JPS61188006A - 自動生産装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動生産装置に関し、例えばマシニングセン
タにおける段取り作業の改善並びに加工精度の向上に利
用できる。

［背景技術とその問題点］ 自動生産装置の代表格として、工具交換機能を備え、回
転工具を用いてワークを切削加工する。

いわゆるマシニングセンタが知られている。

従来ノマシニングセンタは、ワークの目標仕上・ｊ−法
に対し繰返し試切削の後、成る径の工具とその軌跡プロ
グラムとをワークの加工箇所毎に決定する、いわゆる段
取り作業を前提とし、これにより決定された各加工箇所
に対応する工具をツールマガジンに収容する一方、各軌
跡プログラムを加丁ト順に従って順次配列して加工プロ
グラムを作成し、運転において、一の加工箇所が終了す
ると、その加「プログラムによって、次の加工箇所に適
応した工具および軌跡プログラムに切換えて次加ｒ箇所
へ進み、順次これらを繰返した後、更に次のワークに対
してもこれら一連の手順を繰返し、自動生産を達成させ
るものである。

一般的に、機械加工における作業工程を区分すれば４段
取り工程と切削工程とに区分することができる。マシニ
ングセンタは、その切削工程の改りとみることができる
６つまり、上述の如く、成る加Ｆ対象が特定されれば、
それに応じた工具と軌跡とが自動的に定まる。それは、
切削工程の単なる切換えとみることができ、従って段取
り工程としては、手動機械のそれと本質的に何等変らな
い作業が行なわれていたことになる。

例えば、成る穴加工を行なう場合、加工目標値に対応す
ると思われるーの工具を用いて試切削し、加工された穴
寸法を検査し、その検査結果に基づいて工具に手を加え
て調整し、再び試切削した後再検査し、これらを順次繰
返して特定径の工具を決定する。この際、場合によって
は、工具の摩耗や破損等を考慮して同一工具を複数準備
する必要がある。また、外側切削の場合は、その工具決
定作業のほかに、工具とワークとを相対移動させるため
の軌跡プログラムを作成する必要がある。そして、この
ような段取り作業の後、ツールマガジン等に加工箇所毎
に各一の工具を収容した後、ワークへの切削加工によっ
て切削されたワークの寸法が公差を外れるようになった
時点で各工具毎、またはツールマガジン毎交換していた
のである。

しかしながら、このような従来のマシニングセンタにお
ける段取り作業では、次のような問題が内在していた。

即ち、 ・１）−１：配設取り作業中の工具決定作業に過大な時
間が費やされていた。これは、一旦試切削した後の検査
結果に基づく調整は、はとんどの場合、その専門メーカ
に戻して行なわれているからである。また、研磨等を不
要にする観点から調整手段を付設したものも提案されて
いるが、精度上および経済上の問題からほとんど採用さ
れていない。

＋２）−１記段取り作業中の工具決定作業は、経験によ
るところが多く、熟練者不足を招き、また人によってバ
ラツキが生じ精度上好ましくなかった。

（３）同一工具Ｑ−備に多大な費用と時間を必要として
いた。

−４）−ヒ配設取り作業中、調整後の工具が到着するま
で、そのマシニングセンタをその状態に維持しておかな
ければならず、切削工程の実質的開用をも妨げた。これ
は、調整工具到着までに稼動してしまうと、主に機械構
造上の条件が異なってしまうために、その工具調整は無
意味となる場合があったからである。

このような問題のために従来のマシニングセンタは、切
削工程については、省力、無人化というはなばなしい効
果を得ているものの、その段取りに多大な技術的、時間
的、経済的準備を必要としていた。

一方、加工精度の面からみれば、より高精度加工が要請
される今日においては、解決しなければならない技術的
課題が多い。その１つに、後に加工されるワークはど公
差内ではあるものの目標値に対して偏差が大きくなるこ
とが挙げられる。これは、従来のマシニングセンタにお
いては、経験による加工個数と工具摩耗が所定値に至っ
たとき、または工具破損が生じたときに新な工具に交換
するよう形成されていることに起因する。

