JPH04283001A - 複合加工旋盤の自動化制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合加工旋盤を備えた
生産システムの自動化制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複合加工旋盤は互いに向き合って配設す
る第一のスピンドルと第二のスピンドルを備え、第一の
スピンドルで加工の第一工程を実行し、第一工程の完了
したワ−クを第二のスピンドルにうけわたして、第二工
程の加工を実行することができる。そこで、第一のスピ
ンドル側に素材ワ−クのフィ−ダ−を備え、第二のスピ
ンドル側に加工済みワ−クの排出用ワ−クプラ−を備え
ることにより、自動化加工が達成できる。ワ−クの形状
としては、シャフト状のワ−クが適し、シャフトワ−ク
フィ−ダ−からスピンドルの内部へワ−クが供給される
。供給される素材シャフトワ−クの寸法が同一であって
、同一のワ−クを加工する場合には長時間の無人化によ
る生産が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の生産システムに
あっては、素材ワ−クの直径や長さ寸法または加工プロ
グラム等が変更されると、段取り変更、調整等を必要と
し、無人化による自動化生産ができなかった。本発明は
フィ−ダ−に供給されるワ−クを計測することにより、
無人化による生産を可能とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の生産システムは
、複合加工旋盤と複合加工旋盤の一側に配設したシャフ
トワ−クフィ−ダ−と、複合加工旋盤の他側に配設した
シャフトワ−クプラ−とを備える。シャフトワ−クフィ
−ダ−は、シャフトワ−クフィ−ダ−上に供給される素
材ワ−クの寸法を計測する計測手段を備える。素材ワ−
クの計測デ−タに基づいてシャフトワ−クフィ−ダ−の
制御装置と、複合加工旋盤の制御装置と、シャフトワ−
クプラ−の制御装置に指令を与える手段を備える。供給
された素材ワ−クに対応する自動化生産を継続する。

【０００５】

【実施例】図１は本発明の実施例装置全体を示す斜視図
である。全体を複合加工旋盤１００で示す複合加工旋盤
は、対向する２台の主軸台を有し、２台の刃物台と共同
してワ−クに複雑な加工を施すことができるものである
。複合加工旋盤１００の一側部にはシャフトワ−クフィ
−ダ−２００が取り付けられる。シャフトワ−クフィ−
ダ−２００は後述するように多数のシャフト上のワ−ク
素材を複合加工旋盤１００に対して供給する。複合加工
旋盤１００のシャフトワ−クフィ−ダ−２００の反対側
にはシャフトワ−クプラ−３００が取り付けられる。 シャフトワ−クプラ−３００は複合加工旋盤１００で加
工されたワ−クを複合加工旋盤１００から搬出する。

【０００６】図２及び図３はシャフトワ−クフィ−ダ−
２００の詳細を示す。シャフトワ−クフィ−ダ−２００
はシャフトワ−クフィ−ダ本体２１０とシャフトワ−ク
フィ−ダ本体２１０の側部に配設したワ−クストッカ２
３０を有する。シャフトワ−クフィ−ダ本体２１０はガ
イド２４０が取り付けられ、ガイド２４０は、シャフト
ワ−クフィ−ダ本体２１０の軸線に沿って配設される。 ワ−クストッカ２３０上にはシャフト上の素材ワ−ク４
００がその軸線をガイド２４０の軸線に平行に並べられ
る。素材ワ−ク４００は、複合加工旋盤１００により加
工される素材であって、その全長は複合加工旋盤１００
の加工するワ−クの種類により、種々のものがワ−クス
トッカ２３０に用意される。ガイド２４０は、素材ワ−
ク４００を案内する装置である。シャフトワ−クフィ−
ダ本体２１０は、プッシュロッド２２０が装備される。 プッシュロッド２２０は、例えば、チェ−ン等で駆動さ
れるものであって、その先端部にプッシャ２２２が取り
付けられる。プッシャ２２２は、プッシュロッド２２０
が移動するとき素材ワ−ク４００をガイド２４０に案内
されて押し動かす。

【０００７】複合加工旋盤１００は、第一の主軸台第一
のスピンドル１３０を備える。第一のスピンドル１３０
の中心部にはスピンドルフィラ−チュ−ブ１３２を有す
る。スピンドルフィラ−チュ−ブ１３２は中空状のもの
で、その中心軸がシャフトワ−クフィ−ダ本体２１０の
ガイド２４０の中心軸に位置する。第一のスピンドル１
３０の先端部はコレットチャック１３５が装備される。 第一のスピンドル１３０の中心軸に直行して第一のタレ
ット刃物台１１０が配設される。第一のタレット刃物台
１１０は第一のスピンドル１３０の中心軸に平行な軸ま
わりに割り出しが可能であって、その周囲に多数のツ−
ルを装備する。ツ−ル１２０は、ストッパ１２２を先端
に有する。

