JP5713192B2

JP5713192B2 - センタ穴形成装置およびその方法

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Publication number: JP5713192B2
Application number: JP2011116921A
Authority: JP
Inventors: 知幸鶴田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: JP2012245569A

Description

本発明は、センタ穴形成装置およびその方法に関し、さらに詳しくは、断面形状を円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための装置およびその方法に関するものである。

たとえば、内燃機関のクランクシャフトは、一般に、鋳造や鍛造によって粗形材が成形され、この粗形材の両端に位置する軸部の端面中心にセンタを形成し、このセンタ穴を基準として機械加工を施すことにより製造されている。

このクランクシャフトの粗形材のように、ワークＷの軸部の端面中心Ｗｃにセンタ穴を形成する場合には、一般に図４に参照されるように、ワークＷの軸部を一対からなる治具１’，２’により保持して、このワークＷの軸部の端面中心Ｗｃとドリルなどの穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃとを一致させて相対的に回転させるとともに中心軸線Ｔｃ方向に移動させる。

ここで、一般に図４に示したように、各治具１’、２’は、ワークＷの軸部を保持する保持面が、所定角度を有する一対の平面１ａ’と１ｂ’、２ａ’と２ｂ’により構成された、所謂Ｖ型ブロックが用いられている。そして、Ｖ型ブロックからなる治具１’、２’は、油圧シリンダのピストンロッドなどのアクチュエータ４’に支持されて、治具１’、２’が開閉する方向（Ｙ方向）にのみスライドするよう構成されている。ワークＷの軸部の断面が想定された断面円形である場合には、アクチュエータ４’の駆動によって両治具１’、２’の保持面１ａ’と１ｂ’、２ａ’と２ｂ’に保持されることにより、ワークＷの軸部を芯出しすることができる。また、穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃは、両治具１’、２’の保持面１ａ’と１ｂ’、２ａ’と２ｂ’に保持され芯出しされたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃと一致するように配置されている。

このように、ワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するに際して、ワークの軸部を両治具の間に配置して、アクチュエータを伸長駆動し、ワークの軸部を治具の保持面で挟むようにして保持すると、ワークの軸部が芯出しされて、穴あけ加工ツールにより軸部の端面中心にセンタ穴が形成される。ワークが上述したようなクランクシャフトを製造するための粗形材である場合、センタ穴を基準として、ジャーナル部やピン部などの研磨やカウンタウエイトのバランス調整などの機械加工が行われる。

ところで、上述したクランクシャフトの粗形材のように、鋳造型や鍛造型によって成形されたワークＷのなかには、本来断面が円形に成形されているものと想定される軸部が、型ズレなどによって、図４に示したように、完全な円形に成形されていない場合がある。また、成形されたワークＷのなかには、軸部の表面粗さや面性状精度が粗い場合もある。このようなワークＷでは、軸部の断面が想定されたような円形とはならないために、上述したように構成された治具１’、２’によって保持すると、軸部の端面中心Ｗｃと穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃとにズレが生じて、センタ穴を軸部の端面中心Ｗｃに形成することができなくなる。

このようなことを回避するための従来の技術としては、たとえば、特許文献１が知られている。特許文献１には、鍛造により成形されたクランクシャフトの素形材に対して機械加工を行う際の加工基準となるセンタ穴の位置決めを行い、該センタ穴を前記素形材に形成する芯出し工程を少なくとも含むクランクシャフトの製造方法において、前記芯出し工程に際し、同一直線上で相互に接近することで前記素形材をクランプする一対のクランプ用治具を複数設け、前記複数対のクランプ用治具のクランプ中心が何れも前記素形材の断面重心と一致するように前記素形材をクランプし、この際のクランプ中心に対応する位置にセンタ穴を形成することなどを特徴とするクランクシャフトの製造方法が開示されている。

