JP2016055414A - Machining apparatus, machining method, and machining program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工装置、加工方法、及び加工プログラムに関するものである。 The present invention relates to a machining apparatus, a machining method, and a machining program.
ワークの輪郭(外形形状)を加工する加工装置として、ワイヤカット放電加工を用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ワイヤカット放電加工では、ワークに対して両側に配置されたワイヤガイド間にワイヤを走行させ、ワークとワイヤとをワイヤの走行方向に直交する面内方向に相対移動させつつ、両者間で放電させながら加工を行う。 As a processing apparatus for processing the outline (outer shape) of a workpiece, one using wire cut electric discharge machining is known (for example, see Patent Document 1). In wire-cut electrical discharge machining, a wire travels between wire guides arranged on both sides of the workpiece, and the workpiece and the wire are moved relative to each other in an in-plane direction perpendicular to the traveling direction of the wire while being discharged between them. While processing.
ところで、ワイヤカット放電加工では、ワークを保持するステージと、ワイヤと、の干渉を防止した上で、ワークの全周を一括で加工することが難しかった。 By the way, in wire-cut electric discharge machining, it has been difficult to process the entire circumference of the workpiece in a lump while preventing interference between the stage holding the workpiece and the wire.
そこで、ワークに対して複数回に分けて加工を行うことで、ワークの全周に加工を施す技術が知られている。
例えば、第1従来技術として、ワークの一部にワークを保持するためのブリッジ部を設定する構成が知られている。この場合には、第1加工工程において、ワークのうちブリッジ部を保持した状態で、ブリッジ部以外の部分に対して加工を施し、第2加工工程において、ワークのうちブリッジ部以外の部分を保持した状態で、ブリッジ部に対して加工を施す。
また、第2従来技術として、ワークを治具に固定し、治具及びワークを一括で加工する構成も知られている。この場合には、第1加工工程において、ワークの一部を治具とともに加工した後、治具のうち第1加工工程での切断部分を固定する。そして、第2加工工程において、ワークのうち、第1加工工程での切断部分以外の部分を治具とともに加工する。
In view of this, a technique is known in which a workpiece is machined in a plurality of times to perform machining on the entire circumference of the workpiece.
For example, as a first prior art, a configuration in which a bridge portion for holding a workpiece is set in a part of the workpiece is known. In this case, in the first processing step, the portion other than the bridge portion is processed in a state where the bridge portion is held in the workpiece, and in the second processing step, the portion other than the bridge portion is held in the workpiece. In this state, the bridge portion is processed.
As a second conventional technique, a configuration in which a workpiece is fixed to a jig and the jig and the workpiece are processed together is known. In this case, in the first processing step, after a part of the workpiece is processed together with the jig, the cut portion of the jig in the first processing step is fixed. Then, in the second processing step, a portion of the workpiece other than the cut portion in the first processing step is processed together with the jig.
しかしながら、上述した第1従来技術にあっては、第2加工工程において、第1加工工程で発生した加工屑を介して二次放電が起こる可能性がある。
また、第1加工工程と第2加工工程との間でワークが位置ずれ等すると、第1加工工程で加工した被加工面と、第2加工工程で加工した被加工面と、の境界部分に段差等が生じるおそれがある。
したがって、ワークの輪郭を高精度に加工することが難しい。
However, in the first prior art described above, in the second processing step, there is a possibility that secondary discharge may occur through the processing waste generated in the first processing step.
Further, when the workpiece is misaligned between the first machining step and the second machining step, a boundary portion between the workpiece surface processed in the first machining step and the workpiece surface processed in the second machining step is formed. There is a risk of steps or the like.
Therefore, it is difficult to process the contour of the workpiece with high accuracy.
一方、第2従来技術において、第1加工工程の切断部分を、接着剤を用いて化学的に固定する場合には、作業性が悪く、製造効率が低下するという課題がある。
また、第1加工工程の切断部分を、機械的に強固に固定する場合には、固定時にワークがずれてしまうおそれがあり、上述第1従来技術と同様に被加工面を高精度に加工することが難しい。
On the other hand, in the second prior art, when the cut portion of the first processing step is chemically fixed using an adhesive, there is a problem that workability is poor and manufacturing efficiency is lowered.
In addition, when the cut portion of the first machining step is mechanically firmly fixed, there is a risk that the workpiece may be displaced at the time of fixation, and the surface to be processed is processed with high accuracy as in the first prior art. It is difficult.
そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、製造効率を向上させるとともに、ワークの輪郭を高精度に加工できる加工装置、加工方法、及び加工プログラムを提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and is to provide a machining apparatus, a machining method, and a machining program capable of improving manufacturing efficiency and machining a contour of a workpiece with high accuracy.
上記の課題を解決するため、本発明の加工装置は、加工位置を第1方向に通過するとともに、ワークに対して第1方向に交差する面内方向に相対移動可能な加工部により前記ワークの輪郭を加工する加工装置であって、前記加工位置に対して進退可能とされ、前記ワークを面内方向に突出させた状態で保持する第1アームと、面内方向に移動可能とされ、前記第1アームに保持された前記ワークを、前記加工位置に向けた移動に伴って面内方向に突出させた状態で挟持する弾性挟持部を有する第2アームと、前記第2アームを前記加工位置で固定する固定部と、を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the machining apparatus of the present invention passes through the machining position in the first direction and is capable of moving the workpiece by a machining unit that can move relative to the workpiece in an in-plane direction intersecting the first direction. A machining apparatus for machining an outline, wherein the workpiece is movable forward and backward with respect to the machining position, and is configured to be movable in an in-plane direction, a first arm that holds the workpiece in a state of projecting in an in-plane direction, A second arm having an elastic clamping portion for clamping the workpiece held by the first arm in a state of projecting in the in-plane direction along with the movement toward the machining position; and the second arm at the machining position. It is characterized by having a fixing part fixed with.
