JP3971537B2 - 自動ホーニングシステムの加工セルおよび自動ホーニングシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動ホーニングシステムの加工セルおよび自動ホーニングシステムに関し、さらに詳細には、ワーク搬送路に沿って工作物を所定間隔をもって順次搬送するとともに、この工作物に対して、ワーク搬送路の途中箇所に配置した複数のホーニング盤により順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物（以下、ワークと称する）の径面、例えばワークの内径面を鏡面に仕上げる加工法の一つとしてホーニング加工がある。ホーニング加工においては、ホーニングツールとワークを相対的に浮動の状態におき、ホーニングツールに回転と往復運動を与えるとともに、ホーニングツールの砥石をウェッジまたはコーンにより拡張させながら、ワーク内径面に精密仕上げを行う。
【０００３】
ところで、近年は、自動車部品の内径面など、多量生産品としてのワークの内径面を効率的にホーニング加工する装置として、整列配置された複数のホーニング盤により、所定間隔をもって搬送される工作物に対して順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニングシステムが開発されている。
【０００４】
この種の自動ホーニングシステムは、例えば図２４に示すように、ワーク搬送路ａがループ状に設けられるとともに、このワーク搬送路ａにワーク搬入部ｂ、ワーク加工部ｃおよびワーク搬出部ｄが配列されてなる。
【０００５】
そして、ワーク搬入部ｂにおいて、パーツフィーダ等のワーク供給装置ｅにより整列されて供給されるワークＷは、ロボット装置ｆにより、ワーク搬送路ａの着脱位置Ｐに待機するホーニング治具ｇに取り付けられる。このワークＷが取り付け保持されたホーニング治具ｇは、搬入装置ｈにより下穴計測装置ｉの位置まで送られて、下穴検出装置ｉによりワークＷの被加工穴の下穴内径が検出される。
【０００６】
続いて、このワークＷが保持されたホーニング治具ｇは、ワーク加工部ｃにおいて、トランスファ装置ｊにより、荒加工用ホーニング盤ｋ→第１計測装置ｌ、中加工用ホーニング盤ｍ→第２計測装置ｎ→仕上加工用ホーニング盤ｏ→第３計測装置ｐとタクト送りされるとともに、各装置の位置で位置決めされて、所定のホーニング加工工程が順次自動で実行される。
【０００７】
このようにしてワーク加工部ｃでホーニング加工を完了したワークＷは、ブラシ装置ｑにより清掃された後、ワーク搬出部ｄの搬出装置ｒ、帰還装置ｓおよび押込装置ｔにより着脱位置Ｐまで送られて、再びワーク搬入部ｂのロボット装置ｆにより、第３計測装置ｐの計測結果に従って選別され、良品は良品搬出シュートｕに、また不良品はＮＧシュートｖへ搬出される。
【０００８】
この自動ホーニングシステムは、加工すべき特定のワークＷの形状寸法および加工条件等に対応して特化された専用機として設計され、すべての構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄは、大きな装置フレーム（図示省略）の上に固定的に一体で設置されるとともに、システム全体を一括して制御する制御装置ｘにより駆動される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような特定のワークＷの専用機として設計されたシステム構成では、以下に列挙するような種々の問題があった。
【００１０】
(1) ホーニング加工の工程数は、ワークＷの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるところ、試作段階での下穴形状精度、取代は安定しない。
【００１１】
これがため、すべての構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄが大きな装置フレーム上に固定的に一体で設置され、しかも、システム全体が一つの制御装置ｘにより一括して制御される構成では、最終段階まで工程数の決定ができない。
【００１２】
(2) 同様の理由により、ワークＷの下穴精度に変更があった場合でも、またワークＷに要求される加工精度に変更があっても、工程数は変更できない。
【００１３】
(3) また、同様な理由で、ワークＷの生産数量が予測困難な場合には、投資決定に困難を伴う。
【００１４】
(4) 特定のワークＷの専用機として設計されていることから、その特定ワークＷの生産が無くなると、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用するには、システム全体の機械構成を改造する必要があり、またこのような改造が不可能であれば、システム自体が廃棄処分となってしまい、装置コストが高くつく。
【００１５】
(5) 各構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの装置構造が全体として一つの装置をなす構成であるため、各構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用される研削油タンクなど、各構成装置に共有される装置は大型で別置きとなり、システム全体が複雑で大型化して、装置コストの高騰を招いていた。
【００１６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能な構成を備えた自動ホーニングシステムの構造を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の加工セルは、少なくとも、自動ホーニングシステムのワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤、工作物の加工径を計測する計測装置およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされ、上記制御部は、そのプログラム構成の適宜設定により、加工セルが所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能するように、上記ホーニング盤を制御する構成とされ、上記搬送装置の案内レールが加工セルの設置基準部を構成することを特徴とする。
【００１８】
好適な実施態様として、上記搬送装置は、少なくとも、ワークを収納保持するホーニング治具を載置案内する搬送レールと、この搬送レール上に載置されたホーニング治具を所定位置へタクト送りするワーク移動手段と、このワーク移動手段によりタクト送りされるホーニング治具を前記所定位置に位置決めする位置決め手段とを備えてなる。また、上記搬送装置は、加工工程を完了したワークを収納保持するホーニング治具を載置案内する帰還レールと、この帰還レール上に載置されたホーニング治具を帰還移動するワーク帰還手段とを備えてなる。さらには、少なくとも、上記搬送装置の搬送レールまたは帰還レールが上記ワーク搬送路の直線状部分の一部を構成するように整列して位置決め配置されることにより、上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部が組合せ形成される構造を備える。また、好ましくは、上記搬送装置が、ワーク流れ方向を正逆変更可能な構造を備える。
【００１９】
本発明の自動ホーニングシステムは、共通の機械構造を備えるユニット構造とされた上記加工セルが増減可能に接続配置されて、ワークに対してホーニング加工を施すホーニグ加工部が構成されるとともに、これら複数の加工セルが相互に連動して駆動制御される構成とされていることを特徴とする。
【００２０】
好適な実施態様として、ワーク搬入部を構成する搬入セル、複数の上記加工セル、およびワーク搬出部を構成する搬出セルが直列状に整列配置されてなるとともに、上記ワーク搬送路がループ状または直線状に設けられる。自動ホーニングシステムは、ワークを保持して、上記ワーク搬送路により搬送されるホーニング治具を備え、このホーニング治具は、上記ワーク搬送路上に移動可能に載置される治具ベースと、この治具ベースに三次元方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、この揺動体に取り付けられたワークホルダとを備えてなる。また、上記ワークホルダは、ワークの保持外形に対応した保持部を備えるとともに、上記揺動体に交換可能に取り付けられている。さらに、上記搬入セルおよび搬出セルは、少なくとも、上記ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置を含んでなるユニット構造を備える。
【００２１】
本発明の加工セルを備えた自動ホーニングシステムにおいては、制御装置により、例えば以下の順序で所定のホーニング加工が自動的に連続して行われる。
【００２２】
例えば、ループ状に設けられたワーク搬送路の工作物搬入位置で、搬入セルからなるワーク搬入部により、ワークがワーク搬送路上のホーニング治具に自動セットされる。これにより、ワークはホーニング治具のフローティング構造により三次元方向へ揺動可能に保持される。
【００２３】
ワークがセットされたホーニング治具は、ワーク搬送路を搬送されて、複数の加工セルからなるホーニング加工部のホーニング位置まで自動搬送された後位置決めされ、各加工セルのホーニング盤による所定のホーニング加工が施されるとともに、計測装置によるワーク加工径の計測が行われる。この計測結果は、ワークの良否判定に利用されるとともに、ホーニング盤の制御部へフィードバックされて次のホーニング加工を制御する。
【００２４】
加工後のワークを保持したホーニング治具は、搬出セルからなるワーク搬出部により、ホーニング加工部から搬出されるとともに、上記工作物搬入位置へ帰還搬送される。
【００２５】
この後、再び上記ワーク搬入部により、ホーニング治具からワークが取り出されるとともに、選別されて排出される。
【００２６】
本発明の自動ホーニングシステムは、加工セルが増減可能に接続配置されて、上記ホーニグ加工部が構成されており、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能である。
【００２７】
すなわち、ホーニング加工の工程数は、ワークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代は安定しないところ、本発明の加工セルは、自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、制御部のプログラム構成の適宜設定により、所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能する構成とされていることにより、工程数が早期決定できずとも、後日有効に対応することが可能である。
【００２８】
同様の理由により、ワークの下穴精度に変更があった場合でも、またワークに要求される加工精度に変更があっても、増減可能な加工セルを適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更することができる。
【００２９】
また、同様な理由で、ワークの生産数量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルを含めた多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が容易である。
【００３０】
さらに、加工セルが、ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、増減可能な構成とされていることにより、当初加工対象とされた特定のワークの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用するに際して、そのワークの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加工セルを適宜増減することで有効に対応できる。
【００３１】
また、加工セル自体がユニット構造とされることにより、その構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用される研削油タンクなどはいずれも各加工セルごとに独立で小型となり、各加工セルの本体フレームに装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化する。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明に係る自動ホーニングシステムを図１に示し、このシステムは、ワーク搬送路１に沿ってワークＷ，Ｗ，…を所定間隔毎に連続して搬送するとともに、これらワークＷ，Ｗ，…に対して、順次連続してホーニング加工を施すものである。
【００３４】
上記自動ホーニングシステムは、具体的には、後述するように共通のユニット構造とされた複数台（図示の場合は３台）の加工セルＡ１,Ａ２,Ａ３ の両側に、搬入セルＢと搬出セルＣが直列状に整列配置されてなり、これらセル機Ａ１,Ａ２,Ａ３，Ｂ，Ｃにより、ループ状に設けられた上記ワーク搬送路１、ワーク供給装置２、ワーク搬入出ロボット３、下穴検出装置４、荒加工用の第１ホーニング盤５ａ、荒加工用の第１計測装置６ａ、中加工用の第２ホーニング盤５ｂ、中加工用の第２計測装置６ｂ、仕上加工用の第３ホーニング盤５ｃおよび仕上加工用の第３計測装置６ｃ等の主要部を含めて構成されている。
【００３５】
加工セルＡ１,Ａ２,Ａ３ は、本ホーニングシステムのホーニング加工部を構成するものであって、いずれも上記ホーニング加工部に増減可能に装置される同一つまり共通の機械構造を備えてなり、図２〜図１５に示すように、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１０、単一のホーニング盤５、計測装置６およびこれらを相互に連動して制御する制御部７を含んでなる共通のユニット構造とされている。また、後述するように、制御部７のプログラム構成を適宜設定することにより、第１の加工セルＡ１ が荒加工用、第２の加工セルＡ２ が中加工用、および第３の加工セルＡ３ が仕上加工用として構成されている。
【００３６】
搬送装置１０は、加工すべきワークＷを搬送する搬送部１１と加工後のワークＷを搬送する帰還部１２とからなる。
【００３７】
搬送部１１は、図４〜図８に示すように、搬送レール２１、ワーク移動装置（ワーク移動手段）２２および位置決め装置（位置決め手段）２３とを備えてなり、図３に示すように、ホーニング盤５および計測装置６の下側位置を通過するように構成されるとともに、搬送部基台２４上に設けられている。搬送部１１を構成する搬送レール２１は、後述するように、加工セルＡの設置基準部としても機能するとともに、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造をも備えている。
【００３８】
搬送レール２１は、ワークＷを収納保持するホーニング治具２０を載置案内するもので、図４および図５に示すように、ホーニング治具２０を案内する案内溝２１ａを備えてなる直線状の案内レールの形態とされるとともに、ホーニング盤５の加工位置および計測装置６の計測位置には、後述するように、上記ホーニング治具２０を位置決めするための位置決め装置２３がそれぞれ設けられている。
【００３９】
ワーク移動装置２２は、搬送レール２１上に載置されたホーニング治具２０を所定位置へタクト送りするもので、具体的には、ホーニング治具２０を押圧移動するシリンダ装置から構成され、図示の実施形態においては、一対のエアシリンダ装置２５，２６から構成されている。
【００４０】
第１のエアシリンダ装置２５は、上記搬送レール２１の案内溝２１ａに沿って往復移動可能に設けられた移動台３０と、この移動台３０を往復移動させるエアシリンダ３１とを備えてなる。
