JPH10230404A - 複数穴の加工方法、同方法を実施する工作機械 およびこの工作機械用の自動工具交換装置 - Google Patents
複数穴の加工方法、同方法を実施する工作機械 およびこの工作機械用の自動工具交換装置Info
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- JPH10230404A JPH10230404A JP3800797A JP3800797A JPH10230404A JP H10230404 A JPH10230404 A JP H10230404A JP 3800797 A JP3800797 A JP 3800797A JP 3800797 A JP3800797 A JP 3800797A JP H10230404 A JPH10230404 A JP H10230404A
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Landscapes
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- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の工具主軸を回転自在に支持する単一の
主軸ヘッドにより、工具主軸の軸心間隔を調整せずに、
類似の第1および第2ワークに異なるピッチの複数穴を
加工できるようにすること。 【解決手段】 3本の工具主軸21a〜21cを軸心間
隔を固定して設け、第1ワークW1に複数の穴を加工す
るときは、その内の2本の工具主軸21a,21b着し
た工具により加工を行い、第2ワークW2に複数の穴を
加工するときは、第1ワークW1の加工に使用した工具
主軸の一方21bと他の工具主軸21cの2本に装着し
た工具T2により加工を行う。これら3本の工具主軸2
1a〜21cは同一の主軸ヘッド14に回転自在に支持
され、これら3本の工具主軸と同心的に整列できる工具
保持部66a〜66cを工具交換装置50の搬送アーム
66に設け、搬送アーム66が選択的に2本の工具主軸
に工具交換を行う。
主軸ヘッドにより、工具主軸の軸心間隔を調整せずに、
類似の第1および第2ワークに異なるピッチの複数穴を
加工できるようにすること。 【解決手段】 3本の工具主軸21a〜21cを軸心間
隔を固定して設け、第1ワークW1に複数の穴を加工す
るときは、その内の2本の工具主軸21a,21b着し
た工具により加工を行い、第2ワークW2に複数の穴を
加工するときは、第1ワークW1の加工に使用した工具
主軸の一方21bと他の工具主軸21cの2本に装着し
た工具T2により加工を行う。これら3本の工具主軸2
1a〜21cは同一の主軸ヘッド14に回転自在に支持
され、これら3本の工具主軸と同心的に整列できる工具
保持部66a〜66cを工具交換装置50の搬送アーム
66に設け、搬送アーム66が選択的に2本の工具主軸
に工具交換を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
シリンダブロックのシリンダボアのように、整列配置さ
れた複数の穴を加工する方法と、この加工方法を実施す
る工作機械、さらには、この工作機械に使用される自動
工具交換装置に関する。
シリンダブロックのシリンダボアのように、整列配置さ
れた複数の穴を加工する方法と、この加工方法を実施す
る工作機械、さらには、この工作機械に使用される自動
工具交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車等の内燃機関のシリンダ
ブロックは、複数の加工機を搬送装置により結合したト
ランスファマシンと呼ばれる大量生産システムにて加工
される。この大量生産システムでは、シリンダブロック
の寸法形状が多少異なる2或いはそれ以上の種類の類似
のシリンダブロック(以下、類似ワークと称す)がラン
ダムあるいはロット単位で投入され加工される。例え
ば、直列4気頭エンジン用シリンダブロックをワークと
する場合では、ボアー間隔やボアー径が異なる類似ワー
クが単一の生産システムに投入される。
ブロックは、複数の加工機を搬送装置により結合したト
ランスファマシンと呼ばれる大量生産システムにて加工
される。この大量生産システムでは、シリンダブロック
の寸法形状が多少異なる2或いはそれ以上の種類の類似
のシリンダブロック(以下、類似ワークと称す)がラン
ダムあるいはロット単位で投入され加工される。例え
ば、直列4気頭エンジン用シリンダブロックをワークと
する場合では、ボアー間隔やボアー径が異なる類似ワー
クが単一の生産システムに投入される。
【0003】図1は、トランスファマシンの1加工ステ
ーションを構成するシリンダボアー加工用の工作機械の
主軸ヘッドSHと、この工作機械に選択的に搬送される
ボアー間隔P1,P2の異なる2種類のワーク(シリン
ダブロック)W1,W2と、この工作機械に使用される
自動工具交換装置の交換アームCAとのワーク搬送方向
(図中、符号WTDにて示す)の相対位置関係を示す説
明図である。主軸ヘッドSHは、その背面のガイドウエ
イにてコラムCの前面に上下方向に位置決め可能であ
り、その前面にて各々が工具主軸TS1,TS2を上下
方向の軸線の周りに回転自在に支持する一対の軸受ユニ
ットBU1,BU2をワーク搬送方向に離間して配設し
ている。軸受ユニットBU2は固定の軸受ユニットBU
1に対しワーク搬送方向に可動であり、その工具主軸T
S2の軸線を軸受ユニットBU1の工具TS1の軸線に
対し、ワークW1のボアーピッチP1の2倍に相当する
実線に示す第1位置と、ワークW2のボアーピッチP2
の2倍に相当する鎖線で示す第2位置とに選択的に位置