この構成によれば、まずワークが第1アームに保持された状態において、ワークのうち第1アームから面内方向に突出する部分に対して加工を行う。その後、第1アームによりワークを加工位置で保持した状態で、第2アームを加工位置に向けて移動させ、各アーム間でワークの受け渡しを行う。そして、第1アームを加工位置から退避させた後、ワークが第2アームに保持された状態において、ワークのうち第2アームから面内方向に突出する部分に対して加工を行う。これにより、ワークに対して全周に輪郭を形成する。 According to this configuration, first, in a state where the workpiece is held by the first arm, the portion of the workpiece that protrudes in the in-plane direction from the first arm is processed. Thereafter, with the workpiece held at the machining position by the first arm, the second arm is moved toward the machining position, and the workpiece is transferred between the arms. Then, after the first arm is retracted from the processing position, the part of the work that protrudes in the in-plane direction from the second arm is processed in a state where the work is held by the second arm. Thereby, a contour is formed on the entire circumference with respect to the workpiece.
ここで、本発明の構成では、各アーム間でのワークの受け渡し工程において、第2アームは、第1アームで保持されたワークの位置に合わせて面内方向に移動する過程で、弾性挟持部が弾性変形しながら、ワークを挟持する。これにより、第2アームによりワークを強固に保持する場合に比べて、受け渡し時に第1アームやワークに掛かる負荷が少ない。そのため、受け渡し時におけるワークの面内方向での位置ずれを抑制し、面内方向において、第1アームと同位置で、第2アームによりワークを保持することができる。そして、受け渡し後に第2アームを固定部により固定することで、第2アームを加工位置で高精度に位置決めすることができる。その結果、ワークに対して全周の輪郭を高精度に加工することができる。
この場合、第2アームの加工位置への移動に伴い、第1アームと第2アームとの間でワークを受け渡すことができるので、製造効率を向上させることができる。
Here, in the configuration of the present invention, in the workpiece transfer process between the arms, the second arm moves in the in-plane direction according to the position of the workpiece held by the first arm, and the elastic clamping portion Holds the work while elastically deforming. Thereby, compared with the case where a workpiece | work is hold | maintained firmly with a 2nd arm, the load concerning a 1st arm or a workpiece | work at the time of delivery is small. Therefore, the position shift in the in-plane direction of the workpiece at the time of delivery can be suppressed, and the workpiece can be held by the second arm at the same position as the first arm in the in-plane direction. Then, by fixing the second arm with the fixing portion after delivery, the second arm can be positioned with high accuracy at the machining position. As a result, the entire circumference of the workpiece can be machined with high accuracy.
In this case, with the movement of the second arm to the processing position, the workpiece can be transferred between the first arm and the second arm, so that the manufacturing efficiency can be improved.
また、前記弾性挟持部は、前記加工位置に向けて開口するとともに、前記ワークを受け入れる受入部を有し、前記弾性挟持部内には、前記ワークの外周面に対して周方向の3ヶ所で当接する保持爪が配設されていてもよい。
この構成によれば、弾性挟持部の保持爪がワークの外周面に対して周方向の3ヶ所で当接するので、弾性挟持部内の所望の位置でワークを安定して保持することができる。
The elastic clamping portion has an opening toward the processing position and has a receiving portion for receiving the workpiece. The elastic clamping portion has three locations in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the workpiece. A holding claw that comes into contact may be provided.
According to this configuration, since the holding claws of the elastic clamping portion abut against the outer peripheral surface of the workpiece at three locations in the circumferential direction, the workpiece can be stably held at a desired position in the elastic clamping portion.
また、前記第1アーム及び前記第2アームは、前記ワークのうち、前記輪郭よりも面内方向の内側に位置する部分から第1方向に向けて突出する支持軸を挟持してもよい。
この構成によれば、各アームがワークの支持軸を保持することで、各アームからワークの被加工部分(輪郭が形成される部分)を大きく突出させることができる。これにより、加工工程において、アームと加工部との干渉を抑制した上で、一回の加工領域を確保できる。
Further, the first arm and the second arm may sandwich a support shaft that protrudes in a first direction from a portion of the work that is located inward of the contour in an in-plane direction.
According to this configuration, since each arm holds the support shaft of the workpiece, a portion to be machined (a portion where a contour is formed) of the workpiece can be greatly protruded from each arm. Thereby, in a processing process, after suppressing interference with an arm and a processing part, one processing area can be secured.
また、前記第1アーム及び前記弾性挟持部は、第1方向に間隔をあけて配設された複数の挟持片を各別に備えていてもよい。
この構成によれば、第1アーム及び弾性挟持部が、第1方向に間隔をあけた複数の挟持片によってワークを挟持するので、第1方向に交差する方向へのワークの傾きを抑制できる。
特に、弾性挟持部を複数の挟持片に分割することで、各挟持片をワークの形状や位置に合わせて柔軟に変形させることができ、更なる操作性を具備させることができる。
In addition, the first arm and the elastic clamping unit may each include a plurality of clamping pieces arranged at intervals in the first direction.
