JPS5924943A - 積層体加工装置 - 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】 く技術分野〉 本発明は、複数のリング状物品を一体に積層してなる積
層体の境界位置を基準として工具を相対移動させ、前記
積層体に対して高精度に溝加工あるいは切放し加工等を
行う積層体加工装置に関するものである。

〈従来技術〉 第１図に示すように多数の物品ＰＬを積層しかつその外
周面にコーティング層Ｃを有する積層体Ｗを予め製作し
ておき、この積層体Ｗに対し、工具Ｔによって各物品毎
に溝Ｒを形成したり、また切断砥石Ｇによって各物品１
）　＋、を切放したりして所要のリング状物品Ｐ１７を
得る方法がある。

この物品ＰＬの溝加工あるいは切放し加工はいずれも各
物品ＰＬの境界を基学として行う必要があるが、前記し
たように積層体Ｗの外周面はコーティング層Ｃに覆われ
ており、１」視することができない。

このため従来では、物品１）　Ｉ−の中の中央あるいは
境界をねらって作業者が］−具′Ｉ′あるいは切断砥石
Ｇを切込ませ、その後物品［〕１−と同し中のケージを
用いて工具１゛あるいは切１０ｉ砥石Ｇを一定量ずつ移
動させて加工を行っていた。

しかしながら上記従来の方法は、作業者が機械につきっ
きりになるため、作業効率が悪い問題がある。

しかも物品ＰＬはその中寸法に若干の製作上のばらつき
があり、上記ゲージを用いるものでは、工具Ｔあるいは
切断砥石Ｇを物品１）　Ｌの中中央あるいは境界へ高精
度に位置決めすることはできず、溝加工あるいは切放し
加工が確実にできなくなる問題があった。

〈発明の目的〉 本発明は従来のこのような問題を解決するためになされ
たものであた、その目的とするところは検出ヘッドにて
検出された境界位置を基準として工具等を位置決めし、
溝加工あるいは切放し加工等を能率的かつ高精度に行う
ことである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づい゛（説明する。

１０はヘットで、このベッドｌＯ，，Ｉ−には主軸台１
１ならびに心神台１２が設置されている。ＷはＺ数のリ
ング状物品ＰＬを積層しかつその外周部にコーティング
屓Ｃを形成してなる積層体で、この積層体Ｗはその両端
を心金１３．１４にセットされた状態で前記主軸台１１
ならびに心神台１２にセンタ支持され、さらに駆動モー
タ１５によってセンタ軸線を中心として回転駆動される
ようになっζいる。

前記ヘッド１０上にはさらに支持台１６が固定されてい
る。この支持台１６、−１＝にはサーボモータＭＸによ
ってＸ方向ずなわちセンタ軸線と平行な方向に移動され
る送り台１７が摺動可能に載置され、この送り台１７−
ヒにはサーボモータＭＹによってＹ方向すなわちセンタ
軸線と直角をなす方向に移動される工具台１８が摺動Ｉ
ＪＪ能に載置されζいる。この工具台１８トには図略の
割出しモータによって鉛直線を中心として割出し回転さ
れるタレットヘッド１９が支持され、ごのタレットヘッ
ド１９に工具′ｒならびに切断砥石Ｇが円周方向に間隔
をおいて取付られている。この工具Ｔならびに切断砥石
Ｇはそれぞれタレットヘット１９の割出し回転によって
積層体Ｗ側に位置され、例えば工具゛Ｆでは各物品ＰＬ
の１１］の中央に溝Ｒを形成し、また切断砥石Ｇでは各
物品ＰＬをその境界において切放しするようになってい
る。