【００４１】
上記移動台３０は、ホーニング治具２０を保持する構造（治具ベース保持構造）が前後に所定間隔をもって２箇所設けられており、これら前後両治具ベース保持構造は同一で、具体的には、ホーニング治具２０のパレットまたは治具ベース３５の前後端縁を前後から係合保持する一対の係合爪機構３６、３７を備えてなる。
【００４２】
前側の係合機構３６は、前後両側に傾斜面を有する左右一対の係合爪３６ａ，３６ａと、これら係合爪３６ａ，３６ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリング３６ｂ，３６ｂとから構成されている。これにより、左右一対の係合爪３６ａ，３６ａは、ホーニング治具２０の治具ベース３５の前後両方向への相対的な移動を許容する係合構造とされている。つまり、治具ベース３５が前後両方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の係合爪３６ａ，３６ａは、その前後両側の傾斜面の作用により、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する。
【００４３】
また、後側の係合機構３７は、後側にのみ傾斜面を有する左右一対の係合爪３７ａ，３７ａと、これら係合爪３７ａ，３７ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリング３７ｂ，３７ｂとから構成されている。これにより、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、ホーニング治具２０の治具ベース３５の前方向への相対的な移動のみを許容する係合構造とされている。つまり、治具ベース３５が前方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、その後側の傾斜面の作用により、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する一方、治具ベース３５が後方向へ相対的に移動しようとしても、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、その前側が垂直面となっているため、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力により下降せず、治具ベース３５の相対的な移動を係合阻止する。
【００４４】
上記エアシリンダ３１は、搬送レール２１の下側位置において上記搬送部基台２４に水平に取り付けられるとともに、そのピストンロッド３１ａが、ジョイント３８を介して、上記移動台３０に接続されている。
【００４５】
また、第２のエアシリンダ装置２６は、第１のエアシリンダ装置２６の移動台３０の下側において、上記搬送レール２１の案内溝２１ａに沿って往復移動可能に設けられた移動台４０と、この移動台４０を往復移動させるエアシリンダ４１とを備えてなる。
【００４６】
上記移動台４０は、その前端位置に、ホーニング治具２０の治具ベース３５の後端縁を係合保持する係合爪機構４２を備えてなる。
【００４７】
この係合機構４２は、後側にのみ傾斜面を有する左右一対の係合爪４２ａ，４２ａと、これら係合爪４２ａ，４２ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリング４２ｂ，４２ｂとから構成されている。これにより、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、ホーニング治具２０の治具ベース３５の前方向への相対的な移動のみを許容する構造とされている。つまり、治具ベース３５が前方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、その後側の傾斜面の作用により、弾発スプリング４２ｂ，４２ｂの弾発力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する一方、治具ベース３５が後方向へ相対的に移動しようとしても、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、その前側が垂直面となっているため、弾発スプリング４２ｂ，４２ｂの弾発力により下降せず、治具ベース３５の相対的な移動を係合阻止する。
【００４８】
また、この移動台４０の係合爪機構４２に対応して、上記第１のエアシリンダ装置２５の移動台３０の後端部には、進入凹部３０ａが後方へ開放状に設けられている。これにより、後側の加工セル５における移動台４０の係合機構４２は、この進入凹部３０ａ内に後側から進入して、第１のエアシリンダ装置２５の係合爪機構３７と前後方向に一致して位置することができる構成とされている。
【００４９】
上記エアシリンダ４１は、上記エアシリンダ３１の横方向反対側に設けられており、具体的には、搬送レール２１の下側位置において上記搬送部基台２４に水平に取り付けられるとともに、そのピストンロッド４１ａが、ジョイント４３を介して、上記移動台４０に接続されている。
【００５０】
しかして、上記第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６は、上記エアシリンダ３１、４１が互いに連動して駆動して、搬送レール２１上に載置されたホーニング治具２０を所定位置、つまりホーニング盤５の加工位置と計測装置６の計測位置へタクト送りする。
【００５１】
具体的には、第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１のピストンロッド３１ａ、４１ａが退入位置にあるとき、前側のホーニング治具２０が上記計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ1 位置）にあるとともに、後側のホーニング治具２０が上記ホーニング盤５の加工位置（図５および図６のＱ2 位置）にある。
【００５２】
この状態から、上記両エアシリンダ３１、４１のピストンロッド３１ａ、４１ａが同時に突出動作することにより、前側のホーニング治具２０が、前側の加工セル（この場合は加工セルＡ2 ）の待機位置（図５および図６のＱ3 位置）へタクト送りされるとともに、後側のホーニング治具２０が、上記計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ1 位置）へタクト送りされる。
【００５３】
再び、第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１が退入位置まで退入動作すると、上記両ホーニング治具２０，２０は、その位置に位置決め装置２３により位置決め保持されたまま、上記移動台３０，４０だけが図５および図６に示される位置へ復帰して、第１のエアシリンダ装置２５における後側治具ベース保持構造３６，３７が、加工待機位置（図５および図６のＱ3 位置）に待機するホーニング治具２０の治具ベース３５を係合保持するとともに、前側治具ベース保持構造３６，３７が、ホーニング盤５の加工位置（図５および図６のＱ2 位置）にあるホーニング治具２０の治具ベース３５を係合保持する。一方、第２のエアシリンダ装置２６における係合爪機構４２は、計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ1 位置）にあるホーニング治具２０の治具ベース３５の後側端縁に係合する。
【００５４】
この場合、第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１の退入動作タイミングは、第１のエアシリンダ装置２５のエアシリンダ３１の方が、第２のエアシリンダ装置２６のエアシリンダ４１よりも早く、これにより、第２のエアシリンダ装置２６における係合爪機構４２が上記加工待機位置（図５および図６のＱ3 位置）に待機するホーニング治具２０の治具ベース３５の位置決め手段（逆行防止手段）として機能する。
【００５５】
また、これに関連して、搬送レール２１の適所には、計測位置Ｑ1 、加工位置Ｑ2 および加工待機位置Ｑ3 にホーニング治具２０があるのを検知する近接スイッチ１４５が設けられている。
【００５６】
帰還部１２は、帰還レール４５、ワーク帰還装置（ワーク帰還手段）４６を備えてなり、これらは帰還部基台４８上に設けられている。帰還部１２を構成する帰還レール４５は、後述するように、前記搬送部１１の搬送レール２１と共に加工セルＡの設置基準部としても機能するとともに、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造をも備えている。
【００５７】
帰還レール４５は、加工工程を完了したワークＷを収納保持するホーニング治具２０を載置案内するもので、図９および図１０に示すように、ホーニング治具２０を案内する案内溝４５ａを備えてなる直線状の案内レールの形態とされており、図示の実施形態においては、ワーク帰還装置４６の案内走行面を兼備する。
【００５８】
ワーク帰還装置４６は、帰還レール４５上に載置されたホーニング治具２０を帰還移動するもので、具体的には、ホーニング治具２０をベルト搬送する無端ベルト装置から構成されている。図示の実施形態においては、ローラチェーン式のベルト装置から構成されている。
【００５９】
このベルト装置４６は、ホーニング治具２０の治具ベース３５を載置走行させる一対の搬送ベルト４９，４９と、これら搬送ベルト４９，４９を走行させる一対のローラチェーン５０，５０と、これらローラチェーン５０，５０を走行駆動させる駆動モータ５１とを備えてなる。
【００６０】
ローラチェーン５０は、スプロケットホイール５２とテンションガイド５３に巻架されるとともに、上記帰還レール４５の案内面４５ｂ上を移動可能なように設けられ、この外周に上記搬送ベルト４９が巻き掛けられている。そして、ローラチェーン５０の走行駆動により、搬送ベルト４９がホーニング治具２０の治具ベース３５底面を支持走行する。
【００６１】
駆動モータ５１は、帰還部基台４８に取付け固定されるとともに、その駆動軸５１ａが、スプロケットホイール５５ａ、伝動ローラチェーン５５ｂおよびスプロケットホイール５５ｃを介して、上記スプロケットホイール５２，５２の支軸５２ａに駆動連結されている。
【００６２】
ホーニング盤５は、具体的には図１２に示すような立形のもので、先端にホーニングツール６０を備える回転主軸６１、主軸回転駆動部（主軸回転手段）６２、主軸往復駆動部（主軸往復手段）６３、砥石駆動部（砥石駆動手段）６４および制御部（制御手段）７などを主要部として備えてなる。６６は電源を示す。
【００６３】
ホーニングツール（いわゆるホーニングマンドレルないしホーニングヘッド）６０は、回転主軸６１の先端つまり下端に交換可能に装着され、その内部には、径方向へ拡縮可能に配された複数のホーニング砥石７０，７０，…、これを拡張動作させるコーンロッド１００（図１４参照）およびホーニング砥石７０，７０，…を復帰動作させる復帰ばね（図示省略）等を備える。そして、上記ホーニング砥石７０，７０，…は、上記コーンロッド１００の下動に伴って拡開動作される一方、コーンロッド１００の上動に伴って上記復帰ばねにより縮閉動作されることとなる。
【００６４】
回転主軸６１は、その下端にホーニングツール６０を備えるとともに、駆動軸７１，駆動モータ７２等を含む上記主軸回転駆動部６２と、スライド本体７３，油圧シリンダ７４等を含む上記主軸往復駆動部６３とにそれぞれ連係されている。
【００６５】
すなわち、回転主軸６１はスライド本体７３に回転可能に軸支されており、このスライド本体７３が、機体７５上の上下方向へ延びる案内ロッド７６上に昇降可能に設けられるとともに、機体７５に取り付けられた油圧シリンダ７４のピストンロッド７４ａに連結されている。そして、この油圧シリンダ７４のピストンロッド７４ａが昇降動作することにより、スライド本体７３を介して、回転主軸６１つまりはホーニングツール６０が昇降動作されることとなる。
【００６６】
また、回転主軸６１の上端部は、機体７５のヘッド部７５ａに回転可能に設けられた駆動軸７１にキー嵌合またはスプライン嵌合されて、この駆動軸７１に対して、上下方向（軸線方向）へ相対的に移動可能でかつ一体回転可能に連結されている。
【００６７】
駆動軸７１の上端部には伝動プーリ７７ａが取り付けられ、この伝動プーリ７７ａが、伝動ベルト７８を介して、駆動モータ７２のモータ軸に取り付けられた伝動プーリ７７ｂに連結されている。そして、この駆動モータ７２の回転駆動により、駆動軸７１を介して、回転主軸６１つまりはホーニングツール６０が回転駆動されることとなる。
【００６８】
砥石駆動部６４は、上記ホーニング砥石７０，７０，…に切込み動作を与えるもので、上記ホーニングツール６０のコーンロッド１００（図１４）、このコーンロッド１００を上下動させる切込み駆動機構７９および駆動源であるサーボモータ８０等を備える。
【００６９】
切込み駆動機構７９は従来周知の構造で、機体７５のヘッド部７５ａに設けられた回転伝達機構８１を介して、上記サーボモータ８０のモータ軸に連結されている。そして、このサーボモータ８０の正方向への回転駆動により、上記切込み駆動機構７９が駆動されて、上記ホーニングツール６０内のコーンロッド１００が下方へ移動し、ホーニング砥石７０，７０，…が拡張動作される。一方、サーボモータ８０の逆方向への回転駆動により、上記コーンロッド１００が上方へ移動し、ホーニング砥石７０，７０，…がホーニングツール６０内の復帰ばねにより縮閉動作（復帰動作）される。
【００７０】
なお、ホーニング砥石７０，７０，…の拡縮量を駆動制御するサーボモータ８０の回転量は、ロータリエンコーダ等の位置検出器８２により検出される。
【００７１】
制御部７は、ホーニング盤５の各駆動部の動作を相互に連動して自動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。
【００７２】
この制御部７には、ホーニング加工を実行させるための加工プログラム等が組み込まれており、図１３に示すように、主制御部７ａ、主軸回転駆動部６２を制御する主軸回転制御部７ｂ、主軸往復駆動部６３を制御する主軸往復制御部７ｃ、および砥石駆動部６４を制御する砥石制御部７ｄなどから構成される。
【００７３】
主制御部７ａには、各駆動部６２，６３，６４の駆動に必要な種々の情報、例えば、ホーニングツール６０の回転速度、昇降速度、切込み速度および動作タイミング（ｓｉｎ関数等の任意の関数波形信号）、あるいは、ホーニング砥石７０，７０，…の基準位置（ストローク位置）Ａ，Ｂ（図１４参照）やストローク幅Ｓ（図１４参照）を、ＮＣ（数値制御）データとして予めまたはキーボード等により適宜選択的に入力設定されており、これらのデータに従って上記各制御部７ｂ〜７ｄを制御する。
また、これら主制御部７ａの入力データが適宜変更されることにより、そのプログラム構成が設定されて、第１の加工セルＡ1 が荒加工用、第２の加工セルＡ2 が中加工用、および第３の加工セルＡ3 が仕上加工用として構成されている。すなわち、制御部７は、上記主制御部７ａのプログラム構成を適宜設定することにより、加工セルＡ（Ａ 1 、Ａ 2 、Ａ 3 ）が所定のグレードつまり加工精度のホーニング加工（図示の実施形態において、第１の加工セルＡ 1 のような荒加工用、第２の加工セルＡ 2 のような中加工用または第３の加工セルＡ 3 のような仕上加工用のホーニング加工）を実行する特定の加工セルとして機能するように、ホーニング盤５の各駆動部の動作を相互に連動して自動制御することとなる。
【００７４】
また、上記各制御部７ｂ〜７ｄには、駆動モータ７２、油圧シリンダ７４の油圧制御弁７４ｂ、サーボモータ８０および位置検出器８２のほか、スライド本体７３に設けられたスケール８３からこのスライド本体７３の位置を検出する位置検出器８４、ならびにその他の駆動部等が電気的に接続されており、これらから得られる実際値情報が、上記主制御部７ｂにより予め設定された上記各種設定値と比較演算されて、その演算結果に基づき各駆動部６２〜６４の動作が駆動制御される。
