JPH0146264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クランクシヤフトのような軸物部品
に穿孔け加工等を行なう軸物部品加工システムの
チヤツクスリツプ検知装置に関する。

（従来の技術） 近時、クランクシヤフトのような軸物部品への
加工は、中種中量ラインで行なわれるケースが
多々ある。尚、この中種中量ラインとは、種々異
なつた寸法のワークに対する加工を一手に担う加
工ラインのことである。

ところで、この中種中量ラインにおける、例え
ばクランクシヤフトのジヤーナル部ピン部への油
孔等の孔穿け加工は、これをロボツト、NC専用
機等の自動工作機械が行なうため、このクランク
シヤフトをクランプ治具により保持して該工作機
械に対し位置固定した状態で行ない、加工精度を
確保するようにしている。

このクランプ治具としては、クランクシヤフト
をその両端部側から押えて該クランクシヤフトの
軸線方向の位置を固定する押え部材と、該クラン
クシヤフトの少なくとも一端部をつかんで該クラ
ンクシヤフトの回転方向の各部の位置を固定する
チヤツクとを備える構成のものが用いられる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、チヤツクによるクランクシヤフ
トのつかみ力は、該クランクシヤフトに極力傷付
けないことが要求されることから、その分つかみ
力を弱めなければならないため、工作機械の推力
等によりそのつかみ部分においてチヤツクとクラ
ンクシヤフトとの間に相対すべりを起す（チヤツ
クスリツプを起す）場合があり、この場合にはク
ランクシヤフトの各部の回転方向位置がずれその
まま加工されて加工精度の悪化したものが後工程
に流れ、その後工程における工作機械の損傷等を
惹起するという問題がある。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、加工不良品の後
工程への流出防止化を図つた軸物部品加工システ
ムのチヤツクスリツプ検知装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） そのため本発明は以下の構成を有している。

すなわち、 加工時に被加工物である軸物部品の一部をチヤ
ツクによりつかんで該軸物部品の各部の回転方向
位置を固定するクランプ治具を備えた軸物部品加
工システムにおいて、 前記軸物部品の偏心部位に当接可能であつて、
その当接時に該偏心部位挟むようにされた少なく
とも一対の回動アームを備えたアーム機構と、 該一対のアームを同期させて回動させるアーム
駆動機構と、 前記複数の回動アームのうち少なくとも一つの
回動角度を検知する回動角度検知器と、 前記複数のアームを前記軸物部品の加工前及び
加工後に前記偏心部位に当接させるべく前記アー
ム駆動機構を制御するとともに、その各当接時に
おける前記回動角度検知機からのデータを取込む
手段と、 前記各当接時におけるデータを比較する比較手
段と、 からなる軸物部品加工システムのチヤツクスリツ
プ検知装置である。

（発明の作用） かかる構成において、まず軸物部品の偏心部位
は該軸物部品の回転により該軸物部品の軸線周り
を変移動する。そして、回動アームの回動角度は
該偏心部位の位置に応じて変ることとなる。した
がつて、チヤツクスリツプが生じていなければ、
偏心部位の位置に変化がないことから、回動角度
検出器からのデータも変化がなく、一方チヤツク
スリツプが生じておれば、偏心部位の位置に変化
があることから、回動角度検出器からのデータに
も変化があることとなるので、加工前後における
データを比較すればチヤツクスリツプを検知する
ことができることとなる。

また、軸物部品の偏心部位は、同期して回動す
る一対の回動アームによりその加工前に挟むよう
にしたことから、軸物部品を該回動アームからの
動力によつて回転させることができるので、軸物
部品各部の回転方向の位置決めに利用することが
でき、かつ該一対の回動アーム間の中心位置はそ
の回動角度に左右されずに一定となるので、様々
な寸法の軸物部品に対応することができることと
なる。

（実施例） 以下本発明をクランクシヤフトに油孔穿け加工
システムに適用した一実施例を図面に基いて説明
する。

第１図及び第２図において、１は基台であり、
この基台１上には、受け台２，３と作動機構４と
クランプ治具を構成する押付けピン５，５及びチ
ヤツク６とが設置されている。

受け台２，３上にはワークＷが載せられるよう
になつており、受け台２は、基台１上に立設され
た起立壁７の段部８上に載置固定されており、受
け台３は基台１上に柱状となつて立設されている
ものである。

