JPH06155201A - 異種加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダヘッドなどのワークの位置決め及び
チャッキング回数を最小限にして異種の加工を能率よく
行える異種加工装置を提供することである。 【構成】 回転テーブル７上に位置決め固定したシリン
ダヘッド６を、マシニングセンタ８で加工する。加工部
位は回転テーブル７の回転で変更する。２つのシリンダ
ヘッド６を第１位置Ｉと第２位置ＩＩに置き、第１位置
で加工できなかった部位、即ち面１，２を第２位置ＩＩ
に移し替えて加工する。第１位置Ｉでは支持部１６〜１
８の上に載置したシリンダヘッド６を水平クランプ部材
２７，３１と垂直クランプ部材２９で固定する。第２位
置ＩＩではシリンダヘッド６を水平クランプ部材５０，
５４と垂直クランプ部材５７で固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シリンダヘッドなど
のワークを回転テーブルに載せ、マシニングセンタを使
用してミリング、ボーリング及びドリル加工など種類の
異なる加工を行う異種加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッドは、鋳造後にミリング、
ボーリング及びドリル加工などを施される。図１１は従
来のシリンダヘッド６の加工工程を示したもので、図１
１（Ａ）から（Ｅ）の順に５つの面１〜５をミリング工
具９でミリングし、次に図１１（Ａ）のように面２をボ
ーリング工具１１でボーリングし、最後に図１１
（Ｂ），（Ｄ）に示すように面２と面４を順にドリル工
具１０でドリル加工する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のシリンダヘッド
６の加工法は、ミリング、ボーリング及びドリル加工で
合計８工程を要し、この工程が変わる度にシリンダヘッ
ド６の位置決めとチャッキングが必要となるため、作業
が非常に煩雑で非能率的であった。

【０００４】本発明の目的は、シリンダヘッドなどのワ
ークの位置決め及びチャッキング回数を最小限にして異
種の加工を能率よく行える異種加工装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ワーク
をテーブル面上に載置して回転可能な回転テーブルと、
前記回転テーブルのテーブル面に沿った直交２方向での
前記ワークの位置決めをなす位置決め部材と、前記位置
決め部材に対して接近及び離間可能に配設され、前記位
置決め部材と協働して前記ワークをクランプする水平ク
ランプ部材と、回転テーブルのテーブル面との間でワー
クをクランプする垂直クランプ部材と、前記回転テーブ
ルの側方にあって、前記ワークに対して接近及び離間可
能に配設され、前記テーブル面に位置決め固定されたワ
ークを加工するマシニングセンタにある。

【０００６】

【作用】回転テーブルのテーブル面に載置されたワーク
は、位置決め部材、水平クランプ部材及び垂直クランプ
部材によって確実に位置決め固定され、この状態でマシ
ニングセンタによる加工がなされる。回転テーブルを回
転させることによりワークの加工面ないし加工位置が変
更されるので、ワークの位置決め及びチャッキングの回
数を少なくできる。また加工の種類はマシニングセンタ
により切り替えられる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図に基づき説明す
る。図１に示すように、本発明に係る異種加工装置は回
転テーブル７とマシニングセンタ８を有する。この回転
テーブル７とマシニングセンタ８はＮＣ制御にて駆動さ
れる。マシニングセンタ８はミリング工具９、ドリル工
具１０、第１ボーリング工具１１ａ及び第２ボーリング
工具１１ｂ（図１０（Ｂ）参照）の４工具を有し、軸１
２の回転にて工具を選択するようになっている。

【０００８】回転テーブル７の水平なテーブル面７ａ上
には、全く同じ２つのシリンダヘッド６，６が第１位置
Ｉでは横置き状態、第２位置ＩＩでは縦置き状態でそれ
ぞれ載置されている。これらシリンダヘッド６，６は、
回転テーブル７上に配設された支持部、位置決め部材及
びクランプ部材（図１では省略）によってテーブル面７
ａの所定位置に位置決め固定されるようになっている。
この位置決め固定の構造は、シリンダヘッド６の面が邪
魔物がない状態で、できるだけ多数面露出するようにし
てある。これにより一度に加工できる面が増え、位置決
め固定の回数を少なくできる。