According to this structure, since the 1st arm and the elastic clamping part clamp a workpiece | work with the some clamping piece spaced apart in the 1st direction, the inclination of the workpiece | work to the direction which cross | intersects a 1st direction can be suppressed.
In particular, by dividing the elastic clamping portion into a plurality of clamping pieces, each clamping piece can be flexibly deformed according to the shape and position of the workpiece, and further operability can be provided.
また、前記第1アーム側の前記挟持片と、前記弾性挟持部側の前記挟持片と、が第1方向で互い違いに配置されていてもよい。
この構成によれば、各挟持片が第1方向で互い違いに配置されているため、受け渡し時において、各挟持片が互い違いに噛み合った状態で第1方向に重なり合う。そのため、各挟持片同士を第1方向で接近させることができ、受け渡し時にワークに作用するモーメントを小さくすることができる。そのため、受け渡し時において、第1方向に交差する方向へのワークの傾きを抑制し、より高精度な位置決めが可能となる。
Further, the sandwiching pieces on the first arm side and the sandwiching pieces on the elastic sandwiching part side may be alternately arranged in the first direction.
According to this configuration, since the sandwiching pieces are alternately arranged in the first direction, at the time of delivery, the sandwiching pieces overlap with each other in the first direction while being alternately engaged with each other. Therefore, each clamping piece can be made to approach in a 1st direction, and the moment which acts on a workpiece | work at the time of delivery can be made small. Therefore, at the time of delivery, it is possible to suppress the tilt of the workpiece in the direction intersecting the first direction, and to perform positioning with higher accuracy.
また、本発明の加工方法では、上記本発明の加工装置を用いた加工方法であって、前記第1アームにより保持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第1加工工程と、前記第2アームを前記加工位置に向けて移動させるとともに、前記加工位置に向けた移動に伴って前記弾性挟持部により前記ワークを挟持させる受け渡し工程と、前記固定部により前記第2アームを前記加工位置で位置決めする位置決め工程と、前記第1アームを前記加工位置から退避させる退避工程と、前記弾性挟持部に挟持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第2加工工程と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、上述した加工装置を用いてワークの加工を行うことで、製造効率を向上させるとともに、ワークの輪郭を高精度に加工できる。
The processing method of the present invention is a processing method using the processing apparatus of the present invention, wherein the work held by the first arm and the processing portion are relatively moved in an in-plane direction. A first machining step for machining the workpiece, and a delivery step for moving the second arm toward the machining position and clamping the workpiece by the elastic clamping portion in accordance with the movement toward the machining position. A positioning step of positioning the second arm at the processing position by the fixing portion, a retracting step of retracting the first arm from the processing position, the workpiece sandwiched by the elastic clamping portion, and the processing And a second machining step for machining the workpiece while relatively moving the portion in the in-plane direction.
According to this configuration, by processing the workpiece using the above-described processing apparatus, it is possible to improve the manufacturing efficiency and process the contour of the workpiece with high accuracy.
また、本発明の加工プログラムでは、上記本発明の加工装置を動作させるための制御部に、前記第1アームにより保持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第1加工ステップと、前記第2アームを前記加工位置に向けて移動させるとともに、前記加工位置に向けた移動に伴って前記弾性挟持部により前記ワークを挟持させる受け渡しステップと、前記固定部により前記第2アームを前記加工位置で位置決めする位置決め工程ステップと、前記第1アームを前記加工位置から退避させる退避ステップと、前記弾性挟持部に挟持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第2加工ステップと、実行させることを特徴とする。
この構成によれば、上述した加工装置を用いてワークの加工を行うことで、製造効率を向上させるとともに、ワークの輪郭を高精度に加工できる。
In the machining program of the present invention, the control unit for operating the machining apparatus of the present invention moves the workpiece held by the first arm and the machining unit relative to each other in the in-plane direction. A first machining step for machining the workpiece, and a delivery step for moving the second arm toward the machining position and clamping the workpiece by the elastic clamping portion in accordance with the movement toward the machining position. A positioning step for positioning the second arm at the processing position by the fixing portion, a retreating step for retracting the first arm from the processing position, the workpiece sandwiched by the elastic clamping portion, And a second machining step for machining the workpiece while relatively moving the machining portion in an in-plane direction.
According to this configuration, by processing the workpiece using the above-described processing apparatus, it is possible to improve the manufacturing efficiency and process the contour of the workpiece with high accuracy.