作動機構４は固定部９と可動部１０とからな
り、固定部９は、基台１上に凸設された取付け台
１１上に固定されており、可動部１０は、この固
定部９に対して軸線方向に往復動するとともに、
軸線周り方向に正逆回転する。また、この作動機
構４は位置割出し機構を内蔵しており、可動部１
０の軸線方向の移動ストローク及び軸線周り方向
の回転角度を所定量にコントロールすることがで
きる。可動部１０は起立壁７と間隔を対向するよ
うにされており、受け台２，３は、その起立壁７
の対向面１２と可動部１０の対向面１３との間に
位置するようにされている。

押付けピン５，５はワークＷの各端部に押付け
られ該ワークＷの軸線方向の位置を固定する役割
を果たすものであり、一方の押付けピン５は起立
壁７の対向面１２に固定され受け台２，３上のワ
ークＷの一端部に対向するようにされており、他
方の押付けピン５は可動部１０の対向面１３に固
定され受け台２，３上のワークＷの他端部に対向
するようにされていて、作動機構４を作動させて
可動部１０を起立壁７側に移動させることによ
り、両押付けピン５，５はワークＷの各端部に押
付けられるようになつている。

チヤツク６は、可動部１０の対向面１３に取付
けられ、ワークＷの他端部をつかんで該ワークＷ
の各部の回転方向位置を固定するものとなつてい
る。１４は、このチヤツク６の本体であり、チヤ
ツク１４は、この本体１４に、同期して動く３つ
のチヤツク爪１５，１５，１５をその周方向等間
隔に保持する連動３つ爪チヤツク構成のものであ
る。

１６はアーム機構、１７はアーム駆動機構、１
８は回動角度検出器、１９は制御装置であり、こ
れらの要素１６〜１９が本発明に係るチヤツクス
リツプ検知装置を構成している。

アーム機構１６は、第３図及び第４図にも示す
ように、一対の回動アーム２０，２０と一対の回
転支軸２１，２１とから慨略構成されている。回
動アーム２０，２０ははそれぞれ各回転支軸２１
に固着されているものであり、各回転支軸２１，
２１は基台１の起立壁７にベアリング２２，２２
によつて回転可能に支持されているものであつ
て、これにより各アーム２０は回動可能とされて
いるものである。各アーム２０はその回動により
自由端部がワークＷの偏心部位（ここでは、クラ
ンクピン）Ｗに当接可能に臨んでいる。

アーム駆動機構１７は、一対のピニオン歯車２
３，２３とラツク２４とシリンダ装置２５とから
構成されている。各ピニオン歯車２３はそれぞれ
各回転支軸２１に固定されており、その歯部が互
いに間隔をあけて対向するようにされている。ラ
ツク２４はこれらのピニオン歯車２３，２３間に
配置されており、各ピニオン歯車２３に対向する
側の面にラツク部２６が形成されていて、一方の
ラツク部２６は一方のピニオン歯車２３に歯合
し、他方のラツク部２６は他方のピニオン歯車２
３に歯合するようにされ、ラツク２４が往復動す
ることにより、一対の回動アーム２０，２０が同
期して回動するようになつている。これにより、
両回動アーム２０，２０間の中心位置はずれるこ
とがないようにされている。なお、一対のピニオ
ン歯車２３，２３を互いに噛合せ、そのいずれか
一方のラツク２４を噛合せる様に構成してもよ
い。２７はシリンダ装置２５のシリンダ、２８は
同ピストンロツドであつて、ラツク２４は、この
ピストンロツド２８の一部を構成するようになつ
ていて、このシリンダ装置２５の動力により往復
駆動されるようになつており、その動力をもつ
て、回動アーム２０，２０は、ワークＷがチヤツ
ク６によりつかまれていないときには偏心部位Ｗ
を通じて該ワークＷを回動させることができ、逆
にワークＷがチヤツク６によりつかまれていると
きには該ワークＷを回動させることができず偏心
部位Ｗに当るまで回動して止るようにされてい
る。すなわち、ここで、一対の回動アーム２０の
偏心部位Ｗに近ずく方向（図中矢印Ｃ方向）の回
動を正転、その逆方向（図中矢印Ｄ方向）の回動
を反転と定義すると、後述するように一対の回動
アーム２０，２０はワークＷの加工前においてチ
ヤツク６によつてつかまれる前及びワークＷの加
工後においてチヤツク６によるつかみ動作が解除
される前の２回に渡り正転される。まず１回目の
正転時においては、両回動アーム２０，２０が偏
心部位Ｗに当接するまで回動するもので、つまり
一方の回動アーム２０が他方の回動アーム２０よ
りも早期に偏心部位Ｗに当接した場合にはこれを
押しワークＷを回転させつつ回動し、第３図に示
すように、両回動アーム２０，２０間の中心位置
と偏心部位Ｗの中心とが合致したところで他方の
回動アーム２０も偏心部位Ｗ当接して両回動アー
ム２０，２０の回動が止まるようになつており、
ワークＷの各部の回転方向の位置決めがなされる
とともに、両回動アーム２０、２０間の中心位置
はその回動角度によつては変わらないことから、
種々異なる寸法のワークに対応して回転方向の位
置決めをすることができることとなる。次に、２
回目の正転時においては、少なくとも一方の回動
アーム２０が偏心部位Ｗに当接するまで両回動ア
ーム２０、２０は回動するもので、つまり、一方
の回動アーム２０が偏心部位Ｗに当接するまで両
回動アーム２０，２０は回動するもので、つま
り、一方の回動アーム２０が偏心部位Ｗに当接し
て停止すると他方の回動アーム２０も偏心部位Ｗ
に当接していなくとも停止する。この場合、１回
目の正転時における回動角度と当該２回目の回動
角度との間に第４図に示すように符合Ｍで示すだ
けの差を見出すことができることとなるのであ
る。各回動アーム２０の偏心部位Ｗに当接する自
由端部にはワークＷよりも軟質のスペーサ３３が
固着されており、このスペーサ３３によつてワー
クＷを傷付けないようにされているものである。

