JP2013123770A

JP2013123770A - 加工装置

Info

Publication number: JP2013123770A
Application number: JP2011273816A
Authority: JP
Inventors: Masao Higaki; 雅男檜垣; Suantoi Guen; スアントイグェン; Toshiyuki Isogai; 敏之磯貝; Kyogo Miyahara; 恭吾宮原; Kazuya Matsuhisa; 和也松久
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-06-24
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: JP5782373B2

Abstract

【課題】装置の小型化、加工効率の向上ができる加工装置を提供する。
【解決手段】第１の加工スペースと、第１の加工スペースを挟んで配置される第２、第３の加工スペースと、第１の加工スペースにおいてワークを加工する第１の加工ユニットと、第２、第３の加工スペース間を移動可能に構成され、当該加工スペースにおいてワークを加工する第２の加工ユニットと、第１、第２の加工スペース間を移動可能な第１のワーク保持具と、第１、第３の加工スペース間を移動可能な第２のワーク保持具と、第１、第２のワーク保持具のワークが第１の加工スペースで加工された後、第２又は第３の加工スペースに移動して加工されるように第１、第２のワーク保持具を制御するとともに、一方のワーク保持具が第１の加工スペースに配置されてワークが加工されているとき、他方のワーク保持具は第２又は第３の加工スペースに配置されてワークが加工される制御手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置に関する。

従来より、一つのワークに対して複数箇所の加工を行う加工装置が数多く提案されている。例えば、特許文献１には、複数の加工機械を用い、ワークに対して複数の加工を行う加工装置が開示されている。より詳細には、ワークテーブルに支持されたワークに対して、複数の加工機械が順次ワークに対応する作業位置に位置決めされ、ワークに対してそれぞれ加工を行う。そして、すべての加工が終了した後に、ワークがワークテーブルから移動し、次に加工されるワークがワークテーブルに搬送される。

特開２００９−２０２２７６号

しかしながら、上記の装置では、複数の加工機械及び複数のワークが一列に並んでいるため、装置が大型化するおそれがある。また、すべての加工が終了するまでワークが固定されるため、ワークの交換の効率が悪いという問題もあった。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、装置を小型化でき、さらに加工効率を向上することができる加工装置を提供することを目的とする。

本発明に係る加工装置は、第１の加工スペースと、前記第１の加工スペースを挟んで配置される第２及び第３の加工スペースと、前記第１の加工スペースにおいて、ワークを加工する第１の加工ユニットと、前記第２及び第３の加工スペースの間を移動可能に構成され、当該第２または第３の加工スペースにおいて、ワークを加工する第２の加工ユニットと、ワークを保持し、前記第１及び第２の加工スペースの間を移動可能な第１のワーク保持具と、ワークを保持し、前記第１及び第３の加工スペースの間を移動可能な第２のワーク保持具と、前記第１及び第２のワーク保持具が保持するワークが、前記第１の加工スペースでワークが加工された後、前記第２又は第３の加工スペースに移動してワークを加工するように、前記第１及び第２のワーク保持具の動作を制御するとともに、一方の前記ワーク保持具が前記第１の加工スペースに配置されてワークが加工されているとき、他方の前記ワーク保持具は前記第２または第３の加工スペースに配置されてワークが加工されるように制御する制御手段と、を備えている。

この構成によれば、第１の加工スペースの両側に第２及び第３の加工スペースを配置し、第１の加工スペースでは第１の加工ユニットによる加工が行われ、第２及び第３の加工スペースでは、第２の加工ユニットが両スペース間を往復動することにより加工が行われる。したがって、装置をコンパクトにすることができる。また、一方のワーク保持具が第１の加工スペースに配置されてワークが加工されているとき、他方のワーク保持具は第２または第３の加工スペースに配置されてワークが加工されるように制御されているため、２つのワークを同時に加工することができる。よって、加工時間を短縮することができ、加工効率を向上することができる。

上記加工装置は、ワークを供給するワーク供給ユニットをさらに設けることができる。そして、このワーク供給ユニットを、ワークの向きを決定するように構成し、この向きの決定されたワークを第１または第２ワーク保持具によって保持するように構成することができる。この構成によれば、ワーク供給ユニットにより、ワークの向きが決定され、その後、この向きでワーク保持具によりワークが保持された後は、加工が終了するまで、ワークがワーク保持具に保持される。そのため、加工の途中でワークの位相がずれるのを防止することができ、加工精度を向上することができる。