【００７５】
しかして、以上のように構成されたホーニング盤５は、その駆動部６２，６３，６４が、制御部７により相互に関連して自動制御され、ワーク搬送部１１を搬送されるワークＷにホーニング加工を施す。この場合、各ホーニング盤５ａ，５ｂ，５ｃにあっては、定寸加工、つまりホーニング領域全体（つまり図１４におけるストローク幅Ｓ）にわたって所定の切込量をもった均一なホーニングが行われる。
【００７６】
下穴検出装置４および計測装置６は、ワークＷの加工径を計測するもので、具体的にはエアーマイクロメータを備え、このエアーマイクロメータの計測ヘッド９０は、図１５に示すように主軸９１の先端（下端）に一体的に取り付けられており、この主軸９１が、ワークＷの被加工穴９２の軸線方向つまり上下方向へ往復移動可能とされている。
【００７７】
上記計測ヘッド９０は、ワークＷの被加工穴９２の内径よりも小さい外径寸法を有する円筒状のもので、その外周面には、計測用空気を噴射するエアーノズル９０ａ，９０ａが径方向外方へ向けて設けられている。
【００７８】
そして、計測ヘッド９０がワークＷの被加工穴９２内に挿入された状態において、エアーノズル９０ａ，９０ａから計測用空気が噴射され、被加工穴９２の内径面と計測ヘッド９０の外周面間のギャップによる上記計測用空気の圧力変化から被加工穴９２の内径寸法が計測される。
【００７９】
エアーマイクロメータによって計測される内径寸法の数は、図１５に示すように、被加工穴９２における軸方向長さに対応して設定される。図示の実施形態においては、被加工穴９２における軸方向の４か所の内径寸法（ｄ1 〜ｄ4 ）が計測され、これら４つの計測値ｄ1 〜ｄ4 は、図示しないエアーマイクロメータの演算制御部へ送られて、ワークＷの被加工穴９２の内径形状モードが比較演算される。
【００８０】
そして、下穴検出装置４においては、上記演算結果から、さらにワークＷの被加工穴９２の下穴内径がホーニング可能範囲内にあるか否かが判定され、もし範囲内であればホーニング盤５の制御部７へホーニング実行の命令信号が送られ、範囲外であればホーニング盤５の制御部７へホーニング不要の命令信号が送られて、ホーニング盤５が休止する。
【００８１】
また、仕上加工用計測装置６ｃにおいては、上記演算結果は、仕上加工用ホーニング盤５ｃの制御部７へフィードバックされて、これに基づいた仕上げホーニング加工が行われる。例えば、上記計測された内径形状モードが円筒度の高いもの（被加工穴９２の内径面形状が均一な円筒面）であれば、ホーニング領域全体（つまりストローク幅Ｓ）にわたる均一なホーニングが行われ、一方、被加工穴９２の内径面に不均一な部分があれば、まずこの不均一部分のみ短いストローク幅のホーニングが局部的に行われた後、ホーニング領域全体にわたる均一なホーニングが行われる。
【００８２】
さらに、仕上加工用計測装置６ｃの演算結果は、搬入セルＢのワーク選別装置１３１へもワークＷの加工結果（良品であればＯＫ信号、不良品であればＮＧ信号）として送られる。
【００８３】
なお、仕上加工用計測装置６ｃの計測ヘッド９０が、上下方向への往復移動に加えて回転動作するように駆動されて、被加工穴９２の真円度も計測される構成としてもよい。
【００８４】
図２および図３に示すように、加工セルＡのホーニング盤５の駆動源となる作動油タンク１０１を含む油圧ユニット１０２は、各加工セルＡの装置フレーム１０３内に設置され、加工時に必要な研削油を供給する研削油タンク１０４は各加工セルＡの装置フレーム１０３の背面部下部に設けられている。また、上記制御部７が納められた制御ボックス１０５は、上記装置フレーム１０３の背面部上部に取り付けられている。
【００８５】
以上のような構成を備える加工セルＡ（Ａ１,Ａ２,Ａ３ ）は、少なくとも、搬送装置１０における案内レールである搬送部１１の搬送レール２１または帰還部１２の帰還レール４５のいずれか一方を設置基準部として接続構成される。図示の実施形態においては、これら両レール２１、４５の双方が設置基準部として機能し、図１を参照して、これら両レール２１、４５がワーク搬送路１の直線状部分の一部を構成するように整列された状態で、加工セルＡ（Ａ１,Ａ２,Ａ３ ）が設置床１５０上に位置決め配置されることにより、本自動ホーニングシステムのホーニング加工部が組合せ形成される。
【００８６】
また、このように、複数の加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）が増減可能に接続配置されて、組合せ形成されたホーニグ加工部においては、加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 の制御部７、７、７が所定の関係をもって相互に連係して、これら加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 は、相互に連動して駆動制御される構成とされている。
【００８７】
さらに、上記加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）は、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造を備える。
【００８８】
すなわち、加工セルＡの搬送部１１は、図１６(a),(b) に示すように、装置フレーム１０３に対して着脱可能なユニット構成とされるとともに、このユニット全体を１８０°回転させて配置変更するだけで、ワークＷの流れ方向が正逆変更される（図１６(a) が右循環, 図１６(b) が左循環）。
【００８９】
また、加工セルＡの帰還部１２は、図１７(a),(b) に示すように、ワークＷの流れ方向が正逆変更可能である（図１７(a) が右循環, 図１７(b) が左循環）。
【００９０】
具体的には、図１８(a) に示すごとく、駆動モータ５１等からなるワーク帰還装置４６の駆動部が左右で組み替え可能な構造とされている。また、帰還部基台４８が、図１８(b) に示すごとく、装置フレーム１０３に対して着脱可能なユニット構成とされている。これにより、上記駆動部を組み替えた後、このユニット全体を１８０°回転させて配置変更するだけで、図１７(a),(b) に示すように、ワークＷの流れ方向が正逆変更される。
【００９１】
さらに、加工セルＡのホーニング盤５と計測装置６については、図１９(a),(b) に示すように、計測装置６が上記ホーニング盤５に対して着脱可能な構成とされるとともに、この計測位置６をホーニング盤５に対して左右組み替えるだけで、ワークＷの流れ方向が正逆変更される（図１９(a) が右循環, 図１９(b) が左循環）。
【００９２】
搬入セルＢは、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１１１を含んでなるユニット構造を備え、図示の実施形態においては、この搬送装置１１１のほか、前記ワーク供給装置２およびワーク搬入出ロボット３などから構成されている。
【００９３】
搬送装置１１１は、加工すべきワークＷを搬送する搬送レール１１５と搬入装置１１７を備えてなる。
【００９４】
搬送レール１１５は、前述した搬送レール２１とほぼ同一構造を備えてなり、具体的な説明は省略する。この搬送レール１１５は、ワーク搬送路１における搬入位置Ｐ1 からホーニング加工部の入口Ｐ2 の部位までを形成している。
【００９５】
搬入装置１１７は、ホーニング治具２０を搬入位置Ｐ1 からホーニング加工部の入口Ｐ2 つまり下穴検出装置４の検出位置まで搬送するもので、具体的にはエアシリンダ装置からなる。
【００９６】
ワーク供給装置２は、ワークＷをワーク搬入出ロボット３の受取り位置まで供給するもので、具体的には、加工されるべきワークＷ，Ｗ，…は搬送パレット上で姿勢を整えられながら順次連続して上記受取り位置まで搬送され、ワーク搬入出ロボット３を待機する。
【００９７】
ワーク搬入出ロボット３は、図２３に示すように、揺動アームの形態とされた装置本体３ａとコレットチャックの形態とされたワークチャック３ｂから構成されている。
【００９８】
そして、上記ワークチャック３ｂは、上記ワーク供給装置２の受取り位置と上記搬入位置Ｐ1 で昇降動作および縮閉・拡開動作して、ワークＷを着脱するとともに、これら両位置間でワークＷをチャッキング支持したまま水平方向へ搬送し、またワーク搬入位置Ｐ1 のホーニング治具２０内で、ワークＷを垂直軸まわりに回転動作させる。
【００９９】
搬出セルＣは、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１２１を含んでなるユニット構造を備え、図示の実施形態においては、この搬送装置１２１のほか、ブラシ装置１２２およびエアブロー装置１２３などから構成されている。
【０１００】
搬送装置１２１は、加工すべきワークＷを帰還搬送する帰還レール１２４と搬出装置１２５を備えてなる。
【０１０１】
帰還レール１２４は、前述した搬送レール２１とほぼ同一構造を備えてなり、具体的な説明は省略する。この帰還レール１２４は、ワーク搬送路１における搬出位置Ｐ3 から帰還位置Ｐ4 の部位までを形成している。
【０１０２】
搬出装置１２５は、ホーニング治具２０を搬出位置Ｐ3 から帰還位置Ｐ4 まで搬送するもので、具体的にはエアシリンダ装置からなる。
【０１０３】
ブラシ装置１２２およびエアブロー装置１２３は、加工を終了したワークＷの被加工面をブラシまたは吹き付けエアにより清掃するもので、上記搬出位置Ｐ3 および帰還位置Ｐ4 にそれぞれ設置されている。
【０１０４】
しかして、上記搬入セルＢ、加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 および搬出セルＣの搬送レール１１５、２１、２１および２１と、帰還レール１２４、４５、４５および４５からなるワーク搬送路１は、図１に示すように、ワーク搬入位置Ｐ1 から始まって、下穴検出装置４、荒加工用ホーニング盤５ａ、荒加工用計測装置６ａ、中加工用ホーニング盤５ｂ中加工用計測装置６ｂ、仕上加工用ホーニング盤５ｃおよび仕上加工用計測装置６ｃを経た後、搬出位置Ｐ3 および帰還位置Ｐ4 を経て、再び上記ワーク搬入位置Ｐ1 へ戻る矩形ループ状に形成されている。
【０１０５】
また、ワークＷを保持して、ワーク搬送路１を搬送されるホーニング治具２０は、図２０〜図２２に示すように、治具ベース（またはパレット）３５、揺動体１２６およびワークホルダ１２７を主要部として構成されている。
【０１０６】
治具ベース３５は、図２０に示すように平面略正方形状のもので、前述したように、ワーク搬送路１上に移動可能に載置される。治具ベース３５の各辺中央部には係止凹部２８ａ〜２８ｄがそれぞれが設けられており、対向する一対の係止凹部２８ａ，２８ｂまたは２８ｃ，２８ｄが、それぞれ前述したワーク搬送路１の位置決め装置２３と弾発的に係止する。
【０１０７】
すなわち、位置決め装置２３は、例えば、係止部としてストレートコアピンや係止ボールを用いたプランジャの形態など従来周知の構造で、上記下穴検出装置４の検出位置、各ホーニング盤５（５ａ〜５ｃ）の加工位置および計測装置６（６ａ〜６ｃ）の計測位置に設けられている。そして、これら各位置決め装置２３の係止部２３ａが、上記治具ベース３５の係止凹部２８ａ，２８ｂまたは２８ｃ，２８ｄに弾発的に係止して、ホーニング治具２０を位置決めする。
【０１０８】
揺動体１２６は、治具ベース３５に三次元方向へ揺動可能に設けられており、第１揺動部材１３０と第２揺動部材１３１とからなる。
【０１０９】
上記第１揺動部材１３０は、上記治具ベース３５の支持柱１３２，１３２にＸ−クロスピン１３３，１３３を介して吊持状にかつ揺動可能に設けられ、この第１揺動部材１３０の外側に、第２揺動部材１３１が、Ｘ−クロスピン１３３と直交するＹ−クロスピン１３４，１３４を介して吊持状にかつ揺動可能に設けられている。
【０１１０】
これにより、第２揺動部材１３１は、上記Ｘ−クロスピン１３３，１３３の動き（Ｘ−Ｘ軸回りの回転）に、Ｙ−クロスピン１３４，１３４の動き（Ｙ−Ｙ軸回りの回転）が加わって、三次元方向へ揺動可能とされている。この結果、後述するように、ホーニングツール６０に対する良好かつ均一な追従性が確保されて、加工精度差の発生が防止されるとともに、高精度なホーニング加工を確保することができる。
【０１１１】
また、ワークホルダ１２７は、ワークＷの保持外形に対応した保持部を備えるとともに、揺動体１２６の第２揺動部材１３１に交換可能に取り付けられており、これにより、加工対象となるワークＷの形状寸法の変更にも容易かつ迅速に対応可能な構造とされている。
【０１１２】
ワークホルダ１２７は、ワークＷを位置決め保持するもので、上記揺動体１２６の第２揺動部材３１に一体的にかつ交換可能に取り付けられている。
【０１１３】
このワークホルダ１２７は、図２１および図２２に示すように、ワークＷを下側から支持するワーク保持部１４０と、ボールプランジャ１４６，１４６とからなり、ワークＷを係止固定するワーク固定構造を備えるとともに、上記ワーク保持部１４０がワークＷの保持外形に対応した保持部とされている。
【０１１４】
しかして、ワークＷの第２揺動部材１３１への取付けは、前記ワーク搬入出ロボット３により以下の順序で自動的に行われる。
【０１１５】
すなわち、ワークＷのフランジ２０３を位置させた状態で、ワークＷの下部穴２０２をワーク保持部１４０に上側から挿通支持させるとともに、この状態のままワークＷをワーク保持部１４０の軸線まわりに回転させて、ワークＷのフランジ穴２０３ｂ，２０３ｂに、ボールプランジャ４６，４６をそれぞれ弾発的に係止して、この状態を保持する。
【０１１６】
一方、ワークＷの第２揺動部材３１からの取り外しは、ワーク搬入出ロボット１１３により、上記と全く逆の順序で自動的に行われる。
【０１１７】
次に、以上のように構成された自動ホーニングシステムを用いたホーニング加工について説明する。
【０１１８】
Ｉ．ワークＷの搬入：
ワークＷ，Ｗ，…は、ワーク供給装置２により、その姿勢を整えられながら順次連続して受取り位置まで搬送された後、ワーク搬入出ロボット３により一個ずつチャッキングされて、前述した要領で、ワーク搬送路１のワーク搬入位置Ｐ1 に待機するホーニング治具２０のワークホルダ１２７に取り付けられる。これにより、ワークＷは、ホーニング治具２０のフローティング構造により三次元方向へ揺動可能に保持される。
【０１１９】
II. ワークＷの自動ホーニング：
ｉ）ワーク搬入位置Ｐ1 のホーニング治具２０に対するワークＷの取付け工程が完了すると、搬入装置１１７が作動して、このホーニング治具２０（以下ワークＷ）を、ホーニング加工部の入口Ｐ2 つまり下穴検出装置４の検出位置まで搬送して、位置決め装置２３による位置決めがなされた後、上記下穴検出装置４がワークＷの被加工穴９２の下穴内径を前述した要領で検出し、この検出結果を各ホーニング盤５（５ａ，５ｂ，５ｃ）の制御部７へ送る。
【０１２０】
ii) この場合、加工穴９２の下穴内径がホーニング可能範囲内にあれば、各ホーニング盤５によるホーニングが以下の要領で実行される。
【０１２１】
すなわち、入口Ｐ1 に位置するワークＷは、各加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）の搬送部１１により、荒加工用の第１ホーニング盤５ａ→荒加工用の第１計測装置６ａ→中加工用の第２ホーニング盤５ｂ→中加工用の第２計測装置６ｂ→仕上加工用の第３ホーニング盤５ｃ→仕上加工用の第３計測装置６ｃとタクト送りされるとともに、各装置の位置で位置決め装置２３により位置決めされて、所定の工程（各加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 のホーニング盤５ａ，５ｂ，５ｃによるホーニング加工と、計測装置６ａ，６ｂ，６ｃによるワーク加工径の計測）が順次実行された後、仕上加工用の計測装置６ｃによるワークＷの被加工穴９２の計測結果（最終仕上寸法）を、第３ホーニング盤５ｃへフィードバックするとともに、ワーク選別装置１３１へワークＷの良否判定用信号として送る。