【０００９】図２は位置決め部材とクランプ部材の概要
を示している。第１位置Ｉのシリンダヘッド６は、図２
〜図５に示すようにテーブル面７ａに固設された３つの
支持部１６〜１８にて下面を三点支持されている。テー
ブル面７ａには、図３（Ｂ）のようにテーブル面７ａに
沿ったＸ方向の位置決め用の一対の位置決め部材１９，
１９と、Ｘ方向と直交するＹ方向の位置決め用の位置決
め部材２０が固設されている。一方、シリンダヘッド６
には図４及び図５のように位置決め部材１９，２０が係
合する凹部２１，２２が形成されている。

【００１０】テーブル面７ａのほぼ中央には図２に示す
ように支持台２５が立設されている。この支持台２５に
は作動シリンダ２６と、作動シリンダ２６で回動され、
位置決め部材１９に対してＸ方向で接近及び離間する一
対の水平クランプ部材２７（図４参照）が配設されてい
る。支持台２５には更に、作動シリンダ２８とこの作動
シリンダ２８で上下動される垂直クランプ部材２９が配
設されている。垂直クランプ部材２９は４本のクランプ
ピン２９ａと２本の誤クランプ防止ピン２９ｂを有す
る。またテーブル面７ａには、図３（Ｂ）及び図４に示
すように、作動シリンダ３０と、この作動シリンダ３０
で揺動され、位置決め部材２０に対してＹ方向で接近及
び離間する水平クランプ部材３１が配設されている。

【００１１】なお、前記支持部１７，１８に隣接して、
図３（Ａ）（Ｂ）に示すようにシリンダヘッド６を載せ
てスライドできるレール３２が配設されている。

【００１２】第２位置ＩＩのシリンダヘッド６は、図２
のようにテーブル面７ａに固設された支持部３６でその
下面を支持されている。この支持部３６上にはＹ方向の
位置決め用の位置決め部材３７が一体に突設されてい
る。シリンダヘッド６の側方のテーブル面７ａにはＬ字
形の支持台３８が立設され、この支持台３８の上端の水
平部分に、図６のようにＹ方向の位置決め用の位置決め
部材３９が回動自在に配設されている。この位置決め部
材３９は、ばね４０で下方に付勢されたロッド４１によ
り、図２で時計方向に常時回動付勢されている。また支
持台３８の垂直部分には、図２及び図７に示すように、
Ｙ方向の位置決め用のコ字形の位置決め部材４２，４２
が上下二段で水平方向に突設されている。

【００１３】一方、支持台２５の側面にはＸ方向の位置
決め用の位置決め部材４３が一体に形成されている。

【００１４】支持台３８の前記位置決め部材４２の反対
側には、３つの作動シリンダ４５〜４７が取り付けられ
ている。上下の作動シリンダ４５，４７のロッド４８
は、図７及び図８に示すように位置決め部材４２の中央
隙間４９に延出し、その先端に、支持台２５側面の位置
決め部材４３に対してＸ方向で接近及び離間可能な水平
クランプ部材５０が取り付けられている。中間の作動シ
リンダ４６のロッド５１は、図９に示すように支持台３
８に固設されたブラケット５２にピン５３で回動自在に
取り付けられ、位置決め部材４２に対してＹ方向で接近
及び離間可能な水平クランプ部材５４にピン結合されて
いる。

【００１５】支持台３８の上部には、作動シリンダ５６
と、この作動シリンダ５６によって上下動される垂直ク
ランプ部材５７が配設されている。この垂直クランプ部
材５７は、図６に示すように２本の誤クランプ防止ピン
５７ｂを有する。垂直クランプ部材５７の上側に隣接し
て水平部材５８が一体結合され、この水平部材５８の両
端から上方に延出されたガイドロッド５９が、支持台３
８に摺動自在に貫通されている。

【００１６】次に前述した異種加工装置の作動につき説
明する。

【００１７】まずシリンダヘッド６を回転テーブル７の
テーブル面７ａの第１位置Ｉに載置して後述の加工を行
い、次にこのシリンダヘッド６をテーブル面７ａの第２
位置ＩＩに移し替え、空いた第１位置Ｉには新たなシリ
ンダヘッド６を載置する。そして第１位置Ｉと第２位置
ＩＩの２つのシリンダヘッド６，６に対して後述の加工
を行う。第２位置ＩＩのシリンダヘッド６はこれで加工
を終了するので第２位置ＩＩから取り外し、第１位置Ｉ
のシリンダヘッド６を空になった第２位置ＩＩに移し替
え、第１位置Ｉには新たなシリンダヘッド６を載置す
る。以上の操作を繰り返してシリンダヘッド６を次々と
加工していく。