上記加工装置においては、第２及び第３の加工スペースで加工されたワークを回収するワーク搬送具をさらに設けることができる。すなわち、一つのワーク搬送具で、第２及び第３の加工スペースの間を移動してワークを回収するため、装置を小型化することができる。特に、本発明に係る加工装置では、第２及び第３の加工スペースのいずれか一方でワークの加工が行われるため、いずれか一方の加工スペースでワークの加工が完了するため、ワーク搬送具は一つで足りる。

上記ワーク搬送具は、ワーク供給ユニットにワークを供給するように構成してもよい。すなわち、一つのワーク搬送具が、ワーク供給ユニット、第２の加工スペース、及び第３の加工スペース、を移動するように構成することができる。

また、上記加工装置では、第１及び第２のワーク保持具に保持されたワークが、当該第１及び第２のワーク保持具の上下方向に移動の間に、第１の加工スペースで加工されるようにすることができる。本発明に係る加工装置では、第１の加工スペースの両側に第２及び第３の加工スペースが設けられているため、第１の加工スペースでは、ワークの両側への移動範囲に制限がある。そこで、第１の加工スペースでは、ワークが上下動する間に加工されるようにすれば、加工の効率を向上することができる。例えば、第１の加工ユニットに、ワークの下端部を加工する第１の加工具を設けると、上下動の間にワークの下端部を加工することができる。さらに、第１の加工ユニットに、第１の加工具よりも上方に配置され、ワークの側面からワークを加工する第２の加工具をさらに設けることもでき、これによって、ワークの上下動の間に２つの加工を効率的に行うことができる。

本発明に係る加工装置は、種々のワークの加工に適用できるが、例えば、円形状の基部と、当該基部上に形成される筒状の壁体と、当該壁体に対向するように形成される一対のピン穴とを有するピストンに対して適用することができる。この場合、第１の加工ユニットにおいて、ピストンの壁体が加工され、第２の加工ユニットにおいて、ピストンのピン穴が加工されるように構成することができる。

本発明に係る加工装置によれば、装置を小型化でき、さらに加工効率を向上することができる。

加工対象となるピストン（ａ）、及び加工後のピストン（ｂ）の斜視図である。本実施形態に係る加工装置の正面図である。図２の平面図である。図２の側面図である。第３加工具のエンドミルの側面図である。ワーク供給ユニットの平面図である。図６の断面図である。ワーク供給ユニットの動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。加工装置全体の動作説明図である。

以下、本発明に係る加工装置をエンジンのピストン（ワーク）の加工装置に適用した場合の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、加工対象となるピストン（ａ）、及び加工後のピストン（ｂ）の斜視図である。また、図２は本実施形態に係る加工装置の正面図、図３は図２の平面図、図４は図２の側面図である。以下では、説明の便宜のため、図２の上下方向を「上下」、左右方向を「左右」、図３の左右方向を「前後」とし、他の図面の説明においてもこの方向に基づいて説明を行う。

まず、本実施形態の加工装置の加工対象となるピストンについて、図１を参照しつつ説明する。図１（ａ）に示すように、加工対象となるピストンＷは、鋳物として形成され、円形状の基台Ｗ１と、この基台Ｗ１上に形成された短辺部Ｗ２１及び長辺部Ｗ２２からなる角部に丸みをつけた平面視長方形状の周壁体Ｗ２とを備えている。周壁体Ｗ２における一対の長辺部Ｗ２２には、ピン穴Ｗ３がそれぞれ形成されている。そして、上記加工装置において、このピストンには、複数の加工が施される。図１（ｂ）に示すように、まず、周壁体Ｗ２における短辺部Ｗ２１の外面を切削する粗加工Ｎが施されるとともに、短辺部Ｗ２１の上端の内面に切削加工Ｍが施される。また、周壁体Ｗ２の各短辺部Ｗ２１に、油穴Ｌが４つずつ形成される。なお、この油穴Ｌの数は４つに限定されるものではなく、必要に応じて増減してもよい。そして、ピン穴Ｗ３の内壁面には、粗加工が施されるとともに、内壁面に沿って環状のスナップ溝Ｓが形成される。さらに、ピン穴Ｗ３の内壁面には、サイドリリーフと称する円弧状の一対の凹部Ｒが形成される。