本発明によれば、製造効率を向上させるとともに、ワークの輪郭を高精度に加工できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while improving manufacturing efficiency, the outline of a workpiece | work can be processed with high precision.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<加工装置>
図1は、本発明の実施形態に係る加工装置10の斜視図である。図2は、第1アームでワークを保持している状態を示す要部拡大図であって、(a)は平面図、(b)は断面図である。
図1、図2に示すように、加工装置10は、加工部12によりワーク100をワイヤカット放電で加工するものであって、ワーク100を保持するワーク保持機構20と、ワーク保持機構20及び加工部12の動作を統括的に制御する制御部16と、を備えている。なお、以下の説明では、必要に応じてX,Y,Zの直交座標系を用いて説明する。この場合、加工部12における後述するワイヤ15の走行方向をZ方向(第1方向)とし、Z方向に直交する面内方向をそれぞれX方向、及びY方向とする。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Processing equipment>
FIG. 1 is a perspective view of a
As shown in FIGS. 1 and 2, a
ここで、加工装置10において加工対象となるワーク100は、例えば円柱状とされている。具体的に、ワーク100は、円板部101と、円板部101からZ方向の一方側に向けて突出し、外径が円板部101よりも小さいボス部102と、円板部101からZ方向の他方側に向けて突出し、外径がボス部102よりも小さい支持軸103と、を備えている。これら円板部101、ボス部102、及び支持軸103のそれぞれの中心軸は、同軸状に配置されている。そして、本実施形態の加工装置10では、ワーク100の円板部101の外周部に対して所定のピッチでギヤ歯を形成する。そして、ギヤ歯が形成されたワーク100は、射出成形等によって例えば時計部品を成形する際の成形型として用いられる。
Here, the
ワーク保持機構20は、図示しない加工槽内に保持され、加工部12に対してXY方向に相対移動可能とされている。具体的に、ワーク保持機構20は、フレーム21と、フレーム21に支持されるとともに、ワーク100を保持する第1アーム30及び第2アーム40と、を備えている。
The
フレーム21は、Z方向から見た平面視で矩形枠状とされ、Z方向に貫通する開口部21aを有している。
フレーム21のうち、X方向で対向する一対の側辺部21b,21cには、第1アーム30を保持する第1ガイド溝23、及び第2アーム40を保持する第2ガイド溝24が各別に形成されている。これらガイド溝23,24は、Z方向の他方側に向けて窪むとともに、側辺部21b,21cをX方向に貫通している。
The
In the
また、フレーム21には、各ガイド溝23,24をZ方向の一方側から各別に閉塞する第1固定プレート25及び第2固定プレート26が配設されている。第1固定プレート25は、第1ガイド溝23をY方向に跨ぐように配設され、その両端部がボルト25aによりフレーム21に固定されている。一方、第2固定プレート26は、第2ガイド溝24をY方向に跨ぐように配設され、その両端部がボルト26aによりフレーム21に固定されている。また、第2固定プレート26におけるY方向の中央部には、第2固定プレート26をZ方向に貫通する固定ねじ27(固定部)が設けられている。すなわち、固定ねじ27は、第2ガイド溝24内に対してZ方向に進退可能とされている。
Further, the
第1アーム30は、X方向に沿って延びる角柱形状とされ、X方向に沿って移動可能に第1ガイド溝23内に保持されている。具体的に、第1アーム30は、後述するワーク保持部30cが加工位置(図示の例では、XY平面における開口部21aの中央部)に対してX方向に進退可能とされている。なお、以下の説明では、X方向及びY方向のうち、加工位置側を内側、加工位置とは反対側を外側という場合がある。
The
第1アーム30は、基部30aと、基部30aからX方向の内側に向けて二又で延設された一対のアーム本体30bと、アーム本体30bの先端部に各別に形成された一対のワーク保持部30cと、を備えている。
基部30a及びアーム本体30bは、Z方向における高さが第1ガイド溝23の深さと同等とされている。第1アーム30は、基部30aまたはアーム本体30bが第1ガイド溝23内で第1固定プレート25に押さえ付けられることにより、X方向の位置決めが行われるようになっている。一方で、ボルト25aによる第1固定プレート25の締め付けを解除することで、X方向における第1アーム30の移動が許容される。
The
The base 30 a and the arm
アーム本体30bは、X方向に沿って互いに平行に延在している。アーム本体30bは、Y方向の内側に位置する内側面間の距離が、ワーク100の上述した支持軸103の外径と同等以上とされ、Y方向の外側に位置する外側面同士の距離が円板部101の外径よりも小さくなっている。アーム本体30bには、両アーム本体30b間を連結する固定ボルト32が設けられている。固定ボルト32は、両アーム本体30bをY方向に貫通するとともに、締結力を調整することにより両アーム本体30bをY方向に接近離間させる。
The
各ワーク保持部30cは、Y方向の幅がアーム本体30bと同等とされるとともに、Z方向の厚さがアーム本体30bよりも薄い板状とされ、各アーム本体30bの先端面からX方向の内側に向けて各別に突設されている。各ワーク保持部30cは、ワーク100の支持軸103をY方向の両側から挟持する。本実施形態において、ワーク保持部30cは、Z方向に間隔をあけて配設された複数組(図示の例では2組)の挟持片31により構成され、これら挟持片31により支持軸103をZ方向に間隔をあけて二か所で挟持するようになっている。なお、各挟持片31は、同形同大で構成されている。
Each
また、各挟持片31におけるY方向の内側に位置する内側縁には、Y方向の外側に向けて窪むとともに、支持軸103を保持する位置決め凹部35が形成されている。位置決め凹部35は、Z方向から見た平面視で支持軸103と同等の曲率半径をなす円弧状を呈し、支持軸103の外周面に当接する。なお、各挟持片31におけるY方向の外側に位置する外側縁は、X方向の内側に向かうに従いY方向の内側に向けて傾斜している。また、挟持片31の先端縁と位置決め凹部35とのX方向の距離は、円板部101の半径よりも短くなっている。したがって、第1アーム30(ワーク保持部30c)は、円板部101のうち、第2アーム40側に位置する180°以上の領域(第1加工領域H1)をXY平面に突出させた状態で、ワーク100を保持している。