また、特許文献１には鍛造により成形されたクランクシャフトの素形材に対して機械加工を行う際の加工基準となるセンタ穴の位置決めを行い、該センタ穴を前記素形材に形成する芯出し手段を少なくとも備えたクランクシャフトの製造装置において、前記芯出し手段は、同一直線上で相互に接近することで前記素形材をクランプする一対のクランプ用治具と、該クランプ用治具のクランプ中心に対応する位置に前記センタ穴を形成するセンタ穴形成手段とを有し、前記一対のクランプ用治具は複数設けられ、該複数対のクランプ用治具は、各対のクランプ中心が何れも前記素形材の断面重心と一致するように前記素形材をクランプできるように構成されていることを特徴とするクランクシャフトの製造装置が開示されている。

そして、特許文献１では、クランプ用治具の構成として、「第１のクランプ手段１１は、第１のクランプアーム対１１ａ，１１ｂと、第１のクランプアーム対１１ａ，１１ｂに対して相対摺動可能に連結されるスライドレール部１１ｃとで主に構成される。各々のクランプアーム１１ａ，１１ｂには、図示は省略するが、それぞれ駆動源となるモータが組み込まれており、当該モータを適当な制御手段により駆動制御することで、各クランプアーム１１ａ，１１ｂのスライドレール部１１ｃ上における位置を制御できるようになっている。また、これらクランプアーム対１１ａ，１１ｂを同期してかつ同速度で接近あるいは離隔させることができるように制御されている。」（００１７）、「第２のクランプ手段１２は、第１のクランプ手段１１と同様、第２のクランプアーム対１２ａ，１２ｂと、第２のクランプアーム対１２ａ，１２ｂに対して相対摺動可能に連結されるスライドレール部１２ｃとで主に構成される。また、各々のクランプアーム１２ａ，１２ｂには、それぞれ駆動源となるモータが組み込まれており、当該モータを例えば第１のクランプ手段１１と共通の制御手段により駆動制御することで、各クランプアーム１２ａ，１２ｂのスライドレール部１２ｃ上における位置および動作が第１のクランプ手段１１と同様に制御されるようになっている。」（００１８）などと記載されている。

さらに、特許文献１には、「端軸部１０１の端面重心Ｏ_Ｇ（実質的に断面重心と同一位置）が、第１および第２のクランプアーム対１１ａ〜１２ｂの共通のクランプ中心と一致する位置において端軸部１０１がクランプされる。図３でいえば、第１のクランプアーム対１１ａ，１１ｂによるクランプ位置Ｃ_１Ａ，Ｃ_１Ｂの中間位置は端軸部１０１の端面重心Ｏ_Ｇと一致し、かつ、第２のクランプアーム対１２ａ，１２ｂによるクランプ位置Ｃ_２Ａ，Ｃ_２Ｂの中間位置が端軸部１０１の端面重心Ｏ_Ｇと一致するように端軸部１０１がクランプされる。この場合、第１のクランプアーム対１１ａ，１１ｂによるクランプ位置Ｃ_１Ａ，Ｃ_１Ｂ間の距離と、第２のクランプアーム対１２ａ，１２ｂによるクランプ位置Ｃ_２Ａ，Ｃ_２Ｂ間の距離とは異なる。」（００２２）とも記載されている。

特開２０１０−８２７２８号公報

しかしながら、上記特許文献１のようにクランプ用治具の構成として、クランプアーム対と、このクランプアーム対に対して相対摺動可能に連結されるスライドレール部と、各々のクランプアームを駆動するモータとを供えた構成であるため、構造が複雑であった。また、特許文献１では、各クランプアーム対を同期してかつ同速度で接近あるいは離隔させることができるようにモータを制御する必要があり、制御が煩雑であった。

さらに、特許文献１では、各クランクアーム対のクランプ中心が何れも素形材の断面重心と一致するように、つまり、各クランクアーム対によるクランプ位置の中間位置が端軸部の端面重心と一致するように各クランプアーム対を配置する必要があり、このクランプアーム対の配置には困難が伴った。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、ワークの軸部の断面が想定されたように円形でない場合であっても、正確に端面中心と穴あけ加工ツールとの位置が対応するように保持することができ、もって精度よくワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成することができるセンタ穴形成装置およびその方法を提供することを目的とする。

