JPH07246544A - 加工ポイント教示ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの被加工部位を加工するときの加工ポ
イントを簡単に確定する。 【構成】 バリ取り工具の外形と等しい外径を有し、Ｙ
軸方向、Ｚ軸方向へ変位可能なダミー工具５９と、この
ダミー工具５９の変位量を読取るＸ軸変位センサ６４、
Ｙ軸変位センサ６０、Ｚ軸変位センサ６２とを有する加
工ポイント教示ユニット３を３軸方向へ移動制御可能な
基軸に取付け、ダミー工具５９をこのダミー工具５９が
鋳造粗材の鋳バリに接するように手動で移動操作してダ
ミー工具５９のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の変位量
を各変位センサ６４，６０，６２によって読取りＮＣユ
ニットに教示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はワークの被加工部位を
加工用工具によって加工するときの加工ポイントを教示
する加工ポイント教示ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、例えば鋳造粗材のバリ取り加
工時の工具の移動軌跡の設定に際し、治具の粗材固定面
に接する鋳造粗材の各受け座の形状と、工具の位置との
関連性を鋳造粗材の各姿勢毎に推定して工具の移動軌跡
情報を鋳造用の金型の工作図面に基いて予め記憶させ、
記憶させた情報通りに工具を移動させて実際にバリ取加
工を行ってから、そのバリ取り加工結果の適否を判定し
て移動軌跡情報を修正する試し加工を繰返して工具の移
動軌跡を設定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、ワークの加工
ポイントを確定する作業が煩雑で加工精度が低下する問
題点がある。本発明はワークの加工ポイントの確定作業
を簡易化して加工精度を良化することを課題とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、３軸直交座標
のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向へ移動制御可能な基軸
に取付けられる加工ポイント教示ユニットであって、加
工用工具の外形と等しい外形を有し、ワークの被加工部
位に接するように手動で移動操作されて原点位置からＸ
軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向へ変位するダミー工具と、
このダミー工具がワーク被加工部位に接するまでに原点
位置からＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向へ変位した変位
量をそれぞれ読取って鋳バリの座標位置データを教示す
るＸ軸変位センサ、Ｙ軸変位センサ、Ｚ軸変位センサと
を備えた構成を有する。

【０００５】

【作用】前記した構成を有する加工ポイント教示ユニッ
トにおいて、加工用工具の外径と等しい外径を有するダ
ミー工具を、このダミー工具がワークの被加工部位に接
するように移動させると、ワークの被加工部位の形態を
確定する加工ポイントのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標位置デ
ータがＸ軸変位センサ、Ｙ軸変位センサ、Ｚ軸変位セン
サによって読取られ、加工に際して加工用工具が前記座
標位置データに基いて移動制御される。

【０００６】

【発明の効果】本発明によればワークの被加工部位の形
態を確定する各加工ポイントの座標位置データを加工に
先立って容易かつ的確に教示することができ、被加工部
位の形態に関する位置情報をワークの被加工部位に実際
に接触することによって採取することができるので、各
加工ポイントに関する位置情報を正確化して各形態の被
加工部位を加工用工具によって的確に加工することがで
き、かつ、加工精度を高めることができるとともに、試
し加工を繰返す必要がないので、加工時の作業能率を向
上させることができる。

【０００７】

【実施例】次に、バリ取り装置に適用された本発明の１
実施例を図面にしたがって説明する。バリ取り装置は加
工位置へ旋回移動する複数個のバリ取り工具を有するタ
ーレット型の加工ユニット１と、この加工ユニット１の
近傍に隣設されて鋳造粗材Ｗがセットされる治具を備え
た治具ユニット２と、鋳バリの各所の位置情報を教示す
る倣いユニット３と、治具およびバリ取り工具の動きを
数値制御するＮＣユニットとを備えている。

