JPS6119894Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ワークを直接マシンにローデング
し、作業者がNCデータを選択することで異なる
ワークに対し加工を可能にした加工装置のワーク
形状確認装置に関し、特にワーク形状の確認を予
めワークに形成されている下穴の位置から判別で
きるようにしたワーク形状確認装置に関する。

従来、単一ワークしか加工できない専用機にお
いても数値制御技術が応用されてきており、した
がつてNCデータを選択することで異なるワーク
に対しても同一の加工装置で加工することができ
るようになつてきている。

また、マシニングセンタの場合のように多種類
のワークを適宜加工するために各種ワークをパレ
ツトに取付け、このパレツトを所定のマシンに搬
送する搬送装置、パレツトを加工テーブルに搬入
搬出するパレツト交換装置を含めて各マシンをコ
ンピユータにより直接制御するDNC（Direct
NC）システムにおいては、パレツトを識別する
ことでワークの種類に適合したNCデータの検索
を行う方式がほぼ確立されており、作業者の判断
による各種ワークに対してのNCデータ選択の不
安は生じない。

これに対し、パレツトを介さずにワークを直接
加工機に搬入して加工する小規模の加工装置にお
いては、上述のようなパレツトの識別装置が利用
できないため、加工機に投入するワークの種別を
作業者が判断してワークの種類を指定することに
より、該ワーク加工に必要なNCデータの選択を
行うようにしている。

しかし、ここで作業者がワーク種別の判断を誤
まり、ワークの指定を間違うと、加工機への投入
ワークと異なるNCデータが選択され誤加工が行
われるおそれがある。このためNCデータとワー
ク形状とのインターロツクを取る必要があるが、
数種類のワークの各特異部の形状に応答してワー
ク形状を判別する判別装置は構造が複雑でコスト
高を招く上、ワークによつては加工ヘツドとの干
渉を避けるべく設置不可能なものもあり、パレツ
トを使用しない小規模な加工システムに適合する
実用的なインターロツク手段は存在しなかつた。

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、加工ヘツドに並設された検
測ロツドをワーク種別の指定に応じて加工位置に
位置決めし、当該検測ロツドにより加工位置にセ
ツトされたワークの加工下穴の有無を確認するこ
とでワーク種別の指定とそのNCデータとの一
致、不一致を識別し、NCデータとワークとの不
一致による誤加工を未然に防止するようにした加
工装置のワーク形状確認装置を提供するにある。

以下、本考案の実施例を図面について説明す
る。

第１図および第２図は本考案にかかるワーク形
状確認装置を備えたNC加工装置を示し、１はベ
ツド、２はベツド１上に取付けた固定ベース、３
は固定ベース２上に案内レール４を介して左右方
向（Ｘ軸方向）にスライド可能に設置したクロス
スライダであり、このクロススライダ３は固定ベ
ース２に設置した送りモータ５によりＸ軸方向に
フイードされるようになつている。

上記クロススライダ３上には可動台６が前後方
向（Ｙ軸方向）にスライド可能に設置され、この
可動台６はクロススライダ３に取付けた送りモー
タ７によりＹ軸方向にフイードされるようになつ
ているとともに、可動台６の前端面には主軸８お
よびその回転用主軸モータ９を備えた主軸ヘツド
１０が固着され、この主軸ヘツド１０の主軸８は
ラム１１により上下方向（Ｚ軸方向）にスライド
されるようになつており、ラム１１は送りモータ
１２により上下動されるようになつている。

また、上記ベツド１の前部１ａ上には上記主軸
ヘツド１０の下方に位置して治具本体１３が設置
され、この治具本体１３の上面中央にはワークＷ
の上下方向の位置決めを行う内径把持方式のワー
ククランプ装置１４が設置されており、さらに治
具本体１３の上面には、ワークＷの上下方向の位
置決めを行う複数個の基準シート１５及び、形状
の異なるワーク、例えば径の異なる複数種類のワ
ークＷの周方向の位置決めを行う出没可能な複数
個の位置決めピン１６，１７がそれぞれ配設され
ている。１８はワーク昇降台で、この昇降台１８
は上記治具本体１３の上部を取り囲むようにして
水平に配置され、かつパイロツトバー１９を介し
て治具本体１３に上下動可能に支持されていると
ともに、垂直に配設したリフトシリンダ２０によ
り上下動作されるようになつており、そして昇降
台１８がリフトシリンダ２０により下降端に位置
されたときはワークＷを治具本体１３上にセツト
し、昇降台１８がリフトシリンダ２０により上昇
端に位置されたときはワークＷを搬入，搬出可能
状態に保持するようにしてある。また、上記昇降
台１８の左右両側にはワーク搬入コンベア２１及
びワーク搬出コンベア２２が水平に配設され、こ
の搬入及び搬出コンベア２１，２２のレベルは上
記昇降台１８が上昇端に位置したときのレベルと
一致している。

