JPH09323231A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コストアップをもたらすことなく加工装置の自
動化に対処する。 【解決手段】加工具２２を支持するサドル１５はモータ
１４の正逆作動によりＸ軸方向へ移動する。サドル１５
の前面にはエアシリンダ１７が取り付けられている。電
磁弁３４が励磁すると係合ロッド１７１が突出し、電磁
弁３４が消磁すると係合ロッド１７１が退避する。基台
１１上のレール２４上にはワーククランプ用のエアシリ
ンダ２７１を支持する複数の支持台２５が載置されてい
る。支持台２５上にはＬ字形状のブラケット２６が止着
されている。ブラケット２６の垂立部２６１には係合孔
３２が形成されている。係合孔３２と係合ロッド１７１
とが対向した状態では、突出状態にある係合ロッド１７
１が係合孔３２に嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状のワークに
対して切削、研削等の加工を行なう加工装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の加工装置が特開平５−３１６３
９号公報に開示されている。この従来装置では、基台上
にスライド体がワークの長手方向へ移動可能に載置され
ており、スライド体上に別のスライド体がスライド体の
移動方向に対して直交する方向（即ち、ワークに対して
前後進する方向）へスライド可能に載置されている。前
後進するスライド体には回転工具が支持されており、ク
ランパ及びシリンダからなるクランプ手段によってクラ
ンプ固定されたワークが回転工具によって加工される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】長尺状のワークを加工
する場合には前記クランプ手段によってワークをクラン
プ固定する必要があり、このクランプ位置の選定はワー
クに対する加工精度を高める上で重要である。特開平５
−３１６３９号公報の図７に開示される実施例では、ク
ランプ手段が前記基台とは別のベースの上に載置された
スライド体に固定されており、クランプ手段の移動配置
はこのスライド体の移動によって行われる。このスライ
ド体を所定位置に移動配置するには、前記基台上のスラ
イド体を移動する駆動機構とは別の駆動機構、あるいは
人手によるやり方がある。しかし、前記別の駆動機構の
採用は加工装置のコストアップを招き、人手による移動
配置方式は加工装置の自動化に支障を与える。

【０００４】本発明は、コストアップをもたらすことな
く加工装置の自動化に対処することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、長
尺状のワークに対して加工を行なうために駆動手段によ
ってワークの長手方向へ移動配置される加工手段と、前
記ワークをクランプして固定するためにワークの長手方
向へ移動配置されるクランプ手段とを備えた加工装置を
対象とし、請求項１の発明では、前記駆動手段によって
ワークの長手方向へ移動される被動体と、前記クランプ
手段及び前記被動体のいずれか一方に設けられた被結合
手段と、前記クランプ手段及び前記被動体のいずれか他
方に設けられ、前記被結合手段に対して結合する結合状
態と結合しない非結合状態とに切り換えられる結合手段
とを備えた加工装置を構成した。

【０００６】クランプ手段を移動する場合には、結合手
段が被結合手段に結合し、この結合状態のまま被動体が
前記駆動手段によってワークの長手方向へ移動される。
従って、クランプ手段が被動体に結合した状態でワーク
の長手方向へ移動し、前記加工手段を前記ワークの長手
方向へ移動するための駆動手段がクランプ手段を移動す
る駆動機構を兼ねる。結合手段及び被結合手段は、クラ
ンプ手段を移動する専用の駆動機構に比べてコストに関
しては格段に有利である。

【０００７】請求項２の発明では、前記加工具を支持し
てワークの長手方向へ移動するサドルを前記被動体とし
た。クランプ手段がサドルに連結した状態でワークの長
手方向へ移動する。

【０００８】請求項３の発明では、前記被結合手段に結
合する結合位置と結合しない退避位置とに切り換え配置
される係合体と、この係合体を切り換え駆動する切り換
え駆動手段とを備えた前記結合手段を構成した。

