JP2603555Y2 - 多軸自動旋盤 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば、軸受けの内輪
や外輪等を切削加工する多軸自動旋盤の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被加工物を取り付ける複数の主軸
と前記被加工物を加工する刃物を進退させる少なくとも
一つのスライドユニットとを有する多軸自動旋盤は公知
であり、このような多軸自動旋盤は、量産品を加工する
場合に多用される。しかし、その操作性には熟練度を必
要とし、特に被加工物の寸法調整には多くの経験と、勘
が必要であった。

【０００３】これを解決する方法として、一つの加工ポ
ジションに数値制御（ＮＣ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏ
ｎｔｒｏｌ）方式のスライドユニット（以下、ＮＣスラ
イドユニットという）を設けたり、総ての加工ポジショ
ンをＮＣスライドユニット化した機種も知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記従来の多
軸自動旋盤にあっては、その特徴である工程分割加工の
ため、工程途中での被加工物の寸法測定は行えず、ツー
ル交換や刃物摩耗に伴う被加工物の寸法調整には多くの
時間がかかる。特に、荒加工のような、最終仕上げ寸法
に現れてこない部分については、計測が困難であった。

【０００５】本考案は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、工程途中での被加工物の寸法測定を行
うことができると共に、ツール交換や刃物摩耗に伴う被
加工物の寸法調整を容易且つ迅速に行うことができ、し
かも、荒加工のような、最終仕上げ寸法に現れてこない
部分についても容易に計測することができ、更に、被加
工物の寸法を測定する測定装置の測定環境を常に良好な
状態に維持することができる多軸自動旋盤を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案の多軸自動旋盤は、それぞれ刃物を備え且つ該
刃物を進退する複数の刃物台と、被加工物を回転可能に
保持する複数の主軸と、前記被加工物を前記主軸に加工
を行える状態にセットするためのワークフィード機構
と、前記複数の主軸を保持するスピンドルキャリアと、
該スピンドルキャリア上の前記複数の主軸を前記複数の
刃物台の加工ポジションに順次位置決めするインデック
ス装置とを備え、前記被加工物を加工する前記複数の刃
物台のうち少なくとも一つがＮＣスライドユニットを有
する多軸自動旋盤において、前記ＮＣスライドユニット
に前記被加工物の主軸方向またはこれと直交する方向に
ついての加工寸法を測定するためのタッチセンサを設
け、該タッチセンサを、計測以外の作業時に他の部位と
干渉しない位置に移動し得るようにし、前記インデック
ス装置と前記ワークフィード機構とが、共通の駆動源に
より駆動され且つ該駆動源と前記ワークフィード機構と
の接続・非接続を選択的に行うクラッチを備えたことを
特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明
する。

【００１０】図１は、本考案の一実施例に係わる多軸自
動旋盤の要部の構成を示す平面図であり、本実施例の多
軸自動旋盤は、第１〜第６ポジションにおける各工程に
おいて、それぞれ異なる加工が行われるようにしたもの
である。

【００１１】図１中、１はスピンドル（主軸）キャリア
で、後述するインデックス装置２７によりインデックス
送りされて回転制御されるものである。このスピンドル
キャリア１には、その周方向に等配して前記工程数に対
応して６本のスピンドル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆが回転自在に配設されている。各スピンドル２
ａ〜２ｆには、図３に示すようにコレットチャック３が
それぞれ設けられており、該コレットチャック３を介し
てワーク（被加工物）４を、各スピンドル２ａ〜２ｆに
着脱可能に取り付けることができるようになっている。
なお、本実施例では、長尺のバー材をワーク４としたも
のである。

【００１２】各スピンドル２ａ〜２ｆにコレットチャッ
ク３を介して保持されたワーク４は、第１〜第６ポジシ
ョンにおける各工程において加工処理が終了するごと
に、次のポジションへインデックス送りされるものであ
る。第１ポジションでワーク４が、コレットチャック３
を介してスピンドルに保持されて最初の加工が行われ、
次いで第２〜第６ポジションの順番で加工が行われ、該
第６ポジションにおいて総ての加工が終了したワーク４
がコレットチャック３から外されて、次のワーク４をス
ピンドルに保持するための用意が行われるものである。

