JPS5859756A - 複合加工ライン - 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】 この発明は複合加工ライン、とくに多種中少量生産を主
体とする柔軟性が高くかつ高生産性のある加工ラインに
関する。

一般に、生産方式において生産性と柔軟性の関連のもと
に考えてみると生産性の極にトランスファ・ラインが代
表され、柔軟性の極に個別ＮＣ工作機械が代表されろ。

しかしながら、近年、産業の発達に伴ない、多量生産に
あってもこれを弾力的に運用する必要が生じ、また多種
中少生産のごとく生産の多様化に対処すべく上記の中間
に位置するフレキシブル・マニュファクチャリング・シ
ステム（ＦＭＳ）の考えが導入されつつあるが、これ壕
では単体のＮＣ工作機械をその目的に応じて何台か設置
してＮＣ工作機械群としてコンピー−ターによってこれ
らを集中制御し、かつこれらの工程間移動をロボットあ
るいは無人搬送車によって行なっているのがほとんどで
ある。このように従来の多種中小生産は単にＮＣ工作機
械を寄せ集めただけのため、個々のＮＣ工作機械の機能
の追加にすぎず、メリットに比べて投下介本が余りに大
きく必ずしも好捷しいものではなかった。

この発明は、以上の点に鑑みて考えたもので、工程順に
等間隔に多数並設され機械加工を行なう複数台のベース
マシン間をワークを取りつけたパレットがベースマシン
個々に独立して設けられたパレット搬送手段によって日
間して歩進シ、該ハレノＨ１各々のベースマシンのスピ
ンドルユニット れらスピンドルユニットのうも少なくとも一つは旋削ス
ピンドルを構成（〜でライン中に旋削工程を取り入れる
と共に、工程変更時にはベースマシン単位でベースマシ
ンの増減設あるいは配置換えを可能としたことな特徴と
するものであるＯ 以下、図面に示した一実施例に従ってこの発明を説明す
る。

第１図は本発明による複合加工ラインの上面図で、第２
図はベースマシンの側面図、第３図はベースマシンを工
具ユニット側からスピンドルユニット側を見た正面図で
、それぞれ概略的に示しである。第４図から第６図１で
は各部の構成を示している。図において同一部品あるい
は同等部品には同一符号あるいは同一符号にダッシュま
たはアルファベントを付している。

１〜１ｄはベースマシンで、各ベースマシンは機械本体
１０〜１０ｄ．アイドルステーション１１〜ｌｉｄ，ク
ーラントポンプ１８〜１８ｄを備えたクーラントタンク
１５〜１５ｄ，＋ノブコンペア１６〜１６ｄ，チップパ
ン１７〜１７ｄ，油圧装置１９〜１９ｄおよびＮＣ装置
２０〜２αｄを有している。

機械本体ｌＯ〜ｌＯｄ上には一対のスピンドルユニット
１２〜１２ｄ，１２〜１２ｄ　　およびこれに対峙する
一対の工具スライドユニノ）１３〜１３ｄ。

１３〜１３ｄが並設されている。捷だ、機械本体１０〜
１０ｄ上にはパレット搬送装置１４〜１４ｄおよびパレ
ット返送装置２２〜２２ｄが設けられて各ベースマシン
１〜１ｄはユニットマシンとして構成されている。この
ようにユニットマシントシて構成すした各ベースマシン
１〜ｌｄは図示のごとくアイドルステーション１１〜ｌ
ｉｄを狭んで生産工程順に等間隔に並設されるもので、
後記するようにその生産工程に応じて必要最小限のユニ
ットからなり、各ベースマシンのＮＣ装置２０〜２０ｄ
をコンピュータ等の中央制御装置２１によって集中制御
されるようになっている。図ではベースマシンは５台並
設された状態を示しているが、これに限定されることは
なく、後記するごとく生産のレイアウトに応じてベース
マシン単位で増減設することは可能であり、１だ工程変
更時に対処できるように各ベースマシン１〜１ｄの配置
換えもできるようになっている。

