JPS6351822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は切削加工とともに切削加工に必要なワ
ークの組立作業を行うことのできる複合工作機械
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年のFMS（フレキシブル生産システム）化に
伴い、工作機械の一層の多目的化が要求され、工
作機械の切削、研削等の加工機能を拡大するた
め、加工用主軸部をユニツト化し、この主軸ユニ
ツトを、工作機械のコラムに沿つて移動するサド
ルに着脱自在に装着する技術が開発されている
（例えば、特願昭55−106459号、特開昭57−
114337号）。

ワークの切削加工においては、複数のワークを
組合せ、これを工作機械に取付けて合せ加工を行
うような場合がある。このような場合、従来は、
一次加工済みのワークをそれぞれ工作機械から取
外し、これらを作業者がノツクピン、ボルト等を
用いて組立てし、再び工作機械へ取付けて合せ加
工を行つていた。このため、ワークの取外し、組
立て、工作機械へ取付けた後の心出し等の作業を
要し、加工時間がかかるとともに、加工の自動化
を図る上でネツクとなつていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点を考慮してなされたもの
であり、切削加工とともに、切削加工に必要なワ
ークの組立作業を行うことのできる複合工作機械
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明による複合工作機械は、２群以上隣接配
置された、ワーク切削工具およびワーク組立用工
具が装着可能な加工セルとの組合せからなる加工
機械群と、それぞれの加工機械群のうちのワーク
チヤツク機能を備えた加工セルの少なくとも１つ
を、隣接する加工機械群の前記ワークチヤツク機
能を備えた加工セルの少なくとも１つと相対向す
る位置に旋回させる旋回手段と、それぞれの加工
機械群のうちのワークチヤツク機能を備えた加工
セルの少なくとも１つを、隣接する加工機械群の
ワークチヤツク機能を備えた加工セルの少なくと
も１つと相接近する位置に移動させる移動手段
と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、それぞれの加工機械群におい
て、複数の加工セルを用いてそれぞれのワークの
加工を行い、一次加工されたワークの一方を、他
方のワークに自動的に組付け固定し、複数のワー
クを合せ加工することができる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

第１図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の一実施例を示す概
略平面図であり、各工程における位置関係を示し
ている。本実施例による複合工作機械１０は、隣
接配置された第１の加工機械群１１と第２の加工
機械群２１との組合せからなり、第１の加工機械
群１１は、ワークチヤツク用爪１２を備えた第１
の加工セル１３と、この第１の加工セル１３に対
向配置された第２の加工セル１４とから構成され
ている。第２の加工セル１４は、ワーク切削工具
を装着駆動する切削機能ユニツト１５およびワー
ク組立用工具を装着駆動する組立機能ユニツト１
６が交換可能に取付けられるようになつている。
切削機能ユニツト１５および組立機能ユニツト１
６は、工具装着保持部と工具駆動機構部とが一体
的にユニツト化されたものであり、加工セルに対
し、例えば特開昭57−114337号公報に記載されて
いるような手段で交換可能に取付けられるように
なつている。また、ワーク組立用工具としては、
２つ以上のワークを組付け固定するために用いら
れる、ボルト締め工具、ノツク打ち工具、ボルト
外し工具、ノツク抜き工具、ノツク穴清掃工具な
どがある。

第２の加工機械群２１は、ワークチヤツク用爪
２２を備えた第３の加工セル２３と、この第３の
加工セル２３に対向配置された第４の加工セル２
４とから構成されている。第４の加工セル２４
は、少なくとも切削工具が着脱可能なスピンドル
２５を備えており、このスピンドル２５は、第２
の加工セル１４と同様に、交換可能な切削機能ユ
ニツトであつてもよい。

第１の加工セル１３乃至第４の加工セル２４
は、それぞれベツド上に前進、後退ならびに上下
動可能に配設され、さらに、第１の加工セル１３
と第３の加工セル２３とは、互いに相対向する位
置に旋回可能とされている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用に
ついて説明する。