【００１８】前記第１位置Ｉと第２位置ＩＩに対するシ
リンダヘッド６，６の取り付け方法は、詳しくは、第１
位置Ｉでは、シリンダヘッド６を図３（Ａ）（Ｂ）のよ
うにレール３２上に載せて矢印Ａ方向にスライドさせ、
シリンダヘッド６の前端がＢの位置まで来たら、図３
（Ａ）のようにシリンダヘッド６を矢印Ｃ方向に倒し、
３つの支持部１６〜１８の上に水平に定置する。このと
きテーブル面７ａ上の位置決め部材１９，１９が図５の
ようにシリンダヘッド６の凹部２１に係合し、別の位置
決め部材２０が図４のように凹部２２に係合し、水平ク
ランプ部材３１の上端がシリンダヘッド６の凹部３３に
係合する。

【００１９】第２位置ＩＩでは、シリンダヘッド６を図
８及び図９で矢印方向からテーブル面７ａ上に搬入す
る。このとき、水平クランプ部材５０及び水平クランプ
部材５４は、シリンダヘッド６の搬入の邪魔にならない
ように後退させておく。また、垂直クランプ部材５７も
邪魔にならないように図６の実線のように上昇させてお
く。シリンダヘッド６を前記の如く搬入すると、シリン
ダヘッド６の下部に形成された凹部６５に位置決め部材
３７が嵌合し、またシリンダヘッド６の上部が図６で実
線で示すように突出している位置決め部材３９に当接す
る。

【００２０】シリンダヘッド６，６を前記の如くテーブ
ル面７ａ上に載置した後、作動シリンダ２６，２８，３
０，４５，４６，４７，５６を作動させて、水平クラン
プ部材２７，３１，５０，５４と、垂直クランプ部材２
９，５７をクランプ作動させる。これにより、第１位置
Ｉでは、シリンダヘッド６が図５のように水平クランプ
部材２７と位置決め部材１９によりＸ方向でクランプさ
れ、かつ図４のように水平クランプ部材３１と位置決め
部材２０によりＹ方向でクランプされる。シリンダヘッ
ド６は更に、支持部１６〜１８と垂直クランプ部材２９
とで上下方向（Ｚ方向）でもクランプされる。このよう
にシリンダヘッド６はＸ，Ｙ，Ｚの直交３方向でクラン
プされる。

【００２１】また第２位置ＩＩでは、シリンダヘッド６
が図８のように水平クランプ部材５０と位置決め部材４
３によりＸ方向でクランプされ、かつ図８及び図９のよ
うに水平クランプ部材５４と位置決め部材４２の先端４
２ａによりＹ方向でクランプされる。シリンダヘッド６
は更に、支持部３６と垂直クランプ部材５７とでＺ方向
でもクランプされる。このようにシリンダヘッド６は
Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３方向でクランプされる。

【００２２】垂直クランプ部材５７が下動するとき、垂
直クランプ部材５７と一体の水平部材５８の端部５８ａ
が、位置決め部材３９をばね４０に抗して押し下げ、図
６の鎖線で示す非位置決め位置へ移動させる。

【００２３】なお、垂直クランプ部材２９，５７の誤ク
ランプ防止ピン２９ｂ，５７ｂは、シリンダヘッド６の
載置方向が正しいと、図４、図５、図６のようにシリン
ダヘッド６の孔６６，６７にちょうど挿入される。しか
し、シリンダヘッド６の載置方向が間違っていると、誤
クランプ防止ピン２９ｂ，５７ｂと孔６６，６７の位置
が合わず、誤クランプ防止ピン２９ｂ，５７ｂを挿入で
きない。このため作動シリンダ２８，５６のストローク
量が正規の値に到達せず、このストローク量の不足が図
示しない検知装置により検知され、誤クランプの発生を
知らせると共に、装置の制御系に対して作動中止指令を
出す。

【００２４】シリンダヘッド６，６がクランプされる
と、マシニングセンタ８による加工が開始される。図１
０（Ａ）はこの加工の工程を示すもので、図中、Ｍｉは
ミリング、Ｂｒはボーリング、Ｄｒはドリル加工を表
す。マシニングセンタ８は図１の矢印のように回転テー
ブル７に対して接近及び離間する。シリンダヘッド６，
６の加工面ないし加工位置の変更は、回転テーブル７の
回転により行う。加工工程は、Ｍｉ→Ｍｉ→Ｍｉ
→Ｂｒ→Ｄｒ→Ｄｒ→Ｄｒの順に進められる。
〜はマシニングセンタ８の位置を示す。図示の便宜
上、回転テーブル７を固定状態で表し、マシニングセン
タ８を回転テーブル７の周囲で移動させる如く表してい
る。