【０１２２】
II ．ワークＷの搬出：
一連のホーニング加工を経て搬出位置Ｐ3 まで搬送されたワークＷは、搬出装置１２５により帰還位置Ｐ4 を経た後、各加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）の帰還部１２により、再びワーク搬入位置Ｐ1 まで帰還搬送された後、ワーク搬出入ロボット３によりチャッキングされて、前述した要領で、ホーニング治具２０のワークホルダ１２７から取り外され、ワーク選別装置１３１の選別結果に応じて選別されて、排出シュート１３２へ排出される。
【０１２３】
一方、ワークＷが取り外されたホーニング治具２０は、ワーク搬入位置Ｐ1 で、ワーク搬入出ロボット３により次のワークＷが取付けられるのを待機する。
【０１２４】
しかして、以上のように構成された自動ホーニングシステムにおいては、加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）が増減可能に接続配置されて、ホーニグ加工部が構成されており、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能である。
【０１２５】
すなわち、ホーニング加工の工程数は、ワークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代は安定しないところ、上記加工セルＡは、自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされていることにより、工程数が早期決定できずとも、後日有効に対応することが可能である。
【０１２６】
同様の理由により、ワークＷの下穴精度に変更があった場合でも、またワークＷに要求される加工精度に変更があっても、増減可能な加工セルＡ，Ａ，…を適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更することができる。
【０１２７】
また、同様な理由で、ワークＷの生産数量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルＡを含めた多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が容易である。
【０１２８】
さらに、加工セルＡが、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１０、単一のホーニング盤５およびこれらを相互に連動して制御する制御部７を含んでなるユニット構造とされるとともに、増減可能な構成とされていることにより、当初加工対象とされた特定のワークＷの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークＷの加工用として使用するに際して、そのワークＷの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加工セルＡを適宜増減することで有効に対応できる。
【０１２９】
また、加工セルＡ自体がユニット構造とされることにより、その構成装置の駆動源となる油圧ユニット１０２や、加工時に供給使用される研削油タンク１０４などはいずれも各加工セルＡごとに独立で小型となり、各加工セルＡの装置フレーム１０３に装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化する。
【０１３０】
なお、上述した実施例はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、種々設計変更可能である。
【０１３１】
例えば、図示の実施形態においては、ワーク搬送路１がループ状に設けられて、ホーニング治具２０がワーク搬入位置Ｐ1 から再びこのワーク搬入位置Ｐ1 へ戻る構成とされているが、直線状に設けられて次工程へ連続する構成とすることも可能である。この場合は、図示しないが、例えば、ワークＷはワーク搬入位置でホーニング治具２０に取付けられるとともに、ワーク搬出位置でこのホーニング治具２０から取り外されて、ホーニング治具２０のみが再び上記ワーク搬入位置へ戻される構成とされる。
【０１３２】
ホーニングシステムを構成する各セル機Ａ，Ｂ，Ｃの内部構成やその各構成部の具体的構造も、図示の実施形態に限定されることなく変更可能である。
【０１３３】
例えば、図示の実施形態の加工セルＡにおいては、計測装置６がホーニング盤５と独立したステーションに配置されているが、ホーニング盤５と一体的に配置されて、インプロセスで計測が行われる構成としてもよい。
【０１３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の加工セルによれば、少なくとも、自動ホーニングシステムのワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤、工作物の加工径を計測する計測装置およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされ、上記制御部は、そのプログラム構成の適宜設定により、加工セルが所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能するように、上記ホーニング盤を制御する構成とされ、上記搬送装置の案内レールが加工セルの設置基準部を構成するから、以下に列挙するような種々の効果が得られ、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能な構成を備えた自動ホーニングシステムを提供することができる。
【０１３５】
(1) ホーニング加工の工程数は、ワークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代は安定しないところ、本発明の加工セルは、自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされているから、工程数が早期決定できずとも、後日有効に対応することが可能である。
【０１３６】
(2) 同様の理由により、ワークの下穴精度に変更があった場合でも、またワークに要求される加工精度に変更があっても、増減可能な加工セルを適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更することができる。
【０１３７】
(3) また、同様な理由で、ワークの生産数量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルを含めた多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が容易である。
【０１３８】
(4) ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなるユニット構造とされ、増減可能な構成とされているから、当初加工対象とされた特定のワークの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用するに際しては、そのワークの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加工セルを適宜増減することで有効に対応でき、装置コストの低減化が可能である。
【０１３９】
(5) 加工セル自体がユニット構造とされて、その構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用される研削油タンクなどはいずれも各加工セルごとに独立で小型であり、各加工セルの本体フレームに装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化して、この点でも装置コストの低減化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施態様である自動ホーニングシステムの概略構成を示す平面図である。
【図２】同ホーニングシステムのホーニング加工部を構成する加工セルを一部仮想線で示す正面図である。
【図３】同じく同加工セルを示す側面図である。
【図４】同加工セルの下部を拡大して示す側面図である。
【図５】同加工セルの搬送装置の搬送部を示す平面図である。
【図６】同搬送部を一部断面で示す側面図である。
【図７】同搬送部を一部切開して示す平面図である。
【図８】同搬送部を示す正面図である。
【図９】同加工セルの搬送装置の帰還部を示す平面図である。
【図１０】同帰還部を一部切開して示す平面図である。
【図１１】同帰還部を示す正面図である。
【図１２】同自動ホーニングシステムのホーニング盤を一部断面で示す概略構成図である。
【図１３】同ホーニング盤の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１４】同ホーニング盤のホーニングツールの動作を説明するための縦断面図である。
【図１５】同自動ホーニングシステムの計測装置の要部を示す縦断面図である。
【図１６】同加工セルの搬送装置の搬送部についてのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、図１６(a) は右循環の場合、図１６(b) は左循環の場合をそれぞれ示す。
【図１７】同加工セルの搬送装置の帰還部についてのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、図１７(a) は右循環の場合、図１７(b) は左循環の場合をそれぞれ示す。
【図１８】同帰還部のワーク流れ方向の組替えに際しての具体的な組替え要領を説明するための図で、図１８(a) はワーク帰還装置の駆動部の組替え要領を示す平面図、図１８(b) は帰還部全体の組替え要領を一部断面で示す正面図をそれぞれ示す。
【図１９】同加工セルのホーニング盤と計測装置についてのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、図１９(a) は右循環の場合、図１９(b) は左循環の場合をそれぞれ示す。
【図２０】同自動ホーニングシステムに用いるホーニング治具を示す平面図である。
【図２１】同ホーニング治具を図２０のＸ−Ｘ線に沿って示す縦断面図である。
【図２２】同ホーニング治具を図２０のＹ−Ｙ線に沿って示す縦断面図である。
【図２３】同自動ホーニングシステムのワーク搬入出ロボットの要部を示すとともに、同ホーニング治具のワーク取付け・取外し要領を説明するための縦断面図である。
【図２４】従来の自動ホーニングシステムの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ） 加工セル
Ｂ 搬入セル
Ｃ 搬出セル
１ ワーク搬送路
２ ワーク供給装置
３ ワーク搬入出ロボット
４ 下穴検出装置
５（５ａ，５ｂ，５ｃ） ホーニング盤
６（６ａ，６ｂ，６ｃ） 計測装置
７ 制御部
１０ 搬送装置
１１ 搬送部
１２ 帰還部
２０ ホーニング治具
２１ 搬送レール
２２ ワーク移動装置（ワーク移動手段）
２３ 位置決め装置（位置決め手段）
２５，２６ エアシリンダ装置
３０ 移動台
３１ エアシリンダ
３５ 治具ベース
３６，３７ 係合爪機構
４０ 移動台
４１ エアシリンダ
４２ 係合爪機構
４６ ワーク帰還装置（ワーク帰還手段）
４９ 搬送ベルト
５０ ローラチェーン
５１ 駆動モータ
５６ 搬送ベルト
６０ ホーニングツール
６１ 回転主軸
６２ 主軸回転駆動部（主軸回転手段）
６３ 主軸往復駆動部（主軸往復手段）
６４ 砥石駆動部（砥石駆動手段）
７０ ホーニング砥石
７１ 駆動軸
７２ 駆動モータ
７３ スライド本体
７４ 油圧シリンダ
７９ 切込み駆動機構
８０ サーボモータ
８１ 回転伝達機構
８２ 位置検出器
９０ 計測ヘッド
９１ 主軸
９２ 被加工穴
１０１ 作動油タンク
１０２ 油圧ユニット
１０３ 装置フレーム
１０４ 研削油タンク
１０５ 制御ボックス
１１１ 搬送装置
１１５ 搬送レール
１１７ 搬入装置
１２１ 搬送装置
１２２ ブラシ装置
１２３ エアブロー装置
１２４ 帰還レール
１２５ 搬出装置
１２６ 揺動体
１２７ ワークホルダ
１３１ ワーク選別装置
１３２ 排出シュート
【発明の属する技術分野】
この発明は自動ホーニングシステムの加工セルおよび自動ホーニングシステムに関し、さらに詳細には、ワーク搬送路に沿って工作物を所定間隔をもって順次搬送するとともに、この工作物に対して、ワーク搬送路の途中箇所に配置した複数のホーニング盤により順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物（以下、ワークと称する）の径面、例えばワークの内径面を鏡面に仕上げる加工法の一つとしてホーニング加工がある。ホーニング加工においては、ホーニングツールとワークを相対的に浮動の状態におき、ホーニングツールに回転と往復運動を与えるとともに、ホーニングツールの砥石をウェッジまたはコーンにより拡張させながら、ワーク内径面に精密仕上げを行う。
【０００３】
ところで、近年は、自動車部品の内径面など、多量生産品としてのワークの内径面を効率的にホーニング加工する装置として、整列配置された複数のホーニング盤により、所定間隔をもって搬送される工作物に対して順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニングシステムが開発されている。
【０００４】
この種の自動ホーニングシステムは、例えば図２４に示すように、ワーク搬送路ａがループ状に設けられるとともに、このワーク搬送路ａにワーク搬入部ｂ、ワーク加工部ｃおよびワーク搬出部ｄが配列されてなる。
【０００５】
そして、ワーク搬入部ｂにおいて、パーツフィーダ等のワーク供給装置ｅにより整列されて供給されるワークＷは、ロボット装置ｆにより、ワーク搬送路ａの着脱位置Ｐに待機するホーニング治具ｇに取り付けられる。このワークＷが取り付け保持されたホーニング治具ｇは、搬入装置ｈにより下穴計測装置ｉの位置まで送られて、下穴検出装置ｉによりワークＷの被加工穴の下穴内径が検出される。
【０００６】
続いて、このワークＷが保持されたホーニング治具ｇは、ワーク加工部ｃにおいて、トランスファ装置ｊにより、荒加工用ホーニング盤ｋ→第１計測装置ｌ、中加工用ホーニング盤ｍ→第２計測装置ｎ→仕上加工用ホーニング盤ｏ→第３計測装置ｐとタクト送りされるとともに、各装置の位置で位置決めされて、所定のホーニング加工工程が順次自動で実行される。
【０００７】
このようにしてワーク加工部ｃでホーニング加工を完了したワークＷは、ブラシ装置ｑにより清掃された後、ワーク搬出部ｄの搬出装置ｒ、帰還装置ｓおよび押込装置ｔにより着脱位置Ｐまで送られて、再びワーク搬入部ｂのロボット装置ｆにより、第３計測装置ｐの計測結果に従って選別され、良品は良品搬出シュートｕに、また不良品はＮＧシュートｖへ搬出される。
【０００８】
この自動ホーニングシステムは、加工すべき特定のワークＷの形状寸法および加工条件等に対応して特化された専用機として設計され、すべての構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄは、大きな装置フレーム（図示省略）の上に固定的に一体で設置されるとともに、システム全体を一括して制御する制御装置ｘにより駆動される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような特定のワークＷの専用機として設計されたシステム構成では、以下に列挙するような種々の問題があった。