【０００８】次に本装置の作用を説明する。プッシュロ
ッド２２０は、矢印Ｚに沿って移動可能である。プッシ
ュロッド２２０のアクチュエ−タとしては例えば、チェ
−ン等がある。そしてプッシュロッド２２０の移動量は
、例えば、エンコ−ダ等の計測手段により計測される。 プッシュロッド２２０が後退した状態で、一本の素材ワ
−ク４００がキャリアユニット２３５によりガイド２４
０に供給される。次にプッシュロッド２２０が前進し、
その先端に設けたプッシャ２２２が素材ワ−ク４００の
端部に突き当たる。この際に素材ワ−ク４００の他端部
は例えば、ストッパ−により保持される。プッシャ２２
２は直径の検出手段を有する。従ってプッシャ２２２は
素材ワ−ク４００の端部に当接するときプッシャ２２２
は素材ワ−ク４００の直径を計測することができる。同
時にプッシュロッド２２０の移動量はエンコ−ダによっ
て計測されるので、ガイド２４０上に供給された新たな
素材ワ−ク４００の直径とその長さは自動的に計測でき
る。ガイド２４０上での素材ワ−ク４００の計測が完了
すると、素材ワ−ク４００の移動を規制していたストッ
パ−が解除され、プッシュロッド２２０は素材ワ−ク４
００を第一のスピンドル１３０側へ押し動かす。

【０００９】図３はプッシュロッド２２０がガイド２４
０をスピンドルフィラ−チュ−ブ１３２の先端部まで押
し動かした状態を示す。素材ワ−ク４００の先端は、第
一のタレット刃物台１１０に取り付けられたツ−ル１２
０に突き当たる。この状態でコレットチャック１３５が
閉じ、素材ワ−ク４００は、第一のスピンドル１３０に
チャッキングされる。この状態で第一のスピンドル１３
０が回動し、第一のタレット刃物台１１０の周囲に取り
付けた種々のツ−ルと共同して素材ワ−ク４００に必要
な加工を施す。第一の主軸台側での第一工程が完了した
素材ワ−ク４００は、第二の主軸台側へ受け渡される。

【００１０】図４は、第二の主軸台側の態様を示す。第
二のスピンドル１７０は、その中心部にスピンドルフィ
ラ−チュ−ブ１７２を有し、スピンドルフィラ−チュ−
ブ１７２の先端部にコレットチャック１７５が装備され
る。第一のスピンドル１３０側での第一工程が完了した
素材ワ−ク４００は、第二のスピンドル１７０のコレッ
トチャック１７５へ引き渡される。コレットチャック１
７５に保持されたワ−クは、第二のタレット刃物台１５
０の周りに装備されたツ−ル１６０によって必要な加工
が施される。この二次加工が完了すると、ワ−クは加工
済ワ−ク４０２となる。

【００１１】複合加工旋盤１００の第二のスピンドル１
７０側に隣接して配設されるシャフトワ−クプラ−３０
０は、シャフトワ−クプラ−本体３１０とワ−クストッ
カ３３０を有する。シャフトワ−クプラ−本体３１０上
にはガイド３４０が取り付けられ、ガイド３４０内には
先端にコレットフィンガ−３２２を有するプルロッドが
収容自在に配設される。

【００１２】ガイド３４０の軸心は、第二のスピンドル
１７０の軸心に一致して配設されるコレットフィンガ−
３２２は、開閉自在であって、加工済ワ−ク４０２を保
持することができる。コレットチャック１７５で保持さ
れた状態の加工済ワ−ク４０２の加工が完了すると、プ
ルロッドが駆動され、コレットフィンガ−３２２がスピ
ンドルフィラ−チュ−ブ１７２内に前進する。プルロッ
ドのアクチュエ−タは、例えば、チェ−ンコンベアであ
って、プルロッドの移動量はエンコ−ダ等により制御さ
れる。コレットフィンガ−３２２は、加工済ワ−ク４０
２に当接すると、コレットフィンガ−３２２は加工済ワ
−ク４０２を把持する。この状態で、コレットチャック
１７５は開き、加工済ワ−ク４０２の把持を解除する。 次に、コレットフィンガ−３２２が後退し、コレットフ
ィンガ−３２２が把持する加工済ワ−ク４０２を、第二
のスピンドル１７０から引き出し、ワ−クストッカ３３
０に対向する位置まで移動する。この位置でコレットフ
ィンガ−３２２は加工済ワ−ク４０２を開放し、加工済
ワ−ク４０２はワ−クストッカ３３０上へ移載される。

