0052】
次に、工作物が二段に積重された場合における上段の工作物A2の芯出し方法について、図17,図18を参照しながら図19のフローチャートにしたがって説明する。まず、芯出し作業開始ボタンが押されると、上述した工作物が一段のみの場合と同様に初期設定が行なわれ、左右の自動芯出し装置400a,400bの各プッシャ430a,430bは原点位置まで退避する。そして、図17(a)〜図17(e)で説明した手順を繰り返し、調整方向を0°〜360°まで90°ピッチで回転させながら位置計測及び調整を行なうことにより、まず、下段の工作物A1の芯出しを行なう。
【0053】
その後、カプラ着脱装置800によって自動芯出し装置400a,400bと外部の油圧ユニット850とを接続し、パット600上に積重された工作物A1,A2をスイングシリンダ707によって軸方向で同時にクランプする。そして、下段の工作物A1を芯出しした位置で固定するため、下段の工作物A1のみを下段ワークサポート712のプッシャ713で円周上12箇所から径方向内側にクランプする。ワークサポート712による径方向からのクランプが完了すると、スイングシリンダ703による軸方向のクランプは解除する。その後、カプラ着脱装置800を操作して外部油圧ユニット800を分離する。
【0054】
次に、図10の油圧回路の系統図に示すように、制御装置900の操作により油圧経路を電磁弁410a,411a側に切り替えて油圧をピストン405a,405bのヘッド側に供給し、ピストン405a,405bを上昇させる。そして、自動芯出し装置400a,400bのプッシャ430の各測定子433a,433bで工作物A2の測定位置を求める操作を行い、位置が決まれば電磁弁410b,411bの信号を停止する。この位置が上段の工作物A2の計測位置となる。
【0055】
次ぎに制御装置900の芯出し作業開始ボタンが押されると、上述した下段の工作物A1と同様に初期設定が行なわれ、左右の芯出し装置400a,400bの各プッシャ430a,430bは原点位置まで退避する。そして、図17(a)〜図17(e)で説明した手順を繰り返し、調整方向を0°〜360°まで90°ピッチで回転させながら位置計測及び調整を行なうことで上段の工作物A2の芯出しが行なわれ、芯出し精度内に入っていれば工作物A2の芯出しが完了となる。なお、この精度外であるときは再度の芯出しは行なわず、アラームにより警告し、各プッシャ430a,430bを原点位置まで退避させ、パレット回転装置500の回転位置及び芯出し装置400a,400bの配置を初期状態に戻して待機させる。
【0056】
工作物A2の芯出しが完了すると、スイングシリンダ(第1クランプ手段)707側の電磁弁855aに信号を送り、クランプ爪709にて垂直側(Z軸)のクランプ12箇所で拘束を行なう。次に、ワークサポート710(第2クランプ手段)の電磁弁854aに信号を送り、プッシャ711を径方向に円周上12箇所から径方向内側(X軸)にクランプして拘束を行い、芯出し作業を完了する。
【0057】
その後は、カプラ着脱装置800によって自動油圧式取付具700の油圧接続配管と外部の油圧ユニット850側配管を遮断する。この処理では、制御装置900の操作により、油圧ユニット850の油圧を電磁弁852bに切り替え、サイドのスイングシリンダ810a,810bのピストン811a,811bのヘッド側に油圧を供給する。これにより、ピストン811a,811bが前進し、クランプ爪812a,812bが開放される。
【0058】
次に、電磁弁851b側に切り替えてカプラ着脱シリンダ803のピストン804側に油圧を供給する。これにより、ピストン804が後退となりプレート807のカプラ雄a2の接続が開放され、油圧ユニット850の油圧配管接続が遮断して自動芯出し装置400側ステージの作業が全て完了となる。油圧配管接続の遮断後は、自動油圧式取付具700のスイングシリンダ707(第1クランプ手段)及びワークサポート710,712(第2クランプ手段)の油圧は、蓄圧器715,716,717により保持される。
【0059】
その後、制御装置900から制御装置300へ自動油圧式取付具700の搬送可能信号を送り、制御装置300側からの信号待ち状態となる。制御装置300側から信号が入力されると、自動油圧式取付具700搬送受け入れが成立し、パレット搬送回転装置200のアーム202先端のクランプ爪203が芯出し装置400側に移動し、パレット600の下部端に偏移係合する。そして、クランプ爪203はパレット600を掴んだ状態でアーム202側に移動し、パレット600を回転テーブル201中央位置に搬送し固定する。
【0060】
次に、回転テーブル201が反転し、加工部102側に向いて停止すると、パレット600はアーム202のクランプ爪203によって加工部102側のパレット回転装置120のテーブル上に搬送される。搬送完了時には着座信号が出力され、その信号を受けて再びパレット搬送回転装置の回転テーブル201が反転して元の位置に戻る。その後、制御装置300側からの信号で待機位置200Aにある工作物A1,A2の加工済パレット600下面部にアーム202先端のクランプ爪203が偏移係合し、パレット600を芯出し装置400側へ搬送してパレット回転装置500上に載置する。搬送完了時には着座信号が出力され、その信号を受けて再びクランプ爪203は待機位置に戻る。
【0061】
加工済の工作物A1,A2を自動油圧式取付具700より取外しするには、制御装置900を操作してカプラ着脱装置800を接続させ、各クランプを解除することにより行なう。そして、加工済の工作物A1,A2を取り除いてから、新規加工する工作物A1,A2の芯出しを再度繰返し行なうこととなる。また、制御装置300側では歯切り盤に信号を送り加工を開始することになる。
【0062】
次に、歯切り盤での加工に用いるカッターの全体構成について図1,図2を用いて詳細に説明する。CNC超硬歯切り盤100の本体101から伸びる加工部アーム102には、その上部側から下部端に向けて縦軸104が垂下している。縦軸104の端面にはかさ歯車105が設けられ、横軸106のかさ歯車107と歯合している。この横軸106はアーム102の両サイドにベアリング108を介して拘束されている。横軸106にはカッター103がキー109と共に嵌着されている。カッター103は横軸106の一方から嵌め込まれるようになっており、横軸106の端面には抜け防止のためのストッパーフランジ110がボルト111により締着されている。また、カッター103は2分割形状に形成され、本体カッター103aに対して別のカッター103bがストッパー103c及びボルト103dによって固着されている。この2分割形状は、カッター製作時の加工の容易化をはかったものである。また、アーム102の一方の側面102bは、カッター103の取付け取外しを容易にするため平行移動可能(図示しない)となっていている。
【0063】
以上のように、本発明の一実施形態としての自動芯出し装置では、工作物の芯出し作業を計測及び位置調整といった単純な工程に分け、これらの工程の繰り返しにより行なうため、工作物の芯出し作業が自動化でき、工作物の段取り工程を無人化することができる。
また、位置計測及び調整を支持面内で互いに直交する二つの軸方向A−B及びC−Dで行なうことにより、計測及び調整をこれらの軸方向で少なくとも各複数回行なうだけで芯出しできる。そのため、工程数を少なくし省力化を図ることができる。
【0064】
さらに、加工装置に自動油圧式取付具700を複数設け、一つの自動油圧式取付具700に芯出しされて固定された工作物A1,A2を加工している間に、別の自動油圧式取付具700に搭載された工作物A1,A2の芯出し作業を行なうようにすることで、加工装置を効率的に運用することができる。
さらに、自動油圧式取付具700の台板701の回転中心に対して対向する位置に配された測定子433を工作物に押し付け、それぞれ押し込み量を計測することにより位置計測がなされ、その押し込み量が等しくなるようにプッシャ430で工作物を押すことにより位置調整がなされるため、簡単且つ確実に調整を行なうことができる。
【0065】
また、位置調整後の工作物の位置を固定して工作物の位置を一つ一つ調整する際、調整済みの工作物の位置がずれないようにするため、工作物が複数段積重された場合でも、最下層の工作物から順に位置計測、調整及びクランプを繰り返すことで芯出し作業を自動化することができる。そして、この位置固定では、まず調整済みの下段工作物A1と未調整の上段工作物A2をスイングシリンダ707によって基準軸方向で同時にクランプして仮固定し、次に下段工作物A1をプッシャ712によって径方向内側にクランプして本固定するようにしているため、簡素な構成で確実に位置固定でき、更に、工作物の数が3段以上になった場合でも対応できるようになっている。
【0066】
さらに、自動油圧式取付具700がパレット回転テーブル500によって回転可能に構成されているため、位置計測及び調整の方向ごとに芯出し装置400を配置する必要がなく、装置構成を簡素化できる。また、計測部としてのマグネスケール432と調整部としてのプッシャ430とが一つの芯出し装置400に備えられ、サーボモータ457により径方向に一体的に移動するように構成されているため、位置計測と位置調整とが連携してスムーズに行なわれる。このため、プッシャ430による調整位置が計測位置からずれることがなく、調整の精度を高めることができる。
【0067】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
図20,図21は加工装置の他の構成例を示す図であり、図20はその全体構成を示す斜視図であり、図21はその芯出し方法の概要を示す図である。各図において、上述の実施形態と同一の部位については同一の符号を付して示している。この構成では、芯出し装置400a,400b,400cを3等分に配置して、三つのプッシャ430a,430b,430cにより位置計測及び調整を行なうようにしている。この場合は、原点より一度に各プッシャ430a,430b,430cを前進させて計測(図17と同じ操作)し、その計測結果により工作物A1,A2を45度回転させる。そして、再度原点より一度に各プッシャ430a,430b,430cを前進させて計測し、その計測値が芯出し精度内に入っていれば工作物A1,A2の芯出しが完了となる。したがって、この構成によれば、上述の実施形態のように芯出し装置400a,400bを対称配置(2等分)した場合に比較して、芯出し回数を減らして芯出し時間を短縮することができる。
【0068】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、輪状工作物の芯出し作業を第1計測工程,第1調整工程,第2計測工程及び第2調整工程といった単純な四つの工程に分けて行うことで作業を自動化し作業効率を大幅に向上させることができるとともに、芯出し作業を無人化することができる。
【0069】
また、工作物の位置計測及び調整の工程を支持面内の直交する二つの軸方向で行なうことで計測及び調整をこれらの軸方向で少なくとも一回行うだけで芯出しできる。そのため、少ない工程数で確実に芯出しを行なうことができる(請求項1)。
そして、この芯出し作業を自動化する自動芯出し装置が、上述した各工程に対応して第1計測手段,第1調整手段,第2計測手段及び第2調整手段をそなえることにより、各手段の機能を単純化でき、装置の簡素化を図ることができる(請求項5)。
【0070】
工作物が複数積重されている場合でも、工作物の位置調整後その位置を固定することで、一つの工作物の位置調整後次の工作物の位置調整を行なうときに調整済みの工作物の位置がずれることがない。このため、最下層の工作物から位置調整及び位置固定を繰り返すことで、工作物が複数積重された場合でも芯出し工程を自動化することができる(請求項2,6)。
【0071】
この位置固定作業において、まず芯出し済みの工作物を支持面内で仮固定することで、次に径方向でクランプする際に工作物の位置がずれることを防止できる。そして、この仮固定が工作物をZ軸方向でクランプすることによりなされることで、工作物が複数積重された場合でも簡素な構成で確実に仮固定することができる(請求項3,7,11)。
【0072】
上述の計測作業及び調整作業が、基準軸を三次元座標上のZ軸として任意に決められる支持面内の軸と輪状工作物の外周部との二つの交点の基準軸からの偏位を求め、これらの偏位の偏差がOとなるように位置調整することにより、簡単に調整作業を行なうことができる(請求項4,8,13)。
また、自動芯出し装置が、回転手段によって計測手段の計測方向及び調整手段の調整方向を基準軸を中心に回転させながら位置計測及び調整を行なうことで、1つの計測手段及び調整手段で複数方向の位置調整を行なうことができ、装置を簡素化することができる(請求項9,10)。
【0073】
計測手段の計測部と調整手段の調整部とが共通の移動装置によって基準軸の軸方向に一体的に移動するように構成することで、計測部によって工作物の位置を計測した後調整部をその計測位置まで移動させる必要がなく、調整位置がずれることによる誤差の発生を防止できる。さらに、計測作業と調整作業とをスムーズに連携して行なうことができるため作業効率の向上に寄与する(請求項12)。
【0074】
計測手段が基準軸と直交する軸上に輪状工作物を挟んで向かい合うように配置された一対の測定子をそなえ、この測定子を使って位置計測を行なうことで、装置の簡素化を図ることができる(請求項14)。
調整手段が基準軸と直交する軸上に輸状工作物を挟んで向かい合うように配置された一対のプッシャをそなえ、このプッシャで輪状工作物の外周部を押して位置調整を行なうことで、装置の簡素化を図ることができる(請求項15)。
【0075】
支持面及び固定手段が計測手段及び調整手段に対して分離可能な移動台に設けられることにより、支持面に固定した工作物を他の場所で加工しながら、一方で計測手段及び調整手段を用いて別の工作物の芯出し作業を行なうことができ、自動芯出し装置を効率的に運用できる(請求項16)。
また、計測手段の計測方向及び調整手段の調整方向の基準軸Zを中心に三等分の三つの位置計測及び調整を同時に行なうことで、芯出し回数を減らして芯出し時間を短縮することができる(請求項17)。
【0076】
そして、上述のように構成された自動芯出し装置を用いて加工装置を構成することで装置を簡素化することができるとともに、加工の前工程を完全自動化,無人化することができ作業効率の向上に寄与する(請求項18,19)。
また、加工装置に支持面と固定手段が設けられた移動台が複数そなえられ、一つの移動台に芯出しされて固定された輸状工作物を加工している間、自動芯出し装置により他の移動台上の新たな輪状工作物の芯出しを行なうように構成することで、加工装置を効率的に運用することができる(請求項20)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における自動芯出しシステムの全体構成を示す斜視図である。
【図2】歯切り盤に使用するカッターと工作物との組合せのカッター断面を示す平面図である。
【図3】自動芯出し装置の構成を示す側面図(一部縦断面図)である。
【図4】自動芯出し装置の全体配置を示す平面図である。
【図5】スライド台(固定手段)を拡大して示す側面図である。
【図6】スライド台(固定手段)を拡大した背面図である。
【図7】自動油圧式取付具に油圧を供給するカプラ着脱装置の平面の部分断面図である。
【図8】図7のA−A矢視図である。
【図9】カプラ着脱装置の側面図(一部断面図)である。
【図10】自動芯出し装置の油圧系統図である。
【図11】芯出し装置を拡大して示す平面図である。
【図12】プッシャを拡大して示す側面図(一部断面図)である。
【図13】図12のB−B矢視図である。
【図14】芯出し装置全体の側面図(一部断面図)である。
【図15】芯出し装置全体の背面図(一部断面図)である。
【図16】自動芯出し装置の制御の概要を示す図である。
【図17】芯出し装置の芯出し方法の概要を示す図であり、(a)は初期設定時の測定子の様子を示す模式図、(b)は測定子による計測方法、(c),(d)はプッシャによって工作物の位置の調整を行なう様子を示す模式図、(e)は位置調整後測定子により再計測を行なう様子を示す模式図である。
【図18】芯出し作業の概要を示す図である。
【図19】自動芯出し装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図20】本発明の別の実施形態における自動芯出しシステムの全体構成を示す斜視図である。
【図21】図20の自動芯出しシステムにおける芯出し作業の概要を示す図である。
【符号の説明】
100 CNC超硬歯切り盤(NC装置)
102 加工アーム
103 歯切りカッター
120 パレット回転装置
200 パレット搬送回転装置
201 回転テーブル
202 アーム
203 クランプ爪
300 制御装置
400,400a,400b 自動芯出し装置
401 架台
402 空洞枠体
403 上昇下降用リニアウェイ
404 シリンダ
410a,410b,411a,411b 電磁弁
420 外枠架台
430,430a,430b,430c プッシャ
431 プッシャ本体
432 マグネスケール(計測部)
433 測定子
435 プッシャ先端部
436 保護カバー
437 圧縮コイルバネ
450 長方形箱体
451 X軸方向リニアウイェイ
453 精密ボールネジ
455 ボールネジナット
456 カップリング
457 サーボモータ(移動装置)
459 サポート
500 パレット回転装置
501 下部架台
502 すぐばかさ歯車
503 シャフト
504 ベアリング
505 テーブル
507 ベアリング
509 すぐばかさ歯車
510 減速機付モーター
511 凸部ガイドレール
600 パレット
601 凹部ガイド溝
700 自動油圧式取付具
701 円板状台板(支持面)
702a スライドベース
703 スライド台
704a 台形雄ネジ
704b 台形雌ナット
705 ピローブロック
706 ハンドル
707 スイングシリンダ(第1クランプ手段)
709 クランプ爪