【０００８】加工ユニット１において、床面に固定され
て水平状に設置されたベッド４にはこのベッド４の上面
にＸ，Ｙ，Ｚ軸直交座標のＺ軸方向（バリ取り工具の旋
回軸心ａと直交する水平方向）に沿って並行状に敷設さ
れた１対のＺ軸リニアガイド５と、ベッド４の前端に設
置されたＺ軸サーボモータ６とが固定されている。

【０００９】Ｚ軸サーボモータ６の上方にはベッド４に
取付けられたブラケット８によって一端が回転可能に支
持されてＺ軸サーボモータ６によって回転駆動される第
１ボールねじ７がＺ軸方向に沿って設置されている。

【００１０】ベッド１上には両Ｚ軸リニアガイド５によ
って案内されてＺ軸方向へ水平移動するサドル９がスラ
イド可能に設置され、このサドル９の上面には第１ボー
ルねじ７に螺嵌されて第１ボールねじ７の回転によって
サドル９とともにＺ軸方向へ水平移動する螺動部材１０
が固定されている。

【００１１】サドル９にはその上面にＸ軸方向（バリ取
り工具の旋回軸心ａと並行な水平方向）に沿って並行状
に敷設された１対のＸ軸リニアガイド１１と、サドル９
の後端に設置されたＸ軸サーボモータ１２とが固定され
ている。

【００１２】Ｘ軸サーボモータ１２の上方にはサドル９
に取付けられたブラケット１３によって後端部が回転可
能に支持されてＸ軸サーボモータ１２によって回転駆動
される第２ボールねじ１４がＸ軸方向に沿って設置され
ている。

【００１３】サドル９上には両Ｘ軸リニアガイド１１に
よって案内されてＸ軸方向へ水平移動するコラム１５が
スライド可能に設置され、このコラム１５には第２ボー
ルねじ１４に螺嵌されて第２ボールねじ１４の回転によ
ってコラム１５とともにＸ軸方向へ水平移動する螺動部
材１６が固定されている。

【００１４】コラム１５にはこのコラム１５の前面にＹ
軸方向（垂直方向）に沿って並行状に敷設された１対の
Ｙ軸リニアガイド１７と、コラム１５の上端に設置され
たＺ軸サーボモータ１８とが固定されている。

【００１５】コラム１５の前側にはコラム１５の上面に
取付けられた支持プレート１９によって上端部が回転可
能に支持されてＹ軸サーボモータ１８によって回転駆動
される第３ボールねじ２０がＹ軸方向に沿って設置され
ている。

【００１６】コラム１５の前側には第３ボールねじ２０
に螺嵌された従動部を有し、Ｙ軸リニアガイド１７によ
って案内されてＹ軸方向へ移動する昇降台２１が設置さ
れている。

【００１７】昇降台２１にはＸ軸と並行な旋回軸心ａを
中心として回転制御されてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸サーボモー
タ１２，１８，６によってＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方
向へ移動制御されるターレットヘッド２２が結合されて
いる。

【００１８】ターレットヘッド２２はその旋回軸心ａの
回りに配列された複数個（本例では６個）の基軸２３
と、加工位置へ旋回した基軸２３を回転駆動する主軸モ
ータ２４とを備え、各基軸２３のうちの５個の基軸２３
の先端面にはバリ取り工具２６が装着される工具ホルダ
２５がそれぞれ結合されている。また、１つの基軸２３
の先端面には加工ポイント教示ユニット３を取付ける取
付け座２３ａが形成されている。

【００１９】ターレットヘッド２２の５つの基軸２３に
は各種鋳バリの削り取りにそれぞれ適した形状を有する
複数種のバリ取り工具２６が工具ホルダ２５を介して取
付けられる。

【００２０】治具ユニット２において、ベッド４の上面
に固定されたテーブルベッド３０の上面の後部には減速
機３１ａが出力軸に結合された第１サーボモータ３１が
固定され、第１サーボモータ３１の前方にはテーブルベ
ッド３０の上面の前部に固定された軸受け３２によって
回転可能に支持されてＹ軸と並行な垂直軸心ｂ１を有す
る伝動軸３３が垂直状に設置されている。

