JP2015168023A - 加工装置および加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工部位の形状や配置が異なる様々なワークに対応可能な加工装置を提供する。【解決手段】ワーク１００上の加工部位であるピンおよびジャーナルの並ぶ方向と同じ方向に、これら加工部位の数以上複数設けたアーム部１０と、このアーム部１０を加工部位の位置へ移動させるアーム移動部４０を有することを特徴とする加工装置。【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置および加工方法に関する。

加工装置の中には、軸上の部材をフィレットロール加工する装置がある。フィレットローラ加工装置においては、フィレットローラの位置を変更できる装置がある。

このようなフィレットローラ加工装置は、フィレットローラを支持するアームの間隔をクランクシャフトのピンまたはジャーナルの軸方向のピッチに応じて別個に変更可能としたものがある（特許文献１）。

特開平１１−１７９６５３号公報

従来技術では、軸方向ピッチに応じた間隔に変更するためにあらかじめサイズが設定されているスペーサにより、ピンまたはジャーナルの軸方向ピッチに応じて、フィレットローラを支持するアーム同士の間隔を変更している。たとえばワークとして直列４気筒同士や、Ｖ型６気筒同士などでの車種違いであれば、ピンとジャーナルの配列は同じであって間隔が違うだけである。このため従来技術でもこのような車種違いだけであればフィレットロールを支持しているアーム同士の間隔を変えるだけで加工が可能になる。

しかしながら、たとえば直列４気筒とＶ型６気筒のようにピンとジャーナルの配列が異なる。つまり加工部位の間隔が違うだけでなく加工部位の配列も異なるのである。このような場合、従来技術ではピンおよびジャーナルごとにそれらを加工するためのフィレットロールの配列も決められているため、フィレットロールを支持したアームの間隔を変えるだけでは対応できない。このため従来技術では、配列が異なるワークが来た場合は、そのワークのピンおよびジャーナルの配列となるようにアームを交換しなければならなくなり、多くの準備作業が必要となって生産効率が低下してしまうことになる。

そこで、本発明の目的は、加工部位の形状や配列が異なる様々なワークに対応可能な加工装置および加工方法を提供することである。

上記目的を達成する本発明の加工装置は、ワーク上に存在するピッチの異なる複数の加工部位を加工する加工装置である。この加工装置は、ワーク上の加工部位が並ぶ方向と同じ方向に複数並んで設けられている加工部と、複数の加工部のうち加工部位の加工に必要な加工部を、加工部位が並ぶ方向と同じ方向に沿って加工部位の位置まで移動させる移動部と、を有することを特徴とする。

また、上記目的を達成する本発明の加工方法は、ワーク上に存在するピッチの異なる複数の加工部位を加工する加工部が加工部位の並ぶ方向と同じ方向に複数並んで設けられている加工装置を用いた加工方法である。この加工方法は、複数の加工部のうち加工部位の加工に必要な加工部を、加工部位が並ぶ方向と同じ方向に沿って加工部位の位置まで移動させる段階を有することを特徴とする。

本発明によれば、ワーク上の加工部位が並ぶ方向と同じ方向に複数の加工部を並べて設け、加工に必要な加工部を加工部位まで移動部によって移動させることとした。これにより、品種が異なることによりワーク上の加工部位の形状や配列が異なっても、それら複数の加工部位に合わせて加工部を移動させることができる。したがって、品種が違うことによって一々加工部を交換しなくても様々なワークに対応することができるようになる。

実施形態のフィレットローラ加工装置を天板上方から見た概略平面図である。 フィレットローラ加工装置の概略正面図である。 フィレットローラ加工装置の概略側面図である。 ブレーキの部分を正面方向（図２と同じ方向）から見た概略拡大図である。 アームクランパー部分の正面方向から見た拡大図である。 フィレットローラ加工装置の全体動作手順を示すフローチャートである。 加工部位へアーム部を移動させた後の状態を示す天板上方から見た概略平面図である。 各アーム部をクランクシャフトに存在する複数のピンおよびジャーナルに対応させて前進させた後の状態を示す天板上方から見た概略平面図である。 ジャーナルおよびピン位置を説明するためのワークの軸中心を見る方向の概略２次元平面図である。 アーム部の角度調整手順を示すフローチャートである。 様々なクランクシャフトとそれに対応するアーム部を説明するための概略図である。 アームクランプ用シリンダーの一例を説明する説明図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。

