JP2933340B2 - Automatic jig for flat specimen processing and flat specimen automatic processing system - Google Patents

Automatic jig for flat specimen processing and flat specimen automatic processing system

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JP2933340B2
JP2933340B2 JP3419790A JP3419790A JP2933340B2 JP 2933340 B2 JP2933340 B2 JP 2933340B2 JP 3419790 A JP3419790 A JP 3419790A JP 3419790 A JP3419790 A JP 3419790A JP 2933340 B2 JP2933340 B2 JP 2933340B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属材料試験に使用される平型試験片の自
動加工システムに係り、特に、機械加工を含めた一連の
無人化動作を実現するのに好適な平型試験片加工用の自
動治具およびこの自動治具を用いた平型試験片の自動加
工方法、並びにその自動治具に用いるスペーサに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an automatic processing system for flat test pieces used for metal material testing, and in particular, realizes a series of unmanned operations including machining. The present invention relates to an automatic jig for processing a flat test piece, a method for automatically processing a flat test piece using the automatic jig, and a spacer used for the automatic jig.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の平型試験片の加工は、実開昭59−59816号公報
に記載のようにコンベアから搬送された試験片素材を治
具により圧着保持し、対向する一対のカッターベッドを
備えた専用機により加工する方法、および実開昭62−20
349号公報に記載のようにコンベアから搬送された試験
片素材をマニピュレータでクランプ台に移動させ、上下
2つのクランプにより試験片素材を挟持し、2枚の円板
カッターにより加工することが知られている。
Conventional flat type test pieces are processed by a dedicated machine equipped with a pair of opposed cutter beds, as described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 59-59816, in which a test piece material conveyed from a conveyor is pressed and held by a jig. And the method of processing
As described in Japanese Patent Publication No. 349, it is known that a test piece material conveyed from a conveyor is moved to a clamp table by a manipulator, the test piece material is clamped by two upper and lower clamps, and processed by two disk cutters. ing.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

平型試験片1Xは、例えば第4図に示すように、試験片
本体を構成する長さ方向中央部の平行部1A、試験機に把
持される長さ方向両側の掴み部1B,1Cとからなり、全長
L、厚みT、平行部幅W1、掴み部幅W2、平行部長さ 、コーナ部の半径R1を有している。実際の形状は、第5
図から第7図に示すようにその目的により異なってお
り、これに対応して試験片素材1を加工するときの加工
部位が異なっている。すなわち、第5図は全長L、厚み
Tを除いて全加工するもの、第6図は掴み部W2を加工し
ないもの、第7図は掴み部W2のみを加工し、中央に平行
部がないものである。また、同一加工部位であっても長
さL、厚みTの種類も多いため、平型試験片の全自動加
工のネックになっている。
As shown in FIG. 4, for example, the flat test piece 1X is made up of a parallel portion 1A at the center in the length direction which constitutes the test piece main body, and grip portions 1B, 1C on both sides in the length direction which are gripped by the testing machine. Length L, thickness T, parallel part width W1, grip part width W2, parallel part length And a radius R1 of a corner portion. The actual shape is the fifth
As shown in FIG. 7 to FIG. 7, the processing portion differs depending on the purpose, and the processing portion when processing the test piece blank 1 is correspondingly different. That is, FIG. 5 shows the case where the entire processing is performed except for the entire length L and the thickness T, FIG. 6 shows the case where the gripping portion W2 is not processed, and FIG. 7 shows the case where only the gripping portion W2 is processed and there is no parallel portion at the center. It is. Further, since there are many types of the length L and the thickness T even in the same processing portion, it is a bottleneck in the fully automatic processing of the flat test piece.

ここで、前記従来技術のうち、前者の実開昭59−6981
6号公報記載のものは、第41図から第44図に示すよう
に、コンベア2から搬送された試験片素材1′をコンベ
ア3により治具4の基準面5へ押し付けた後、シリンダ
ー6によって圧着後、加工するものであるが、一対のカ
ッター7は試験片1Xの平行部およびコーナR1部、平行部
長さ に同一形状の総形カッターである。一方、治具4の基準
面5は、第44図に示すようにカッター7の外径D1に干渉
しない幅で試験片素材1′の掴み部と面接触している。
したがって、本加工は第6図に示した掴み部を加工しな
い形状の試験片のみの加工に限定される。勿論、総形カ
ッター方式であるから、コーナR1寸法、平行部長さ が変化すればその都度、総形カッターを交換しなければ
ならない。また、試験片素材1′を複数枚積み重ねてク
ランプして加工すると、中間の試験片素材1′はその圧
縮力により加工バリが発生しないが、上下2枚の試験片
素材1′の外側にはバリが発生する。これについても加
工上、構造上の配慮はなくて手作業が介在していると考
えられる。
Here, of the above-mentioned prior art, the former Japanese Utility Model Application No. 59-6981
As shown in FIGS. 41 to 44, the test piece material 1 ′ conveyed from the conveyor 2 is pressed against the reference surface 5 of the jig 4 by the conveyor 3, and After crimping, processing is performed. A pair of cutters 7 has a parallel portion, a corner R1 portion, and a parallel portion length of the test piece 1X. Is the same shape cutter. On the other hand, as shown in FIG. 44, the reference surface 5 of the jig 4 has a width that does not interfere with the outer diameter D1 of the cutter 7 and is in surface contact with the grip portion of the test piece blank 1 '.
Therefore, this processing is limited to the processing of only the test piece having the shape shown in FIG. 6 where the grip portion is not processed. Of course, since it is a full-form cutter system, the corner R1 dimensions and parallel part length Whenever changes, the form cutter must be replaced. Also, when a plurality of test specimen materials 1 'are stacked and clamped and processed, the intermediate test specimen material 1' does not produce processing burrs due to its compressive force, but the outer and upper two test specimen materials 1 ' Burrs occur. Regarding this as well, it is considered that there is no consideration in processing and structure and manual work is involved.

後者の実開昭62−20349公報に記載のものは、第45図
に示すようにコンベア8から搬入された試験片素材1″
を、第47図および第48図に示すように、マニピュレータ
9によりV溝を有するクランプ10,11で挟持して加工す
るものであるが、ここで試験片素材1″は第46図に示す
ような丸形や角型が対象であり、かつ1個ずつの加工で
あるし、カッター12は試験片素材1″の加工幅と同一の
寸法をもった2枚の円板カッターであるため、平型試験
片の加工対象とはならない。また加工後のバリ、マクレ
等の処理についても前者同様、対策はとられていない 本発明の主たる目的は、試験片素材を積み重ねて載せ
た状態で試験片素材を自動で切削及びバリ取り処理する
ことを可能とする自動治具およびその自動治具を用いた
自動加工方法並びにその自動治具に用いるスペーサを提
供することにある。
The latter disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 62-20349 is a test piece blank 1 "carried in from a conveyor 8 as shown in FIG.
47 and 48 are clamped by manipulators 9 with clamps 10 and 11 having V-grooves as shown in FIGS. 47 and 48. Here, a test piece blank 1 "is formed as shown in FIG. Since round and square shapes are the targets and machining is performed one by one, and the cutter 12 is two disk cutters having the same dimensions as the working width of the test piece material 1 ″, the flat cutter is used. It is not subject to processing of die specimens. In addition, no countermeasures have been taken for the processing of burrs, burrs, etc. after processing, as in the former. The main object of the present invention is to automatically cut and deburr the test piece material while the test piece materials are stacked and placed. An object of the present invention is to provide an automatic jig, an automatic processing method using the automatic jig, and a spacer used in the automatic jig.

本発明の他の目的は、試験片素材を積み重ねて載せた
状態で試験片素材を自動で切削及びバリ取り処理するこ
とを可能とし、かつ種々の平型試験片の機械加工を人手
を介在せずに自動的に行うことを可能とする自動治具お
よび自動加工システム、並びにその自動治具を用いた自
動加工方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to make it possible to automatically cut and deburr a test piece material in a state in which the test piece materials are stacked and loaded, and to manually machine various flat test pieces. It is an object of the present invention to provide an automatic jig and an automatic processing system that can perform the automatic processing without using the automatic jig, and an automatic processing method using the automatic jig.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明によれば、複数の平
型試験片素材を積み重ねて載せる受板と、前記受板上に
積み重ねて載せた試験片素材を垂直方向にクランプする
クランプ手段と、前記クランプ手段の各種の動作完了を
検出する検出手段と、試験片を前記受板上に載せ、前記
クランプ手段で締め付ける過程で試験片素材の一方の側
部が係合し、試験片の側部を揃える垂直な基準面を備え
たボディと、前記受板と試験片との間に配置され、高さ
方向の少なくとも上方部分の幅方向寸法を試験片の仕上
げ寸法より小さくしたスペーサとを有することを特徴と
する平型試験片加工用の自動治具が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a receiving plate on which a plurality of flat test piece materials are stacked and placed, and a clamp means for vertically clamping the test piece materials stacked and placed on the receiving plate, Detecting means for detecting the completion of various operations of the clamp means, a test piece is placed on the receiving plate, and one side of the test piece material is engaged in the process of being clamped by the clamp means; And a spacer disposed between the receiving plate and the test piece and having a width dimension of at least an upper portion in a height direction smaller than a finish dimension of the test piece. The present invention provides an automatic jig for processing a flat test piece, characterized in that:

好ましくは、前記ボディの垂直な基準面を受板の長さ
方向中央部に当たる部分で継続し、ボディのその部分に
空間を設けている。
Preferably, a vertical reference plane of the body is continued at a portion corresponding to a central portion in a length direction of the receiving plate, and a space is provided in that portion of the body.

また好ましくは、前記クランプ手段を前記受板の上方
で垂直方向に固定のクランプ部材で構成し、かつ前記受
板を垂直方向に移動可能とし、受板の上昇により固定の
クランプ部材との間で試験片素材をクランプするように
する。
Also preferably, the clamp means is constituted by a vertically fixed clamp member above the receiving plate, and the receiving plate is vertically movable, and is raised between the fixed plate and the fixed clamp member. Clamp the specimen blank.

また好ましくは、前記受板をボディに対して垂直方向
に移動可能に設け、かつ前記クランプ手段を1対の開閉
可能なクランプアームで構成し、前記検出手段は、前記
1対のクランプアームの開閉動作を検出する第1の検出
手段と、前記受け板の降下動作を検出する第2の検出手
段と、前記受板の上昇動作時に該受板と前記クランプア
ームとで与えられるクランプ力を検出する第3の検出手
段とを有している。
Also preferably, the receiving plate is provided so as to be movable in a vertical direction with respect to the body, and the clamping means is constituted by a pair of openable and closable clamp arms, and the detecting means is configured to open and close the pair of clamp arms. First detecting means for detecting an operation, second detecting means for detecting a descending operation of the receiving plate, and detecting a clamping force given by the receiving plate and the clamp arm when the receiving plate is raised. And third detecting means.

また好ましくは、前記クランプ手段で試験片素材を締
め付けるとき試験片素材の側部を前記ボディの垂直な基
準面に押し付けておくための試験片素材の最高積み重ね
高さよりも高い係合部分を有する押し付け手段をさらに
有している。
Also preferably, a pressing means having an engaging portion higher than the maximum stacking height of the test piece material for keeping the side portion of the test piece material against a vertical reference plane of the body when the test piece material is tightened by the clamping means. Means are further provided.