請求項１のセンタ穴形成装置に係る発明は、上記目的を達成するため、断面形状が円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための装置であって、前記ワークの軸部を保持する一対の治具と、該治具により保持された前記ワークの軸部の中心を軸方向に穴あけ加工する穴あけ加工ツールと、前記治具の少なくとも一方を前記ワークの軸部に対して開閉する方向および、該方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向にスライド可能に支持するスライド機構と、前記ワークの軸部を保持したときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定するスライド量測定機構と、該スライド量測定機構により測定された前記治具の各スライド量に基づいて、前記ワークの軸部の端面中心に対する前記穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出する補正機構と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項２のセンタ穴形成方法に係る発明は、上記目的を達成するため、断面形状が円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための方法であって、前記ワークの軸部を保持するための一対からなる治具の少なくとも一方を、前記ワークの軸部に対して開閉する方向、および、該方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向にスライド可能に支持し、前記ワークの軸部を前記治具で保持して、このときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定し、該測定された治具の各スライド量に基づいて、前記ワークの軸部の中心に対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出し、該相対位置の補正量にしたがって前記ワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を補正して、前記治具により保持された前記ワークの軸部の端面中心を穴あけ加工することを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、スライド機構により、ワークの軸部を保持する一対の治具の少なくとも一方を、ワークの軸部に対して開閉する方向と、この方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向とにスライド可能に支持して、スライド量測定機構により、ワークの軸部を保持したときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定し、この測定された各スライド量に基づいて、補正機構がワークの軸部の芯ずれを演算して、ワークの軸部の端面中心に対する前記穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出することができるため、ワークの軸部の断面が想定されたように円形でない場合であっても、正確に端面中心と穴あけ加工ツールとの位置が対応するように保持することができ、もって精度よくワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成することが可能なセンタ穴形成装置を提供することができる。
請求項２の発明によれば、ワークの軸部を保持するための一対からなる治具の少なくとも一方を、ワークの軸部に対して開閉する方向と、この方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向とにスライド可能に支持し、ワークの軸部を治具で保持して、このときの治具の各方向へのスライド量をそれぞれ測定し、この測定された治具の各スライド量に基づいて、ワークの軸部の芯ずれを演算して、ワークの軸部の端面中心に対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出し、この相対位置の補正量にしたがってワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を補正して、治具により保持されたワークの軸部の端面中心を穴あけ加工するため、ワークの軸部の断面が想定されたように円形でない場合であっても、正確に端面中心と穴あけ加工ツールとの位置が対応するように保持することができ、もって精度よくワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成することが可能なセンタ穴形成方法を提供することができる。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（６）項が請求項２に相当する。

（１）断面形状が円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための装置であって、
前記ワークの軸部を保持する一対の治具と、
該治具により保持された前記ワークの軸部の中心を軸方向に穴あけ加工する穴あけ加工ツールと、
前記治具の少なくとも一方を前記ワークの軸部に対して開閉する方向、および、該方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向にスライド可能に支持するスライド機構と、
前記ワークの軸部を保持したときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定するスライド量測定機構と、
該スライド量測定機構により測定された前記治具の各スライド量に基づいて、前記ワークの軸部の中心に対する前記穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出する補正機構と、
を備えたことを特徴とするセンタ穴形成装置。