【０００９】クランプ手段を移動する場合には、切り換
え駆動手段によって結合位置に切り換え配置された係合
体が被結合手段に結合し、この結合状態のまま被動体が
前記駆動手段によってワークの長手方向へ移動される。
切り換え手段によって結合位置から退避位置に係合体を
切り換え配置すれば、係合体と被結合体との結合が解除
される。

【００１０】請求項４の発明では、前記被動体に取り付
けられた流体圧シリンダを前記切り換え駆動手段として
採用した。係合体は、流体圧シリンダに対する流体圧の
供給制御によって結合位置と退避位置とに切り換え配置
される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。

【００１２】図２に示すように基台１１上には一対のレ
ール１２が基台１１の長手方向（以下、Ｘ軸方向とい
う）に沿って配設されている。両レール１２の間にはボ
ールねじ軸１３がＸ軸方向に沿って配設されている。ボ
ールねじ軸１３はモータ１４によって正逆回転される。
図１に示すようにレール１２上にはサドル１５が移動体
１５１を介して載置されている。サドル１５の下面には
ボールねじブラケット１６が止着されており、ボールね
じ軸１３がボールねじブラケット１６に螺合されてい
る。従って、ボールねじ軸１３の正逆回転によりサドル
１５がＸ軸方向へ移動する。

【００１３】サドル１５の前面にはエアシリンダ１７及
び複数の反射式の光電センサ１８１，１８２，１８３，
１８３，１８４が上下に１列状態に取り付けられてい
る。エアシリンダ１７は水平面内でＸ軸方向に対して直
交する方向（以下、Ｙ軸方向という）へ係合ロッド１７
１を切り換え駆動する。エアシリンダ１７は電磁弁３４
を介して図示しない圧縮エア供給源に接続されている。
電磁弁３４が励磁すると係合ロッド１７１が図１（ｂ）
に示す結合位置に突出し、電磁弁３４が消磁すると係合
ロッド１７１が図１（ａ）に示す退避位置に退避する。

【００１４】サドル１５上にはスライド体１９が載置さ
れている。スライド体１９は図示しない駆動機構によっ
てＹ軸方向へスライドされる。スライド体１９にはヘッ
ド２０が上下方向（以下、Ｚ軸方向という）へ移動可能
に支持されている。ヘッド２０は昇降モータ２１の正逆
作動によって昇降する。ヘッド２０の下端には加工具２
２が取り付けられている。加工具２２はモータ２３によ
って駆動される。

【００１５】基台１１上には別の一対のレール２４がＸ
軸方向に沿って配設されている。レール２４上には複数
のクランプ装置２７，２８，２９（本実施の形態では３
つ）が移動体２５１を介して載置されている。クランプ
装置２７，２８，２９を構成する支持台２５上にはＬ字
形状のブラケット２６が止着されている。各ブラケット
２６の水平部にはエアシリンダ２７１，２８１，２９１
が取り付けられている。各エアシリンダ２７１，２８
１，２９１によって駆動される把持体３０は、ブラケッ
ト２６の垂立部２６１と対向している。把持体３０と対
向する垂立部２６１の対向面側には受け板３１が止着さ
れている。長尺状のワークＷはクランプ装置を構成する
把持体３０と受け板３１との間で把持される。

【００１６】垂立部２６１には係合孔３２がそれぞれ形
成されている。係合孔３２の高さ位置は係合ロッド１７
１の高さ位置と同じにしてある。係合孔３２と係合ロッ
ド１７１とが対向した状態では、図１（ｂ）に示すよう
に突出状態にある係合ロッド１７１が係合孔３２に嵌合
する。