また本発明によれば、圧延鋼材の素材から試験片素材
を自動で切り出しまたは打ち抜く手段と、試験片素材を
自動で治具に搬送し、加工した試験片を前記治具から自
動で搬出するロボットと、治具から搬出した試験片を自
動で試験する手段と、前記各手段およびロボット間に試
験片素材又は試験片を搬送する自動搬送手段とを備えた
平型試験片自動加工システムいおいて、前記ロボット
は、高さ方向の少なくとも上方部分の幅方向寸法を試験
片の仕上げ寸法より小さくしたスペーサを最下部にし
て、このスペーサの上に複数の試験片素材を積み重ねて
把持する把持手段を有し、前記治具は、前記ロボットに
より把持され搬送された複数の試験片素材及びスペーサ
を、スペーサを最下部にしてこのスペーサの上に複数の
試験片素材を積み重ねた状態で載せる受板と、この受板
上に載せた複数の試験片素材及びスペーサを垂直方向に
クランプする手段とを有し、前記治具に対し、前記クラ
ンプした試験片素材を機械加工する手段と、機械加工し
た試験片素材の加工面に出たバリを取り去る手段とを設
けたことを特徴とする平型試験片自動加工システムが提
供される。
Further, according to the present invention, a means for automatically cutting or punching a test piece material from a rolled steel material, and a robot for automatically transferring the test piece material to a jig and automatically carrying out the processed test piece from the jig And a means for automatically testing a test piece taken out of a jig, and an automatic transporting means for transporting a test piece material or a test piece between the means and the robot. The robot further comprises a holding means for stacking and holding a plurality of test piece materials on the spacer, with a spacer having a width dimension of at least an upper portion in a height direction smaller than a finished dimension of the test piece at a lowermost portion. The jig has a plurality of test piece materials and spacers gripped and transported by the robot, and a plurality of test piece materials stacked on the spacers with the spacers at the bottom. Means for vertically clamping a plurality of test piece materials and spacers placed on the support plate, and means for machining the clamped test piece material with respect to the jig And means for removing burrs on the machined surface of the machined test piece material.

さらに本発明によれば、複数の平型試験片素材を、高
さ方向の少なくとも上方部分の幅方向寸法が試験片の仕
上げ寸法より小さいスペーサを介して受板上に積み重ね
て載せ、これら試験片素材を垂直方向にクランプした
後、カッターの下端を試験片の最下面より低く、前記ス
ペーサの試験片の仕上げ寸法より小さい部分の最下部よ
り高くなるように設定し、このカッターで試験片素材の
側部を加工した後、同様にバリ取り工具の下端の高さを
設定し、試験片素材の加工面に出たバリを除去すること
を特徴とする平型試験片の自動加工方法が提供される。
Further, according to the present invention, a plurality of flat test specimen materials are stacked and placed on a receiving plate via a spacer having a width dimension of at least an upper portion in a height direction smaller than a finish dimension of the test specimen, and these test specimens are stacked. After the material is clamped in the vertical direction, the lower end of the cutter is set to be lower than the lowermost surface of the test piece and higher than the lowermost portion of a portion of the spacer smaller than the finished dimension of the test piece. An automatic machining method for a flat test piece is provided, in which after the side portion is machined, the height of the lower end of the deburring tool is set in the same manner, and burrs on the machined surface of the test piece material are removed. You.

また本発明によれば、長さ方向両側に位置する第1の
幅の掴み部および前記掴み部の間に位置する第1の幅よ
り狭い第2の幅の平行部を各々有する複数の平型試験片
に加工するための複数の試験片素材を、高さ方向の少な
くとも上方部分の幅方向寸法が試験片の仕上げ寸法より
小さいスペーサを介して受板上に積み重ねて載せ、これ
ら試験片素材の前記掴み部の一方の側部を垂直な基準面
に押し付けながら試験片素材を垂直方向にクランプし、
この状態で試験片素材の反基準面側の全側部と基準面側
の前記平行部の側部とを加工すると共に、加工面に出た
バリを除去し、次いで試験片素材を反転して前記加工お
よびバリ取りされた平行部の側部に押し付け手段を係合
することにより、前記加工およびバリ取りされた掴み部
の他方の側部を前記垂直な基準面に押し付けながら試験
片素材を垂直方向にクランプし、この状態で試験片素材
の残りの側部を加工し、バリを除去することを特徴とす
る平型試験片の自動加工方法が提供される。
Further, according to the present invention, a plurality of flat molds each having a grip portion having a first width located on both sides in the length direction and a parallel portion having a second width smaller than the first width located between the grip portions. A plurality of test specimen materials for processing into test specimens are stacked and placed on a receiving plate via a spacer having a width dimension of at least an upper portion in a height direction smaller than a finish dimension of the test specimen, and these test specimen materials are stacked. The test piece material is vertically clamped while pressing one side of the grip portion against a vertical reference plane,
In this state, while processing the entire side portion of the test piece material on the side opposite to the reference surface and the side portion of the parallel portion on the reference surface side, removing burrs on the processing surface, and then inverting the test piece material By engaging pressing means on the side of the processed and deburred parallel portion, the test piece material is vertically pressed while pressing the other side of the processed and deburred gripping portion against the vertical reference plane. The present invention provides an automatic flat specimen processing method characterized by clamping in the direction, processing the remaining side of the test piece blank in this state, and removing burrs.

〔作用〕[Action]

治具の受板上に試験片素材を直接積み重ねて載せた場
合は、最下部の試験片素材はカッターと受板との干渉を
避けるため、板厚の中間程度までの加工にとどまり、段
差を生じる。この段差が加工済みの面に対して反対側の
面加工の際に試験片素材を揃えるための押付け動作およ
び治具等の基準面への均一の押し付けができない原因と
なり、掴み部の加工が必要な試験片素材の自動化のネッ
クにもなっていた。また治具を介して試験片素材の切削
を行う場合、切削バリの処理は自動化の成否を決める重
要なポイントである。
When the test specimen material is directly stacked on the jig's receiving plate, the lowermost test specimen material must be processed only to the middle of the plate thickness to avoid interference between the cutter and the receiving plate, and the step is reduced. Occurs. This level difference causes the pressing operation to align the test piece material and the uniform pressing of the jig etc. to the reference surface when processing the opposite side of the processed surface, and it is necessary to process the gripping part It also became a bottleneck in the automation of various test piece materials. Also, when cutting a test piece material through a jig, the processing of cutting burrs is an important point that determines the success or failure of automation.

これらの問題について本発明では、高さ方向の少なく
とも上方部分の幅方向寸法を試験片の仕上げ寸法より小
さくしたスペーサを製作、ストックし、これを治具の受
板と試験片素材との間にセットすることにより、カッタ
ーと受板との干渉を回避し、最下部の試験片素材に削り
残しの段差を皆無とすると共に、切削後も受板との干渉
を避けて特殊バリ取り工具により切削バリの除去を可能
としている。
Regarding these problems, in the present invention, a spacer in which the width dimension of at least the upper portion in the height direction is smaller than the finished dimension of the test piece is manufactured and stocked, and this is placed between the receiving plate of the jig and the test piece material. By setting, the interference between the cutter and the receiving plate is avoided, there is no step left uncut on the lowermost test piece material, and after cutting, cutting with a special deburring tool to avoid interference with the receiving plate Burrs can be removed.

試験片素材はパレットへの移載時、このスペーサを最
下部にしてその上に順次積み重ねておき、治具へのロボ
ットによる移載のとき、ロボットハンドにより試験片素
材と同時に把持することで治具への供給が可能である。
特殊バリ取り工具は試験片素材の積み重ね高さの変動に
対応する共用の工具とし、切削工具と同様の使用方法を
とることにより、自動的にバリを除去する。
When transferring the test piece material to the pallet, this spacer is placed on the bottom with this spacer in order, and when transferring to the jig by the robot, it is cured by grasping the test piece material at the same time with the robot hand. Supply to the tool is possible.
The special deburring tool is a common tool that responds to the variation in the stack height of the test piece material, and automatically removes burrs by using the same usage method as the cutting tool.

以上のように本発明は、高さ方向の少なくとも上方部
分の幅方向寸法を試験片の仕上げ寸法より小さくしたス
ペーサを用いることにより、治具の受板上に試験片素材
を積み重ねて載せた状態で試験片素材を自動で切削及び
バリ取り処理することが可能となる。
As described above, the present invention uses a spacer in which the width dimension of at least the upper portion in the height direction is smaller than the finished dimension of the test piece, so that the test piece material is stacked and placed on the receiving plate of the jig. This makes it possible to automatically cut and deburr the test piece material.

また、上記のように治具の受板上に試験片素材を積み
重ねて載せた状態で試験片素材を自動で切削及びバリ取
り処理することが可能となることにより、このことを基
本として種々の平型試験片の機械加工を人手を介在せず
に自動的に行うことが可能となる。
In addition, the test piece material can be automatically cut and deburred in a state where the test piece material is stacked and placed on the receiving plate of the jig as described above. It becomes possible to automatically machine flat test pieces without manual intervention.

即ち、平型試験片の全自動加工が困難とされる原因
は、上記以外に次の2つの理由が考えられる。その1つ
は第4図〜第7図に示すように、加工部位、形状、厚み
等が異なることである。次には、同一加工部位の試験片
であってもコーナRとか全長などの寸法種類が多いこと
である。このため試験片素材の段取り、クランプ、加工
法などに困惑し、従来技術で述べたようにある限られた
試験片の形状加工のみに絞って専用機化され、また半自
動加工されているのが現状である。
That is, the following two reasons other than the above can be considered as the reason that it is difficult to fully process the flat test piece. One of the differences is that the processing part, shape, thickness, and the like are different as shown in FIG. 4 to FIG. Secondly, there are many types of dimensions such as the corner R and the total length even for the test pieces in the same processing portion. For this reason, the setup, clamping, and processing methods of the test specimen material are confusing, and as described in the prior art, the specialized machine is limited to only the limited processing of a limited number of test specimens. It is the current situation.

特に、治具について試験片の種類が多いことから、全
ての試験片形状に対応可能な複雑な機構を考えがちであ
り、ここで自動化を妨げている最大のネックであった。
In particular, since there are many types of test pieces for jigs, it is easy to consider a complicated mechanism that can cope with all test piece shapes, and this is the largest bottleneck that hinders automation.

本発明ではこの問題点を解決するために、試験片の長
さL、掴み部幅Wから治具の大きさを数種類に絞り、各
治具を、複数の試験片素材を積み重ねて載せる受板と、
受板上に載せた試験片素材を垂直方向にクランプするク
ランプ手段と、前記クランプ手段の各種の動作完了を検
出する検出手段と、試験片素材の側部を押し付ける垂直
な基準面とを有する構成としたものである。
In the present invention, in order to solve this problem, the size of the jig is reduced to several types based on the length L of the test piece and the width W of the grip portion, and each jig is placed on a receiving plate on which a plurality of test piece materials are stacked. When,
A structure including a clamp means for vertically clamping a test piece material placed on a receiving plate, a detection means for detecting completion of various operations of the clamp means, and a vertical reference surface for pressing a side portion of the test piece material. It is what it was.