（１）項の発明では、ワークの軸部を保持する一対の治具の少なくとも一方が、スライド機構により、ワークの軸部に対して開閉する方向と、この方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向とにスライド可能に支持されている。ワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するに際しては、ワークの軸部を一対の治具により保持して、このときの治具の各方向へのスライド量をスライド量測定機構によりそれぞれ測定する。補正機構は、スライド量測定機構により測定された治具の各方向へのスライド量に基づいてワークの軸部の芯ずれを演算して、ワークの軸部の中心に対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出する。そして、この相対位置の補正量にしたがって、ワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を補正して、治具により保持されたワークの軸部の端面中心を穴あけ加工ツールにより穴あけ加工する。そのため、ワークの軸部の断面が、想定されたように円形でない場合であっても、正確に端面中心と穴あけ加工ツールとの位置が対応するように保持することができ、したがって、精度よくワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成することができる。

（２）さらに、前記補正機構により算出された補正量にしたがって、前記治具と前記穴あけ加工ツールとの相対位置を移動させる移動機構を備えていることを特徴とする(１)項に記載のセンタ穴形成装置。

（２）項の発明では、（１）項に記載の発明において、移動機構により、ワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を容易に且つ正確に対応するように移動させて補正することができる。

（３）さらに、前記ワークの軸部を保持したときの前記治具の前記各方向へのスライドを阻止するロック機構を備えていることを特徴とする（１）または（２）項のいずれかに記載のセンタ穴形成装置。

（３）項の発明では、（１）または（２）項のいずれかに記載の発明において、ワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を対応させるように補正した後に、ロック機構により治具の各方向へのスライドを阻止することができるため、治具により保持されたワークの軸部の端面中心を正確に穴あけ加工ツールにより穴あけ加工することができる。

（４）前記各治具の前記ワークの軸部を保持する保持面が、所定角度を有する一対の平面により構成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のセンタ穴形成装置。

（４）項の発明では、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の発明において、各治具の保持面が、所定角度を有する一対の平面により構成されていることにより、各方向にスライド可能に支持された治具によってワークの軸部を保持すると、ワークの軸部の周面が各治具の各保持面と接触するためにこれを確実に保持することができ、しかも、ワークの軸部を正確に芯出しした状態で保持することができる。

（５）さらに、前記治具により前記ワークの軸部を保持したときに、前記各治具の各保持面と前記ワークの軸部の周面とがそれぞれ接していることを確認する接触確認機構を備えていることを特徴とする(４)項に記載のセンタ穴形成装置。

（５）項の発明では、（４）項に記載の発明において、治具により前記ワークの軸部を保持したときに、各治具の保持面がワークの軸部の周面とそれぞれ接していることを、接触確認機構により確認するため、各治具の各保持面がワークの軸部を正確に芯出しした状態で確実に保持することができる。

（６）断面形状が円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための方法であって、
前記ワークの軸部を保持するための一対からなる治具の少なくとも一方を、前記ワークの軸部に対して開閉する方向、および、該方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向にスライド可能に支持し、
前記ワークの軸部を前記治具で保持して、このときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定し、
該測定された治具の各スライド量に基づいて、前記ワークの軸部の中心に対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出し、
該相対位置の補正量にしたがって前記ワークの軸部と穴あけ加工ツールとの相対位置を補正して、前記治具により保持された前記ワークの軸部の端面中心を穴あけ加工する
ことを特徴とするセンタ穴形成方法。

（６）項の発明では、ワークの軸部を保持するための一対からなる治具の少なくとも一方を、ワークの軸部に対して開閉する方向と、この方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向とにスライド可能に予め支持しておく。ワークの軸部の端面中心を穴あけ加工するに際しては、ワークの軸部を治具で保持し、このときの治具の各方向へのスライド量をそれぞれ測定する。そして、この測定された治具の各スライド量に基づいて、ワークの軸部の芯ずれを演算して、ワークの軸部の端面中心に対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出し、この相対位置の補正量にしたがってワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を補正する。そのため、ワークの軸部の断面が想定されたように円形でない場合であっても、治具により保持されたワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの位置が対応するため、精度よくワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成することができる。

本発明のセンタ穴形成装置の実施の一形態を説明するために示した概念図である。本発明のセンタ穴形成方法の、実施の一形態を説明するために示したフローチャートである。本発明のセンタ穴形成方法の、別の実施の形態を説明するために示したフローチャートである。従来の一般的なセンタ穴形成装置を説明するために示した概念図である。