In addition, a
第2アーム40は、X方向に沿って延びる板状とされ、XY平面上を移動可能に上述した第2ガイド溝24内に保持されている。具体的に、第2アーム40は、後述する弾性挟持部40cが加工位置に対して進退可能とされ、加工位置において第1アーム30とワーク100の受け渡しを行う。
The
第2アーム40は、第2ガイド溝24内に保持された基部40aと、基部40aの先端部に連設されたくびれ部40bと、くびれ部40bの先端部に連設された弾性挟持部40cと、を有している。
The
基部40aは、第2ガイド溝24内に遊挿されている。具体的に、基部40aは、Y方向における幅が第2ガイド溝24の溝幅よりも狭く、Z方向における厚さが第2ガイド溝24の溝深さよりも薄くなっている。第2アーム40は、上述した固定ねじ27によって基部40aが第2ガイド溝24内でZ方向に押さえ付けられることで、XY平面での位置決めが行われる。すなわち、第2固定プレート26に対する固定ねじ27の第2ガイド溝24内への突出量を調整することで、固定ねじ27による第2アーム40の押付力が調整されるようになっている。
くびれ部40bは、基部40aと弾性挟持部40cとの間に位置し、X方向の内側に向かうに従いY方向の幅が漸次縮小している。
The base 40 a is loosely inserted in the
The
弾性挟持部40cは、くびれ部40bの先端面からX方向の内側に向けて突設された板状とされ、その内側でワーク100の支持軸103を挟持する。本実施形態において、弾性挟持部40cは、Z方向に間隔をあけて配設された複数枚の挟持片41により構成され、これら挟持片41により支持軸103をZ方向に間隔をあけて二か所で挟持するようになっている。各挟持片41は、上述した第1アーム30側の挟持片31に対してZ方向で互い違いに配置されている。具体的に、第2アーム40側の挟持片41のうち、Z方向の一方側に位置する挟持片41は、第1アーム30側の各挟持片31間に位置し、Z方向の他方側に位置する挟持片41が、第1アーム側の各挟持片31よりもZ方向の他方側に位置している。したがって、弾性挟持部40c及び上述したワーク保持部30cは、加工位置において、各挟持片31,41が互い違いに噛み合った状態でZ方向に重なり合うようになっている(図4参照)。
The
各挟持片41は、Z方向から見た平面視で外径が円板部101の外径よりも小さいC字状とされ、円板部101のうち、第1アーム30側に位置する180°以上の領域(図5における第2加工領域H2)をXY平面に突出させた状態で、ワーク100を保持する。具体的に、各挟持片41は、X方向の内側に向けて開口する受入部41aを有している。受入部41aは、X方向の外側に向かうに従い開口幅(挟持片周方向における開口幅)が漸次縮小するように形成され、ワーク100の支持軸103を挟持片41の内側に案内しうるように構成されている。なお、受入部41aのうち、X方向の内側に位置する部分の開口幅は、支持軸103の外径よりも大きくなっており、X方向の外側に位置する部分の開口幅は、支持軸103の外径よりも小さくなっている。そして、挟持片41は、受入部41aの開口幅が拡縮する方向に弾性変形可能とされている。
Each
挟持片41の内周縁には、その径方向の内側に向けて突出する複数(図示の例では、3つ)の保持爪41bが、周方向に間隔をあけて形成されている。図示の例において、これら保持爪41bは、挟持片41のうち、周方向の両端部及び中央部にそれぞれ形成されている。保持爪41bは、挟持片41内に支持軸103が保持された状態で、先端面が支持軸103の外周面に当接し、弾性挟持部40c内での支持軸103の位置決めを行う。
A plurality of (three in the illustrated example) holding
加工部12は、ワイヤ15を供給する供給部(不図示)と、供給部の下流側に配置され、ワイヤ15を巻き取る巻取部(不図示)と、これら供給部及び巻取部間に配置され、ワイヤ15の走行を案内するワイヤガイド(不図示)と、を備えている。
ワイヤガイドは、ワーク保持機構20に対してZ方向の両側に配置されている。
ワイヤ15は、フレーム21の開口部21aを通してワイヤガイド間に架け渡されている。そして、ワイヤ15は、巻取部の回転によりワイヤガイド間を走行することで、フレーム21の開口部21a内で加工位置をZ方向に通過する。そして、ワイヤ15が加工位置を通過する際に、ワーク100(円板部101)との間で放電させることで、ワーク100に対して放電加工が施される。
The
The wire guides are disposed on both sides in the Z direction with respect to the
The
制御部16は、CPUや、メモリ等が協働し、予め設定されたコンピュータプログラムに基づいた処理を実行することによって、加工装置10の各部の動作を制御する。本実施形態では、制御部16は、Z方向に沿ってワイヤ15を順次送りながら、ワーク保持機構20で保持したワーク100と、ワイヤ15と、をXY平面上で相対的に移動させ、ワイヤ15とワーク100との間で放電を生じさせることによって所定の加工をワーク100に施す。
The
特に、制御部16は、その動作の一例として、例えばメモリに記憶されている加工プログラムを読み出し実行することにより、図示しない駆動部を制御し、後述する各種ステップを実行している。
In particular, as an example of the operation, the
なお、加工プログラムとは、Z方向に沿ってワイヤ15を走行させながら、ワーク100とワイヤ15とをXY平面で相対移動させて加工を行うプログラムと、加工位置において各アーム30,40によるワーク100の受け渡しを行うプログラムである。
The machining program is a program for machining by moving the
<加工方法>
次に、上述した加工装置10を用いたワーク100の加工方法について説明する。図3は、本実施形態の加工方法を説明するためのフローチャートである。
