JP2518173Y2 - ローディング時の位相決め機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は表裏の位相合わせが必要
な工作物を、チャックに自動取付けする際の位相決め機
構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複合旋盤又はマシニングセンタ等
の主軸チャック又は回転テーブルに、裏面の前加工部に
対して表面の指定位相位置に加工を行う必要がある工作
物を取付ける場合、図５に示すように手動で例えば複合
旋盤の主軸チャック１０１に設けられた位相決めピン１
０２に、工作物Ｗ裏面に前加工されている基準穴１０３
を嵌挿して、工作物Ｗを所定の位相でチャック１０１に
チャッキングし、図６に示すように表面の指定位相位置
に加工する穴１０４の中心がＸ軸線上に来るように主軸
を割出して、タレットの回転工具軸に装着の回転工具で
穴明け加工を行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】従来の技術で述べた方
法は、手動で工作物の着脱を行う場合には支障ないが、
ロボット，ローダ等による自動着脱の場合は、主軸停止
時の位相決めピン１０２と、ロボット又はローダのワー
クハンドに把持される工作物の基準穴の位相を正確に合
わせる必要がある。しかしワークハンドにおける工作物
の位相決めは、コンベア又は置き台上の工作物を把持す
るときから位相管理を行わねばならず、かなりの誤差が
生じるのが普通で、位相決めピンと基準穴との隙間を大
きくしてこの誤差分を吸収するとそれだけ加工精度が悪
くなるという問題点を有している。本考案は従来の技術
の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは基準穴と位相決めピンの隙間量
を大きく取って容易に挿入できるようにし、しかも正確
な位相位置に加工ができるローディング時の位相決め機
構を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案におけるローディング時の位相決め機構は、工
作物把持用チャックに設けられた位相決めピンと、該位
相決めピンより大径の前記工作物の基準穴と、前記工作
物を把持して前記チャックにローディングするロボット
又はローダと、該ロボット又はローダに把持する前記工
作物の基準穴に主軸の回転により前記位相決めピンが当
接したのを検知する手段と、前記基準穴と位相決めピン
の径の差から生ずる位相ずれ量を補正する手段とを含ん
でなるものである。

【０００５】

【作用】ロボット又はローダのワークハンドに、ほぼ位
相を合わせて工作物を把持し、チャックと同心に把持す
る工作物を位置決めして、位相決めピンに基準穴を隙間
を有して嵌挿し、主軸の低速回転で位置決めピンを基準
穴の内壁に当接させ、このときの当接信号で主軸の低速
回転を停止し、チャックの把持爪を閉じて工作物を把持
する。そして基準穴と位相決めピンの径の差及び回転中
心からの距離から求めた補正値により原点補正を行って
径の差から生ずる位相ずれを補正する。

【０００６】

【実施例】実施例について図１，図４を参照して説明す
る。複合ＮＣ旋盤の主軸台１に主軸２が回転可能に軸承
されており、主軸２の先端にチャック３が同心に嵌着さ
れている。主軸２はＮＣ装置４により回転制御される主
軸モータ５によりベルト６を介して回転され、主軸の後
側寄り位置にエンコーダ７が嵌着され、主軸台１の対応
位置に主軸の旋回角度を検出する主軸位置検出器８が取
付けられている。チャック３には位相決めピン９が回転
中心に対して平行かつ所定距離離れた位置に植設されて
おり、位相決めピン９の径は正確な寸法に形成されてい
る。そしてこの位相ピン９の取付角度位置は主軸位置検
出器８により読み取り可能とされている。

【０００７】一方主軸台１の前側床上にはロボットが設
置されており、このロボットアーム１１の先端にロボッ
トハンド１２が固着されている。ロボットハンド１２の
本体１３には図示しない流体圧シリンダにより開閉され
る一対のフィンガ１４が移動可能に支持されており、こ
のフィンガ１４に把持されてチャック３に自動装着され
る工作物Ｗは、チャック３側を向く裏側となる面の位相
決めピン対応位置に、基準穴１５が穿設されており、基
準穴１５は位相決めピン９の径より大きな穴径で、穴径
寸法が正確に形成されている。

【０００８】ロボットハンド本体１３のフィンガ用案内
面近くの比較的剛性の小さい歪みやすい位置に例えば歪
ゲージ等のセンサ１６が取付けられており、この歪ゲー
ジは位相決めピンが基準穴に当接して本体１３に歪が生
じたときの微弱な信号を出力するもので、この出力信号
を増幅して当接信号を出力する当接検知器１７が機外に
設置されている。