【００１７】各支持台２５にはドグ３３１，３３２，３
３３が止着されている。又、基台１１には待機用ドグ３
５が取り付けられている。各ドグ３３１〜３３３，３５
の高さ位置は光電センサ１８１〜１８４の高さ位置と１
対１に対応するように違えてある。ドグ３３１と光電セ
ンサ１８１とが対向すると、光電センサ１８１はドグ３
３１を検出し、ドグ３３２と光電センサ１８２とが対向
すると、光電センサ１８２はドグ３３２を検出する。ド
グ３３３と光電センサ１８３とが対向すると、光電セン
サ１８３はドグ３３３を検出し、ドグ３５と光電センサ
１８４とが対向すると、光電センサ１８４はドグ３５を
検出する。光電センサ１８１〜１８４は制御部Ｃに検出
情報を送る。制御部Ｃは光電センサ１８１〜１８４から
得られる検出情報に基づいてモータ１４の作動及び電磁
弁３４の励消磁を制御する。制御部Ｃには入力装置３６
が信号接続されている。

【００１８】図５及び図６は各クランプ装置２７，２
８，２９の移動配置を遂行するためのプログラムを表す
フローチャートである。制御部Ｃはこのフローチャート
で示す移動配置プログラムに基づいて各クランフ装置２
７，２８，２９の移動配置を制御する。

【００１９】各クランプ装置２７，２８，２９及びサド
ル１５は図２に示す待機位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に
ある。サドル１５が待機位置Ｐ４にあるときには光電セ
ンサ１８４と待機用ドグ３５とが対向している。この状
態からモータ１４が正転し、光電センサ１８１〜１８３
が各ドグ３３１〜３３３と対向してゆく。光電センサ１
８１がクランプ装置２７に対応するドグ３３１を検出す
ると、制御部Ｃはこのドグ検出の情報に基づいてモータ
１４の正転を停止すると共に、電磁弁３４を励磁する。
モータ１４の正転停止により図３（ａ）に示すように係
合ロッド１７１がクランプ装置２７に対応する係合孔３
２に対向し、電磁弁３４の励磁により図３（ｂ）に示す
ように係合ロッド１７１が係合孔３２に嵌合する。電磁
弁３４の励磁後、制御部Ｃは入力装置３６によって入力
設定された所定の正転量だけモータ１４を正転する。こ
の所定量の正転により待機位置Ｐ１にあるクランプ装置
２７が図４（ａ）に示すように所定のクランプ位置へ移
動配置される。モータ１４が所定量正転して停止する
と、制御部Ｃは電磁弁３４を消磁する。電磁弁３４の消
磁により係合ロッド１７１が係合孔３２から離脱する。

【００２０】電磁弁３４の消磁後、制御部Ｃはモータ１
４を逆転する。モータ１４の逆転によりサドル１５が待
機位置Ｐ４に向かって移動する。この移動途中に光電セ
ンサ１８２がドグ３３２を検出すると、制御部Ｃはモー
タ１４の逆転を停止すると共に、電磁弁３４を励磁す
る。モータ１４の逆転停止により図４（ｂ）に示すよう
に係合ロッド１７１がクランプ装置２７に対応する係合
孔３２に対向し、電磁弁３４の励磁により係合ロッド１
７１がクランプ装置２８に対応する係合孔３２に嵌合す
る。電磁弁３４の励磁後、制御部Ｃは入力装置３６によ
って入力設定された所定の正転量だけモータ１４を正転
する。この所定量の正転により待機位置Ｐ２にあるクラ
ンプ装置２８が所定のクランプ位置へ移動配置される。
モータ１４が所定量正転して停止すると、制御部Ｃは電
磁弁３４を消磁する。電磁弁３４の消磁により係合ロッ
ド１７１が係合孔３２から離脱する。

【００２１】電磁弁３４の消磁後、制御部Ｃはモータ１
４を逆転し、この逆転途中に光電センサ１８３がドグ３
３３を検出すると、クランプ装置２９が前のクランプ装
置２７，２８と同様に予め設定されたクランプ位置に移
動配置される。

【００２２】クランプ装置２９が所定のクランプ位置に
配置された後、制御部Ｃはモータ１４を逆転し、サドル
１５が待機位置Ｐ４に向かう。光電センサ１８４が待機
用ドグ３５を検出すると、制御部Ｃはモータ１４の逆転
を停止し、サドル１５が図２に示す待機位置Ｐ４に停止
して待機する。