＜装置構成＞
本発明を適用した実施形態である、フィレットローラ加工装置を説明する。図１はフィレットローラ加工装置を天板上方から見た概略平面図である。図２はフィレットローラ加工装置の概略正面図である。図３はフィレットローラ加工装置の概略側面図である。

フィレットローラ加工装置は、複数のアーム部１０を有する。このアーム部１０はワーク１００（図３において１点鎖線で示した）に当接して加工を行う加工先端部となるものである。アーム部１０はワーク１００の軸方向（以下ワーク軸方向と称する）、すなわち、加工部位であるピンおよびジャーナルが並んでいる方向と同じ方向に複数並ぶように備えられている（図２参照）。複数のアーム部１０はいずれもワーク軸方向に移動自在となっている。アーム部１０は加工部位の数以上設けられていて、異なる品種のワークに対応できるようになっている。アーム部１０はアームユニット２０を介して天板５０に吊り下げ支持されている。アーム部１０はアームユニット２０によってワーク１００に対して近接離間する方向に移動自在となっている。図３において矢印Ｆで示す方向であり、ワークに近づく方向を前進、ワークから離れる方向を後退と云う。なお、図１および図２においては、すべてのアーム部１０が後退している状態を示し、図３においてはアーム部１０がワーク１００と当接している状態を示している。

アームユニット２０は、それ全体を軸方向へ移動自在に吊り下げ支持するレール３０を介して天板５０に取り付けられている。レール３０は天板５０の下面に固定されている。このレール３０と噛み合わさるローラ部３１がアームユニット２０の天板５０側に設けられている。レール３０とローラ部３１は一対となって複数設けられている。

天板５０上面にはアームユニット２０を把持して軸方向へ移動させるアーム移動部４０が設置されている。天板５０下面には、リニアゲージ（たとえばバーコードや刻みなど）３５が設けられている。アームユニット２０の天板５０側には、リニアゲージ３５と対向する位置にセンサー３６が設けられている。このセンサー３６が、リニアゲージ３５をカウントすることで、アーム部１０のワーク軸方向における位置を測定して、アーム部１０の現在位置を割り出している。

アーム部１０は加工部となるものであり、上アーム１１と下アーム１２からなるクランプ形状をしている。上アーム１１と下アーム１２は、そのほぼ中央部に備えられたアーム軸１３によって開閉可能に接続されている。このためアーム部１０の先端は、上アーム１１と下アーム１２とによってワーク１００に食いつくように開閉する。

アーム軸１３後方には、上アーム１１と下アーム１２を開閉するためのアームクランプ用シリンダー１５が取り付けられている。このアームクランプ用シリンダー１５のロッドが伸びると、アーム部１０の先端（ワーク１００側）が閉じてワーク１００を加工するための締め付けが行われる。一方、ロッドが縮むことで、アーム部１０の先端が開いて、ワーク１００に対して離間できる状態になる。なお、アームクランプ用シリンダー１５は、フィレットロール加工中に確実にワーク１００の加工部位を加圧できることが十分な加圧力を発揮させる必要がある。詳細は後述するが、狭い空間で十分な加圧力を得るための好ましいシリンダーとしては多筒型のシリンダーが挙げられる。

上アーム１１と下アーム１２のワーク１００と当接する部分には、フィレットローラカセット１１１および把持ローラカセット１２１が取り付けられている。フィレットローラカセット１１１内にはフィレットローラ１１３およびバックアップローラ１１４が内蔵されている。把持ローラカセット１２１内には把持ローラ１２２が内蔵されている。アーム部１０が閉じることでフィレットローラ１１３および把持アームによってワーク１００を把持しつつフィレットロール加工が行われる。

フィレットローラカセット１１１および１２１は、それぞれ上アーム１１および下アーム１２から脱着自在となっている。したがって、フィレットローラ１１３が摩耗した場合にはカセットごと交換することができるようになっている。また、フィレッローラや把持ローラ１２２をワーク１００の加工部位にあわせて交換する必要がある際にもカセットごと交換すればよい。

アームユニット２０は、前後に移動するスライダー２１と、このスライダー２１を前後移動自在に支持するスライダー支持部２２とを備える。スライダー２１は、スライダー支持部２２に設けられているスライドレール２２１と噛みあわされる構造となっていて滑らかに移動できるように支持されている。スライダー２１はスライド用シリンダー２３に接続されている。スライド用シリンダー２３のロッドが伸びることでスライダー２１が押されてアーム部１０がワーク１００方向へ前進し、ロッドが縮むことでスライダー２１が引っ張られてアーム部１０がワーク１００から離れる方向へ後退する。