またタレットヘッド１９には前記工具Ｔならびに切断砥
石Ｇと所定の位相差をもって検出ヘッドＩ］が取付られ
ζいる。この検出ヘッド［ｌは、第３図に示すように交
流電源２１に接続された一対のコイルＨ１，Ｈ２よりな
り、このコイルＨ１，Ｈ２の交番磁場内に積層体Ｗを位
置させることによっ゛ζζ積層体円内渦電流を発生させ
るようになっている。この渦電流は、検出ヘッド川］が
物品ＰＬの境界に対応しているか渓かによ、て大きく変
動し、その結果検出ヘッドＨのインピーダンスが変化す
る。従って前記検出へソトｌＩにはそのインピーダンス
変化から物品ＰＬの境界を検出する境界検地回路２３が
接続されている。この境界検地回路２３は第４図に示す
ように検出ヘッド１１からの出力を増ＩＪする増ＩＪ回
路２３ａの他、周知の移送器２３ｂ、同期検波回路２３
Ｃならびにピーク点検出回路２３ｄを備えている。移送
り　２３　ｂならびに周期検波回路２３Ｃは検出・＼ノ
Ｆ’　Ｉｔの出力から交流成分ならひに雑音成分を除去
し７、第５図（Ａ）に示すようなサインカーソ抹の信月
を出力し２、またピーク点検出回路２３ｄは前記ザイン
カーソ状の出力信号を入力し、その値がピークに到達す
ると同時に第５図（Ｂ）に示すパルス信号を出力するよ
うになっている。

また第２図に示すように前記送り台１７の後方には位置
検出装置３０が設りられている。この位置検出装置３０
は読取ヘッド３１と、θり気スう一−ル３２よりなり、
続暇ヘット３１は送り台１７に、また磁気スケール３２
はへ７　ｔ”　Ｉ　ＯＪ−にそれぞれ固定されている。

この読取ヘット３１は送り台１７の移動に伴ってパルス
信号を位置検出回路；３３に出力し、送り台１７の位置
を検出するようになっている。

３５は前記加工装置を制御する制御装置である。

この制御装置３５はマイクコンピュークよりなる演算処
理装置３６ならびにメモリ３７より構成され、この演算
処理装置３６に対してインターフェイス４０を介して前
記位置検出回路３３ならびに境界検知回路２３からの信
号が入力されている。

前記メモリ３７には前記積層体Ｗの境界を検出するに必
要な検出プログラム、この境界位置データから物品ＰＬ
のｉｌの中央を演算する演算プログラム、前記溝加工な
らびに切放し加工を行うに必要な加ニブログラム等各種
制御プログラムが記憶され、演算処理装置３６はこの制
御プロゲラＪ・に基づいてサーボモータＭＸ、、ＭＹに
ドライブユニノ）３８．３９を介して正負のパルス信号
を出力したり、また各種の検出データを読込んだりする
ようになっている。

以下この演算処理装置３６の処理動作の詳細を第６図な
いし第１０図により説明する。

先ず、演算処理装置３６の行う処理は、第６図に概略的
に示されているように、各物品ＰＬ間の境界位置データ
Ｐｉの検出、境界位置データＰｉのチェック、溝加工位
置データＰｊの演算、溝加工、切放し加工の各ステップ
（ｉ）〜（Ｖ）に別けられ、これらの処理が順番に実行
される。

（ｉ）境界位置データｌ）　ｉの検出 このステップ（ｉ＞は各物品Ｉ）　Ｉ−間の境界位置デ
ータＰｉを検出するステップで、その詳細を第７図に示
している。

すなわち、両センタ間に積層体Ｗをセンタ支持させた状
態で検出開始指令が出力されると演算処理装置３６はス
テップ（１（１０＞に進み、タレット割出し回転指令な
らびに積層体Ｗの回転指令を出力する。この指令によっ
て１図略の古り出モータが駆動されてタレットヘッド１
９か所定角度割出し回転され、検出ヘッド１１が積層体
Ｗに対向する例に位置決めされる。これと同時に駆動モ
ータ１５が起動され、積層体Ｗが回転される。その後演
算処理装置３６はステップ（１０１）を実行して工具台
前進指令を出力し、これによって１−ライブユニット３
９を介してサーボモータＭＹにパルスか投与され、検出
ヘットＨは工具台１８とともに積層体Ｗの外周面に接近
した位置に位置される。