【００２３】各クランプ装置２７，２８，２９が所定の
クランプ位置に移動配置された後、各クランプ装置２
７，２８，２９は図示しない固定装置により所定の位置
に固定される。その後、ワークＷが図示しない搬入装置
によりブラケット２６上に搬入されて各クランプ装置２
７，２８，２９によってクランプ固定される。そして、
加工具２２によってワークＷに対する所定の加工が行わ
れた後、各クランプ装置２７，２８，２９によるクラン
プ作用が解除されてワークＷがブラケット２６上から搬
出される。ワークＷの搬出後、制御部Ｃはクランプ装置
２７に対応する係合孔３２に係合ロッド１７１を嵌合さ
せてクランプ装置２７，２８，２９を待機位置Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３に移動する制御を行なう。クランプ装置２７，
２８，２９が待機位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に移動した後、
制御部Ｃはサドル１５を待機位置Ｐ４に移動する制御を
行なう。

【００２４】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （１-1）クランプ装置２７，２８，２９を移動する場合
には、結合手段を構成する係合ロッド１７１が係合孔３
２に嵌合する。この嵌合状態のままサドル１５が駆動手
段を構成するモータ１４によってワークＷの長手方向
（即ち、Ｘ軸方向）へ移動される。従って、クランプ装
置２７，２８，２９がサドル１５に結合した状態でワー
クＷの長手方向へ移動し、加工具２２をワークＷの長手
方向へ移動するためのモータ１４がクランプ装置２７，
２８，２９を移動する駆動機構を兼ねる。このような兼
用構成は、クランプ装置２７，２８，２９をＸ軸方向へ
移動するための専用の駆動機構を備えた構成に比して簡
素となる。又、エアシリンダ１７と係合ロッド１７１と
からなる結合手段及び係合孔３２からなる被結合手段の
採用構成は、前記専用の駆動機構に比べてコストに関し
ては格段に有利である。しかも加工装置の自動化にも対
処することができる。 （１-2）クランプ手段を移動する場合には、切り換え駆
動手段となるエアシリンダ１７によって結合位置に切り
換え配置された係合ロッド１７１が係合孔３２に嵌合
し、この嵌合状態のままサドル１５がモータ１４によっ
てＸ軸方向へ移動される。切り換え駆動手段となるエア
シリンダ１７を被動体となる既存のサドル１５に取り付
けた構成は最も簡素である。 （１-3）係合ロッド１７１に対しては、係合孔３２に係
合する結合位置と係合しない非結合位置との間の切り換
えという単純な２位置切り換え制御を行えばよい。従っ
て、単純な２位置切り換え制御に適した流体圧シリンダ
であるエアシリンダ１７は、係合ロッド１７１を非結合
位置と結合位置とに切り換え配置する切り換え駆動手段
として好適である。 （１-4）光電センサ１８１〜１８４によってドグ３３１
〜３３１，３５を検出して複数のクランプ手段を個々に
判別する構成は、個々のクランプ手段の移動配置制御の
信頼性を向上する。

【００２５】次に、図７の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。この実施の形態では、サドル１５の前面にロー
タリソレノイド３７が取り付けられており、クランク形
状の係合フォーク３７１が実線で示す非結合位置と鎖線
で示す結合位置とにロータリソレノイド３７によって切
り換え配置される。ブラケット２６の垂立部２６１には
係合ピン３８が止着されている。結合位置にある係合フ
ォーク３７１はサドル１５の移動によって係合ピン３８
に係合でき、非結合位置にある係合フォーク３７１は係
合ピン３８に係合しない。

【００２６】この実施の形態においても第１の実施の形
態と同様の効果が得られる。次に、図８の第３の実施の
形態を説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同
じ符号が付してある。

【００２７】この実施の形態では、エアシリンダ２７
１，２８１，２９１によって駆動される把持体３９に係
合孔３９１が形成されており、係合ピン４０がサドル１
５に止着されている。図８（ａ）では把持体３９がワー
ク搬入可能な位置にあり、図８（ｂ）では係合孔３９１
と係合ピン４０とが嵌合する位置に把持体３９が配置さ
れている。