このように構成した治具は、NC工作機械のテーブル上
にその大きさに応じてステージ別に配置され、コンベア
で搬送された試験片素材をロボットによりその種類に該
当するステージ上の治具へ供給後、NC工作機側は予めプ
ログラム化され種類別データにより上記の切削及びバリ
取りの加工を行う。NC工作機械およびロボット側からそ
れぞれの加工又は動作完了時点での電気信号を授受する
のは容易であり、その方法、原理は周知の事実である。
The jigs configured in this way are arranged for each stage on the table of the NC machine tool according to the size, and the test piece material transported by the conveyor is supplied to the jig on the stage corresponding to the type by the robot. Thereafter, the NC machine tool performs the above-described cutting and deburring according to the type-specific data programmed in advance. It is easy to send and receive an electric signal from the NC machine tool and the robot at the time of completion of each processing or operation, and the method and principle are well known facts.

以上のように試験片の大きさ別に分類し、かつ段取り
に必要な上述した機能を具備した治具をNC工作機械上の
テーブル上に適宜配置し、予めその種類別にプログラム
化された加工データとツールの使用により、バリ取りま
で含めた一連の加工を実施し、搬入、搬出用のロボット
との間で各動作ステップ毎の完了を信号を介して連係さ
せることにより、無人による全自動加工が可能となる。
As described above, the test pieces are classified according to the size of the test pieces, and jigs having the above-described functions necessary for the setup are appropriately arranged on a table on the NC machine tool, and processing data programmed in advance for each type is provided. By using the tool, a series of processing including deburring is performed, and the completion of each operation step is linked with the loading and unloading robot via signals to enable unmanned fully automatic processing Becomes

一方、試験片の形状により治具の基準面およびクラン
プ手段で隠れた部分をロボットにより段取り替えの後、
切削する必要が出てくるが、その切削のため治具の基準
面に対して加工済みの面を押し付ける際、押し付け手段
が係合する試験片素材の未加工部は幅寸法が不揃いのた
め、この部を押し付けると積み重ねられた試験片素材間
でバラツキが出て正確な段取りができず、加工された試
験片が不良品となる可能性が大となる。
On the other hand, after changing the setup of the reference surface of the jig and the part hidden by the clamping means due to the shape of the test piece by the robot,
It is necessary to cut, but when pressing the processed surface against the reference surface of the jig for the cutting, the unprocessed part of the test specimen material with which the pressing means engages is not uniform in width dimension, When this part is pressed, variations occur between the stacked test piece materials, so that accurate setup cannot be performed, and the possibility that the processed test piece becomes a defective product increases.

そこで、本発明では、治具基準面の中央付近を断続と
し、その部分に空間を設けることにより、試験片素材の
中央部分すなわち試験片の平行部およびコーナーR部を
段取り替え前に両側切削しておき、この部を押し付ける
ことで試験片の不揃いを解消し、段取り替え後も正確な
切削ができる。
Therefore, in the present invention, the vicinity of the center of the jig reference plane is intermittent, and a space is provided in that portion, so that the center portion of the test piece material, that is, the parallel portion and the corner R portion of the test piece are cut on both sides before the setup change. By pressing this portion, the irregularity of the test pieces can be eliminated, and accurate cutting can be performed even after the setup is changed.

試験片素材の切削中、切粉が発生する。切削切粉の留
まりによる治具動作の不良は自動化する上での大きな問
題の1つであり、これの良否で人間が介在するか否かが
決まる程重要なポイントになる。本発明では、受板の上
方でクランプ部材を固定とし、受板を垂直方向に移動可
能とすることにより、下方に出来た空間に落ちる切削切
粉は、切削油の連続放出により容易に治具外へ流され
る。
Chips are generated during cutting of the test piece material. Improper jig operation due to swarf of cutting chips is one of the major problems in automation, and it is an important point that the quality of the jig determines whether human intervention is involved or not. In the present invention, by fixing the clamp member above the receiving plate and allowing the receiving plate to move in the vertical direction, cutting chips falling into the space formed below can be easily jig by continuous discharge of cutting oil. It is washed out.

ロボットから治具に試験片素材を搬入、搬出すると
き、ロボットと治具の干渉は可能な限り避けなければな
らない。クランプ手段を1対の開閉可能なクランプアー
ムで構成し、試験片素材の搬入、搬出時にクランプアー
ムを開状態にしておくことにより、ロボットとクランプ
手段との干渉を回避し、安全に試験片の自動加工を遂行
できる。
When loading and unloading test specimen materials from a robot to a jig, interference between the robot and the jig must be avoided as much as possible. The clamp means is constituted by a pair of openable and closable clamp arms, and the clamp arm is kept open at the time of loading and unloading the test piece material, thereby avoiding interference between the robot and the clamp means and safely removing the test piece. Automatic processing can be performed.

試験片素材の大きさが揃っていても、クランプする時
に試験片素材がずれ落ちることが考えられ、これの解決
も自動化の上で大きなポイントになる。積み重ねられた
各試験片素材が途中で落下したり、落下しないまでもず
れた状態で加工した場合は、加工残りが出る等、不良品
となるからである。そこで本発明では、治具の基準面に
試験片素材を常に押し付けた状態で受板が上昇できるよ
う、試験片素材の最高積み重ね高さよりも高い係合部分
を有する押し付け手段を設ける、例えば、ロボットハン
ドの中央側に試験片素材の最高積み重ね高さより長い押
し付け板をバネを介して具備することにより、試験片素
材の落下やずれの発生を完全に防止できる。
Even if the sizes of the test piece materials are uniform, it is conceivable that the test piece material may slip off during clamping, and solving this is also a major point in automation. This is because if the stacked test piece materials are dropped on the way, or if they are processed in a shifted state even if they do not fall, unprocessed parts will be left as defective products. Therefore, in the present invention, a pressing means having an engaging portion higher than the maximum stacking height of the test piece material is provided so that the receiving plate can be lifted while the test piece material is constantly pressed against the reference surface of the jig. By providing a pressing plate longer than the maximum stacking height of the test piece material at the center side of the hand via a spring, it is possible to completely prevent the test piece material from dropping or shifting.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

自動治具および関連手段の構成 第1図は本実施例による自動治具の正面図であり第2
図は第1図の平面図、第3図は第1図の右側図面であ
る。
FIG. 1 is a front view of an automatic jig according to the present embodiment, and FIG.
The drawing is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a right drawing of FIG.

これらの第1図〜第3図において、13は治具のボディ
であり、ボディ13はスクリュウ14によりベース15に固定
されている。ボディ13の上部には1対のクランプアーム
16が設けられており、各クランプアーム16はアーム中央
から下方に伸びたシャフト部17と一体構造とし、このシ
ャフト部17は軸受18,19,20,21によりボディ13に回転可
能に取り付けられている。また、ボディ13には1対のシ
リンダ22がブロック23を介してスクリュウ24により固定
されている。シリンダ22の先端のロッド25にはラックが
成形されている。このロッド25が矢印AまたはA′方向
に往復するとクランプアーム16は矢印BまたはB′方向
に旋回する。ボディ13の上部には1対のリミットスイッ
チ26,27が設けられ、クランプアーム16の旋回範囲を制
限している。
1 to 3, reference numeral 13 denotes a body of a jig, and the body 13 is fixed to a base 15 by a screw 14. A pair of clamp arms at the top of the body 13
Each clamp arm 16 is integrally formed with a shaft portion 17 extending downward from the center of the arm, and this shaft portion 17 is rotatably mounted on the body 13 by bearings 18, 19, 20, 21. I have. A pair of cylinders 22 are fixed to the body 13 with screws 24 via blocks 23. A rack is formed on the rod 25 at the tip of the cylinder 22. When the rod 25 reciprocates in the direction of arrow A or A ', the clamp arm 16 turns in the direction of arrow B or B'. A pair of limit switches 26 and 27 are provided on the upper part of the body 13 to limit the turning range of the clamp arm 16.

ボディ13内には1対のシリンダ28が設置され、かつボ
ディ13の基準面13aに接して受板29が配置されている。
受板29はシリンダ28のロッド28′とスクリュウ30により
固定されており、UおよびU′の垂直方向に移動可能で
ある。1対のシリンダ28の内側には1対の駆動ガイド31
が配置され、その上部はそれぞれスクリュウ32で受板29
に固定されており、ボディ13にKおよびK′方向に摺動
可能に組立てられている。
A pair of cylinders 28 is installed in the body 13, and a receiving plate 29 is arranged in contact with the reference surface 13 a of the body 13.
The receiving plate 29 is fixed by the rod 28 'of the cylinder 28 and the screw 30, and is movable in the vertical direction of U and U'. A pair of drive guides 31 are provided inside the pair of cylinders 28.
Are arranged, and the upper part of each is
And is slidably assembled to the body 13 in the K and K 'directions.

ここで、ボディ13の基準面13aは、第2図および第3
図に示すように受板29の長さ方向中央部に当たる部分が
断続となって途切れており、かつボディ13のこの付近も
空間の領域となるよう第3図に示したZ′面まで下がっ
ている。受板29の上面にはその中央部と両側部に、ロボ
ットの爪40a,40b,40c,40d(第12図および第13参照)に
対する逃げ溝46a,46b,46cが設けられている。
Here, the reference surface 13a of the body 13 is the same as that shown in FIGS.
As shown in the drawing, the portion corresponding to the center in the length direction of the receiving plate 29 is interrupted and interrupted, and the vicinity of the body 13 is lowered to the Z 'plane shown in FIG. I have. On the upper surface of the receiving plate 29, relief grooves 46a, 46b, 46c for the claws 40a, 40b, 40c, 40d (see FIGS. 12 and 13) of the robot are provided at the center and both sides.

ボディ13の反基準面13a側の端面13bにはリミットスイ
ッチ34が固定され、受板29の下面29bには接触板35がス
クリュウ36を介して固定され、接触板35がリミットスイ
ッチ34の接触子34′に接触し、受板29の最下降位置を検
出する。また、シリンダ28には圧力スンイッチ46が接続
され、クランプアーム16と受板29間で付与されるクラン
プ力を検出する。
A limit switch 34 is fixed to the end surface 13b on the side opposite to the reference surface 13a of the body 13, a contact plate 35 is fixed to the lower surface 29b of the receiving plate 29 via a screw 36, and the contact plate 35 is a contact of the limit switch 34. 34 ', and detects the lowest position of the receiving plate 29. Further, a pressure switch 46 is connected to the cylinder 28, and detects a clamping force applied between the clamp arm 16 and the receiving plate 29.

33はスペーサであり、受板29と積み重ねた試験片素材
1の間に位置する。
Reference numeral 33 denotes a spacer, which is located between the receiving plate 29 and the stacked test piece materials 1.