決め可能である。この位置決め動作は、サーボモータに
より駆動される送りネジを用いた駆動機構DMにより与
えられる。
ーションを構成するシリンダボアー加工用の工作機械の
主軸ヘッドSHと、この工作機械に選択的に搬送される
ボアー間隔P1,P2の異なる2種類のワーク(シリン
ダブロック)W1,W2と、この工作機械に使用される
自動工具交換装置の交換アームCAとのワーク搬送方向
(図中、符号WTDにて示す)の相対位置関係を示す説
明図である。主軸ヘッドSHは、その背面のガイドウエ
イにてコラムCの前面に上下方向に位置決め可能であ
り、その前面にて各々が工具主軸TS1,TS2を上下
方向の軸線の周りに回転自在に支持する一対の軸受ユニ
ットBU1,BU2をワーク搬送方向に離間して配設し
ている。軸受ユニットBU2は固定の軸受ユニットBU
1に対しワーク搬送方向に可動であり、その工具主軸T
S2の軸線を軸受ユニットBU1の工具TS1の軸線に
対し、ワークW1のボアーピッチP1の2倍に相当する
実線に示す第1位置と、ワークW2のボアーピッチP2
の2倍に相当する鎖線で示す第2位置とに選択的に位置
決め可能である。この位置決め動作は、サーボモータに
より駆動される送りネジを用いた駆動機構DMにより与
えられる。
【0004】ワークW1,W2は、軸受ユニットBU
1,BU2の直下へ選択的に搬入され、搬送進行方向の
前方に位置する第1ボアーと第3ボアーを工具主軸TS
1および第1位置または第2位置に位置決めされた工具
主軸TS2の直下に整列して位置決めされる。このよう
な位置決め状態において、主軸ヘッドSHが下降され、
第1,第3ボアーのボーリング加工が行われる。第1お
よび第3ボアーの同時加工に続く第2ボアーと第4ボア
ーの同時加工は、コラムCとワークW1またはW2を対
応するワークのボアーピッチP1またはP2だけ搬送方
向にシフトした状態で行われる。
1,BU2の直下へ選択的に搬入され、搬送進行方向の
前方に位置する第1ボアーと第3ボアーを工具主軸TS
1および第1位置または第2位置に位置決めされた工具
主軸TS2の直下に整列して位置決めされる。このよう
な位置決め状態において、主軸ヘッドSHが下降され、
第1,第3ボアーのボーリング加工が行われる。第1お
よび第3ボアーの同時加工に続く第2ボアーと第4ボア
ーの同時加工は、コラムCとワークW1またはW2を対
応するワークのボアーピッチP1またはP2だけ搬送方
向にシフトした状態で行われる。
【0005】前記自動工具交換装置の交換アームCA
は、大略H字状の4つの端部にグリッパを備え、主軸ヘ
ッドSH側に向いた一対の第1グリッパG1はワークW
1のボアーピッチP1の2倍だけワーク搬送方向に離れ
ており、主軸ヘッドSHと逆向きの他の一対の第2グリ
ッパG2はワークW2のボアーピッチP2の2倍だけ同
方向に離れている。
は、大略H字状の4つの端部にグリッパを備え、主軸ヘ
ッドSH側に向いた一対の第1グリッパG1はワークW
1のボアーピッチP1の2倍だけワーク搬送方向に離れ
ており、主軸ヘッドSHと逆向きの他の一対の第2グリ
ッパG2はワークW2のボアーピッチP2の2倍だけ同
方向に離れている。
【0006】ワークW1の加工の後ワークW2が加工さ
れる場合、主軸ヘッドSHが上方の後退位置に復帰した
時に、交換アームCAが主軸ヘッドSHに向かって水平
移動し、空状態にある第1グリッパG1により工具主軸
TS1,TS2上の工具を把持し、下降する。次に、第
2軸受ユニットBU2が鎖線で示す第2位置へシフトさ
れ、この後交換アームCAは水平面内で180度回転
し、上昇して第2グリッパG2が把持しているワークW
2用の一対の工具を工具主軸TS1,TS2内に挿入
し、その後水平後退して待機位置に復帰し、工具交換動
作を終了する。
れる場合、主軸ヘッドSHが上方の後退位置に復帰した
時に、交換アームCAが主軸ヘッドSHに向かって水平
移動し、空状態にある第1グリッパG1により工具主軸
TS1,TS2上の工具を把持し、下降する。次に、第
2軸受ユニットBU2が鎖線で示す第2位置へシフトさ
れ、この後交換アームCAは水平面内で180度回転
し、上昇して第2グリッパG2が把持しているワークW
2用の一対の工具を工具主軸TS1,TS2内に挿入
し、その後水平後退して待機位置に復帰し、工具交換動
作を終了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の工作機械においては、ワークがW1からW2に
変わるとき、軸受ユニットBU2を駆動機構DMにより
移動する構成を採用しているため、構造が複雑となるば
かりでなく、この駆動機構DMの制御装置を含めて製造
コストが上昇する問題がある。それ以上に、可動の軸受
ユニットBU2の位置決め精度の良否がボアーの穴ピッ
チ精度に影響し、この位置決め動作が誤動作の可能性を
孕むなど信頼性上の問題をも包含している。
た従来の工作機械においては、ワークがW1からW2に
変わるとき、軸受ユニットBU2を駆動機構DMにより
移動する構成を採用しているため、構造が複雑となるば
かりでなく、この駆動機構DMの制御装置を含めて製造
コストが上昇する問題がある。それ以上に、可動の軸受
ユニットBU2の位置決め精度の良否がボアーの穴ピッ
チ精度に影響し、この位置決め動作が誤動作の可能性を
孕むなど信頼性上の問題をも包含している。
【0008】従って、本発明の目的は、軸受ユニットを
移動させずに、異なるピッチ間隔の穴をワークに加工で
きる複数穴の加工方法とこの加工方法を実施する工作機
械ならびにこの工作機械に好適な自動工具交換装置を提
供することにある。
移動させずに、異なるピッチ間隔の穴をワークに加工で
きる複数穴の加工方法とこの加工方法を実施する工作機