710,712 ワークサポート(第2クランプ手段)
711 713 プッシャ(調整部)
714 支持パット
715,716,717 蓄圧器
718,719,720 圧力計
721 プレート
722,723,724 パイロットチェク弁
800 カプラ着脱装置
801 支持架台
802 L型プレート
803 シリンダ
805 ガイドロット
807 プレート
808 近接スイッチ
810 スイングシリンダ
812 クランプ爪
813 検知ロッド
814 圧縮バネ
850 油圧ユニット
851a,851b,852a,852b,853a,853b,854a,854b,855a,855b 電磁弁
900 制御装置
910,920 位置決めティーチングユニット
911,921 位置決めユニット
912,922 サーボアンプユニット
930 出力ユニット
940 NC装置制御盤
950 入力ユニット
960a,960b 表示ユニット
A,A1,A2 工作物
a1 雌カプラ
b1 雄カプラ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a centering technique for a circular workpiece such as an inner race of a slewing bearing of a hydraulic shovel.
[0002]
[Prior art]
As an example of processing a ring-shaped workpiece, there is a gear cutting work of an inner race of a slewing bearing. In this case, a gear cutting machine is used for inner races (ring-shaped workpieces) of a plurality of slewing bearings placed on a work table. When performing tooth cutting, the plurality of workpieces are overlapped and their cores are made to coincide with a reference core. Then, after these workpieces are clamped to the worktable so that the workpieces are maintained in the centered state, machining is performed.
[0003]
In centering, the operator adjusts the position by hitting the workpiece with a hammer or the like while rotating the fixture. At this time, measurement and adjustment are performed by measuring the amount of eccentricity with a dial gauge and determining whether the measured value is within the allowable range, and if it is out of the range, adjusting the work by hitting the workpiece again with a hammer etc. It is repeated by the person. Further, the work of clamping the workpiece to the work table in the gear cutting is manually tightened with a bolt or the like, and is performed manually by an operator similarly to the centering work.
[0004]
As a technology for automatically processing gears, there is a technology disclosed in Patent Literature 1, but this is processing by a machining center and is not combined with a gear cutting machine. It cannot be applied to processing.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-137119 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Centering work using a dial gauge and a hammer requires a great deal of skill, and it takes a lot of time for a first-time user.Because all these operations depend on humans, unmanned operation is naturally impossible. Was. In addition, the work of clamping the work table by hand tightening also took time.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in consideration of the above problems. An object of the present invention is to provide a centering method, an automatic centering device, and a processing device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an automatic centering method for a ring-shaped workpiece according to the present invention is a centering method for a ring-shaped workpiece in which a center of a ring-shaped workpiece is aligned with a reference axis, wherein the reference axis is a Z-axis. A preparation step of placing the ring-shaped workpiece on a support surface parallel to the XY plane of the XYZ space, and measuring a deviation from the Z-axis of an intersection between the outer periphery of the ring-shaped workpiece and the X-axis of the XYZ space. A first measuring step, a first position adjusting step of adjusting a position of the annular workpiece on the support surface in the X-axis direction based on a measurement result in the first measuring step, and an outer periphery of the annular workpiece A second measuring step of measuring the amount of deviation from the Z-axis at the intersection of the XYZ space and the Y-axis, and based on the measurement result in the second measuring step, the annular workpiece on the support surface A second position adjustment step of adjusting the position in the Y-axis direction is performed. It is characterized in that the (claim 1).
[0009]
A method for centering a ring-shaped workpiece, wherein the centers of the plurality of ring-shaped workpieces are aligned with a reference axis, wherein the plurality of ring-shaped workpieces are mounted on a support surface parallel to an XY plane in an XYZ space having the reference axis as a Z axis. A preparatory step of stacking and placing objects; and deviating from the Z axis the intersection of the outer periphery of the lowermost unaligned annular workpiece of the plurality of annular workpieces and the X axis of the XYZ space. A first measurement step of measuring a position amount, a first position adjustment step of adjusting a position of the annular workpiece on the support surface in the X-axis direction based on a measurement result in the first measurement step; A second measuring step of measuring the amount of deviation from the Z axis at the intersection of the outer periphery of the uncentered lowermost circular workpiece of the annular workpiece and the Y axis in the XYZ space; On the support surface of the annular workpiece based on the measurement results in the measurement process A second position adjustment step of adjusting the position in the Y-axis direction, and the lowermost ring-shaped workpiece centered through the steps from the first measurement step to the second position adjustment step on the XY plane. And a step of repeating the steps from the first measurement step to the position fixing step until all of the plurality of annular workpieces are centered (claim). Item 2).
[0010]
At this time, in the position fixing step, after the whole of the plurality of annular workpieces is clamped and temporarily fixed in the Z-axis direction, the outer peripheral portion of the lowermost annular workpiece is radially inward from a plurality of directions. The position of the lowermost annular workpiece may be fixed by clamping, and after the position of the lowermost annular workpiece has been fixed, the clamp in the Z-axis direction may be released. .
[0011]
Further, in the first measuring step, the amount of deviation of each of two intersections between the outer periphery of the annular workpiece and the X axis from the Z axis is measured, and in the first position adjusting step, the first measurement is performed. The position of the annular workpiece in the X-axis direction is adjusted so that the deviation amount of each of the deviation amounts measured in the step becomes zero. In the second measuring step, the outer periphery of the annular workpiece and the Y axis are adjusted. The amount of deviation of each of the two intersections with the axis from the Z axis is measured, and in the second position adjustment step, the deviation amount of each of the deviations measured in the second measurement step becomes zero. Then, the position of the annular workpiece in the Y-axis direction may be adjusted.
[0012]
An automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to the present invention is a centering device for a ring-shaped workpiece that aligns the center of the ring-shaped workpiece with a reference axis, and is located on an XY plane of an XYZ space having the reference axis as a Z axis. A support surface on which the ring-shaped workpiece is placed in parallel, a first measuring means for measuring a deviation from the Z-axis at an intersection of an outer periphery of the ring-shaped workpiece and an X-axis in the XYZ space; First position adjusting means for adjusting the position of the annular workpiece on the support surface in the X-axis direction based on the measurement result of the measuring means, and the position of the outer periphery of the annular workpiece and the Y axis in the XYZ space. Second measuring means for measuring the amount of deviation of the intersection from the Z-axis, and adjusting the position of the annular workpiece in the Y-axis direction on the support surface based on the measurement result of the second measuring means. A second position adjusting means. 5).
