JPH0152143B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作物の基準穴軸線が回転体の回転軸
線に一致するように工作物を位置決めする位置決
め装置に関するものである。

第１図は、基準穴Haを有する工作物Ｗを示す
ものであり、かかる工作物Ｗに対して基準穴軸線
と同心円上に複数の貫通穴Hbを加工するには、
この工作物Ｗの基準穴軸線を回転体の回転軸線と
一致するように工作物Ｗを位置決めし、さらに工
作物Ｗを前記回転軸線を中心として回転割出しす
る必要がある。

従来、この工作物Ｗを回転体上に位置決めする
装置としては、チヤツク等が使用されているが、
かかるチヤツクは位置決め精度が悪く、回転体の
回転軸線に対して基準穴軸線がずれたりあるいは
傾いて位置決めされ、基準穴Haに対して貫通穴
Hbを高精度に加工できなくなるおそれがあつた。

本発明は従来のこのような不具合を解消するた
めになされたものであり、その目的とするところ
は前記回転体の回転軸線上に基準軸を設け、この
基準軸を基準として工作物を位置決めすることに
より工作物の基準穴軸線を回転体の回転軸線に高
精度に一致させるようにした位置決め装置を提供
することである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図および第２図において１０はベツド、
１１はこのベツド１０上にＷ軸方向に移動可能に
載置されたスライドテーブルで、送り用サーボモ
ータＭ１ならびに送りねじ１２によつてＷ軸方向
に移動されるようになつている。スライドテーブ
ル１１上には固定台１３が固定され、この固定台
１３上には回転軸線Ｌ１を中心として回転可能に
回転体１４が支持され、さらに回転用サーボモー
タＭ２ならびに周知のウオームウオームホイール
機構によつて回転割出しされるようになつてい
る。この回転体１４上には支持台１５が固定さ
れ、この支持台１５上には基準金１６によつてパ
レツト１７が前記回転体１４の回転軸線Ｌ１と直
角をなす方向に移動可能に支持されている。パレ
ツト１７上には基準穴Haを有する工作物Ｗが支
持ブロツク１８ならびに位置決めブロツク１９に
て位置決め支持され、さらにクランパ２０にてク
ランプされている。

前記パレツト１７の中心部ならびに支持台１５
の中心部にはそれぞれ挿通穴１７ａ，１５ａが形
成され、この挿通穴１７ａ，１５ａ内には基準軸
２１が位置されている。この基準軸２１はその中
心軸線が前記回転体１４の回転軸線Ｌ１と一致す
るようにして回転体１４に一体的に取付られてい
る。

一方パレツト１７の上方には接触検出装置２２
が設けられている。この接触検出装置２２は前記
ベツド１０の側部に固定されたブラケツト２３
と、このブラケツト２３の先端に固定された検出
装置本体２４と、この検出装置本体２４に昇降可
能に支持された計測ヘツド２５と、この計測ヘツ
ド２５を昇降動作させる昇際シリンダ２６より構
成されている。この計測ヘツド２５は先端部にフ
イーラ２７ならびにこのフイーラ２７の変位を検
出する周知の差動トランス（図略）を有してお
り、前記スライドテーブル１１の移動に伴つてこ
のフイーラ２７が前記基準軸２１あるいは工作物
Ｗの基準穴Haに当接すると同時に差動トランス
より接触信号を出力するようになつている。

また前記パレツト１７の側方には前記パレツト
１７のＸ軸方向位置を補正する第１補正装置３
０、パレツト１７のＹ軸方向位置を補正する第２
補正装置４０ならびにこれら第１、第２補正装置
３０，４０と対向する角度方向より押圧してパレ
ツト１７を支持台１５上に押付クランプする押圧
装置５０が設置されている。

これら第１，第２補正装置３０，４０はパレツ
ト１７に対してＸ軸方向ならびにＹ軸方向よりそ
れぞれ当接する当接体３１，４１、この当接体３
１，４１にくさび係合する係合ブロツク３２，４
２、この係合ブロツク３２，４２に螺合するねじ
軸３３，４３を備え、このねじ軸３３，４３はそ
れぞれサーボモータＭ３，Ｍ４の出力軸３４，４
４と対向されている。このサーボモータＭ３，Ｍ
４は通常進退用シリンダ３５，４５によつて後方
に位置され、ねじ軸３３，４３との係合が断たれ
ているが、位置補正時には前進され、サーボモー
タＭ３，Ｍ４の出力軸３４，４４とねじ軸３３，
３４とが結合されるようになつている。