械ならびにこの工作機械に好適な自動工具交換装置を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した本発明の課題お
よびこれに関連する目的は、請求項1に記載の加工方法
により解決され達成される。請求項1に記載の発明によ
る複数穴の加工方法は、第1方向に互いに平行に延びる
各々の軸線の廻りで回転自在に支持された3本の工具主
軸を前記第1方向と直角な第2方向に離間して軸心間隔
を固定して設け、前記第2方向の中央に位置する工具主
軸とこの一側に位置する一方の工具主軸との軸心間隔を
第1ワークに加工する穴ピッチの整数倍の距離に設定す
ると共に、前記中央の工具主軸とこの他側に位置する他
方の工具主軸との軸心間隔を第2ワークに加工する穴ピ
ッチの整数倍の距離に設定し、第1ワークの穴加工は中
央および一方の工具主軸に工具を装着して行い、第2ワ
ークの穴加工は中央および他方の工具主軸に工具を装着
して行い、前記中央の工具主軸を第1および第2ワーク
の穴加工に共用することを特徴とする。
よびこれに関連する目的は、請求項1に記載の加工方法
により解決され達成される。請求項1に記載の発明によ
る複数穴の加工方法は、第1方向に互いに平行に延びる
各々の軸線の廻りで回転自在に支持された3本の工具主
軸を前記第1方向と直角な第2方向に離間して軸心間隔
を固定して設け、前記第2方向の中央に位置する工具主
軸とこの一側に位置する一方の工具主軸との軸心間隔を
第1ワークに加工する穴ピッチの整数倍の距離に設定す
ると共に、前記中央の工具主軸とこの他側に位置する他
方の工具主軸との軸心間隔を第2ワークに加工する穴ピ
ッチの整数倍の距離に設定し、第1ワークの穴加工は中
央および一方の工具主軸に工具を装着して行い、第2ワ
ークの穴加工は中央および他方の工具主軸に工具を装着
して行い、前記中央の工具主軸を第1および第2ワーク
の穴加工に共用することを特徴とする。
【0010】また請求項2および3の発明は、請求項1
の加工方法において、前記第1および第2ワークを各々
が3乃至8の加工すべき穴を持つと共に穴数が同数また
は異なる数とした内燃機関のシリンダブロックとしたこ
とを特徴とする。請求項1に記載の加工方法は、請求項
5に記載の複数穴加工用工作機械により実施され、この
工作機械は以下の構成を特徴とする。第1方向に進退移
動する主軸ヘッドを第1ワークおよび第2ワークを選択
的に支持するワークテーブルに対し相対送り可能に設け
る。各々の回転軸線が前記第1方向に延びる3本の工具
主軸をこの第1方向と直角な第2方向に離間して主軸ヘ
ッドに回転自在に支持する。第1ワークの穴加工に際し
て前記3本の工具主軸の前記第2方向の中央および一側
にある2本の工具主軸にのみ工具を装着するが第2ワー
クの穴加工に際して前記中央の工具主軸とこの他側にあ
る2本の工具主軸にのみ工具を装着する工具交換装置を
設ける。第1ワークの穴加工には前記中央および一側の
工具主軸の2本を使用し、第2ワークの穴加工は前記中
央および他側の工具主軸の2本を使用する。前記中央と
一側の工具主軸の軸心間隔は第1ワークに加工する穴の
ピッチの整数倍の距離に設定し、前記中央と他側の工具
主軸の軸心間隔は第2ワークに加工する穴のピッチの整
数倍の距離に設定する。さらに、前記ワークテーブルと
前記主軸ヘッドとを前記第2方向に相対移動する割出し
装置を設ける。
の加工方法において、前記第1および第2ワークを各々
が3乃至8の加工すべき穴を持つと共に穴数が同数また
は異なる数とした内燃機関のシリンダブロックとしたこ
とを特徴とする。請求項1に記載の加工方法は、請求項
5に記載の複数穴加工用工作機械により実施され、この
工作機械は以下の構成を特徴とする。第1方向に進退移
動する主軸ヘッドを第1ワークおよび第2ワークを選択
的に支持するワークテーブルに対し相対送り可能に設け
る。各々の回転軸線が前記第1方向に延びる3本の工具
主軸をこの第1方向と直角な第2方向に離間して主軸ヘ
ッドに回転自在に支持する。第1ワークの穴加工に際し
て前記3本の工具主軸の前記第2方向の中央および一側
にある2本の工具主軸にのみ工具を装着するが第2ワー
クの穴加工に際して前記中央の工具主軸とこの他側にあ
る2本の工具主軸にのみ工具を装着する工具交換装置を
設ける。第1ワークの穴加工には前記中央および一側の
工具主軸の2本を使用し、第2ワークの穴加工は前記中
央および他側の工具主軸の2本を使用する。前記中央と
一側の工具主軸の軸心間隔は第1ワークに加工する穴の
ピッチの整数倍の距離に設定し、前記中央と他側の工具
主軸の軸心間隔は第2ワークに加工する穴のピッチの整
数倍の距離に設定する。さらに、前記ワークテーブルと
前記主軸ヘッドとを前記第2方向に相対移動する割出し
装置を設ける。
【0011】請求項6に定義されるように、前記割出し
装置が最初の2穴の同時加工後に前記ワークテーブルと
前記主軸ヘッドとを前記第2方向に相対移動する距離
は、加工中のいずれかのワークの穴ピッチに設定する。
請求項7に定義されるように、前記工具交換装置は搬送
アームを構成要素とし、この搬送アームに前記3本の工
具主軸と同心に整列する3つの工具把持部を設ける。
装置が最初の2穴の同時加工後に前記ワークテーブルと
前記主軸ヘッドとを前記第2方向に相対移動する距離
は、加工中のいずれかのワークの穴ピッチに設定する。
請求項7に定義されるように、前記工具交換装置は搬送
アームを構成要素とし、この搬送アームに前記3本の工
具主軸と同心に整列する3つの工具把持部を設ける。
【0012】請求項8に定義される自動工具交換装置
は、第1の方向に移動可能な主軸ヘッド上に回転のみ自
在に支持されこの第1方向と平行な軸線を持つと共にこ