これを解決するためには、比較的生産個数が少ない間に
、新たな工具に交換すればよいという考え方が生ずるが
、その段取り作業から明らかな通リ、同一・の工具とす
る建前から調整時間が長く、経済的に負担が大きくなる
ので実用的でない。

更に、成る数量生産したときにワークを検査してその１
具軌跡を変更すればよいという考え方も生ずる。しかし
、この方法は、その都度軌跡プログラムを手直ししなけ
ればならないので、膨大な時間と労力を要し現実性に欠
ける。また、これができたとしても、改変した軌跡プロ
グラムで運転してもその誤差が解消されるという保障も
ない。

何故なら、加工精度は、機械的、電気的要因の総合とし
て定まるから、プログラム上軌跡のみの指令値（例えば
、工具またはワークの送り量および方向）を変えたから
といって、前加工のときと同一の特性で加工されるとは
限らないという問題が内在するからである。従って、実
用性もないということができる。

［発明の目的］ ここに、本発明の目的は、従来のように生産性および作
業性を低下させることなく、加工精度の向上を図りつつ
、同時に段取り作業の改善を図る自動生産装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕このため、
本発明は、従来マシニングセンタの上記問題点が、−加
工面に対して一工具を特定していること、その工具が専
ら熟練によって手動調整されていることに着目し、一の
加工箇所に対して互いに微小寸法異なる同種複数の単工
具を予め用意しておき、加工機本体で加工されたワーク
の測定値と目標値（公差内であって理想値）とを比較し
て定まる加工誤差（マシニングセンタの全要因を含む加
工誤差）を求め、この加工誤差を基に次加工するワーク
に対して使用する工具を前記複数単工具中から自動的に
選択し、次のワークの加工を行なうようにしたものであ
る。

具体的には１回転工具によってワークを切削加工する加
工機本体と、ワークの加工箇所毎に対応する特定工具を
収容するツールマガジンと、このツールマガジンから一
の特定工具を取出して前記加工機本体に着脱する工具交
換手段と、これら加工機本体等を所定の手順で稼動させ
るための加工プログラムを内蔵した制御装置と、を備え
た自動生産装置において、前記特定工具を同種異寸法の
複数の単工具の組として形成す□るとともに、各組毎に
前記ツールマガジンに収容し、前記加工機本体で加工さ
れたワークの寸法等を測定するための測定機本体と、こ
の測定機本体で測定された測定値と予め設定された加工
目標値とを比較して加工誤差を求める誤差判別手段と、
この誤差判別手段で求められた加工誤差に基づき、前記
ツールマガジン内の特定工具のうちから一の単工具を選
択する工具選択手段と、をそれぞれ設け、この工具選択
−Ｌ段の工具選択信号に基づき、前記ツールマガジンお
よび工具交換手段を作動させてその選択された単工具を
前記加工機本体に取付けられている単工具に換えて加工
機本体に取付け、前加工したリークの加工誤差に基づき
、次加工するワークに対して使用する単工具を自動交換
して次のワークを切削加工するよう構成した。ことを特
徴としている。

［実施例］ 第１図は本発明の自動生産装置の一実施例を示している
。同装置は、大きく分類すると、ワークＷを加工するマ
シニングセン、り等の加工部ｌと、この加工部ｌによっ
て加工されたワークＷを搬送する搬送部２と、この搬送
部２によって搬５送されてきたワークＷを計測し、その
計測結果を基に前記加工部１に工具選択□指令を与える
計測部３とに分類することができる。

まず、前記加工部ｌは、回転工具を用いてワークＷを切
削加工する加工機本体１１と、ワシクＷの加工箇所毎に
対応する特定工具を複数収容したツールマガジン１２と
、このツールマガジン１２から指定されたーの特定工具
を取出して前記加工機本体１１に着脱する工具交換手段
としての工具交換装置１３と、これら加工機本体１１、
ツールマガジン１２および工具交換装３１１３を予め設
定された所定の手順で稼動させるための加工プログラム
を内蔵した制御装置１４とから構成されている。