まず第１の加工セル１３でワークＷ１をチヤツ
クし、第３の加工セル２３でワークＷ２をチヤツ
クし、それぞれ第２の加工セル１４および第４の
加工セル２４を用いてワークの一次加工を行う
（第１図Ａ）。この場合、第２の加工セル１４およ
び第４の加工セル２４には、それぞれ切削工具１
７，２７が装着されている。

それぞれの加工機械群１１，２１でワークの一
次加工が行われた後、第１の加工セル１３および
第３の加工セル２３は互いに相対向する位置に旋
回する。続いて第３の加工セル２３が第１の加工
セル１３に接近し、ワークＷ１にワークＷ２を引
掛け係合し（例えばワークＷ１に引掛け用ノツク
ピン１８を打込んでおくか、あるいは引掛け係合
部を形成しておく）。ワークチヤツク用爪２２を
ゆるめる。再び第３の加工セル２３が後退するこ
とにより、ワークＷ２はワークＷ１に引掛け係合
（仮止め）された状態で組付けられる。一方、第
２の加工セル１４には、ワーク組立用工具、例え
ばボルト締め工具１９の装着された組立機能ユニ
ツト１６が取付けられる（第１図Ｂ）。ボルト締
め工具１９は、締付用ボルトＢを内蔵しており、
この締付用ボルトＢを、第２の加工セル１４側に
旋回配置された２つのワークＷ１，Ｗ２に対し順
次挿入締付けする。

このようにしてワークＷ１，Ｗ２が組付け固定
されると、第２の加工セル１４には、再び、切削
機能ユニツト１５が取付けられ、この切削機能ユ
ニツト１５に対し、ドリル、リーマなどの切削工
具１７が順次交換装着される。これにより、ワー
クＷ１，Ｗ２に対しリーマ下穴加工、リーマ加工
などが順次行われる（第１図Ｃ）。

このようにして２つのワークＷ１，Ｗ２の自動
組付け固定、合せ加工が行われるが、合せ加工が
行われたワークＷ１，Ｗ２は、組付けられたまま
他の工程へ移送されるか、あるいは前述したと逆
の動作により分解され、それぞれの加工機械群１
１，２１において続いての加工がなされる。

なお、組立用工具は切削工具とともに工具マガ
ジンに収納しておき、自動工具交換装置により選
択自動交換されるようになつている。

第２図は本発明の他の実施例を示す図である。
本実施例においては、第１の加工機械群３１はＴ
字型配置された３つの加工セル、すなわちワーク
チヤツク用爪３２を備えた第１の加工セル３３、
ワーク切削工具および組立用工具が交換装着可能
な第２の加工セル３４、組立用部品を供給する組
立用部品供給工具３５が装着可能な第３の加工セ
ル３６とから構成されている。また、第２の加工
機械群４１は、前述した実施例と同様に、ワーク
チヤツク用爪４２を備えた第４の加工セル４３お
よびワーク切削工具が装着可能な第５の加工セル
４４から構成されている。そして、隣接配置され
た第１の加工機械群３１の第１の加工セル３３
と、第２の加工機械群４１の第４の加工セル４３
とは、互いに相対向する関係位置まで旋回可能と
されている。

第１の加工機械群３１および第２の加工機械群
４１においてそれぞれ一次加工されたワークＷ
１，Ｗ２は、前述した実施例と同様に、第１の加
工機械群３１の第１の加工セル３３と、第２の加
工機械群４１の第４の加工セル４３とを旋回対向
させることにより第１の加工機械群３１の第１の
加工セル３３に仮止め組付けされる。続いて第２
の加工セル３４に組立用工具、例えばボルト締め
工具が交換装着されて、２つのワークＷ１，Ｗ２
の締付け固定が行われるが、この際、第３の加工
セル３６に組立用部品、例えば締付用ボルトを収
納した工具を装着し、これを第１の加工セル３３
と第２の加工セル３４との間に侵入配置させれ
ば、第２の加工セル３４に装着される組立用工具
には組立用部品を内蔵させなくても、組立用部品
供給工具３５からの部品を用いて組付け固定作業
を行うことができる。したがつて本実施例によれ
ば、第２の加工セル３４に装着される組立用工具
の単純化を図ることができる。