の軸線と直角な第2方向に異なる軸心間隔で整列された
3本の工具主軸に対し工具交換を行う構成を特徴とす
る。前記3本の工具主軸と同心に整列できる3つの工具
把持部を一線に配列した搬送アームを工具マガジンと前
記工具主軸との間で移動可能に設ける。前記工具マガジ
ンは、前記3つの工具把持部のうちの中央にある工具把
持部とその一側にある工具把持部が同時に2本の工具を
把持できるようにすると共に、前記中央にある工具把持
部と他側にある工具把持部が同時に2本工具を把持でき
るようにするために、一対の工具の組を少なくとも2組
収納するように構成する。
は、第1の方向に移動可能な主軸ヘッド上に回転のみ自
在に支持されこの第1方向と平行な軸線を持つと共にこ
の軸線と直角な第2方向に異なる軸心間隔で整列された
3本の工具主軸に対し工具交換を行う構成を特徴とす
る。前記3本の工具主軸と同心に整列できる3つの工具
把持部を一線に配列した搬送アームを工具マガジンと前
記工具主軸との間で移動可能に設ける。前記工具マガジ
ンは、前記3つの工具把持部のうちの中央にある工具把
持部とその一側にある工具把持部が同時に2本の工具を
把持できるようにすると共に、前記中央にある工具把持
部と他側にある工具把持部が同時に2本工具を把持でき
るようにするために、一対の工具の組を少なくとも2組
収納するように構成する。
【0013】請求項9の発明は、請求項8の装置におい
て、前記搬送アームを工具マガジンと工具主軸との間で
往復動する搬送アーム駆動装置を、前記3本の工具主軸
の回転軸線を含む垂直面と直角方向に移動可能に案内さ
れたキャリアと、このキャリアに上下の2位置へ割出し
可能に案内されると共に前記搬送アームを前記垂直面と
平行な水平軸線の廻りで水平位置とこの水平位置に対し
90度下方に旋回した垂直位置とに旋回割出し可能に支
持するアームサポートと、水平位置に割出された搬送ア
ームの前記3つの工具把持部をそれぞれ前記工具主軸の
直下で同心とする工具挿入/抜取り位置とこの位置から
後退され前記工具マガジンに対し工具を収納・取出しす
る工具収納/取出し位置へ前記キャリアを選択的に割出
すキャリア割出し装置とで構成したことを特徴とする。
て、前記搬送アームを工具マガジンと工具主軸との間で
往復動する搬送アーム駆動装置を、前記3本の工具主軸
の回転軸線を含む垂直面と直角方向に移動可能に案内さ
れたキャリアと、このキャリアに上下の2位置へ割出し
可能に案内されると共に前記搬送アームを前記垂直面と
平行な水平軸線の廻りで水平位置とこの水平位置に対し
90度下方に旋回した垂直位置とに旋回割出し可能に支
持するアームサポートと、水平位置に割出された搬送ア
ームの前記3つの工具把持部をそれぞれ前記工具主軸の
直下で同心とする工具挿入/抜取り位置とこの位置から
後退され前記工具マガジンに対し工具を収納・取出しす
る工具収納/取出し位置へ前記キャリアを選択的に割出
すキャリア割出し装置とで構成したことを特徴とする。
【0014】前記工具交換装置は、請求項10に定義さ
れるように、作業者の手作業による工具マガジンへの工
具のセットアップを容易にするために、この工具マガジ
ンが前記キャリアの運動経路の直下に配置されることを
特徴とする。
れるように、作業者の手作業による工具マガジンへの工
具のセットアップを容易にするために、この工具マガジ
ンが前記キャリアの運動経路の直下に配置されることを
特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図2に側面図として示すように、
本発明による工作機械は、縦型の送りユニット10と、
治具ユニット30および自動工具交換ユニット(以下、
ATCユニットと称す)50により大略構成される。送
りユニット10は床面上に固定したベース11を含み、
このベース11上にコラム12が直立して固定され、こ
のコラム12の前面にヘッドベース13が固定されてい
る。ヘッドベース13は、主軸ヘッド14を上下方向に
案内し、ヘッドベース13の上端水平部に固定したサー
ボモータ15が送りネジ−ナット機構16を介して主軸
ヘッド14を上下方向に位置決め送り可能としている。
チエーン案内機構17は、コラム12の上端に固定さ
れ、バランスウエイト18と主軸ヘッド14とを連接す
るチエーン19を一対の滑車19a,19bにより案内
している。
に基づいて説明する。図2に側面図として示すように、
本発明による工作機械は、縦型の送りユニット10と、
治具ユニット30および自動工具交換ユニット(以下、
ATCユニットと称す)50により大略構成される。送
りユニット10は床面上に固定したベース11を含み、
このベース11上にコラム12が直立して固定され、こ
のコラム12の前面にヘッドベース13が固定されてい
る。ヘッドベース13は、主軸ヘッド14を上下方向に
案内し、ヘッドベース13の上端水平部に固定したサー
ボモータ15が送りネジ−ナット機構16を介して主軸
ヘッド14を上下方向に位置決め送り可能としている。
チエーン案内機構17は、コラム12の上端に固定さ
れ、バランスウエイト18と主軸ヘッド14とを連接す
るチエーン19を一対の滑車19a,19bにより案内
している。
【0016】主軸ヘッド14は、3本の工具主軸21a
〜21c(図4参照)を各々が垂直軸線の廻りで回転で
きるように支持している。より詳細には、工具主軸21
a〜21cは、単一部材として構成される主軸ヘッド1
4に回転支持される。軸心間の微調整を可能とする要求
がある場合には、各工具主軸は個別の軸受ハウジングに
回転支持し、これら軸受ハウジングを微調整可能に主軸
ヘッド14に固定する構成も採用できる。
〜21c(図4参照)を各々が垂直軸線の廻りで回転で
きるように支持している。より詳細には、工具主軸21