[0013]
Further, there is provided a centering device for a ring-shaped workpiece which aligns the cores of the plurality of ring-shaped workpieces with a reference axis, and stacks the plurality of ring-shaped workpieces in parallel with an XY plane in an XYZ space having the reference axis as a Z axis. Measuring the amount of deviation from the Z-axis at the point of intersection of the support surface on which the workpiece is to be placed and the outer periphery of the lowermost annular workpiece that is not centered among the plurality of annular workpieces and the X-axis in the XYZ space. First measuring means for adjusting the position of the annular workpiece on the support surface in the X-axis direction based on the measurement result of the first measuring means, and the plurality of annular workpieces A second measuring means for measuring a deviation amount from the Z-axis at an intersection of an outer periphery of the lowermost annular workpiece which is not centered and the Y-axis in the XYZ space, and measurement by the second measuring means The Y-axis on the support surface of the annular workpiece based on the result A second position adjusting means for adjusting the position of the second workpiece, and the lowermost annular workpiece centered through the operations of the first measuring means, the first position adjusting means, the second measuring means and the second position adjusting means. Position fixing means for fixing the position on the XY plane, and the first measuring means, the first position adjusting means, and the second position adjusting means for sequentially adjusting the positions of the plurality of annular workpieces from the lowermost annular workpiece. A control means for controlling the measuring means, the second position adjusting means and the position fixing means is provided (claim 6).
[0014]
At this time, the position fixing means clamps the whole of the plurality of annular workpieces in the Z-axis direction, and the outer circumferential portion of the lowermost annular workpiece radially inward from a plurality of directions. Second clamping means for clamping, wherein the control means controls the first clamping means to clamp the plurality of annular workpieces, and then controls the second clamping means to control the lowermost annular shape. The workpiece may be clamped, and the first clamp means may be controlled to release the clamp in the Z-axis direction.
[0015]
Further, the first measuring means measures each deviation of the two intersections of the outer periphery of the annular workpiece and the X axis from the Z axis, and the first position adjusting means measures the first measuring means. The position of the ring-shaped workpiece in the X-axis direction is adjusted so that the deviation of each of the deviations measured in step S becomes zero, and the second measuring means adjusts the position between the outer periphery of the ring-shaped workpiece and the Y-axis. The amount of deviation of each of the two intersections from the Z-axis is measured, and the second position adjusting means adjusts the circular work so that the deviation of the amount of deviation measured by the second measuring means becomes zero. The position of the object in the Y-axis direction may be adjusted (claim 8).
[0016]
Also, there is provided a centering device for a ring-shaped workpiece which aligns a core of the ring-shaped workpiece with a reference axis, wherein a support surface perpendicular to the reference axis on which the ring-shaped workpiece is placed, and an outer periphery of the ring-shaped workpiece are aligned with the reference axis. Measuring means for measuring the amount of deviation from the reference axis at an intersection that intersects with a specific axis perpendicular to the specific axis, and the specific axial direction on the support surface of the annular workpiece based on the measurement result of the measuring means. Position adjusting means for adjusting the position, rotating means for rotating the measuring direction of the measuring means and the adjusting direction of the position adjusting means around the reference axis, and the measuring and adjusting being performed in two directions orthogonal to each other. And a control means for controlling the measuring means, the position adjusting means and the rotating means.
[0017]
A centering device for a ring-shaped workpiece that aligns the cores of the plurality of ring-shaped workpieces with a reference axis, the support surface being perpendicular to the reference axis on which the plurality of ring-shaped workpieces are placed, and the plurality of ring-shaped workpieces Measuring means for measuring the amount of deviation from the reference axis at an intersection where the outer periphery of the lowermost annular workpiece that is not centered intersects with a specific axis perpendicular to the reference axis; Position adjusting means for adjusting the position of the lowermost annular workpiece on the support surface in the specific axial direction on the basis of the reference axis and the measuring direction of the measuring means and the adjusting direction of the position adjusting means. Rotating means for rotating the center, a position fixing means for fixing the position of the lowermost annular workpiece with respect to the support surface, and the measuring means and position for performing the measurement and adjustment in two orthogonal directions. Adjustment means and times Controlling the means and adjusting the positions of the plurality of annular workpieces in order from the lowermost annular workpiece while controlling the fixing means so as to fix the position of the adjusted lowermost annular workpiece. And a control means for performing control so as to perform the control.
[0018]
At this time, the position fixing means is a first clamping means for clamping the whole of the plurality of annular workpieces in the reference axis direction, and the outer peripheral portion of the lowermost annular workpiece is radially inward from a plurality of directions. Second clamping means for clamping, wherein the control means controls the first clamping means to clamp the plurality of annular workpieces, and then controls the second clamping means to control the lowermost annular workpiece. An object may be clamped, and the clamp in the Z-axis direction may be released by controlling the first clamp means.
[0019]
Further, the measuring means includes a measuring section for measuring one annular workpiece, and the position adjusting means includes an adjusting section for adjusting the position of one annular workpiece, and the measuring section and the adjusting section include: The common moving device is configured to move integrally in the axial direction of the reference axis, and the control unit controls the moving device to move the measuring unit and the adjusting unit in the axial direction of the reference axis. (Claim 12).
[0020]
The measuring means measures each deviation from the reference axis at two intersections of the outer periphery of the ring-shaped workpiece and the specific axis, and the position adjusting means measures each deviation measured by the measuring means. The position of the annular workpiece in the specific axis direction may be adjusted so that the deviation of the annular workpiece becomes zero (claim 13). The measuring means includes a pair of tracing elements arranged so as to face each other with the ring-shaped workpiece interposed therebetween on an axis orthogonal to the reference axis, and an intersection of the outer periphery of the ring-shaped workpiece and the specific axis by each tracing element. May be configured to measure the amount of deviation from the reference axis (claim 14).
[0021]
The position adjusting means includes a pair of pushers disposed so as to face each other with the ring-shaped workpiece interposed therebetween on an axis perpendicular to the reference axis, and based on a measurement result by the measuring means, the ring-shaped one of the ring-shaped workpieces. It may be configured that the position of the annular workpiece in the axial direction is adjusted by pushing an outer periphery of the workpiece in the specific axial direction. Further, the support surface and the fixing means may be provided on a movable table which is separable from the measuring means and the position adjusting means.
[0022]
Also, there is provided a centering device for a ring-shaped workpiece which aligns a core of the ring-shaped workpiece with a reference axis, wherein a support surface perpendicular to the reference axis on which the ring-shaped workpiece is placed, and an outer periphery of the ring-shaped workpiece are aligned with the reference axis. Measuring means for measuring the amount of deviation from the reference axis at an intersection that intersects with a specific axis perpendicular to the specific axis, and the specific axial direction on the support surface of the annular workpiece based on the measurement result of the measuring means. Position adjusting means for adjusting the position, rotating means for rotating the measuring direction of the measuring means and the adjusting direction of the position adjusting means around the reference axis, and the measuring and adjusting are divided into three equal parts in three directions. A control means for controlling the measuring means, the position adjusting means, and the rotating means so as to be performed is provided.
Furthermore, a processing device for a circular workpiece according to the present invention is a processing device for processing a circular workpiece, and the centering device for a circular workpiece according to any one of claims 5 to 8, and the core. And a processing part for processing the annular workpiece centered by the centering device. A machining device for machining a ring-shaped workpiece, the centering device for a ring-shaped workpiece according to any one of claims 9 to 17, and the ring-shaped workpiece centered by the centering device. And a processing part for performing processing on the (claim 19).
[0023]
17. A processing device for processing a circular workpiece, comprising: a centering device for a circular workpiece according to claim 16; and a processing unit for performing processing on the circular workpiece centered by the centering device. And a plurality of the movable bases are provided, and while the ring-shaped workpiece centered and fixed to the support base is processed by the processing unit, another movable base is provided by the centering device. It is characterized in that it is configured to perform centering of the above-mentioned new annular workpiece (claim 20).
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 19 show a processing apparatus as one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a circular workpiece and a cutter for performing a cutting process in the processing apparatus. FIG. 3 is a side view (partially sectional view) of the automatic centering device. FIG. 4 is a plan view showing the entire automatic centering device. FIG. 5 is an enlarged side view of a main part of the slide base (fixing means). FIG. 6 is a rear side view of the slide base (fixing means). 7 to 9 are views showing a coupler attaching / detaching mechanism for supplying a hydraulic pressure to the pallet. FIG. 10 is a system diagram of the hydraulic circuit. FIGS. 11 to 15 are enlarged views of pushers for pushing the outer periphery of the ring-shaped workpiece. FIG. 16 is a diagram showing an outline of the control system. 17 and 18 are diagrams showing an outline of the centering method, and FIG. 19 is a flowchart thereof.
[0025]
As shown in FIG. 1, the processing device according to the present embodiment includes a CNC carbide gear cutting machine (NC device) (processing unit) 100, a pallet rotation device 120, a pallet transport rotation device 200, a control device (control means) 300 , Automatic centering devices 400a and 400b, pallet rotating device 500, pallet 600, automatic hydraulic fixture 700, coupler attaching / detaching device 800, and control device (control means) 900. In the CNC carbide tooth cutting machine 100, a gear cutting cutter 103 shown in FIG. A pallet rotation device 120 is installed below a processing portion of the gear cutting machine 100. The gear cutting machine 100 includes a pallet rotation function of the pallet rotation device 120, a raising / lowering function of the processing portion arm 102, and a gear cutting cutter 103. Gear cutting is performed in combination with a rotation function.
[0026]
A pallet 600 is mounted on an upper surface of the pallet rotating device 120. An automatic hydraulic fixture 700 is fastened to the upper surface of the pallet 600, and a plurality of annular workpieces (hereinafter, referred to as workpieces) are placed in a multi-stack on the upper surface of the fixture 700. The workpiece A is restrained from the outer periphery and the upper surface by a plurality of hydraulic cylinders and the like. In this state, the gear cutting machine 100 is automatically or manually controlled by the operation of the control device 300, and gradually performs the gear cutting process by the cutter 103 while rotating the workpiece A by the pallet rotating device 120. When the gear cutting is completed, the pallet 600 on which the workpiece A is placed is carried out from the processing position. The arm 202 of the pallet transport / rotation device 200 is turned over by the rotary table 201 toward the processing unit arm 102, and the clamp claw 203 at the tip of the arm 202 engages with the lower end of the pallet 600. Is carried out and fixed to the arm 202 side. Thereafter, the rotary table 201 of the pallet transport rotation device 200 is reversed and returned, and thereafter, the pallet 600 is carried out to the standby position 200A side by driving the clamp claw 203.
[0027]
Next, as shown in the overall plan view of the automatic centering device 400 in FIG. 4, the right and left centering devices 400a and 400b as the measuring means and the position adjusting means are symmetrically arranged at right angles to the loading / unloading side of the pallet 600. Are located. As shown in the partial vertical sectional view of FIG. 3, the stage of the automatic centering device 400 has a bevel gear 502 mounted immediately downward at the center of the lower base 501 of the pallet rotating device 500. The shaft 503 of the straight bevel gear 502 has its upper end face fastened to the center of the lower surface of the table 505, and is rotatably held by a lower base 501 via a bearing 504. A bearing 507 is fitted into the outer peripheral edge convex portion 506 of the lower mount 501, and the table 505 is rotatably supported on the lower mount 501 by engaging the bearing 507 with the lower edge recess 508 of the table 505. . A motor 510 with a speed reducer is disposed laterally in the lower mount 501, and a straight bevel gear 509 of the motor 510 with a speed reducer meshes with a straight bevel gear 502 located in the center of the lower mount 501. I have. As a result, the rotational driving force of the motor with reduction gear 510 can be transmitted to the table 505 via the immediately bevel gears 509 and 502, and the table 505 is correctly adjusted by an operation command from the control device 900 to the motor with reduction gear 510. It can be driven in reverse rotation. A convex guide rail 511 is provided on the upper surface of the table 505 so that the pallet 600 can be carried in and out, and the convex guide rail 511 fits into a concave guide groove 601 formed on the lower surface of the pallet 600.