前記加工機本体１１は、例えばワークＷを載置するテー
ブル１５に対して三次元方向、つまり互いに直交するＸ
、Ｙ、Ｘ軸方向へ移動可能でかつＺ軸を中心として回転
駆動する主軸１６を備え、かつ主軸１６が前記制御装置
１４からの駆動指令ＤＣ（Ｘ　、　”／　、　Ｚ）に基
づき三次元方向へ移動されるようになっている。主軸１
６の三次元方向への移動位置は、それぞれ図示しない位
置検出器（例えば、インダクトシンやレゾルバ等）によ
り検出された後、位置データＰ（ｘ、ｙ、ｚ）として前
記制御装置１４ヘフイードバツクされている。

また、前記ツールマガジン１２は、第２図に示す如く、
図示しない複数のスプロケ−／　トに掛廻された無端状
のチェーン２０と、このチェーン２０の一定間隔位置に
順次連結された複数の工具ポット２１と、前記制御装置
１４および計測部３からの工具選択指令によって前記チ
ェーン２０を駆動させ指定されたいずれかの工具ボッ）
２１を工具交換位２ＪＴＣＰ（工具交換装置１３と対向
する位２１）へ位置決めする割出装置ｚ２とを含む、前
記各工具ボッ）２１には、予め、ワークＷの、ｌＪＯ工
箇所毎に対応する特定工具２３Ａ、Ｂ、Ｃ・・・力く図
示しない工具ホルダーを介してそれぞれ着脱自在に保持
されている。各特定工具２３Ａ、Ｂ、Ｃ・・・は、その
特定工具が対応するワークＷの加工箇所の公差内で互い
に微少寸法だけ径が異なる同種複数の単工具の組として
構成されてｌ、Ｎる。

例えば、第７図に示すワークＷの加工に当って、穴Ｈ（
目標値２０φ、公差＋０．１）を特定工Ａ２３Ａにより
リーマ通し加ニレ、輪郭Ｓ（Ｌ＋＝１５０ｔｅｌ、公差
＋０．１．Ｌ２＝１００履■。

公差−０，１）を特定工具２３Ｂにより加工する場合、
特定工具２３Ａは公差中間寸法（２０，０５φ）を中心
に１　／　１００　ｍ■ずつ径が異なる４本（工具径＝
２０．０４φ、２０．０５φ、２０゜０６φ、２０．０
７φ）のリーマ２３Ａ１〜２３Ａ４から構成され、また
特定工具２３　Ｂ　ｔ＃　１　／　１００ｍ腸ずつ径が
異なる５本（工具径ｄ＝２０．００φ、２０．０１φ、
２０．０２小、　２０　、０３φ、２０．０４φ）のエ
ンドミル２３Ｂ１〜２３Ｂへから構成されている。更に
、他の特定工具２３Ｃ，２３Ｄについても微少寸法だけ
径が異なる同種複数の単工具（例えば、６木のドリル２
３Ｃ１〜２３Ｃ６や４木のタップ２３０１〜２３Ｄ４等
）からそれぞれ構成されている。ここで、一の特定工具
２３Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を構成する単工具群はチェーン２
０に連続的に連結された所定範囲内の工具ボー２ト２１
内に順番に収容されている。

また、前記工具交換装置１３は、第２図および第３図に
示す如く、ガイドレール３１に沿って前記主軸１６のＸ
軸方向と同方向へ移動自在に設けられた駆動装置３２と
、この駆動装置３２に主軸１６のＸ軸方向と同方向へ昇
降回部にかつＺ軸を中心として旋回可能に設けられた旋
回軸３３と、この旋回軸３３の下端に連結されたアーム
３４とから構成されている。アーム３４の両端には、ツ
ールマガジン１２に収容された単工具および主軸１６に
取付けられた単工具にそれぞれ係合する保持爪３５が形
成されている。