a〜21cは、単一部材として構成される主軸ヘッド1
4に回転支持される。軸心間の微調整を可能とする要求
がある場合には、各工具主軸は個別の軸受ハウジングに
回転支持し、これら軸受ハウジングを微調整可能に主軸
ヘッド14に固定する構成も採用できる。
【0017】主軸ヘッド14の前面に突出する箱体部1
4aは主軸モータ22を取付けており、このモータ22
はその出力軸の回転動力を前記箱体部14a内に収容し
た図略の減速機構を介して工具主軸21a〜21cへ伝
達する。3本の工具主軸21a〜21cは、図2の紙面
と垂直なワーク搬送方向WTD(図4参照)に離間して
整列配置されており、ワーク搬送方向に先行する第1お
よび第2工具主軸21aと21bとの間隔は後述する第
1ワークの上面に開口する複数のボアーの穴ピッチP1
の2倍(2P1)に設定され、第2工具主軸21bとワ
ーク搬送方向の最後方に位置する第3工具主軸21cと
の間隔は第2ワークの上面に開口する複数のボアーの穴
ピッチP2の2倍(2P2)に設定されている。
4aは主軸モータ22を取付けており、このモータ22
はその出力軸の回転動力を前記箱体部14a内に収容し
た図略の減速機構を介して工具主軸21a〜21cへ伝
達する。3本の工具主軸21a〜21cは、図2の紙面
と垂直なワーク搬送方向WTD(図4参照)に離間して
整列配置されており、ワーク搬送方向に先行する第1お
よび第2工具主軸21aと21bとの間隔は後述する第
1ワークの上面に開口する複数のボアーの穴ピッチP1
の2倍(2P1)に設定され、第2工具主軸21bとワ
ーク搬送方向の最後方に位置する第3工具主軸21cと
の間隔は第2ワークの上面に開口する複数のボアーの穴
ピッチP2の2倍(2P2)に設定されている。
【0018】ここで、第1ワークと第2ワークの種別は
ボアーの配列ピッチにより区別され、図5に示すよう
に、第1ワークW1は自動車の4気頭エンジンのシリン
ダブロックとして例示され、第2ワークW2は類似の4
気頭エンジンのシリンダブロックとして例示される。第
1ワークW1のボアーピッチP1と第2ワークのボアー
ピッチP2とは、例えば、10数ミリメートルだけ異な
っている。
ボアーの配列ピッチにより区別され、図5に示すよう
に、第1ワークW1は自動車の4気頭エンジンのシリン
ダブロックとして例示され、第2ワークW2は類似の4
気頭エンジンのシリンダブロックとして例示される。第
1ワークW1のボアーピッチP1と第2ワークのボアー
ピッチP2とは、例えば、10数ミリメートルだけ異な
っている。
【0019】また、工具主軸21a〜21cの各々は、
下端にテーパ状の工具挿入穴が開口すると共に、この挿
入穴に受入れられたボーリング加工用の切削工具Tを固
定する図略のクランプ機構を内蔵している。このクラン
プ機構としては、当該技術分野において一般的にマシニ
ングセンタと称される自動工具交換装置付工作機械の工
具主軸に内蔵されるものと同一であり、簡単に言えば、
前記工具Tの後端に設けたプルスタッドを把持して工具
Tを後端方向、つまり上方に引っ張る機構が採用され
る。
下端にテーパ状の工具挿入穴が開口すると共に、この挿
入穴に受入れられたボーリング加工用の切削工具Tを固
定する図略のクランプ機構を内蔵している。このクラン
プ機構としては、当該技術分野において一般的にマシニ
ングセンタと称される自動工具交換装置付工作機械の工
具主軸に内蔵されるものと同一であり、簡単に言えば、
前記工具Tの後端に設けたプルスタッドを把持して工具
Tを後端方向、つまり上方に引っ張る機構が採用され
る。
【0020】図3に拡大して示すように、治具ユニット
30は、ワーク搬送方向を横切る両端が前記コラムベー
ス11および後述するATCユニット50のベース51
に固定された橋桁31を含み、この橋桁31は格子状に
溶接された板部材で構成され、上面に複数の切削チップ
落下口31aを開口している。治具ベース32は、この
橋桁31上に固定され、ワークテーブルとして機能する
治具テーブル33をワーク搬送方向に割出し可能に案内
している。治具テーブル33を割出しする割出し装置
は、治具ベース31に固定されたサーボモータと34
と、このモータにより回転駆動される図略の送りネジ機
構とで構成される。
30は、ワーク搬送方向を横切る両端が前記コラムベー
ス11および後述するATCユニット50のベース51
に固定された橋桁31を含み、この橋桁31は格子状に
溶接された板部材で構成され、上面に複数の切削チップ
落下口31aを開口している。治具ベース32は、この
橋桁31上に固定され、ワークテーブルとして機能する
治具テーブル33をワーク搬送方向に割出し可能に案内
している。治具テーブル33を割出しする割出し装置
は、治具ベース31に固定されたサーボモータと34
と、このモータにより回転駆動される図略の送りネジ機
構とで構成される。
【0021】治具テーブル33上のワーク搬送方向と直
交する中央部にはU字状の空間が形成され、この空間を
通ってトランスファバー35がワーク搬送方向に延びて
いる。トランファバー35は、図略の上下動機構および
進退機構により駆動され、当該技術分野にて周知のリフ
ト・アンド・キャリー運動が与えられる。この運動は、
トランスファバー35を上昇させて図示の治具ユニット
30上のワークW1またはW2,前工程工作機械および
後工程工作機械の図略の治具ユニット上のワークを同時
にトランスファバー35上に載置する動作と、トランフ
ァバー35を所定の搬送距離前進させて各ワークを次工
程に移送する動作と、トランスファバー35を下降して
ワークを次工程の治具ユニット上に載置すると共にトラ
ンファバー35の拘束から釈放する動作と、トランスフ
ァバー35を前記所定距離後退させる動作からなる。