最初に、本発明のセンタ穴形成装置の一実施の形態を、図１に基づいて詳細に説明する。
本発明のセンタ穴形成装置は、概略、断面形状が円形に想定されたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃにセンタ穴を形成するためのものであって、ワークＷの軸部を保持する一対の治具１，２と、治具１，２により保持されたワークＷの軸部の中心Ｗｃを軸方向に穴あけ加工する穴あけ加工ツール（後述する）と、治具１，２の少なくとも一方をワークＷの軸部に対して開閉する方向（以下、Ｙ方向という）、および、このＹ方向と直交する方向（以下、Ｘ方向という）にスライド可能に支持するスライド機構３，４と、ワークＷの軸部を保持したときの治具１，２のＸ，Ｙ方向への各スライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２をそれぞれ測定するスライド量測定機構（後述する）と、スライド量測定機構により測定された治具１，２のスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２に基づいて、ワークＷの軸部の端面中心Ｗｃに対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出する補正機構（後述する）とを備えている。

さらに、この実施の形態におけるセンタ穴形成装置は、補正機構により算出された補正量にしたがって、治具１，２と穴あけ加工ツールとの相対位置を移動させる移動機構（後述する）と、ワークＷの軸部を保持したときの治具１，２のＸ、Ｙ方向への各スライドを阻止するロック機構５とを備えている。
さらにまた、この実施の形態におけるセンタ穴形成装置は、各治具１，２のワークＷの軸部を保持する保持面が、所定角度を有する一対の平面１ａと１ｂ、２ａと２ｂにより構成されており、治具１，２によりワークＷの軸部を保持したときに、各治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂとワークＷの軸部の周面とがそれぞれ接していることを確認する接触確認機構（後述する）を備えている。

上述したように、この実施の形態においては、一対の治具１，２で構成されており、各治具１，２のワークＷを保持する保持面がそれぞれ、一対の平面１ａと１ｂ、２ａと２ｂにより構成されており、各治具１，２の互いの保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂの間に所定の角度が形成された所謂Ｖ型ブロックにより構成されている。

各治具１，２は、図１に矢印Ｘで示したようにスライド機構３に支持されており、図１における水平方向（Ｘ方向）にスライドすることが可能となっている。Ｘ方向のスライド機構は、たとえばリニアモーションガイド（以下、ＬＭガイドという）により構成することができる。そして、各治具１，２は、Ｘ方向へのスライドを許容するスライド機構３を介して、図１に矢印Ｙで示したようにスライド機構４に支持されており、図１における垂直方向（Ｙ方向）にスライド駆動される、すなわち、互いの治具１，２が開閉するように移動されることが可能となっている。Ｙ方向のスライド機構４は、たとえば、油圧シリンダやエアシリンダ、あるいは、サーボモータによって駆動されるボールネジ機構など、Ｙ方向に伸長・退縮する公知のアクチュエータを採用することができる。なお、Ｘ方向のスライド機構３は、必ずしも両治具１，２をＸ方向にスライドさせるものである必要はなく、治具１と２のいずれか一方のみをＸ方向のスライド機構３に支持させて、他方の治具２または１に対してＸ方向にスライドさせるよう構成することもできる。また、Ｙ方向のスライド機構４は、必ずしも両治具１と２をＹ方向にスライドさせるものである必要はなく、治具１と２のいずれか一方を他方の治具２または１に対して近接・遠退させるようにＹ方向にスライドさせるものであってもよい。

各治具１，２のＸ方向と、Ｙ方向へのスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２を測定するスライド量測定機構としては、たとえば、リニアスケールなど、公知の位置センサを採用することができる。また、治具１，２のＸ方向のスライド機構３として位置検出機能を有するＬＭガイドを採用する場合には、このＬＭガイドによって検出される治具１，２のＸ方向の位置情報をスライド量ｘ１とｘ２とすることもできる。