ベースマシン１〜１ｄからなるラインの前段にはパレッ
ト供給ユニット２４が設けられ、ここにおいてパレット
２３にワークＷを取りつけ、パレット供給ユニット２４
に単独に設けられて５− いるパレット搬送装置２５によってワークＷが取りつけ
られたパレット２３が順次ベースマシンｌのスピンドル
ユニット１２に供給される。

捷だラインの後段にはパレット排出ユニット２６が設け
られており、ライン最終端のスピンドルユニツ）　１　
２　ｄ’で加工済みのワークＷを馳つけたパレット２３
がここに載置されるようになっている。パレット排出ユ
ニット２６には図示していないが、例えば公知のりフタ
−等によって上昇され、ライン後方に配置されているベ
ースマシン１ｄのパレソ）返送装ｆｆ．２　２　ｄＫ移
行されるように々っている。そしてパレット返送装置２
２ｄに移行されたパレット２３はその駆動手段（後記す
る）によって順次ベースマシン上方において各ベースマ
シンに設けられたパレット返送装置２２ｄ〜２２によっ
てライン進行方向とは逆方向に移行し、前記パレット供
給ユニット２４上のパレット返送装置２８に運ばれ、図
示していないが例えば公知のパレットローダ−等によっ
てパレット供給ユニット２４ま６一 で下降されてとこにおいて加工済みのワークＷをパレッ
ト２３より取り外し、未加工のワークＷを取りつけて初
期の状態となる。

次に各部の構成を説明しながらパレット２３がスピンド
ルユニット１２に取りつけられ、かつワークＷが加工さ
れながら順次ベースマシン上を移行する状態を述べる。

スピンドルユニノ１１２（各ベースマシン１〜１ｄに一
対設けられているが代表してスピンドルユニット１２に
ついて述べる）は第２図〜第４図から分かるように機械
本体ＩＯに固定される主軸台ベース４３．該ベース４．
３に載置される主軸台３０．該主軸台３（）に回転自在
に支承される主軸３および主軸駆動モータ４０等からな
っている。主軸３端面には円周にわたって冠歯車状のカ
ップリング３１　（例えば１５°とびに２４枚の歯から
なっている）が刻設され、主軸３後方にはプーリ３２．
クランプシリンダ３３が固定されている。主軸駆動モー
タ４０からの回転はプーリ４１．■ベルｌ−４２、プー
リ３２を介して主軸３に伝わり、主軸３は回転駆動され
る。主軸３の内径部にはドローバー３４が軸方向に摺動
自在に支承されている。ドローバー３４の先端部にはク
ランププレート３８およびスプリング等によってクラン
ププレー１・３８より突出する方向に付勢されている位
置決めビン３７が設けられ、捷たドローバ−３４の後方
には前記クランプシリンダ３３によって作動されるピス
トン３５が設けられている。パレット２３の搬送時は圧
油が矢印すのごとくクランプシリンダ３３に導入され、
ピストン３５によってドローバ−３４は前進してそのク
ランププレート３８が主軸３前方に突出した状態と々る
。この状態はドローパー３４後端に設けられたドグ３６
が検出器（例えはリミットスイッチ）３９ａを作動させ
ることにより確認される。ここにおいて今、パレット供
給ユニット２４のパレット搬送装置２５によってパレッ
ト２３が搬送されてくるとそのパレット２３背面に設け
られている搬送係合面２３３がクランププレート３８に
係合し、パレット２３が主軸３中心に移行したとき位置
決めピン３７が位置決め穴２３５に係合する。ここでク
ランプシリンダ３３に圧？’ｌｌｌを矢印ａのごとく導
入することによってドローバ−３４が後退され、パレッ
ト２３はクランププレート３８によってパレット２３背
而に刻設された冠歯車状のカップリング２３１が主軸側
カップリング３１に係止しパレット２３は確実に主軸３
中心に結合される。この状態はドグ３６が検出器３９ｂ
を作動させることにより確認される。尚、２３２はパレ
ット２３に固定されるチャックで、ワークＷはこのチャ
ック２３２に着脱される。