【００２１】減速機３１ａの出力軸に固定されたプーリ
と、伝動軸３３に固定されたプーリとにはベルト３４が
掛装されている。

【００２２】伝動軸３３の上端には垂直軸心ｂ１を中心
として水平方向へ回動制御される回動テーブル３５の中
央部が固定され、第１サーボモータ３１の回転がベルト
３４を介して伝動軸３３に伝達されて回動テーブル３５
が垂直軸心ｂ１を中心として回動する。

【００２３】回動テーブル３５の両端部には並行状に立
設された１対の支持プレート３６が形成され、片側の支
持プレート３６の内側面には第２サーボモータ３７に結
合された減速機３８が固定されている。

【００２４】両支持プレート３６の上端には垂直軸心ｂ
１と直交する水平軸心ｂ２をそれぞれ有する１対の支持
部材が同心状態で相対向して回転可能に支持され、一方
の支持部材４０に固定されたプーリと、減速機３８の出
力軸に固定されたプーリとにはベルト４２が掛装され、
第２サーボモータ３７の回転がベルト４２を介して一方
の支持部材４０に伝達されてこの支持部材４０が水平軸
心ｂ２を中心として回転する。

【００２５】回動テーブル３５の両支持プレート３６の
上端部間には鋳造粗材Ｗが取付けられる方形状の粗材取
付け面４２ａを有し、両支持部材４０に結合されて両支
持部材４０によって両持ち状に支持された方形枠状の治
具テーブル４２が粗材取付け面４２ａと並行な水平軸心
ｂ２を中心とする回動動作可能に設置されている。治具
テーブル４２の両端縁の中央部には支持部材４０に結合
される結合部４２ｂがそれぞれ突出形成されている。

【００２６】治具テーブル４２の粗材取付け面４２ａは
支軸４０の水平軸心ｂ２に整合され、垂直軸心ｂ１は粗
材取付け面４２ａの中心部を通る垂直線となる。

【００２７】治具テーブル４２は第１サーボモータ３１
によって垂直軸心ｂ１の回りに３６０°の範囲にわたっ
て回動制御され、第２サーボモータ３７によって水平軸
心ｂ２の回りに１８０°の範囲にわたって回動制御され
る。

【００２８】例えば図４に示すように治具テーブル４２
が水平姿勢となった状態で治具テーブル４２を垂直軸心
ｂ１を中心として９０°づつ回動させると、治具テーブ
ル４２に取付けた鋳物粗材Ｗの４つの端面Ｗ１，Ｗ２，
Ｗ３，Ｗ４をバリ取り工具２６側へ順次変向させること
ができ、また、図４（Ａ）の状態で治具テーブル４２を
水平軸心ｂ２を中心として９０°づつ回動させると、図
５に示すように鋳物粗材Ｗの他の２つの端面Ｗ５，Ｗ６
をバリ取り工具２６側へ変向させることができる。

【００２９】加工ポイント教示ユニット３はバリ取り工
具２６の外形と等しい外形を有するダミー工具５０を備
え、このダミー工具５０を鋳造粗材の各鋳バリ（被加工
部位）に接触させることによって各鋳バリに関する位置
情報をＮＣユニットに教示する目的で、加工ユニット１
のターレットヘッド２２の複数の基軸２３のうちの１つ
の基軸２３に取外し可能に取付けられている。

【００３０】加工ポイント教示ユニット３のベース板４
５は基軸２３の先端の取付け座２３ａに位置決めされて
ねじ止めされた状態で垂直状に設置される。

【００３１】ベース板４５の前面にはＹ軸方向に沿って
垂直状に設置された１対のＹ軸リニアウェイ４６が固定
されている。

【００３２】ベース板４５の前側にはＹ軸リニアウェイ
４６に係合された係合部４８ａを有し、両Ｙ軸リニアウ
ェイ４６によって案内されてＹ軸方向へ移動する第１可
動板４８が垂直状に設置され、この第１可動板４７の前
面にはＺ軸方向に沿って水平状に設置された上下１対の
Ｚ軸リニアウェイ４９が固定されている。