穴あけ加工ツールは、たとえばドリルなど、ワークＷの軸部の中心軸回りに回転駆動されるとともに、中心軸方向に移動されることによってワークＷの軸部の端面中心Ｗｃにセンタ穴を形成することができるものが採用される。

治具１，２と穴あけ加工ツールとの相対位置を移動させる移動機構は、穴あけ加工ツールを支持する支持台を後述する補正量にしたがって移動させるものとすることができ、また、ワークＷの軸部を保持した状態の両治具１，２を後述する補正量にしたがって移動させるものとすることができる。

ワークＷの軸部を保持したときの各治具１，２のＸ方向へのスライドを阻止するロック機構５は、図１に矢印で示したように、治具１，２のＸ方向の側面に配置された一対のたとえば油圧シリンダやエアシリンダにより構成することができる。そして、これらのシリンダは、治具１，２の側面にピストンロッドを当接させるように伸長駆動するための各シリンダ室と、これらのシリンダ室に作動流体を所定の圧力で送るための共通のポンプとの間を、分岐路を介して接続することができる。このような構成とすることにより、一方のシリンダのピストンロッドが治具１，２の一側面に先に当接することにより伸長駆動を停止させてから、他方のシリンダのピストンロッドを治具１，２の他側面に当接するまで伸長駆動させて、ワークＷの軸部を保持したときの治具１，２のＸ方向への各スライドを確実に阻止することができる。なお、Ｙ方向のスライド機構の駆動によりワークＷの軸部を保持したときの状態を維持することにより、かかるＹ方向へのスライドを阻止することができる。すなわち、各治具１，２のＹ方向へのスライドを阻止するロック機構は、Ｙ方向のスライド機構４により構成することができる。

治具１，２によりワークＷの軸部を保持したときに、各治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂに対してワークＷの軸部の周面がそれぞれ接していることを確認する接触確認機構は、たとえば、治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂに開口して圧縮空気を噴出させる通路と、この通路の供給される圧縮空気の圧力変化を検出する圧力変化検出手段とを備えた構成とし、この通路に供給される圧縮空気の圧力が上昇したときに各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂの通路の開口が閉じられた、つまり、ワークＷの軸部が接触しているものと判定することができるよう構成することができる。なお、本発明の接触確認機構は、この実施の形態に限定されることはなく、各治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂに圧力センサを設けたり、各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂを撮影するカメラを設けてその映像からワークＷと保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂの接触を判定するよう構成し、あるいは保持面表面１ａと１ｂ、２ａと２ｂの図１の紙面における手前と奥に発光部と受光部を対向させて設けて、受光部が発光部からの光を受けるか否かでワークＷと保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂの接触を判定するよう構成することもできる。

次に、ワークＷの軸部の端面中心Ｗｃに対する穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃの相対位置の補正量を算出するための補正機構を、本発明のセンタ穴形成方法とともに、図１を参照しながら、図２または図３に基づいて説明する。
本発明のセンタ穴形成方法は、概略、断面形状が円形に想定されたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃにセンタ穴を形成するための方法であって、ワークＷの軸部を保持するための一対からなる治具１，２の少なくとも一方を、ワークＷの軸部に対して開閉するＹ方向、および、このＹ方向と直交するＸ方向にスライド可能に予め支持しておき、ワークＷの軸部を治具１，２で保持して、このときの治具１，２のＸ，Ｙ方向への各スライド量ｙ１および／またはｙ２、ｘ１および／またはｘ２をそれぞれ測定し、この測定された治具１，２のスライド量ｙ１および／またはｙ２、ｘ１および／またはｘ２に基づいて、ワークＷの軸部の中心Ｗｃに対する穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃの相対位置の補正量を算出し、この相対位置の補正量にしたがってワークＷの軸部の端面中心Ｗｃと穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃとの相対位置を補正して、治具１，２により保持されたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃを穴あけ加工するものである。