【００１０】
(1) ホーニング加工の工程数は、ワークＷの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるところ、試作段階での下穴形状精度、取代は安定しない。
【００１１】
これがため、すべての構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄが大きな装置フレーム上に固定的に一体で設置され、しかも、システム全体が一つの制御装置ｘにより一括して制御される構成では、最終段階まで工程数の決定ができない。
【００１２】
(2) 同様の理由により、ワークＷの下穴精度に変更があった場合でも、またワークＷに要求される加工精度に変更があっても、工程数は変更できない。
【００１３】
(3) また、同様な理由で、ワークＷの生産数量が予測困難な場合には、投資決定に困難を伴う。
【００１４】
(4) 特定のワークＷの専用機として設計されていることから、その特定ワークＷの生産が無くなると、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用するには、システム全体の機械構成を改造する必要があり、またこのような改造が不可能であれば、システム自体が廃棄処分となってしまい、装置コストが高くつく。
【００１５】
(5) 各構成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの装置構造が全体として一つの装置をなす構成であるため、各構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用される研削油タンクなど、各構成装置に共有される装置は大型で別置きとなり、システム全体が複雑で大型化して、装置コストの高騰を招いていた。
【００１６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能な構成を備えた自動ホーニングシステムの構造を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の加工セルは、少なくとも、自動ホーニングシステムのワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤、工作物の加工径を計測する計測装置およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされ、上記制御部は、そのプログラム構成の適宜設定により、加工セルが所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能するように、上記ホーニング盤を制御する構成とされ、上記搬送装置の案内レールが加工セルの設置基準部を構成することを特徴とする。
【００１８】
好適な実施態様として、上記搬送装置は、少なくとも、ワークを収納保持するホーニング治具を載置案内する搬送レールと、この搬送レール上に載置されたホーニング治具を所定位置へタクト送りするワーク移動手段と、このワーク移動手段によりタクト送りされるホーニング治具を前記所定位置に位置決めする位置決め手段とを備えてなる。また、上記搬送装置は、加工工程を完了したワークを収納保持するホーニング治具を載置案内する帰還レールと、この帰還レール上に載置されたホーニング治具を帰還移動するワーク帰還手段とを備えてなる。さらには、少なくとも、上記搬送装置の搬送レールまたは帰還レールが上記ワーク搬送路の直線状部分の一部を構成するように整列して位置決め配置されることにより、上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部が組合せ形成される構造を備える。また、好ましくは、上記搬送装置が、ワーク流れ方向を正逆変更可能な構造を備える。
【００１９】
本発明の自動ホーニングシステムは、共通の機械構造を備えるユニット構造とされた上記加工セルが増減可能に接続配置されて、ワークに対してホーニング加工を施すホーニグ加工部が構成されるとともに、これら複数の加工セルが相互に連動して駆動制御される構成とされていることを特徴とする。
【００２０】
好適な実施態様として、ワーク搬入部を構成する搬入セル、複数の上記加工セル、およびワーク搬出部を構成する搬出セルが直列状に整列配置されてなるとともに、上記ワーク搬送路がループ状または直線状に設けられる。自動ホーニングシステムは、ワークを保持して、上記ワーク搬送路により搬送されるホーニング治具を備え、このホーニング治具は、上記ワーク搬送路上に移動可能に載置される治具ベースと、この治具ベースに三次元方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、この揺動体に取り付けられたワークホルダとを備えてなる。また、上記ワークホルダは、ワークの保持外形に対応した保持部を備えるとともに、上記揺動体に交換可能に取り付けられている。さらに、上記搬入セルおよび搬出セルは、少なくとも、上記ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置を含んでなるユニット構造を備える。
【００２１】
本発明の加工セルを備えた自動ホーニングシステムにおいては、制御装置により、例えば以下の順序で所定のホーニング加工が自動的に連続して行われる。
【００２２】
例えば、ループ状に設けられたワーク搬送路の工作物搬入位置で、搬入セルからなるワーク搬入部により、ワークがワーク搬送路上のホーニング治具に自動セットされる。これにより、ワークはホーニング治具のフローティング構造により三次元方向へ揺動可能に保持される。
【００２３】
ワークがセットされたホーニング治具は、ワーク搬送路を搬送されて、複数の加工セルからなるホーニング加工部のホーニング位置まで自動搬送された後位置決めされ、各加工セルのホーニング盤による所定のホーニング加工が施されるとともに、計測装置によるワーク加工径の計測が行われる。この計測結果は、ワークの良否判定に利用されるとともに、ホーニング盤の制御部へフィードバックされて次のホーニング加工を制御する。
【００２４】
加工後のワークを保持したホーニング治具は、搬出セルからなるワーク搬出部により、ホーニング加工部から搬出されるとともに、上記工作物搬入位置へ帰還搬送される。
【００２５】
この後、再び上記ワーク搬入部により、ホーニング治具からワークが取り出されるとともに、選別されて排出される。
【００２６】
本発明の自動ホーニングシステムは、加工セルが増減可能に接続配置されて、上記ホーニグ加工部が構成されており、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能である。
【００２７】
すなわち、ホーニング加工の工程数は、ワークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代は安定しないところ、本発明の加工セルは、自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、制御部のプログラム構成の適宜設定により、所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能する構成とされていることにより、工程数が早期決定できずとも、後日有効に対応することが可能である。
【００２８】
同様の理由により、ワークの下穴精度に変更があった場合でも、またワークに要求される加工精度に変更があっても、増減可能な加工セルを適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更することができる。
【００２９】
また、同様な理由で、ワークの生産数量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルを含めた多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が容易である。
【００３０】
さらに、加工セルが、ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、増減可能な構成とされていることにより、当初加工対象とされた特定のワークの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用するに際して、そのワークの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加工セルを適宜増減することで有効に対応できる。
【００３１】
また、加工セル自体がユニット構造とされることにより、その構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用される研削油タンクなどはいずれも各加工セルごとに独立で小型となり、各加工セルの本体フレームに装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化する。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明に係る自動ホーニングシステムを図１に示し、このシステムは、ワーク搬送路１に沿ってワークＷ，Ｗ，…を所定間隔毎に連続して搬送するとともに、これらワークＷ，Ｗ，…に対して、順次連続してホーニング加工を施すものである。
【００３４】
上記自動ホーニングシステムは、具体的には、後述するように共通のユニット構造とされた複数台（図示の場合は３台）の加工セルＡ１,Ａ２,Ａ３ の両側に、搬入セルＢと搬出セルＣが直列状に整列配置されてなり、これらセル機Ａ１,Ａ２,Ａ３，Ｂ，Ｃにより、ループ状に設けられた上記ワーク搬送路１、ワーク供給装置２、ワーク搬入出ロボット３、下穴検出装置４、荒加工用の第１ホーニング盤５ａ、荒加工用の第１計測装置６ａ、中加工用の第２ホーニング盤５ｂ、中加工用の第２計測装置６ｂ、仕上加工用の第３ホーニング盤５ｃおよび仕上加工用の第３計測装置６ｃ等の主要部を含めて構成されている。
【００３５】
加工セルＡ１,Ａ２,Ａ３ は、本ホーニングシステムのホーニング加工部を構成するものであって、いずれも上記ホーニング加工部に増減可能に装置される同一つまり共通の機械構造を備えてなり、図２〜図１５に示すように、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１０、単一のホーニング盤５、計測装置６およびこれらを相互に連動して制御する制御部７を含んでなる共通のユニット構造とされている。また、後述するように、制御部７のプログラム構成を適宜設定することにより、第１の加工セルＡ１ が荒加工用、第２の加工セルＡ２ が中加工用、および第３の加工セルＡ３ が仕上加工用として構成されている。
【００３６】
搬送装置１０は、加工すべきワークＷを搬送する搬送部１１と加工後のワークＷを搬送する帰還部１２とからなる。
【００３７】
搬送部１１は、図４〜図８に示すように、搬送レール２１、ワーク移動装置（ワーク移動手段）２２および位置決め装置（位置決め手段）２３とを備えてなり、図３に示すように、ホーニング盤５および計測装置６の下側位置を通過するように構成されるとともに、搬送部基台２４上に設けられている。搬送部１１を構成する搬送レール２１は、後述するように、加工セルＡの設置基準部としても機能するとともに、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造をも備えている。
【００３８】
搬送レール２１は、ワークＷを収納保持するホーニング治具２０を載置案内するもので、図４および図５に示すように、ホーニング治具２０を案内する案内溝２１ａを備えてなる直線状の案内レールの形態とされるとともに、ホーニング盤５の加工位置および計測装置６の計測位置には、後述するように、上記ホーニング治具２０を位置決めするための位置決め装置２３がそれぞれ設けられている。
【００３９】
ワーク移動装置２２は、搬送レール２１上に載置されたホーニング治具２０を所定位置へタクト送りするもので、具体的には、ホーニング治具２０を押圧移動するシリンダ装置から構成され、図示の実施形態においては、一対のエアシリンダ装置２５，２６から構成されている。
【００４０】
第１のエアシリンダ装置２５は、上記搬送レール２１の案内溝２１ａに沿って往復移動可能に設けられた移動台３０と、この移動台３０を往復移動させるエアシリンダ３１とを備えてなる。
【００４１】
上記移動台３０は、ホーニング治具２０を保持する構造（治具ベース保持構造）が前後に所定間隔をもって２箇所設けられており、これら前後両治具ベース保持構造は同一で、具体的には、ホーニング治具２０のパレットまたは治具ベース３５の前後端縁を前後から係合保持する一対の係合爪機構３６、３７を備えてなる。
【００４２】
前側の係合機構３６は、前後両側に傾斜面を有する左右一対の係合爪３６ａ，３６ａと、これら係合爪３６ａ，３６ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリング３６ｂ，３６ｂとから構成されている。これにより、左右一対の係合爪３６ａ，３６ａは、ホーニング治具２０の治具ベース３５の前後両方向への相対的な移動を許容する係合構造とされている。つまり、治具ベース３５が前後両方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の係合爪３６ａ，３６ａは、その前後両側の傾斜面の作用により、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する。
【００４３】
また、後側の係合機構３７は、後側にのみ傾斜面を有する左右一対の係合爪３７ａ，３７ａと、これら係合爪３７ａ，３７ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリング３７ｂ，３７ｂとから構成されている。これにより、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、ホーニング治具２０の治具ベース３５の前方向への相対的な移動のみを許容する係合構造とされている。つまり、治具ベース３５が前方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、その後側の傾斜面の作用により、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する一方、治具ベース３５が後方向へ相対的に移動しようとしても、左右一対の係合爪３７ａ，３７ａは、その前側が垂直面となっているため、弾発スプリング３６ｂ，３６ｂの弾発力により下降せず、治具ベース３５の相対的な移動を係合阻止する。
【００４４】
上記エアシリンダ３１は、搬送レール２１の下側位置において上記搬送部基台２４に水平に取り付けられるとともに、そのピストンロッド３１ａが、ジョイント３８を介して、上記移動台３０に接続されている。
【００４５】
また、第２のエアシリンダ装置２６は、第１のエアシリンダ装置２６の移動台３０の下側において、上記搬送レール２１の案内溝２１ａに沿って往復移動可能に設けられた移動台４０と、この移動台４０を往復移動させるエアシリンダ４１とを備えてなる。
【００４６】
上記移動台４０は、その前端位置に、ホーニング治具２０の治具ベース３５の後端縁を係合保持する係合爪機構４２を備えてなる。
【００４７】