これにより、工具交換装置１３は、制御装置１４からの
工具選択指令に基づき、駆動装置３２がツールマガジン
ｌｚ側へ移動し、そのツールマガジンｌｚ側の保持爪３
５に工具交換位ＮＴＣＰにある工具を保持し、続いて駆
動装置３２が主軸１６側へ移動し、その主軸１６側の保
持爪３５に主軸１６に取付けられている工具を保持し、
この後旋回軸３３の下降および旋回によりアーム３４が
１８０度反転した後、ツールマガジン１２から取出した
工具を主軸１６へ保持させる。このようにして、工具交
換装置１３の作動により、主軸１６の単工具とツールマ
ガジン１２の単工具とが互いに交換される。

また、前記制御装置１４には、前記加工機本体１１等を
所定の手順で稼動させるための加工プログラムのほかに
、前記ツールマガジン１２に収容された特定工具２３Ａ
、Ｂ、Ｃ・・・を構成する各単工具毎にその工具に関す
る情報、例えば工具番号、工具名、呼び径、材質、工具
長等を記憶する工具ファイルリストが設けられていると
ともに。

それぞれの単工具がどの工具ボット２１に収容されてい
るかを記憶する工具番地リストが設けられている。

次に、前記搬送部２は、前記加工部１で加工されたワー
クＷを前記計測部３まで搬送するもので１例えば搬送ロ
ボット４１により構成されている。ロポ−，ト４１によ
ってワークＷが加工部１から計測部３まで搬送される途
中には、ワークＷに付着した切粉等の付着物を取除く切
粉排除装Ｗ４２と、切削加工によって高温になったワー
クＷを一定温度つまり常温まで冷却する温度制御装置４
３とがそれぞれ設けられている。前記切粉排除装、１４
２は、前記ワークＷが通る通路に沿って例えばアーチ状
の囲いを設けたもので、その囲いから恒温風水供給装Ｗ
１４４によって得られる一定温度の恒温風をワークＷへ
向って吹付け、これによりワークＷに付着している切粉
等を除去する。また、前記温度制御装置４３は、前記切
粉排除装置４２を通過したワークＷの搬送通路に沿って
前記恒温風水供給装置４４によって得られる一定温度の
恒温水を満たした水槽を設置し、この水槽内にワークＷ
を浸しながら搬送し、これによりワークＷの温度を一定
温度（例えば、２０℃）にさせる。

前記恒温風水供給装置４４は、第４図に示す如く、圧縮
空気を前記切粉排除装＠４２へ供給する送風管４５の途
中に膨出部４６が形成され、この膨出部４６内に、圧水
温度コントローラ４７によって一定温度（２０℃）に昇
温された恒温水を前記温度制御装置４３へ供給する送水
管４８の途中が蛇腹状に屈曲されて収納されている。送
水管４８の屈曲部には、多数の放熱フィン４９が取付け
られている。また、前記圧水温度コントローラ４７には
、一端が送水管４８の膨出部４６より下流側に接続され
た帰環路５０の他端が接続されているとともに、その帰
還路５０の一端が接続された送水管４８のやや上流側の
水温を検出する水温センサ５１からの信号が与えられて
いる。これにより、圧水温度コントローラ４７は、水温
センサ５１で検出された送水管４８の出水温度に応じて
、送水管４８を流れる水温が例えば２０℃を維持するよ
うに温度調整を行う、従って、膨出部４６内へ供給され
た圧縮空気も、送水管４８を流れる温水からの放熱によ
って一定温度に葆たれる。

次に、前記計測部３は、−送部２によって搬送されてき
たワークＷを測定する測定機本体としての三次元測定機
６１と、この三次□元測定＠ｓｉで測定された測定デー
タから寸法等を算出するとともに、その寸法の加工目櫟
値に対する加工誤差を基に前記加工部ｌのツールマガジ
ン１２へ工具選択指令を出力する演算処理装置６２′と
、この演算処理装置６２で求められた寸法等の測定値を
表示するとともに記憶する表示記憶装置６３とを含む。

