JPH07299628A - 自動翼面加工装置 - Google Patents

自動翼面加工装置

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JPH07299628A
JPH07299628A JP9611994A JP9611994A JPH07299628A JP H07299628 A JPH07299628 A JP H07299628A JP 9611994 A JP9611994 A JP 9611994A JP 9611994 A JP9611994 A JP 9611994A JP H07299628 A JPH07299628 A JP H07299628A
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JP
Japan
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work
workpiece
machining
machine body
centering
Prior art date
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Pending
Application number
JP9611994A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Sasaki
稔 佐々木
Masato Ishii
正人 石井
Kinya Sato
欣也 佐藤
Toshihiro Imakubo
寿博 今久保
Kenichi Noguchi
賢一 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Tsuchiura Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Tsuchiura Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Tsuchiura Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】搬送装置4と支持装置5と芯出し装置6を備
え、これらの装置をコントロールする制御装置を加工機
本体のCNC装置の補助コードによる指令で制御する。 【効果】薄い板状で三次元曲面形状の翼面を有するファ
ンブレードを、チャッキングから加工まで連続した自動
運転が可能となり、設備の生産性向上と省人化の効果が
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工作物の着脱から加工ま
でを自動的に連続して行うことができる加工装置に係
り、特に、被加工物が大形送風機用ファンブレード等の
三次元曲面を有する薄板状素材の翼面加工に好適な加工
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工作物の着脱,クランプ,加工基準の芯
出し、およびその加工を自動的に連続して行うための加
工装置は、工作物をロボット等によりマテハンを行い、
治具により位置決めクランプし加工するシステムおよび
工作物をあらかじめ供用パレット上の治具に取付け、パ
レットをスタッカークレーン等により交換し加工するシ
ステム等が挙げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来技術では、
次のような問題がある。
【0004】今回対象とする工作物のファンブレードの
形状は薄板状の翼部と取付けのためのボス部からなって
いる。この翼面には滑らかな三次元曲面形状を要求され
ているため、素材は鍛造等により大まかな形状を与えて
から切削加工により任意の形状に仕上げている。
【0005】また、翼部の加工は、面によじれを持つ工
作物と加工工具であるフライスカッタとの干渉を防ぐた
め、工作物をフライスカッタと干渉しなくなる位置まで
傾けて、さらに、切削加工により生じる振動を抑えるた
めに複数の棒状の工作物支持具を加工しようとする面の
裏面に翼形状に倣うように接触させて固定する必要があ
る。
【0006】ロボット等によりマテハンを行う加工シス
テムの場合、工作物のように薄い板状で三次元曲面形状
の翼面を有し、かつ素材重量が100kgを超える重量物
である場合においてロボット等の把持機構の複雑化,慣
性重量超過等によりマテハンが困難である。また、被加
工物のねじれ形状が均一でないため治具による位置決め
だけでは加工基準を決定できない。
【0007】パレット交換加工システムの場合、翼部の
干渉をさけるため任意の角度に傾ける治具と振動を抑え
るための工作物支持具を備えたパレットを複数枚用意す
る必要がある。このため加工機械本体に対して治具とパ
レットの価格が高額となってしまう。また、工作物の固
定,工作物支持具の取付け、および工作物の反転には人
の介入を必要とする。
【0008】本発明の目的は、工作物の着脱,クラン
プ,加工基準の芯出し、およびその加工を自動的に連続
して行うことができる加工装置において、被加工物が薄
板状の翼形状工作物であっても連続自動運転が可能な加
工装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】異なるハンドを持つ搬送
装置と、工作物支持機構を持つ支持装置と、工作物を計
測し削り代を均等にする加工基準を演算するためのアル
ゴリズムを持つ芯出し装置を備え、これらの装置をコン
トロールする制御装置を加工機本体のCNC装置の補助
コードによる指令で制御することにより達成される。
【0010】
【作用】搬送装置によりワークバッファ上にあらかじめ
セットされている薄板状の翼形状工作物の大きさの異な
る両端のボス部を把握し、搬送装置内のワークバッファ
上から加工機本体上へ搬送し、両端に被加工物をクラン
プするチャッキング機構を備えた支持装置により工作物
の両端のボス部をチャックし固定する。次にX軸,Y
軸,Z軸の3軸を計測可能な芯出し装置により工作物の
表裏両面の形状を測定し、被加工面で削り代が不足せ
ず、かつ、均等となる位置の回転オフセット量を算出す
る。支持装置は被加工物のボス中心を軸として前記回転
オフセット量分回転した後、支持機構が工作物の被加工
面の裏側面に接触するまで伸長して固定される。以上の
自動段取り後、あらかじめセットされたNCプログラム
と工具にて翼面の加工を行う。この一連の動作を制御す
る制御装置と加工機本体のCNC装置をCNCプログラ
ム言語で動作制御される補助コードによる指令でやりと
りを行うことにより着脱から加工までを連続自動運転が
可能な自動翼面加工装置を得ることができる。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を以下に示す。図1はファ
ンブレード翼面加工装置1の全体斜視図を示したもので
ある。ファンブレード翼面加工装置1は、加工機本体
3,搬送装置4,支持装置5,芯出し装置6で構成され