予め、治具１，２をＸ方向とＹ方向のスライド機構３，４により支持させておくことは、上述したとおりである。そして、断面形状が円形に想定されたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃにセンタ穴を形成するに際しては、Ｘ方向のスライド機構３の中央位置に治具１，２を配置させ、また、Ｙ方向のスライド機構４を退縮限の状態としておく。Ｘ方向のスライド機構３の中央位置は、後述する所定の実施の形態におけるＸ方向のスライド量ｘ１、ｘ２を測定するための原点位置となる。また、Ｙ方向のスライド機構４の退縮限位置は、後述する所定の実施の形態におけるＹ方向のスライド量ｙ１、ｙ２を測定するための原点位置となる。

この状態で、両治具１，２の間にワークＷの軸部を位置させ、Ｙ方向のスライド機構４により両治具１，２を相対的に近接させるようスライドさせて、両治具１，２の保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂによりワークＷの軸部を仮クランプして保持する（図２または図３のＳ１）。このとき、治具１，２がＸ方向のスライド機構３に支持されているため、両治具１，２の近接移動によって保持されるときに、ワークＷの軸部は、型ズレなどにより変形している場合や面性状精度が低下している場合であっても、治具１，２が従動してＸ方向にスライドする。そのため、両治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂにそれぞれ確実に接触することとなる。このワークＷの軸部の周面と両治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂとの接触したことを、接触確認機構により確認する（図２または図３のＳ２）。ワークＷの軸部の周面と両治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂとの接触が確認できない場合（Ｓ２でＮＯの場合）には、両治具１，２を一旦相対的に遠退させ、再度相対的に近接させて仮クランプを行う。

ワークＷの軸部の周面と両治具１，２の各保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂとの接触が確認できた場合（Ｓ２でＹＥＳの場合）には、ロック機構５とスライド機構４の維持によってＸ、Ｙ方向に治具１，２がスライドしないように、その保持状態を維持する（図２または図３のＳ３）。続いて、このときの治具１，２のスライド量ｙ１とｙ２、ｘ１とｘ２をスライド量測定機構により測定する（図２または図３のＳ４）。なお、この実施の形態では、各治具１，２のＸ方向の位置を保持面１ａと１ｂ、２ａと２ｂの底とし、Ｙ方向の位置を両治具１，２の互いに対向する表面とすることとする。

両治具１，２がそれぞれスライド機構３、４を有する場合、スライド量測定機構は、当初Ｘ方向のスライド機構３の原点位置である中央位置から両治具１、２がそれぞれＸ方向にどれだけスライドしたか（スライド量ｘ１、ｘ２）、また、Ｙ方向のスライド機構４の原点位置である退縮限位置から両治具１，２がそれぞれＹ方向にどれだけスライドしたか（スライド量ｙ１、ｙ２）を測定し、そのデータを補正機構に送る。図２に示した実施の形態の場合、補正機構では、両治具１，２のスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２がそれぞれ同じかを判断し（Ｓ５）、同じである場合（ＹＥＳの場合）には、両治具１，２によって保持されたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃと穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃが一致しているものとして、ワークＷの軸部の端面中心Ｗｃに対する穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃの相対位置を補正することなく、穴あけ加工ツールを中心軸線Ｔｃ周りに回転させながらワークＷの軸部の端面に近づけて、センタ穴を形成するセンタリング加工を行う（Ｓ６）。

また、図２に示した実施の形態において、両治具１，２のスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２の少なくと一方が異なる場合（Ｓ５でＮＯの場合）、補正機構は、異なるスライド量ｘ１とｘ２の差、および／または、ｙ１とｙ２の差の１／２を補正値として算出し（Ｓ７）、治具１，２の各スライド量ｘ１とｘ２および／またはｙ１とｙ２にこの補正値を加減した補正位置に穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃを相対的に位置させるように移動機構に信号を出力して、穴あけ加工ツールの中心軸線ＴｃとワークＷの軸部の端面中心との相対位置を補正する（Ｓ８）。その後、穴あけ加工ツールを中心軸線Ｔｃ周りに回転させながらワークＷの軸部の端面に近づけて、センタ穴を形成するセンタリング加工を行う（Ｓ６）。