本実施形態の加工方法は、ワーク100が挟持された第1アーム30を加工位置で位置決めする第1位置決め工程S1と、ワーク100に対して加工を行う第1加工工程S2と、第1アーム30と第2アーム40との間でワーク100の受け渡しを行う受け渡し工程S3と、第2アーム40を加工位置で位置決めする第2位置決め工程S4と、第1アーム30を加工位置から退避させる退避工程S5と、ワーク100に対して加工を行う第2加工工程S6と、を主に有している。
<Processing method>
Next, the processing method of the workpiece | work 100 using the
The machining method of the present embodiment includes a first positioning step S1 for positioning the
図2に示すように、第1位置決め工程S1では、まず第1アーム30にワーク100をセットする。具体的には、固定ボルト32を緩めた状態で、ワーク100の支持軸103をワーク保持部30c(挟持片31)間に挿入する。この際、各ワーク保持部30cのうち、位置決め凹部35間に支持軸103を挿入する。その後、固定ボルト32を締め付け、アーム本体30b同士をY方向に接近させることで、各ワーク保持部30c間に支持軸103が強固に保持される。このとき、ワーク100の円板部101のうち、ワーク保持部30cに対してXY平面に突出している領域が、第1加工工程S2での第1加工領域H1とされている。
As shown in FIG. 2, in the first positioning step S <b> 1, first, the
なお、第1位置決め工程S1において、ワーク100の円板部101は、ワーク保持部30cに対してZ方向の一方側から当接している。また、第1位置決め工程S1において、第2アーム40は、弾性挟持部40cが加工位置から退避した状態で待機している。
In the first positioning step S1, the
次に、第1アーム30をX方向の内側に向けて移動させ、ワーク100(ワーク保持部30c)を加工位置にセットする。その後、第1固定プレート25により第1アーム30を押さえ付けることで、第1アーム30が位置決めされる。
Next, the
続いて、第1加工工程S2では、ワーク100の円板部101のうち、第1加工領域H1に対して放電加工を施す。具体的には、第1アーム30によりワーク100を位置決めした状態で、ワイヤ15をZ方向に走行させ、円板部101の第1加工領域H1に対して加工すべき輪郭に合わせてワイヤ15とワーク保持機構20とをXY平面上に相対移動させる。このとき、ワーク100(円板部101)と、円板部101との間で放電が生じることで、円板部101の外周部が輪郭に沿って切断される。これにより、円板部101のうち、第1加工領域H1に対して所望の輪郭を形成することができる。なお、第1加工工程S2での放電加工は、第1加工領域H1に対して1回だけでもよく、第1加工領域H1に対して複数回繰り返し行っても構わない。放電加工を複数回行うことで、被加工面の面粗さを小さくすることができ、ワーク100を高精度に加工することができる。
Subsequently, in the first machining step S2, electric discharge machining is performed on the first machining region H1 in the
図4は、受け渡し工程S3を説明するための説明図である。
受け渡し工程S3では、第1アーム30を加工位置で位置決めした状態で、第2アーム40を加工位置に向けて移動させる。具体的に、挟持片41の受入部41aを支持軸103に向けた状態で、第2アーム40の弾性挟持部40cが第1アーム30のワーク保持部30cに対してZ方向に重なり合う位置まで、第2アーム40を移動させる。このとき、第2アーム40側の挟持片41のうち、Z方向の一方側に位置する挟持片41が、第1アーム30側の挟持片31間に入り込むことで、挟持片31,41同士が互い違いに噛み合った状態で、弾性挟持部40cとワーク保持部30cとがZ方向に重なり合う。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the delivery step S3.
In the delivery step S3, the
また、第2アーム40が加工位置に向けて移動する過程において、受入部41aの内周縁に支持軸103の外周面が突き当たる。この状態で、さらに第2アーム40を加工位置に向けて移動させると、支持軸103が受入部41aを押し広げることで、挟持片41が弾性変形する。これにより、支持軸103が挟持片41の内側に向けて進入していく。そして、支持軸103が受入部41aを乗り越えると、挟持片41が復元変形することで、受入部41aの開口幅が縮小するとともに、支持軸103の外周面に保持爪41bが当接する。これにより、ワーク100が第2アーム40により挟持される。
Further, in the process in which the
ここで、受け渡し工程S3において、第1アーム30は加工位置で位置決めされた状態でワーク100を強固に保持している一方、第2アーム40はXY平面に移動可能な状態で弾性挟持部40cが弾性変形しながらワーク100を保持することになる。これにより、受け渡し時における第1アーム30やワーク100の位置ずれが抑制される。
Here, in the delivery step S3, the
次に、第2位置決め工程S4では、固定ねじ27を締め付け、第2アーム40を位置決めする。
Next, in the second positioning step S4, the fixing
図5は、退避工程S5以降を説明するための説明図である。
続いて、退避工程S5では、まず固定ボルト32を緩め、第1アーム30のワーク保持部30cを支持軸103から離間させる。その後、第1固定プレート25のボルト25aを緩め、第1アーム30の位置決めを解除し、第1アーム30をX方向の外側に向けて移動させることで、ワーク保持部30cを加工位置から退避させる。これにより、ワーク100が第2アーム40(弾性挟持部40c)のみにより保持された状態となる。このとき、ワーク100の円板部101のうち、弾性挟持部40cに対してXY平面に突出領域が、第2加工工程S6での第2加工領域H2とされている。本実施形態では、各加工領域H1,H2のうち、少なくとも両端部同士が、オーバーラップするように設定されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the evacuation step S5 and subsequent steps.