続いて、上記ピストンを加工する加工装置について、図２から図４を参照しつつ説明する。図２に示すように、この加工装置は、筐体の内部に配置された２つの保持具１、２と、２つの加工ユニット３，４とを有し、２つのワークＷを同時に加工可能となっている。図４に示すように、この筐体の内部には基台５が設けられ、その前部に第１加工ユニット３が配置されるとともに、後部に第２加工ユニット４が配置されている。第２加工ユニット４の上方には、ワークＷを保持して搬送するための２つのワーク保持具が配置されている。ここでは、図２の右側のものを第１ワーク保持具１、左側のものを第２ワーク保持具２と称することとする。また、第１加工ユニット３の前方で、筐体の外部にはワークＷを供給するワーク供給ユニットが配置されている。その他、筐体の外部には、ワークＷの供給、回収を行うためのワーク搬送具７が設けられている。以上のような各パーツの動作は、図示を省略する制御装置（制御手段）によって制御されている。以下、各パーツについて、詳細に説明する。

第１加工ユニット３は、基台５の左右方向の中央に配置される第１加工具３１と、この第１加工具３１を挟んで左右方向の両側に配置される一対の第２加工具３２とを備えている。この第１加工具３１及び第２加工具３２によってピストンＷが加工される位置が、第１加工スペースとなる。第１加工具３１は、基台５に支持されたモータ３１１と、このモータ３１１から上方へ延びる回転軸３１２とを備えており、回転軸３１２の上端には工具３１３が取り付けられている。この構成により、モータ３１１が駆動すると、工具３１３は、上記回転軸３１２周りに回転するようになっている。工具３１３は、上方に開口するカップ状に形成され、ピストンＷが収容されるように円形の開口が形成されている。そして、工具３１３の開口縁部には所定間隔をおいて径方向内方を向く第１カッタ３１３１が配置されている。この第１カッタ３１３１により、ピストンＷの短辺部Ｗ２１の外周面が切削され、粗加工される。また、工具３１３の内壁面の下端には、所定間隔をおいて径方向内方を向く第２カッタ３１３２が配置されている。この第２カッタ３１３２により、ピストンＷの短辺部Ｗ２１の上端の内壁面が切削加工される。

一対の第２加工具３２は、第１加工具３１のやや上方で、この第１加工具３１を挟むように配置されている。そして、各第２加工具３２は、基台５上で左右方向に延びるレール５１に沿って移動可能となっており、基台５の左右両側に配置されたモータ５２の駆動によって互いに近接離間するように構成されている。また、各第２加工具３２には、第１加工具３１側へ水平方向に延びるドリル３２１が設けられており、内蔵されるモータによって回転するようになっている。この構成により、両第２加工具３２が互いに近接することで、ピストンＷの各第２短辺部Ｗ２１に油穴Ｌを形成できるようになっている。

次に、第２加工ユニット４について説明する。第２加工ユニット４は、基台５の後部に配置された移動台４１と、この移動台４１上に配置された第３加工具４３及び第４加工具４４とを備えている。第３加工具４３は移動台４１の右側（図２の右側）に配置され、第４加工具４４は移動台４１の左側に配置されている。基台５の後部には、左右方向に延びるレール４２が配置されており、移動台４１はこのレール４２に沿って左右方向に移動可能となっている。移動台４１の移動は、基台５の左側に配置されているモータ５３を駆動することにより行われる。また、移動台４１の上面には、前後方向に延びるレール４５が配置されており、このレール４５に沿って第３及び第４加工具４３，４４は前後方向に移動可能となっている。この移動を行うモータ４６は、移動台４１の後部に配置されている。このように第２加工ユニット４は、基台５上を左右方向に移動するように構成されているが、第１加工具１１を挟んで右側の第２加工スペース、または左側の第３加工スペースのいずれかの位置でピストンＷを加工するようになっている。