ここで、試験片素材1は平型試験片1X用であり、この
平型試験片1Xの形状は前述した通りである。すなわち、
第4図に示すように試験片本体を構成する長さ方向中央
部の平行部1A、試験機に把持される長さ方向両側の掴み
部1B,1Cとからなり、全長L、厚みT、平行部幅W1、掴
み部幅W2、平行部長さl、コーナ部の半径R1を有してい
る。実際の形状は、第5図から第7図に示すようにその
目的により異なっており、これに対応して試験片素材1
を加工するときの加工部位が異なっている。すなわち、
第5図は全長L、厚みTを除いて全加工するもの、第6
図は掴み部W2を加工しないもの、第7図は掴み部W2のみ
を加工し、中央に平行部がないものである。また、同一
加工部位であっても長さL、厚みTの種類も多いため、
前述したように平型試験片の全自動加工のネックになっ
ている。
Here, the test piece material 1 is for a flat test piece 1X, and the shape of the flat test piece 1X is as described above. That is,
As shown in FIG. 4, the test piece main body is composed of a parallel portion 1A at the center in the length direction and grip portions 1B and 1C on both sides in the length direction which are gripped by the testing machine. It has a part width W1, a grip part width W2, a parallel part length l, and a radius R1 of a corner part. The actual shape differs depending on the purpose as shown in FIGS. 5 to 7, and the test piece blank 1
Are different from each other in processing. That is,
FIG. 5 shows the case where all processing is performed except for the total length L and the thickness T, and FIG.
FIG. 7 shows a case where the gripping portion W2 is not processed, and FIG. 7 shows a case where only the gripping portion W2 is processed and there is no parallel portion at the center. In addition, since there are many types of length L and thickness T even in the same processing portion,
As described above, this is a bottleneck for fully automatic processing of flat test pieces.

第5図に示すような形状および加工部位を有する平型
試験片1Xを対象とした場合、スペーサ33は第8図および
第9図に示すような形状となる。すなわち、スペーサ33
は、第8図に示すように試験片1Xの最終加工形状に対
し、切削時カッター50(第22図参照)によるスペーサ33
の削り込みを防止するため、試験片の掴み部1B,1Cに対
応する両側部分では全高さを、試験片の中央平行部1Aに
対応する中央部では高さ方向上方部分のみを内側にΔa
だけ小さな形状で作成する。このため、中央の平行部に
ついては第8図のJ−J断面図である第9図に示すよう
に、高さ方向で寸法iだけ段差部fが形成されている。
この段差部fは中央部の強度を確保するために残してお
くものである。
When a flat test piece 1X having a shape and a processing portion as shown in FIG. 5 is targeted, the spacer 33 has a shape as shown in FIG. 8 and FIG. That is, the spacer 33
8, a spacer 33 formed by a cutting cutter 50 (see FIG. 22) is applied to the final processed shape of the test piece 1X as shown in FIG.
In order to prevent shaving of the test piece, the total height is set at both sides corresponding to the grip portions 1B and 1C of the test piece, and only the upper part in the height direction is set to Δa at the center corresponding to the central parallel portion 1A of the test piece.
Create only small shapes. Therefore, as shown in FIG. 9, which is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 8, a step f is formed in the height direction by a dimension i in the height direction.
The step f is left to secure the strength at the center.

以上のように構成した本実施例の治具は、第10図およ
び第11図に示すように、試験片の種類、長さ別に分類
後、受板29の長さがL1〜L3,幅がW1〜W3と異なるよう製
作し、NC工作機械のテーブル37の対応するステージ上に
ベース15を介して配置される。第11図は第10図のP方向
から見た正面図である。
As shown in FIGS. 10 and 11, the jig of the present embodiment configured as described above, after being classified according to the type and length of the test piece, the length of the receiving plate 29 is L1 to L3 and the width is It is manufactured so as to be different from W1 to W3, and is arranged via the base 15 on the corresponding stage of the table 37 of the NC machine tool. FIG. 11 is a front view as seen from the direction P in FIG.

試験片素材1およびスペーサ33の搬入、搬出には第12
図および第13図に示すよなロボット39を用いる。第13図
は第12図のQ方向矢視図である。試験片素材1およびス
ペーサ33はロボットハンド40の先端に組立てられた爪40
a,40b,40c,40dにより支持され、かつ爪40a,40bはガイド
41a,41bにより矢印CおよびC′方向に往復および位置
決めが可能な構造となっており、爪40c,40dも同様にガ
イド42a,42bを介して矢印DおよびD′方向に往復、位
置決めできる構造となっている。また第13図に示すよう
に、爪40cの外側にはバネ43を介して軸44の支点に矢印
EおよびE′方向に傾斜可能な押付け板45が設けられて
いる。
For loading and unloading test piece material 1 and spacer 33
A robot 39 as shown in FIG. 13 and FIG. 13 is used. FIG. 13 is a view taken in the direction of arrow Q in FIG. The test piece material 1 and the spacer 33 are the claws 40 assembled at the tip of the robot hand 40.
a, 40b, 40c, 40d are supported by pawls 40a, 40b are guides
41a and 41b allow reciprocation and positioning in the directions of arrows C and C '. Claws 40c and 40d similarly reciprocate and position in the directions of arrows D and D' via guides 42a and 42b. Has become. As shown in FIG. 13, a pressing plate 45 is provided outside the pawl 40c at a fulcrum of a shaft 44 via a spring 43 so as to be tiltable in the directions of arrows E and E '.

動作 以下、本実施例の治具の動作について第14図から第33
図により説明する。この説明の中で、本実施例の治具に
係わるその他の手段の説明も合わせて行うこととする。
Operation Hereinafter, the operation of the jig of this embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the drawings. In this description, other means related to the jig of the present embodiment will also be described.

動作前の1対のクランプアーム16は第2図に示す矢印
B方向に開の状態に旋回されている。第12図のように試
験片素材1およびスペーサ33を把んだ状態で、ロボット
39は第14図に示すように矢印F方向に移動させ、治具上
の受板29上に移載する。このとき、受板29には前述した
ように、ロボットの爪40a,40b,40c,40dに対する逃げ溝4
6a,46b,46cが設けられているので、ロボットの爪40a,40
b,40c,40dが受板29と干渉することはない。第15図は第1
4図におけるR方向矢視図である。
Before the operation, the pair of clamp arms 16 are pivoted open in the direction of arrow B shown in FIG. With the test piece material 1 and the spacer 33 held as shown in FIG.
39 is moved in the direction of arrow F as shown in FIG. 14 and is transferred onto the receiving plate 29 on the jig. At this time, as described above, the receiving plate 29 has the escape grooves 4 for the robot claws 40a, 40b, 40c, and 40d.
Since 6a, 46b, 46c are provided, the robot claws 40a, 40
b, 40c, and 40d do not interfere with the receiving plate 29. Figure 15 is the first
FIG. 5 is a view as viewed in the direction of arrow R in FIG. 4.

なお、逃げ溝46a,46bの加工長さeは試験片1Xの長さ
Lの変動に対し、前述した試験片寸法の分類結果に基づ
き、それぞれの対象試験片毎に製作、配置された治具別
に最大最小寸法を確認し、余裕を持って加工されてい
る。また、受板29に試験片素材1を移載するとき、試験
素材1の端面1aはボディ13の基準面13aに対し、x寸法
の余裕をもって移載する。これはロボット39の位置決め
精度を考慮し、自動運転時の治具と試験片素材1を介し
たロボット39との接触、衝突を回避するためである。
The processing length e of the clearance grooves 46a, 46b is determined by the jigs manufactured and arranged for each target test piece based on the above-described classification result of the test piece size with respect to the variation of the length L of the test piece 1X. Check the maximum and minimum dimensions separately, and it is processed with a margin. When the test piece material 1 is transferred to the receiving plate 29, the end face 1a of the test material 1 is transferred with a margin of x dimension to the reference surface 13a of the body 13. This is to avoid contact and collision between the jig and the robot 39 via the test piece material 1 during automatic operation in consideration of the positioning accuracy of the robot 39.

試験片素材1の移載が完了すると第16図に示すよう
に、ロボット39の爪40c,40dは矢印D方向に移動して試
験片素材1から離れる。次に、ロボット39は第17図に示
すように矢印G方向に退避し、試験片素材移載の完了信
号を出す。この信号を受けて治具側は、1対のクランプ
アーム16が第2図に示す矢印B′方向に閉の状態に旋回
する。旋回途中、1対のリミットスイッチ26にクランプ
アーム16が接触した状態で旋回が終了し、リミットスイ
ッチ26から閉動作の完了信号を送る。次に、この信号を
受けてロボット39は、第18図に示すようにロボットハン
ド40の爪40c側に具備された押し付け板45が試験片素材
1の端面1aをボディ13の基準面13aに押し付けるようV
方向に移動し、この押し付け状態を維持しつつ押し付け
動作の完了信号を送る。
When the transfer of the test piece blank 1 is completed, the claws 40c and 40d of the robot 39 move in the direction of arrow D and separate from the test piece blank 1 as shown in FIG. Next, the robot 39 retreats in the direction of arrow G as shown in FIG. 17, and issues a completion signal of the transfer of the test piece material. In response to this signal, the jig pivots to a state where the pair of clamp arms 16 are closed in the direction of arrow B 'shown in FIG. During the turning, the turning is completed in a state where the clamp arm 16 is in contact with the pair of limit switches 26, and a signal of completion of the closing operation is sent from the limit switch 26. Next, upon receiving this signal, the pressing plate 45 provided on the claw 40c side of the robot hand 40 presses the end surface 1a of the test piece material 1 against the reference surface 13a of the body 13 as shown in FIG. Yo V
Direction, and sends a completion signal of the pressing operation while maintaining the pressing state.

次に、この信号を受けて治具側は、第19図に示すよう
に1対のシリンダ28のロッド28′が矢印U方向に上昇
し、試験片素材1は押し付け板45により治具基準面13a
に密着したまま、ずれ落ちることなくスペーサ33を介し
てクランプアーム16と受板29との間で締付けられる。
Next, in response to this signal, the jig side raises the rods 28 'of the pair of cylinders 28 in the direction of the arrow U as shown in FIG. 13a
It is fastened between the clamp arm 16 and the receiving plate 29 via the spacer 33 without slipping down while being in close contact with.

ここで、試験片素材1の締付力は切削加工時の切削力
に充分耐えられる力が必要となるが、本実施例ではシリ
ンダ28を油圧シリンダとし、その圧力を締付力と対比さ
せ、管理する方法をとった。すなわち、シリンダロッド
28′はU方向に上昇し、試験片素材1をスペーサ33を介
してクランプアーム16と受板29との間で設定圧力に達す
るまで締付け(上昇)を行なう。設定圧力に達すると圧
力スイッチ47から信号をとり出し第20図に示すようにロ
ボット39は試験片素材1から離れ、退避位置へ向かって
矢印I方向へ移動し、退避を完了した信号を出す。この
完了信号により試験片素材1の機械加工へ移る。以下、
機械加工の動作を第5図に示した加工部位を持つ試験片
1Xについて説明する。
Here, the tightening force of the test piece material 1 needs to be a force enough to withstand the cutting force during the cutting process. In this embodiment, the cylinder 28 is a hydraulic cylinder, and the pressure is compared with the tightening force. Take a way to manage. That is, the cylinder rod
28 'rises in the U direction and tightens (rises) the test piece blank 1 via the spacer 33 between the clamp arm 16 and the receiving plate 29 until the set pressure is reached. When the set pressure is reached, a signal is taken out from the pressure switch 47, and as shown in FIG. 20, the robot 39 separates from the test piece material 1, moves in the direction of arrow I toward the retreat position, and issues a signal indicating that retreat is completed. In response to the completion signal, the process moves to machining of the test piece blank 1. Less than,
Specimen with machined parts whose machining operation is shown in Fig. 5
1X will be described.