交する中央部にはU字状の空間が形成され、この空間を
通ってトランスファバー35がワーク搬送方向に延びて
いる。トランファバー35は、図略の上下動機構および
進退機構により駆動され、当該技術分野にて周知のリフ
ト・アンド・キャリー運動が与えられる。この運動は、
トランスファバー35を上昇させて図示の治具ユニット
30上のワークW1またはW2,前工程工作機械および
後工程工作機械の図略の治具ユニット上のワークを同時
にトランスファバー35上に載置する動作と、トランフ
ァバー35を所定の搬送距離前進させて各ワークを次工
程に移送する動作と、トランスファバー35を下降して
ワークを次工程の治具ユニット上に載置すると共にトラ
ンファバー35の拘束から釈放する動作と、トランスフ
ァバー35を前記所定距離後退させる動作からなる。
【0022】治具テーブル33上には、各ワークWの下
面を四か所で上下方向に位置決め支持する位置決めパッ
ド37と、各ワークWをその搬送方向と直角な水平方向
に固定する水平クランプ機構38と、さらに、各ワーク
Wを上方から前記位置決めパッド37上に押圧する上下
クランプ機構39が設けられる。水平クランプ機構38
は、治具テーブル33上のワークWの両側に設けた2対
のシリンダ装置38L,38R(図3には、搬送方向前
方の一対のみ示す)からワークWの片面上部2箇所づつ
両面の4箇所にピストンロッドの先端を押し当ててワー
クWを搬送方向と直角な水平方向に固定する。
面を四か所で上下方向に位置決め支持する位置決めパッ
ド37と、各ワークWをその搬送方向と直角な水平方向
に固定する水平クランプ機構38と、さらに、各ワーク
Wを上方から前記位置決めパッド37上に押圧する上下
クランプ機構39が設けられる。水平クランプ機構38
は、治具テーブル33上のワークWの両側に設けた2対
のシリンダ装置38L,38R(図3には、搬送方向前
方の一対のみ示す)からワークWの片面上部2箇所づつ
両面の4箇所にピストンロッドの先端を押し当ててワー
クWを搬送方向と直角な水平方向に固定する。
【0023】上下クランプ機構39は、図3において右
側端が枢支された一対のクランプバー40(図では、搬
送方向前方のバーのみ図示)の自由端をシリンダ装置4
1にて押し下げて各ワークWの上面の搬送方向前後端と
当接し、各ワークWを前記位置決めパッド37上に固定
する。各クランプバー40とワークWの上面との当接点
は、搬送方向前方の第1ボアーまたは後方の第4ボアー
から搬送方向と直角方向に所定距離オフセットさせた点
が選択され、これにより、前述した工具主軸21a〜2
1cに装着された工具Tと各クランプバー40との干渉
を避けつつ、搬送方向の全長が異なる2種類のワークを
共通の上下クランプ機構39により上下方向に固定でき
るようにしている。
側端が枢支された一対のクランプバー40(図では、搬
送方向前方のバーのみ図示)の自由端をシリンダ装置4
1にて押し下げて各ワークWの上面の搬送方向前後端と
当接し、各ワークWを前記位置決めパッド37上に固定
する。各クランプバー40とワークWの上面との当接点
は、搬送方向前方の第1ボアーまたは後方の第4ボアー
から搬送方向と直角方向に所定距離オフセットさせた点
が選択され、これにより、前述した工具主軸21a〜2
1cに装着された工具Tと各クランプバー40との干渉
を避けつつ、搬送方向の全長が異なる2種類のワークを
共通の上下クランプ機構39により上下方向に固定でき
るようにしている。
【0024】自動工具交換ユニット50は、治具ユニッ
ト30の橋桁31を挟んで前記コラムベース11と対向
する床面上に固定したベース51を含み、このベース5
1上に工具マガジン52と工具搬送機構53とが設けら
れる。工具マガジン52は、図4を参照して明らかなよ
うに、ワーク搬送方向WTDに延長されベース51上に
直立する板状のマガジン基板54の長手方向両端におい
て一対のスプロケット55をマガジン基板54と垂直な
軸線の廻りに回転自在に支持している。無端チェーン5
6がスプロケット55に巻装され、複数対(図例では、
8対)のソケット57aから57hが所定間隔をおいて
無端チェーン56に取り付けされている。
ト30の橋桁31を挟んで前記コラムベース11と対向
する床面上に固定したベース51を含み、このベース5
1上に工具マガジン52と工具搬送機構53とが設けら
れる。工具マガジン52は、図4を参照して明らかなよ
うに、ワーク搬送方向WTDに延長されベース51上に
直立する板状のマガジン基板54の長手方向両端におい
て一対のスプロケット55をマガジン基板54と垂直な
軸線の廻りに回転自在に支持している。無端チェーン5
6がスプロケット55に巻装され、複数対(図例では、
8対)のソケット57aから57hが所定間隔をおいて
無端チェーン56に取り付けされている。
【0025】8対のソケット57aから57hの内、少
なくとも2対のソケット57a,57cは第1ワークW
1用に供され、少なくとも他の2対のソケット57b,
57dは第2ワークW2用に供される。図4では、第1
ワークW1用の一対のソケット57aはそれらに収納さ
れる一対の主ボーリング工具が工具主軸21a,21b
に装着されているために空になっており、他の一対のソ
ケット57cは主ボーリング工具の予備工具を収納して
いる。一方、第2ワークW2用の二対のソッケット57
bおよび57eはそれぞれ一対の主ボーリング工具およ
び一対の予備ボーリング工具を収納している。
なくとも2対のソケット57a,57cは第1ワークW
1用に供され、少なくとも他の2対のソケット57b,
57dは第2ワークW2用に供される。図4では、第1
ワークW1用の一対のソケット57aはそれらに収納さ
れる一対の主ボーリング工具が工具主軸21a,21b