前記三次元測定機６１は、第５図に示す如く、ワークＷ
をａ置する定盤７１の両側に案内レール７２を介して支
柱７３が前記定盤７１に対して前後方向（Ｙ軸方向）へ
、この両支社７３間の上部に２木のスライダ案内レール
７４を介してスライダ７５が前記定盤７１に対して左右
方向（Ｘ軸方向）へ、このスライダ７５に下端にタッチ
信号プローブ７６を有するスピンドル７７が前記定盤７
１に対して上下方向（Ｚ軸方向）へ、それぞれ移動自在
に設けられている。

これにより、支柱７３．スライダ７５およびスピンドル
７７からなる移動機構７８を介して、タッチ信号プロー
ブ７６を三次元方向へ移動させると、タッチ信号プロー
ブ７６のＸ軸方向の位置はスライダ案内レール７４とス
ライダ７５との間に設けられたＸ軸変位検出器８１（第
６図参照）により、またＹ軸方向の位置は案内レール７
２と支柱７３との間に設けられたＹ軸変位検出器８２（
第６図参照）により、更にＺ軸方向の位置はスライダ７
５とスピンドル７７との間に設けられたＺ軸変位検出器
８３（第６図参照）により、そ・れぞれ検出された後、
前記演算処理装置６２へ与えられる。

演算処理装置６２には、第６図に示す如く、前記タッチ
信号プローブ７６がワークＷへの当接によってオンした
とき、前記ｘ　、’ｙ　、　ｚ軸変位検出器８１，８２
．８３で測定されたデータを演算処理する測定データ処
理回路９１が設けられている。測定データ処理回路９１
で演算処理されたデータは、前記表示記憶装置６３に記
憶されかつデジタル表示される一方、誤差判別手段とし
ての誤差判別回路９２へ与えられる。

誤差判別回路９２は、前記測定データ処理回路９１で求
められたデータと基準値記憶回路９３に予め記憶された
加工目標値とを比較し、その加工誤差を工具選択手段と
しての工具選択回路９４へ与える。前記基準値記憶回路
９３には、ワークＷの加工箇所毎に加工目標値が予め設
定されている０例えば、第７図に示すワークＷの加工で
は、穴Ｈの加工目標値２０．０５ｍｍ、輪郭Ｓの加工目
標値Ｌ＋　＝＝　１５０　、０５＋ｍｍ、　Ｌ２　＝９
９　、９５ｍｍが予め設定されている。

また、前記工具選択回路９４には、前記ツールマガジン
１２に収容された各工具の工具番号に対応して、その丁
Ａ径の加工目標値からの偏差が予め記憶されている。工
具選択回路９４は、前記誤差判別回路９２から与えられ
る加工誤差に基づき、この加工誤差を打消す工具番号を
選択し、これを出力回路９５を介して前記ツールマガジ
ン１２ヘフイーＦ　／＜ツクする。これにより、ツール
マガジン１２は、次のワークＷの加工にあたって、予め
制御装置１４からの指令によっていずれかの特定工具が
工具交換位置ＴＣＰへ位置決めされた状態において、そ
の特定工具のうち工具選択回路９４で選択された工具番
号の重工具が工具交換位置ＴＣＰへくるように位置決め
する。その結果、工具交換位置ＴＣＰへ位置決めされた
重工具が次のワークＷの加工に用いられる。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、ワークＷを加
工部ｌの加工機本体１１のテーブル１５上にセットした
後、制御装置１４をスタートさせると、制御装置１４に
予め記憶された加工プログラムに従って、加工機本体１
１の主軸１６．ツールマガジン１２および工具交換装置
ｉ１３が駆動される０例えば、ワークＷの穴Ｈのリーマ
通し加工では、まずツールマガジン１２の回動により穴
Ｈの加ｒ箇所に対応する特定工具２３Ａのうちから一の
重工具１例えばリーマ２３Ａ２が工具交換位置ＴＣＰへ
位置決めされ、続いてその重工具２３Ａ２が工具交換装
置１３によって主軸１６に取付けられた後、主軸１６の
移動によりワークＷへの加工が行われる。加工終了後、
ツールマガジン１２の回動により次の加工箇所、つまり
輪郭Ｓに対応する特定工具２３Ｂのうちから一の重工具
、例えばエンドミル２３Ｂ３が工具交換位置ＴＣＰに位
置決めされ、続いてその重工具２３Ｂ３が工具交換装置
１３によって主軸１６に取付けられた後、主軸１６の移
動によりワークＷへの加工が行われる。このようにして
、、ＩＪＷ装置１４に予め設定された加工プログラムに
基づき、ワークＷに複数工程の加工が自動的に行われる
。