カくシテスピンドルユニノト１２に結合されたパレット
２３従ってワークＷは、これに対峙している工具スライ
ドユニッｌ−１３によって所定の加工が行なわれる。工
具スライドユニット１３は２軸サーボモータ４５によっ
てボールねじ４５ａを介してＺ軸方向に駆動される２軸
スライド４４．Ｘ軸サーボモータ４７によってボー　９
−、、− 一ルねじ４７ａを介してＸ軸方向に駆動されるＸ軸スラ
イド４６およびモータ４８によって駆動される工具スピ
ンドル４９より構成されている。ＮＣ装置２０によって
各スライド４４．４６が数値制御され工具スピンドル４
９に装着された工具ＴがワークＷに加工を行なう。加工
が終了するとパレット２３はドローバー３４によってカ
ップリング（２３１，３１）の係止を解き、搬送位置に
移行され、次いでパレット搬送装置１４によってパレッ
ト２３は次工程に移送される。この発明ではベースマシ
ン１〜１ｄには一対のスピンドルユニットおよびアイド
ルステーションが設けられているため各位置にある３つ
のパレット２３は同時に１ピッチ歩進される。

パレット搬送装置１４の一例を主として第５図に示す。

搬送棒５には搬送レバー５Ｌ５１’１５１〃が前記３つ
のパレット２３（パンツ）Ａ、Ｂ番シピンドルユニット
１２．１２’にパレットＣはアイドルステーション１１
に位置している。）に対応する位置に固定されている。

搬送レバー−１〇− のうち一つ例えば５１〃にはシリンダ５７のロッドが結
合され、シリンダ５７が駆動されることによって搬送レ
バー５１　Ｈ５１’　＃　５１″は実線で示す位置壕で
旋回される（第２図、第４図参照）。

搬送レバー５１１５１’、　５１“の先には溝が穿設さ
れ、旋回し終ったどきにはこの溝にパレット２３側面に
突設したピン２３４が各々係合する。搬送棒５にはブラ
ケノＩ□　ｉＮＩ　４Ａ’　５２　＋　５２’が搬送レ
バー５Ｌ５１＋カラー５３．５ニー３’ｌ／（狭１れた
状態で回転自在に嵌挿している。ブラケット部材４−Ａ
’５２゜５２′は搬送棒５に平行して設けられたガイド
バー５４およびガイドレール５５　（本体１０ｖＣ設け
られた支柱５６に固定される）に嵌」Φおよび係合し、
これにならって１（ｉ方向に摺動自在となっている。ブ
ラケット部）ｌＡ５２′には搬送シリンダー５８のロッ
ドが結合され（第：〕図、第４図参照）、これによって
搬送棒５と共に搬送レバー５１，５１．５１は搬送シリ
ンダ５８のストローク分だけガイドバー５４．ガイドレ
ール５５にならって右方に移動されピン２３４を介して
各パレット２３が１ピンチ分搬送されパレット２３（Ａ
）は（Ｂ）［、パレット２３（Ｂ）は（Ｃ）に、パレッ
）２３（Ｃ）は次工程のスピンドルユニットに移行する
。尚、２７．２７’・２７“は各パレット２３が搬送さ
れる搬送案内面で、ラインにわたって一直線上に並設さ
れている。また５９はシリンダ取付板で、ブラケット部
材５２’−、ｈ部平面に固定され、ここにシリンダ５７
が取りつけられている。搬送シリンダ５８は支柱５６に
取りつけられている。