次に、第３加工具４３について、図５も使用して説明する。図５は第３加工具４３のエンドミル４３１の側面図である。第３加工具４３は、前後方向に水平に延びる多段式のエンドミル４３１と、このエンドミル４３１を軸周りに回転させるモータとを備えており、モータは、第３加工具４３の筐体に内蔵されている。図５に示すように、このエンドミル４３１は、基端部４３１１から軸方向に延びる大径部４３１２と、この大径部４３１２の先端から軸方向に延びる小径部４３１３とを備えている。そして、小径部４３１３の先端に径方向外方に突出する第１カッタ４３１４が設けられ、大径部４３１２の先端に径方向外方に突出する第２カッタ４３１５が設けられている。また、大径部４３１２において、第２カッタ４３１５よりも基端部４３１１側には環状に突出する第３カッタ４３１６が設けられている。このような構成により、１つのエンドミル４３１で３種類の加工が可能となる。すなわち、第１カッタ４３１４は小径の穴の形成に用いられ、第２カッタ４３１５は大径の穴の形成などに用いられる。そして、第３カッタ４３１６は溝の形成などに用いられる。本実施形態におけるピストンＷの加工では、ピン穴Ｗ３の粗加工に第２カッタ４３１５が用いられ、サイドリリーフＲの加工に第１カッタ４３１４が用いられる。また、スナップ溝Ｓの加工に第３カッタ４３１６が用いられる。

次に、第４加工具４４について説明する。第４加工具４４は、中ぐり加工を行うための加工具であり、前後方向に水平に延びる棒状の工具ホルダ４４１と、この工具ホルダ４４１を軸周りに回転自在に支持する主軸４４２とを備えている。主軸４４２には第１モータが内蔵されており、工具ホルダ４４１を軸周りに回転させる。工具ホルダ４４１の先端には、径方向外方に突出するカッタ（図示省略）が取り付けられている。また、主軸４４２の内部には、軸方向に延びる棒状部材（図示省略）が挿入されており、この棒状部材によって主軸４４２の後端に設けられた第２モータ４４３と、工具ホルダ４４１とを連結している。そして、第２モータ４４３を駆動すると、工具ホルダ４４１が軸方向に引っ張られつつ、径方向に若干傾斜するように構成されている。こうして、工具ホルダ４４１は径方向に傾斜しつつ回転することで、中ぐり加工や、穴の仕上げ加工を行うことができる。このとき、工具ホルダ４４１の傾斜角度を調整することで、例えば、非円形の穴を形成することもできる。なお、このような中ぐり加工が可能な装置としては、例えば、特開２０１１−１７３２１４号に記載の構成を使用することができる。

次に、ピストンＷを保持する保持具について説明する。第２加工ユニット４の上方には、鉛直方向に延びる支持板５４が配置されており、この支持板５４の前面には水平方向に延びる一対のレール５４１が取り付けられている。そして、支持板５４の前面には、レール５４１に沿って左右方向に移動可能な第１ワーク保持具１及び第２ワーク保持具２が取り付けられている。各ワーク保持具１，２は、支持板５４の端部に取り付けられたモータ５５，５６により、独立して左右方向に移動可能となっている。なお、両ワーク保持具１，２は、同一構成であるため、ここでは第１ワーク保持具１について説明し、第２ワーク保持具２の説明は省略する。第１ワーク保持具１は、レール５４１に取り付けられる移動板１１と、この移動板１１に沿って上下方向に移動可能な主軸台１２とを備えている。移動板１１には、上下方向に延びるレール１１１が取り付けられており、このレール１１１に主軸台１２が移動可能に取り付けられている。そして、移動板１１の上端部には、モータ１３が取り付けられており、このモータ１３が駆動することで、主軸台１２がレール１１１に沿って上下方向に移動する。主軸台１２には、主軸１４が取り付けられており、主軸台１２とともに、上下方向に移動可能となっている。そして、主軸１４の下端部には、ピストンＷを保持する固定部材１５が取り付けられており、この固定部材１５は、ピストンＷの基台Ｗ１が当接する平坦面と、その周囲でピストンＷを側方から挟持するチャックとを備えている。そして、固定部材１５は、主軸１４に対して、上下方向に延びる主軸１４の軸周りに回転可能となっている。固定部材１５を回転するためのモータ１６は、主軸１４の上端部に配置されている。このように構成された第１ワーク保持具１は、支持板５４の中央から右側に至る領域で、左右方向、上下方向に移動可能となっている。そして、同様に構成された第２ワーク保持具２は、支持板５４の中央から左側に至る領域で、左右方向、上下方向に移動可能となっている。