【００１３】スピンドルキャリア１の周囲には、各スピ
ンドル２ａ〜２ｆに対応して６個のスライドユニット５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆがそれぞれ配設され
ている。各スライドユニット５ａ〜５ｆには、ワーク４
を切削加工するための刃物（バイト）６が着脱可能に取
り付けられるようになっている。各スライドユニット５
ａ〜５ｆの刃物６は、各スピンドル２ａ〜２ｆに対応す
る第１〜第６ポジションにおける互いに異なる内容の切
削加工を受け持つものである。

【００１４】第４ポジション位置にあるスライドユニッ
ト（以下、第４スライドユニットという）５ｄは、Ｎ
Ｃ、即ち数値制御によりスライドするＮＣスライドユニ
ットであり、その他のスライドユニット５ａ〜５ｃ，５
ｅ，５ｆは、ギアやカム等の制御によりスライドするよ
うになっている。

【００１５】第４スライドユニット５ｄには、図２及び
図３に示すように本考案の要旨である測定装置７が設け
られている。図２は、第４スライドユニット５ｄの拡大
側面図、図３は、同じく第４スライドユニット５ｄの平
面図である。両図に示すように第４スライドユニット５
ｄは、図示しないベースに取り付けられたガイド体８に
案内されて各スピンドル２ａ〜２ｆの軸線方向（図３
中、矢印Ａ，Ｂ方向）に所定範囲スライドする第１スラ
イド体９と、該第１スライド体９に設けられたガイド部
１０に案内されて各スピンドル２ａ〜２ｆの軸線方向と
直交する方向（図２及び図３中、矢印Ｃ，Ｄ方向）に所
定範囲スライドする第２スライド体１１とを有してい
る。

【００１６】第１スライド体９は、図示しない駆動機構
により駆動され、且つ第２スライド体１１はサーボモー
タ１２により駆動されるようになっている。第２スライ
ド体１１には刃物取付台１３が設けられ、該刃物取付台
１３に刃物６が着脱可能に取り付けられるようになって
いる。

【００１７】第２スライド体１１に測定装置７が取り付
けられている。該測定装置７は、平面視略Ｌ字状をなす
取付アーム１４を有している。該取付アーム１４の先端
部には、タッチセンサ１５が取り付けられている。該タ
ッチセンサ１５は、その測定子１５ａが第４スライドユ
ニット５ｄのコレットチャック３に取り付けられたワー
ク４の測定箇所に接触すると信号を出力し、該出力信号
は、位置データとして本多軸自動旋盤全体を制御する制
御装置に送られて、第４スライドユニット５ｄのスライ
ド制御のために利用されるようになっている。

【００１８】取付アーム１４の基端部には軸１６の一端
が固定され、該軸１６は、第２スライド体１１に設けら
れた軸受け１７に回転自在に支持されている。軸１６の
他端にはタイミングプーリ１８が固定され、該タイミン
グプーリ１８は無端状のタイミングベルト１９を介して
図示しない駆動機構に連結されている。そして、この駆
動機構により、タイミングベルト１９及びタイミングプ
ーリ１８を介して取付アーム１４が、計測位置（図２及
び図３中、実線の位置）と非計測位置（図２及び図３
中、二点鎖線の位置）とに択一的に移動し得るように、
軸１６を中心に図２中、矢印Ｅ，Ｆ方向に所定範囲回転
するようになっている。刃物取付台１３には、ストッパ
２０が設けられ、該ストッパ２０により取付アーム１４
の矢印Ｆ方向への回転限界位置が規制されるようになっ
ている。