アームユニット２０は、スライダー２１と接続された揺動アーム２４によってアーム部１０を揺動自在に支持する。揺動アーム２４は、一端がスライダー２１に接続されていて、他端が上アーム１１に接続されている。揺動アーム２４とスライダー２１の接続点２４１、揺動アーム２４と上アーム１１の接続点２４２はいずれも回転自在となっている。この２つの指示点によって回転自在にアーム部１０が支持されることで、フィレットロール加工時にはワーク１００を軸中心に回転移動させたときにアーム部１０が従動するのである。

スライダー２１の先端には、アーム姿勢制御用シリンダー２５が取り付けられている。アーム姿勢制御用シリンダー２５の先端には、すべり部材２５１（またはローラなどでもよい）が設けられていて上アーム１１に当接している。

アーム部１０は、揺動アーム２４とスライダー２１の接続点２４１、揺動アーム２４と上アーム１１の接続点２４２をそれぞれ支点として、アーム部１０全体が水平になるようにバランスを調整している（またはわずかにアームクランプ用シリンダー１５側が重くなるようにしてもよい）。このため、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドを伸ばすことでアーム部１０の先端が下降する方向に接続点２４２を軸として回転移動する。アーム姿勢制御用シリンダー２５を上アーム１１に当接させた状態を保つことで、接続点２４２を軸としたアーム部１０の移動（揺動）が固定される。

一方、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドを縮めることでアーム部１０の先端が水平位置に戻ろうとする力が自然に加わって、水平位置に戻る。なお、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドを上アーム１１に接続していないのは、フィレットロール加工中にアーム部１０全体が揺動するのを妨げないようにするためである。フィレットロール加工中は、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドを縮めてアーム部１０から十分に離して揺動の邪魔にならないようにする。

また、揺動アーム２４のシリンダー側には、フランジ２４５が設けられている。一方スライダーの先端内側（フランジ側）にこのフランジ２４５を挟み込んで揺動アーム２４を固定するためのブレーキ２４６が設けられている。

図４は、ブレーキの部分を正面方向（図２と同じ方向）から見た概略拡大図である。

図示するように、ブレーキ２４６の部分は、揺動アームフランジ２４５とブレーキパッドによって、いわゆるディスクブレーキと同様の構造をしている。ブレーキパッド２４６ａおよび２４６ｂが、揺動アームフランジ２４５を挟むことで揺動アーム２４が固定される。逆にブレーキパッド２４６ａおよび２４６ｂが揺動アームフランジ２４５から離れることで、自由に移動できるようになる。詳細は後述するがブレーキ２４６によってフランジを固定することで、揺動アーム２４の角度が変わらないように保持するのである。

アーム移動部４０は、天板５０上に設置されていて、天板５０に設けられた開口部からアームユニット２０を把持するためアームクランパー４１が伸びている。アーム移動部４０は、全体を天板５０上でワーク軸方向に移動させるために、たとえばボールネジ機構などが備えられている。ボールネジ機構の両端が支持されたボールネジ４２を回転させることでアーム移動部４０全体がワーク軸方向へ移動する。なお、アーム移動部４０を天板５０上でワーク軸方向に移動させる手段としては、ボールネジに限定されるものではなく、滑らかにかつ移動停止を自在に行い得るものであればよい。

図５は、アームクランパー部分の正面方向から見た拡大図である。

アームクランパー４１は、アームクランパー用シリンダー４１１が設けられている。アームクランパー用シリンダー４１１の先端にはクランプ４１２が取り付けられている。一方、アームユニット２０のスライダー支持部２２上には、クランプ４１２が把持する突起４１３が備えられている。クランプ４１２は凹形状、突起４１３は凸形状をしている。ここでは、突起４１３を楔形として、クランプ４１２はその受け形状として、スムーズに把持できる形状にしている。

アームクランパー４１はクランプ４１２をアームクランパー用シリンダー４１１によって上下させる。アームクランパー４１はクランプ４１２を下げるだけで突起４１３を把持する。その状態でボールネジ４２を回転させることで、アーム移動部４０がアームユニット２０ごとアーム部１０をワーク軸方向（すなわちワーク上で加工部位が並ぶ方向）へ移動させる。なお、アームクランパー４１は、アームユニット２０をアーム軸１３方向に沿って移動させるだけであり、クランプ４１２が突起４１３を把持してアームユニット２０を持ち上げるためのものではない。