この係合機構４２は、後側にのみ傾斜面を有する左右一対の係合爪４２ａ，４２ａと、これら係合爪４２ａ，４２ａを常時上方へ弾発付勢する弾発スプリング４２ｂ，４２ｂとから構成されている。これにより、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、ホーニング治具２０の治具ベース３５の前方向への相対的な移動のみを許容する構造とされている。つまり、治具ベース３５が前方向へ相対的に移動しようとするとき、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、その後側の傾斜面の作用により、弾発スプリング４２ｂ，４２ｂの弾発力に抗して下降し、治具ベース３５の相対的な移動を許容する一方、治具ベース３５が後方向へ相対的に移動しようとしても、左右一対の係合爪４２ａ，４２ａは、その前側が垂直面となっているため、弾発スプリング４２ｂ，４２ｂの弾発力により下降せず、治具ベース３５の相対的な移動を係合阻止する。
【００４８】
また、この移動台４０の係合爪機構４２に対応して、上記第１のエアシリンダ装置２５の移動台３０の後端部には、進入凹部３０ａが後方へ開放状に設けられている。これにより、後側の加工セル５における移動台４０の係合機構４２は、この進入凹部３０ａ内に後側から進入して、第１のエアシリンダ装置２５の係合爪機構３７と前後方向に一致して位置することができる構成とされている。
【００４９】
上記エアシリンダ４１は、上記エアシリンダ３１の横方向反対側に設けられており、具体的には、搬送レール２１の下側位置において上記搬送部基台２４に水平に取り付けられるとともに、そのピストンロッド４１ａが、ジョイント４３を介して、上記移動台４０に接続されている。
【００５０】
しかして、上記第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６は、上記エアシリンダ３１、４１が互いに連動して駆動して、搬送レール２１上に載置されたホーニング治具２０を所定位置、つまりホーニング盤５の加工位置と計測装置６の計測位置へタクト送りする。
【００５１】
具体的には、第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１のピストンロッド３１ａ、４１ａが退入位置にあるとき、前側のホーニング治具２０が上記計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ1 位置）にあるとともに、後側のホーニング治具２０が上記ホーニング盤５の加工位置（図５および図６のＱ2 位置）にある。
【００５２】
この状態から、上記両エアシリンダ３１、４１のピストンロッド３１ａ、４１ａが同時に突出動作することにより、前側のホーニング治具２０が、前側の加工セル（この場合は加工セルＡ2 ）の待機位置（図５および図６のＱ3 位置）へタクト送りされるとともに、後側のホーニング治具２０が、上記計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ1 位置）へタクト送りされる。
【００５３】
再び、第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１が退入位置まで退入動作すると、上記両ホーニング治具２０，２０は、その位置に位置決め装置２３により位置決め保持されたまま、上記移動台３０，４０だけが図５および図６に示される位置へ復帰して、第１のエアシリンダ装置２５における後側治具ベース保持構造３６，３７が、加工待機位置（図５および図６のＱ3 位置）に待機するホーニング治具２０の治具ベース３５を係合保持するとともに、前側治具ベース保持構造３６，３７が、ホーニング盤５の加工位置（図５および図６のＱ2 位置）にあるホーニング治具２０の治具ベース３５を係合保持する。一方、第２のエアシリンダ装置２６における係合爪機構４２は、計測装置６の計測位置（図５および図６のＱ1 位置）にあるホーニング治具２０の治具ベース３５の後側端縁に係合する。
【００５４】
この場合、第１および第２のエアシリンダ装置２５，２６のエアシリンダ３１、４１の退入動作タイミングは、第１のエアシリンダ装置２５のエアシリンダ３１の方が、第２のエアシリンダ装置２６のエアシリンダ４１よりも早く、これにより、第２のエアシリンダ装置２６における係合爪機構４２が上記加工待機位置（図５および図６のＱ3 位置）に待機するホーニング治具２０の治具ベース３５の位置決め手段（逆行防止手段）として機能する。
【００５５】
また、これに関連して、搬送レール２１の適所には、計測位置Ｑ1 、加工位置Ｑ2 および加工待機位置Ｑ3 にホーニング治具２０があるのを検知する近接スイッチ１４５が設けられている。
【００５６】
帰還部１２は、帰還レール４５、ワーク帰還装置（ワーク帰還手段）４６を備えてなり、これらは帰還部基台４８上に設けられている。帰還部１２を構成する帰還レール４５は、後述するように、前記搬送部１１の搬送レール２１と共に加工セルＡの設置基準部としても機能するとともに、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造をも備えている。
【００５７】
帰還レール４５は、加工工程を完了したワークＷを収納保持するホーニング治具２０を載置案内するもので、図９および図１０に示すように、ホーニング治具２０を案内する案内溝４５ａを備えてなる直線状の案内レールの形態とされており、図示の実施形態においては、ワーク帰還装置４６の案内走行面を兼備する。
【００５８】
ワーク帰還装置４６は、帰還レール４５上に載置されたホーニング治具２０を帰還移動するもので、具体的には、ホーニング治具２０をベルト搬送する無端ベルト装置から構成されている。図示の実施形態においては、ローラチェーン式のベルト装置から構成されている。
【００５９】
このベルト装置４６は、ホーニング治具２０の治具ベース３５を載置走行させる一対の搬送ベルト４９，４９と、これら搬送ベルト４９，４９を走行させる一対のローラチェーン５０，５０と、これらローラチェーン５０，５０を走行駆動させる駆動モータ５１とを備えてなる。
【００６０】
ローラチェーン５０は、スプロケットホイール５２とテンションガイド５３に巻架されるとともに、上記帰還レール４５の案内面４５ｂ上を移動可能なように設けられ、この外周に上記搬送ベルト４９が巻き掛けられている。そして、ローラチェーン５０の走行駆動により、搬送ベルト４９がホーニング治具２０の治具ベース３５底面を支持走行する。
【００６１】
駆動モータ５１は、帰還部基台４８に取付け固定されるとともに、その駆動軸５１ａが、スプロケットホイール５５ａ、伝動ローラチェーン５５ｂおよびスプロケットホイール５５ｃを介して、上記スプロケットホイール５２，５２の支軸５２ａに駆動連結されている。
【００６２】
ホーニング盤５は、具体的には図１２に示すような立形のもので、先端にホーニングツール６０を備える回転主軸６１、主軸回転駆動部（主軸回転手段）６２、主軸往復駆動部（主軸往復手段）６３、砥石駆動部（砥石駆動手段）６４および制御部（制御手段）７などを主要部として備えてなる。６６は電源を示す。
【００６３】
ホーニングツール（いわゆるホーニングマンドレルないしホーニングヘッド）６０は、回転主軸６１の先端つまり下端に交換可能に装着され、その内部には、径方向へ拡縮可能に配された複数のホーニング砥石７０，７０，…、これを拡張動作させるコーンロッド１００（図１４参照）およびホーニング砥石７０，７０，…を復帰動作させる復帰ばね（図示省略）等を備える。そして、上記ホーニング砥石７０，７０，…は、上記コーンロッド１００の下動に伴って拡開動作される一方、コーンロッド１００の上動に伴って上記復帰ばねにより縮閉動作されることとなる。
【００６４】
回転主軸６１は、その下端にホーニングツール６０を備えるとともに、駆動軸７１，駆動モータ７２等を含む上記主軸回転駆動部６２と、スライド本体７３，油圧シリンダ７４等を含む上記主軸往復駆動部６３とにそれぞれ連係されている。
【００６５】
すなわち、回転主軸６１はスライド本体７３に回転可能に軸支されており、このスライド本体７３が、機体７５上の上下方向へ延びる案内ロッド７６上に昇降可能に設けられるとともに、機体７５に取り付けられた油圧シリンダ７４のピストンロッド７４ａに連結されている。そして、この油圧シリンダ７４のピストンロッド７４ａが昇降動作することにより、スライド本体７３を介して、回転主軸６１つまりはホーニングツール６０が昇降動作されることとなる。
【００６６】
また、回転主軸６１の上端部は、機体７５のヘッド部７５ａに回転可能に設けられた駆動軸７１にキー嵌合またはスプライン嵌合されて、この駆動軸７１に対して、上下方向（軸線方向）へ相対的に移動可能でかつ一体回転可能に連結されている。
【００６７】
駆動軸７１の上端部には伝動プーリ７７ａが取り付けられ、この伝動プーリ７７ａが、伝動ベルト７８を介して、駆動モータ７２のモータ軸に取り付けられた伝動プーリ７７ｂに連結されている。そして、この駆動モータ７２の回転駆動により、駆動軸７１を介して、回転主軸６１つまりはホーニングツール６０が回転駆動されることとなる。
【００６８】
砥石駆動部６４は、上記ホーニング砥石７０，７０，…に切込み動作を与えるもので、上記ホーニングツール６０のコーンロッド１００（図１４）、このコーンロッド１００を上下動させる切込み駆動機構７９および駆動源であるサーボモータ８０等を備える。
【００６９】
切込み駆動機構７９は従来周知の構造で、機体７５のヘッド部７５ａに設けられた回転伝達機構８１を介して、上記サーボモータ８０のモータ軸に連結されている。そして、このサーボモータ８０の正方向への回転駆動により、上記切込み駆動機構７９が駆動されて、上記ホーニングツール６０内のコーンロッド１００が下方へ移動し、ホーニング砥石７０，７０，…が拡張動作される。一方、サーボモータ８０の逆方向への回転駆動により、上記コーンロッド１００が上方へ移動し、ホーニング砥石７０，７０，…がホーニングツール６０内の復帰ばねにより縮閉動作（復帰動作）される。
【００７０】
なお、ホーニング砥石７０，７０，…の拡縮量を駆動制御するサーボモータ８０の回転量は、ロータリエンコーダ等の位置検出器８２により検出される。
【００７１】
制御部７は、ホーニング盤５の各駆動部の動作を相互に連動して自動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。
【００７２】
この制御部７には、ホーニング加工を実行させるための加工プログラム等が組み込まれており、図１３に示すように、主制御部７ａ、主軸回転駆動部６２を制御する主軸回転制御部７ｂ、主軸往復駆動部６３を制御する主軸往復制御部７ｃ、および砥石駆動部６４を制御する砥石制御部７ｄなどから構成される。
【００７３】
主制御部７ａには、各駆動部６２，６３，６４の駆動に必要な種々の情報、例えば、ホーニングツール６０の回転速度、昇降速度、切込み速度および動作タイミング（ｓｉｎ関数等の任意の関数波形信号）、あるいは、ホーニング砥石７０，７０，…の基準位置（ストローク位置）Ａ，Ｂ（図１４参照）やストローク幅Ｓ（図１４参照）を、ＮＣ（数値制御）データとして予めまたはキーボード等により適宜選択的に入力設定されており、これらのデータに従って上記各制御部７ｂ〜７ｄを制御する。
また、これら主制御部７ａの入力データが適宜変更されることにより、そのプログラム構成が設定されて、第１の加工セルＡ1 が荒加工用、第２の加工セルＡ2 が中加工用、および第３の加工セルＡ3 が仕上加工用として構成されている。すなわち、制御部７は、上記主制御部７ａのプログラム構成を適宜設定することにより、加工セルＡ（Ａ 1 、Ａ 2 、Ａ 3 ）が所定のグレードつまり加工精度のホーニング加工（図示の実施形態において、第１の加工セルＡ 1 のような荒加工用、第２の加工セルＡ 2 のような中加工用または第３の加工セルＡ 3 のような仕上加工用のホーニング加工）を実行する特定の加工セルとして機能するように、ホーニング盤５の各駆動部の動作を相互に連動して自動制御することとなる。
【００７４】
また、上記各制御部７ｂ〜７ｄには、駆動モータ７２、油圧シリンダ７４の油圧制御弁７４ｂ、サーボモータ８０および位置検出器８２のほか、スライド本体７３に設けられたスケール８３からこのスライド本体７３の位置を検出する位置検出器８４、ならびにその他の駆動部等が電気的に接続されており、これらから得られる実際値情報が、上記主制御部７ｂにより予め設定された上記各種設定値と比較演算されて、その演算結果に基づき各駆動部６２〜６４の動作が駆動制御される。
【００７５】
しかして、以上のように構成されたホーニング盤５は、その駆動部６２，６３，６４が、制御部７により相互に関連して自動制御され、ワーク搬送部１１を搬送されるワークＷにホーニング加工を施す。この場合、各ホーニング盤５ａ，５ｂ，５ｃにあっては、定寸加工、つまりホーニング領域全体（つまり図１４におけるストローク幅Ｓ）にわたって所定の切込量をもった均一なホーニングが行われる。
【００７６】
下穴検出装置４および計測装置６は、ワークＷの加工径を計測するもので、具体的にはエアーマイクロメータを備え、このエアーマイクロメータの計測ヘッド９０は、図１５に示すように主軸９１の先端（下端）に一体的に取り付けられており、この主軸９１が、ワークＷの被加工穴９２の軸線方向つまり上下方向へ往復移動可能とされている。
【００７７】
上記計測ヘッド９０は、ワークＷの被加工穴９２の内径よりも小さい外径寸法を有する円筒状のもので、その外周面には、計測用空気を噴射するエアーノズル９０ａ，９０ａが径方向外方へ向けて設けられている。
【００７８】
そして、計測ヘッド９０がワークＷの被加工穴９２内に挿入された状態において、エアーノズル９０ａ，９０ａから計測用空気が噴射され、被加工穴９２の内径面と計測ヘッド９０の外周面間のギャップによる上記計測用空気の圧力変化から被加工穴９２の内径寸法が計測される。
【００７９】
エアーマイクロメータによって計測される内径寸法の数は、図１５に示すように、被加工穴９２における軸方向長さに対応して設定される。図示の実施形態においては、被加工穴９２における軸方向の４か所の内径寸法（ｄ1 〜ｄ4 ）が計測され、これら４つの計測値ｄ1 〜ｄ4 は、図示しないエアーマイクロメータの演算制御部へ送られて、ワークＷの被加工穴９２の内径形状モードが比較演算される。
【００８０】
そして、下穴検出装置４においては、上記演算結果から、さらにワークＷの被加工穴９２の下穴内径がホーニング可能範囲内にあるか否かが判定され、もし範囲内であればホーニング盤５の制御部７へホーニング実行の命令信号が送られ、範囲外であればホーニング盤５の制御部７へホーニング不要の命令信号が送られて、ホーニング盤５が休止する。
【００８１】
また、仕上加工用計測装置６ｃにおいては、上記演算結果は、仕上加工用ホーニング盤５ｃの制御部７へフィードバックされて、これに基づいた仕上げホーニング加工が行われる。例えば、上記計測された内径形状モードが円筒度の高いもの（被加工穴９２の内径面形状が均一な円筒面）であれば、ホーニング領域全体（つまりストローク幅Ｓ）にわたる均一なホーニングが行われ、一方、被加工穴９２の内径面に不均一な部分があれば、まずこの不均一部分のみ短いストローク幅のホーニングが局部的に行われた後、ホーニング領域全体にわたる均一なホーニングが行われる。
【００８２】
さらに、仕上加工用計測装置６ｃの演算結果は、搬入セルＢのワーク選別装置１３１へもワークＷの加工結果（良品であればＯＫ信号、不良品であればＮＧ信号）として送られる。
【００８３】
なお、仕上加工用計測装置６ｃの計測ヘッド９０が、上下方向への往復移動に加えて回転動作するように駆動されて、被加工穴９２の真円度も計測される構成としてもよい。
【００８４】
図２および図３に示すように、加工セルＡのホーニング盤５の駆動源となる作動油タンク１０１を含む油圧ユニット１０２は、各加工セルＡの装置フレーム１０３内に設置され、加工時に必要な研削油を供給する研削油タンク１０４は各加工セルＡの装置フレーム１０３の背面部下部に設けられている。また、上記制御部７が納められた制御ボックス１０５は、上記装置フレーム１０３の背面部上部に取り付けられている。
