JP5101198B2

JP5101198B2 - 工作機械におけるワーク位置決め装置

Info

Publication number: JP5101198B2
Application number: JP2007191252A
Authority: JP
Inventors: 守岩倉; 昇一中谷; 豊尚和田
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-07-23
Also published as: JP2009023071A

Description

本発明は、工作機械におけるワーク位置決め装置に関する。

例えば、自動車のエンジンのシリンダブロック、シリンダヘッドあるいはその他の各種の部品の製造には、生産ラインが用いられる。これらの部品は自動車の車種によって仕様が異なり、仕様の異なる部品の加工作業を行う際には、ワークを支持するワークテーブルに装着した一対のロケートピンの配置を相違させた仕様の異なるワークテーブルを装着した工作機械を生産ラインに沿って複数箇所に配設するようになっていた。

ところが、上記従来の工作機械は、仕様の異なる複数のワークの加工を行うために、工作機械の設置台数を増やさなければならないという問題があった。
上記の問題を解消することが可能なワーク位置決め装置が特許文献１に開示されている。このワーク位置決め装置は、リフタテーブルと、そのテーブル上に設けられた一対のロケートピンを備えるとともに、複数の穴を有するワークについていずれかの二つの穴に上記ロケートピンを係合させることによりそのワークを位置決めするようになっている。前記一対のロケートピンは、位置調整用アクチュエータの作動によって相互に接近又は離間するように個別に位置調整できるようになっている。そして、各ロケートピンをワーク側の穴にそれぞれ係合させて位置決めを行うようになっている。
特開２００６−０８２２２５号公報

ところが、上記従来のワーク位置決め装置は、リフタテーブルの上面に設けたロケートピンを位置調整用アクチュエータによって位置調整するように構成されていたので、部品点数が多くなって、製造及び組付作業が面倒で、コストの低減を図ることができないという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、部品点数を低減し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる工作機械におけるワーク位置決め装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベッドに対しワークを支持するワークテーブルを旋回装置により旋回可能に装着するとともに、ワークを加工する加工ユニットを装着した工作機械において、前記ワークテーブルの上面に対し、仕様の異なる複数のワークの位置決めをそれぞれ行うべく前記ワークテーブルの旋回中心からの距離が互いに異なる複数対のロケートピンを配設するとともに、前記各ワークのうちいずれか一つのワークの下面をそれぞれ着座する複数のシートパッドを設け、ワークの搬入前に前記ワークテーブルを旋回させてワークの搬入方向に対する前記複数対のロケートピンの配設を切り換えておくことにより各ワークのいずれか一つのワークを選択的に位置決めするように構成したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記ロケートピンはワークテーブルの上面に対し第１ワーク用の第１及び第２ロケートピンとして二箇所に設けられるとともに、第２ワーク用の第３及び第４ロケートピンとして二箇所に設けられ、シートパッドは第１ワーク用に複数箇所に設けられるとともに、第２ワーク用に複数箇所に設けられていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記ワークテーブルは１８０°旋回されるように構成されていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記ワークテーブル上へのワークの搬入及びワークの搬出は、リンクフィーダによって行われるように構成されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記各シートパッドの高さは、全て同じ高さに設定されていることを要旨とする。
（作用）
この発明は、複数対のロケートピンのうち一対のロケートピン及びシートパッドを用いてワークテーブルに対するワークの位置決めが行われる。又、ワークテーブルを旋回させることにより複数対のロケートピンのうち他の一対のロケートピン及びシートパッドにより前記ワークと仕様の異なるワークの位置決めが行われる。

本発明によれば、ワークテーブルの所定位置に設けた複数対のロケートピンにより、仕様の異なる複数のワークを選択して位置決めすることができ、部品点数を低減し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

以下、本発明を具体化した生産ラインにおける工作機械のワーク位置決め装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図３に示すようにベッド１１の上面には、旋回装置１２が装着され、この旋回装置１２の上部には、旋回テーブル１３が装着され、該旋回テーブル１３は垂直軸線の周りで水平方向に３６０°の範囲で往復旋回されるようになっている。この旋回テーブル１３の上面には、ワークを支持するワークテーブル１４が取り付けられ、ワークを装着することができるようになっている。前記ベッド１１と旋回装置１２との間には図示しないが旋回装置１２を水平（Ｘ軸：図３の左右）方向及び水平（Ｙ軸：図３の紙面直交）方向にそれぞれ往復動させるＸ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構が設けられている。

図３に示すように、前記ベッド１１の上面の後部には、コラム１５が立設され、このコラム１５の前面には、ワークを加工するための複数の例えばドリル等の工具を備えた加工ユニット１６が装着されている。この加工ユニット１６は、図示しないＺ軸駆動機構により上下（Ｚ軸）方向に往復動されるようになっている。