[0028]
Further, an automatic hydraulic attachment 700 is fastened and integrated on the upper surface of the pallet 600. A slide table 703 is provided on the upper surface of the automatic hydraulic attachment 700 so that the mounted work A is fixed from the outer periphery and the upper portion by a plurality of clamps. The slide table 703 functions as position fixing means for fixing the centering position of the workpiece A (A1, A2) whose position has been adjusted by the pusher means of the automatic centering devices 430a and 430b described later. A plurality of (twelve in this embodiment) slide bases 702a are fastened at equal intervals along the circumference of a disk-shaped base plate (support surface) 701 shown in FIG. A convex key material 702b is fitted in the center. By inserting the lower surface of the slide base 703 into the convex key material 702b, the slide base 703 can be moved in the radial direction, and can be adapted to a model change of a workpiece A having a different outer diameter.
[0029]
As shown in FIG. 5, the slide base 703 is provided with a trapezoidal female screw nut 704b in parallel inside the upper part of the slide surface. A trapezoidal male screw 704a is screwed into the trapezoidal female screw nut 704b, and a rear end of the trapezoidal male screw 704a has a pillow block 705 fastened by bolts to an outer peripheral side at a rear position of the slide base 702a. Are rotatably held by bearings. Further, a handle 706 is attached to the rear edge of the trapezoidal male screw 704a. By turning the handle 706 clockwise, the trapezoidal male screw 704a is rotated, and the slide table 703 screwed with the trapezoidal female screw nut 704b is radially mounted. To move to.
[0030]
A piston 708 and a clamp claw 709 are mounted on a swing cylinder (first clamp means) 707 provided on the upper side of the slide base 703, and upper and lower work supports (second bases) are provided on the side surfaces of the slide base 703. Clamping means) 710 and 712 are mounted, and a work support pad 714 is mounted on the lower surface thereof. With such a configuration, as shown in FIG. 3, a state in which the lower surface of the first-stage workpiece A1 is placed on the upper surface of the work supporting pad 714, and the second-stage workpiece A2 is loaded on the first-stage workpiece A1. As a result, the piston 708 of the swing cylinder 707 descends, and the clamp claw 709 presses the upper surface of the workpiece A2.
[0031]
The operation of the swing cylinder 707 will be described. When hydraulic pressure is supplied to the piston 708 side of the swing cylinder 707, the clamp claw 709 rotates 90 degrees in a horizontal plane, the piston 708 descends, and the clamp claw 709 is moved to the upper surface of the workpiece A2. And the workpieces A1 and A2 stacked on the support pad 714 are vertically restrained by the support pad 714 and the clamp claws 709. Further, the swing cylinder 707 is supported so as to be movable in the reference axis direction, and the clamp position can be adjusted according to the height of the workpieces A1 and A2.
[0032]
Next, the upper and lower work supports (second clamping means) 710 and 712 provided on the side surface of the slide table 703 will be described. The upper work support 710 and the lower work support 712 move the workpieces A1 and A2 radially inward. And pushers (adjustment units) 711 and 713 which are attached in a direction perpendicular to the reference axis and which advance and retreat in a direction toward the reference axis of the base plate 701. The forward and backward driving of each pusher 711, 713 is independently hydraulically controlled, and the upper workpiece A2 and the lower workpiece A1 are clamped independently in the radial direction.
[0033]
Next, the pallet 600 is a hollow frame body as shown in FIG. 3, and has a recess guide groove 601 formed in the lower surface thereof. When the pallet 600 is carried in and out, the concave guide groove 601 is fitted to the convex guide rail 511 on the table 505 of the pallet rotating device 500. An automatic hydraulic attachment 700 is integrally fastened to the upper surface of the pallet 600. The automatic hydraulic fitting 700 includes hydraulic clamping devices 707, 710, 712, pressure gauges 718, 719, 720, accumulators 715, 716, 717, and hydraulic pressures such as pilot check valves 722, 723, 724 shown in FIG. Hydraulic piping that connects to the equipment that controls the air conditioner is installed inside. These hydraulic pipes are connected to an external hydraulic unit 850, and solenoid valves 851a, 851b, 852a, 852b, 853a, 853b, 854a, 854b, 855a, 855b are interposed on each hydraulic path. Switching of these solenoid valves 851a, 851b, 852a, 852b, 853a, 853b, 854a, 854b, 855a, 855b can be performed by a control device (operation panel) 900, and the solenoid valves 851a, 851b, 852a, 852b, 853a, By appropriately switching between 853b, 854a, 854b, 855a, and 855b, it is possible to control the movement of the swing cylinder 707 of the automatic hydraulic fixture 700 and the advance / retreat drive of the work supports 710 and 712, respectively.
[0034]
After the automatic hydraulic attachment 700 is operated by the hydraulic control and the workpieces A1 and A2 are restrained by the clamp claws 709 of the swing cylinder 707 and the pushers 711 and 713 of the work supports 710 and 712, the pallet 600 becomes a CNC carbide. Since it is conveyed to the gear cutting machine 100, the hydraulic piping connection between the automatic hydraulic fitting 700 and the outside becomes an obstacle. Further, at the position of the gear cutting machine 100, the pallet 600 is rotated while synchronizing with the gear cutting cutter 103, so that the connection of the hydraulic piping needs to be cut off. Therefore, a coupler attaching / detaching device 800 for disconnecting hydraulic pressure by a coupler is provided in a hydraulic path between the automatic hydraulic attachment 700 and the outside.
[0035]
In the coupler attachment / detachment device 800 shown in FIGS. 7 to 9, the hydraulic supply inlet to the hydraulic system piping of the automatic hydraulic fitting 700 and the hydraulic piping connected to the external hydraulic unit 850 are: And the coupler male a2. One coupler female a1 is equally and plurally fitted to a vertical plate 721 provided on a lower surface in one direction of the disk-shaped base plate 701 of the automatic hydraulic fitting 700. On the other hand, a cylinder 803 is fastened to the vertical surface side of an L-shaped plate 802 provided on the upper surface of the support base 801, and a plate 807 is mounted on the tip of a piston 804 extending from the cylinder 803. The coupler male a2 is fitted to the plate 807 at an equally spaced position facing the coupler female a1. Guide rods 805 are fastened at two places on both sides of the cylinder 803, and a support receiver on which a plate 806 is mounted is provided on the rear end surface. Further, swing cylinders 810, 810 are fitted to the centers of both ends of the plate 807, respectively. The swing cylinder 810 has a piston 811 and a clamp claw 812. Immediately below each clamp claw 812, a detection lot 813 for a clamp seating signal is mounted by a compression spring 814 so as to project from the plate 807 surface.
[0036]
The operation procedure of the coupler attaching / detaching device 800 described above will be described. First, by operating the control device 900, the oil pressure of the hydraulic unit 850 is switched to the solenoid valve 851a side to supply the oil pressure to the piston head side of the coupler attaching / detaching cylinder 803. . As a result, the plate 807 moves forward by the piston 804 and contacts the plate 721. After that, when the solenoid valve 852 of the swing cylinder 810 is switched, hydraulic pressure is supplied to the piston 811 side of the side swing cylinder 810. After the clamp claw 812 rotates 90 degrees horizontally, the piston 811 retreats and the clamp claw 812 contacts the plate 721. The plate 807 and the plate 721 are clamped and restrained together, and at the same time, the clamp detection lot 813 immediately below the clamp claw 812 is pushed by the clamp claw 812 and comes into contact with the detection portion of the proximity switch 808 to perform the seating operation of the clamp claw 812. A completion signal is output. After that, the coupler female a1 and the coupler male a2 are connected, and the solenoid valve 853a, 853b, 854a, 854b, 855a, 855b of the hydraulic circuit of each device is controlled by the control device (operation panel) 900 to perform a desired operation. Becomes possible. In addition, each device can be opened individually by the reverse operation of the above operation procedure.
[0037]
As shown in FIG. 3, two automatic centering devices 400 are provided. The automatic centering device 400 is arranged at a symmetric position as shown in FIG. 4 and has the same structure and function. Therefore, the same reference numerals are given to the respective parts in the figure. However, when the left and right centering devices 400a and 400b or the left and right parts are distinguished from each other, the description will be made with the a corresponding to the left and the b corresponding to the right.
[0038]
The automatic centering device 400 is for centering the workpieces A1 and A2 mounted on the automatic hydraulic fixture 700, and has a main body formed on a gantry 401 as shown in FIGS. On the upper side, a rectangular hollow frame 402 is formed. Inside the hollow frame body 402, linear ways 403 of ascending / descending tracks (Z-axis direction) are provided on both sides (four) in the vertical direction, and the outer frame base 420 is slidable by these linear ways 403. Fixed to. At the center of the lower surface of the outer frame base 420, the tip of the piston 405 of the vertical cylinder 404 mounted on the base 401 is fixed. As shown in the hydraulic circuit diagram of FIG. 10, the solenoid valve 410a, 410b, 411a, 411b is appropriately switched by operating the control device 900 to supply hydraulic pressure to the head side of the piston 405, thereby raising the piston 405. That is, the outer frame gantry 420 can be slid up along the linear way 403. That is, the operation of the control device 900 can control the ascent and descent (Z-axis direction) of the centering device 400.
[0039]
In this centering device 400, as shown in FIGS. 11 to 15, the pusher 430 is mounted on the tip of the arm 431 fastened to the rectangular box 450, and the rectangular box 450 is attached to both sides inside the outer frame base 420. , Is slidably fixed to the linear way 451 on the forward or reverse trajectory (X-axis direction). A precision ball screw 453 is horizontally installed at a portion 452 passing through the center of the rectangular box 450, and is screwed and fitted with a nut 455 at the center. The tip of the precision ball screw 453 is fixed to the outer frame base 420 by a bearing 454a, the rear part of the precision ball screw 453 is supported by the outer frame base 420 by a bearing 454b, and the rear end of the precision ball screw 453 is connected to a servo motor (moving) via a coupling 456. (Device) 457. The servomotor (moving device) 457 is fastened by a support 459. The servomotor 457 is for moving the pusher 430 forward and backward, and is attached to the rear side of the centering device 400 at a position where it does not interfere with the automatic hydraulic attachment 700.
[0040]
These centering devices 400 are operated by the control device 900. When power is supplied to the servo motor 457, the rotation of the servo motor 457 causes the shaft 458 to rotate, and the rotation is transmitted to the precision ball screw 453 via the coupling 456. Since the ball screw nut 455 is fitted in the rectangular box 450, the rectangular box 450 receives a rotational reaction force, but the rotation reaction force is blocked by the linear ways 451 on both sides (four places). The linear way 451 slides forward on the track. Further, the vehicle can be moved backward by the reverse control command operation of the servomotor 457.
[0041]
The pusher 430 is for adjusting and measuring the outer peripheral position of the workpieces A1 and A2. As shown in FIG. 12, a holder 434 is provided at the inner front end of the pusher body 431 that pushes the workpieces A1 and A2 in the reference axis direction, and a magnescale (measurement unit) 432 fits into an insertion hole of the holder 434. It is attached with a bolt. A tracing stylus 433 is attached to the tip of the magnescale 432 on the reference axis side, and is configured to protrude from the tip of the pusher body 431 by several mm to several tens mm (about 30 mm in the embodiment). As shown in FIG. 17, a protective cover 436 for protecting the tracing stylus 433 is attached to the outer periphery of the pusher body 431. The protective cover 436 is constantly pressed against the snap ring 438 by the compression coil spring 437 to protect the protruding magnescale 432.