【００８５】
以上のような構成を備える加工セルＡ（Ａ１,Ａ２,Ａ３ ）は、少なくとも、搬送装置１０における案内レールである搬送部１１の搬送レール２１または帰還部１２の帰還レール４５のいずれか一方を設置基準部として接続構成される。図示の実施形態においては、これら両レール２１、４５の双方が設置基準部として機能し、図１を参照して、これら両レール２１、４５がワーク搬送路１の直線状部分の一部を構成するように整列された状態で、加工セルＡ（Ａ１,Ａ２,Ａ３ ）が設置床１５０上に位置決め配置されることにより、本自動ホーニングシステムのホーニング加工部が組合せ形成される。
【００８６】
また、このように、複数の加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）が増減可能に接続配置されて、組合せ形成されたホーニグ加工部においては、加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 の制御部７、７、７が所定の関係をもって相互に連係して、これら加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 は、相互に連動して駆動制御される構成とされている。
【００８７】
さらに、上記加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）は、ワークＷの流れ方向を正逆変更可能な構造を備える。
【００８８】
すなわち、加工セルＡの搬送部１１は、図１６(a),(b) に示すように、装置フレーム１０３に対して着脱可能なユニット構成とされるとともに、このユニット全体を１８０°回転させて配置変更するだけで、ワークＷの流れ方向が正逆変更される（図１６(a) が右循環, 図１６(b) が左循環）。
【００８９】
また、加工セルＡの帰還部１２は、図１７(a),(b) に示すように、ワークＷの流れ方向が正逆変更可能である（図１７(a) が右循環, 図１７(b) が左循環）。
【００９０】
具体的には、図１８(a) に示すごとく、駆動モータ５１等からなるワーク帰還装置４６の駆動部が左右で組み替え可能な構造とされている。また、帰還部基台４８が、図１８(b) に示すごとく、装置フレーム１０３に対して着脱可能なユニット構成とされている。これにより、上記駆動部を組み替えた後、このユニット全体を１８０°回転させて配置変更するだけで、図１７(a),(b) に示すように、ワークＷの流れ方向が正逆変更される。
【００９１】
さらに、加工セルＡのホーニング盤５と計測装置６については、図１９(a),(b) に示すように、計測装置６が上記ホーニング盤５に対して着脱可能な構成とされるとともに、この計測位置６をホーニング盤５に対して左右組み替えるだけで、ワークＷの流れ方向が正逆変更される（図１９(a) が右循環, 図１９(b) が左循環）。
【００９２】
搬入セルＢは、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１１１を含んでなるユニット構造を備え、図示の実施形態においては、この搬送装置１１１のほか、前記ワーク供給装置２およびワーク搬入出ロボット３などから構成されている。
【００９３】
搬送装置１１１は、加工すべきワークＷを搬送する搬送レール１１５と搬入装置１１７を備えてなる。
【００９４】
搬送レール１１５は、前述した搬送レール２１とほぼ同一構造を備えてなり、具体的な説明は省略する。この搬送レール１１５は、ワーク搬送路１における搬入位置Ｐ1 からホーニング加工部の入口Ｐ2 の部位までを形成している。
【００９５】
搬入装置１１７は、ホーニング治具２０を搬入位置Ｐ1 からホーニング加工部の入口Ｐ2 つまり下穴検出装置４の検出位置まで搬送するもので、具体的にはエアシリンダ装置からなる。
【００９６】
ワーク供給装置２は、ワークＷをワーク搬入出ロボット３の受取り位置まで供給するもので、具体的には、加工されるべきワークＷ，Ｗ，…は搬送パレット上で姿勢を整えられながら順次連続して上記受取り位置まで搬送され、ワーク搬入出ロボット３を待機する。
【００９７】
ワーク搬入出ロボット３は、図２３に示すように、揺動アームの形態とされた装置本体３ａとコレットチャックの形態とされたワークチャック３ｂから構成されている。
【００９８】
そして、上記ワークチャック３ｂは、上記ワーク供給装置２の受取り位置と上記搬入位置Ｐ1 で昇降動作および縮閉・拡開動作して、ワークＷを着脱するとともに、これら両位置間でワークＷをチャッキング支持したまま水平方向へ搬送し、またワーク搬入位置Ｐ1 のホーニング治具２０内で、ワークＷを垂直軸まわりに回転動作させる。
【００９９】
搬出セルＣは、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１２１を含んでなるユニット構造を備え、図示の実施形態においては、この搬送装置１２１のほか、ブラシ装置１２２およびエアブロー装置１２３などから構成されている。
【０１００】
搬送装置１２１は、加工すべきワークＷを帰還搬送する帰還レール１２４と搬出装置１２５を備えてなる。
【０１０１】
帰還レール１２４は、前述した搬送レール２１とほぼ同一構造を備えてなり、具体的な説明は省略する。この帰還レール１２４は、ワーク搬送路１における搬出位置Ｐ3 から帰還位置Ｐ4 の部位までを形成している。
【０１０２】
搬出装置１２５は、ホーニング治具２０を搬出位置Ｐ3 から帰還位置Ｐ4 まで搬送するもので、具体的にはエアシリンダ装置からなる。
【０１０３】
ブラシ装置１２２およびエアブロー装置１２３は、加工を終了したワークＷの被加工面をブラシまたは吹き付けエアにより清掃するもので、上記搬出位置Ｐ3 および帰還位置Ｐ4 にそれぞれ設置されている。
【０１０４】
しかして、上記搬入セルＢ、加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 および搬出セルＣの搬送レール１１５、２１、２１および２１と、帰還レール１２４、４５、４５および４５からなるワーク搬送路１は、図１に示すように、ワーク搬入位置Ｐ1 から始まって、下穴検出装置４、荒加工用ホーニング盤５ａ、荒加工用計測装置６ａ、中加工用ホーニング盤５ｂ中加工用計測装置６ｂ、仕上加工用ホーニング盤５ｃおよび仕上加工用計測装置６ｃを経た後、搬出位置Ｐ3 および帰還位置Ｐ4 を経て、再び上記ワーク搬入位置Ｐ1 へ戻る矩形ループ状に形成されている。
【０１０５】
また、ワークＷを保持して、ワーク搬送路１を搬送されるホーニング治具２０は、図２０〜図２２に示すように、治具ベース（またはパレット）３５、揺動体１２６およびワークホルダ１２７を主要部として構成されている。
【０１０６】
治具ベース３５は、図２０に示すように平面略正方形状のもので、前述したように、ワーク搬送路１上に移動可能に載置される。治具ベース３５の各辺中央部には係止凹部２８ａ〜２８ｄがそれぞれが設けられており、対向する一対の係止凹部２８ａ，２８ｂまたは２８ｃ，２８ｄが、それぞれ前述したワーク搬送路１の位置決め装置２３と弾発的に係止する。
【０１０７】
すなわち、位置決め装置２３は、例えば、係止部としてストレートコアピンや係止ボールを用いたプランジャの形態など従来周知の構造で、上記下穴検出装置４の検出位置、各ホーニング盤５（５ａ〜５ｃ）の加工位置および計測装置６（６ａ〜６ｃ）の計測位置に設けられている。そして、これら各位置決め装置２３の係止部２３ａが、上記治具ベース３５の係止凹部２８ａ，２８ｂまたは２８ｃ，２８ｄに弾発的に係止して、ホーニング治具２０を位置決めする。
【０１０８】
揺動体１２６は、治具ベース３５に三次元方向へ揺動可能に設けられており、第１揺動部材１３０と第２揺動部材１３１とからなる。
【０１０９】
上記第１揺動部材１３０は、上記治具ベース３５の支持柱１３２，１３２にＸ−クロスピン１３３，１３３を介して吊持状にかつ揺動可能に設けられ、この第１揺動部材１３０の外側に、第２揺動部材１３１が、Ｘ−クロスピン１３３と直交するＹ−クロスピン１３４，１３４を介して吊持状にかつ揺動可能に設けられている。
【０１１０】
これにより、第２揺動部材１３１は、上記Ｘ−クロスピン１３３，１３３の動き（Ｘ−Ｘ軸回りの回転）に、Ｙ−クロスピン１３４，１３４の動き（Ｙ−Ｙ軸回りの回転）が加わって、三次元方向へ揺動可能とされている。この結果、後述するように、ホーニングツール６０に対する良好かつ均一な追従性が確保されて、加工精度差の発生が防止されるとともに、高精度なホーニング加工を確保することができる。
【０１１１】
また、ワークホルダ１２７は、ワークＷの保持外形に対応した保持部を備えるとともに、揺動体１２６の第２揺動部材１３１に交換可能に取り付けられており、これにより、加工対象となるワークＷの形状寸法の変更にも容易かつ迅速に対応可能な構造とされている。
【０１１２】
ワークホルダ１２７は、ワークＷを位置決め保持するもので、上記揺動体１２６の第２揺動部材３１に一体的にかつ交換可能に取り付けられている。
【０１１３】
このワークホルダ１２７は、図２１および図２２に示すように、ワークＷを下側から支持するワーク保持部１４０と、ボールプランジャ１４６，１４６とからなり、ワークＷを係止固定するワーク固定構造を備えるとともに、上記ワーク保持部１４０がワークＷの保持外形に対応した保持部とされている。
【０１１４】
しかして、ワークＷの第２揺動部材１３１への取付けは、前記ワーク搬入出ロボット３により以下の順序で自動的に行われる。
【０１１５】
すなわち、ワークＷのフランジ２０３を位置させた状態で、ワークＷの下部穴２０２をワーク保持部１４０に上側から挿通支持させるとともに、この状態のままワークＷをワーク保持部１４０の軸線まわりに回転させて、ワークＷのフランジ穴２０３ｂ，２０３ｂに、ボールプランジャ４６，４６をそれぞれ弾発的に係止して、この状態を保持する。
【０１１６】
一方、ワークＷの第２揺動部材３１からの取り外しは、ワーク搬入出ロボット１１３により、上記と全く逆の順序で自動的に行われる。
【０１１７】
次に、以上のように構成された自動ホーニングシステムを用いたホーニング加工について説明する。
【０１１８】
Ｉ．ワークＷの搬入：
ワークＷ，Ｗ，…は、ワーク供給装置２により、その姿勢を整えられながら順次連続して受取り位置まで搬送された後、ワーク搬入出ロボット３により一個ずつチャッキングされて、前述した要領で、ワーク搬送路１のワーク搬入位置Ｐ1 に待機するホーニング治具２０のワークホルダ１２７に取り付けられる。これにより、ワークＷは、ホーニング治具２０のフローティング構造により三次元方向へ揺動可能に保持される。
【０１１９】
II. ワークＷの自動ホーニング：
ｉ）ワーク搬入位置Ｐ1 のホーニング治具２０に対するワークＷの取付け工程が完了すると、搬入装置１１７が作動して、このホーニング治具２０（以下ワークＷ）を、ホーニング加工部の入口Ｐ2 つまり下穴検出装置４の検出位置まで搬送して、位置決め装置２３による位置決めがなされた後、上記下穴検出装置４がワークＷの被加工穴９２の下穴内径を前述した要領で検出し、この検出結果を各ホーニング盤５（５ａ，５ｂ，５ｃ）の制御部７へ送る。
【０１２０】
ii) この場合、加工穴９２の下穴内径がホーニング可能範囲内にあれば、各ホーニング盤５によるホーニングが以下の要領で実行される。
【０１２１】
すなわち、入口Ｐ1 に位置するワークＷは、各加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）の搬送部１１により、荒加工用の第１ホーニング盤５ａ→荒加工用の第１計測装置６ａ→中加工用の第２ホーニング盤５ｂ→中加工用の第２計測装置６ｂ→仕上加工用の第３ホーニング盤５ｃ→仕上加工用の第３計測装置６ｃとタクト送りされるとともに、各装置の位置で位置決め装置２３により位置決めされて、所定の工程（各加工セルＡ1,Ａ2,Ａ3 のホーニング盤５ａ，５ｂ，５ｃによるホーニング加工と、計測装置６ａ，６ｂ，６ｃによるワーク加工径の計測）が順次実行された後、仕上加工用の計測装置６ｃによるワークＷの被加工穴９２の計測結果（最終仕上寸法）を、第３ホーニング盤５ｃへフィードバックするとともに、ワーク選別装置１３１へワークＷの良否判定用信号として送る。
【０１２２】
II ．ワークＷの搬出：
一連のホーニング加工を経て搬出位置Ｐ3 まで搬送されたワークＷは、搬出装置１２５により帰還位置Ｐ4 を経た後、各加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）の帰還部１２により、再びワーク搬入位置Ｐ1 まで帰還搬送された後、ワーク搬出入ロボット３によりチャッキングされて、前述した要領で、ホーニング治具２０のワークホルダ１２７から取り外され、ワーク選別装置１３１の選別結果に応じて選別されて、排出シュート１３２へ排出される。
【０１２３】
一方、ワークＷが取り外されたホーニング治具２０は、ワーク搬入位置Ｐ1 で、ワーク搬入出ロボット３により次のワークＷが取付けられるのを待機する。
【０１２４】
しかして、以上のように構成された自動ホーニングシステムにおいては、加工セルＡ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ）が増減可能に接続配置されて、ホーニグ加工部が構成されており、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能である。
【０１２５】
すなわち、ホーニング加工の工程数は、ワークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代は安定しないところ、上記加工セルＡは、自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされていることにより、工程数が早期決定できずとも、後日有効に対応することが可能である。
【０１２６】
同様の理由により、ワークＷの下穴精度に変更があった場合でも、またワークＷに要求される加工精度に変更があっても、増減可能な加工セルＡ，Ａ，…を適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更することができる。
【０１２７】
また、同様な理由で、ワークＷの生産数量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルＡを含めた多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が容易である。
【０１２８】
さらに、加工セルＡが、ワーク搬送路１の一部を構成する搬送装置１０、単一のホーニング盤５およびこれらを相互に連動して制御する制御部７を含んでなるユニット構造とされるとともに、増減可能な構成とされていることにより、当初加工対象とされた特定のワークＷの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークＷの加工用として使用するに際して、そのワークＷの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加工セルＡを適宜増減することで有効に対応できる。
【０１２９】
また、加工セルＡ自体がユニット構造とされることにより、その構成装置の駆動源となる油圧ユニット１０２や、加工時に供給使用される研削油タンク１０４などはいずれも各加工セルＡごとに独立で小型となり、各加工セルＡの装置フレーム１０３に装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化する。
【０１３０】
なお、上述した実施例はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、種々設計変更可能である。
【０１３１】