【００２５】〜のミリングＭｉではミリング工具９
が使用され、第１位置Ｉのシリンダヘッド６の面４，
３，５と、第２位置ＩＩのシリンダヘッド６の面１，２
が順にミリングされる。面１に関して、図８及び図９の
ように、位置決め部材３７はシリンダヘッド６の凹部６
５に入り込むし、位置決め部材３９はシリンダヘッド６
の位置決め後、垂直クランプ部材５７の下動と連動して
実線のように面１から逃げるので、ミリング工具９との
干渉が生じない。面２では全面にわたり障害物が全くな
い。これはシリンダヘッド６の側部において水平クラン
プ部材５４と位置決め部材４２によりＹ方向の位置決め
固定をしているためである。

【００２６】のボーリングＢｒでは第１ボーリング工
具１１ａ及び第２ボーリング工具１１ｂが使用され、第
２位置ＩＩのシリンダヘッド６の面２にある大小の孔を
ボーリング加工する。

【００２７】〜のドリル加工Ｄｒではドリル工具１
０が使用され、第１位置Ｉのシリンダヘッド６の面３，
４と、第２位置ＩＩのシリンダヘッド６の面１にある孔
をドリル加工する。工具の切り替えは軸１２の回転によ
りなされる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は前述の如く、回転テーブルのテ
ーブル面上に位置決め固定されたシリンダヘッドなどの
ワークをマシニングセンタで加工するので、回転テーブ
ルの回転によりワークの加工面ないし加工位置を簡単に
変更でき、また加工種類の変更はマシニングセンタの切
り替えで簡単にできるから、ワークの位置決め及びチャ
ッキング回数を最小限にでき、加工作業の能率を向上さ
せることができる。

【００２９】また垂直クランプ部材のクランプ動作と連
動して位置決め部材を非位置決め位置に逃がす場合は、
当該位置決め部材が加工の邪魔にならないので、一度の
位置決め固定で加工可能な面を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る異種加工装置の細部を省略した
斜視図。

【図２】 同装置の側面図。

【図３】 （Ａ）はテーブル面の第１位置のシリンダヘ
ッドのＹ方向から見た側面図、（Ｂ）は同平面図。

【図４】 テーブル面の第１位置のシリンダヘッドのＸ
方向から見た側面図。

【図５】 テーブル面の第２位置のシリンダヘッドのＹ
方向から見た側面図。

【図６】 第２位置のシリンダヘッドの上端部の位置決
め及びクランプ構造を示す側面図。

【図７】 （Ａ）は支持台に固定された位置決め部材４
２の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視側面図。

【図８】 第２位置のシリンダヘッドの位置決め部材４
２の高さでの水平断面平面図。

【図９】 第２位置のシリンダヘッドの水平クランプ部
材５４の高さでの水平断面平面図。

【図１０】 （Ａ）は回転テーブルの平面略図、（Ｂ）
はマシニングセンタの正面略図。

【図１１】 （Ａ）〜（Ｅ）は従来のシリンダヘッドの
加工工程を示す斜視図。

【符号の説明】

６ シリンダヘッド（ワーク） ７ 回転テーブル ８ マシニングセンタ ９ ミリング工具 １０ ドリル工具 １１ａ 第１ボーリング工具 １１ｂ 第２ボーリング工具 19,20,37,39,42,43 位置決め部材 26,28,30,45,46,47,56 作動シリンダ 27,31,50,54 水平クランプ部材 29,57 垂直クランプ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークをテーブル面上に載置して回転可
   能な回転テーブルと、 前記回転テーブルのテーブル面に沿った直交２方向での
   前記ワークの位置決めをなす位置決め部材と、 前記位置決め部材に対して接近及び離間可能に配設さ
   れ、前記位置決め部材と協働して前記ワークをクランプ
   する水平クランプ部材と、 回転テーブルのテーブル面との間でワークをクランプす
   る垂直クランプ部材と、 前記回転テーブルの側方にあって、前記ワークに対して
   接近及び離間可能に配設され、前記テーブル面に位置決
   め固定されたワークを加工するマシニングセンタと、を
   具備したことを特徴とする異種加工装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め部材が、ワークを位置決め
   する位置決め位置と、非位置決め位置との間を移動可能
   に構成され、該位置決め部材が、前記垂直クランプ部材
   のクランプ動作と連動して位置決め位置から非位置決め
   位置へ移動する請求項１記載の異種加工装置。