また押付クランプ装置５０は、前記第１，第２
補正装置３０，４０に対向する角度方向よりパレ
ツト１７を押圧クランプするクランパ５１と、こ
のクランパ５１と螺合するねじ軸５２を備え、こ
のねじ軸５２はナツトランナ５３の出力軸５４と
対向されている。このナツトランナ５３は通常進
退用シリンダ５５によつて後方に位置され、ねじ
軸５２との係合が断たれているが、クランプ動作
時に前進され、ナツトランナ５３の出力軸５４と
ねじ軸５２が結合されるようになつている。

さらにパレツト１７の側方にはコラム６０が設
置されている。このコラム６０の上方側面には摺
動台６１が図略の送り装置によつて上下方向に摺
動可能に支持され、この摺動台６１上に加工装置
６２が設けられている。この加工装置６２は主軸
台６３と、この主軸台６３に回転可能に軸承され
た主軸６４と、この主軸６４を回転駆動する駆動
モータ６５とを備え、この主軸６４に工具６６を
装着した状態で回転駆動することにより前記工作
物Ｗの貫通穴Hbを加工するようになつている。

なお、７０はリフトバーで、矢印Ａ方向に進退
され、また回転体１４の回転軸線と平行な方向に
昇降動作され、パレツトを搬入搬出するものであ
る。

第４図において７２はマイクロコンピユータ等
よりなる演算処理装置７３ならびにメモリ７４よ
り構成された数値制御装置を示す。この数値制御
装置７２を構成するメモリ７４内には前記工作物
Ｗの位置決めならびに加工を制御する必要なプロ
グラムが記憶され、演算処理装置７３はこの制御
プログラムを順次読出し、この制御プログラムに
基づいてドライブユニツト７５を介してサーボモ
ータＭ１〜Ｍ４に正負の指令パルスを投与した
り、またインタフエース７６を介してシーケンス
動作を制御するリレー回路７７に種々の動作命令
を出力する。

以下、この演算処理装置の動作の詳細を説明す
る。先ず運転開始と同時に読込み指令スイツチを
押圧すると、演算処理装置７３はステツプ８０に
示すプログラムを読込み、搬入指令を出力する。
この指令によりリフトバー７０は上方に位置した
状態で支持台１４に向つて矢印Ａ方向に前進し、
その前進端でリフトバー７０は下降してその上面
に支持したパレツト１７を支持台１５上に降ろ
し、その後支持台１５に干渉しない位置まで矢印
Ａ方向に退避される。

その後演算処理装置７３はステツプ８１を実行
してパレツトクランプ指令を出力し、これによつ
てシリンダ５５によつてナツトランナ５３が前進
され、さらにナツトランナ５３が回転作動され、
パレツト１７はクランパ５１にて支持台１５上に
クランプされる。このクランプ状態で工作物Ｗの
基準穴Ha中心軸線と回転体１４の回転軸線Ｌ１
との間には芯ずれが生じており、ステツプ８２で
は第６図に示すルーチンに基づいて芯ずれの計測
作業が開始される。

すなわち前記ステツプ８１の完了と同時にステ
ツプ８２ａに進んで計測ヘツド２５の下降指令が
出され、その結果測定ヘツド２５が下降され、こ
れに続くステツプ８２ｂでは割出カウンタICの
内容ならびに書込アドレスカウンタｉの内容にそ
れぞれ“１”を加え、その内容をそれぞれ“１”
とする。この割出カウンタICの内容が“１”と
なることで90度毎に間隔を有する基準穴Haの４
つの測定点Ｐ１〜Ｐ４の１番目の測定点Ｐ１に前
記計測ヘツド２５が対応したことになり、また書
込みアドレスカウンタｉの内容が“１”となるこ
とでその１番目の測定点Ｐ１の測定データすなわ
ちスライドテーブル１１の移動量Ｓ１が１番目の
記憶エリアに記憶されることになる。