Subsequently, in the retracting step S <b> 5, first, the fixing
次に、第2加工工程S6では、上述した第1加工工程S2と同様の方法により第2加工領域H2に対して放電加工を行う。これにより、円板部101の全周に亘って所望の輪郭を形成することができる。その後、第2アーム40からワーク100を取り出す。なお、第2加工工程S6においても、第1加工工程S2と同様に、第2加工領域H2に対して放電加工を複数回繰り返し行っても構わない。
以上により、本実施形態の加工方法が終了する。
Next, in the second machining step S6, electric discharge machining is performed on the second machining region H2 by the same method as in the first machining step S2. Thereby, a desired contour can be formed over the entire circumference of the
Thus, the processing method according to this embodiment is completed.
このように、本実施形態では、第2アーム40がXY平面に移動可能とされるとともに、加工位置に向けた移動に伴ってワーク100を挟持する弾性挟持部40cを備える構成とした。
この構成によれば、第2アーム40は、第1アーム30のワーク保持部30cで保持されたワーク100の位置に合わせてXY平面に移動する過程で、弾性挟持部40cが弾性変形しながら、ワーク100(支持軸103)を挟持する。これにより、第2アーム40によりワーク100を強固に保持する場合に比べて、受け渡し時に第1アーム30やワーク100に掛かる負荷が少ない。そのため、受け渡し時におけるワーク100のXY平面上での位置ずれを抑制し、XY平面において、第1アーム30(ワーク保持部30c)と同位置で、第2アーム40によりワーク100を保持することができる。そして、受け渡し後に第2アーム40を固定ねじ27により固定することで、第2アーム40を加工位置で高精度に位置決めすることができる。その結果、ワーク100の円板部101に対して全周の輪郭を高精度に加工することができる。
この場合、第2アーム40の加工位置への移動に伴い、第1アーム30と第2アーム40との間でワーク100を受け渡すことができるので、製造効率を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
According to this configuration, while the
In this case, since the
また、本実施形態では、弾性挟持部40c(挟持片41)の保持爪41bが支持軸103の外周面に対して周方向の3ヶ所で当接するので、弾性挟持部40c内の所望の位置でワーク100を安定して保持することができる。
Further, in the present embodiment, the holding
さらに、各アーム30,40がワーク100の支持軸103を保持することで、各アーム30,40から円板部101(被加工部分)を大きく突出させることができる。これにより、加工工程において、アーム30,40とワイヤ15との干渉を抑制した上で、一回の加工領域を確保できる。
Furthermore, each
また、各アーム30,40が、Z方向に間隔をあけた複数の挟持片31,41によって支持軸103を挟持するので、Z方向に交差する方向へのワーク100の傾きを抑制できる。
特に、第2アーム40を複数の挟持片41に分割することで、各挟持片41をワーク100(支持軸103)の形状や位置に合わせて柔軟に変形させることができ、更なる操作性を具備させることができる。
Moreover, since each
In particular, by dividing the
さらに、各挟持片31,41がZ方向で互い違いに配置されているため、受け渡し時において、各挟持片31,41が互い違いに噛み合った状態でZ方向に重なり合う。そのため、各挟持片31,41同士をZ方向で接近させることができ、受け渡し時にワーク100に作用するモーメントを小さくすることができる。そのため、受け渡し時において、Z方向に交差する方向へのワーク100の傾きを抑制し、より高精度な位置決めが可能となる。
Further, since the sandwiching
そして、本実施形態の加工方法、及び加工プログラムでは、上述した加工装置10を用いてワーク100の加工を行うことで、製造効率を向上させるとともに、ワークの輪郭を高精度に加工できる。
And in the processing method and processing program of this embodiment, while processing the workpiece | work 100 using the
なお、本発明の技術範囲は上述した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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、ワーク100と加工部12(ワイヤ15)とがXY平面上で相対移動しながら、ワーク100の輪郭を形成する方法として、ワイヤカット放電加工を例にして説明したが、これに限られない。例えば、レーザ切断加工や、ウォータージェット加工等に、本発明の構成を採用しても構わない。
また、ワーク100とワイヤ15とをXY平面で相対移動させる際、ワーク100(ワーク保持機構20)側を移動させても、ワイヤ15側を移動させてもよく、またワーク100側及びワイヤ15側の双方を移動させても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the wire cut electric discharge machining has been described as an example of the method of forming the contour of the
Further, when the
また、上述した実施形態では、第1アーム30がワーク100の支持軸103を挟持する構成について説明したが、支持軸103を強固に保持できる構成(第2アーム40への受け渡し時に移動しない程度の構成)であれば、適宜設計変更が可能である。
さらに、第2アーム40は、Z方向に延びる連結ピン等を用いてXY平面上を回動可能に構成しても構わない。
また、各アーム30,40の固定方法は、上述した実施形態に限らず、種々の構成を採用することが可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
Further, the
Moreover, the fixing method of each
さらに、上述した実施形態では、両加工領域H1,H2がそれぞれ180°以上である場合について説明したが、両加工領域H1,H2の合計が360°以上になっていれば構わない。なお、本実施形態のように加工領域H1,H2の両端部をオーバーラップさせることで、ワーク100の全周をより滑らかに加工することができる。
また、上述した実施形態では、ワーク100の支持軸103を保持する構成について説明したが、これに限られない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where both the processing regions H1 and H2 are 180 ° or more has been described, but the total of both processing regions H1 and H2 may be 360 ° or more. In addition, the whole periphery of the workpiece | work 100 can be processed more smoothly by making the both ends of process area H1, H2 overlap like this embodiment.