に装着されているために空になっており、他の一対のソ
ケット57cは主ボーリング工具の予備工具を収納して
いる。一方、第2ワークW2用の二対のソッケット57
bおよび57eはそれぞれ一対の主ボーリング工具およ
び一対の予備ボーリング工具を収納している。
【0026】第1ワーク用の各対のソケット間隔は、工
具主軸21aと21bとの間隔、つまり第1ワークW1
のボアーピッチP1の2倍に設定され、第2ワーク用の
各対のソケット間隔は、工具主軸21bと21cとの間
隔、つまり第2ワークW2のボアーピッチP2の2倍に
設定されている。図略のマガジン割出し機構は、スプロ
ケット55の一方を駆動し、第1ワーク用の各対のソケ
ットを後述する搬送アーム66の第1および第2把持部
66a,66bと対応する第1割出し位置(図4におい
て一対のソケット57aが占める位置)へ割出し、また
第2ワーク用の各対のソケットを後述する搬送アーム6
6の第2および第3把持部66b,66cと対応する第
2割出し位置へ割出し可能である。
具主軸21aと21bとの間隔、つまり第1ワークW1
のボアーピッチP1の2倍に設定され、第2ワーク用の
各対のソケット間隔は、工具主軸21bと21cとの間
隔、つまり第2ワークW2のボアーピッチP2の2倍に
設定されている。図略のマガジン割出し機構は、スプロ
ケット55の一方を駆動し、第1ワーク用の各対のソケ
ットを後述する搬送アーム66の第1および第2把持部
66a,66bと対応する第1割出し位置(図4におい
て一対のソケット57aが占める位置)へ割出し、また
第2ワーク用の各対のソケットを後述する搬送アーム6
6の第2および第3把持部66b,66cと対応する第
2割出し位置へ割出し可能である。
【0027】工具搬送機構53は、ベース51上で直立
する脚部材60上にキャリアガイド61をワーク搬送方
向と直交する水平方向に形成し、このキャリアガイド6
1上にL字状のキャリア62を進退可能に案内してい
る。キャリア62は、送りネジ機構63を介しサーボモ
ータ64にて進退され、前端の垂直案内面に沿ってアー
ムサポート65を案内している。アームサポート65
は、ワーク搬送方向に延びる軸線の廻りに搬送アーム6
6を旋回可能に支持しており、図5に明示するように、
この搬送アーム66には前記工具主軸21a〜21cと
対応するようにワーク搬送方向に離間して配列された3
つの工具把持部66a〜66cが設けられている。
する脚部材60上にキャリアガイド61をワーク搬送方
向と直交する水平方向に形成し、このキャリアガイド6
1上にL字状のキャリア62を進退可能に案内してい
る。キャリア62は、送りネジ機構63を介しサーボモ
ータ64にて進退され、前端の垂直案内面に沿ってアー
ムサポート65を案内している。アームサポート65
は、ワーク搬送方向に延びる軸線の廻りに搬送アーム6
6を旋回可能に支持しており、図5に明示するように、
この搬送アーム66には前記工具主軸21a〜21cと
対応するようにワーク搬送方向に離間して配列された3
つの工具把持部66a〜66cが設けられている。
【0028】工具把持部66a〜66cの各々は、図略
のスプリングにより閉じ勝手に付勢された一対の爪要素
からなり、各工具に形成された環状溝と係合可能であ
る。アームサポート65の上面には図略のランク・ピニ
オン機構を介して搬送アーム66を図3にて実線で示す
水平位置とこれから90度下方に旋回した破線で示す下
向き位置へ選択的に旋回割出しする流体圧シリンダ67
が取り付けられている。また、キャリア62の頂面に
は、アームサポート65を図3において実線で示す上昇
位置と搬送アーム66がその工具把持部66a〜66c
を工具マガジン52内に収納された工具Tを把持できる
下降位置とへ選択的に位置決めする流体圧シリンダ68
が取付けされている。
のスプリングにより閉じ勝手に付勢された一対の爪要素
からなり、各工具に形成された環状溝と係合可能であ
る。アームサポート65の上面には図略のランク・ピニ
オン機構を介して搬送アーム66を図3にて実線で示す
水平位置とこれから90度下方に旋回した破線で示す下
向き位置へ選択的に旋回割出しする流体圧シリンダ67
が取り付けられている。また、キャリア62の頂面に
は、アームサポート65を図3において実線で示す上昇
位置と搬送アーム66がその工具把持部66a〜66c
を工具マガジン52内に収納された工具Tを把持できる
下降位置とへ選択的に位置決めする流体圧シリンダ68
が取付けされている。
【0029】また、前記サーボモータ64は、キャリア
62を主軸ヘッド14から最も後退した工具取出し位置
と、この位置から若干前進した工具収納位置と、最も前
進した工具挿入/抜取り位置の3位置へ割出し可能とし
ている。キャリア62が収納位置にある状態では、下向
き位置に位置決めされた搬送アーム66は工具マガジン
52内に貯蔵された工具の環状溝と整合される。キャリ
ア62が収納位置から取出し位置へ移動するとき、搬送
アーム66は第1または第2割出し位置に割出された一
対の工具ソケットから第1ワークW1または第2ワーク
W2用の一対の工具を取出すことができる。キャリア6
2が工具挿入/抜取り位置にある状態では、水平位置に
保持された搬送アーム66上の3つの工具把持部66a
〜66cを工具主軸21a〜21cと整列することがで
きる。
62を主軸ヘッド14から最も後退した工具取出し位置
と、この位置から若干前進した工具収納位置と、最も前
進した工具挿入/抜取り位置の3位置へ割出し可能とし
ている。キャリア62が収納位置にある状態では、下向
き位置に位置決めされた搬送アーム66は工具マガジン
52内に貯蔵された工具の環状溝と整合される。キャリ
ア62が収納位置から取出し位置へ移動するとき、搬送
