JPS64165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワーク加工装置において、被加工物
上の穿設位置に対する穿孔機のズレ、およびベー
スに対する穿孔機のズレを自動修正するものに関
する。

〔従来技術〕

ピアノの組立て作業において、フレームと一体
化されたピン板にチユーニングピンのピン打込み
孔を穿設し（ワーク加工）、この孔にチユーニン
グピンを打込む工程があり、ピアノ一台当り数百
個所におよぶピン打込み孔の穿設がすべてドリル
を装着した穿孔機を用いた手作業により行なわれ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、ピアノ一台当りにピン打込み
孔を数百個所穿設しなければならないことから、
ワーク加工工程時において、ピン打込み孔の形成
を自動化する、つまりNC制御されたロボツトハ
ンドなどに穿孔機を固定して連続的にピン打込み
孔を形成しようとする試みがあつた。しかしなが
ら、ピン打込み孔の形成を自動化する場合、前工
程での精度誤差により、フレームの透孔に埋め込
まれたブツシングボタンの中心に合わせてピン打
込み孔を正確にかつ連続的に形成してゆくことが
困難であり、自動化の妨げとなつていることか
ら、依然手作業で穿孔機を取り扱わなければなら
ないという不都合な点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した従来の不都合な点を考慮し
てなれたもので、伸屈と水平移動と上下動が自動
制御されたロボツトハンドなどにより水平方向に
かつ垂直方向に移動自在に支持されたベースと、
該ベース上に載置されたフローテイングベースに
支持され、前記ベースとフローテイングベースと
の間に注入された圧搾空気によりベース上を浮揚
して、被加工物上面のピン打込み孔位置に埋め込
まれたブツシングボタンの案内凹部に当接したド
リル先端が、案内凹部の中心位置に案内されるよ
うにスライド可能に設けられた穿孔機と、前記ベ
ースとフローテイングベースとを挿通するロツド
の下端に、前記ベースに係止するクランプリング
を設け、穿設時前記ロツドを引き上げてフローテ
イングベースをベースに圧接する係止機構と、前
記ベースに設けられたテーパー状の位置決め凹部
に対応して、略円錘状の頭部を有するスピンドル
ロツドを有し、穿設終了時スピンドルロツドを位
置決め凹部内に嵌挿して前記フローテイングベー
スを基準位置に位置決めする基準位置設定機構と
を具備してなることを特徴とするワーク加工装置
を提供して上記従来の不都合な点を解消するので
ある。

〔作用〕

本発明によれば、圧搾空気により浮揚状態にあ
る穿孔機が、該穿孔機のドリル先端を案内凹部に
対応させて降下し、ドリル先端が案内凹部に当接
して案内凹部の中心に案内され、穿孔機が案内凹
部の中心線上に位置した際に穿孔機をベースに固
定してピン打込み孔を穿設し、穿設後において穿
孔機をベース上の基準位置に自動的に位置決めす
るのである。

〔実施例〕

つぎに、本発明を第１図から第１１図に示す一
実施例に基づいて詳細に説明する。

図中１はワーク加工装置で、該ワーク加工装置
１は、第１図に示すように、ベース２と穿孔機３
とから構成してなるものである。前記ベース２
は、伸屈と水平移動と上下動が自動制御されたロ
ボツトハンド５の先端に取付けられ、該ロボツト
ハンド５により水平状態を維持しながら水平方向
にかつ垂直方向に移動自在に支持されており、ベ
ース２が被加工物上面に設定された複数個所に対
応して移動、停止するように、前記ロボツトハン
ド５はプログラムされている。

上記穿孔機３は、第１図に示すように、高周波
モータ３０とドリル３１とからなり、Ｌ字型状の
フローテイングベース４に支持され、フローテイ
ングベース４の円孔４０から下方に向けてドリル
３１を突出させている。そして前記フローテイン
グベース４は、ベース２上に載置されており、前
記円孔４０に対応する円孔２０から穿孔機３のド
リル３１がベース２下に突出している。

４１はベース側をテーパー状に開径した圧搾空
気の吹出口で、フローテイングベース４の所定個
所に複数個開口されており、第２図に示すよう
に、吹出口４１の上部に設けられた圧搾空気注入
ヘツド４２を介してチユーブから送り出された圧
搾空気がこの吹出口４１より、平滑に設けられた
フローテイングベース４の下面とベース２の上面
との間に注入されると、フローテイングベース４
とベース２との間に0.3mm程度の隙間が生じ、フ
ローテイングベース４とともに浮揚した穿孔機３
がスライド可能となるのである。