なお、この加工装置には制御装置（不図示）が接続されていて、後述する動作を制御しているが、制御装置自体は通常の加工装置を制御するために用いられているシーケンサーやＰＬＣなどと称されている制御装置を用いれば良いので説明は省略する。

また、ワーク１００は、冶具２００によって保持されている。冶具２００は、ワーク１００を、軸を中心に保持して加工中はワーク１００を回転させる。

＜動作説明＞
以下、フィレットローラ加工装置の動作を説明する。

（全体動作）
図６は、フィレットローラ加工装置の全体動作手順を示すフローチャート（メインフロー）である。

加工に先立ち、各アーム部１０を加工する部位の位置までワーク軸方向に移動する。まず、移動させるアーム部１０（移動対象アーム部と云う）の現在位置を取得する（Ｓ１）。アーム部１０の位置は、アームユニット２０に取り付けられているセンサー３６がリニアゲージを読み取った値から取得する。したがって、各アーム部１０の位置は、常にアームユニット２０のセンサー３６によって読み取られており制御装置内で記憶されている。したがって、アーム部１０を移動させる際に、その記憶されている値を取得することになる。

続いて、取得した移動対象アーム部の位置を目標として、アーム移動部４０を移動対象アーム部上まで移動させる（Ｓ２）。そしてアームクランパー４１のクランプ４１２部分を下降させて突起４１３を把持する（Ｓ３）。把持した状態でアーム移動部４０をワーク１００の加工部位まで移動させる（Ｓ４）。これによりアームユニット２０ごとに移動対象アーム部が加工部位の位置まで移動する。

このとき、各アームユニット２０に取り付けられているセンサー３６がリニアゲージを読み取った値からアーム部１０の現在位置を取得して、加工部位にアーム部１０が来た時点で位置決め（移動停止）することになる。

加工部位は、クランクシャフトの各ピンおよびジャーナルのある部分である（加工部位の詳細は後述する）。

このアーム部１０の移動後は、アームクランパー４１のクランプ４１２部分を上昇させて、把持状態を解除する（Ｓ５）。

そして、ワーク１００のすべての加工部位に対応させてアーム部１０を移動させたか否かを判断し（Ｓ６）、すべての加工部位へアーム部１０を移動終了していなければ（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ１へ戻り、次の移動対象アーム部の移動を行う。そして移動する必要のあるすべてのアーム部１０の移動が終了するまで繰り返すことになる。

ただし、ワーク１００によっては加工に必要のないアーム部１０が存在する。これについては後に説明するが、本装置は様々なワーク１００に対応させて複数のアーム部１０を持たせているので、加工しないアーム部１０も出てくる。このような加工に必要のないアーム部１０も、他の加工に必要なアーム部１０を移動させるために移動が必要であれば、このＳ１〜Ｓ６のループの中で移動させることになる。この場合、加工に必要のないアーム部１０は加工に必要なアーム部の動作に干渉しない位置にすればよく、その位置は特に限定されない。たとえば、加工に必要のないアーム部１０は、加工に必要なアーム部１０からあらかじめ決められただけ離すように移動するなどである。干渉しない距離は、たとえば装置の動作精度を考慮すれば１０ｍｍ乃至５０ｍｍ程度あれば十分である。もちろん機械制度に応じてさらに狭くてもいいし、逆に広くとってもよい。

図７は、すべての加工部位へアーム部を移動させた後の状態を示す天板上方から見た概略平面図である。

図示するように、各アーム部１０がクランクシャフトに存在する加工部位である、複数のピンおよびジャーナルに対応するように配置されることになる。なお、この段階ではアーム部１０は後退している。

すべての加工部位へのアーム部１０の移動が終了したなら（Ｓ６：ＹＥＳ）、各アーム部１０をワーク１００方向へ前進させて、アーム部１０の先端（フィレットローラ１１３および把持ローラ１２２）をワーク１００の加工部位まで前進させ、アーム部１０の角度を調整しつつ加工部位に当接させて、クランプ形状となっている先端を閉める（Ｓ７）。このＳ７におけるアーム部１０の角度調整の詳細については後述する。