【００１９】取付アーム１４が矢印Ｅ方向に回転して非
計測位置にある時（計測以外の作業時）は、タッチセン
サ１５は他の部位と干渉しない位置にあって、加工の邪
魔にならないようになっていると共に、切削作業時にお
いて切粉や切削液等がタッチセンサ１５に付着すること
がないようになっている。

【００２０】更に、本実施例に係る多軸自動旋盤は、Ｎ
Ｃ化されていないスライドユニット（５ａ〜５ｃ、及び
５ｅ，５ｆ）の駆動、スピンドルキャリア１のインデッ
クス、各コレットチャック３のチャック／アンチャッ
ク、およびワーク４の送り出し／停止の駆動制御をギ
ヤ、カムを用いた機構により行なっており、スピンドル
キャリア１のインデックス送りを、その他の動作とクラ
ッチにより切り離して単独に行うためのインデックス制
御装置２１を有している。

【００２１】このインデックス制御装置２１は、図４に
示すようにサーボモータ２２を有し、該サーボモータ２
２の出力軸は減速機２３の入力軸に連結されている。該
減速機２３の出力軸には第１ギア２４が固定されてい
る。該第１ギア２４の１回転の角度を３６０度として、
サーボモータ２２に内蔵のエンコーダにより制御され
る。

【００２２】第１ギア２４には第２ギア２５及び第３ギ
ア２６が噛合されて、第１ギア２４の回転に伴って第２
ギア２５及び第３ギア２６が回転するようになってい
る。これら第１〜第３ギア２４〜２６は、互いに同一歯
数として位相関係が狂わないようになっている。第２ギ
ア２５は、インデックス装置２７の入力軸に固定されて
おり、該インデックス装置２７の出力軸には、第４ギア
２８が固定されている。該第４ギア２８は、スピンドル
キャリア１に固定されたインデックスギア２９に噛合さ
れている。そして、サーボモータ２２の回転に伴い、減
速機２３，第１ギア２４，第２ギア２５，インデックス
装置２７，第４ギア２８を介して、インデックスギア２
９と一体にスピンドルキャリア１が回転されてインデッ
クス送りされるようになっている。

【００２３】第３ギア２６は、シングルポジションクラ
ッチ３０の入力軸に固定されている。このシングルポジ
ションクラッチ３０は、互いに係脱自在に係合する係合
体３０ａ，３０ｂを有している。そして、第３ギア２６
と一体に回転する入力側係合体３０ａを、その軸線方向
に移動させることにより、出力側係合体３０ｂに対して
入力側係合体３０ａが係脱するものである。シングルポ
ジションクラッチ３０の出力軸は、カム軸３２に連結さ
れており、ブレーキ３１により、その回転を制動可能と
なっている。このカム軸３２には、第１〜第３カム３
３，３４，３５が装着されている。

【００２４】第１カム３３は、ワーク４をコレットチャ
ック３の先端から必要な分だけ突出させるためのワーク
フィード用治具（図示省略）を前進／後退させるための
ものである。第２カム３４は、コレットチャック３をチ
ャック状態とアンチャック状態とに択一的に切り換え制
御するものである。第３カム３５は、コレットチャック
３の先端からのワーク４の突出位置を規制するワークス
トッパ３６を回動制御するものである。これらワークを
フィードするための機構で請求項１にいうワークフィー
ド機構は構成される。

【００２５】このワークストッパ３６は、クランク状を
なし、その中間部を支点に所定範囲回動するものであ
る。そして、ワークストッパ３６が一方向に回動位置し
た状態がワーク４の突出位置を規制しない位置であり、
他方向に回動位置した状態がワーク４の突出位置を規制
する位置である。通常時ワークストッパ３６は、ワーク
４の突出位置を規制しない位置に保持されている。