まず第21図に示すように、NC工作機械の主軸48にタッ
チセンサー49を装着し、主軸48をタッチセンサー49の接
触子49′がNC工作機械のテーブル37上からH1の高さで、
受板29の下面29bの内側に少し入った位置に来るように
移動する。この高さH1および内側への移動距離は予め測
定し、記憶しておく。なお、この高さH1は治具の端面48
とタッチセンサー49の接触子49′が干渉しないようΔh
の間隙をとっておく。次にタッチセンサー49は垂直にZ
方向に受板29の下面29bに接触するまで上昇し、接触し
た瞬間のテーブル37からの寸法H2をとり込み、記憶す
る。このH2寸法を基準に第22図に示すように主軸48に切
削用のカッター50を装着し、カッター50の下面50′の位
置を決定することになる。
First, as shown in FIG. 21, a touch sensor 49 is mounted on the spindle 48 of the NC machine tool, and the contact 49 ′ of the touch sensor 49 is attached to the spindle 48 at a height of H1 from the table 37 of the NC machine tool.
It moves so as to come to a position slightly inside the lower surface 29b of the receiving plate 29. The height H1 and the moving distance to the inside are measured and stored in advance. In addition, this height H1 is the end face 48 of the jig.
Δh so that the contact 49 ′ of the touch sensor 49 does not interfere with
Keep a gap between them. Next, touch sensor 49
In the direction until it comes into contact with the lower surface 29b of the receiving plate 29, and captures and stores the dimension H2 from the table 37 at the moment of the contact. Based on the H2 dimension, a cutter 50 is mounted on the spindle 48 as shown in FIG. 22, and the position of the lower surface 50 'of the cutter 50 is determined.

ここで、スペーサ33は、第8図および第9図を用いて
説明したように、試験片1Xの最終加工形状に対し内側に
Δaだけ小さな形状で作成されており、中央の平行部に
は高さ方向で寸法iだけ段差部fを設けてある。このた
め、第23図に示すように切削加工時、カッター50が段差
部のf面を削り込まないようカッター50の下面50′は試
験片素材1の最下部より低く、かつスペーサ33のf面よ
り高い位置に設定する必要があり、下面50′はf面によ
りh′上がった位置にセットする。そこで第22図に示す
ようにこのh′を確保すべく、スペーサ33の底面からf
面までの高さH3および受板29の高さH4および前述のH2寸
法を基準にH5寸法を計算し、カッター50の高さ位置を決
定する。すなわちH5寸法はH2+H3+H4+h′により決定
できる。
Here, as described with reference to FIG. 8 and FIG. 9, the spacer 33 is formed in a shape smaller by Δa inside the final processing shape of the test piece 1X, and has a high height in the center parallel portion. A step portion f is provided by the dimension i in the vertical direction. For this reason, as shown in FIG. 23, the lower surface 50 'of the cutter 50 is lower than the lowermost part of the test piece blank 1 and the f-face of the spacer 33 so that the cutter 50 does not cut the f-face of the step portion during the cutting process. It is necessary to set it at a higher position, and the lower surface 50 'is set at a position raised h' by the f-plane. Therefore, as shown in FIG. 22, in order to secure h ', f
The H5 dimension is calculated based on the height H3 to the surface, the height H4 of the receiving plate 29, and the H2 dimension described above, and the height position of the cutter 50 is determined. That is, the dimension H5 can be determined by H2 + H3 + H4 + h '.

カッター50の切削位置高さが決定すると切削加工に入
り、第24図に示すようにクランプアーム16の手前側と掴
み部1B,1Cの側部および平行部1Aの側部、コーナR1部を
加工後、反対側、すなわち、クランプ奥側の平行部1Aの
側部およびコーナR1部の加工までを行なう。
When the cutting position height of the cutter 50 is determined, cutting starts, and as shown in FIG. 24, the front side of the clamp arm 16, the side portions of the gripping portions 1B and 1C, the side portions of the parallel portion 1A, and the corner R1 portion are processed. Thereafter, processing is performed up to the opposite side, that is, the side portion of the parallel portion 1A on the back side of the clamp and the corner R1 portion.

ここで、治具の基準面13aは、前述したように受板29
の長さ方向中央部に当たる箇所が断続し、空間となって
いるので、上述した段取り時および切削時にロボット39
およびカッター50との干渉が無く、このため、クランプ
アーム16で隠れた部分を除き、同一の段取り状態で切削
が可能となり、加工寸法精度が安定し、かつ後述する段
取り替え時の試験片素材押し付け時のズレも無くなる。
クランクアーム16によって隠れた掴み部側部の加工は後
述するロボット39による掴み替えの後、実行する。
Here, the reference surface 13a of the jig is connected to the receiving plate 29 as described above.
Since the area corresponding to the center in the length direction is intermittent and a space, the robot 39 is used during setup and cutting described above.
There is no interference with the cutter 50, and therefore, it is possible to perform cutting in the same setup state except for the part hidden by the clamp arm 16, stabilize the processing dimensional accuracy, and press the test specimen material at the time of setup change described later. There is no time gap.
The processing of the side of the gripping portion hidden by the crank arm 16 is executed after the gripping by the robot 39 described later.

以上の動作により、試験片素材1の片側の加工および
反対側の平行部およびコーナR1部の加工が終了するが、
このとき第24図に示すように、上下各1枚の試験片素材
の綾線分には加工バリ51が残る。このバリも自動的に除
去することが全自動加工システムを構築する際の1つの
条件であることは言うまでもない。本実施例ではこの加
工バリを次のようにして自動的に除去する。
Through the above operation, the processing of one side of the test piece blank 1 and the processing of the parallel portion and the corner R1 portion on the opposite side are completed.
At this time, as shown in FIG. 24, processing burrs 51 remain on the twill lines of the upper and lower test piece materials. Needless to say, automatically removing such burrs is one of the conditions when constructing a fully automatic processing system. In this embodiment, the processing burrs are automatically removed as follows.

すなわち、第25図に示すように、中央ホルダー52の内
幅に細い鋼鉄ワイヤーを相当数埋め込んだワイヤーブラ
シ53を複数個積み重ね、ホルダー52の中心穴部に段付き
のシャフト54′を通し、座金55、ナット56で固定した特
殊バリ取り工具54を予め用意し、この特殊バリ取り工具
54をアーバー57を介して主軸48に装着し、回転させなが
ら試験片素材1の加工形状に沿ってN方向に押し付けな
がら移動させる。このとき、特殊バリ取り工具54は、第
26図に示すように試験片素材1の加工された面よりX1だ
け内側に食い込ませながら回転、移動させることにより
容易にバリを除去できる。
That is, as shown in FIG. 25, a plurality of wire brushes 53 in which a considerable number of thin steel wires are embedded in the inner width of the central holder 52 are stacked, and a stepped shaft 54 'is passed through the central hole of the holder 52, and the washer is washed. 55, a special deburring tool 54 fixed with nuts 56 is prepared in advance.
54 is mounted on the main shaft 48 via the arbor 57, and is moved while being pressed in the N direction along the processing shape of the test piece blank 1 while rotating. At this time, the special deburring tool 54
As shown in FIG. 26, the burrs can be easily removed by rotating and moving while cutting in the inside of the processed surface of the test piece material 1 by X1.

ここで、特殊バリ取り工具54の積み高さH6は予め記憶
しておき、この高さH6とカッター50による試験片素材1
の加工の際に測定し、記憶した前述した高さH5とを用
い、特殊バリ取り工具54の高さの位置決めを自動的に行
う。このとき、積み重ね高さH6は、加工しようとする各
ステーションの治具に積み重ねられる試験片素材の最大
高さH7を予め分類しておき、このH7より高くセットして
おくことが好ましく、これにより、試験片素材1の積み
高さが低くなっても同一の特殊バリ取り工具でバリの除
去ができる。
Here, the stacking height H6 of the special deburring tool 54 is stored in advance, and the height H6 and the test piece material 1 by the cutter 50 are stored.
The height of the special deburring tool 54 is automatically determined using the above-mentioned height H5 measured and stored at the time of machining. At this time, the stacking height H6 is preferably classified in advance to the maximum height H7 of the test piece material to be stacked on the jig of each station to be processed, and set to be higher than this H7. Even when the stack height of the test piece blank 1 is reduced, the same special deburring tool can remove burrs.

なお、ワイヤーブラシ53を複数枚積み重ねないで、1
個のワイヤーブラシ53でバリの発生した試験片素材1の
上下2通りに分けて移動させ、バリを除去することも当
然可能であり、能率の問題である。また、このワイヤー
ブラシは第26図に示すように、使用頻度が増すにつれて
上下のワイヤー部分がめくれあがって、中間のワイヤー
ブラシとの間で段差が生じ、バリが取りにくくなること
も考えられるが、これに対しては他の切削工具と同様、
使用回数から寿命時間を見極めて、NC工作機械の工具収
納マガジンに複数本準備しておき管理することで解決で
きる。
Note that without stacking a plurality of wire brushes 53,
It is naturally possible to move the test piece blank 1 in which the burrs are generated by two wire brushes 53 in two different directions, to remove the burrs, which is a problem of efficiency. Also, as shown in Fig. 26, as the frequency of use of this wire brush increases, the upper and lower wire parts are turned up, causing a step between the wire brush and the intermediate wire brush, making it difficult to remove burrs. For this, like other cutting tools,
The problem can be solved by determining the life time from the number of uses and preparing and managing multiple tools in the tool storage magazine of the NC machine tool.

バリ取りが完了すると第27図に示すように、シリンダ
28のロッド28′が矢印U′方向に降下し、第2図および
第3図に示したリミットスイッチ34の接触子34′に受板
29の下面29bに取り付けられた接触板35が接触した時点
でリミットスイッチ34から完了信号を出す。この信号を
受けて1対のクランプアーム16は第2図に示したB方向
に開の状態で回転し、1対のリミットスイッチ27に接触
した状態で旋回を終了し、リミットスイッチ27から完了
信号を出す。第28図はこのクランプアーム16の開方向へ
の旋回完了状態を示す。
When deburring is completed, as shown in Fig. 27, the cylinder
The rod 28 'of FIG. 28 descends in the direction of the arrow U', and the contact plate 34 'of the limit switch 34 shown in FIGS.
When the contact plate 35 attached to the lower surface 29b of the 29 makes contact, a completion signal is output from the limit switch 34. In response to this signal, the pair of clamp arms 16 rotate in the open state in the direction B shown in FIG. 2 and finish turning when in contact with the pair of limit switches 27. Put out. FIG. 28 shows a state in which the turning of the clamp arm 16 in the opening direction is completed.

次にロボット39が第29図に示すように試験片素材1の
方向に移動し、試験片1およびスペーサ33を爪40a〜40d
により同時に把持する。ロボット39は一旦、退避し、第
30図に示すようにロボットハンド40部を矢印M方向に18
0゜回転させる。
Next, the robot 39 moves in the direction of the test piece blank 1 as shown in FIG. 29, and holds the test piece 1 and the spacer 33 with the claws 40a to 40d.
To hold at the same time. The robot 39 temporarily evacuates,
30 Move the robot hand 40 in the direction of arrow M as shown in FIG.
Rotate 0 °.