図８は、各アーム部をクランクシャフトに存在する複数のピンおよびジャーナルに対応させて前進させた後の状態を示す天板上方から見た概略平面図である。

Ｓ７の前進、角度調整によって、図８に示すように、すべてのアーム部１０がクランクシャフトに存在する複数のピンおよびジャーナルに対応して前進させた状態となる。

以上のようにして各アーム部１０の軸方向への移動と、加工部位に対応した角度調整が行われたのち、ワーク１００を軸を中心に回転させてフィレットロール加工が行われる（Ｓ８）。なお、加工中は、ブレーキ２４６を開放、アーム姿勢制御用シリンダー２５を縮めておく。

そして、加工が終了したなら、ブレーキ２４６をかけるとともにアーム姿勢制御用シリンダー２５のロッド伸ばしてアーム部１０の角度を保持してから、アーム部１０の先端を開いて、アーム部１０を後退させる（Ｓ９）。このＳ９の角度保持動作の詳細は後述する。これですべての処理が終了する。

以後、ワーク１００を架け替えて次のワークの加工を行うが、同種のワーク１００の加工を続けて行う場合は、アーム部１０の軸方向への移動および角度調整（Ｓ１〜７）は不要である。したがってワーク架け替え後、そのままアーム部１０を前進させてすべての加工部位ヘアーム部１０を食いつかせて加工を開始することができる。これは、ワーク軸方向における加工部位の位置は同じであるからアーム部の移動が不要となり、さらにＳ９によってすべてのアーム部１０の角度が保持されているからである（詳細後述）。

（アーム部角度調整）
前述したＳ７において、アーム部１０を前進させて加工部位に当接させるためには、クランクシャフトのジャーナルおよびピンの位置に合うようにアーム部１０の角度を調整する必要がある。

図９は、ジャーナルおよびピン位置を説明するためのワークの軸中心を見る方向の概略２次元平面図である。

図９において、ジャーナルＪの中心位置は、ワーク１００の軸中心と同じ位置である。そして、ワーク１００の軸中心は、すなわち治具２００においてワーク１００を保持する中心位置である。したがって、このジャーナルの中心位置は治具２００の中心位置としてわかっている。このためジャーナル用のアーム部１０はこのあらかじめわかっている治具２００の中心位置に向かう角度となるように調整すればよい。この調整は、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドの長さを変えて、アーム部１０の先端がジャーナルに食いつくことのできる角度となるように調整する。

一方、ピンの位置は、図９（ａ）に示すように、それぞれのピンごとに異なる。ピンＰ１が１番上にきているとき、他のピンＰ２〜Ｐ６は、それより下にある。しかも、加工中はワークが回転するためこのピンの位置が移動することになる。

このようにワーク上で配置が異なりしかも移動するような加工部位であるすべてのピンに対して、アーム部１０を当接させるためには、一つひとつのアーム部１０の角度を調整する必要がある。なお、ピンの位置は１番上に来ている状態を初期位置とする。

図１０は、アーム部の角度調整手順を示すフローチャートである。ここでは、Ｓ７のサブルーチン（ａ）とＳ９のサブルーチン（ｂ）として説明する。ただし、ピンに対する角度調整のみ示している。

まず、図１０（ａ）を参照してＳ７の詳細動作を説明する。アーム部１０の角度調整対象となるピン（角度調整対象ピンという）を初期位置である１番上に来るようにワーク１００を回転させる（Ｓ１１）。最初はＰ１であり、ピンＰ１は初めから初期位置であり、そのままの位置で移動させる必要はないので後述するＳ１２の処理は不要である。そこで、ここでは図９（ｂ）および（ｃ）を参照してピンＰ２を例に説明する。図９（ｂ）はピンＰ２を１番上の初期位置に持ってきた状態を示している。

この状態で角度調整対象ピンを加工するアーム部１０を前進させて（図９（ｂ）参照）、角度調整対象ピンに食いつかせてアーム部１０を閉じる（Ｓ１２）。このときアーム部１０は、ピンの位置が１番上に来ている位置で食いつくことができるようにあらかじめ調整しておく。ここでは冶具２００がワーク１００を保持したときに１番上のピンに、アーム部１０が水平となった状態で食いつくことができるように冶具２００を配置している。これに代えて、１番上のピン位置（すなわち初期位置）のみ、その位置でアーム部１０を食いつかせることができるアーム部１０の角度をあらかじめ求めておいてもよい。その場合、アーム部１０を１番上に来ているピンに食いつかせたときのアーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドの送り出し長さを記録（装置に記憶）する。そしてその記録をピンが１番上に来ているときのアーム部１０の角度とするのである。以降この送り出し量を他の処理にも用いることができる。