続いて、ピストンＷを供給するワーク供給ユニット６について、図６及び図７も参照しつつ説明する。図６はワーク供給ユニットの平面図、図７は図６の断面図である。ワーク供給ユニット６は、ピストンＷを筐体の内部に搬送するためのものであり、筐体の外部でワーク搬送具７によってピストンＷを受け取り、受け取ったピストンＷを筐体内部の第１加工スペースに供給する。具体的な構造は、以下の通りである。図６及び図７に示すように、このワーク供給ユニット６は、基台６１と、その前方に配置されたシリンダ６２とを備えている。また、基台は、前後方向に延びる一対のレール６０上に配置されており、シリンダ６２が伸縮することで、基台６１は、レール６０に沿って前後方向に移動するようになっている。基台６１の上面には、複数のバネ６１１を介してワーク支持台６３がフローティング状に配置されている。このワーク支持台６３は、平面視矩形状に形成されており、その上面の中央には、前後方向に並ぶ３つのピンが配置されている。中央のピンは、基準ピン６３１であり、ワーク支持台６３に固定されている。そして、その前後に配置されるピンは、バネによって上下動可能な調整ピン６３２，６３３となっている。初期位置では、基準ピン６３１の上端が、他の調整ピン６３２，６３３の上端よりもやや低くなっている。また、ワーク支持台６３の周縁には、４つの位置決めピン６３４がワーク支持台の四隅に配置されており、これら４つの位置決めピン６３４は、ピストンＷがワーク支持台６３上に配置されたときに、ピストンＷの周壁体Ｗ２の周囲に配置される。これにより、ピストンＷのおおよその位置決めがなされる。

また、基台６１上には、ワーク支持台６３よりも前方に、可動台６４が配置されている。この可動台６４は、球状の支持部材６４１と、この支持部材６４１よりも後方に配置されたバネ６４２とによって、基台６１上に支持されている。これにより、可動台６４は、支持部材６４１を軸として、基台６１上で上下動可能となっており、さらに支持部材６４１が球状であることから左右方向にも移動可能となっている。そして、この可動台６４上には、ピストンＷの長辺部Ｗ２２を左右方向から挟む一対の挟持部材６４３が配置されている。また、可動台６４上には、挟持部材６４３を互いに近接離間させるためのシリンダ６４４が配置されている。以上のような構成により、可動台６４は、挟持部材６４３によってピストンＷを挟んだ状態で、上下左右に移動できるようになっている。なお、シリンダ６２によって基台６１が筐体の内部に移動したとき、ワーク支持台６３は第１加工具３１よりも上方に配置されるようになっている。

次に、ワーク搬送具７について説明する。ワーク搬送具７は、ロボットアームによって構成されており、図示を省略するワーク待機位置にあるピストンＷを、筐体の外部に配置されているワーク供給ユニット６のワーク支持台６３まで搬送する。さらに、第２または第３加工スペースにおいて、加工後のピストンＷをワーク保持具１、２から受け取り、図示を省略するワーク回収位置にピストンＷを配置する。本実施形態では、一つのワーク搬送具７が、ワーク供給ユニット６、第２加工スペース、及び第３加工スペースを順に移動しながら、ピストンＷの供給と回収を行うようになっている。なお、上記説明において、移動板１１などが、レール５４１上を移動するための構成は、公知の手段を用いることができ、例えば、ボールねじとナットを用いることで、実現可能である。