【００２８】第３の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （３-1）第１の実施の形態と同じ効果が得られる。 （３-2）結合手段としてエアシリンダ２７１，２８１，
２９１というクランプ手段を兼用するため、一層のコス
トダウンが可能である。

【００２９】本発明では、あるワークに対する加工を終
了した後にクランプ手段をそのクランプ位置に配置して
おき、別種のワークに対する加工へ移行するときにのみ
クランプ手段を移動するようにすることもできる。

【００３０】又、本発明では、各クランプ手段の位置を
制御部のメモリに記憶しておけば、前記位置の記憶に基
づいた制御部での計算によってクランプ手段同士の干渉
を回避しながらクランプ手段を移動させることができ、
信頼性の高いシステム構築ができる。

【００３１】前記した実施の形態から把握できる請求項
記載以外の発明について以下のその効果と共に記載す
る。 （１）請求項１乃至請求項３において、結合手段として
クランプ手段を用いた加工装置。

【００３２】コストダウン効果が最も高い。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、加工手
段を移動配置する駆動手段によってクランプ手段を移動
配置するようにしたので、コストアップをもたらすこと
なく加工装置の自動化に対処し得るという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は係合ロッド
が非結合位置にある状態を示す一部破断側面図。（ｂ）
は係合ロッドが結合位置にある状態を示す一部破断側面
図。

【図２】全体平面図。

【図３】（ａ）はあるクランプ手段に対して係合ロッド
が非結合位置にある状態を示す要部拡大平断面図。
（ｂ）は係合ロッドが非結合位置にある状態を示す要部
拡大平断面図。

【図４】（ａ）は前記クランプ手段をクランプ位置に移
動配置した状態を示す要部拡大平断面図。（ｂ）は別の
クランプ手段に対して係合ロッドが非結合位置にある状
態を示す要部拡大平断面図。

【図５】移動配置プログラムを表すフローチャート。

【図６】移動配置プログラムを表すフローチャート。

【図７】第２の実施の形態を示す要部斜視図。

【図８】第３の実施の形態を示し、（ａ）は把持体が非
結合位置にある上位を示す要部斜視図。（ｂ）は把持体
が結合位置にある上位を示す要部斜視図。

【符号の説明】

１４…駆動手段を構成するモータ、１５…被動体となる
サドル、１７…切り換え駆動手段となるエアシリンダ、
１７１…係合体となる係合ロッド、２７，２８，２９…
クランプ装置、２７１，２８１，２９１…結合手段を構
成するエアシリンダ、３２…被結合手段となる係合孔、
３７…切り換え駆動手段となるロータリソレノイド、３
７１…被結合手段となる係合フォーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺状のワークに対して加工を行なうため
   にワークの長手方向へ駆動手段によって移動配置される
   加工手段と、前記ワークをクランプして固定するために
   ワークの長手方向へ移動配置されるクランプ手段とを備
   えた加工装置において、 前記駆動手段によって前記ワークの長手方向へ移動され
   る被動体と、 前記クランプ手段及び前記被動体のいずれか一方に設け
   られた被結合手段と、 前記クランプ手段及び前記被動体のいずれか他方に設け
   られ、前記被結合手段に対して結合する結合状態と結合
   しない非結合状態とに切り換えられる結合手段とを備え
   た加工装置。
2. 【請求項２】前記被動体は、前記加工具を支持してワー
   クの長手方向へ移動するサドルである請求項１に記載の
   加工装置。
3. 【請求項３】前記結合手段は、前記被結合手段に結合す
   る結合位置と結合しない退避位置とに切り換え配置され
   る係合体と、この係合体を切り換え駆動する切り換え駆
   動手段とを備えている請求項１及び請求項２のいずれか
   １項に記載の加工装置。
4. 【請求項４】前記切り換え駆動手段は、前記被動体に取
   り付けられた流体圧シリンダである請求項３に記載の加
   工装置。