【０００９】図３はＮＣ装置４内の主軸に関わるサーボ
システムのブロック線図で、プログラム保存部１８は加
工プログラムを保存する部分、プログラム解釈部１９は
この加工プログラムを１ブロックずつ読み取って位置指
令を出力する部分、位置制御部２０はこの位置指令にも
とづいて位置制御指令を出力する部分、サーボ制御部２
１はこの位置制御指令にもとづいて主軸モータを制御す
る部分、原点オフセット保存部は予め入力されている基
準穴１５と位相決めピン９の径の差及び回転中心からの
距離Ｒにより求めた位相ずれ量（補正値）を保持する部
分である。

【００１０】続いて本実施例の作用を図４のフローチャ
ートの順に説明する。ステップＳ１において、主軸２が
定位置停止する。ステップＳ２において、ロボットハン
ド１２のフィンガ１４でコンベア又は置き台上の工作物
Ｗを基準穴15をほぼ所定角度位置にして把持する。ステ
ップＳ３において、ロボットアーム１１の旋回と旋回軸
方向の移動で工作物Ｗを把持するロボットハンド１２が
主軸２と同心に位置決めされ、ステップＳ４においてロ
ボットハンド１２のＺ軸方向チャック側への移動でチャ
ックの位相決めピン９に工作物Ｗの基準穴１５が隙間を
有して嵌挿される。次いでステップＳ５において、主軸
２を低速回転し、ステップＳ６において、位相決めピン
９が基準穴１５の内壁に当接したときの当接信号が出て
いるかを確認し、ノーの場合にはステップＳ５に戻り主
軸の低速回転を続行する。

【００１１】ステップＳ６においてイエスになると、ス
テップＳ７において、主軸の低速回転が停止され、ステ
ップＳ８において初品かが確認されイエスの場合にはス
テップＳ９において予め原点オフセット値保存部２２に
保存する位相補正値により主軸位置の原点補正をする。
二個目からはノーとなってステップＳ９をパスする。ス
テップＳ１１において、工作物Ｗの表面に加工する穴２
３の位置がＸ軸線上になるよう基準穴中心からの角度θ
を割出し、ステップＳ１０において刃物台の回転工具軸
に装着の回転工具により穴明け加工を行う。

【００１２】上述の実施例は複合ＮＣ旋盤における一実
施例について説明したが、マシニングセンタの回転テー
ブル上に同様の工作物を取付ける際にも応用可能であ
る。尚、センサ６は歪ゲージと限定されるものでなく、
当接時の衝撃振動を感知する振動センサ、当接時の衝撃
音を感知するＡＥセンサ等を使用することも可能であ
り、更に当接時の電気的導通で微弱な電流が流れるよう
にして、この電流を検知するようにすることも可能であ
る。

【００１３】

【考案の効果】本考案は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。チャックに設けた位相
決めピンの径より工作物裏面の基準穴を大きくして、ロ
ボット又はローダによる自動ワーク装着時に容易に両者
の嵌合ができるようにし、工作物把持前にチャックを低
速回転して位相決めピンが基準穴の内壁に当接したのを
センサにより検知して、低速回転を停止させ，予め記憶
する基準穴と位相決めピンの径の差により生ずる位相ず
れ量を補正値として原点補正し、正確に指定位相に主軸
の角度に割出すようにしたので、ロボット又はローダ等
に把持する工作物の取付時の位相ずれを心配する必要が
なくなり、短時間に効率よく位相合わせができ工作物精
度が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の位相決め機構の構成図である。

【図２】本実施例の工作物を把持したチャックの正面図
である。

【図３】本実施例の制御機構のブロック線図である。

【図４】本実施例の作用説明用フロチャート図である。

【図５】従来の技術の手動位相合わせ操作の説明図であ
る。

【図６】従来の技術の工作物を把持したチャックの正面
図である。

【符号の説明】

２ 主軸 ３ チャック ５ 主軸モータ ９ 位相決めピン １２ ロボットハンド １５ 基準穴 １６ センサ １７ 当接検知器 ２２ 原点オフセット値保存部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物把持用チャックに設けられた位相
   決めピンと、該位相決めピンより大径の前記工作物の基
   準穴と、前記工作物を把持して前記チャックにローディ
   ングするロボット又はローダと、該ロボット又はローダ
   に把持する前記工作物の基準穴に主軸の回転により前記
   位相決めピンが当接したのを検知する手段と、前記基準
   穴と位相決めピンの径の差から生ずる位相ずれ量を補正
   する手段とを含んでなることを特徴とするローディング
   時の位相決め機構。