次にこの状態で、試験片素材1およびスペーサ33を前
述の第14図および第15図に示したように矢印F方向に移
動させ、治具の受板29上に移載する。この後、同じく前
述の第16図に示したようにロボット爪40c,40dが試験片
素材1を開放し、第17図に示したようにロボット39はG
方向に退避し、完了信号を出す。この信号を受けて1対
のクランプアーム16が第2図に示した矢印B′方向に閉
の状態で旋回し、1対のリミットスイッチ26と接触して
完了信号を送る。
Next, in this state, the test piece blank 1 and the spacer 33 are moved in the direction of the arrow F as shown in FIGS. 14 and 15, and are transferred onto the receiving plate 29 of the jig. Thereafter, the robot claws 40c and 40d release the test piece material 1 as shown in FIG. 16 described above, and as shown in FIG.
Retreat in the direction and issue a completion signal. Receiving this signal, the pair of clamp arms 16 are turned in the closed state in the direction of arrow B 'shown in FIG. 2, and contact the pair of limit switches 26 to send a completion signal.

次にこの完了信号を受けて、ロボット39は第31図に示
すようにロボットハンドの爪40c側に具備された押し付
け板45が試験片素材1の加工された平行部1Aの側部に係
合し、試験片を治具のボディ13の基準面13aに押し付け
るようV方向に移動し、この押し付け状態を維持しつつ
動作の完了信号を送る。次にこの信号を受けて、治具側
は第32図に示すように1対のシリンダ28のロッド28′が
矢印U方向に上昇し、試験片素材1は押し付け板により
治具基準面13aに密着したまま、スペーサ33を介してク
ランプアーム16と受板29との間で締付けられ、前述した
のと同様にシリンダ28の設定圧力に達したときに上昇を
終了し、完了信号を送る。
Next, upon receiving the completion signal, the robot 39 engages the pressing plate 45 provided on the claw 40c side of the robot hand with the side of the processed parallel portion 1A of the test piece material 1 as shown in FIG. Then, the test piece is moved in the V direction so as to be pressed against the reference surface 13a of the jig body 13, and an operation completion signal is sent while maintaining the pressed state. Next, in response to this signal, on the jig side, as shown in FIG. 32, the rods 28 'of the pair of cylinders 28 rise in the direction of the arrow U, and the test piece material 1 is pressed against the jig reference surface 13a by the pressing plate. While being in close contact with each other, the clamp arm 16 is clamped between the clamp arm 16 and the receiving plate 29 via the spacer 33. When the pressure reaches the set pressure of the cylinder 28 in the same manner as described above, the ascending is finished, and a completion signal is sent.

ここで、押し付け板45が係合する試験片素材1の平行
部1Aの側部は前述したように加工済みであるので、押付
板45は全ての試験片素材側部に同時に係合し、試験片素
材1を押し付ける。このため、押し付け時の試験片素材
1のズレは発生せず、所定の形状の切削が可能となる。
Here, since the side of the parallel portion 1A of the test piece material 1 with which the pressing plate 45 is engaged has been processed as described above, the pressing plate 45 is simultaneously engaged with all the test piece material side portions, and the test is performed. Press the piece material 1. For this reason, the displacement of the test piece blank 1 at the time of pressing does not occur, and cutting of a predetermined shape can be performed.

ロボット39は上昇の完了信号を受けて試験片素材1か
ら離れ、前述の第20図に示したように退避位置へ向かっ
て移動する。ここで、治具上における試験片素材1の状
態は前述した第30図に示したロボットハンドの180゜の
回転により、第33図に示すように加工済みの掴み部1B,1
Cの側部1B1,1C1が治具の基準面13a側に締付けられてお
り、未加工部の掴み部1B,1Cの側部1B2,1C2が加工でき
るように手前側に位置している。
The robot 39 receives the completion signal of the ascent and separates from the test piece blank 1, and moves toward the retreat position as shown in FIG. Here, the state of the test piece material 1 on the jig is obtained by rotating the robot hand shown in FIG. 30 by 180 ° as shown in FIG.
The side portions 1B1 and 1C1 of C are fastened to the reference surface 13a side of the jig, and are located on the near side so that the side portions 1B2 and 1C2 of the grip portions 1B and 1C of the unprocessed portion can be processed.

この後の加工は前述のカッター50により手前側の掴み
部側部1B2,1C2の加工を行ない、前述した特殊バリ取り
工具54によるバリを除去後、前述の第29図に示したよう
にロボット39が完成した試験片1Xおよびスペーサ33を把
持して治具から搬出し、完了信号を出す。治具側はこの
信号を受けてクランプアーム16が第2図に示したB方向
の開状態に旋回し、次の試験片素材の搬入待ちの状態と
なる。
In the subsequent processing, the gripping side portions 1B2 and 1C2 on the front side are processed by the above-described cutter 50, and after removing the burr by the above-described special deburring tool 54, the robot 39 is moved as shown in FIG. Grips the completed test piece 1X and the spacer 33, carries it out of the jig, and issues a completion signal. In response to this signal, the jig rotates the clamp arm 16 to the open state in the direction B shown in FIG. 2, and waits for the next test piece material to be carried in.

以下、前述の作業のステップを繰り返すことにより試
験片の加工が繰り返し自動的に行われる。
Hereinafter, the processing of the test piece is repeatedly and automatically performed by repeating the above-described steps of the operation.

なお、以上の動作において、試験片素材1の切削中、
切粉が発生する。本実施例では、クランプアーム16は垂
直方向に固定とし、受板29を移動可能とするクランプ形
態を取ることにより、切削切粉は下方に出来た空間に落
ち、切削油の連続放出により容易に治具外へ流される。
切削切粉の留まりによる治具動作の不良は自動化する上
で大きな問題の1つであり、この構成も試験片加工の自
動化を可能にするポイントの1つとなっている。なお、
治具の各面は、例えば第1図の端面13cに示すようにで
きるだけ傾斜させ、切削切粉の排除を容易にしている。
In the above operation, during cutting of the test piece material 1,
Chips are generated. In this embodiment, the clamp arm 16 is fixed vertically and the clamp plate 16 is movable, so that the cutting chips fall into the space formed below and are easily discharged by the continuous discharge of the cutting oil. It is washed out of the jig.
Jig operation failure due to swarf of cutting chips is one of the major problems in automation, and this configuration is also one of the points that enable automation of test piece processing. In addition,
Each surface of the jig is inclined as much as possible, for example, as shown by an end surface 13c in FIG. 1, to facilitate the removal of cutting chips.

また、ロボッド39から治具に試験片素材を搬入、搬出
するとき、ロボットと治具の干渉は可能な限り避けなけ
ればならない。本実施例ではクランプ手段を1対の開閉
可能なクランプアーム16で構成し、試験片素材の搬入、
搬出時にクランプアームを開状態にしておくので、ロボ
ットとクランプ手段との干渉を回避し、安全に試験片の
自動加工を遂行できる。
When loading and unloading the test piece material from the robot 39 to the jig, interference between the robot and the jig must be avoided as much as possible. In the present embodiment, the clamp means is constituted by a pair of openable and closable clamp arms 16 for loading the test piece material,
Since the clamp arm is kept open at the time of unloading, interference between the robot and the clamping means can be avoided, and the automatic processing of the test piece can be performed safely.

自動加工システム 次に、本発明の自動治具を含む自動加工システムの一
実施例を第34図により説明する。第34図は自動加工シス
テムで行われる各工程をステップS1〜S19で示してい
る。
Automatic Processing System Next, an embodiment of the automatic processing system including the automatic jig of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 34 shows steps performed in the automatic processing system in steps S1 to S19.

ステップS1〜S6までは対象となる試験片素材1の自動
溶断および自動打ち抜き工程を示す。まず厚板または薄
板の試験片素材材料を受入れ(ステップS1)た後、厚板
の場合は自動溶断、薄板の場合は自動打ち抜きを行ない
(ステップS2)、核印機により核印を行なう(ステップ
S3)。次に1個単位に吸着パットで搬送され(ステップ
S4)、順次パレットに収納される(ステップS5)。な
お、パレットの底部には予めスペーサ33が自動的に収納
されている。次に一定の試験片素材1が収納されるとパ
レットごとにコンベア上に流れる(ステップS6)。
Steps S1 to S6 show an automatic fusing and automatic punching process of the target test piece material 1. First, after receiving a thick or thin test piece material (Step S1), automatic cutting is performed for thick plates and automatic punching is performed for thin plates (Step S2), and a nuclear stamp is performed by a nuclear stamping machine (Step S1).
S3). Next, they are transported by suction pads one by one (step
S4), and are sequentially stored on the pallet (step S5). The spacer 33 is automatically stored in advance at the bottom of the pallet. Next, when a certain test piece material 1 is stored, it flows on a conveyor for each pallet (step S6).

ステップS7〜S15は本発明の治具を用いた試験片素材
の機械加工工程を示す。ロボット39により試験片素材1
およびスペーサ33を取り出して把持し(ステップS7)、
本発明の治具上に移載し、押し付け板45で試験片素材1
を治具の基準面13aへ押し付けながらクランプを行なう
(ステップS8)。次にタッチセンサー49により試験片素
材1の治具上の高さ位置を測定し(ステップS9)、カッ
ター50の試験片素材1に対する高さ方向に突き出し量を
決定後、切削を行なう(ステップS10)。次に切削後の
試験片素材1の上下各1枚のバリ取りを特殊ばり取り工
具54で行ない(ステップS11)、ロボットにより試験片
1およびスペーサ33を治具より搬出し、ロボットバンド
40を180゜回転させて試験片素材1の向きを反対にする
(ステップS12)。再び治具上に試験片素材1およびス
ペーサ33を移載し(ステップS13)、押し付け板45によ
り試験片1の平行部を押した状態でクランプを行ない
(ステップS14)、未加工の掴み部側部1B2,1C2をカッ
ター50により加工後、特殊バリ取り工具54によりバリを
除去する(ステップS14)。次にロボットにより完成し
た試験片1Xをパレットに移載する(ステップS16)。
Steps S7 to S15 show a step of machining a test piece material using the jig of the present invention. Specimen material 1 by robot 39
And take out and hold the spacer 33 (Step S7),
The test piece material 1 was transferred onto the jig of the present invention, and
Is clamped while pressing against the reference surface 13a of the jig (step S8). Next, the height position of the test piece material 1 on the jig is measured by the touch sensor 49 (step S9), and after the amount of protrusion of the cutter 50 with respect to the test piece material 1 in the height direction is determined, cutting is performed (step S10). ). Next, a single deburring tool 54 is used to remove the upper and lower ones of the test piece material 1 after cutting (step S11), and the test piece 1 and the spacer 33 are carried out of the jig by a robot.
The specimen 40 is rotated 180 ° to reverse the direction of the test piece blank 1 (step S12). The test piece material 1 and the spacer 33 are transferred onto the jig again (step S13), and the clamp is performed while the parallel portion of the test piece 1 is pressed by the pressing plate 45 (step S14), and the unprocessed gripping portion side After processing the parts 1B2 and 1C2 with the cutter 50, the burrs are removed by the special deburring tool 54 (step S14). Next, the test piece 1X completed by the robot is transferred to a pallet (step S16).

ステップS17〜S19は自動試験工程を示す。加工済みの
試験片1Xを積んだパレットはコンベア上を流れ(ステッ
プS17)、試験片の洗浄を行ない(ステップS18)、試験
機に投入される(ステップS19)。
Steps S17 to S19 show an automatic test process. The pallet loaded with the processed test pieces 1X flows on the conveyor (step S17), cleans the test pieces (step S18), and is put into the testing machine (step S19).