【００３３】ベース板４５の前面の上下端部には第１可
動板４８の上下の移動端を規定する上下１対のストッパ
４７が固定され、ベース板４５の前側には第１可動板４
８上下動動作を円滑化する図示しないバランスウェイト
が設置されている。

【００３４】第１可動板４８の前側にはＺ軸リニアウェ
イに係合された係合部５５ａを有し、両Ｚ軸リニアウェ
イ４９によって案内されてＺ軸方向へ水平移動する第２
可動板５５が垂直状に設置され、この第２可動板５５の
前面に固定されて前方へ水平状に延出されたブラケット
５４にはＸ軸方向に沿って水平状に設置されたＸ軸リニ
アウェイ５６が固定されている。

【００３５】Ｘ軸リニアウェイ５６にはこのＸ軸リニア
ウェイ５６によって案内されてＸ軸方向へ水平移動する
第３可動板５７の係合部５７ａが係合され、この第３可
動板５７の先端部にはダミー工具５０が着脱可能に挿着
されるダミー工具ホルダ５８が固定されている。

【００３６】ダミー工具５０はこのダミー工具５９が鋳
造粗材Ｗの鋳バリのうち、鋳バリの形態を確定するため
に必要な複数の加工ポイントに接するようにＸ軸方向、
Ｙ軸方向、Ｚ軸方向へ鋳バリの形態に倣って手動で移動
操作される。

【００３７】ベース板４５の前面の一端部には第１可動
板４８のＹ軸方向の変位量を読取ってＮＣユニットに教
示するＹ軸変位センサ（デジタルリニアエンコーダ）６
０がブラケット５９を介して垂直状に取付けられ、第１
可動板４８の一端部にはＹ軸変位センサ６０に沿って設
置されて第１可動板４８のＹ軸方向の動きをＹ軸変位セ
ンサ６０に通知するＹ軸移動部材６１がブラケット５１
を介して取付けられている。

【００３８】ダミー工具５０が鋳造粗材Ｗの鋳バリの各
加工ポイントに接するまでに、ダミー工具５９の軸心と
スピンドル２３の軸心とが一致する原点位置からＹ軸方
向へ移動するＹ軸方向変位量がＹ軸変位センサ６０およ
びＹ軸移動部材６１によって読取られて各加工ポイント
のＹ軸に関する座標位置データがＮＣユニットに教示さ
れ、ＮＣユニットの記憶部によって記憶される。

【００３９】第１可動板４８の前面の上端に固定された
ブラケット５２には第２可動板５５のＺ軸方向の変位量
を読取ってＮＣユニットに教示するＺ軸変位センサ６２
がＺ軸方向に沿って水平状に取付けられ、ブラケット５
４の後端にはＺ軸変位センサ６２に沿って設置されて第
２可動板５５のＺ軸方向の動きをＺ軸変位センサ６２に
通知するＺ軸移動部材６３が取付けられている。

【００４０】ダミー工具５０が各鋳バリの加工ポイント
に接するまでに原点位置からＺ軸方向へ移動するＺ軸方
向変位量がＺ軸変位センサ６２およびＺ軸移動部材６３
によって読取られて各加工ポイントのＺ軸に関する座標
位置データがＮＣユニットに教示され、ＮＣユニットの
記憶部によって記憶される。

【００４１】第２可動板５５に固定されたブラケット５
４には第３可動板５７のＸ軸方向の変位量を読取ってＮ
Ｃユニットに教示するＸ軸変位センサ６４がＸ軸方向に
沿って水平状に取付けられ、第３可動板５７にはＸ軸変
位センサ６４に沿って設置されて第３可動板５７のＸ軸
方向の動きをＸ軸変位センサ６４に通知するＸ軸移動部
材６５がブラケット６６を介して取付けられている。