次に、上記のように構成された加工装置の動作について説明する。図８はワーク供給ユニットの動作説明図、図９〜図２２は加工装置全体の動作説明図である。まず、ワーク待機位置にある加工前のピストンＷをワーク搬送具７によって、ワーク供給ユニット６のワーク支持台６３まで搬送する。このとき、ピストンＷは、基台Ｗ１が上側を向くようにワーク支持台６３に配置される。すなわち、基準ピン６３１及び調整ピン６３２，６３３が周壁体Ｗ２の内部に挿入されて、基台Ｗ１に当接するとともに、４つの位置決めピン６３４は周壁体Ｗ２の四隅に配置される。こうして、おおよその位置決めが行われる。この状態で、シリンダ６４４を駆動して挟持部材６４３を近接させ、ピストンＷの長辺部Ｗ２２を両側から挟む。これにより、ピストンＷの長辺部Ｗ２２が前後方向に延びるように、ピストンＷの垂直軸周りの位置決めがなされる。続いて、図８に示すように、シリンダ６２を駆動させ、基台６１を可動台６４とともに、筐体の内部に移動させる。

続いて、図９に示すように、基台５の右側に位置する第１ワーク保持具１が中央側に移動し、主軸１４がワーク供給ユニット６の上方に配置されるように位置決めする。これに続いて、図１０に示すように、主軸１４が下降し、固定部材１５の平坦面によってピストンＷの基台Ｗ１を上方から押圧する。これにより、ワーク支持台６３は、挟持部材６４３及び可動台６４とともに、下方に押し込まれる。そして、これらが十分に押し込まれたとき、基準ピン６３１の上端の高さが基台６１に対して一定になるため、ピストンＷの垂直方向の高さが位置決めされる。このとき、固定部材１５の平坦面は、水平であるため、ピストンＷも基台Ｗ１が水平となるように調整される。こうしてピストンＷの垂直軸周り、及び水平軸周りの位置決めが完了すると、チャックによってピストンＷを保持する。この状態で、第１ワーク保持具１は上方に移動してピストンＷがワーク供給ユニット６から離脱した後、ワーク供給ユニット６は、前方に移動し、筐体から退出する。退出したワーク供給ユニット６には、ワーク搬送具７によって次のピストンＷが配置され、上述したのと同様の方法で、垂直軸周りの位置決めがなされる。

次に、第１加工具３１の工具３１３を回転させ、第１ワーク保持具１を下降させる。これにより、図１１に示すように、ピストンＷの下降に伴って、ピストンＷの短辺部Ｗ２１の外周面が第１カッタ３１３１によって粗加工されていく。そして、ピストンＷが工具内部の下端面まで下降すると、第２カッタ３１３２によって短辺部Ｗ２１の下端部が切削される。こうして、短辺部Ｗ２１の加工が完了すると、第１ワーク保持具１は、第２加工具３２の位置まで上昇する。続いて、図１２に示すように、両第２加工具３２のドリル３２１を回転させつつ、ピストンＷに近接させ、各短辺部Ｗ２１に油穴Ｌをそれぞれ形成する。一対の油穴Ｌが形成されると、両第２加工具３２をピストンＷから離間させる。そして、第１ワーク保持具１は、ピストンＷを所定の角度だけ垂直軸周りに回転させ、油穴Ｌの形成位置を位置決めする。これに続いて、第２加工具３２を近接させ、さらに２個の油穴Ｌを形成する。これを繰り返し、図１（ｂ）に示すように、各短辺部Ｗ２１に任意の数（この実施形態では４個）の油穴Ｌを形成する。

こうして、油穴Ｌが形成されているとき、図１３に示すように、第２加工ユニット４を第２加工スペースに移動させる。そして、すべての油穴Ｌの形成が完了すると、図１４に示すように、第１ワーク保持具１を上昇させた後、さらに右側に移動させて、ピストンＷを第２加工スペースに移動する。これと平行して、ワーク供給ユニット６が筐体の内部に進入し、ピストンＷを第１加工スペースに配置する。続いて、図１５に示すように、第２ワーク保持具２が中央に移動した後、主軸２４を下降させ、上述したのと同様の方法で、ワーク供給ユニット６上のピストンＷを保持する。そして、ワーク供給ユニット６が退出した後、第２ワーク保持具２の主軸２４を下降し、図１６に示すように、第１加工具３１でピストンＷを加工する。