【００１３】図５は、本発明のワ−クのハンドリング装
置の制御装置を示す。複合加工旋盤１００は、制御装置
としてのＮＣ装置５００を有する。ＮＣ装置５００はラ
インを介してシャフトワ−クフィ−ダコントロ−ラ６０
０に連結される。シャフトワ−クフィ−ダコントロ−ラ
６００は、シャフトワ−クフィ−ダ−２００を制御する
ための装置であって、操作盤６１０を備える。シャフト
ワ−クフィ−ダ−２００のプッシュロッド２２０の移動
量は、エンコ−ダ２２１により計測される。ワ−クスト
ッカ２３０上の素材ワ−ク４００がシャフトワ−クフィ
−ダ−２００上に供給され、プッシュロッド２２０ガイ
ドをしてプッシャ２２２が素材ワ−ク４００に突き当た
る。この際に素材ワ−ク４００の先端部はストッパ２２
５により阻止される。素材ワ−ク４００の移動がストッ
パ２２５により阻止されることによってプッシュロッド
２２０の移動量をエンコ−ダ２２１が計測し、素材ワ−
ク４００の長さ寸法を計測する。プッシャ２２２は、素
材ワ−ク４００の直径寸法を計測する手段を有する。従
って、シャフトワ−クフィ−ダ−２００上に供給された
新たな素材ワ−ク４００の長さ寸法と直径寸法は自動的
に計測され、デ−タＡとしてＮＣ装置５００及びシャフ
トワ−クフィ−ダコントロ−ラ６００へ供給される。

【００１４】シャフトワ−クフィ−ダコントロ−ラ６０
０は、デ−タＡの供給を受け、プッシュロッド２２０に
よる素材ワ−ク４００の第一のタレット刃物台１１０へ
対する送りこみ、移動距離Ｌ１を演算する。この演算結
果に基づいて、プッシュロッド２２０は素材ワ−ク４０
０を円滑に第一のタレット刃物台１１０側へ送りこむこ
とができる。

【００１５】デ−タＡの供給を受けたＮＣ装置５００は
、素材ワ−ク４００の種類を判定し、その判定結果に基
づき、加工すべきワ−クナンバ−、プログラムナンバ−
を選択する。複合加工旋盤１００は、ＮＣ装置５００か
らの指令に基づき、素材ワ−ク４００に必要な加工を施
す。ＮＣ装置５００は、ラインを介してシャフトワ−ク
プラ−コントロ−ラ７００に連結される。シャフトワ−
クプラ−コントロ−ラ７００は、シャフトワ−クプラ−
３００を制御する装置である。シャフトワ−クプラ−３
００のコレットフィンガ−３２２の移動量は、プルロッ
ドにより計測される。

【００１６】ＮＣ装置５００は、現在中のワ−クに対す
るデ−タＢをシャフトワ−クプラ−コントロ−ラ７００
へ供給する。デ−タＢの供給を受けたシャフトワ−クプ
ラ−コントロ−ラ７００は、複合加工旋盤１００内にあ
る加工済みの加工済ワ−ク４０２を引き出すために、プ
ルロッドが移動すべき距離Ｌ２を演算し、シャフトワ−
クプラ−３００に指令を与える。プルロッドは、距離Ｌ
２だけ前進し、コレットフィンガ−３２２は加工済ワ−
ク４０２を把持し、加工済ワ−ク４０２を複合加工旋盤
１００から引き出す。引き出された加工済ワ−ク４０２
は、シャフトワ−クプラ−３００のワ−クストッカ３３
０へ排出される。プルロッドの移動量はシャフトワ−ク
プラ−コントロ−ラ７００により制御できるので、加工
済ワ−ク４０２を排出するだけではなくシャフトワ−ク
プラ−３００上の加工済ワ−ク４０２を複合加工旋盤１
００のスピンドル側へ送りこむこともできる。本発明の
制御装置は以上のように構成されているので、任意の素
材ワ−ク４００が供給された際にはその長さ寸法及び直
径寸法を自動的に計測し、そのデ−タをＮＣ装置５００
へ送り、ＮＣ装置５００は計測結果に基づき必要な加工
及び加工済みワ−クのとりだしに関するデ−タを対応す
る機器に供給することができる。この素材のハンドリン
グの制御装置を利用することによって、長時間にわたる
無人化加工が達成される。