６は上記フローテイングベース４の左右両側に
設けられた係止機構で、該係止機構６は、第５図
に示すように、フローテイングベース４に固着さ
れたエアーシリンダー６０とエアーシリンダー６
０により上下動可能に支持されたロツド６１とロ
ツド６１の下端にビス止めされたクランプリング
６２とからなるものである。前記ロツド６１は、
エアーシリンダー６０下のフローテイングベース
４に設けられた円孔４３とベース２に設けられ大
径部２２と小径部２３とからなる係合孔２１とを
挿通し、前記クランプリング６２が係合孔２１の
段部に係止するように設けられている。

またフローテイングベース４が水平方向に若干
移動し得るように、前記係合孔２１の小径部２３
はロツド径より内径が大きく、大径部２２はクラ
ンプリング径より内径が大きく設けられている。

上記係止機構６の動作を説明すると、ベース２
の移動時においては、該係止機構６は作動せず、
ロツド６１が降下していてクランプリング６２と
係合孔２１の段部との間に0.3〜0.5mmの隙間が設
けられている（第３図参照）。圧搾空気の注入に
よる穿孔機の浮揚時においても、該係止機構は作
動しないが、前記クランプリング６２が係合孔２
１に係止しフローテイングベース４が上昇しすぎ
ないように設けている。なお前記クランプリング
６２は係止してはいるが、フローテイングベース
４を固定するものではなく、フローテイングベー
ス４のスライドが可能である（第４図参照）。係
止機構６は穿設時に作動するもので、エアーシリ
ンダー６０内の空気が吸引されると、クランプリ
ング６２を単に係止させていたロツド６１が上昇
し、フローテイングベース４をベース２に圧接し
て穿孔機３を固定するのである（第５図参照）。

７は円孔２０の左右側方に一対に設けられた基
準位置設定機構で、穿設終了後穿孔機をベースに
対して一定位置に位置決めするものである。基準
位置設定機構７は、第６図に示すように、フロー
テイングベース４に固着されたエアーシリンダー
７０と、エアーシリンダー７０により上下動可能
に支持されベース２に設けられたテーパー状の位
置決め凹部２４に対応して、略円錘状の頭部７２
を有するスピンドルロツド７１とからなるもので
ある。前記スピンドルロツド７１は、穿孔後、チ
ユーブにより圧搾空気がエアーシリンダー７０に
注入されると、エアーシリンダー７０下の円孔４
４を通して降下し、スピンドルロツド７１の頭部
７２が位置決め凹部２４内に嵌挿して前記フロー
テイングベース４を基準位置に位置決めすること
により、フローテイングベース４がスライドして
スピンドルロツド７１の中心と位置決め凹部２４
の中心とが一致し、フローテイングベース４が基
準位置（ベースの中心線と穿孔機の中心線とが一
致する位置）に位置決めされるのである。なお基
準位置設定機構７の作動時は、係止機構６は作動
しておらずフローテイングベース４のスライドは
可能である。

つぎに上記ワーク加工装置に基づいて、チユー
ニングピンのピン打込み孔の穿孔方法を説明す
る。

所定個所に複数個の透孔ｃを有したフレームａ
には、ピン板ｂが接合されており、フレームａの
透孔ｃに埋め込まれたブツシングボタンｄの中心
位置に案内凹部８が予め設けられている。そして
ロボツトハンド５が、位置決め固定されたブツシ
ングボタンｄの案内凹部８上にドリル先端３２が
対応するように、ベース２を停止および移動させ
る。このロボツトハンド５により、案内凹部８上
にベース２が位置し降下すると、圧搾空気の注入
により浮揚状態にある穿孔機３のドリル先端３２
が案内凹部８に当接する。そしてドリル先端３２
（穿孔機の中心を破線Ｂで示す）と案内凹部８の
中心位置（破線Ａで示す）とがズレている場合
は、穿孔機３が浮揚状態にあることから、ドリル
先端３２が案内凹部８の中心位置Ａに案内されて
穿孔機３がスライドし、ドリル先端３２とピン打
込み孔穿設位置とが一致する。