以上のように、本発明の自動治具を試験片の自動加工
ラインに組み込んで初めて全自動システムが構成できる
ものである。
As described above, a fully automatic system can be configured only by incorporating the automatic jig of the present invention into an automatic processing line for test pieces.

変形実施例 なお、本実施例では、試験片素材のクランプ時の駆動
源として油圧シリンダを使用しているが、空圧を利用し
たエアーシリンダでも同様の目的は達せられるし、また
第35図に示すように、シリンダのロッド28′にラックを
成形しておき、これに噛み合うピニオン58を軸受59およ
び継手60を介してモータ61により回転せしめ、ロッド2
8′に固定された受板29を上昇、加工させても同様の目
的が達せられる。ただし、この場合はモータの駆動力で
クランプ力を保持するため、ブレーキ手段が必要であ
り、また容量が大きくかつ治具廻りのスペースが広くな
る難点がある。
Modified Example In this example, a hydraulic cylinder is used as a drive source when clamping the test piece material, but the same purpose can be achieved by an air cylinder using pneumatic pressure. As shown, a rack is formed on a rod 28 'of a cylinder, and a pinion 58 meshing with the rack is rotated by a motor 61 via a bearing 59 and a joint 60, and the rod 2
The same purpose can be achieved by raising and processing the receiving plate 29 fixed to 8 '. However, in this case, since the clamping force is held by the driving force of the motor, a braking means is required, and the capacity is large and the space around the jig is widened.

一方、本実施例では、試験片素材の積み高さの変化に
対応し、かつ切削切粉の排除を目的に受板29を昇降さ
せ、試験片素材を下から上は押し上げてクランプする方
式としたが、これについても第36図に示すように、治具
の上部に固定したアーム62にシリンダ28を取付け、シリ
ンダロッド28′の先端にクランプ用の当て板63を固定し
て上昇、降下させることによりクランプは押し下げ方式
となり、この方法でも充分目的は達せられる。ただし、
前述の切削切粉排除の問題については、下側の受板29が
固定のため、切粉が溜まりがちとなる欠点がある。また
シリンダ28およびアーム62が固定のため、試験片素材を
ロボットで治具に搬入するとき、干渉することも考えら
れ、この点でアーム62を回転可能とした前述の実施例の
ほうが優れている。
On the other hand, in the present embodiment, a method is used in which the receiving plate 29 is raised and lowered in order to cope with a change in the pile height of the test piece material and to remove cutting chips, and the test piece material is pushed up from the bottom and clamped. However, as shown in FIG. 36, as shown in FIG. 36, the cylinder 28 is attached to the arm 62 fixed to the upper part of the jig, and the clamp plate 63 is fixed to the tip of the cylinder rod 28 'to ascend and descend. As a result, the clamp becomes a push-down type, and this method can sufficiently achieve the purpose. However,
Regarding the problem of cutting chips removal described above, there is a drawback that chips tend to accumulate because the lower receiving plate 29 is fixed. In addition, since the cylinder 28 and the arm 62 are fixed, when the test piece material is carried into the jig by the robot, interference may be considered. In this respect, the above-described embodiment in which the arm 62 is rotatable is superior. .

また第37図に示すように機能を持つ治具機能も充分考
えられる。すなわち、前述した実施例では試験片素材を
クランプする際のズレや落下防止に対してロボットハン
ドの一部にバネを使用した押し付け板を具備してシリン
ダの上昇時、押し付け力を保持する構成としたが、第37
図に示すようにシリンダ64の先端に押し板65を取付け、
矢印bおよびb′方向に移動するようにすれば試験片素
材1の押し付け可能である。また、クランプ方式も治具
の他端にシャフト65を介して矢印dおよびd′方向に旋
回、固定可能なアーム66を具備し、このアーム66の上部
にシリンダ67を1対取付け、このシリンダ67のロッド6
7′を矢印gおよびg′方向に移動することで試験片素
材1のクランプが可能となる。しかし、このような機構
を具体化する場合、治具に付随する部品、配管、駆動源
などの占めるスペースが必要となるので、この点を念頭
においた設計が必要となる。
Also, a jig function having a function as shown in FIG. 37 can be sufficiently considered. That is, in the above-described embodiment, a configuration is provided in which a pressing plate using a spring is provided on a part of the robot hand to hold the pressing force when the cylinder is lifted in order to prevent displacement and drop when clamping the test piece material. But the 37th
Attach the push plate 65 to the tip of the cylinder 64 as shown in the figure,
By moving in the directions of the arrows b and b ', the test piece blank 1 can be pressed. The clamp system also includes an arm 66 which can be turned and fixed in the directions of arrows d and d 'via a shaft 65 at the other end of the jig, and a pair of cylinders 67 is mounted on the upper part of the arm 66. Rod 6
By moving 7 'in the directions of arrows g and g', the test piece blank 1 can be clamped. However, when realizing such a mechanism, a space occupied by components, piping, a driving source, and the like accompanying the jig is required, and a design taking this point into consideration is required.

一方、上述した実施例では、治具動作の終了確認をと
リミットスイッチや油圧の圧力スイッチを用いて信号を
とり出す方法をとったが、第38図に示すような近接スイ
ッチ68によりクランプアーム16の旋回範囲をΔmで検出
する方法、あるいは第39図に示す光電スイッチ69による
方法、あるいは第40図に示すフレキシブル接触子nを有
するマイクロスイッチ70を使用する方法でも同様の目的
が達せられる。また、試験片素材の搬出入については、
前述のロボットに代り、マニュプレータまたは直線、回
転、揺動機能を単独あるいは組み合わせて駆動する装置
で実施することも充分考えられる。
On the other hand, in the above-described embodiment, the method of confirming the end of the jig operation and taking out the signal by using the limit switch and the hydraulic pressure switch is employed, but the clamp arm 16 is provided by the proximity switch 68 as shown in FIG. The same object can be achieved by a method of detecting the turning range of Δm by Δm, a method using a photoelectric switch 69 shown in FIG. 39, or a method using a microswitch 70 having a flexible contact n shown in FIG. Also, for loading and unloading of test specimen material,
Instead of the above-mentioned robot, it is fully conceivable to implement the present invention using a manipulator or a device that drives the linear, rotational, and oscillating functions alone or in combination.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、高さ方向の少なくとも上方部分の幅
方向寸法を試験片の仕上げ寸法より小さくしたスペーサ
を、治具の受板と試験片素材との間に配置したので、試
験片素材を積み重ねて載せた状態で試験片素材を自動で
切削及びバリ取り処理することが可能となる。
According to the present invention, since the spacer in which the width dimension of at least the upper part in the height direction is smaller than the finished dimension of the test piece is arranged between the receiving plate of the jig and the test piece material, the test piece material is It is possible to automatically cut and deburr the test piece materials while being stacked and mounted.

また、このように試験片素材の自動切削及びバリ取り
処理が可能となることを基本とし、加工部位および厚み
の異なる平型試験片に対して標準化した複数の治具を汎
用のNC工作機械に配置し、試験片素材の搬入、切削、搬
出に対しての治具動作の自動化を可能としたので、種々
の平型試験片の機械加工を人手を介在せずに自動的に行
うことが可能となり、またこの自動治具をラインの中に
組み込むことにより平型試験片の加工システムの自動化
が可能となる。
In addition, based on the fact that automatic cutting and deburring processing of the test piece material are possible in this way, a plurality of jigs standardized for flat test pieces with different machining sites and thicknesses can be used for general-purpose NC machine tools. It is possible to automate the jig operation for loading, cutting, and unloading of test specimen material by arranging, so that various flat test specimens can be automatically machined without human intervention. By incorporating this automatic jig into the line, it becomes possible to automate the processing system for flat type test pieces.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例による自動治具の部分断面正
面図であり、第2図は第1図に示した自動治具の平面図
であり、第3図は胴自動治具の部分断面側面図であり、
第4図は平型試験片の斜視図であり、第5図〜第7図は
平型試験片の形状および加工部位を示す説明図であり、
第8図はスペーサの平面図であり、第9図は第8図のJ
−J線断面図であり、第10図は複数の治具をNC工作機械
のテーブル上に配置した状態の平面図であり、第11図は
第10図のP方向から見た側面図であり、第12図はロボッ
トの外姿図であり、第13図は第12図のQ方向から見た図
であり、第14図は治具に試験片素材を移載する状態を示
す図であり、第15図は第14図のR方向から見た図であ
り、第16図〜第20図は試験片素材をクランプするまでの
工程を示す図であり、第21図は試験片素材の積み重ね高
さの計測方向を示す図であり、第22図はカッターの試験
片素材に対する突き出し量を決定する方法を示す図であ
り、第23図はスペーサに対するカッターの先端の位置を
説明する図であり、第24図は加工前半における試験片素
材の形状とバリの状態を示す図であり、第25図および第
26図は加工バリの除去工程を示す図であり、第27図〜第
33図は治具の基準面側に位置していた掴み部をロボット
による掴み換えの後、加工するまでの各工程を示す図で
あり、第34図は本発明の一実施例による平型試験片の自
動加工システムの各工程を示す加工ステップ図であり、
第35図〜第37図はそれぞれ本発明の他の実施例による自
動治具を示す図であり、第38図〜第40図はマイクロスイ
ッチに代わるセンサーを用いた本発明の他の実施例を示
す図であり、第41図〜第44図は従来の試験片加工装置を
示す図であり、第45図〜第48図は他の従来の試験片加工
装置を示す図である。 符号の説明 1……試験片素材 13……ボディ 13a……基準面 16……クランプアーム 26,27……リミットスイッチ 28……シリンダ 29……受板 33……スペーサ 34……リミットスイッチ 39……ロボット 40……ロボットハンド 45……押し付け板 46a,46b,46c……逃げ溝 47……圧力スイッチ 49……タッチセンサー 50……カッター 54……特殊バリ取り工具
FIG. 1 is a partial sectional front view of an automatic jig according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the automatic jig shown in FIG. 1, and FIG. It is a partial cross-sectional side view,
FIG. 4 is a perspective view of a flat test piece, and FIGS. 5 to 7 are explanatory views showing the shape and processing portion of the flat test piece.
FIG. 8 is a plan view of the spacer, and FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line J, FIG. 10 is a plan view showing a state in which a plurality of jigs are arranged on a table of an NC machine tool, and FIG. 11 is a side view seen from the direction P in FIG. , FIG. 12 is an external view of the robot, FIG. 13 is a view seen from the Q direction in FIG. 12, and FIG. 14 is a view showing a state where the test piece material is transferred to a jig. , FIG. 15 is a view from the R direction of FIG. 14, FIG. 16 to FIG. 20 are views showing steps until the test piece material is clamped, and FIG. FIG. 22 is a diagram showing a measurement direction of height, FIG. 22 is a diagram showing a method of determining the amount of protrusion of the cutter with respect to the test piece material, and FIG. 23 is a diagram explaining the position of the tip of the cutter with respect to the spacer. FIG. 24 is a diagram showing the shape of the test piece material and the state of burrs in the first half of processing, and FIG. 25 and FIG.
FIG. 26 is a view showing a process of removing processing burrs, and FIGS.
FIG. 33 is a diagram showing each process from the gripping portion located on the reference surface side of the jig to the machining after the gripping portion is changed by the robot, and FIG. 34 is a flat type test according to an embodiment of the present invention. It is a processing step diagram showing each process of the automatic piece processing system,
FIGS. 35 to 37 are diagrams showing an automatic jig according to another embodiment of the present invention. FIGS. 38 to 40 show another embodiment of the present invention using a sensor instead of a microswitch. FIG. 41 to FIG. 44 are views showing a conventional test piece processing apparatus, and FIGS. 45 to 48 are views showing another conventional test piece processing apparatus. Description of reference numerals 1 ... Test piece material 13 ... Body 13a ... Reference surface 16 ... Clamp arm 26, 27 ... Limit switch 28 ... Cylinder 29 ... Receiving plate 33 ... Spacer 34 ... Limit switch 39 ... … Robot 40 …… Robot hand 45 …… Pressing plates 46a, 46b, 46c …… Escape groove 47 …… Pressure switch 49 …… Touch sensor 50 …… Cutter 54 …… Special deburring tool