図４に示すように、前記ワークテーブル１４の上面には、第１ワークＷ１の位置決めを行うための第１及び第２ロケートピン２１，２２が取り付けられている。又、前記ワークテーブル１４の上面には、第２ワークＷ２の位置決めを行うための第３及び第４ロケートピン２３，２４が取り付けられている。前記第１〜第４ロケートピン２１〜２４は、図５に示すように台座２５の下面に一体に突出形成された係合ピン２６をワークテーブル１４の上面に形成された取付孔１４ａに係合することにより位置決めされている。そして、ワークテーブル１４のネジ孔１４ｂにボルト２７を螺合することによって前記台座２５をワークテーブル１４に締め付け固定している。前記台座２５の中央部上面にはピン２８が一体に形成され、そのピン２８の上端部は、円錐台形状に形成されている。このピン２８は第１ワークＷ１又は第２ワークＷ２に形成された例えばボルト挿通用の貫通孔Ｗｈに係合されるようになっている。

さらに、前記ワークテーブル１４の上面には、第１ワークＷ１の下面を支持して位置決めするための第１〜第４シートパッド３１〜３４が設けられている。同じく前記ワークテーブル１４の上面には、第２ワークＷ２の下面を支持して位置決めするための第５〜第８シートパッド３５〜３８が設けられている。前記第１〜第８シートパッド３１〜３８は、図６に示すように台座４０の下面に一体に突出形成された係合ピン４１をワークテーブル１４の上面に形成された取付孔１４ａに係合することにより位置決めされている。そして、ボルト４２をワークテーブル１４のネジ孔１４ｂに螺合することにより台座４０をワークテーブル１４に締め付け固定している。前記台座４０の中央部上面にはパッド部４３が一体に形成されている。このパッド部４３により第１ワークＷ１又は第２ワークＷ２の下面が支持され、第１及び第２ワークＷ１，Ｗ２の下方への位置が規制されるようになっている。

次に、前記のように構成した工作機械のワーク位置決め装置の動作について、以下に説明する。
最初に、第１ワークＷ１の加工を行う場合について説明する。図１は、ワークテーブル１４の第１及び第２ロケートピン２１，２２がＹ軸方向の後側に、第３及び第４ロケートピン２３，２４がＹ軸方向の前側にある状態を示す。この状態において、図示しないリンクフィーダにより第１ワークＷ１がＸ軸方向右方からワークテーブル１４の上方に搬入される。その後、第１ワークＷ１が下方に移動されて、第１ワークＷ１に形成された二つの貫通孔Ｗｈに、前記第１及び第２ロケートピン２１，２２が挿入係止されるとともに、第１ワークＷ１の下面が図１に示す四つの第１〜第４シートパッド３１〜３４によって支持され、第１ワークＷ１がワークテーブル１４の所定位置に位置決めされる。この状態で図示しないクランプ機構によって、第１ワークＷ１の上面が下方に押圧されて第１ワークＷ１が前記ワークテーブル１４の上面に締め付け固定される。なお、この状態では、第３及び第４ロケートピン２３，２４は第１ワークＷ１に接触しないように配置されているので使用されない。

前記ワークテーブル１４に対する第１ワークＷ１の搬入動作と、第１ワークＷ１のクランプ動作が終了すると、ワークテーブル１４がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動されて、ワークテーブル１４の上面の第１ワークＷ１の水平方向の位置が設定されるとともに、加工ユニット１６が作動されて、第１ワークＷ１に対する穿孔作業等の加工作業が行われる。そして、第１ワークＷ１の加工作業が終了すると、図示しないクランプ機構のクランプ状態が解除され、加工済みの第１ワークＷ１が図示しないリンクフィーダによってワークテーブル１４の上面から搬出される。

その後、図１において、前記旋回装置１２が作動されて、前記ワークテーブル１４が旋回中心Ｏを中心として１８０°旋回動作されて、図２に示すように、前記第１及び第２ロケートピン２１，２２がＹ軸方向前側に、かつ第３及び第４ロケートピン２３，２４がＹ軸方向後側に切り換えられる。この状態において、第１ワークＷ１と仕様の異なる第２ワークＷ２が図示しないリンクフィーダによってワークテーブル１４の上方に搬入された後、下降動作されて、第２ワークＷ２に形成された二つの貫通孔Ｗｈに、前記第３及び第４ロケートピン２３，２４が挿入係止されるとともに、第２ワークＷ２の下面が四つの前記第５〜第８シートパッド３５〜３８によって支持され、第２ワークＷ２がワークテーブル１４の所定位置に位置決めされる。この状態で図示しないクランプ機構によって、第２ワークＷ２の上面が下方に押圧されて第２ワークＷ２が前記ワークテーブル１４の上面に締め付け固定される。