ている。工作物2は搬送装置4内のワークバッファ7の
上に両端のボス部を下から支えて置かれている。
【0012】図2は搬送装置4の詳細を表し、工作物2
の大きさの異なった両端ボス部を把握するためのハンド
8は工作物2の把持機構としてリンク構造を採用し、エ
アーシリンダ9によって開閉動作を行う。さらに工作物
2の把持時には、エアーシリンダ9のストローク端を力
点からわずかに超えた位置に置くことにより容易にハン
ド8が開放しない構造になっている。
【0013】図3は支持装置5の詳細を表し、ファンブ
レード素材である工作物2が取付けられている。工作物
2は両端のボス部をワークチャック10によりチャッキ
ングされることにより支持装置5に確実に固定されてい
る。
【0014】また、工作物2の被加工面の裏側面には、
切削加工の振動に耐えるよう十分な剛性を有した支持基
板11がある。支持基板11に、ばね力により伸縮し、
工作物2の形状に自動的に倣うシリンダ部と、シリンダ
部を油圧により固定するスリーブを備えた工作物支持機
構12が複数本取付けられている。
【0015】さらに支持基板11とワークチャック10
と工作物2は揺動動作を行うため任意角度割り出しや、
回転クランプ機能を備えた割り出しテーブル13に固定
されている。
【0016】ワークチャック10は、工作物2の大径ボ
ス側,小径ボス側を各々固定できるよう支持基板11の
両端に設けられている。また、小径ボス側のワークチャ
ック10は前後へ移動可能な構造となっていて、工作物
2をワークチャック10へ着脱する際の互いの干渉を防
いでいる。
【0017】図4は翼面の自動計測の図を表し、図5は
芯出し装置6のアルゴリズムを表す。
【0018】工作物2は翼面がほぼ水平となる位置で両
端のボス部中心を結ぶ軸を仮の加工基準として設置され
ている。まず表面の計測点のデータを呼出し、自動計測
装置14を用いて素材の被加工面形状を測定する。この
測定データとあらかじめ与えられている完成品形状とな
るCADデータとを比較し、現在の仮の加工基準におけ
る表面の削り代を計算する。同様の方法で裏面の削り代
を計算し、さらに表面,裏面の削り代が最小となってい
る値を選出し、工作物2の被加工面全面にわたって削り
代が過不足なく均等にとれる回転補正角が演算される。
この演算された回転補正角にずらした位置を加工基準と
する。
【0019】ファンブレード加工時の各装置の動作フロ
ーチャートは図5に示す通りである。
【0020】ファンブレード翼面加工装置1の初期状態
では、工作物2は搬送装置4内のワークバッファ7上に
置かれている。加工機本体3上に設置された支持装置5
への取付け時の干渉を防ぐため支持基板11および工作
物支持機構12は干渉領域外へ逃がしている。
【0021】まず、工作物2を搬送装置4によりワーク
バッファ7から加工機本体3上の支持装置5の取付け位
置へ搬入する。次に支持装置5により工作物2の両端の
ボス部をワークチャック10が閉じることで工作物2を
固定する。この後、芯出し装置6により加工基準を決定
し、支持基板11を工作物2に近づけてから工作物支持
機構12がばね等により工作物2の被加工面の裏側面に
接触するまで伸長し固定され、加工機本体3により加工
される。
【0022】片面の加工が終了したら支持基板11およ
び工作物支持機構12を干渉領域外へ逃がし、工作物2
は180°回転される。この後、再び支持基板11およ
び工作物支持機構12が自動的にセットされ全加工工程
が完了するまで繰り返される。
【0023】すべての加工が終了した後、工作物2は加
工機上からワークバッファ7へ搬送装置4により自動的
に搬出される。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、搬送装置と支持装置と
芯出し装置を備え、これらの装置をコントロールする制
御装置を加工機本体のCNC装置の補助コードによる指
令で制御することにより、薄い板状で三次元曲面形状の
翼面を有するファンブレードを、チャッキングから加工
まで連続した自動運転が可能となり、設備の生産性向上
と省人化の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例の斜視図。
【図2】本発明による実施例の搬送装置の説明図。
【図3】本発明による実施例の支持装置の側面図。
【図4】本発明による実施例の翼面の自動計測の斜視
図。
【図5】本発明による実施例の芯出し装置のフローチャ
ート。
【図6】本発明による実施例の動作フローチャート。
【符号の説明】
1…ファンブレード翼面加工装置、2…工作物、3…加
工機本体、4…搬送装置、5…支持装置、6…芯出し装
置、7…ワークバッファ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 欣也 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 今久保 寿博 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 (72)発明者 野口 賢一 茨城県土浦市神立町603番地 日立土浦エ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工作物の着脱,クランプ,加工基準の芯出
    し、およびその加工を自動的に連続して行うことができ
    る加工装置において、被加工物が薄板状の翼形状工作物
    であっても連続した自動運転が可能なことを特徴とする
    自動翼面加工装置。
JP9611994A 1994-05-10 1994-05-10 自動翼面加工装置 Pending JPH07299628A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9611994A JPH07299628A (ja) 1994-05-10 1994-05-10 自動翼面加工装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP9611994A JPH07299628A (ja) 1994-05-10 1994-05-10 自動翼面加工装置

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JPH07299628A true JPH07299628A (ja) 1995-11-14

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ID=14156500

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JP9611994A Pending JPH07299628A (ja) 1994-05-10 1994-05-10 自動翼面加工装置

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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