【００１７】図６及び図７は本発明の制御装置による制
御処理のフロ−を示す。ステップ１０００でスタ−トし
た処理は、ステップ１０１０でシャフトワ−クフィ−ダ
−上のワ−クストッカにワ−クがあるか否かを判断する
。ワ−クストッカ上にワ−クがない場合にはステップ１
０２０へ進み、ワ−クの加工が終了したか否かを判断す
る。ワ−ク加工が終了していなければ、処理を繰返し、
ワ−ク加工が終了していれば、ステップ１０３０へ進む
。ステップ１０３０では、アラ−ムを発し、ステップ２
０００へ進み、警告灯を点灯する。ワ−クストッカにワ
−クがある場合にはステップ１０４０へ進み、シャフト
ワ−クフィ−ダ−にワ−クを投入する。ステップ１０５
０でフィ−ダ−へのワ−クの投入完了信号の有無を判断
する。完了信号が発せられない場合には、ステップ１０
６０へ進み、ワ−ク加工が終了したか否かを判断する。 加工が終了していなければ、ワ−ク加工を繰り返す。ワ
−ク加工が終了していれば、ステップ１０７０へ進み、
アラ−ムを発し、さらにステップ２０００で警告灯を点
灯する。

【００１８】ワ−ク投入完了信号が発せられると、ステ
ップ１１００へ進み、フィ−ダ−用のプッシュロッドを
前進させる。ステップ１１１０でフィ−ダ−ロッドの停
止を確認し、ステップ１１２０ではワ−クの長さ寸法と
ワ−クの直径寸法を計測する。計測されたデ−タはフィ
−ダ−コントロ−ラとＮＣ制御装置へ転送される。フィ
−ダ−コントロ−ラは、デ−タに基づき、ワ−クナンバ
−の決定を行なう。ワ−クナンバ−の変更がなければ、
ステップ１１５０へ進み、ワ−ク加工が終了したか否か
を判断する。ワ−ク加工が終了していれば、ステップ１
１６０でアラ−ムを発し、ステップ２０００へ進み、警
告灯を点灯する。ワ−クナンバ−が決定されれば、ステ
ップ１２００へ進み、ワ−クの前進を規制していたスト
ッパ−を後退させる。ステップ１２１０で以上の工程の
終了を確認する。

【００１９】ステップ１２２０では、ＮＣ装置にワ−ク
ナンバ−を転送する。ステップ１２２５でプログラムナ
ンバ−を検索し、ステップ１２３０でプログラムナンバ
−をスタ−トする。ステップ１２４０で刃物台に取り付
けた位置ぎめ用ワ−クストッパを作動する。ステップ１
２５０でスピンドルに取り付けたコレットチャックを開
き、ステップ１２６０でフィ−ダ−用プッシュロッドを
前進させる。ステップ１２７０でフィ−ダ−用プッシュ
ロッドの前進を停止し、ステップ１２８０で前進位置の
デ−タを確認する。停止位置のデ−タの確認がされない
場合には、ステップ１２９０でアラ−ムを発し、ステッ
プ２０００で警告灯を点灯する。

【００２０】停止位置のデ−タが確認されると、ステッ
プ１３００へ進み、コレットチャックを閉じ、ステップ
１３１０でフィ−ダ−用プッシュロッドを後退させる。 ステップ１３２０で刃物台のストッパ−を前進させ、ス
テップ１３３０でワ−クの加工を開始する。ステップ１
３４０でワ−クに対する第一工程の加工の終了を確認す
る。ワ−クに対する第一工程の加工が終了すると、ステ
ップ１３５０でワ−クを第一のヘッドストックから第二
のヘッドストック側へ受け渡す。ステップ１３６０でワ
−クに対して第二工程の加工を開始する。ステップ１３
７０で第二工程の加工終了を確認する。