このとき、第２加工スペースに移動した第１ワーク保持具１のピストンＷに対しては、第２加工ユニット４の第３加工具４３によって加工を行う。まず、ピストンＷを垂直軸周りに回転させ、一方のピン穴Ｗ３が第３加工具４３と対向するように位置決めする。そして、第３加工具４３のエンドミル４３１を回転させながら前進させ、エンドミル４３１の第２カッタ４３１５でピン穴Ｗ３の内壁面を粗加工する。次に、エンドミル４３１を後退させ、サイドリリーフＲの加工を行えるように、第１ワーク保持具１を移動して、ピストンＷの位置決めをする。そして、エンドミル４３１を再び前進させ、第１カッタ４３１４によりピン穴Ｗ３の内壁面にサイドリリーフ用の凹部Ｒを形成する。凹部Ｒの加工を２箇所行った後、エンドミル４３１を後退させ、スナップ溝Ｓの加工を行えるように、ピストンＷの位置決めをする。そして、エンドミル４３１を前進させ、第３カッタ４３１６でピン穴Ｗ３の内壁面にスナップ溝Ｓの加工を行う。このとき、第３カッタ４３１６がピン穴Ｗ３の内周面に沿って移動するように、第１ワーク保持具１を上下左右に移動させる。こうして、３種類の加工が完了すると、第１ワーク保持具１は、ピストンＷを垂直軸周りに回転させ、もう一方のピン穴Ｗ３が第３加工具４３と対向するように位置決めする。そして、上述したのと同様に、３種類の加工を施す。

続いて、図１７に示すように、第１ワーク保持具１を左側に移動し、一方のピン穴Ｗ３が第４加工具４４と対向するように位置決めする。そして、第４加工具４４の工具ホルダ４４１を回転させながら、前進させ、ピン穴Ｗ３の仕上げ加工を行う。このとき、工具ホルダ４４１の傾斜は適宜調整しながら、工具ホルダ４４１を前進させる。一方、第２ワーク保持具２は、第１加工具３１でのピストンＷの加工完了後、ピストンＷを上昇させ、第２加工具３２に対して位置決めを行う。そして、上述したのと同様に、第２加工具３２によって油穴Ｌの加工を行う。

こうして、第１ワーク保持具１のピストンＷの第４加工具４４での加工が完了すると、図１８に示すように、第２加工ユニット４は左側の第３加工スペースに移動する。これと同時に、第２ワーク保持具２は、ピストンＷを保持した状態で第１加工スペースから第３加工スペースに移動する。一方、第１ワーク保持具１へは、図示を省略するが、ワーク搬送具７が近接して加工後のピストンＷを受け取り、このピストンＷを筐体外部のワーク回収スペースまで搬送する。

次に、図１９に示すように、ワーク供給ユニット６がピストンＷを第１ワーク加工スペースに搬送し、第１ワーク保持具１がこのピストンＷを受け取りに、第１ワーク加工スペースに移動する。一方、第２ワーク保持具２のピストンＷは、第３加工スペースにおいて、第３加工具４３により加工が行われる。すなわち、第２加工スペースで第１ワーク保持具１のピストンＷが加工されたのと同様に、ピン穴Ｗ３の加工が行われる。このピン穴Ｗ３の加工が行われているときに、第１加工スペースでは、図２０に示すように、第１ワーク保持具１のピストンＷが第１加工具３１で加工される。そして、第１加工具３１でのピストンＷの加工が完了すると、第１ワーク保持具１は、ピストンＷを上昇させ、図２１に示すように、第２加工具３２でピストンＷを加工させる。一方、第２ワーク保持具２は、第３加工具４３での３種類の加工後、左側に移動し、第４加工具４４でピストンＷの仕上げ加工を行う。こうして、第４加工具４４での加工が完了すると、図２２に示すように、第２加工ユニット４は、第２加工スペースに移動する。そして、第２ワーク保持具２に対しては、ワーク搬送具７が近接してピストンＷを受け取り、ワーク回収スペースにピストンＷを搬送する。このとき、第１ワーク保持具１は、第２加工具３２でのピストンＷの加工を行い、加工が完了すると、第２加工スペースに移動する。以上の工程を繰り返しながら、ピストンＷが順に加工をされていく。