２３は上記主軸ヘツド１０の側面に支持ブラケ
ツト２４により一体に取付けたワーク形状確認機
構で、このワーク形状確認機構２３は大別してワ
ークＷの加工下穴の有無を確認する検測ヘツド２
５、該検測ヘツド２５を主軸ヘツド１０の主軸軸
線と平行な方向に進退させるシリンダ２６とから
なり、上記検測ヘツド２５は第３図に示すように
支持部材２７にガイドブツシユ２８を介して上下
動可能に取付けた検測ロツド２９と、この検測ロ
ツド２９の上端突出側を覆うカバー３０と、この
カバー３０と検測ロツド２９の上端間に介在され
検測ロツド２９を下方に付勢するスプリンダ３１
と、検測ロツド２９の上端に水平に取付けたドツ
グ支持アーム３２と、このアーム３２の先端に取
付けたねじ杆３３に螺合したドツグ３４および、
ドツグ３４と係合するようカバー３０に取付け
た、検測ロツド２９の相対変位を検出する確認用
リミツトスイツチ３５とから構成されている。

このように構成された検測ヘツド２５は、上記
支持ブラケツト２４にガイドブツシユ３６と介し
て上下摺動可能に取付けたパイロツトバー３７の
下端に支持部材２７を介して一体に固着され、さ
らに支持部材２７には上記支持ブラケツト２４に
取付けた上記シリンダ２６のピストンロツド２６
ａが連結され、シリンダ２６の前後進動作により
検測ヘツド２５をワークＷに対し進退させるよう
になつている。また、上記パイロツトバー３７の
上端にはねじ杆３８が軸線を一致させて一体に固
着され、このねじ杆３８の上端には一対のドツグ
３９，４０が螺着されているとともに、このドツ
グ３９，４０に係合してシリンダ２６の前進及び
後退を規制する前進端リミツトスイツチ４１及び
後退端リミツトスイツチ４２が上下に位置して配
設されている。

第４図及び第５図は本考案の加工システムに適
用される被加工ワークＷ、例えばタイヤホイール
の種類の一例を示すもので、第４図ａ，ｂはピツ
チサークル径D₁が同一で、ボルト取付け用の加
工下穴W₁の数が４個と５個のものであり、ま
た、第５図ａ，ｂはピツチサークル径D₂が同一
で、加工下穴W₂の数が４個と５個のものであ
る。

次の上記のように構成された本考案装置の動作
について説明する。

加工装置にローデングされたワークＷの形状確
認及び加工に際しては、まず、リフトシリンダ２
０により昇降台１８を上昇させ、搬入コンベア２
１上に搬入したワークＷを昇降台１８上に移送
し、しかる後、昇降台１８を下降してワークＷを
治具本体１３上にセツトする。このとき、ローデ
ングされたワークＷが第４図ａに示す形状のもの
であるとすれば、そのワークＷの加工下穴W₁の
１つに位置決めピン１６が係合し、これによりワ
ークＷの周方向に位置が設定されるとともに、基
準シート１５により上下方向の位置も設定され
る。その後、ワークＷのボス穴（図示せず）に嵌
合したワーククランプ装置１４が動作してワーク
Ｗを治具本体１３上にクランプする。なお、位置
決めピン１７は埋没されている。

かかる状態において、作業者がワークの形状を
視覚的に判断し、かつ該ワークＷが第４図ａに示
す種類であることを指定してNCデータの選択を
行う。すると、この選択指令に伴い加工装置の
NCプログラムがスタートし、指定たれたワーク
Ｗの種別に応じた検測プログラム及び加工プログ
ラムが順次実行される。即ちプログラムがスター
トすると、まず、検測プログラムが実行され、こ
れにより送りモータ５，７を駆動してクロススラ
イダ３をＸ軸方向に、可動台６をＹ軸方向にそれ
ぞれ移動させ、検測ヘツド２５、即ち検測ロツド
２９を指定されたワークＷの形状確認に必要な位
置に割出す。この場合、第４図ａに示す形状のワ
ークであれば加工下穴W₁′に一致する位置に割出
される。検測ロツド２９の位置割出しが完了する
と、シリンダ２６が前進動作され、これと一体に
検測ヘツド２５もワークＷ方向に前進する。ここ
で、検測ロツド２９の前進位置にワークＷの加工
下穴W₁′が位置していれば、検測ロツド２９は何
等の規制を受けることなくシリンダ２６の前進動
作に伴つて加工下穴W₁′内に挿入されることとな
り、これにより作業者が選択したNCデータが指
定されたワークＷと一致するものであると認識
し、セツテイングされたワークＷを加工する加工
プログラムに移行することになる。なお、シリン
ダ２６の前進端はリミツトスイツチ４１により規
制される。