図２に示した実施の形態では、両治具１，２のＸ方向とＹ方向のスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２がそれぞれ同じである場合に、補正値を算出する必要がないため、補正機構の演算処理を簡略化することができる。

一方、図３に示した実施の形態では、治具１，２をスライドロックし（Ｓ３）、このときの治具１，２のスライド量ｙ１とｙ２、ｘ１とｘ２をスライド量測定機構により測定（Ｓ４）した後に、補正機構は、スライド量測定機構により測定されたスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２から各治具１，２の位置（図１における座標Ｐｘ１とＰｘ２、Ｐｙ１とＰｙ２）をそれぞれ検出し（Ｓ１０）、Ｓ１１にて両治具１，２のＸ方向とＹ方向の位置（座標）の中間点（図１のＰｘｃ、Ｐｙｃ）を求め、この両治具１，２の中間点Ｐｘｃ、Ｐｙｃと穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃとの相対位置を一致させるように移動機構に信号を出力する。この実施の形態では、両治具１，２のうちで一方の治具１または２のみがスライド機構３，４に支持されており、他方の治具治具２または１が固定されている場合であっても、適切に治具１，２の保持されたワークＷの軸部の端面中心Ｗｃと穴あけ加工ツールの中心軸線Ｔｃとの相対位置を容易に補正してワークＷの軸部の端面中心Ｗｃをセンタリング加工することができる。また、この実施の形態では、図２に示した実施の形態のような両治具１，２のＸ方向とＹ方向のスライド量ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２を比較するステップ（Ｓ５）を省略することができるため、演算処理を簡略化することができる。

本発明は、センタ穴を形成するワークとしてクランクシャフトの粗形材に限定されることはなく、断面形状を円形に想定された軸部の端面中心にセンタ穴が形成されるものであれば、他の用途に用いられるワークにも適用することができる。

１：治具、２：治具、３：Ｘ方向のスライド機構、４：Ｙ方向のスライド機構、５：ロック機構、Ｗ：ワーク、Ｗｃ：ワークの軸部の端面中心、ｘ１とｘ２：治具のＸ方向のスライド量、ｙ１とｙ２：治具のＹ方向のスライド量、１ａと１ｂ、２ａと２ｂ：治具の保持面

Claims

断面形状が円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための装置であって、
前記ワークの軸部を保持する一対の治具と、
該治具により保持された前記ワークの軸部の中心を軸方向に穴あけ加工する穴あけ加工ツールと、
前記治具の少なくとも一方を前記ワークの軸部に対して開閉する方向、および、該方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向にスライド可能に支持するスライド機構と、
前記ワークの軸部を保持したときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定するスライド量測定機構と、
該スライド量測定機構により測定された前記治具の各スライド量に基づいて、前記ワークの軸部の端面中心に対する前記穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出する補正機構と、
を備えたことを特徴とするセンタ穴形成装置。
断面形状が円形に想定されたワークの軸部の端面中心にセンタ穴を形成するための方法であって、
前記ワークの軸部を保持するための一対からなる治具の少なくとも一方を、前記ワークの軸部に対して開閉する方向、および、該方向と前記ワークの軸部の軸方向との双方に対し直交する方向にスライド可能に支持し、
前記ワークの軸部を前記治具で保持して、このときの前記治具の前記各方向へのスライド量をそれぞれ測定し、
該測定された治具の各スライド量に基づいて、前記ワークの軸部の中心に対する穴あけ加工ツールの相対位置の補正量を算出し、
該位置補正量にしたがって前記ワークの軸部の端面中心と穴あけ加工ツールとの相対位置を補正して、前記治具により保持された前記ワークの軸部の端面中心を穴あけ加工する
ことを特徴とするセンタ穴形成方法。