【００２６】インデックス装置２７は、例えばジェネバ
機構（カム機構の一種）からなるもので、入力軸の回転
角θ（θ＜３６０）度にて出力軸が回転してスピンドル
キャリア１をインデックス送りし、残りの（３６０−
θ）度はデュエルで何らかの動作に関係のないものを選
定する。即ち、入力軸が連続回転時に出力軸は断続回転
（間欠伝動装置の一種）し、入力軸が最初の１８０度回
転中、インデックスギア２９が６０度回転してスピンド
ルキャリア１をインデックス送りし、残りの１８０度回
転中はインデックスギア２９と共にスピンドルキャリア
１を停止した状態に保持するものである。

【００２７】第２ギア２５は、第１ギア２４を介して第
３ギア２６と噛合しており、シングルポジションクラッ
チ３０にて第１〜第３カム３３〜３５と全く位相ずれな
しに連動するようになっている。従って、入力軸の回転
角度がθ（θ＜３６０）度の間は、インデックス送りと
は無関係にカム軸３２をサーボモータ２２にてコントロ
ールすることができるものである。

【００２８】しかしながら、２回以上のインデックス送
りを行うとカム軸３２は回転せざるを得ず、このため、
第１〜第３カム３３〜３５によるカム動作を停止したま
まインデックス送りを任意の回数行いたいときには、カ
ム軸３２にサーボモータ２２の動力が伝わらないよう
に、該カム軸３２を駆動系から切り離す必要が生じる。
しかし、カム軸３２とインデックス軸（インデックス装
置２７の回転軸）との位相は、再連結時に狂ってはなら
ない。そこで、噛み合い位相が変わらない特性を有する
シングルポジションクラッチ３０を用いてカム軸３２、
即ち第１〜第３カム３３〜３５を駆動系から切り離すこ
とにより、再連結時においてカム軸３２とインデックス
軸との位相が狂わないものである。

【００２９】再連結時にはブレーキ３１により制動力を
与えることにより、カム軸３２が連れ回りしないように
して、シングルポジションクラッチ３０を繋ぐことによ
り、カム軸３２とインデックス軸を位相差なく連動する
状態に復帰させることができるものである。

【００３０】以下、上記構成になる多軸自動旋盤の動作
を説明する。

【００３１】まず、カム軸３２の動作について説明す
る。第６ポジションにおいてワーク４の加工が終了する
と該ワーク４は製品としてバー材から切り離される。こ
の後、第１カム３３によりワークフィード用治具が後退
し（ワーク４としてのバー材の位置は不変）、第３カム
３５によりワークストッパ３６が他方向に回動して、ワ
ーク４の突出位置を規制する位置に保持される。次い
で、第２カム３４により、コレットチャック３がアンチ
ャック状態となり、この状態において、第１カム３３に
よりワークフィード用治具が前進し、これにより次のワ
ーク４がワークストッパ３６に当接するまで図３中、矢
印Ｇ方向へ送り出される。次いで、第２カム３４によ
り、コレットチャック３がチャック状態となり、ワーク
４がコレットチャック３を介してスピンドルに保持され
る。この後、ワークストッパ３６が一方向に回動復帰し
て、ワーク４の突出位置を規制しない初期位置に保持さ
れる。

【００３２】次に、任意のポジションにあるワーク４
を、測定装置７を設けてあるポジションへ移動させる場
合の動作について説明する。まず、図４に示すインデッ
クス制御装置２１のサーボモータ２２を駆動すると、各
カム駆動部がスピンドルキャリア１のインデックス送り
に干渉しない位置まで回転する。次に、シングルポジシ
ョンクラッチ３０を駆動系から切り離すことにより、カ
ム軸３２とインデックス軸とを動力伝達不可能状態に分
離する。また、カム軸３２が各カム駆動部の自重等によ
り動かないようにブレーキ３１により制動力を付与して
おく。このような状態で、スピンドルキャリア１のイン
デックス送りを、何ら干渉等を気にすることなく自由に
行うことができ、任意のポジションにあるワーク４を、
測定装置７を設けてあるポジションへ移動させることが
できる。このような動作は、手動或いは自動のどちらで
もできることは勿論である。