かくのごとく構成されたパレット搬送装置１４は各ベー
スマシン１〜１ｄに対応して独立して設けられ、各ステ
ーンヨンの加工が終了し、各スピンドルユニット１２〜
１２　ｄ　、　１２’−１２ｄ’との係止が解除され搬
送位置に移行された時点において一斉に同期して駆動さ
れ、全パレット２３が同時に１ピツチ搬送され、最終工
程を終了したパレット２３が順繰りにパレット排出ユニ
ット２６に移行する。パレット排出ユニット２６に移行
したパレット２３は前述したごとくラインの進行方向と
逆方向にパレット返送装置置２２ｄ〜２２を介してパレ
ット供給ステーション２４に運ばれる。尚、パレット供
給ユニット２４の搬送装置２５も全く同様に構成される
〇パレット返送装置２２〜２２　（ｌはコの字形部材を
接合（第４図、第６図ａに示すことく部４」６５によっ
て接合する）したコンベアガイｉ・６、エンドレス状の
チェーン６４およびチェーン駆動モータ６８等から構成
されてイル。コンヘアガイド６は固定板４４に取りつけ
られ、その」−面には等間隔に切欠６１が多数穿設され
、ここにローラ６２が配設されてパレット２３を円滑に
運ぶようになっている。１ノ、ニニＪンベアガイド６の
上方両側面はパレット２３の左右方向がふらつかないよ
うにこれを案内する。コンベアガイド６の両端面にはフ
ランジ６３が突設され、該７ランジ６３同志を結合し、
かつチェーン６４を接合することによって各バレット返
送装置２２〜２２ｄを次々に接続することができる。６
６゜６６はコンベアガイド６に突設されたチェーン１３
− ガイドで、チェーン６４がモータ６８．スプロケット６
９によって駆動されたときこれに沿って走行する。尚、
図示していないがチェーン６４の一部がパレット２３に
係止するようになってオリ、チェーン６４の走行によっ
てパレット２３がコンベアガイド６でガイドされなから
返送される。６７はカバーである。

第６図すは各ベースマシン１〜１ｄ個別にパレット返送
装置２２．２２ａ・・・・が取りつけられた場合の該パ
レット返送装置２２，２２ａ・・・を示す概略図である
。チェーン６４．６４ａ・・・はスブロケノ）６９．６
９ａ・・・によって各々エンドレス状に構成され、各チ
ェーン６４゜６４ａ・・・は駆動モータ６８，６８ａ・
・・によって個別に駆動される。パレット２３には例え
ば前後にピン２３６．２３７等が取りつけられ、該ピン
２３６．２３７がチェーン６４．６４ａ・・・に刻設し
た歯車等（図示せず）に噛み合って矢印のごとく走行さ
れる。パレット２３が次のパレット返送装置に移行する
とき、後方のピン２３７かチェ＝１４− −ン６４　ａと噛み合わなくなる１）ｉｌに前方のピン
２３６がチェーン６４に噛み合うようになっている。こ
のようにパレット返送装置２２−２２ｄをベースマシン
１〜１ｄの一部として構成スロことによってラインのレ
イアウト変更によるベースマシンの配置換え、増減設は
極めて容易となる。

これ丑でこの発明は代表的に一つのスピンドルユニット
１２　＋　工Ｊｔ−フライｌユニット１３１’ｃついて
述べ他については図示を省略したが、他のスピンドルユ
ニット土その［１的に応してＩ）Ｃサーボモータを用い
てＮＣ装置２０に」、ってＣ軸制御ずろ」こうに（−で
もよく、二またスピンドルユニット自体をボールねし機
構（／こよってＺ軸制御するようにしてもよい。工具ス
ライドユニットについても図は省略するが、その［］的
に応じてバーチカルスライドとすることも一１１能であ
り、またワークの形状に応じて櫛形刃物台、タレット刃
物台等を用意することができろ。そしてこれら各ユニッ
トは生産工程に応じて最適のユニットを選定し、各ベー
スマシン１〜１ｄはそ（７）工程において最小限のユニ
ットでかっ最大限の機能を発揮するようになっている。