[0042]
Therefore, at the time of centering, the right and left pushers 430a and 430b advance by the driving of the servomotors 457a and 457b, and when the tips 435a and 435b come into contact with the workpieces A1 and A2, the tracing styluses 433a and 433b and the magnetic scale 432a and 432b are pushed inward together with the protective covers 436a and 436b. The pushing amount is measured as a signal of the magnescales 432a and 432b, and is digitized on the control device 900 side, so that both the automatic centering devices 400a and 400b are controlled. The control device 900 controls the stage on the side of the automatic centering device 400 to center the workpieces A1 and A2, and also controls the centered workpiece by mutual control with the control device 300 of the CNC carbide gear cutting machine 100. The objects A1 and A2 are also carried in and out of the processing side.
[0043]
The control of the centering of the workpieces A1 and A2 by the automatic centering device 400 will be described in more detail with reference to FIG. In order to control the position of the centering device 400, the positioning teaching unit 910 for inputting the origin position of the centering device 400a, the positioning teaching unit 920 of the centering device 400b, and the input of these teaching units 910 and 920 are used. Positioning units 911 and 921 for setting the origin positions of the centering devices 400a and 400b are provided. Servo amplifier units 912 and 922 are provided for outputting forward rotation pulses and reverse rotation pulses to the servomotors 457a and 457b and controlling the positions of the pushers 430a and 430b from the origin position.
[0044]
Further, an output unit 930 for outputting a workpiece setting completion control signal is provided on the CNC carbide gear cutting machine 100 side. Further, an input unit 950 is provided for performing a work transfer interaction control such as the centering devices 400a and 400b and the CNC carbide gear cutting machine 100, and the control device 900 has a measurement of the magnescales 432a and 432b. Display units 960a and 960b for displaying the result are provided. The input unit 950 and the output unit 930 are also connected to the control panel 940 of the CNC carbide tooth cutting machine (NC device) 100. A jig exchange signal is input from the input unit 950 to the NC device control panel 940, and the NC A centering completion signal is output from the device control panel 940 to the output unit 930. The control of the automatic centering device 400 and the control of the CNC carbide cutting machine 100 are performed independently, and the control device 900 performs centering of the workpieces A1 and A2 installed on the automatic hydraulic fixture 700. In this case, the CNC carbide tooth cutting machine 100 can process the workpieces A1 and A2 by the control device 300.
[0045]
At the start of the work, the origin positions of the centering devices 400a and 400b are determined by the positioning units 911 and 921 based on the positioning information from the positioning teaching units 910 and 920. Then, by controlling the forward rotation pulse and the reverse rotation pulse output from the servo amplifier units 912 and 922 to the respective servo motors 457a and 457b, the pushers 430a and 430b move forward and backward, and the position measurement and adjustment of the workpieces A1 and A2 are performed. At the same time, the amount of movement and the amount of push of the pushers 430a and 430b are calculated based on these pulses. At this time, since the measurement results are displayed on the display units 960a and 960b, the operator can perform centering control while referring to the display units 960a and 960b.
[0046]
Hereinafter, an outline of the centering method when the workpiece is mounted on the automatic hydraulic attachment 700 only at the first stage will be described with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. 17 is a diagram for explaining the procedure of measuring and adjusting the position of the workpiece A1. FIG. 18 is a diagram illustrating the position measurement and adjustment directions of the workpiece A1 by the left and right centering devices 400a and 400b, and the workpiece A1. FIG. 6 is a diagram showing a relationship with the arrangement of the first embodiment.
[0047]
When the centering work start button of the control device 900 is pressed, the initial setting of the automatic centering device 400 is performed, and the origin positions of the respective centering devices 400a and 400b are set. Then, the distance L1 from the center CL of the automatic centering device 400, that is, the tip of the measuring elements 433a and 433b of the centering devices 400a and 400b arranged on the left and right from the rotation center (reference axis) of the automatic hydraulic attachment 700. , L2 are equalized, the number of pulses of the servomotors 457a, 457b is set (see FIG. 17A). Then, this position is set as the measurement position of each of the tracing styluses 433a and 433b. Note that M1 and M2 in the figure indicate the amounts of protrusion of the respective tracing styluses 433a and 433b from the tips of the pushers 430a and 430b at the time of initial setting.
[0048]
Thereafter, the tracing styluses 433a and 433b are moved backward to the origin positions by the servomotors 457a and 457b so that the workpiece A1 does not interfere with the tracing styluses 433a and 433b. Then, when the workpiece A1 is set on the automatic hydraulic attachment 700, the tracing styluses 433a and 433b advance from the origin position by the servomotors 457a and 457b, and come into contact with the workpiece A1, and then, as shown in FIG. Move forward to the measurement position set in). At this time, the tracing styluses 433a and 433b are pushed by the workpiece A1, and the pushing amounts B1 and B2 of the respective tracing styluses 433a and 433b are measured by the magnescales 432a and 432b (see FIG. 17B). At this time, if the workpiece A1 and the center CL match, the measurement data of the magnescales 432a and 432b on both sides are the same, and the difference is “0”. When the center of the workpiece A1 is out of alignment, the measurement data of the magnescales 432a and 432b on both sides are different, and the difference is displayed on the display units 960a and 960b of the control device 900.
[0049]
Then, the difference (B1-B2) between the pushing amounts B1 and B2 is calculated by the control device 900. When this value is a positive value, as shown in FIG. 17C, the servomotor 347a of the centering device 400a uses the servomotor 347a. The pusher 430a moves forward and is pushed further by (M1-B1), and the tip 435 of the pusher 430 comes into close contact with the workpiece A1. Then, the pusher 430 further advances, and pushes the workpiece A1 toward the centering device 400b by (B1-B2) / 2 (see FIG. 17D). When the difference between the pushing amounts is a negative value, the workpiece A1 is pushed toward the centering device 400a by the servomotor 457b of the centering device 400b.
[0050]
In order to confirm whether or not the workpiece A1 has moved to the center by the above process, the centering devices 400a and 400b are temporarily retracted to the origin positions, then advanced to the measurement positions again, and the measuring elements are moved by the magnescales 432a and 432b. The pushing amounts D1 and D2 of the 433a and 433b are measured (see FIG. 17E). In consideration of the distortion due to the clamp, the procedure shown in FIGS. 17A to 17E is repeated until the absolute value of the difference between D1 and D2 becomes 0.05 mm or less in the centering accuracy of the clamp. The position of the workpiece A1 in the direction CD between the directions of the pallet rotating device 500 connecting the centering device 400a and the centering device 400b is adjusted. Thereafter, the pallet 600 is rotated by 90 ° by the pallet rotating device 500, and the position of the workpiece A1 is adjusted in the direction AB perpendicular to the direction CD in accordance with the procedure of FIGS. 17 (a) to 17 (e). .
[0051]
Further, by repeating the above-described rotation, position measurement, and adjustment procedures, 0 ° (CD), 90 ° (AB direction), 180 ° (CD direction), 270 ° (AB direction) ) The position measurement and adjustment of the workpiece A1 are performed a plurality of times (a total of five times in the embodiment) for 360 ° (CD direction). The centering of the workpiece A1 is completed if it is within the centering accuracy at the time of the last 360 ° (CD direction) position measurement and adjustment. Thereafter, a signal is sent to the electromagnetic valve 855a on the swing cylinder (first clamp means) 707 side, the vertical clamp is performed at 12 places by the clamp claws 709, and then the electromagnetic force of the work support 712 (second clamp means) is A signal is sent to the valve 853a and the pusher 713 restrains the clamp radially inward from 12 places on the circumference. Thereafter, a signal is sent to the solenoid valve 855b again to release the clamp claws 709 of the swing cylinder (first clamp means).
[0052]
Next, a method of centering the upper workpiece A2 when the workpieces are stacked in two stages will be described with reference to FIGS. First, when the centering work start button is pressed, the initial setting is performed in the same manner as in the case where there is only one work piece, and the pushers 430a and 430b of the left and right automatic centering devices 400a and 400b are retracted to the origin positions. I do. Then, by repeating the procedure described with reference to FIGS. 17 (a) to 17 (e) and performing position measurement and adjustment while rotating the adjustment direction from 0 ° to 360 ° at a pitch of 90 °, first, the lower work The object A1 is centered.
[0053]
Thereafter, the automatic centering devices 400a, 400b and the external hydraulic unit 850 are connected by the coupler attaching / detaching device 800, and the workpieces A1, A2 stacked on the pad 600 are simultaneously clamped in the axial direction by the swing cylinder 707. Then, in order to fix the lower work A1 at the centered position, only the lower work A1 is clamped radially inward from 12 places on the circumference by the pusher 713 of the lower work support 712. When the clamping in the radial direction by the work support 712 is completed, the clamping in the axial direction by the swing cylinder 703 is released. Thereafter, the external hydraulic unit 800 is separated by operating the coupler attaching / detaching device 800.
[0054]
Next, as shown in the system diagram of the hydraulic circuit in FIG. 10, the hydraulic path is switched to the solenoid valves 410a and 411a by operating the control device 900 to supply the hydraulic pressure to the head sides of the pistons 405a and 405b, 405b is raised. Then, an operation for obtaining the measurement position of the workpiece A2 is performed by each of the tracing styluses 433a and 433b of the pusher 430 of the automatic centering devices 400a and 400b, and when the position is determined, the signals of the electromagnetic valves 410b and 411b are stopped. This position is the measurement position of the upper work A2.
[0055]
Next, when the centering work start button of the control device 900 is pressed, the initial setting is performed similarly to the above-described lower work A1, and the pushers 430a and 430b of the left and right centering devices 400a and 400b are moved to the origin positions. evacuate. Then, the procedure described with reference to FIGS. 17 (a) to 17 (e) is repeated, and the position measurement and adjustment are performed while rotating the adjustment direction from 0 ° to 360 ° at a pitch of 90 °, whereby the upper workpiece A2 is Alignment is performed. If the alignment is within the alignment accuracy, the alignment of the workpiece A2 is completed. When the accuracy is out of this range, the centering is not performed again, a warning is issued by an alarm, the pushers 430a and 430b are retracted to the origin positions, the rotational position of the pallet rotating device 500 and the arrangement of the centering devices 400a and 400b. Is returned to the initial state and made to wait.
[0056]
When the centering of the workpiece A2 is completed, a signal is sent to the solenoid valve 855a on the swing cylinder (first clamp means) 707 side, and the clamp is carried out by the clamp claws 709 at 12 vertical (Z-axis) clamps. Next, a signal is sent to the solenoid valve 854a of the work support 710 (second clamping means) to clamp the pusher 711 radially inward (X-axis) from 12 places on the circumference in the radial direction, thereby constraining the pusher 711 and centering. Complete the work.
[0057]
Thereafter, the coupler connection / removal device 800 shuts off the hydraulic connection piping of the automatic hydraulic fitting 700 and the piping on the external hydraulic unit 850 side. In this process, by operating the control device 900, the hydraulic pressure of the hydraulic unit 850 is switched to the electromagnetic valve 852b, and the hydraulic pressure is supplied to the heads of the pistons 811a and 811b of the side swing cylinders 810a and 810b. As a result, the pistons 811a and 811b advance, and the clamp claws 812a and 812b are opened.
[0058]
Next, the hydraulic pressure is switched to the solenoid valve 851b to supply hydraulic pressure to the piston 804 side of the coupler attaching / detaching cylinder 803. As a result, the piston 804 is retracted, the connection of the coupler male a2 of the plate 807 is released, the connection of the hydraulic piping of the hydraulic unit 850 is cut off, and the work of the stage on the automatic centering device 400 side is all completed. After the disconnection of the hydraulic piping, the hydraulic pressures of the swing cylinder 707 (first clamping means) and the work supports 710 and 712 (second clamping means) of the automatic hydraulic fitting 700 are held by the pressure accumulators 715, 716, and 717. You.