第３図は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。本実施例においては、第１の加工機械群５１
および第２の加工機械群６１は、それぞれＴ字型
配置された３つの加工セルから構成されている。
すなわち、第１の加工機械群５１は、ワークチヤ
ツク用爪５２を備えた第１の加工セル５３、ワー
ク切削工具および組立用工具が交換装着可能な第
２の加工セル５４、組立用部品供給工具５５が装
着可能な第３の加工セル５６とから構成され、第
２の加工機械群６１も、ワークチヤツク用爪６２
を備えた第４の加工セル６３、ワーク切削工具お
よび組立用工具が交換装着可能な第５の加工セル
６４、組立用部品供給工具が装着可能な第６の加
工セル６６とから構成されている。そして、第１
の加工機械群の第１の加工セル５３および第２の
加工機械群の第４の加工セル６３とは、互いに相
対向する関係位置まで旋回可能とされている。

本実施例によれば、第２の加工機械群６１にお
いて一次加工されるワークＷ２に対し組立用の部
品を取付け、その後ワークＷ１と組付ける作業を
行うことができる。

また、本実施例の応用例として、第５の加工セ
ル６４にワークチヤツク機能を持たせ、第６の加
工セル６６にワーク切削工具および組立用工具を
交換装着可能とすれば、第４の加工セル６３にワ
ークＷ２を、第５の加工セル６４にワークＷ３を
把持させ、それぞれを第６の加工セル６６を用い
て切削加工し、続いてワークＷ２とＷ３を仮止め
し、これをワークＷ１に対し組付けることがで
き、これによりワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３を同時加
工することができる。

また、さらに本実施例の応用例として、第１の
加工機械群５１の第２の加工セル５４にもワーク
チヤツク機能を持たせ、第３の加工セル５６にワ
ーク切削工具および組立用工具を交換装着可能と
すれば、それぞれの加工機械群で２つのワークを
加工、仮組立てすることができ、最終的に４つの
ワークの自動組立、合せ加工を行うことができ
る。

本実施例の説明においては、２つの加工機械群
の組合せ例を示したが、さらに多くの群を組合せ
たものも可能である。このようにすれば、さらに
多くの種類のワークを組立て、合せ加工すること
ができる。また、１つの群内の加工セルの数とし
て、２および３の加工セルを用いて例を示した
が、この数を多くすれば、それぞれの加工セルの
機能が単純化されるので、用いられる工具類、機
能ユニツトは単純化され、また加工、組立作業の
フレキシビリテイを増大させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、複数の
ワークを一次加工し、これらを自動的に組立て固
定し、さらに合せ加工を行うことができる。これ
により、単一のワーク加工では得られない加工精
度を得ることができるとともに、合せ加工のため
の段取り作業等も不要で、加工効率の大幅な向上
を図ることができる。本発明による複合工作機械
は、工作機械の高精度３次元位置決め能力を利用
し、ワークの切削加工とともに、加工に必要なワ
ークの組立てを行うことのできる、いわゆる複合
生産システムにおいて用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ乃至Ｃは本発明の一実施例を示す概略
平面図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の
他の実施例を示す概略平面図である。 １１，３１，５１……第１の加工機械群、１３
……第１の加工セル、１４……第２の加工セル、
２１，４１，６１……第２の加工機械群、２３…
…第３の加工セル、２４……第４の加工セル、Ｗ
１，Ｗ２……ワーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２群以上隣接配置された、ワーク切削工具お
   よびワーク組立用工具が装着可能な加工セルとワ
   ークチヤツク機能を備えた加工セルとの組合せか
   らなる加工機械群と、 それぞれの加工機械群のうちの前記ワークチヤ
   ツク機能を備えた加工セルの少なくとも１つを、
   隣接する加工機械群の前記ワークチヤツク機能を
   備えた加工セルの少なくとも１つと相対向する位
   置に旋回させる旋回手段と、 それぞれの加工機械群のうちの前記ワークチヤ
   ツク機能を備えた加工セルの少なくとも１つを、
   隣接する加工機械群の前記ワークチヤツク機能を
   備えた加工セルの少なくとも１つの相接近する位
   置に移動させる移動手段と、 を備えてなる複合工作機械。