これに続くステップ（＋０２）では、アドレスカウンタ
ｉの内容に°゛１″を加えることでこのアドレスカウン
タｉの内容を“１゛に設定しておき、次いでステップ（
１０３）では工具台左進指令が出力される。この指令に
よってサーボモータＭＸにはドライブユニット３８を介
し”（パルスが投与される。

送り台１７の左進に続いてステップ（１０４）では前記
境界検出回路２３からの信号を読込む。

この境界検出回路２３は、前記検出・□　ノ）”Ｈが各
物品ＰＬ間の境界に対応すると同時に第５図（Ｂ）に示
すようなパルス信号すなわちピーク点信号を出力するた
め、このピーク点信号が検出された場合番こステップ（
１０５）に進み、このピーク点信号が出力されたときの
位置検出装置３３からの出力信号を物品ＰＩ、の境界位
置データＰ　ｉとして読込み、さらにこのデータをメモ
リ３７の１番目のエリアに記↑、ａする。

続い゛ζ演算処理装置３６はステップ（１０６）におい
て、前記位置検出装置３３からの信号により送り台Ｉ９
が左進端まで移動したか否かを判別し、左進端まで移動
していなければ、再びステップ（１０２）ないしく１０
５）を繰り返す。このステップを繰り返すごとにアドレ
スカウンタ１の内容にパ１”が加算され、その各アドレ
スに境界位置データＰｉが順次記憶される。全′（の境
界位置データＰｉの読取りが完了して送り台１９か左進
端まで移動すると、ステップ（１（ｌ　Ｅｉ　）からス
テップ（１０７）に移行し、演算処理装置３ｂは原位置
戻し指令を出力し、このｔけ令によりトライブユニット
３８．３９を介してサーボモータＭＸ。

ＭＹにパルスが投与されて−１１１、台１）３ならひに
送り台１７は原位置に戻され、一連の境界位置デークＰ
ｉ挟出のための処理を完ｒする。

（ｉｉ　）境界位置デ゛−タＰｉのチェックこのステッ
プ（ｉｉ　）は、例えは検出不良によって第５図（イ）
に示すようにピーク点（ｉ　ｊＷか出力されるべき位置
で出力されなかったり、またその逆に第５図（ロ）に示
すようにピーク点信号か出力される必要のない位置で出
力され、これδご、＃、り境界位置データＰ　ｉをミス
プｌ’Ｊ　７１−　シていないか否をチェックするステ
ップで、そのＭ￥ｉ　８＋１１を第８１閏に示している
。

すなわち、第７図のステップ（１０７）が終了すると同
時に第８図に示すステ・ノブ（２００）へ移行し、その
結果演算処理装置３６はアドレスカウンタｉの内容に“
１”を加え、その内容を１”に設定する。続いてステッ
プ（２０１）では境界位置データＰｉおよびｐ１＋ｔを
読出し、さらにステップ（２０２）で、この境界位置デ
ータの差ｐｉ−ｚ　−ｐｉが許容値し±ΔＬの範囲内に
あるか否かが判別される。例えば前記境界位置データの
差ｐ＋＋＋−ｐｉが許容値し±ΔＬよりも大きければそ
の境界位置データＰｉ＋１は間違ったデータであり、ス
テップ（２Ｑ　５）に進む。このステップ（２０５）で
はｉ＋１番目以降の境界位置データＰｉを１番地ずつ繰
下げ、そしてステ・ノブ（２０６）ではこの境界位置デ
ータＰｉ＋ｌと１番地前の境界位置データｐｉとからそ
の中間値（Ｐｉ＋１−Ｐｉ）／２を演算で求め、さらに
ステップ（２０７）ではこの演算結果（ｐｉ＋１−Ｐｉ
）／２を正しい境界位置データとして空となっているｉ
＋１番地の記憶エリアに記１．ａさせ、データ修正が終
了する。