【００３３】次に、図１に示すように測定装置７を第４
ポジションに設けた場合において、例えば第２ポジショ
ンのワーク４を測定する場合の動作について説明する。
まず、第１〜第３カム３３〜３５によるカム動作を停止
し、インデックス送り動作のみを行ってスピンドルキャ
リア１を回転制御し、測定すべき第２ポジションのワー
ク４を測定装置７が設けられている第４ポジションへ移
動する。該移動場所で、取付アーム１４が矢印Ｆ方向へ
回転して実線で示す計測位置に保持される。そして、タ
ッチセンサ１５と第４スライドユニット５ｄを用いてワ
ーク４の加工寸法を計測する。該計測終了後、再びスピ
ンドルキャリア１をインデックス送りして回転制御する
ことにより、前記計測したワーク４を元の第２ポジショ
ンまで戻す。

【００３４】この状態において該計測した第２ポジショ
ンのワーク４の加工寸法が公差内か否かを判別し、公差
内ではなく補正が必要な場合は、多軸自動旋盤の動作を
停止して警報を出し、また、前記加工寸法が公差内で補
正を必要としない場合は、そのまま続けて加工処理を行
う。

【００３５】また、殆ど全体の加工寸法が掌握できる第
５及び第６ポジションのワーク４を、上記と同様に第４
ポジションへ移動し、その必要箇所の加工寸法を、タッ
チセンサ１５と第４スライドユニット５ｄを用いて計測
し、該計測終了後、再びスピンドルキャリア１をインデ
ックス送りして回転制御することにより、前記計測した
ワーク４を元の第５及び第６ポジションまで戻す。

【００３６】この状態において該計測した第５及び第６
ポジションのワーク４の加工寸法が公差内か否かを判別
し、公差内ではなく補正が必要な場合は、多軸自動旋盤
の動作を停止して警報を出し、また、前記加工寸法が公
差内で補正を必要としない場合は、そのまま続けて加工
処理を行う。

【００３７】次に測定装置７によりワーク４の幅方向の
加工寸法を計測する方法について、図５を用いて説明す
る。ワーク４の幅方向の加工寸法を計測する時は、第４
スライドユニット５ｄの第１及び第２スライド体９，１
１を数値制御によりスライドさせて、図５に示すように
タッチセンサ１５の測定子１５ａをスピンドル２ｄの先
端面Ｓに当接させて計測し、この時の第４スライドユニ
ット５ｄの位置座標値Ｚ１を基準値とする。

【００３８】この時、それぞれのスピンドルの先端面位
置の中の一つを基準面Ｔとして、各スピンドルの先端面
の位置特性をメモリにそれぞれ格納しておき、現在どの
スピンドルのワークを計測中かをスピンドルキャリア１
に設けたスピンドルナンバー検出機構（例えば、複数の
近接スイッチと複数のドグ等）により検出し、各スピン
ドルの先端面の製造寸法誤差による基準面Ｔとの差分を
補正値Ｚ２とし、これを前記位置座標値Ｚ１に加算す
る。これにより、各スピンドルの先端面の製造誤差をキ
ャンセルすることができ、任意のスピンドルに対して同
一のスピンドル先端面基準値が得られる。

【００３９】このような計測方法を用いて、次にワーク
４の先端面部等の測定値Ｚ３を得たとすると、Ｚ３−
（Ｚ１＋Ｚ２）が前記基準面Ｔの位置からの幅方向の絶
対位置となる。何故ならば、Ｚ３と（Ｚ１＋Ｚ２）との
差を取ることにより、第４スライドユニット５ｄの熱変
形を殆どキャンセルすることができるからである。ま
た、スピンドルの熱変形が該スピンドルの後方へ逃げる
ようなベアリング構造にしておくことにより、スピンド
ルの熱変形による測定誤差の影響を最小限に止めること
ができる。