フロントページの続き (72)発明者 根津 裕司 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 上篠 良男 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 折本 佐平 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 前田 孝三 広島県福山市鋼管町1番地 日本鋼管株 式会社内 (72)発明者 土屋 茂 広島県福山市鋼管町1番地 日本鋼管株 式会社内 (56)参考文献 特開 平1−252330(JP,A) 特開 昭61−17936(JP,A) 実開 昭51−35185(JP,U) 実開 平1−77938(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 1/28 Continued on the front page (72) Inventor Yuji Nezu 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Yoshio Uesino 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Hitachi, Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor Sapphiri Orimoto 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kozo Maeda 1, Kobecho, Fukuyama, Japan Japan Within Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Shigeru Tsuchiya 1 Kokancho, Fukuyama-shi, Hiroshima Japan Kokan Co., Ltd. (56) References JP-A 1-225230 (JP, A) JP-A 61-17936 (JP) , A) Shokai Sho 51-35185 (JP, U) Shokai Hei 1-77938 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 1/28

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の平型試験片素材を積み重ねて載せる
受板と、前記受板上に積み重ねて載せた試験片素材を垂
直方向にクランプするクランプ手段と、前記クランプ手
段の各種の動作完了を検出する検出手段と、試験片素材
を前記受板上に載せ、前記クランプ手段で締め付ける過
程で試験片の一方の側部が係合し、試験片の側部を揃え
る垂直な基準面を備えたボディと、前記受板と試験片素
材との間に配置され、高さ方向の少なくとも上方部分の
幅方向寸法を試験片の仕上げ寸法より小さくしたスペー
サとを有することを特徴とする平型試験片加工用の自動
治具。
1. A receiving plate on which a plurality of flat test piece materials are stacked and mounted, a clamp means for vertically clamping the test piece materials stacked and mounted on the receiving plate, and completion of various operations of the clamp means And a vertical reference surface for aligning the side of the test piece with one side of the test piece being engaged in the process of placing the test piece material on the receiving plate and tightening with the clamp means. Flat body test, comprising a body disposed between the receiving plate and the test piece material, the spacer having a width dimension of at least an upper portion in a height direction smaller than a finished dimension of the test piece. Automatic jig for one side processing.
【請求項2】請求項1記載の平型試験片加工用の自動治
具において、前記ボディの垂直な基準面が受板の長さ方
向中央部に当たる部分で断続し、ボディのその部分に空
間を設けたことを特徴とする自動治具。
2. An automatic jig for processing a flat test piece according to claim 1, wherein a vertical reference surface of said body is interrupted at a portion corresponding to a central portion in a longitudinal direction of a receiving plate, and a space is provided in said portion of said body. An automatic jig characterized by being provided with:
【請求項3】請求項1記載の平型試験片加工用の自動治
具において、前記クランプ手段を前記受板の上方で垂直
方向に固定のクランプ部材で構成し、かつ前記受板を垂
直方向に移動可能とし、受板の上昇により固定のクラン
プ部材との間で試験片素材をクランプすることを特徴と
する自動治具。
3. An automatic jig for processing a flat test piece according to claim 1, wherein said clamping means is constituted by a clamp member fixed vertically above said receiving plate, and said receiving plate is mounted in a vertical direction. An automatic jig characterized in that the test piece material is clamped to a fixed clamp member by raising a receiving plate.
【請求項4】請求項1記載の平型試験片加工用の自動治
具において、前記受板を前記ボディに対して垂直方向に
移動可能に設け、かつ前記クランプ手段を1対の開閉可
能なクランプアームで構成し、前記検出手段は、前記1
対のクランプアームの開閉動作を検出する第1の検出手
段と、前記受け板の降下動作を検出する第2の検出手段
と、前記受板の上昇動作時に該受板と前記クランプアー
ムとで与えられるクランプ力を検出する第3の検出手段
とを含むことを特徴とする自動治具。
4. An automatic jig for processing a flat test piece according to claim 1, wherein said receiving plate is provided movably in a vertical direction with respect to said body, and said clamp means is capable of being opened and closed by a pair. A clamp arm, wherein the detecting means
First detecting means for detecting the opening / closing operation of the pair of clamp arms, second detecting means for detecting the descending operation of the receiving plate, and the receiving plate and the clamp arm when the receiving plate is raised. And a third detecting means for detecting a clamping force to be applied.
【請求項5】請求項1記載の平型試験片加工用の自動治
具において、前記クランプ手段で試験片素材を締め付け
るとき試験片素材の側部を前記ボディの垂直な基準面を
押し付けておくための試験片素材の最高積み重ね高さよ
りも高い係合部分を有する押し付け手段をさらに設けた
ことを特徴とする自動治具。
5. An automatic jig for processing a flat test piece according to claim 1, wherein a side portion of the test piece material is pressed against a vertical reference surface of said body when said test piece material is tightened by said clamping means. An automatic jig further provided with a pressing means having an engaging portion higher than a maximum stacking height of test piece materials for the test.
【請求項6】圧延鋼材の素材から試験片素材を自動で切
り出しまたは打ち抜く手段と、試験片素材を自動で治具
に搬送し、加工した試験片を前記治具から自動で搬出す
るロボットと、治具から搬出した試験片を自動で試験す
る手段と、前記各手段およびロボット間に試験片素材又
は試験片を搬送する自動搬送手段とを備えた平型試験片
自動加工システムにおいて、 前記ロボットは、高さ方向の少なくとも上方部分の幅方
向寸法を試験片の仕上げ寸法より小さくしたスペーサを
最下部にして、このスペーサの上に複数の試験片素材を
積み重ねて把持する把持手段を有し、 前記治具は、前記ロボットにより把持され搬送された複
数の試験片素材及びスペーサを、スペーサを最下部にし
てこのスペーサの上に複数の試験片素材を積み重ねた状
態で載せる受板と、この受板上に載せた複数の試験片素
材及びスペーサを垂直方向にクランプする手段とを有
し、 前記治具に対し、前記クランプした試験片素材を機械加
工する手段と、機械加工した試験片素材の加工面に出た
バリを取り去る手段とを設けたことを特徴とする平型試
験片自動加工システム。
6. A means for automatically cutting or punching a test piece material from a rolled steel material, a robot for automatically transporting the test piece material to a jig, and automatically carrying out a processed test piece from the jig; A flat test piece automatic processing system comprising means for automatically testing a test piece carried out of a jig, and automatic transfer means for transferring a test piece material or a test piece between each of the means and the robot; A gripping means for stacking and gripping a plurality of test piece materials on the spacer, with a spacer having a width dimension of at least an upper portion in the height direction smaller than a finished dimension of the test piece at the lowermost portion, The jig is prepared by stacking a plurality of test piece materials and spacers held and transported by the robot, with the spacers at the lowermost portion and a plurality of test piece materials stacked on the spacers. A receiving plate, and means for vertically clamping a plurality of test piece materials and spacers placed on the receiving plate, and means for machining the clamped test piece material with respect to the jig; Means for removing burrs on the machined surface of the machined test piece material.
【請求項7】複数の平型試験片素材を、高さ方向の少な
くとも上方部分の幅方向寸法が試験片の仕上げ寸法より
小さいスペーサを介して受板上に積み重ねて載せ、これ
ら試験片素材を垂直方向にクランプした後、カッターの
下端を試験片の最下面より低く、前記スペーサの試験片
の仕上げ寸法より小さい部分の最下部より高くなるよう
に設定し、このカッターで試験片素材の側部を加工した
後、同様にバリ取り工具の下端の高さを設定し、試験片
素材の加工面に出たバリを除去することを特徴とする平
型試験片の自動加工方法。
7. A plurality of flat test piece materials are stacked and mounted on a receiving plate via a spacer having a width dimension of at least an upper portion in a height direction smaller than a finish dimension of the test piece, and the test piece materials are stacked. After clamping in the vertical direction, the lower end of the cutter is set lower than the lowermost surface of the test piece and higher than the lowermost portion of the spacer smaller than the finished dimension of the test piece. A method for automatically processing a flat test piece, comprising setting the height of the lower end of a deburring tool after processing the same, and removing burrs on the processing surface of the test piece material.
【請求項8】長さ方向両側に位置する第1の幅の掴み部
および前記掴み部の間に位置する第1の幅より狭い第2
の幅の平行部を各々有する複数の平型試験片に加工する
ための複数の試験片素材を、高さ方向の少なくとも上方
部分の幅方向寸法が試験片の仕上げ寸法より小さいスペ
ーサを介して受板上に積み重ねて載せ、これら試験片素
材の前記掴み部の一方の側部を垂直な基準面に押し付け
ながら試験片素材を垂直方向にクランプし、この状態で
試験片素材の反基準面側の全側部と基準面側の前記平行
部の側部とを加工すると共に、加工面に出たバリを除去
し、次いで試験片素材を反転して前記加工およびバリ取
りされた平行部の側部に押し付け手段を係合することに
より、前記加工およびバリ取りされた掴み部の他方の側
部を前記垂直な基準面に押し付けながら試験片素材を垂
直方向にクランプし、この状態で試験片素材の残りの側
部を加工し、バリを除去することを特徴とする平型試験
片の自動加工方法。
8. A grip having a first width located on both sides in the longitudinal direction and a second narrower than the first width located between the grips.
A plurality of test specimen materials for processing into a plurality of flat test specimens each having a parallel portion having a width of about 10 mm are received via spacers in which the width dimension of at least the upper part in the height direction is smaller than the finished dimension of the test specimen. The test piece material is clamped in a vertical direction while pressing one side of the grip portion of the test piece material against a vertical reference surface, and the test piece material is clamped in a vertical direction in this state. All the side portions and the side portions of the parallel portion on the reference surface side are processed, and burrs on the processing surface are removed, and then the test piece material is turned over to turn the side portions of the processed and deburred parallel portions. By pressing the other side of the machined and deburred gripping portion against the vertical reference surface, the test piece material is clamped in the vertical direction by pressing the gripping portion to the vertical reference plane. Machine the remaining sides and burrs Automatic method for processing a flat test piece, and removing.
【請求項9】高さ方向の少なくとも上方部分の幅方向寸
法を試験片の仕上げ寸法より小さくしたことを特徴とす
る請求項1記載の平型試験片加工用の自動治具に用いる
スペーサ。
9. The spacer used in an automatic jig for processing a flat test piece according to claim 1, wherein a width direction dimension of at least an upper portion in a height direction is smaller than a finished size of the test piece.
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