[0059]
After that, the control device 900 sends a signal indicating that the automatic hydraulic attachment 700 can be conveyed to the control device 300, and waits for a signal from the control device 300 side. When a signal is input from the control device 300 side, the automatic hydraulic attachment 700 transport acceptance is established, the clamp claw 203 at the tip of the arm 202 of the pallet transport rotation device 200 moves to the centering device 400 side, and the pallet 600 The lower end is shiftedly engaged. Then, the clamp claw 203 moves toward the arm 202 while gripping the pallet 600, and conveys and fixes the pallet 600 to the center position of the rotary table 201.
[0060]
Next, when the rotary table 201 is inverted and stops toward the processing unit 102, the pallet 600 is conveyed onto the table of the pallet rotating device 120 on the processing unit 102 by the clamp claw 203 of the arm 202. When the transfer is completed, a seating signal is output, and upon receiving the signal, the rotary table 201 of the pallet transfer rotating device is inverted again and returns to the original position. Then, the clamp claw 203 at the tip of the arm 202 is shifted and engaged with the lower surface of the processed pallet 600 of the workpieces A1 and A2 at the standby position 200A according to a signal from the control device 300, and the pallet 600 is aligned with the centering device 400. To the pallet rotating device 500. When the conveyance is completed, a seating signal is output, and upon receiving the signal, the clamp claw 203 returns to the standby position again.
[0061]
In order to remove the processed workpieces A1 and A2 from the automatic hydraulic fixture 700, the control device 900 is operated to connect the coupler attaching / detaching device 800 and release each clamp. Then, after removing the processed workpieces A1 and A2, centering of the workpieces A1 and A2 to be newly processed is repeated again. Also, the control device 300 sends a signal to the gear cutting machine to start machining.
[0062]
Next, the overall configuration of a cutter used for machining with a gear cutting machine will be described in detail with reference to FIGS. A vertical axis 104 hangs down from the upper side to the lower end of the processing portion arm 102 extending from the main body 101 of the CNC carbide tooth cutting machine 100. A bevel gear 105 is provided on the end face of the vertical axis 104 and meshes with a bevel gear 107 of a horizontal axis 106. The horizontal shaft 106 is restrained on both sides of the arm 102 via bearings 108. The cutter 103 is fitted on the horizontal shaft 106 together with the key 109. The cutter 103 is fitted from one side of the horizontal shaft 106, and a stopper flange 110 for preventing the cutter 103 from coming off is fastened to an end surface of the horizontal shaft 106 by a bolt 111. The cutter 103 is formed in a two-part shape, and another cutter 103b is fixed to the main body cutter 103a by a stopper 103c and a bolt 103d. This two-part shape is intended to facilitate the processing at the time of manufacturing the cutter. Further, one side surface 102b of the arm 102 can be moved in parallel (not shown) to facilitate attachment and detachment of the cutter 103.
[0063]
As described above, in the automatic centering apparatus according to one embodiment of the present invention, the work centering operation is divided into simple steps such as measurement and position adjustment, and these steps are repeated to perform the work centering operation. The unloading operation can be automated, and the work setup process can be unmanned.
In addition, by performing position measurement and adjustment in two axial directions AB and CD orthogonal to each other in the support surface, centering can be performed only by performing measurement and adjustment at least a plurality of times in each of these axial directions. Therefore, the number of steps can be reduced and labor can be saved.
[0064]
Further, a plurality of automatic hydraulic attachments 700 are provided in the processing apparatus, and another automatic hydraulic attachment is performed while machining the workpieces A1 and A2 centered and fixed to one automatic hydraulic attachment 700. By centering the workpieces A1 and A2 mounted on the tool 700, the processing apparatus can be operated efficiently.
Further, the measuring element 433 disposed at a position facing the rotation center of the base plate 701 of the automatic hydraulic mounting fixture 700 is pressed against the workpiece, and the position is measured by measuring the amount of press. The position is adjusted by pushing the workpiece with the pusher 430 so that the values are equal, so that the adjustment can be performed easily and reliably.
[0065]
Also, when adjusting the position of the work piece one by one by fixing the position of the work piece after the position adjustment, the work pieces are stacked in multiple stages to prevent the adjusted work piece position from shifting. Even in this case, the centering work can be automated by repeating position measurement, adjustment, and clamping in order from the lowermost workpiece. In this position fixing, first, the adjusted lower work A1 and the unadjusted upper work A2 are simultaneously clamped and temporarily fixed in the reference axis direction by the swing cylinder 707, and then the lower work A1 is pushed by the pusher 712. Since the main fixing is carried out by clamping inward in the radial direction, the position can be reliably fixed with a simple configuration, and it is possible to cope with a case where the number of workpieces is three or more.
[0066]
Furthermore, since the automatic hydraulic attachment 700 is configured to be rotatable by the pallet rotation table 500, it is not necessary to arrange the centering device 400 for each direction of position measurement and adjustment, and the device configuration can be simplified. Also, since the magnescale 432 as a measuring unit and the pusher 430 as an adjusting unit are provided in one centering device 400 and are configured to move integrally in the radial direction by a servomotor 457, position measurement is performed. And position adjustment are performed smoothly in cooperation with each other. For this reason, the adjustment position by the pusher 430 does not deviate from the measurement position, and the accuracy of the adjustment can be increased.
[0067]
As described above, one embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to such an embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
20 and 21 are diagrams showing another configuration example of the processing apparatus, FIG. 20 is a perspective view showing the entire configuration, and FIG. 21 is a diagram showing an outline of a centering method. In each figure, the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals. In this configuration, the centering devices 400a, 400b, and 400c are arranged in three equal parts, and three pushers 430a, 430b, and 430c perform position measurement and adjustment. In this case, the pushers 430a, 430b, and 430c are moved forward from the origin at a time to perform measurement (the same operation as in FIG. 17), and the workpieces A1 and A2 are rotated by 45 degrees based on the measurement result. Then, the pushers 430a, 430b, and 430c are once again moved forward from the origin and measured, and if the measured values are within the alignment accuracy, the alignment of the workpieces A1 and A2 is completed. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce the number of times of centering and shorten the centering time as compared with the case where the centering devices 400a and 400b are symmetrically arranged (divided into two) as in the above-described embodiment. it can.
[0068]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the centering operation of the ring-shaped workpiece is performed by dividing the work into four simple steps of the first measuring step, the first adjusting step, the second measuring step, and the second adjusting step. As a result, the work can be automated, the work efficiency can be greatly improved, and the centering work can be unmanned.
[0069]
Further, by performing the process of measuring and adjusting the position of the workpiece in two orthogonal directions in the support surface, the centering can be performed by performing the measurement and adjustment at least once in these axial directions. Therefore, centering can be reliably performed with a small number of steps (claim 1).
An automatic centering device for automating this centering operation includes a first measuring unit, a first adjusting unit, a second measuring unit, and a second adjusting unit corresponding to each of the above-described steps. The function can be simplified, and the device can be simplified (claim 5).
[0070]
Even if a plurality of workpieces are stacked, by adjusting the position of the workpiece and fixing the position, the workpiece that has been adjusted when adjusting the position of the next workpiece after adjusting the position of one workpiece Does not shift. Therefore, the centering process can be automated even when a plurality of workpieces are stacked by repeating position adjustment and position fixing from the lowermost workpiece (claims 2 and 6).
[0071]
In this position fixing work, by temporarily fixing the centered work in the support surface first, it is possible to prevent the position of the work from shifting when the clamp is performed next in the radial direction. Since the temporary fixing is performed by clamping the workpiece in the Z-axis direction, even when a plurality of workpieces are stacked, the temporary fixing can be reliably performed with a simple configuration. , 11).
[0072]
The above-mentioned measurement work and adjustment work find the deviation from the reference axis of two intersections between the axis in the support surface arbitrarily determined as the Z axis on the three-dimensional coordinate and the outer periphery of the ring-shaped workpiece. By adjusting the position so that the deviation of these deviations becomes O, the adjustment operation can be easily performed (claims 4, 8, 13).
In addition, the automatic centering device performs position measurement and adjustment while rotating the measurement direction of the measurement unit and the adjustment direction of the adjustment unit around the reference axis by the rotation unit, so that one measurement unit and the adjustment unit can perform the measurement in multiple directions. Can be adjusted, and the apparatus can be simplified (claims 9 and 10).
[0073]
After the measuring unit of the measuring unit and the adjusting unit of the adjusting unit are configured to move integrally in the axial direction of the reference axis by a common moving device, the adjusting unit after measuring the position of the workpiece by the measuring unit. It is not necessary to move to the measurement position, and it is possible to prevent the occurrence of an error due to the deviation of the adjustment position. Furthermore, since the measurement operation and the adjustment operation can be smoothly performed in cooperation, it contributes to the improvement of the operation efficiency (claim 12).
[0074]
The simplification of the device can be achieved by providing a pair of tracing styluses that are arranged so that the measuring means faces each other across a circular workpiece on an axis perpendicular to the reference axis, and performs position measurement using these tracing styluses. (Claim 14).
The adjusting means is provided with a pair of pushers arranged so as to face each other with the injecting work interposed on an axis orthogonal to the reference axis. Simplification can be achieved (claim 15).
[0075]
The support surface and the fixing means are provided on a movable table which is separable from the measuring means and the adjusting means, so that the workpiece fixed to the supporting surface is processed at another place while using the measuring means and the adjusting means. Thus, the centering work of another workpiece can be performed, and the automatic centering device can be operated efficiently (claim 16).
Further, by simultaneously measuring and adjusting three positions of three equal parts around the reference axis Z in the measuring direction of the measuring means and the adjusting direction of the adjusting means, the number of times of centering can be reduced and the centering time can be reduced. (Claim 17).
[0076]
By configuring the processing device using the automatic centering device configured as described above, the device can be simplified, and the pre-process of processing can be fully automated and unmanned, thereby improving work efficiency. It contributes to improvement (claims 18 and 19).
Further, the processing apparatus is provided with a plurality of moving tables provided with a support surface and a fixing means, and while processing the ingot workpiece fixed by being centered on one moving table, other moving tables are provided by an automatic centering apparatus. The centering of a new ring-shaped workpiece on the moving table of (1) allows the processing apparatus to be operated efficiently (claim 20).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an entire configuration of an automatic centering system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a cutter cross section of a combination of a cutter and a workpiece used for a gear cutting machine.
FIG. 3 is a side view (partial longitudinal sectional view) showing the configuration of the automatic centering device.
FIG. 4 is a plan view showing the overall arrangement of the automatic centering device.
FIG. 5 is an enlarged side view showing a slide base (fixing means).
FIG. 6 is an enlarged rear view of a slide base (fixing means).
FIG. 7 is a plan partial sectional view of a coupler attaching / detaching device for supplying hydraulic pressure to an automatic hydraulic fitting.
FIG. 8 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 7;
FIG. 9 is a side view (partially sectional view) of the coupler attaching / detaching device.
FIG. 10 is a hydraulic diagram of the automatic centering device.
FIG. 11 is an enlarged plan view showing the centering device.
FIG. 12 is an enlarged side view (partially sectional view) of the pusher.
FIG. 13 is a view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 12;
FIG. 14 is a side view (partially sectional view) of the entire centering device.
FIG. 15 is a rear view (partially sectional view) of the entire centering device.
FIG. 16 is a diagram showing an outline of control of the automatic centering device.
17A and 17B are diagrams illustrating an outline of a centering method of the centering device, where FIG. 17A is a schematic diagram illustrating a state of a tracing stylus at an initial setting, FIG. (D) is a schematic diagram showing a state in which the position of the workpiece is adjusted by a pusher, and (e) is a schematic diagram showing a state in which re-measurement is performed by the measuring element after the position adjustment.
FIG. 18 is a diagram showing an outline of a centering operation.
FIG. 19 is a flowchart for explaining the operation of the automatic centering device.