【００４２】ダミー工具５０が鋳造粗材Ｗの各鋳バリの
加工ポイントに接するまでに原点位置からＸ軸方向へ移
動するＸ軸方向変位量がＸ軸変位センサ６４およびＸ軸
移動部材６５によって読取られて各加工ポイントのＸ軸
に関する座標位置データがＮＣユニットに教示され、Ｎ
Ｃユニットの記憶部によって記憶される。

【００４３】鋳造粗材Ｗの各端面の鋳バリ毎にそのバリ
取りに適応するダミー工具６０を、そのダミー工具５９
がその鋳バリの各加工ポイントに接するように移動操作
すると、鋳バリの各加工ポイントの座標位置データが各
鋳バリ毎にＮＣユニットによって記憶される。

【００４４】各鋳バリの各加工ポイントの座標位置デー
タの読取り後、加工ポイント教示ユニット３を加工位置
から退避させ、ダミー工具６０の外径と等しい外径を有
するバリ取り工具２６を加工位置へ旋回変位させてバリ
取り作業を開始すると、ターレットヘッド２２および加
工位置のバリ取り工具２６が記憶された座標位置データ
通りにＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向へ移動制御されて
鋳バリがバリ取り工具２６によって削り取られる。

【００４５】本例では上記したように構成したことによ
って、鋳バリの形態を確定する各加工ポイントの座標位
置データをバリ取り加工に先立って加工ポイント教示ユ
ニット３によって教示することができ、鋳バリの形態に
関する位置情報を鋳バリに実際に接触することによって
採取することができるので、各鋳バリに関する位置情報
を正確化して各形態の鋳バリをバリ取り工具によって的
確に削り取ることができ、かつ、バリ取り加工の精度を
高めることができるとともに、バリ取りのための試し加
工を繰返す必要がないので、バリ取り作業の作業能率を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すバリ取り装置の斜視図
である。

【図２】同じく、正面図である。

【図３】治具ユニットの要部の正面図である。

【図４】鋳造粗材の姿勢変換態様を例示する平面図であ
る。

【図５】鋳造粗材の姿勢変換態様を例示する平面図であ
る。

【図６】倣いユニットの斜視図である。

【図７】同じく、側面図である。

【図８】同じく、平面図である。

【符号の説明】

１ 加工ユニット ２ 治具ユニット ３ 加工ポイント教示ユニット ２２ ターレットヘッド ２３ 基軸 ５０ ダミー工具 ６０ Ｙ軸変位センサ ６２ Ｚ軸変位センサ ６４ Ｘ軸変位センサ ａ 旋回軸心 ｂ１ 垂直軸心 ｂ２ 水平軸心 Ｗ 鋳造粗材（ワーク）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/42 // Ｂ２３Ｃ 9/00 Ａ (72)発明者 左山 邦彦 岡山県浅口郡里庄町大字浜中1160番地 安 田工業株式会社内 (72)発明者 竹本 雄久 岡山県浅口郡里庄町大字浜中1160番地 安 田工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３軸直交座標のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ
   軸方向へ移動制御可能な基軸に取付けられる加工ポイン
   ト教示ユニットであって、加工用工具の外形と等しい外
   形を有し、ワークの被加工部位に接するように手動で移
   動操作されて原点位置からＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方
   向へ変位するダミー工具と、このダミー工具がワークの
   被加工部位に接するまでに原点位置からＸ軸方向、Ｙ軸
   方向、Ｚ軸方向へ変位した変位量をそれぞれ読取ってワ
   ークの被加工部位の座標位置データを教示するＸ軸変位
   センサ、Ｙ軸変位センサ、Ｚ軸変位センサとを備えたこ
   とを特徴とする加工位置教示ユニット。