以上のように、本実施形態によれば、第１加工スペースの両側に第２及び第３加工スペースを配置し、第１加工スペースでは第１加工ユニット３による加工が行われ、第２及び第３加工スペースでは、第２加工ユニット４が両スペース間を往復動することにより加工が行われる。したがって、装置をコンパクトにすることができる。また、一方のワーク保持具１が第１の加工スペースに配置されてピストンＷが加工されているとき、他方のワーク保持具２は第２または第３の加工スペースに配置されてピストンＷが加工されるように制御されているため、２つのピストンＷを同時に加工することができる。よって、加工時間を短縮することができ、加工効率を向上することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第１加工スペースでは、第１加工具３１及び第２加工具３２を用いて、ピストンＷの加工を行っているが、これ以外の工具を用いてピストンＷを加工することもでき、また、１または３以上の加工具を用いることもできる。また、第２加工ユニット４においても上記のような第３加工具４３及び第４加工具４４に限定されず、他の工具を用いることもできる。例えば、１つの加工具を第２加工ユニット４に設けてもよいし、３以上の加工具を設けることもできる。

また、上記実施形態では、ワーク供給ユニット７によってワークを供給し、且つワークの向きを決定しているが、ワークの向きを予め固定できるようなものであれば、特には限定されない。

また、上記実施形態では、ピストンの加工について説明したが、本発明の加工装置は、これ以外のワークに対しても当然に適用することができる。

１第１ワーク保持具
２第２ワーク保持具
３第１加工ユニット
３１第１加工具
３２第２加工具
４第２加工ユニット
６ワーク供給ユニット
７ワーク搬送具
Ｗピストン（ワーク）
Ｗ１基台
Ｗ２壁体

Claims

第１の加工スペースと、
前記第１の加工スペースを挟んで配置される第２及び第３の加工スペースと、
前記第１の加工スペースにおいて、ワークを加工する第１の加工ユニットと、
前記第２及び第３の加工スペースの間を移動可能に構成され、当該第２または第３の加工スペースにおいて、ワークを加工する第２の加工ユニットと、
ワークを保持し、前記第１及び第２の加工スペースの間を移動可能な第１のワーク保持具と、
ワークを保持し、前記第１及び第３の加工スペースの間を移動可能な第２のワーク保持具と、
前記第１及び第２のワーク保持具が保持するワークが、前記第１の加工スペースでワークが加工された後、前記第２又は第３の加工スペースに移動してワークを加工するように、前記第１及び第２のワーク保持具の動作を制御するとともに、一方の前記ワーク保持具が前記第１の加工スペースに配置されてワークが加工されているとき、他方の前記ワーク保持具は前記第２または第３の加工スペースに配置されてワークが加工されるように制御する制御手段と、
を備えている、加工装置。
ワークを供給するワーク供給ユニットをさらに備え、
当該ワーク供給ユニットは、ワークの向きを決定するように構成され、当該向きの決定されたワークが前記第１または第２ワーク保持具によって保持される、請求項１に記載の加工装置。
前記第２及び第３の加工スペースで加工されたワークを回収するワーク搬送具をさらに備えている、請求項１または２に記載の加工装置。
前記ワーク搬送具は、前記ワーク供給ユニットにワークを供給する、請求項３に記載の加工装置。
前記第１及び第２のワーク保持具に保持されたワークは、当該第１及び第２のワーク保持具が上下方向に移動する間に、前記第１の加工スペースで加工される、請求項１から４のいずれかに記載の加工装置。
前記第１の加工ユニットは、ワークの下端部を加工する第１の加工具を備えている、請求項１から５のいずれかに記載の加工装置。
前記第１の加工ユニットは、前記第１の加工具よりも上方に配置され、ワークの側面からワークを加工する第２の加工具をさらに備えている、請求項６に記載の加工装置。
前記ワークは、円形状の基台と、当該基部上に形成される筒状の壁体と、当該壁体に対向するように形成される一対のピン穴とを有するピストンであり、
前記第１の加工ユニットにおいて、前記ピストンの壁体が加工され、前記第２の加工ユニットにおいて、前記ピストンのピン穴が加工される、請求項１から７のいずれかに記載の加工装置。