その後は、すべてのピンに対して対応するアーム部１０の角度調整が終了したか否かを判断し（Ｓ１３）、終了していなければ、Ｓ１１へ戻る。そして次の角度調整対象ピンに対するアーム部１０の角度調整に入る。このためには、ワーク１００を回転させて次の角度調整対象ピン（たとえばＰ２）を１番上にする。これを次々に行ってゆくことで、すべてのピンに対して対応するアーム部１０を食いつかせて、角度調整が終了する。なお、ワークを回転させるときには、加工開始前にはブレーキ２４６を開放し、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドは縮めておく。

すべてのピンに対して、アーム部１０の角度調整が終了したなら、加工を開始することになる（前述のＳ８）。

その後、加工が終了したなら、Ｓ９のアーム部１０の角度保持、後退動作となる。図１０（ｂ）を参照してＳ９の詳細動作を説明する。

後退動作では、いずれか一つのピンを初期位置にくるようにワークを回転する。ここではわかりやすいように、ピンＰ１が初期位置である１番上に来るようにする（Ｓ２１、図９（ｃ）参照）。

続いて、この状態で、すべてのアーム部１０に対して、アーム姿勢制御用シリンダー２５のロッドを上アーム１１に当接させるとともにブレーキ２４６をかける（Ｓ２２）。

そして、クワンプ形状のアーム部１０の先端を開いて、図９（ｃ）に示すように、すべてのアーム部１０を後退させる（Ｓ２３）。これにより、アーム部１０は、その角度が保持された状態で後退することになる。このときのアーム部１０（ここでは上アーム１１１）の角度が、加工部位（ピンおよびジャーナル）に対してアーム部１０（加工部）を当接する角度θということになる。ここでは、水平線Ｈに対しての角度θとした。しかしこの角度θは水平線を基準とする必要はなく、装置や機械など利用形態に従って使用しやすい基準からの角度とすればよい。

これでワーク１００の取り出しが可能となるので、以降、ワーク１００の架け替えなどを行うことになる。ワーク架け替え後は、同種のワーク１００であれば、ピンＰ１を初期位置である１番上に来るようにセットすれば、すべてのアーム部１０をそのまま前進させるだけで、加工部位である各ピンに当接させることができる。

したがって、一度加工を終了したワークと同種のワークは連続的に作業を行うことで、アーム部の角度調整が不要となり作業効率が向上するのである。

なお、ここではピンＰ１が初期位置である１番上に来た状態で、アーム部の角度を固定することとした。すなわち、ワークの架け替え後は、ピンＰ１が初期位置である１番上に来た状態で加工開始することとしている。しかし、この初期位置に持ってくるのは、ピンＰ１に限定されず、どのピンであってもよく、作業のし易さなどを考慮して任意に決めればよい。

次に、ワーク１００上の加工部位とアーム部１０の対応関係について説明する。

図１１は、様々なクランクシャフトとそれに対応するアーム部を説明するための概略図であり、（ａ）はＶ型６気筒用、（ｂ）は直列４気筒用、（ｃ）は直列３気筒用を示す。なお、図においては、アーム部１０を長方形により概略して示した。

図示するようにクランクシャフトによって加工部位であるピンおよびジャーナルの数が異なる。

図１１（ａ）に示されているＶ型６気筒は、ジャーナルＪ１、ピンＰ１、ピンＰ２、ジャーナルＪ２、ピンＰ３、ピンＰ４、ジャーナルＪ３となっている。このクランクシャフトは上述したワーク１００として示した形状である。

一方、アーム部１０先端に備えられているカセット（フィレットローラ１１３および把持ローラ１２２）は、右からジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐの順番で並ぶように設けているものとする。そうすると、すでに説明したとおり、このようなＶ型６気筒のワークの場合は、ピンおよびジャーナルの配列に合わせてすべてのアーム部１０を移動することになる。このとき、アーム部１０のうち最後の２つ、ジャーナル用（不使用ｊＮ）、ピン用ｐ（不使用ｐＮが必要のない加工部として余ることになる。