回動角度検出機１８はロータリエンコーダから
なり、２９はそのボデイ、３０は回転入力軸であ
る。ボデイ２９は起立壁７の対向面１３とは反対
側の面にブラケツト３１を介して固着されてい
る。回転入力軸３０は連結具３２を介して一方の
回転支軸２１に連結されており、一方の回動アー
ム２０の回動角度を検出するようにされている。
この回転角度検出器１８の出力信号は制御装置１
９に入力されるようになつている。

制御装置１９は一対の回動アーム２０，２０を
上記した２回正転させるようにアーム駆動機構１
７を制御し、かつその各正転時における回転角度
検出器１８の出力信号から回動角度データを取込
み、しかもその各正転時における回動角度データ
を互いに比較する機能を有するもので、第５図に
示すものはその制御フローであつて、その他に当
該加工システム全体の制御を司る。

次に、当該加工システムにおけるサイクルにつ
いて、第５図をも参照しつつ説明する。

ワークＷは、まず受け台２，３上に載せられ、
次いで作動機構４が作動し、押付けピン５，５が
各端部に押付けられて軸線方向に位置決めされ、
該軸線方向の位置が固定される。続いて、一対の
回動アーム２０，２０が正転し、ワークＷは、そ
の各部の回転方向位置が決められるとともに、こ
の正転時における回動アーム２０の回動角度デー
タＸが取込まれ一旦メモリに格納される。

このメモリへの格納まで完了すると、チヤツク
６が作動してワークＷはその端部が掴まれその各
部の回転方向位置が固定され、次いで回動アーム
２０，２０が反転されて工作機械の作業空間から
取除かれ、この工作機械により孔Ｈ，Ｈ，…の一
端側半分が加工されたのち、作動機構４により
180度回転され、他端側半分が加工されて貫通さ
れ、孔Ｈ，Ｈ，…の穿孔が完了する。

孔Ｈ，Ｈ，…の穿孔が完了すると、回動アーム
２０，２０が再び正転され、そのときの回動角度
データＹが取込まれるとともに、回動角度データ
Ｘが呼出される。

そして、まず回動角度データＸ，Ｙが同じ値で
あるか否かが判定される。ここで、同じであると
判定された場合には、クランプ治具がアンクラン
プ動作を行ない、ワークＷが次工程に送られて１
サイクルが終了し、一方、異なると判定された場
合には、その回動角度データＸ、Ｙの差が許容値
内であるか否かが判定される。ここにおいて、許
容範囲内であると判定された場合には、前回の同
じであると判定された場合と同様に、クランプ治
具がアンクランプ動作を行ない、ワークＷが次工
程に送られて１サイクルが終了する。許容範囲内
ではないと判定された場合には制御盤等に付設の
異常表示ランプ等により加工不良として表示し、
サイクルを中断して、ワークＷを次工程に送らな
いようにする。