【００４０】従って、正常切削時には、ワーク４の先端
面部等の測定値Ｚ３は、上記のようなスピンドル先端面
製造誤差補正を行うことにより、任意のスピンドルに対
して、或いは機械各部の熱変形に対して殆ど関係なく一
定である。

【００４１】上述したような測定方法を用いて計測した
ワーク４の幅寸法は、機械各部製造誤差、熱変形誤差等
を殆どキャンセルすることができ、安定した絶対寸法と
して得られ、計測誤差を最小限に止めることができる。

【００４２】次に、ワーク４の外形寸法を計測する方法
について、図６及び図７を用いて説明する。図６はワー
ク４の外径加工寸法を計測する場合を、図７はワーク４
の内径加工寸法を計測する場合をそれぞれ示す図であ
る。

【００４３】まず、ワーク４の外径加工寸法を計測する
時は、第４スライドユニット５ｄの第１及び第２スライ
ド体９，１０を数値制御によりスライドさせて、図６に
示すようにタッチセンサ１５の測定子１５ａをワーク４
の外周部一側面に当接させて計測し、この時の第４スラ
イドユニット５ｄの位置座標値をＸ１とする。また、タ
ッチセンサ１５の測定子１５ａをワーク４の外周部他側
面に当接させて計測し、この時の位置座標値をＸ２とす
る。

【００４４】また、図６に示すタッチセンサ１５の測定
子１５ａの直径をＤとすると、前記ワーク４の一側方か
らの計測時の第４スライドユニット５ｄの位置座標値Ｘ
１と、ワーク４の他側方からの計測時の第４スライドユ
ニット５ｄの位置座標値Ｘ２とから、ワーク４の径方向
の寸法は、Ｘ２−Ｘ１−Ｄとなる。この時、第４スライ
ドユニット５ｄの計測時におけるタッチセンサ１５の測
定子１５ａの動きは逆のため、ＮＣスライド駆動方式に
より、必要に応じてバックラッシュ補正等を行うことは
当然である。

【００４５】なお、ワーク４の内径加工寸法を計測する
時は、基本的には上記外径加工寸法を計測する時と同一
であるが、相違点は、ワーク４の寸法算出式がＸ２−Ｘ
１＋Ｄとなることである。

【００４６】このような計測方法により、ＮＣスライド
ユニット（第４スライドユニット５ｄ）の制御誤差はも
とより、機械各部の熱変形誤差、スピンドルキャリア１
の製造誤差等もキャンセルできる。

【００４７】尚、数値制御（ＮＣ）によりスライドする
スライドユニットとしては、第４スライドユニット５ｄ
のみに限られるものではなく、第１〜第６スライドユニ
ット５ａ〜５ｆを総て数値制御によりスライドするよう
にしてもよい。更に、ギヤやカム等を使う場合でも、ス
ライド上において刃物台位置を微調整すべく進退させる
ような数値制御の駆動機構を併用するようにしてもよ
い。これらのようにすることにより、後述するように、
測定結果に基づいて自動的に刃物台の送りを補正し、所
望の加工寸法を得ることも可能である。

【００４８】特に、ＮＣスライドユニットが取り付けら
れているポジションのツール交換を行ったとき、予め加
工寸法が不良にならないように取り代（例えば、仕上げ
寸法の１ｍｍ手前）を付けた寸法で一次加工するように
プログラムを組んでおき、一次加工後、上記計測方法で
計測し、再度正規の寸法になるように自動補正し、連続
加工に入る。このような方法は、全ポジションがＮＣス
ライド化されている場合、最大限の効果を発揮し、自動
ツール交換との併用で、無人加工システムの実現が可能
となる。

【００４９】また、数十個或いは数百個に一回、全加工
寸法計測モードを設定しておけば、測定装置を自動寸法
補正のみならず、加工品保証器としても使用することが
できる。