一方、図１１（ｂ）に示されている直列４気筒では、ジャーナルＪ１、ピンＰ１、ジャーナルＪ２、ピンＰ２、ジャーナルＪ３、ピンＰ３、ジャーナルＪ４、ピンＰ４となっている。このため図１１（ａ）に示したＶ型６気筒とピン、ジャーナルの配列が異なる。本実施形態では、アーム部１０先端に備えられているカセット（フィレットローラ１１３および把持ローラ１２２）は、右からジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐの順番で並ぶようにしている。

そこで、この直列４気筒では、右からジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用（不使用ｐＮ）、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用（不使用ｐＮ）、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用（不使用ｐＮ）となるように移動するのである。さらに直列４気筒用では、Ｖ型６気筒では必要とされなかった右の２つのジャーナル用ｊ、ピン用ｐも使用されることになる。

このため本実施形態では、このような直列４気筒用にも対応できるようにするためには、あらかじめ右からジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用ｐ、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐと合計１１本のアーム部１０を設けているのである。これにより、図１１（ａ）に示したＶ型６気筒も、直列４気筒も、それらの加工部位の加工に必要なアーム部１０を移動するだけで加工することができるようになる。

また、図１１（ｃ）に示されている直列３気筒用では、ジャーナルＪ１、ピンＰ１、ジャーナルＪ２、ピンＰ２、ジャーナルＪ３、ピンＰ３となっている。したがって、これに合わせてアーム部１０を移動することになる。この場合も図１１（ｂ）同様に、加工部位に合わせてアーム部１０を移動すればよい。すなわち、右からジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用（不使用ｐＮ）、ジャーナル用ｊ、ピン用ｐ、ピン用（不使用ｐＮ）、ジャーナル用（不使用ｊＮ）、ピン用ｐ（不使用ｐＮ）、ジャーナル用（不使用ｊＮ）、ピン用（不使用ｐＮ）となる。

このように３気筒でも、加工に必要なアーム部１０を加工部位に移動するだけで加工することができる。

なお、図示しないが、たとえばＶ型８気筒など、さらにピンおよびジャーナルの数が多いワークも１つの装置で加工することができるようにするためには、アーム部１０の数をあらかじめ増やしておけばよい。つまり、加工予定のワークの品種における加工部位のうち、加工部位の数が最大の品種に合わせてアーム部を設けておくのである。このようにすることで、様々な品種のワークに対して、アーム部の付け替えなどを行うことなく対応することができるようになる。

ここで、アームクランプ用シリンダー１５について説明する。図１２はアームクランプ用シリンダーの一例を説明する説明図である。図１２（ａ）はロッドを伸ばした状態の側面図、図１２（ｂ）はロッドを伸ばした状態の正面図、図１２（ｃ）はロッドを縮めた状態の側面図、図１２（ｄ）はロッドを縮めた状態の正面図である。

本実施形態では、ピンとジャーナル間、またはピンとピン間など、加工部位の間隔が狭いクランクシャフトを同時に加工できるようにしている。このためアーム部１０も、このような加工部位の間隔に合わせて細くなっている。このため、そのような細い部材に取り付けても十分なクランプ力を出すシリンダーを用いる。これには、たとえば、図１２に示すように、複数本のロッドを別々に移動可能とした多筒一体型のシリンダーが向いている。図１２では、４本のロッド１５１〜１５５が設けられている。加工時のクランプでは、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、全部のロッドにて加圧する。これで、十分な圧力でフィレット加工できるようにする。一方、アンクランプ時は図１２（ｃ）および（ｄ）に示すように、ロッドに結合された２本１５１および１５５のロッドでアンクランプ動作させる。これでロッド数の増加に伴う、ロッド摺動抵抗を軽減させている。このようにすることで、狭い空間に配置されたアーム部１０であっても十分な力でクランプすることができる。

以上説明した実施形態の効果を説明する。

（１）本実施形態では、アーム部１０をピンやジャーナルがワーク上に並ぶ方向と同じ方向に複数並べて設け、このアーム部１０をピンやジャーナルの位置に合わせるようにアーム移動部４０により移動させることとした。これにより、品種が異なることによりワーク上の加工部位が異なっても、複数のアーム部１０をそれぞれの品種の加工部位に合わせて移動させることができる。したがって、品種が違うことによって加工部を交換しなくても様々なワークに対応することができるようになる。また、ワークの品種違いによる準備作業が不要となるので、生産効率が向上する。