【００２１】ステップ１３８０でＮＣ装置からプラ−コ
ントロ−ラへデ−タを転送する。ステップ１３９０では
プラ−ロッドの停止位置決定の必要性が判断される。位
置決定が必要なければステップ１４００へ進み、ワ−ク
加工の終了を判定し、ワ−ク加工が終了していれば、ス
テップ１４１０でアラ−ムを発し、ステップ２０００で
警告灯を点灯する。プラ−ロッドの停止位置が決定され
ると、ステップ１４２０でプラ−ロッドの前進を実行す
る。プラ−ロッドが停止位置で停止すると、ステップ１
４３０でプラ−ロッド先端のコレットフィンガ−を作動
して、ワ−クをつかむ。ステップ１４４０でプラ−ロッ
ドの前進停止位置に関するデ−タを確認する。デ−タ確
認がとれなければ、ステップ１４５０でワ−ク加工の終
了を判定し、ワ−ク加工が終了していれば、ステップ１
４６０でアラ−ムを発し、ステップ２０００で警告灯を
点灯する。停止位置のデ−タが確認されると、ステップ
１７００でワ−クを把持していたスピンドル側のコレッ
トチャックを開き、ステップ１７１０でプラ−ロッドを
後退させる。プラ−ロッドがシャフトワ−クプラ−のワ
−クストッパの位置で停止をすると、ステップ１７２０
でプラ−ロッドのコレットフィンガ−を開き、ワ−クを
ワ−クストッパ上へ排出する。

【００２２】ステップ１７３０でワ−ク排出の完了を確
認する。排出が完了されてなければ、ステップ１７４０
へ進み、ワ−ク加工の完了を確認する。ワ−ク加工が完
了していれば、ステップ１７５０でアラ−ムを発し、ス
テップ２０００へいって警告灯を点灯する。ワ−ク排出
が完了していれば、ステップ１３５０へ戻る。以上の処
理を繰り返すことにより、シャフトワ−クフィ−ダ−側
に供給される素材ワ−クに対して無人化により自動加工
を施す。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように、シャフトワ−ク
フィ−ダ−、シャフトワ−クプラ−を備えた複合加工旋
盤において、シャフトワ−クフィ−ダ−に異なる寸法の
素材ワ−クが供給されたときに、その素材ワ−クの長さ
寸法や直径寸法を自動的に計測し、その計測結果に基づ
いてシャフトワ−クフィ−ダ−、シャフトワ−クプラ−
を制御すると共に、その素材ワ−クに対応したＮＣプロ
グラムを作動させる。この構成を採用することにより、
無人化による自動生産を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する複合加工旋盤を備えた生産シ
ステムの斜視図。

【図２】シャフトワ−クフィ−ダ−の詳細を示す説明図
。

【図３】シャフトワ−クフィ−ダ−の詳細を示す他の説
明図。

【図４】シャフトワ−クプラ−の詳細を示す説明図。

【図５】制御装置の概要を示す説明図。

【図６】制御処理を示すフロ−図。

【図７】制御処理を示すフロ−図。

【符号の説明】

１００　　複合加工旋盤 １１０　　第一のパレット刃物台 １３０　　第一のスピンドル １５０　　第二のパレット刃物台 １７０　　第二のスピンドル ２００　　シャフトワ−クフィ−ダ− ２２０　　プッシュロッド ２２１　　エンコ−ダ ２３０　　ワ−クストッカ ３００　　シャフトワ−クプラ− ３２０　　プルロッド ３２１　　エンコ−ダ ３３０　　ワ−クストッカ ４００　　素材ワ−ク ４０２　　加工済みワ−ク ５００　　ＮＣ装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　対向する２台の主軸を備えた複合加工
   旋盤と、複合加工旋盤の一側に配設した素材ワ−クを供
   給するシャフトワ−クフィ−ダ−と、複合加工旋盤の他
   側に配設した加工済ワ−クを搬出するシャフトワ−クプ
   ラ−と、シャフトワ−クフィ−ダ−に供給される素材ワ
   −クの計測手段と、素材ワ−クの計測デ−タに基づいて
   、シャフトワ−クフィ−ダ−の制御装置と、複合加工旋
   盤の制御装置と、シャフトワ−クプラ−の制御装置に指
   令を与える手段とを備えてなる複合加工旋盤の自動化制
   御装置。
2. 【請求項２】　　シャフトワ−クフィ−ダ−は、ワ−ク
   を複合加工旋盤のスピンドルに案内するガイドと、ガイ
   ドに配設するストッパと、ストッパに対してワ−クを押
   し出すプッシュロッドと、プッシュロッドの位置の計測
   手段と、プッシュロッドのワ−クへの当接部にとりつけ
   るワ−ク径の計測手段とを備えてなる請求項１記載の複
   合加工旋盤の自動化制御装置。