【００５０】更に、前回計測時からの寸法変化の度合い
により、通常摩耗の大きさ以上の寸法変化があった場合
は、ツール異常として判断させることにより、測定装置
をツール異常検出器としても使用することができる。

【００５１】本実施例の多軸自動旋盤の測定装置によ
り、機械製造誤差或いは機械熱変形誤差等の影響を受け
ずに加工寸法絶対値が得られ、測定精度の高い加工品を
得ることができる。

【００５２】次に、計測サイクルを含む一連の工程の制
御動作手順の一例として、前記のように自動的な刃物送
りの補正が可能な構成を有する場合を、図８のフローチ
ャートに基づき説明する。まず、ステップＳ８−１で、
ワーク４の切削加工が行われ、その切削加工の終了に伴
い次のステップＳ８−２へ進み、切削加工が停止すると
共に、各スライドユニット５ａ〜５ｆの刃物台１３が矢
印Ｃ方向へスライドすることにより、刃物６が後退す
る。

【００５３】次いで、ステップＳ８−３で、各スピンド
ル２ａ〜２ｆの回転が停止し、次のステップＳ８−４
で、シングルポジションクラッチ３０を切ることによ
り、第１〜第３カム３３〜３５によるカム動作を停止
し、且つスピンドルキャリア１を回転制御して、計測す
べきワーク４を、測定装置７を設けた第４スライドユニ
ット５ｄのある計測ポジションにインデックス送りす
る。そして、次のステップＳ８−５で、第４スライドユ
ニット５ｄの第１及び第２スライド体９，１１を数値制
御によりスライドさせて、タッチセンサ１５の測定子１
５ａを計測すべきワーク４の計測箇所にセットする。

【００５４】次いで、ステップＳ８−６へ進んで、タッ
チセンサ１５による計測動作を実行し、次のステップＳ
８−７で、前記ステップＳ８−６において計測した計測
値が設定範囲内か否かを判別する。設定範囲内であれ
ば、次のステップＳ８−８へ進み、再びスピンドルキャ
リア１を回転制御して、前記計測したワーク４を元の位
置へ戻すと共に、シングルポジションクラッチ３０を繋
ぐ。次に、ステップＳ８−９で、前記ステップＳ８−６
における計測結果に基づいてワーク４の仕上げ切削加工
を行った後、本処理動作を終了する。

【００５５】一方、前記ステップＳ８−７において設定
範囲内でないと判別された場合は、ステップＳ８−１０
へ進んで、計測値が設定範囲より低い（アンダー）か否
かを判別する。計測値が設定範囲より低ければ、ステッ
プＳ８−１１へ進み、刃物６の交換、または本多軸自動
旋盤の動作を停止すると共に、警報を出した後、本処理
動作を終了する。また、前記ステップＳ８−１１におい
て計測値が設定範囲より高ければ、ステップＳ８−１２
へ進んで、本多軸自動旋盤の動作を停止すると共に、警
報を出した後、本処理動作を終了する。

【００５６】尚、タイミングプーリ１８とタイミングベ
ルト１９に代えて、ギア或いはスプロケットとチェン等
でもよい。また、数値制御（ＮＣ）によりスライドする
スライドユニットとしては、第４スライドユニット５ｄ
のみに限られるものではなく、第１〜第６スライドユニ
ット５ａ〜５ｆを総て数値制御によりスライドするよう
にしてもよい。

【００５７】また、スライドユニットの配設数も、６個
に限られるものではなく、加工工程数に応じて適宜増減
し得るものである。また、特に、条件の厳しい工程（刃
物の寿命が短くなる工程）の加工、例えば、総形バイト
で一度に軸受けの外輪の内周面両側部の中間部の溝と両
側部の溝とを加工するような場合、両側部の溝を加工す
る時に刃物が折損しやすい。従って、その部分の計測サ
イクルを重点的に行う等、必要部分の計測サイクルを指
定することも可能である。