また境界位置データＰｉ、Ｐｉ−１−１の差ＰｉｌＬ−
Ｐｉが許容値Ｌ±Δ１．よりも小さい場合もこの境界位
置データＰｉ＋１は間違ったデータであり、ステップ（
２０８）に進む。このステ、プ（２０８）では間違った
境界位置データ１）１＋　を抹消し、そしてステップ（
２０！ｌ）で１１−２番目以降の境界位置データＰｉを
順次１番地繰上り、データ修正が終了する。

境界位置データの差Ｐｉ＋Ｌ−Ｐｉが許容値Ｉ。

±ΔＩ、の範囲内にあれば上記境界位置データＰ　ｉ＋
１は正しいものとして扱われ、データ修正することなく
ステップ（２０４）に進む。

このステップ（２０４）では境界位置データか終了した
か否かが判別され、データが終ｒしていなければ再びス
テップ（２００）、（２０１）　　・・・へと進み、前
記と同様境界イ〜７置計−タＹ）ｊのチェックが繰返さ
れる。このチェックを繰返す毎にアドレスカウンタｉの
内容は“′１”が加算され、境界位置データＰｉの全て
が順次チェックされる。

（ｉｉｉ　）溝加工位置データＰｊの演算このステップ
（ｉｉｉ　）は前記チェックの終了した境界位置データ
Ｐｉより式Ｐｊ＝（Ｐｉ十Ｐｉ＋１）／２に基づいて溝
加工位置Ｐｊを順次演算するステップである。

（ｉｖ）溝加工 このステップ（ｉｖ）は前記溝加工位置データＰｉに基
づいて物品ＰＬの巾の中央に溝Ｒを形成するためのステ
ップで、その詳細を第９図に示している。

すなわち前記ステップ（ｉｉｉ　）が終ｒすると同時に
第９図のステップ（３００）に進め、その結果演算処理
装置３６はタレットヘッド１９の割出し指令を出力する
。これによりタレソトヘソｌ”　ｌ　９は割出し回転さ
れ、工具Ｔが積層体Ｗに対向される。その後ステップ（
３ＯＮ）ではアドレスカウンタｊの内容に“１”を加え
、その内容を“１”に設定し、これに続くステップ（３
０２）では１番目の溝加工位置データＰｊを読込み、さ
らにステップ（３０２）では送り台［７の横送りｔ旨令
を出力する。この指令によりサーボモータＭＸにＩＩ前
記溝加工位置データｐ　ｊに応した数のパルスが投与さ
れて送り台１７が所定晴横送りされ、加圧ずべき物品Ｐ
Ｉ−の中の中央に工具′Ｉ゛が位置決めされる。工具Ｔ
の位置決め後、ステ、プ（：（０４）では溝加工指令が
出力され、その結果サーボモータＭＹ　　パルスが投与
されて１ンＩ１．台１８が切込・ケ前進され、物品ＰＬ
の中の中央に溝Ｒが切削加圧される。

溝加工後、工具台１８は後退され、その後ステップ（３
０’５）に以降する。ごのステップ（３０５）では溝加
工位置データＰｊが最終データであるか否かが判別され
、最終データでなければ、ステップ（３０１）に戻り、
再びステップ（３０２）〜（３０５）を繰返す。そし°
（溝加工位置データＰｊが終了して物品ＰＬの全゛この
溝加工が終了すると、ステップ（３０６）に進め、工具
台原位置戻し指令が出力される。これによりサーボモー
タＭＸ、ＭＹにパルスが投与され、工具台１８は原位置
に戻される。

（ｖ）切放し加工 このステップ（ｖ）は前記境界加工位置データＰｉに基
づいて各物品ＰＬを切放すためのステップで、その詳細
を第１Ｏ図に示す。

すなわち前記ステップ（３０６）が終了すると同時にス
テップ（４００）に進み、演算処理装置３６はタレット
ヘッド１９の割出し指令を出力する。これによりタレッ
トへ・７ド１９は割出し回転され、切断砥石Ｇが積層体
Ｗに対向される。

