JPS6331877Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、トランスフアー機械の加工ステーシ
ヨンに設けられる加工装置に関し、特に加工ユニ
ツト側の刃具と被加工物との間の相対的な位置決
め手段に係る。

考案の背景 この種のトランスフアー機械では、被加工物が
ジグまたはパレツトの定位置に固定され、それら
によつて加工ステーシヨン毎に搬送され、各加工
ステーシヨンでの加工に備えて、位置決め状態で
固定される。そして加工ステーシヨンで被加工物
に、加工ユニツトによつて必要な切削加工が施さ
れる。

一般の加工ユニツトは、NC（数値制御）装置
を備えており、被加工物に対する刃具の位置を自
動的に割出し、その位置で必要な送り量（加工深
さ）によつて被加工物に切削加工を施す。

ところで、加工中に、加工ユニツト側の送りね
じ、スピンドルあるいはベースなどが熱的に変形
し、またトランスフアー機械側のジグ自体の寸法
のばらつきや、ジグに対する被加工物の位置決め
のばらつき、さらに部品相互の加工精度の累積誤
差などによつて、加工ユニツトが予め設定された
プログラムどおりに位置決めされ、かつ送り量を
高い精度で制御されたとしても、上記のような熱
的変形や各部分の寸法的なばらつきによつて、被
加工物に加工誤差が現れる。

従来技術 そこで、例えば特公昭57−55546号に示される
ような接触子を用いて送り量を制御する提案が成
されている。しかし、その技術では、従来の一般
的な刃具が用いられず、また高精度の加工ができ
ない。しかもその方法では、検出信号が極めて小
さいため、目的の信号とノイズとの判別が難し
く、現場では実用化が困難である。

このようにトランスフアー機械では、被加工物
の位置決めと加工ユニツトの位置決めとが独立に
行われるため、それらの間で相対的な位置決めが
不充分となり、これに加工ユニツト側の熱的変形
やジグのばらつきなどの原因が加わつて、高い精
度の加工が現実的に困難となつている。

考案の目的 したがつて、本考案の目的は、トランスフアー
式加工装置において、被加工物と加工ユニツト、
特にそのスピンドルまたは刃具との間の相対的な
位置関係を個々の被加工物毎に加工ユニツト側で
正確に補正し、高い精度の加工を実現することで
ある。

考案の解決手段 そこで本考案は、加工ユニツトに、被加工物の
位置検出用のプローブをスピンドルと平行な状態
で進退自在に設け、このプローブの先端を被加工
物またはそのジグに直接当て、被加工物とスピン
ドル側の刃具との間の相対的位置関係を上記プロ
ーブ側の磁気近接センサとスピンドル側の被検出
用磁石との対応によつて、正確に検出できるよう
にしている。そして磁気近接センサの出力信号
は、スピンドルの送り量を補正するために、演算
制御装置に送られる。このようにして、スピンド
ル側の刃具の送り量は、個々の被加工物毎に正確
に規制される。

考案の構成 以下、本考案の構成を図面に基づいて具体的に
説明する。

第１図および第２図は、本考案のトランスフア
ー式加工装置１を示している。このトランスフア
ー式加工装置１は、トランスフアー機械２、およ
び加工ユニツト３によつて構成されている。

上記トランスフアー機械２は、パレツトまたは
ジグ４の例えばワーク証４ａに被加工物５を固定
し、トランスフアーバー６の往復直線運動によつ
てジグ４を加工ステーシヨンまで移動させ、その
位置で位置決めピン７によつて位置決め状態で停
止させ、図示しないクランプ装置によつて固定状
態とする。

一方、加工ユニツト３は、例えば三次元数値制
御可能な専用ユニツトであり、トランスフアー機
械２の加工ステーシヨン毎に設けられ、そのヘツ
ド８のスピンドル９の先端部分で、刃具ホルダー
１０によつて刃具１１を保持している。また上記
ヘツド８は、その一部で駆動源としてのシリンダ
１２を一体的に形成しており、そのピストンロツ
ドで位置検出用のプローブ１３を構成し、これを
スピンドル９と平行な状態で進退自在に備えてい
る。

そしてこのプローブ１３は、スピンドル９側の
磁石１５と対向させて、Ｘ軸方向の磁気近接セン
サ１４ｘを固定している。磁石１５は、スピンド
ル９側、例えばスピンドル９またはこれに一体的
に装着された工具ホルダー１０に固定され、２つ
の磁石片１５ａ，１５ｂからなり、それらは、異
極部分の面で密着し、その境界線で被検出位置を
与える。また、磁気近接センサ１４ｘは、磁石片
１５ａ，１５ｂの境界線を検出して、刃具１１の
送り量すなわちＸ軸方向の位置決めを行うための
ものであり、演算制御装置１８に接続されてい
る。この演算制御装置１８は、スピンドル９の送
り量を制御するために、加工ユニツト３のサーボ
モータ１９に接続されている。