（２）本実施形態は、ピンおよびジャーナルの数以上アーム部１０を設けておいて、加工に必要なアーム部１０の間に加工に必要のないアーム部１０を移動することとした。これにより、品種が異なることでピンやジャーナルの数、配列が異なる場合でも、加工に必要のないアーム部１０を取り外すことなく対応することができる。

（３）本実施形態では、アーム部１０は、前進後退（移動）させるためのアームユニット２０に設けられている。そしてアーム移動部４０は、複数のアームユニット２０に対して１つ設けて、アーム移動部４０によって、複数のアームユニット２０を一つひとつ移動させることとした。これにより、移動部の構成を簡略化して複数のアーム部１０を移動中に干渉させる言なく移動することができる。

（４）本実施形態は、特にクランクシャフトのフィレット加工に好適であり、気筒数の違いだけでなく、Ｖ型や直列などの型違いにも自在に対応することができる。

以上、本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。本発明は、様々な変形形態が可能であり、本発明は特許請求の範囲により規定した事項によって定められるものである。

１０ アーム部、
１１ 上アーム、
１２ 下アーム、
１３ アーム軸、
１５ アームクランプ用シリンダー、
２０ アームユニット、
２１ スライダー、
２２ スライダー支持部、
２３ スライド用シリンダー、
２４ 揺動アーム、
２５ アーム姿勢制御用シリンダー、
３０ レール、
３１ ローラ部、
３６ センサー、
４０ アーム移動部、
４１ アームクランパー、
５０ 天板、
１００ ワーク、
１１１ フィレットローラカセット、
１１３ フィレットローラ、
１２１ 把持ローラカセット、
１２２ 把持ローラ、
２００ 冶具
２４５ フランジ、
２４６ ブレーキ、
２５１ ローラ、
４１１ アームクランパー用シリンダー、
４１３ 突起。

Claims (8)

1. ワーク上に存在するピッチの異なる複数の加工部位を加工する加工装置であって、
   前記ワーク上の前記加工部位が並ぶ方向と同じ方向に、複数並んで設けられている加工部と、
   前記複数の加工部のうち前記加工部位の加工に必要な前記加工部を、前記加工部位が並ぶ方向と同じ方向に沿って前記加工部位の位置まで移動させる移動部と、
   を有することを特徴とする加工装置。
2. 前記加工部は前記加工部位の数以上設けられており、
   前記移動部は、前記加工部位の加工に必要な前記加工部の間に、前記加工部位の加工に必要のない前記加工部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 前記加工部は、前記加工部を前記加工部位に対して近接、離間させるユニットに取り付けられており、
   前記移動部は、複数の前記ユニットに対して１つ設けられており、前記移動部の前記ユニット側には前記ユニットを把持するクランプが設けられていて前記クランプが前記ユニットの一部を把持することで前記ユニットを一つひとつ移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
4. 前記加工装置はクランクシャフトのジャーナルおよびピンを前記加工部位としてフィレットロール加工を行うための装置であり、前記複数の前記加工部が並ぶ方向は前記クランクシャフトの軸に沿う方向であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の加工装置。
5. ワーク上に存在するピッチの異なる複数の加工部位を加工する加工部が前記加工部位の並ぶ方向と同じ方向に複数並んで設けられている加工装置を用いた加工方法であって、
   前記複数の加工部のうち前記加工部位の加工に必要な前記加工部を、前記加工部位が並ぶ方向と同じ方向に沿って前記加工部位の位置まで移動させる段階を有することを特徴とする加工方法。
6. 前記加工部が前記加工部位の数以上設けられており、前記加工部位の加工に必要な前記加工部の間に、前記加工部位の加工に必要のない前記加工部を移動させることを特徴とする請求項５に記載の加工方法。
7. 前記加工部は、前記加工部を前記加工部位の方向へ移動させるためのユニットに取り付けられており、
   前記加工部を移動させる段階は、複数の前記ユニットに対して１つ設けられており前記ユニットを把持するクランプを有した移動部により、前記クランプによって前記ユニットの一部を把持することで前記ユニットを一つひとつ移動させることを特徴とする請求項５または６に記載の加工方法。
8. 前記加工方法はクランクシャフトのジャーナルおよびピンを前記加工部位としてフィレットロール加工を行うための加工方法であって、前記複数の前記加工部が並ぶ方向は前記クランクシャフトの軸に沿う方向であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の加工方法。