続いてステツプ８２ｃで、演算処理装置７３は
サーボモータＭ１にパルスを送出し、その結果
スライドテーブル１１はＷ軸方向に移動され、
そしてステツプ８２ｄで計測ヘツド２５のフイー
ラ２７が基準軸２１に接触したかどうか判定さ
れ、接触したことが検出されるステツプ８２ｅ進
む。このステツプ８２ｅでサーボモータＭ１に
パルスが送出され、その結果スライドテーブル１
１はＷ軸方向に移動され、同時にステツプ８２
ｆにおいてその送出パルスが移動量として計測カ
ウンタMCにてカウントされる。これに続くステ
ツプ８２ｇでは計測ヘツド２５のフイラー２７が
工作物Ｗの基準穴Haに接触したかどうかが判定
され、接触したことが検出された場合には、ステ
ツプ８２ｈに移行してその接触した瞬間における
計測カウンタMCの内容を１番目の記憶エリア内
に記憶する。

１番目の測定点Ｐ１の計測に続いてステツプ８
２ｉではサーボモータＭ１にパルスが送出され、
その結果スライドテーブル１１がＷ軸方向に移
動し、計測ヘツド２５は工作物Ｗの基準穴Haと
基準軸２１のほぼ中間位置に戻される。さらにス
テツプ８２ｉではサーボモータＭ２にパルスが送
出され、これによつて回転体１４が90度回転割出
しされ、基準穴Haの次の測定点Ｐ２が計測ヘツ
ド２５に対向する位置に割出される。

これに続くステツプ８２ｋではその割出し回転
が何回目の割出し回転であるかが判別され、例え
ば１回目である場合には、再びステツプ８２ｃへ
戻り、このステツプ８２ｃ〜８２ｋを合計４回繰
返すことで前記基準穴Haの４つの測定点Ｐ１〜
Ｐ４に計測ヘツド２５が対応し、かつこの計測ヘ
ツド２５に対するスライドテーブル１１の相対移
動量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がそれぞれｉ番目の記憶エ
リアに記憶されることになる。

その後４回目の割出しが終了すると同時にステ
ツプ８２ｌに進み、前記移動量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４より下式に基づき、Ｘ軸方向ならびにＹ
軸方向の芯ずれΔX，ΔYを演算してその結果を
メモリ７４に記憶し、その後ステツプ８２ｍに移
行し、計測ヘツド２５を上昇させる。

ΔΔX＝S1−S3／２ ΔΔY＝S2−S4／２ 上記ルーチンを実行することで、基準穴Haの
芯ずれ測定動作が終了し、再び第５図に示すステ
ツプ８３に戻る。このステツプ８３ではパレツト
アンクランプ指令が出力され、これによつてシリ
ンダ５５によつてナツトランナ５３が前進され
て、その出力軸５４とねじ軸５２が結合される。
しかる状態においてナツトランナ５３が逆転され
ることでクランパ５１が後退されてパレツト１７
はアンクランプ状態とされ、その後ステツプ８４
に進む。このステツプ８４では芯ずれ補正指令が
出力される。この指令により先ずシリンダ３５，
４５によつてサーボモータＭ３，Ｍ４が前進され
てその出力軸３４，４４とねじ軸３３，４３がそ
れぞれ結合される。しかる後前記芯ずれ測定時に
測定された芯ずれΔX，ΔYに応じてサーボモー
タＭ３，Ｍ４にそれぞれパルスが分配され、その
結果当接体３１，４１がそれぞれＸ軸方向ならび
にＹ軸方向に移動される。その後ステツプ８５に
おいてクランプ指令が出力されてナツトランナ５
３が回転され、その結果クランパ５１が前進さ
れ、パレツト１７は支持台１５上に強固に固定さ
れる。このときパレツト１７のクランプ基準とな
る当接体３１，４１は、芯ずれに応じて位置補正
されているため、このパレツト１７上の工作物Ｗ
の基準穴Haの芯ずれは補正され、その中心軸線
を回転体１４の回転軸線Ｌ１に高精度に一致する
ことができる。