【００５８】また、スピンドルキャリア１のインデック
ス送りをサーボモータにより独立させて制御するように
してもよい。また、ワーク４としては、長尺なバー材に
限られるものではなく、リング状のブランクであっても
よく、この場合は、ワークのローディングの部分を変更
する必要がある。更に、測定装置７を計測以外の作業時
に他の部位と干渉しない位置に移動させる方式も、回転
方式に限られるものではなく、刃物６との干渉を考慮す
れば、シリンダ或いはカム等による直線移動方式を採用
してもよい。

【００５９】

【考案の効果】以上詳述したように、本考案の多軸自動
旋盤によれば、被加工物を加工する刃物を進退させる複
数の刃物台のうちの少なくとも一つが有するＮＣスライ
ドユニットに設けたタッチセンサにより被加工物の、主
軸方向またはこれと直交する方向についての加工寸法を
計測することができるので、工程途中での被加工物の寸
法測定を行うことができると共に、ツール交換や刃物摩
耗に伴う被加工物の寸法調整を容易且つ迅速に行うこと
ができ、しかも、荒加工のような、最終仕上げ寸法に現
れてこない部分についても容易に計測することができ
る。また、本考案の多軸自動旋盤によれば、インデック
ス装置と、ワークフィード機構とを共通の駆動源により
駆動し且つ該駆動源と前記ワークフィード機構との接続
・非接続をクラッチにて選択することによって、１つの
駆動源でインデックス動作とワーク着脱動作等が可能で
あり、不定期的に任意のポジションの被加工物の測定を
行ないたい場合にもインデックス装置のみを動かせるこ
とにより、対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係わる多軸自動旋盤の要
部の構成を示す平面図である。

【図２】同多軸自動旋盤における測定装置を設けたスラ
イドユニット部分の側面図である。

【図３】同多軸自動旋盤における測定装置を設けたスラ
イドユニット部分の平面図である。

【図４】同多軸自動旋盤におけるインデックス制御装置
の概略構成図である。

【図５】同多軸自動旋盤におけるワークの幅方向加工寸
法を計測する方法を説明するための図である。

【図６】同多軸自動旋盤におけるワークの外径加工寸法
を計測する方法を説明するための図である。

【図７】同多軸自動旋盤におけるワークの内径加工寸法
を計測する方法を説明するための図である。

【図８】同多軸自動旋盤における計測サイクルを含む一
連の工程の制御動作手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

２ａ〜２ｆ スピンドル（主軸） ４ ワーク（被加工物）５ａ〜５ｃ スライドユニット ５ｄ ＮＣスライドユニット ５ｅ，５ｆ スライドユニット ６ 刃物 ７ 測定装置 １５ タッチセンサ １５ａ タッチセンサの測定子

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 9/00 B23B 13/04 B23B 25/06 B23Q 17/22

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ刃物を備え且つ該刃物を進退す
   る複数の刃物台と、被加工物を回転可能に保持する複数
   の主軸と、前記被加工物を前記主軸に加工を行える状態
   にセットするためのワークフィード機構と、前記複数の
   主軸を保持するスピンドルキャリアと、該スピンドルキ
   ャリア上の前記複数の主軸を前記複数の刃物台の加工ポ
   ジションに順次位置決めするインデックス装置とを備
   え、前記被加工物を加工する前記複数の刃物台のうち少
   なくとも一つがＮＣスライドユニットを有する多軸自動
   旋盤において、前記ＮＣスライドユニットに前記被加工
   物の主軸方向またはこれと直交する方向についての加工
   寸法を測定するためのタッチセンサを設け、該タッチセ
   ンサを、計測以外の作業時に他の部位と干渉しない位置
   に移動し得るようにし、前記インデックス装置と前記ワ
   ークフィード機構とが、共通の駆動源により駆動され且
   つ該駆動源と前記ワークフィード機構との接続・非接続
   を選択的に行うクラッチを備えたことを特徴とする多軸
   自動旋盤。