In the above-described embodiment, the configuration for holding the
また、上述した実施形態では、制御部16の動作により加工装置10を自動的に動作させる構成について説明したが、ワーク保持機構20の動作を手動で行っても構わない。
さらに、上述した実施形態では、ワーク保持部30c及び弾性挟持部40cを複数の挟持片31,41に分割した構成について説明したが、これに限られない。ワーク保持部30c及び弾性挟持部40cをそれぞれ単数で構成しても構わない。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
Furthermore, although embodiment mentioned above demonstrated the structure which divided | segmented the workpiece | work holding |
10…加工装置
12…加工部
16…制御部
30…第1アーム
31…挟持片
40…第2アーム
40c…弾性挟持部
41…挟持片
41a…受入部
41b…保持爪
100…ワーク
103…支持軸
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記加工位置に対して進退可能とされ、前記ワークを面内方向に突出させた状態で保持する第1アームと、
面内方向に移動可能とされ、前記第1アームに保持された前記ワークを、前記加工位置に向けた移動に伴って面内方向に突出させた状態で挟持する弾性挟持部を有する第2アームと、
前記第2アームを前記加工位置で固定する固定部と、を備えていることを特徴とする加工装置。 A processing apparatus that processes the contour of the workpiece by a processing portion that passes through the processing position in the first direction and is relatively movable in an in-plane direction intersecting the first direction with respect to the workpiece,
A first arm that is capable of advancing and retreating with respect to the processing position, and holding the workpiece in a state of protruding in an in-plane direction;
A second arm having an elastic clamping portion that is movable in an in-plane direction and that clamps the workpiece held by the first arm in a state of projecting in the in-plane direction along with the movement toward the processing position. When,
And a fixing unit that fixes the second arm at the processing position.
前記弾性挟持部内には、前記ワークの外周面に対して周方向の3ヶ所で当接する保持爪が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の加工装置。 The elastic clamping portion has a receiving portion that opens toward the processing position and receives the workpiece,
The processing apparatus according to claim 1, wherein holding claws that contact the outer peripheral surface of the workpiece at three locations in the circumferential direction are disposed in the elastic clamping portion.
前記第1アームにより保持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第1加工工程と、
前記第2アームを前記加工位置に向けて移動させるとともに、前記加工位置に向けた移動に伴って前記弾性挟持部により前記ワークを挟持させる受け渡し工程と、
前記固定部により前記第2アームを前記加工位置で位置決めする位置決め工程と、
前記第1アームを前記加工位置から退避させる退避工程と、
前記弾性挟持部に挟持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第2加工工程と、を有することを特徴とする加工方法。 A processing method using the processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A first machining step for machining the workpiece while relatively moving the workpiece held by the first arm and the machining section in an in-plane direction;
A transfer step of moving the second arm toward the machining position and clamping the workpiece by the elastic clamping unit in accordance with the movement toward the machining position;
A positioning step of positioning the second arm at the processing position by the fixing portion;
A retracting step of retracting the first arm from the processing position;
A processing method comprising: a second processing step of processing the workpiece while relatively moving the workpiece sandwiched by the elastic clamping portion and the processing portion in an in-plane direction.
前記第1アームにより保持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第1加工ステップと、
前記第2アームを前記加工位置に向けて移動させるとともに、前記加工位置に向けた移動に伴って前記弾性挟持部により前記ワークを挟持させる受け渡しステップと、
前記固定部により前記第2アームを前記加工位置で位置決めする位置決め工程ステップと、
前記第1アームを前記加工位置から退避させる退避ステップと、
前記弾性挟持部に挟持された前記ワークと、前記加工部と、を面内方向に相対移動させつつ、前記ワークに加工を行う第2加工ステップと、実行させることを特徴とする加工プログラム。 A control unit for operating the machining apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A first machining step for machining the workpiece while relatively moving the workpiece held by the first arm and the machining section in an in-plane direction;
A transfer step of moving the second arm toward the machining position and clamping the workpiece by the elastic clamping unit in accordance with the movement toward the machining position;
A positioning step of positioning the second arm at the processing position by the fixing portion;
A retracting step for retracting the first arm from the processing position;
A machining program for executing a second machining step for machining the workpiece while relatively moving the workpiece held by the elastic clamping portion and the machining portion in an in-plane direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014186439A JP2016055414A (en) | 2014-09-12 | 2014-09-12 | Machining apparatus, machining method, and machining program |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018126817A (en) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 平田機工株式会社 | Manufacturing method, work holding device, and processing device |
-
2014
- 2014-09-12 JP JP2014186439A patent/JP2016055414A/en active Pending
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