ここでドリル先端３２が案内凹部８に当接して
から中心位置Ａに案内されるまで時間を一定時間
として考え、ドリル先端３２が案内凹部８に当接
した際、ドリル先端３２と案内凹部８の中心位置
Ａとが一致している場合においても、例えば案内
凹部８上にベース２が位置し降下し始めてから所
定時間後に、またはドリル先端３２が当接してか
ら所定時間後に、係止機構６が作動するように設
けられており、穿孔機３をベース２に固定した状
態でピン打込み孔９が所定位置に穿設されるので
ある。

ピン打込み孔９が穿設されたのち穿孔機３が上
昇し、ドリル３１が離れると係止機構６の作動が
止まつてフローテイングベース４がスライド可能
となり、基準位置設定機構７が作動して穿孔機３
を基準位置に位置決めして、他のピン打込み孔穿
設位置へロボツトハンド５により穿孔機３が移動
するのである（第７図〜第１１図参照）。

なお穿設時において、制御本体がピン打込み孔
穿設位置として設定した位置（破線Ｃで示す）と
実際のピン打込み孔穿設位置、つまり案内凹部８
の中心位置ＡとのズレＤが、案内凹部８の中心位
置Ａから案内凹部８の上縁までの距離D′より小
さくなる精度で、ロボツトハンド５の制御が行な
われている。

〔発明の効果〕

したがつて、本発明によれば、圧搾空気により
穿孔機を浮揚させて水平方向にスライド可能に設
けているので、案内凹部でドリル先端を案内さ
せ、ロボツトハンドなどにおける制御本体がピン
打込み孔穿設位置として設定した位置と実際のピ
ン打込み孔穿設位置とのズレを修正でき、また係
止機構により穿孔機が固定されることから、硬質
な被加工物にも正確にかつ確実に穿孔できる。さ
らに穿孔後は基準位置設定機構により、常に穿孔
機がベース上の一定位置に位置決めされるので、
ロボツトハンドの制御精度を上げることなく、加
工精度を向上させることができ、よつて数百個所
におよぶピン打込み孔穿設の自動化が図れ、ワー
ク加工工程に人手を掛けることなく簡略にするこ
とができるなど、実用性にすぐれた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワーク加工装置の一実施
例を示す斜視図、第２図は第１図−線におけ
る吹出口の断面図、第３図から第５図は一実施例
にける係止機構を示すもので、第３図は非浮揚時
の不作動状態を示す説明図、第４図は浮揚時の不
作動状態を示す説明図、第５図は作動状態を示す
説明図、第６図は一実施例における基準位置設定
機構を示す説明図、第７図から第１０図はピン打
込み孔の穿設を示すもので、第７図は穿孔機の降
下時を示す図、第８図はドリル先端の移動時を示
す図、第９図は穿設時を示す図、第１０図は穿孔
機の上昇時を示す図、第１１図は穿孔機の位置決
め時を示す図である。 １……ワーク加工装置、２……ベース、３……
穿孔機、４……フローテイングベース、６……係
止機構、６０……エアーシリンダー、６１……ロ
ツド、６２……クランプリング、７……基準位置
設定機構、７０……エアーシリンダー、７１……
スピンドルロツド、８……案内凹部、９……ピン
打込み孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 伸屈と水平移動と上下動が自動制御されたロ
   ボツトハンドなどにより水平方向にかつ垂直方向
   に移動自在に支持されたベースと、該ベース上に
   載置されたフローテイングベースに支持され、前
   記ベースとフローテイングベースとの間に注入さ
   れた圧搾空気によりベース上を浮揚して、被加工
   物上面に予め設けられた案内凹部に当接したドリ
   ル先端が、案内凹部の中心位置に案内されるよう
   にスライド可能に設けられた穿孔機と、前記ベー
   スとフローテイングベースとを挿通するロツドの
   下端に、前記ベースに係止するクランプリングを
   設け、穿設時前記ロツドを引き上げてフローテイ
   ングベースをベースに圧接する係止機構と、前記
   ベースに設けられたテーパー状の位置決め凹部に
   対応して、略円錘状の頭部を有するスピンドルロ
   ツドを有し、穿設終了時スピンドルロツドを位置
   決め凹部内に嵌挿して前記フローテイングベース
   を基準位置に位置決めする基準位置設定機構とを
   具備してなることを特徴とするワーク加工装置。