加工機本体１１で加工されたワークＷは、搬送部２によ
って搬送される途中において、まず切粉排除装置４２に
よってワークＷに付着している切粉が除去され、続いて
温度制御装置４３によってワークＷの温度が一定、例え
ば２０℃に保たれた後、計測部３まで搬送される。

計測部３へ搬送されてきたワークＷは、三次元測定機６
１によって加工箇所の寸法が測定される。これには、ワ
ークＷを定盤７１ヘセツトした後、タッチ信号プローブ
７６を移！１ＩＪａ構７８を介して三次元方向へ移動さ
せ、ワークＷの加工箇所へ順次当接させる。すると、タ
ッチ信号プローブ７６がワークＷへの当接によってオン
したとき、ｘ、ｙ、ｚ軸変位検出器８１，８２．８３（
７）データが演算処理装置６２の測定データ処理回路９
１へ取込まれる。

測定データ処理回路９１は、これらのデータから加工箇
所の寸法を求め、これを表示記憶装置６３に記憶させか
つデジタル表示させる一方、誤差判別回路９２へ与える
。誤差判別回路９２は、測定データ処理回路９１から与
えられたデータと基準値記憶回路９３に予め設定されて
いる各加工箇所毎の加工目標値とを比較し、その加工誤
差を求め、これを工具選択回路９４へ与える。工具選択
回路９４は、誤差判別回路９２から与えられる加工誤差
を軽減する工具番号を選択し、これを出力回路９５を介
してツールマガジン１２へ与よる。

例えば、ワークＷの穴Ｈの加工に特定工具２３Ａのリー
マ２３Ａ２を用いて加工したときの実測値が加工目標値
より直径で０．０１層層小さかったとすると、工具選択
回路９４では、その加工誤差が成る基準値（例えば、各
単１具間の寸法差）より越えているかを判断し、それが
越えているとき加［目標値より直径が０．０１観鳳大き
い径のり一マ２３Ａ３を選択し、その工具番号をツール
マガジン１２へ与える。これにより、次のワークＷの穴
Ｈの加工に当って、まず制御装置１４からの指令により
ツールマガジン１２のリーマ２３Ａ２がｆＫ交換位置Ｔ
ＣＰへ位置決めされた後、工具選択回路９４からの工具
選択指令によりリーマ２３Ａ、が工具交換位置ＴＣＰへ
位置決めされる。この後、工具交換位５１ＴＣＰへ位置
決めされたり一マ２３Ａ３は工具交換装置１３を介して
主軸１６へ取付けられ、次の加工に使用される。このよ
うにして、前に加工されたワークＷの加工目標値に対す
る加工誤差に基づき、その加工誤差を軽減する重工具が
次のワークＷの加工に用いられる。

従って、本実施例によれば、前に加工したワークＷの寸
法を測定し、この寸法と当該加工箇所の加工目標値とを
比較し、その加工誤差を軽減する径の重工具を次のワー
クＷの当該加工箇所の加工に当って選択するようにした
ので、制御装Ｗ１１４に記憶された加工プログラムを変
更することなく、目標値に近い加工を行うことができる
。そのため、加工プログラムの変更に伴なう時間や労力
が不要な上、複雑多種な要因で定まるマシニンセンタの
機械的、電気的特性に変動を与えず、連続運転ができる
ので、加工誤差を解消して加工順序にかかわらず寸法の
ばらつきが小さい高品質な製品を加工することができる
。