例えば、図示の実施形態においては、ワーク搬送路１がループ状に設けられて、ホーニング治具２０がワーク搬入位置Ｐ1 から再びこのワーク搬入位置Ｐ1 へ戻る構成とされているが、直線状に設けられて次工程へ連続する構成とすることも可能である。この場合は、図示しないが、例えば、ワークＷはワーク搬入位置でホーニング治具２０に取付けられるとともに、ワーク搬出位置でこのホーニング治具２０から取り外されて、ホーニング治具２０のみが再び上記ワーク搬入位置へ戻される構成とされる。
【０１３２】
ホーニングシステムを構成する各セル機Ａ，Ｂ，Ｃの内部構成やその各構成部の具体的構造も、図示の実施形態に限定されることなく変更可能である。
【０１３３】
例えば、図示の実施形態の加工セルＡにおいては、計測装置６がホーニング盤５と独立したステーションに配置されているが、ホーニング盤５と一体的に配置されて、インプロセスで計測が行われる構成としてもよい。
【０１３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の加工セルによれば、少なくとも、自動ホーニングシステムのワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤、工作物の加工径を計測する計測装置およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、上記自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされ、上記制御部は、そのプログラム構成の適宜設定により、加工セルが所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能するように、上記ホーニング盤を制御する構成とされ、上記搬送装置の案内レールが加工セルの設置基準部を構成するから、以下に列挙するような種々の効果が得られ、小型軽量かつ構造簡単で、工程数の決定や変更が容易で、設計が容易であり、しかも、装置コストの低減化が可能な構成を備えた自動ホーニングシステムを提供することができる。
【０１３５】
(1) ホーニング加工の工程数は、ワークの下穴形状精度、取代および要求形状精度により決定されるものであり、よって試作段階での下穴形状精度、取代は安定しないところ、本発明の加工セルは、自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされているから、工程数が早期決定できずとも、後日有効に対応することが可能である。
【０１３６】
(2) 同様の理由により、ワークの下穴精度に変更があった場合でも、またワークに要求される加工精度に変更があっても、増減可能な加工セルを適宜組み合わせることで、迅速かつ容易に工程数を変更することができる。
【０１３７】
(3) また、同様な理由で、ワークの生産数量の予測が困難な場合でも、増減可能な加工セルを含めた多機種切替、工程分散を考慮することにより、投資決定が容易である。
【０１３８】
(4) ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなるユニット構造とされ、増減可能な構成とされているから、当初加工対象とされた特定のワークの生産が無くなった場合に、形状寸法および加工条件等の異なる他のワークの加工用として使用するに際しては、そのワークの形状寸法および加工条件等に対応して、システムの一部を改造ないしは変更したり、加工セルを適宜増減することで有効に対応でき、装置コストの低減化が可能である。
【０１３９】
(5) 加工セル自体がユニット構造とされて、その構成装置の駆動源となる油圧ユニットや、加工時に供給使用される研削油タンクなどはいずれも各加工セルごとに独立で小型であり、各加工セルの本体フレームに装置可能であり、システム全体が簡単かつ小型化して、この点でも装置コストの低減化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施態様である自動ホーニングシステムの概略構成を示す平面図である。
【図２】同ホーニングシステムのホーニング加工部を構成する加工セルを一部仮想線で示す正面図である。
【図３】同じく同加工セルを示す側面図である。
【図４】同加工セルの下部を拡大して示す側面図である。
【図５】同加工セルの搬送装置の搬送部を示す平面図である。
【図６】同搬送部を一部断面で示す側面図である。
【図７】同搬送部を一部切開して示す平面図である。
【図８】同搬送部を示す正面図である。
【図９】同加工セルの搬送装置の帰還部を示す平面図である。
【図１０】同帰還部を一部切開して示す平面図である。
【図１１】同帰還部を示す正面図である。
【図１２】同自動ホーニングシステムのホーニング盤を一部断面で示す概略構成図である。
【図１３】同ホーニング盤の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１４】同ホーニング盤のホーニングツールの動作を説明するための縦断面図である。
【図１５】同自動ホーニングシステムの計測装置の要部を示す縦断面図である。
【図１６】同加工セルの搬送装置の搬送部についてのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、図１６(a) は右循環の場合、図１６(b) は左循環の場合をそれぞれ示す。
【図１７】同加工セルの搬送装置の帰還部についてのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、図１７(a) は右循環の場合、図１７(b) は左循環の場合をそれぞれ示す。
【図１８】同帰還部のワーク流れ方向の組替えに際しての具体的な組替え要領を説明するための図で、図１８(a) はワーク帰還装置の駆動部の組替え要領を示す平面図、図１８(b) は帰還部全体の組替え要領を一部断面で示す正面図をそれぞれ示す。
【図１９】同加工セルのホーニング盤と計測装置についてのワーク流れ方向の組替え要領を説明するための平面図で、図１９(a) は右循環の場合、図１９(b) は左循環の場合をそれぞれ示す。
【図２０】同自動ホーニングシステムに用いるホーニング治具を示す平面図である。
【図２１】同ホーニング治具を図２０のＸ−Ｘ線に沿って示す縦断面図である。
【図２２】同ホーニング治具を図２０のＹ−Ｙ線に沿って示す縦断面図である。
【図２３】同自動ホーニングシステムのワーク搬入出ロボットの要部を示すとともに、同ホーニング治具のワーク取付け・取外し要領を説明するための縦断面図である。
【図２４】従来の自動ホーニングシステムの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ（Ａ1,Ａ2,Ａ3 ） 加工セル
Ｂ 搬入セル
Ｃ 搬出セル
１ ワーク搬送路
２ ワーク供給装置
３ ワーク搬入出ロボット
４ 下穴検出装置
５（５ａ，５ｂ，５ｃ） ホーニング盤
６（６ａ，６ｂ，６ｃ） 計測装置
７ 制御部
１０ 搬送装置
１１ 搬送部
１２ 帰還部
２０ ホーニング治具
２１ 搬送レール
２２ ワーク移動装置（ワーク移動手段）
２３ 位置決め装置（位置決め手段）
２５，２６ エアシリンダ装置
３０ 移動台
３１ エアシリンダ
３５ 治具ベース
３６，３７ 係合爪機構
４０ 移動台
４１ エアシリンダ
４２ 係合爪機構
４６ ワーク帰還装置（ワーク帰還手段）
４９ 搬送ベルト
５０ ローラチェーン
５１ 駆動モータ
５６ 搬送ベルト
６０ ホーニングツール
６１ 回転主軸
６２ 主軸回転駆動部（主軸回転手段）
６３ 主軸往復駆動部（主軸往復手段）
６４ 砥石駆動部（砥石駆動手段）
７０ ホーニング砥石
７１ 駆動軸
７２ 駆動モータ
７３ スライド本体
７４ 油圧シリンダ
７９ 切込み駆動機構
８０ サーボモータ
８１ 回転伝達機構
８２ 位置検出器
９０ 計測ヘッド
９１ 主軸
９２ 被加工穴
１０１ 作動油タンク
１０２ 油圧ユニット
１０３ 装置フレーム
１０４ 研削油タンク
１０５ 制御ボックス
１１１ 搬送装置
１１５ 搬送レール
１１７ 搬入装置
１２１ 搬送装置
１２２ ブラシ装置
１２３ エアブロー装置
１２４ 帰還レール
１２５ 搬出装置
１２６ 揺動体
１２７ ワークホルダ
１３１ ワーク選別装置
１３２ 排出シュート
Claims (18)
- ワーク搬送路に沿って工作物を所定間隔毎に連続して搬送するとともに、これら工作物に対して、順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニングシステムのホーニング加工部を構成するものであって、
少なくとも、前記ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置、単一のホーニング盤、前記工作物の加工径を計測する計測装置およびこれらを相互に連動して制御する制御部を含んでなる共通の機械構造を備えるユニット構造とされるとともに、前記自動ホーニングシステムのホーニング加工部に増減可能に装置される構成とされ、
前記制御部は、そのプログラム構成の適宜設定により、加工セルが所定の加工精度のホーニング加工を実行する特定の加工セルとして機能するように、前記ホーニング盤を制御する構成とされ、
前記搬送装置の案内レールが加工セルの設置基準部を構成する
ことを特徴とする自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記搬送装置は、少なくとも、工作物を収納保持するホーニング治具を載置案内する搬送レールと、この搬送レール上に載置されたホーニング治具を所定位置へタクト送りするワーク移動手段と、このワーク移動手段によりタクト送りされるホーニング治具を前記所定位置に位置決めする位置決め手段とを備えてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記ワーク移動手段は、前記ホーニング治具を押圧移動するシリンダ装置から構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記搬送装置は、加工工程を完了した工作物を収納保持するホーニング治具を載置案内する帰還レールと、この帰還レール上に載置されたホーニング治具を帰還移動するワーク帰還手段とを備えてなる
ことを特徴とする請求項２に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記ワーク帰還手段は、前記ホーニング治具をベルト搬送する無端ベルト装置から構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記ホーニング盤は、工作物の被加工径面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに、軸線まわりに回転可能に軸支されてなる回転主軸と、回転主軸を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段と、回転主軸を上記被加工径面の軸線方向へ往復動作させる主軸往復手段と、回転主軸先端に装着され、上記被加工径面に沿った砥石面を有するホーニング砥石を拡縮可能に備えるホーニングツールと、このホーニングツールのホーニング砥石に所定の切込み動作を与える砥石駆動手段と、上記主軸回転手段、主軸往復手段および砥石駆動手段の動作を相互に連動して自動制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 少なくとも、前記搬送装置の搬送レールまたは帰還レールが前記ワーク搬送路の直線状部分の一部を構成するように整列して位置決め配置されることにより、前記自動ホーニングシステムのホーニング加工部が組合せ形成される構造を備える
ことを特徴とする請求項２から６のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記搬送装置は、ワーク流れ方向を正逆変更可能な構造を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステムの加工セル。
- 前記計測装置は、前記工作物の被加工穴における軸方向の複数か所の内径寸法を計測して、被加工穴の加工結果を判定する構成とされている
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記計測装置は、工作物の被加工径面の軸線方向へ往復移動可能とされたシャフト先端に空気マイクロメータが取り付けられてなる
ことを特徴とする請求項９に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 前記計測装置は、工作物の被加工径面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに上記軸線まわりに回転可能とされたシャフト先端に、空気マイクロメータが取り付けられてなる
ことを特徴とする請求項９に記載の自動ホーニングシステムの加工セル。 - 工作物を搬送するワーク搬送路の途中箇所に配置された複数のホーニング盤により、前記ワーク搬送路に沿って所定間隔をもって搬送される工作物に対して順次連続してホーニング加工を施す自動ホーニングシステムであって、工作物に対してホーニング加工を施すホーニグ加工部は、共通の機械構造を備えるユニット構造とされた請求項１から１１のいずれか一つに記載の加工セルが増減可能に接続配置されて構成されるとともに、これら複数の加工セルが相互に連動して駆動制御される構成とされている
ことを特徴とする自動ホーニングシステム。 - ワーク搬入部を構成する搬入セル、複数の前記加工セル、およびワーク搬出部を構成する搬出セルが直列状に整列配置されてなるとともに、前記ワーク搬送路がループ状に設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の自動ホーニングシステム。 - ワーク搬入部を構成する搬入セル、複数の前記加工セル、およびワーク搬出部を構成する搬出セルが直列状に整列配置されてなるとともに、前記ワーク搬送路が直線状に設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の自動ホーニングシステム。 - 工作物を保持して、前記ワーク搬送路により搬送されるホーニング治具を備え、このホーニング治具は、前記ワーク搬送路上に移動可能に載置される治具ベースと、この治具ベースに三次元方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、この揺動体に取り付けられたワークホルダとを備えてなる
ことを特徴とする請求項１２から１４のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステム。 - 前記ワークホルダは、工作物の保持外形に対応した保持部を備えるとともに、前記揺動体に交換可能に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１２から１５のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステム。 - 前記搬入セルは、少なくとも、前記ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置を含んでなるユニット構造を備える
ことを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステム。 - 前記搬出セルは、少なくとも、前記ワーク搬送路の一部を構成する搬送装置を含んでなるユニット構造を備える
ことを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一つに記載の自動ホーニングシステム。
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