以上実施例について詳細に説明したが、本発明
は以下の概念をも含むものである。

(1) 適用可能な軸物部品への加工システムとして
は、クランクシヤフトの孔穿け加工システムの
他、軸物部品へのキー溝加工システム、偏心部
位を有する軸物部品を製造する加工システムな
どが挙げられる。

(2) 回動アームは、軸物部品の回転方向位置位置
決め及びチヤツクスリツプ検知のためのそれぞ
れ専用のものを設けても良い。

(3) 回動角度検出器としては、ロータリエンコー
ダの他、回転角度検出機やリニヤスケール等を
用いることができる。なお、リニヤスケールを
用いる場合には、アーム駆動機構１７の直線運
動する部分、即ち、ラツク２４あるいはシリン
ダ装置２５におけるピストンロツド２８の直線
移動量を検出することとなる。

（発明の効果） 以上述べてきたように本発明によれば、チヤツ
クスリツプを検知することができるので、この検
知を軸物部品の後工程への送出前に行うようにす
れば、加工不良品の後工程への流出を未然に防止
することができるという効果を奏する。

また、従来、軸物部品の回転方向位置の位置決
めは、その偏心部位に基準面を形成し、かつ軸物
部品の回転により、この基準面を当接させること
ができるように配置した基準ブロツクを設け、こ
の基準ブロツクの位置を予じめ適当に調節・寸法
設定しておいて、基準面を基準ブロツクに当てが
うことにより行なうようにしていたが、中種中量
ラインは種々異なる寸法の軸物部品がランダムに
流されるため、寸法の異なる度に基準ブロツクの
位置変更・試切削・調整のしなおしを行なわなけ
ればならず、また加工の度にこの基準ブロツクを
工作機械の作業空間から排除しなければならない
等の作業能率上の問題があつた。しかしながら、
本発明はによれば、軸物部品の偏心部位は、同期
して回動する一対の回動アームによりその加工前
に挟むようにしたことから、軸物部品を該回動ア
ームからの動力によつて回転させることができる
ので、軸物部品各部の回転方向の位置決めに利用
することができ、かつ該一対の回動アーム間の中
心位置はその回動角度に左右されずに一定となる
ので、様々な寸法の軸物部品に対応することがで
きることとなつて、従来の位置決め作業を排除す
ることができ、これは作業能率の向上化に通ずる
とともに、工程の完全自動化の一助となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明はに係る軸物部品加工システ
ムの要部正面図、第２図は、その中心線Ｌを境に
して左半分がＡ−Ａ線、同右半分がＢ−Ｂ線にそ
れぞれ沿う断面図、第３図は、チヤツクスリツプ
が生じていないときの回動アームの作動状態を示
す説明図、第４図は、チヤツクスリツプが生じて
いるときの回動アームの作動状態を示す説明図、
第５図は、第１図に示す制御装置の制御内容のフ
ローチヤート、である。 ５…押付けピン クランプ治具、６…チヤツ
ク、１６…アーム機構、１７…アーム駆動機構
チヤツクスリツプ検知装置、１８…回動角度検出
器、１９…制御装置、２０…回動アーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工時に被加工物である軸物部品の一部をチ
   ヤツクによりつかんで該軸物部品の各部の回転方
   向位置を固定するクランプ治具を備えた軸物部品
   加工システムにおいて、 前記軸物部品の偏心部位に当接可能であつて、
   その当接時に該偏心部位を挟むようにされた少な
   くとも一対の回動アームを備えたアーム機構と、 該一対の回動アームを同期させて回動させるア
   ーム駆動機構と、 前記複数の回動アームのうち少なくとも一つの
   回動角度を検知する回動角度検知器と、 前記複数のアームを前記軸物部品の加工前及び
   加工後に前記偏心部位に当接させるべく前記アー
   ム駆動機構を制御するとともに、その各当接時に
   おける前記回動角度検知器からのデータを取込む
   手段と、 前記各当接時におけるデータを比較する比較手
   段と、 からなる軸物部品加工システムのチヤツクスリツ
   プ検知装置。