FIG. 20 is a perspective view showing the overall configuration of an automatic centering system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing an outline of a centering operation in the automatic centering system of FIG. 20;
[Explanation of symbols]
100 CNC carbide gear cutting machine (NC device)
102 Processing arm
103 Gear Cutting Cutter
120 Pallet rotating device
200 Pallet transport rotation device
201 Rotary table
202 arm
203 Clamp claw
300 control device
400, 400a, 400b Automatic centering device
401 mount
402 hollow frame
403 Ascent / descent linear way
404 cylinder
410a, 410b, 411a, 411b Solenoid valve
420 Outer frame base
430, 430a, 430b, 430c Pusher
431 Pusher body
432 Magnescale (measurement part)
433 probe
435 Pusher tip
436 Protective cover
437 Compression coil spring
450 rectangular box
451 X-axis direction linear way
453 precision ball screw
455 ball screw nut
456 coupling
457 servo motor (moving device)
459 Support
500 Pallet rotating device
501 Lower frame
502 immediately bevel gear
503 shaft
504 bearing
505 table
507 Bearing
509 Bevel gear
510 Motor with reduction gear
511 Convex Guide Rail
600 pallets
601 concave groove
700 Automatic hydraulic fitting
701 Disc-shaped base plate (support surface)
702a Slide base
703 slide stand
704a trapezoidal male screw
704b trapezoidal female nut
705 pillow block
706 handle
707 Swing cylinder (first clamping means)
709 Clamp claw
710, 712 Work support (second clamping means)
711 713 Pusher (adjustment part)
714 Support pad
715,716,717 Accumulator
718, 719, 720 Pressure gauge
721 plate
722,723,724 Pilot check valve
800 Coupler attachment / detachment device
801 support frame
802 L-shaped plate
803 cylinder
805 guide lot
807 plate
808 Proximity switch
810 Swing cylinder
812 Clamp claw
813 Detection rod
814 compression spring
850 hydraulic unit
851a, 851b, 852a, 852b, 853a, 853b, 854a, 854b, 855a, 855b Solenoid valve
900 control device
910,920 Positioning teaching unit
911,921 Positioning unit
912,922 Servo amplifier unit
930 output unit
940 NC device control panel
950 input unit
960a, 960b display unit
A, A1, A2 Workpiece
a1 Female coupler
b1 Male coupler

Claims (20)

輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し方法であって、
上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行な支持面上に上記輪状工作物を載せ置く準備工程と、
上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第1計測工程と、
上記第1計測工程における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整工程と、
上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第2計測工程と、
上記第2計測工程における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整工程とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し方法。
A centering method for a ring-shaped workpiece in which the center of the ring-shaped workpiece is aligned with a reference axis,
A preparation step of placing the ring-shaped workpiece on a support surface parallel to an XY plane in an XYZ space having the reference axis as the Z axis;
A first measurement step of measuring a deviation from the Z axis of an intersection of the outer periphery of the annular workpiece and the X axis in the XYZ space;
A first position adjustment step of adjusting a position in the X-axis direction of the annular workpiece on the support surface based on a measurement result in the first measurement step;
A second measurement step of measuring a deviation from the Z axis of an intersection of the outer periphery of the annular workpiece and the Y axis in the XYZ space;
A second position adjusting step of adjusting a position in the Y-axis direction of the annular workpiece on the support surface based on a measurement result in the second measuring step. Automatic centering method.
複数の輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し方法であって、
上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行な支持面上に上記複数の輪状工作物を積重して載せ置く準備工程と、
上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輸状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第1計測工程と、
上記第1計測工程における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整工程と、
上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第2計測工程と、
上記第2計測工程における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整工程と、
上記第1計測工程から上記第2位置調整工程までの工程を通して芯出しされた上記最下層の輪状工作物の上記XY平面上での位置を固定する位置固定工程とをそなえ、
上記複数の輪状工作物が全て芯出しされるまで、上記第1計測工程から上記位置固定工程までの工程を繰り返し実行することを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し方法。
A centering method for a ring-shaped workpiece in which a plurality of ring-shaped workpieces are aligned with a reference axis,
A preparation step of stacking and placing the plurality of annular workpieces on a support surface parallel to an XY plane in an XYZ space with the reference axis as the Z axis;
A first measurement step of measuring a deviation from the Z-axis of an intersection of the outer periphery of the lowermost untransformed workpiece among the plurality of annular workpieces and the X-axis of the XYZ space,
A first position adjusting step of adjusting a position in the X-axis direction of the annular workpiece on the support surface based on a measurement result in the first measuring step;
A second measurement step of measuring a deviation from the Z-axis of an intersection between the outer periphery of the uncentered lowermost circular workpiece among the plurality of annular workpieces and the Y-axis in the XYZ space;
A second position adjusting step of adjusting a position in the Y-axis direction of the annular workpiece on the support surface based on a measurement result in the second measuring step;
A position fixing step of fixing a position on the XY plane of the lowermost circular workpiece centered through the steps from the first measurement step to the second position adjustment step;
An automatic centering method for a ring-shaped workpiece, wherein the steps from the first measurement step to the position fixing step are repeatedly performed until all of the plurality of ring-shaped workpieces are centered.
上記位置固定工程では、
上記複数の輪状工作物全体を上記Z軸方向にクランプして仮固定した後、上記最下層の輪状工作物の外周部を径方向内側に向けて複数方向からクランプして上記最下層の輪状工作物の位置固定を行い、
上記最下層の輪状工作物の位置固定を完了した後、上記Z軸方向のクランプを解除することを特徴とする、請求項2記載の輪状工作物の自動芯出し方法。
In the position fixing step,
After the whole of the plurality of annular workpieces is clamped and temporarily fixed in the Z-axis direction, the outer peripheral portion of the lowermost annular workpiece is clamped radially inward from a plurality of directions, and the lowermost annular workpiece is clamped. Fix the position of things,
3. The automatic centering method for a circular workpiece according to claim 2, wherein the clamp in the Z-axis direction is released after the position fixation of the lowermost circular workpiece is completed.
上記第1計測工程では、上記輪状工作物の外周と上記X軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位を計測し、
上記第1位置調整工程では、上記第1計測工程で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記X軸方向の位置を調整し、
上記第2計測工程では、上記輪状工作物の外周と上記Y軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位を計測し、
上記第2位置調整工程では、上記第2計測工程で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記Y軸方向の位置を調整することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し方法。
In the first measurement step, each deviation from the Z axis at two intersections between the outer periphery of the annular workpiece and the X axis is measured,
In the first position adjustment step, the position of the ring-shaped workpiece in the X-axis direction is adjusted such that the deviation of each of the deviations measured in the first measurement step is zero,
In the second measurement step, each deviation from the Z axis of two intersections of the outer periphery of the annular workpiece and the Y axis is measured,
In the second position adjusting step, the position of the annular workpiece in the Y-axis direction is adjusted so that the deviation of each of the deviations measured in the second measuring step becomes zero. Item 5. The automatic centering method for a ring-shaped workpiece according to any one of Items 1 to 3.
輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輸状工作物の芯出し装置であって、
上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行で上記輪状工作物を載せ置く支持面と、
上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第1計測手段と、
上記第1計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整手段と、
上記輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第2計測手段と、
上記第2計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整手段とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し装置。
A centering device for a conveyed workpiece that aligns the center of a circular workpiece with a reference axis,
A support surface on which the annular workpiece is placed in parallel with an XY plane in an XYZ space with the reference axis as the Z axis;
First measuring means for measuring a deviation of the intersection of the outer periphery of the annular workpiece and the X axis in the XYZ space from the Z axis;
First position adjusting means for adjusting the position of the annular workpiece on the support surface in the X-axis direction based on the measurement result of the first measuring means;
Second measuring means for measuring a deviation of the intersection of the outer periphery of the annular workpiece and the Y axis in the XYZ space from the Z axis;
And a second position adjusting means for adjusting a position of the annular workpiece on the support surface in the Y-axis direction based on a measurement result of the second measuring means. Automatic centering device.
複数の輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、
上記基準軸をZ軸とするXYZ空間のXY平面に平行で上記複数の輪状工作物を積重して載せ置く支持面と、
上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のX軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第1計測手段と、
上記第1計測手段における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記X軸方向の位置を調整する第1位置調整手段と、
上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周と上記XYZ空間のY軸との交点の上記Z軸からの偏位を計測する第2計測手段と、
上記第2計測手段における計測結果に基づき上記輪状工作物の上記支持面上での上記Y軸方向の位置を調整する第2位置調整手段と、
上記第1計測手段,第1位置調整手段,第2計測手段及び第2位置調整手段による作業を通して芯出しされた上記最下層の輪状工作物の上記XY平面上での位置を固定する位置固定手段と、
上記複数の輪状工作物を上記最下層の輪状工作物から順に位置調整するように上記第1計測手段,第1位置調整手段,第2計測手段,第2位置調整手段及び位置固定手段を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し装置。
A centering device for a ring-shaped workpiece that aligns the cores of a plurality of ring-shaped workpieces with a reference axis,
A support surface on which the plurality of annular workpieces are stacked and placed in parallel with an XY plane in an XYZ space with the reference axis as the Z axis;
First measuring means for measuring a deviation from the Z axis of an intersection of the outer periphery of the lowermost annular workpiece that is not centered among the plurality of annular workpieces and the X axis in the XYZ space;
First position adjusting means for adjusting the position of the annular workpiece on the support surface in the X-axis direction based on the measurement result of the first measuring means;
Second measuring means for measuring a deviation from the Z-axis of an intersection of an outer periphery of an uncentered lowermost circular workpiece among the plurality of annular workpieces and a Y-axis in the XYZ space;
Second position adjusting means for adjusting the position of the annular workpiece on the support surface in the Y-axis direction based on the measurement result by the second measuring means;
Position fixing means for fixing the position on the XY plane of the lowermost circular workpiece centered through the work of the first measuring means, the first position adjusting means, the second measuring means and the second position adjusting means. When,
The first measuring means, the first position adjusting means, the second measuring means, the second position adjusting means, and the position fixing means are controlled so as to adjust the positions of the plurality of annular workpieces in order from the lowermost annular workpiece. An automatic centering device for a ring-shaped workpiece, comprising a control means.
上記位置固定手段が、
上記複数の輪状工作物全体を上記Z軸方向にクランプする第1クランプ手段と、
上記最下層の輪状工作物の外周部を径方向内側に向けて複数方向からクランプする第2クランプ手段とを有し、
上記制御手段が、
上記第1クランプ手段を制御して上記複数の輪状工作物をクランプした後、上記第2クランプ手段を制御して上記最下層の輪状工作物をクランプし、更に、上記第1クランプ手段を制御して上記Z軸方向のクランプを解除することを特徴とする、請求項6記載の輪状工作物の自動芯出し装置。
The position fixing means,
First clamping means for clamping the whole of the plurality of annular workpieces in the Z-axis direction;
Second clamping means for clamping the outer peripheral portion of the lowermost circular workpiece radially inward from a plurality of directions,
The above control means,
After controlling the first clamp means to clamp the plurality of annular workpieces, controlling the second clamp means to clamp the lowermost annular workpiece, and further controlling the first clamp means. 7. The automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to claim 6, wherein the clamp in the Z-axis direction is released.
上記第1計測手段が、上記輪状工作物の外周と上記X軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位を計測し、
上記第1位置調整手段が、上記第1計測手段で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記X軸方向の位置を調整し、
上記第2計測手段が、上記輪状工作物の外周と上記Y軸との二つの交点の上記Z軸からの各偏位を計測し、
上記第2位置調整手段が、上記第2計測手段で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記Y軸方向の位置を調整することを特徴とする、請求項5〜7のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置。
The first measuring means measures each deviation of two intersections of the outer periphery of the annular workpiece and the X axis from the Z axis,
The first position adjusting means adjusts the position of the annular workpiece in the X-axis direction such that the deviation of each of the deviations measured by the first measuring means is zero,
The second measuring means measures each deviation of the two intersections of the outer periphery of the annular workpiece and the Y axis from the Z axis,
The second position adjusting means adjusts the position of the annular workpiece in the Y-axis direction such that the deviation of each of the deviations measured by the second measuring means becomes zero. Item 8. An automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to any one of Items 5 to 7.
輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、
上記輪状工作物を載せ置く上記基準軸に垂直な支持面と、
上記輪状工作物の外周が上記基準軸に垂直な特定の軸と交わる交点の上記基準軸からの偏位を計測する計測手段と、
上記計測手段における計測結果に基づいて上記輸状工作物の上記支持面上での上記特定軸方向の位置を調整する位置調整手段と、
上記計測手段の計測方向及び上記位置調整手段の調整方向を上記基準軸を中心に回転させる回転手段と、
上記計測及び調整が直交する二つの方向で行なわれるように上記計測手段,位置調整手段及び回転手段を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し装置。
A centering device for a ring-shaped workpiece that aligns a core of the ring-shaped workpiece with a reference axis,
A support surface perpendicular to the reference axis on which the ring-shaped workpiece is placed;
Measuring means for measuring a deviation from the reference axis at an intersection where the outer periphery of the annular workpiece intersects with a specific axis perpendicular to the reference axis,
Position adjusting means for adjusting the position in the specific axis direction on the support surface of the ingot workpiece based on the measurement result in the measuring means,
Rotation means for rotating the measurement direction of the measurement means and the adjustment direction of the position adjustment means about the reference axis,
An automatic centering device for a ring-shaped workpiece, comprising: a control unit for controlling the measuring unit, the position adjusting unit, and the rotating unit so that the measurement and the adjustment are performed in two orthogonal directions.
複数の輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、
上記複数の輪状工作物を載せ置く上記基準軸に垂直な支持面と、
上記複数の輪状工作物のうち芯出しされていない最下層の輪状工作物の外周が上記基準軸に華直な特定の軸と交わる交点の上記基準軸からの偏位を計測する計測手段と、
上記計測手段における計測結果に基づいて上記最下層の輪状工作物の上記支持面上での上記特定軸方向の位置を調整する位置調整手段と、
上記計測手段の計測方向及び上記位置調整手段の調整方向を上記基準軸を中心に回転させる回転手段と、
上記最下層の輪状工作物の位置を上記支持面に対して固定する位置固定手段と、
上記計測及び調整を直交する二つの方向において行なうように上記計測手段,位置調整手段及び回転手段を制御し、且つ、位置調整された上記最下層の輪状工作物の位置を固定するように上記固定手段を制御しながら上記複数の輪状工作物を上記最下層の輪状工作物から順に位置調整するように制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し装置。
A centering device for a ring-shaped workpiece that aligns the cores of a plurality of ring-shaped workpieces with a reference axis,
A support surface perpendicular to the reference axis for placing the plurality of annular workpieces,
Measuring means for measuring the deviation from the reference axis at the intersection of the outer periphery of the lowermost annular workpiece that is not centered among the plurality of annular workpieces and the specific axis that is exquisite to the reference axis,
Position adjusting means for adjusting the position of the lowermost annular workpiece on the support surface in the specific axial direction based on the measurement result in the measuring means,
Rotation means for rotating the measurement direction of the measurement means and the adjustment direction of the position adjustment means about the reference axis,
Position fixing means for fixing the position of the lowermost circular workpiece with respect to the support surface,
The measuring unit, the position adjusting unit, and the rotating unit are controlled so that the measurement and the adjustment are performed in two orthogonal directions, and the fixing is performed so as to fix the position of the position-adjusted lowermost annular workpiece. An automatic centering device for a ring-shaped workpiece, comprising control means for controlling the position of the plurality of ring-shaped workpieces in order from the lowermost ring-shaped workpiece while controlling the means.
上記位置固定手段が、
上記複数の輪状工作物全体を上記基準軸方向にクランプする第1クランプ手段と、
上記最下層の輪状工作物の外周部を径方向内側に向けて複数方向からクランプする第2クランプ手段とを有し、
上記制御手段が、
上記第1クランプ手段を制御して上記複数の輪状工作物をクランプした後上記第2クランプ手段を制御して上記最下層の輪状工作物をクランプし、更に、上記第1クランプ手段を制御して上記Z軸方向のクランプを解除することを特徴とする、請求項10記載の輪状工作物の自動芯出し装置。
The position fixing means,
First clamping means for clamping the entire plurality of annular workpieces in the reference axis direction;
Second clamping means for clamping the outer peripheral portion of the lowermost circular workpiece radially inward from a plurality of directions,
The above control means,
After controlling the first clamping means to clamp the plurality of annular workpieces, the second clamping means is controlled to clamp the lowermost annular workpiece, and further controlling the first clamping means. The automatic centering apparatus for a ring-shaped workpiece according to claim 10, wherein the clamp in the Z-axis direction is released.
上記計測手段が一つの輪状工作物について計測を行なう計測部をそなえるとともに上記位置調整手段が一つの輪状工作物について位置の調整を行なう調整部をそなえ、上記計測部と上記調整部とが共通の移動装置により上記基準軸の軸方向に一体的に移動するように構成され、
上記制御手段が上記移動装置を制御して上記計測部と上記調整部とを上記基準軸の軸方向に移動させることを特徴とする、請求項10又は11記載の輪状工作物の自動芯出し装置。
The measuring means includes a measuring section for performing measurement on one annular workpiece, and the position adjusting means includes an adjusting section for adjusting the position of one annular workpiece, and the measuring section and the adjusting section are common. The moving device is configured to move integrally in the axial direction of the reference shaft,
12. The automatic centering apparatus for a ring-shaped workpiece according to claim 10, wherein the control unit controls the moving device to move the measuring unit and the adjusting unit in the axial direction of the reference axis. .
上記計測手段が、上記輪状工作物の外周と上記特定軸との二つの交点の上記基準軸からの各偏位を計測し、
上記位置調整手段が、上記計測手段で計測された上記各偏位の偏差が0となるように上記輪状工作物の上記特定軸方向の位置を調整することを特徴とする、請求項9〜12のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置。
The measuring means measures each deviation from the reference axis at two intersections of the outer periphery of the annular workpiece and the specific axis,
The position adjusting means adjusts the position of the annular workpiece in the specific axis direction such that the deviation of each of the deviations measured by the measuring means becomes zero. An automatic centering apparatus for a ring-shaped workpiece according to any one of the above items.
上記計測手段が上記基準軸と直交する軸上に上記輪状工作物を挟んで向かい合うように配置された一対の測定子をそなえ、各測定子により上記輸状工作物の外周と上記特定軸との交点の上記基準軸からの偏位を計測することを特徴とする、請求項9〜13のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置。The measuring means includes a pair of tracing elements arranged so as to face each other with the ring-shaped workpiece interposed therebetween on an axis orthogonal to the reference axis, and each of the tracing elements has an outer periphery of the transported workpiece and the specific axis. The automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to any one of claims 9 to 13, wherein a deviation of the intersection from the reference axis is measured. 上記位置調整手段が、上記基準軸に直交する軸上に上記輪状工作物を挟んで向かい合うように配置された一対のプッシャをそなえ、上記計測手段による計測結果に基づいていずれかのプッシャで上記輪状工作物の外周を上記特定軸方向に押すことにより上記輪状工作物の上記軸方向の位置を調整することを特徴とする、請求項9〜14のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置。The position adjusting means includes a pair of pushers disposed so as to face each other with the ring-shaped workpiece interposed therebetween on an axis perpendicular to the reference axis, and based on a measurement result by the measuring means, the ring-shaped one of the ring-shaped workpieces. The automatic work of a ring-shaped workpiece according to any one of claims 9 to 14, wherein the position of the ring-shaped workpiece in the axial direction is adjusted by pushing an outer periphery of the workpiece in the direction of the specific axis. Centering device. 上記支持面と上記固定手段とが上記計測手段及び上記位置調整手段に対して分離可能な移動台に設けられていることを特徴とする、請求項9〜15のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置。The annular shape according to any one of claims 9 to 15, wherein the support surface and the fixing means are provided on a movable platform that can be separated from the measuring means and the position adjusting means. Automatic work centering device. 輪状工作物の芯を基準軸に合わせる輪状工作物の芯出し装置であって、
上記輪状工作物を載せ置く上記基準軸に垂直な支持面と、
上記輪状工作物の外周が上記基準軸に垂直な特定の軸と交わる交点の上記基準軸からの偏位量を計測する計測手段と、
上記計測手段における計測結果に基づいて上記輪状工作物の上記支持面上での上記特定軸方向の位置を調整する位置調整手段と、
上記計測手段の計測方向及び上記位置調整手段の調整方向を上記基準軸を中心に回転させる回転手段と、
上記計測及び調整が上記輪状工作物の外周を三等分する三つの方向で行なわれるように上記計測手段,位置調整手段及び回転手段を制御する制御手段とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の自動芯出し装置。
A centering device for a ring-shaped workpiece that aligns a core of the ring-shaped workpiece with a reference axis,
A support surface perpendicular to the reference axis on which the ring-shaped workpiece is placed;
Measuring means for measuring a deviation amount from the reference axis at an intersection where the outer periphery of the annular workpiece intersects with a specific axis perpendicular to the reference axis,
Position adjusting means for adjusting the position in the specific axial direction on the support surface of the annular workpiece based on the measurement result in the measuring means,
Rotation means for rotating the measurement direction of the measurement means and the adjustment direction of the position adjustment means about the reference axis,
A control means for controlling the measuring means, the position adjusting means and the rotating means so that the measurement and the adjustment are performed in three directions which equally divide the outer periphery of the ring-shaped workpiece into three equal parts. Automatic work centering device.
輪状工作物の加工を行なう加工装置であって、
請求項5〜8のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置と、
上記自動芯出し装置により芯出しされた上記輪状工作物に対して加工を施す加工部とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の加工装置。
A machining device for machining a circular workpiece,
An automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to any one of claims 5 to 8,
A processing device for a ring-shaped workpiece, comprising: a processing unit for processing the ring-shaped workpiece centered by the automatic centering device.
輪状工作物の加工を行なう加工装置であって、
請求項9〜17のいずれか1項に記載の輪状工作物の自動芯出し装置と、
上記自動芯出し装置により芯出しされた上記輪状工作物に対して加工を施す加工部とをそなえたことを特徴とする、輪状工作物の加工装置。
A machining device for machining a circular workpiece,
An automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to any one of claims 9 to 17,
A processing device for a ring-shaped workpiece, comprising: a processing unit for processing the ring-shaped workpiece centered by the automatic centering device.
輪状工作物の加工を行なう加工装置であって、
請求項16記載の輪状工作物の自動芯出し装置と、
上記自動芯出し装置により芯出しされた上記輪状工作物に対して加工を施す加工部とを有し、
上記移動台が複数設けられるとともに、芯出しされて上記支持台に固定された上記輪状工作物に上記加工部で加工を施している間、上記芯出し装置により他の移動台上の新たな輪状工作物の芯出しを行なうように構成されていることを特徴とする、輪状工作物の加工装置。
A machining device for machining a circular workpiece,
An automatic centering device for a ring-shaped workpiece according to claim 16,
A processing unit for processing the annular workpiece centered by the automatic centering device,
While the plurality of moving tables are provided, and while the ring-shaped workpiece centered and fixed to the support table is being processed by the processing section, a new ring-shaped member on another moving table is processed by the centering device. An apparatus for processing a ring-shaped workpiece, wherein the apparatus is configured to center the workpiece.
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