考案の作用 次に、上記トランスフアー式加工装置１の作用
を説明する。

被加工物５がトランスフアー機械２によつて加
工ステーシヨンに搬送され、位置決めされた時点
で、演算制御装置１８は、刃具１１を所定の送り
速度のもとに前進させる。この状態で、シリンダ
１２がそのプローブ１３を前進させ、第２図に示
すように、その前方の先端を被加工物５の前面の
測定基準面に直接当接させ、この当接状態を保持
する。この間に、磁気近接センサ１４ｘは、これ
と磁石１５、正確には磁石片１５ａ，１５ｂの境
界線との相対的な位置関係を検出し、電気的なア
ナログ量の出力信号を演算制御装置１８に補正量
として送り込む。

そこで、演算制御装置１８は、磁気近接センサ
１４ｘと磁石１５すなわち刃具１１との相対的な
ずれをデジタル量としてのパルス数に変換し、そ
のパルス数だけＸ軸方向の指令値をずれ補正方向
に補正し、それを補正後の指令値とする。このよ
うな補正の後に、シリンダ１２は、プローブ１３
を後退させる。

続いて、演算制御装置１８は、補正後のＸ軸方
向の指令値にもとづいて、刃具１１をＸ軸方向の
加工送り速度で前進させ、補正後の送り量を与え
る。このようにして刃具１１は、スピンドル９の
回転で切削回転を行い、またＸ軸方向のサーボモ
ータ１９の切削送り速度のもとに被加工物５に必
要な切削加工を施す。このようにして刃具１１の
Ｘ軸方向の送り量すなわち加工深さが正確に規制
される。ここでの精度は磁気近接センサ１４ｘの
検出精度によつて決定され、±0.1ミクロン程度で
ある。

なお、被加工物５に測定基準面が存在しないと
きには、被加工物５側のワーク証４ａまたはそれ
と同一面となるように作られたブロツクジグなど
にプローブ１３の先端が突き当てられる。

またプローブ１３の駆動源は、シリンダに限ら
ず、これと均等な他の駆動源で置き換えることも
できる。

考案の効果 本考案では、加工ユニツトのスピンドル側刃具
と位置検出用のプローブとが近接した状態で設け
られており、プローブが被加工物またはそのジグ
に直接当接させた状態で、スピンドル側の刃具と
被加工物との相対的な位置関係がプローブの磁気
近接センサと被加工物側の被検出用の磁石との間
で正確に検出できるから、切削加工が送りねじや
スピンドルなどの熱的変形の影響を受けず、した
がつて温度管理が容易となる。また被加工物やこ
れと一体のジグが加工ステーシヨンでずれていて
も、磁気近接センサの信号によつてスピンドルの
送り量が被加工物毎に正確に補正されるから、ト
ランスフアー機械やジグおよび位置決め装置など
の設計、製作が容易となる。

このようにして、従来困難とされていたトラン
スフアー機械での高精度部品の量産加工が簡単な
磁気近接センサおよび磁石の追加によつて可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のトランスフアー式加工装置の
側面図、第２図は要部の一部破断拡大側面図であ
る。 １……トランスフアー式加工装置、２……トラ
ンスフアー機械、３……加工ユニツト、４……ジ
グ、５……被加工物、９……スピンドル、１０…
…刃具ホルダー、１１……刃具、１２……駆動源
としてのシリンダ、１３……位置検出用のブロー
ブ、１４ｘ……磁気近接センサ、１５……磁石、
１８……演算制御装置、１９……サーボモータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ジグまたはパレツトに被加工物を固定し、上記
   ジグまたはパレツトに加工ステーシヨン毎に搬送
   し、加工ステーシヨンで被加工物を位置決めしな
   がら加工ユニツトと対向させるトランスフアー機
   械において、上記加工ユニツトに、スピンドルと
   平行でスピンドル送り方向に進退自在の位置検出
   用のプローブ、およびこのプローブの先端を上記
   の被加工物またはそのジグに直接当接させる駆動
   源を設けるとともに、上記プローブに磁気近接セ
   ンサを固定し、また上記スピンドルまたはスピン
   ドルに固定され工具ホルダーに被検出用の磁石を
   上記磁気近接センサと対向させて固定してなるこ
   とを特徴とするトランスフアー式加工装置。