このことは、工具の摩耗量を考慮して加工時の補正を行
う手間も省ける利点がある。

また、段取り作業においても、従来のように同一径の工
具を多数揃えておく必要がなく、かつ熟練を伴なう試切
削の繰返し作業が不要であるので１段取り作業が迅速か
つ容易な上、経済的である。従って、従来マシニングセ
ンタの使用に際し、煩わしくかつ非能率的であった上記
■〜■の問題を全て解決できる。しかも、同一径工具を
揃える必要がないことは、加工によって各工具が摩耗し
ても、他の加工箇所に転用することができる利点がある
。

また、計測部３からの測定結果を加工部ｌヘフィードバ
ックする結果、完全な無人化運転も可能である。しかも
、フィードバック信号としては、演算処理袋ｊｉ６２で
選択された工具番号であるから、信号の伝送および処理
も容易な上、それらのａ器も極めて簡易に構成できる利
点がある。

また、加工部ｌで加工されたワークＷを搬送手段４１に
よって計測部３まで搬送させるようにしたので、計測部
３を自動型すれば、全工程を無人化運転することができ
る。しかも、搬送途中に。

切粉排除装置ｉ！２４２および温度制御装Ｍ４３を設け
たので、計測部３で測定されるワークＷは切粉等の付着
がなく、かつ温度が一定であるので、高精度な測定が期
待できる。

また、ワークＷを三次元測定機６１によって測定するよ
うにしたので、ワークＷの加工箇所の寸法等を高精度に
測定することができる。しかも、加工系と測定系とを別
としたので、例えば加工系内に測定機能をもたせたもの
に比べ、加工系の誤差に影響されずより高精度測定がで
きる。従って、工具番号を制御装置１４ヘフイードバツ
クするにあたっても、工具の選択が正確かつ的確に行う
ことができる。

なお、本実施例では、加工部ｌをマシニングセンタとし
て説明したが、複数の工具を加工機本体の主軸に対して
自動的に交換できる機能を備え。

かつ主軸の移動軌跡を自動的に制御できる工作機械であ
ればいずれでもよい、また、加工機本体１１としては、
主軸１６が三次元方向のほかに、Ｙ軸を支点として上下
方向へ変位できφように構成してもよい、更に、ツール
マガジン１２に重工具を各特定工具毎に連続的に格納す
るようにしたが１例えばツールマガジン１２のチェーン
２０に複数の重工具を格納できる円盤を回転可能に取付
け、この円盤に同種の重工具をそれぞれ格納し、制御装
置１４からの指令により指定された特定工具群の円盤を
工具交換位置へ位置決めし、更に演算処理装置からの指
令により円盤の角度を割り出すようにしてもよい。

また、特定工具を構成する異寸法の重工具としては、上
記実施例で述べた径が異なるものに限らず１例えば工具
長が異なるものでもよい。

また、加工部１で加工されたワークＷを計測部３へ搬送
する手段としては、自動的に行うもの以外１人が操作し
て行うクレーン等によって搬送するようにしてもよい、
この場合、そのクレーンの移動軌跡の途中に切粉排除装
置４２および温度制御装置４３を設け、これらの位置に
おいてワークＷを一時的に停止させるようにすれば、こ
れらの切粉排除袋Ｍ４２および温度制御装置４３の機能
を阻害させることがない。