検測ヘツド２５によるNCデータと指定ワーク
との一致が確認されると、シリンダ２６はドツグ
４０がリミツトスイツチ４２と係合する後退端ま
で後退され、検測ヘツド２５を元位置に復帰させ
る。そして、検測ヘツド２５の復帰が確認される
と、加工装置の数値制御装置（図示せず）は加工
プログラムを実行して主軸８をワークＷの各加工
下穴の位置に順次割出し、ラム送りモータ１２及
び主軸モータ９を駆動して主軸割出し位置に対向
する下穴を主軸８に取付けた工具８ａにより順次
加工する。

また、作業者の誤判断により、加工装置にロー
デングされたワークＷが第４図ｂに示す形状のも
のにも拘らず、第４図ａに相当するワークを指定
してそのNCデータを選択した場合は、そのNCデ
ータの選択に伴う検測プログラムは第４図ａの形
状認識を行うプログラムとなるため、これにより
割出される検測ロツド２９の位置は第４図ａの加
工下穴W₁′に対向するものとなる。したがつてか
かる位置に割出された検測ヘツド２５がシリンダ
２６により前進動されると、その検測ロツド２９
は第４図ｂの２点鎖線に示す下穴のない位置Ｐで
ワークＷに突き当る。このため、シリンダ２６が
さらに前進動すると、前進の阻まれた検測ロツド
２９はシリンダ２６の前進につれて支持部材２７
より上方に突出し、かつこれと一体のドツグ３４
がリミツトスイツチ３５を作動させる。これによ
り作業者のワーク指定により選択されたNCデー
タが実際にローデングされたワークと一致してい
ないことを作業者に報知し、ローデングワークに
対する加工プログラムの実行を無効する。

なお、第４図ｂに示す如く下穴W₁が５個有す
る形状のワークＷを指定することによりNCデー
タを選択した場合、その検測プログラムにより割
出される検測ロツド２９の正許の確認用割出装置
は第４図ｂの斜線を施した加工下穴W₁″に対応す
る位置となり、この位置に加工すべき下穴が存在
すれば、選択されたNCデータがワーク加工に適
したものとなる。また、第５図ａに示す如く下穴
W₂が４個ある形状のワークを指定することによ
りNCデータを選択した場合、その検測プログラ
ムにより割出される検測ロツド２９の正規の確認
用割出位置は位置決めピン１７が係合する下穴
W₁と180゜離れた下穴W₂′に一致したものとな
る。さらにまた、第５図ｂのように下穴W₂が５
個ある形状のワーク指定をすることによりNCデ
ータ選択した場合は、その検測プログラムにより
割出される検測ロツド２９の割出位置は斜線を施
した下穴W₂″に一致するようになる。

また、上記第４図、第５図に示す各種ワーク形
状の指定によるNCデータの選択操作は、図示し
ない操作パネル上の指定ボタン等を人為的に操作
することでなされるものである。さらに本考案に
かかるワーク形状確認装置は第４図および第５図
に示す形状のもののみに適用されるものではな
く、他の下穴配列のワークにおいても同様に適用
し得る。

以上のように本考案によれば、ワークの加工下
穴の有無をワーク指定に応じて位置割出しされる
検測ヘツドにより検知するものであるから、検測
ヘツドの構成を簡単化でき、かつ作業者のワーク
指定ミス（NCデータの選択ミス）に伴う誤加工
及び工具の破損等を未然に防止できるほか、パレ
ツトを使用しないでワークを直接マシンにローデ
ングし、異なる種類のワークを適宜加工する小規
模の加工システムにおいてもそのワーク形状と
NCデータとのインタロツクを低コストで実現で
き、かつ実用的であるとともに小規模システムに
おける誤加工防止が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるワーク形状確認装置を
備えた加工装置の正面図、第２図はその側面図、
第３図は本考案にかかるワーク形状確認装置の具
体的構成例を示す断面図、第４図ａ，ｂおよび第
５図ａ，ｂはそれぞれワーク形状の例を示す説明
図である。 １……ベツド、３……クロススライダ、６……
可動台、８……主軸、１０……主軸ヘツド、１３
……治具本体、１４……ワーククランプ装置、１
６，１７……位置決めピン、１８……ワーク昇降
台、２３……ワーク形状確認機構、２５……検測
ヘツド、２６……シリンダ、２９……検測ロツ
ド、３１……スプリング、３２……アーム、３４
……ドツグ、３５……確認用リミツトスイツチ、
Ｗ……ワーク、W₁，W₂……加工下穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加工工具を備えた主軸軸線と直角な平面内で２
   次元方向にNCデータにより移動可能にした主軸
   ヘツドと、この主軸ヘツドに一体に取付けられた
   検測ヘツドとを有し、上記検測ヘツドは、上記主
   軸軸線と平行な方向に進退可能でかつスプリング
   により下方に付勢される検測ロツド及び、該検測
   ロツドの相対変位を検出する確認スイツチ手段と
   からなり、上記検測ヘツドをNCデータにより加
   工位置に位置決めし、ワーク形状確認のための下
   穴の有無を上記検測ロツド相対変位で検出できる
   ようにしたことを特徴とするワーク形状確認装
   置。