前記ワークテーブル１４に対する第２ワークＷ２の搬入動作と、第２ワークＷ２のクランプ動作が終了すると、ワークテーブル１４がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動されて、ワークテーブル１４の上面の第２ワークＷ２の水平方向の位置が設定されるとともに、加工ユニット１６が作動されて、第２ワークＷ２に対する穿孔作業等の加工作業が行われる。そして、この第２ワークＷ２の加工作業が終了すると、図示しないクランプ機構のクランプ状態が解除され、加工済みの第２ワークＷ２が図示しないリンクフィーダによってワークテーブル１４の上面から搬出される。

上記実施形態の工作機械におけるワーク位置決め装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記旋回装置１２によって旋回可能に装着されたワークテーブル１４の上面に第１ワークＷ１を位置決めする第１及び第２ロケートピン２１，２２及び第１〜第４シートパッド３１〜３４設けるとともに、第２ワークＷ２を位置決めする第３及び第４ロケートピン２３，２４及び第５〜第８シートパッド３５〜３８を設けた。そして、前記ワークテーブル１４を旋回装置１２によって１８０°旋回することにより、仕様の異なる第１ワークＷ１又は第２ワークＷ２をワークテーブル１４の上面に装着することができるようにした。このため、１台の工作機械によって仕様の異なる第１及び第２ワークＷ１，Ｗ２を選択して加工することができる。

（２）上記実施形態では、ワークテーブル１４の上面に第１〜第４ロケートピン２１〜２４を設ける構成のため、ロケートピンを位置調整用アクチュエータによって位置切り換えする構成と比較して、部品点数を低減し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、ワークテーブル１４を１８０°旋回させて、第１及び第２ワークＷ１，Ｗ２を装着するようにしたが、ロケートピンを三対以上配設し、ワークテーブル１４を例えば９０〜３６０°の範囲で任意の角度だけ旋回させて、仕様の異なる三種類以上のワークを選択して位置決めするように構成してもよい。

・前記実施形態では、前記第１〜第４シートパッド３１〜３４及び第５〜第８シートパッド３５〜３８の高さを同じに設定したが、これらの高さをワークの仕様に応じて相違するようにしもよい。

・前記実施形態では、ワークテーブル１４を垂直軸線の周りで旋回可能に構成したが、これに代えてワークテーブル１４を水平軸線の周りで旋回可能に構成してもよい。

この発明を具体化した工作機械のワーク位置決め装置を示すワークテーブルの平面図。図１のワークテーブルを１８０度旋回した状態を示す平面図。工作機械の略体正面図。ワークテーブルの斜視図。ロケートピンの取付状態を示す断面図。シートパッドの取付状態を示す断面図。

符号の説明

Ｗ１…第１ワーク、Ｗ２…第２ワーク、１１…ベッド、１２…旋回装置、１４…ワークテーブル、１６…加工ユニット、２１〜２４…第１〜第４ロケートピン、３１〜３８…第１〜第８シートパッド。

Claims

ベッドに対しワークを支持するワークテーブルを旋回装置により旋回可能に装着するとともに、ワークを加工する加工ユニットを装着した工作機械において、
前記ワークテーブルの上面に対し、仕様の異なる複数のワークの位置決めをそれぞれ行うべく前記ワークテーブルの旋回中心からの距離が互いに異なる複数対のロケートピンを配設するとともに、前記各ワークのうちいずれか一つのワークの下面をそれぞれ着座する複数のシートパッドを設け、ワークの搬入前に前記ワークテーブルを旋回させてワークの搬入方向に対する前記複数対のロケートピンの配設を切り換えておくことにより各ワークのいずれか一つのワークを選択的に位置決めするように構成したことを特徴とする工作機械におけるワーク位置決め装置。
請求項１において、前記ロケートピンはワークテーブルの上面に対し第１ワーク用の第１及び第２ロケートピンとして二箇所に設けられるとともに、第２ワーク用の第３及び第４ロケートピンとして二箇所に設けられ、シートパッドは第１ワーク用に複数箇所に設けられるとともに、第２ワーク用に複数箇所に設けられていることを特徴とする工作機械におけるワーク位置決め装置。
請求項２において、前記ワークテーブルは１８０°旋回されるように構成されていることを特徴とする工作機械におけるワーク位置決め装置。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記ワークテーブル上へのワークの搬入及びワークの搬出は、リンクフィーダによって行われるように構成されていることを特徴とする工作機械におけるワーク位置決め装置。
請求項１〜４のいずれか一項において、前記各シートパッドの高さは、全て同じ高さに設定されていることを特徴とする工作機械におけるワーク位置決め装置。