このように個々の加工機能を分散化することによって最
小の投資で最大の効果を上げることができる。

この発明は以上のごとく構成されているので、その動作
はワーク増刊完了信号（作業者によってもよく、あるい
は自動供給装置１ｔｖＣよってもよい）と各ステーショ
ンの加工完了信号（例えは検出器３９ａによる）により
パレット供給ユニット２４および各ベースマシン１〜ｌ
ｄの搬送装置２５．１４〜１４ｄか一斉に作動し、各バ
レン）　２３．２３・・・は１ピツチ移動する。パレッ
トクランプ完了信号（検出器３９ｂ）により各ステーシ
ョンは所定のプログラムの加工を行々う。加工完了した
ステーションは原位置（搬送位置で検出器３９ａで確認
される）に復帰し、全ステーション原点復帰により次の
搬送が開始される。最終ステーションのパレット２３は
パレット返送装置２２ｄ〜２２．２８ｆ／Ｃよってパレ
ット供給ユニット２４に運ばれ、ワークＷを着脱して再
び前述の動作を繰返す。

本発明によれば下記の効果、利点があり極めて有益であ
る。

（１）生産のフレキシビリティを」゛ワーク搬送のフレ
キシビリティによるところが大きいが本発明では搬送装
置がベースマシン個々に独立１〜で設けられているため
ベースマシンの−ｊ′ｔｉＢとして機能され、生産性お
よび柔軟性に応じてライン拡張および変更にＪすいては
、ベースマシント搬送装置がセットに々って移動できベ
ースマシン単位でワークに応じた最適のラインを設定す
ることが可能でレイアウトの弾力性と拡張性が間侍でき
る。

（２）　　スピンドルユニットのうち少なくとも一つは
旋削スピンドルとしているのでライン中に旋削工程が設
定され、前記ラインの弾力性と相俟って軸物加工、フラ
ンジ物加工１箱物加工のいずれにも対応できる複合加工
を可能とする。

（３）　　ベースマシンは一対のスピンドルユニット１
７− およびこれに対峙する工具スライドユニットが設けられ
てユニットマシンとして構成しており、１台のベースマ
シンは２台分の工作機械に相当するため、設備投資額が
小さくかつベースマシンはアイドルステーションを介し
て等間隔に並設されているため設置面積の点においても
有利である。

（４）　　ワークはパレットを介して搬送装置により工
程間移動が自動的に行なわれかつ確実にスピンドルユニ
ットに結合されるようになっているので、パレット方式
の特長がそのま捷生かされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を上面からみた概略図、第２図は
ベースマシンの側面図で、第３図は工具ユニット側から
スピンドルユニット側をみた正面概略図。第４図はスピ
ンドルユニット部を主体にした断面図で、同図ａおよび
ｂはそれぞれコンベアガイドおよびパレットを示す図。 第５図は搬送装置を示す図。第６図はパレット返１８− 送装置の上面図で、同図ａは第６図のＺ矢視図、同図す
はパレット返送装置の概略図。 図において １−１ｄはベースマシン、１２〜１２ｄ、１２〜１２ｄ
はスピンドルユニット、１３〜１３ｄ。 １３〜１３ｄ’は工具スライドユニノ３１４〜１４ｄ、
２５はパレット搬送装置、２２〜２２ｄ。 ２８はパレット返送装置、２３はパレット、Ｗはワーク
。 特許出願人 株式会社　津　上 特開昭５８−５９７５６（１０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 前段にパレット供給ユニットを後段にパレット排出ユニ
   ットを設けた加工ラインにおいて、工程順に等間隔に多
   数並設されたベースマシンと、パレットが前記パレット
   供給ユニットからＩｎベースマシン間を同期して歩進し
   ながら前記パレット排出ユニットに移行するべく該ベー
   スマシン個々に設けられたパレット搬送装置と、前記パ
   レット排出ユニット内のパレットを前記パレット供給ユ
   ニット内に返送するべく前記ベースマシン個々に設けら
   れるかあるいはベースマシン単位で切り離し可能とされ
   た・々レット返送装置と、前記ベースマシンに設けられ
   、前記パレットと係止する少なくとも一つの旋削スピン
   ドルとからなり、加工ラインに旋削工程を設けると共に
   工程変更時にはベースマシン単位で１− ベースマシンの増減設あるいは配置換えを可能としたこ
   とを特徴とする複合加工ライン。