また、測定機本体としては、上記実施例で述べた手動式
の三次元測定機のほかに、例えば予め設定された軌跡プ
ログラムに従ってタッチ信号プローブ７６を自動的に移
動させる自動式の三次元測定機でもよい、更に、支柱７
３を固定する代りに、定盤７１をＹ軸方向へ移動自在と
し、この定盤７１上の一部に予めワークＷの各加工箇所
に適合する複数のタッチ信号プローブを着脱自在にセッ
トしておき、スピンドル７７のＺ軸方向への移動、スラ
イダ７５のＸ軸方向への移動および定盤７１のＹ軸方向
への移動を自動的に制御しながら、複数のタッチ信号プ
ローブの中からワークＷの測定箇所に適したプローブを
選択してスピンドル７７に取付けるように構成した三次
元測定機を利用すれば、あらゆる加工箇所の測定を全て
自動的に行なうことができる。このほか、三次元測定機
に限らず、二次元測定機、或いはマシニングセンタの主
軸にタッチ信号プローブを取付は可能とし、そのタッチ
信号プローブによってワークＷの加工箇所の寸法を測定
するように構成したものでもよい。

また、測定値と加工目標値とから求められた加１：誤差
に基づき、重工具を選択するに当って、上記実施例で述
べたように加工誤差を軽減する径の中下具を選択する場
合に限らず、例えば単工具群の使用する順番予め決めて
おき、加工誤差が一定範囲を越えたとき、その決められ
た順番に従って重工具の選択するようにしてもよい。

また、上記実施例では、工具選択回路９４からの工具選
択指令によりツールマガジン１２を駆動させるようにし
たが、工具選択回路９４からの工具選択指令を制御装置
１４へ与え、この制御装置１４からの指令によりツール
マガジン１２を駆動させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以北の通り、本発明によれば、生産性および作業性を低
下させることなく、高精度な加工ができ、同時に段取り
作業を改善できる自動生産装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の自動生産装置の一実施例を示すもので、第
１図は全体構成を示すブロック図、第２図はツールマガ
ジンの概要を示す平面図、第３図は工具交換装置と制御
装置との関係を示す図、第４図は恒温風水供給装置を示
す図、第５図は三次元測定機を示す斜視図、第６図は演
算処理装置を示すブロック図、第７図はワークの加工例
を示す図である。 １１・・・加工機本体、１２・・・ツールマガジン、１
３・・・工具交換手段としての工具交換装置、１４・・
・制御装置、２３Ａ、Ｂ、Ｃ・・・特定工具、２３Ａ＋
〜２３Ａ４・・・重工具としてのリーマ、２３　Ｂ　１
〜２３Ｂ５・・・重工具としてのエンドミル、２３Ｃ＋
〜２３Ｃ６・・・重工具としてのドリル、２３Ｄ＋〜２
３Ｄ４・・・重工具としてのタップ、６１・・・測定機
本体としての三次元測定機、９２・・・誤差判別手段と
しての誤差判別回路、９４・・・工具選択手段としての
工具選択回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転工具によってワークを切削加工する加工機本
   体と、ワークの加工箇所毎に対応する特定工具を収容す
   るツールマガジンと、このツールマガジンから一の特定
   工具を取出して前記加工機本体に着脱する工具交換手段
   と、これら加工機本体等を所定の手順で稼動させるため
   の加工プログラムを内蔵した制御装置と、を備えた自動
   生産装置において、 前記特定工具を同種異寸法の複数の単工具の組として形
   成するとともに、各組毎に前記ツールマガジンに収容し
   、 前記加工機本体で加工されたワークの寸法等を測定する
   ための測定機本体と、この測定機本体で測定された測定
   値と予め設定された加工目標値とを比較して加工誤差を
   求める誤差判別手段と、この誤差判別手段で求められた
   加工誤差に基づき、前記ツールマガジン内の特定工具の
   うちから一の単工具を選択する工具選択手段と、をそれ
   ぞれ設け、 この工具選択手段の工具選択信号に基づき、前記ツール
   マガジンおよび工具交換手段を作動させてその選択され
   た単工具を前記加工機本体に取付けられている単工具に
   換えて加工機本体に取付け、 前加工したワークの加工誤差に基づき、次加工するワー
   クに対して使用する単工具を自動交換して次のワークを
   切削加工するよう構成した、ことを特徴とする自動生産
   装置。