これに続くステツプ８６では、加工回数カウン
タWCの内容に“１”を加え、さらにステツプ８
７にて加工指令を出力する。これによつて加工装
置６２の摺動台６１が図略の送り装置によつて下
降され、加工工具６６によつて１番目の貫通穴
Hbの加工が行なわれ、加工後、摺動台６１は上
方へ戻し動作され、その後ステツプ８８へ移行す
る。ステツプ８８では何番目の加工であるかが判
定され、未だ必要回数の加工が行なわれていない
場合には、ステツプ８９に進んで回転体１４の割
出し指令が出力される。これによりサーボモータ
Ｍ２にパルスが送出され、その結果回転体１４が
所定角度割出されて次の貫通穴Wbが工具６６と
対応され、前記と同様のステツプ８６〜８９でも
つて貫通穴Hbの加工が繰返される。尚、この回
転体１４を回転割出しする際にはサーボモータＭ
３，Ｍ４ならびにナツトランナ５３は後退され、
各ねじ軸３３，４３，５２に干渉しないようにし
てある。

上記加工を繰返している間にステツプ８８にて
Ｎ回目の加工が終つたことが判別されると、ステ
ツプ９０に進む。このステツプ９０ではパレツト
アンクランプ指令が出力され、その結果ナツトラ
ンナ５３が前進され、さらにその前進端で逆回転
されてクランパ５１が戻され、パレツト１７はア
ンクランプされ、その後ステツプ９１に移行す
る。このステツプ９１ではパレツト搬出指令が出
力され、この信号によりリフトバー７０が支持台
１５に向つて矢印Ａ方向に前進したのち上昇さ
れ、再び支持台１５より遠ざかる方向に後退され
る。これにより加工ずみの支持台Ｗを載置したパ
レツト１７はリフトバー７０にて機外へ搬出さ
れ、一連の位置決めならびに加工動作は終了す
る。

前記したように本発明の位置決め装置は、回転
体の回転軸線とその中心軸線が一致するように回
転体に設けられた基準軸と、この基準軸の中心軸
線を通り互いに直交する２つの線上にある工作物
の基準穴の４点と前記基準軸との半径方向の距離
をスライドテーブルをスライドさせてそれぞれ測
定し、各線上における２つの距離の差を半分に減
算した値を各線上における芯ずれ量として算出す
る芯ずれ測定装置と、この算出された芯ずれ量だ
け前記２つの線方向に前記工作物を回転体に対し
て位置補正する第１補正装置並びに第２補正装置
とを備えた構成であるので、工作物の基準穴を中
心が基準軸の軸心と一致するように工作物を回転
体に高精度に位置決めすることができる。また、
工作物の基準穴の芯ずれ量を、スライドテーブル
をスライドさせて工作物の基準穴の４点と基準軸
との距離を測定することにより算出するようにし
たので、回転体の回転割り出しを必ずしも行わな
くてもできるようになり、芯ずれ量の測定時間を
短縮できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
工作物の平面図、第２図は本発明の位置決め装置
を示す一部断面正面図、第３図は第２図の矢視
平面図、第４図は本発明装置を制御する数値制御
装置を示すブロツク図、第５図および第６図は演
算処理装置の動作を示すフローチヤートである。 １１……スライドテーブル、１４……回転体、
２１……基準軸、２２……接触検出装置、３０…
…第１補正装置、４０……第２補正装置、７３…
…演算処理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スライド可能なスライドテーブルと、このス
   ライドテーブル上にスライドテーブルのスライド
   方向と直角な回転軸線を中心として回転可能に設
   けられかつこの回転軸線と直角をなす方向に移動
   可能に工作物を支持する回転体と、この回転体の
   回転軸線とその中心軸線が一致するように回転体
   に設けられた基準軸と、この基準軸の中心軸線を
   通り互いに直交する２つの線上にある工作物の基
   準穴の４点と前記基準軸との半径方向の距離をそ
   れぞれ測定し、各線上における２つの距離の差を
   半分に減算した値を各線上における芯ずれ量とし
   て算出する芯ずれ測定装置と、この算出された芯
   ずれ量だけ前記２つの線方向に前記工作物を回転
   体に対して位置補正する第１補正装置並びに第２
   補正装置とを有することを特徴とする位置決め装
   置。