その後ステップ（４０１）ではアドレスカウントｉの内
容に“１”を加えてその内容を“１”とし、これに続く
ステップ（４０２）では１番目の境界位置データＰｉを
読込み、さらにステップ（４０３）では送り台１７の横
送り指令を出力する。

この指令によりサーボモータＭＸには前記境界位置デー
タに応じた数のパルスが投与されて送り台１７が所定量
横送りされ、切放しずべき物品Ｐ　Ｌの境界位置に対応
して切断砥石Ｇが位置決めされる。

切断砥石Ｇの位置決め後、スう−ノブ（４０４）では切
放し加工指令が出力され、その結果サーボモータＭＹに
パルスか投与されて工具台１８か切込み前進され、物品
１）Ｉ２はその境界において切放し加工される。

切放し加工後、工具台１３（は後退され、その後ステッ
プ（４０５）に移行する。このステップ（４０５）では
境界位置データ［）１が最終であるか否かが判別され、
最終データでなければ、ステップ（４０１）に戻り、再
びステップ（４０２）〜（４０５）を繰返す。そして全
ての境界位置データＰｉを読込んで物品Ｐ　Ｌの切放し
加圧が終了すると、ステップ（４０６）に進み、工具台
原位置戻し指令が出力される。されによりサーボモータ
ＭＸ、ＭＹにパルスが投与され、工具台１８は原位置に
戻され、一連の加］二勅作か終了する。

なお、Ｌ記実施例では、境界位置の検出と、溝あるいは
切放し加工を同一の装置上にて行うようにしているが、
これに限定されるものではなく、検出と加工を別々の装
置で行うようにしてもよい。

〈効果〉 前記したように本発明は、複数のリング状物品を一体に
積層してなる積層体の境界位置を予め検出し、この境界
位置を基準として工具の加工位置を設定するようにした
ものであるため、物品に対する溝加工ならびに切放し加
工を高精度に行うことができ、また境界位置の検出なら
びに加工のいずれも作業者の手をわずられずことなく、
効率的に行うごとができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は積層体を
示す正面図、第２図は本発明装置とこれを制御する制御
装置を示すブロック図、第３図は検出ヘッドと交流電源
との接続状態を示す電気回路図、第４図は境界検出回路
の詳細を示すブロック、第５図は境界検出回路の出力の
時間的変化を示すタイムチャート第６図および第１０図
は演算処理装置の動作を示すフローチト−ｉ・である。 Ｗ・・・積層体、ＰＬ・・・物品、′１゛・・・工具、
Ｈ・・・検出ヘッド、Ｇ・・・切１折砥石、ＭＸ、ＭＹ
・・・サーボモータ、１７・・・送り台、１８・・・工
具台、１９・・・タレットヘッド、２３・・・境界検出
回路、３０・・・位置検出装置。 特許出願人 豊田工機株式会社 縞３図 Ｈ２（Ｂ） 萬５図 ■ ＰＩ　　　　Ｐ２・・・　・・　・・・Ｐ１第６図 躬７図 第９図 為１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の物品を積層固着してなる積層体に対してそ
   の軸線方向ならびに軸線と交差する方向に工具を相対移
   動させて前記物品間の境界を基準として前記積層体を加
   工する加工装置であって、前記積層体の外周に対向設置
   された検出ヘッドを積層体の軸線方向へ相対移動させて
   物品間の境界を検出する手段と、前記検出ヘッドが前記
   物品の境界に対応したときの検出ヘッドの相対的軸線方
   向位置を境界位置データとして測定する手段と、この境
   界位置データにより前記工具を前記積層体の軸線方向に
   相対移動させる手段を設けたことを特徴とする積層体加
   工装置。