アーム66は第1または第2割出し位置に割出された一
対の工具ソケットから第1ワークW1または第2ワーク
W2用の一対の工具を取出すことができる。キャリア6
2が工具挿入/抜取り位置にある状態では、水平位置に
保持された搬送アーム66上の3つの工具把持部66a
〜66cを工具主軸21a〜21cと整列することがで
きる。
【0030】次ぎに、上記のように構成された本発明の
実施形態の動作を図6の動作サイクル線図を参照して説
明する。原位置状態において、主軸ヘッド14は図3の
実線で示す後退位置にあり、搬送方向に先行する2本の
工具主軸21a〜21bには短いボアーピッチP1の第
1ワークW1用の一対の工具T1を装着している。同じ
く原位置状態において、治具テーブル33はワーク搬送
準備位置に位置決めされており、水平クランプ機構38
および上下クランプ機構39が加工済の第1ワークW1
を釈放している。さらに、原位置状態において、キャリ
ア62は図3の実線で示す工具収納位置にあり、搬送ア
ーム66は実線で示す水平位置に保持されている。
実施形態の動作を図6の動作サイクル線図を参照して説
明する。原位置状態において、主軸ヘッド14は図3の
実線で示す後退位置にあり、搬送方向に先行する2本の
工具主軸21a〜21bには短いボアーピッチP1の第
1ワークW1用の一対の工具T1を装着している。同じ
く原位置状態において、治具テーブル33はワーク搬送
準備位置に位置決めされており、水平クランプ機構38
および上下クランプ機構39が加工済の第1ワークW1
を釈放している。さらに、原位置状態において、キャリ
ア62は図3の実線で示す工具収納位置にあり、搬送ア
ーム66は実線で示す水平位置に保持されている。
【0031】図6に示す動作サイクルは、上述した原位
置状態において連続運転指令が与えられる時に開始され
る。この動作サイクルは、第1ワーク加工サイクル(以
下、第1サイクル)Aと、第2ワーク加工サイクル(以
下、第2サイクル)Bと、治具ユニット30に搬入され
るワークの種類がそこから搬出されるワークと異なる場
合に第1サイクルAおよび第2サイクルBの何れかの一
部と平行して実行される工具交換サイクル(以下、交換
サイクル)Cとで構成される。
置状態において連続運転指令が与えられる時に開始され
る。この動作サイクルは、第1ワーク加工サイクル(以
下、第1サイクル)Aと、第2ワーク加工サイクル(以
下、第2サイクル)Bと、治具ユニット30に搬入され
るワークの種類がそこから搬出されるワークと異なる場
合に第1サイクルAおよび第2サイクルBの何れかの一
部と平行して実行される工具交換サイクル(以下、交換
サイクル)Cとで構成される。
【0032】今、治具ユニット30から搬出されるワー
クおよびそこへ搬入されるワークが共に第1ワークW1
であることがワーク識別工程において図略の適宜識別手
段により認識されると、第1サイクルAが実行される。
この第1サイクルAにおいては、トランスファバー35
のリフト・アンド・キャリー運動により、加工ユニット
10で加工済のワークW1が治具ユニット30から搬出
されると同時に未加工のワークW1が治具ユニット30
内へ搬入され、水平クランプ機構38および上下クラン
プ機構39がクランプ動作されてワークW1が治具テー
ブル33上に固定される。
クおよびそこへ搬入されるワークが共に第1ワークW1
であることがワーク識別工程において図略の適宜識別手
段により認識されると、第1サイクルAが実行される。
この第1サイクルAにおいては、トランスファバー35
のリフト・アンド・キャリー運動により、加工ユニット
10で加工済のワークW1が治具ユニット30から搬出
されると同時に未加工のワークW1が治具ユニット30
内へ搬入され、水平クランプ機構38および上下クラン
プ機構39がクランプ動作されてワークW1が治具テー
ブル33上に固定される。
【0033】この時、治具テーブル33はワーク搬送準
備位置にあり、図5から明らかなように、第1ワークW
1の第1および第3ボアーH1,H3を搬送方向に先行
する第1および第2工具主軸21a,21bの直下に位
置決めする。この状態で主軸ヘッド14がサーボモータ
15の動作により下降前進し、これと同時に主軸モータ
22が駆動されて工具主軸21a〜21cが回転され
る。主軸ヘッド14は、前進端に到達した後上昇後退し
て後退位置へ復帰する。これにより、第1および第3ボ
アーH1,H3が同時加工され、この加工動作中におい
て第3工具主軸21cは工具を装着しておらず第1ワー
クW1のリヤー側で上下動されるが切削加工を行わな
い。
備位置にあり、図5から明らかなように、第1ワークW
1の第1および第3ボアーH1,H3を搬送方向に先行
する第1および第2工具主軸21a,21bの直下に位
置決めする。この状態で主軸ヘッド14がサーボモータ
15の動作により下降前進し、これと同時に主軸モータ
22が駆動されて工具主軸21a〜21cが回転され
る。主軸ヘッド14は、前進端に到達した後上昇後退し
て後退位置へ復帰する。これにより、第1および第3ボ
アーH1,H3が同時加工され、この加工動作中におい
て第3工具主軸21cは工具を装着しておらず第1ワー
クW1のリヤー側で上下動されるが切削加工を行わな
い。
【0034】第1ワークW1の第1および第3ボアーH
1,H3の加工が完了すると、治具テーブル33はサー
ボモータ34の動作によりボアーピッチP1だけワーク
搬送方向WTDにシフトされ、ワークW1を図5の鎖線
位置へ位置決めし、第1および第2工具主軸21a,2
1bの直下に第2および第4ボアーH2,H4を整列さ
せる。この後に主軸ヘッド14が下降前進および上昇後
退して第2および第4ボアーH2,H4がボーリング加
工され、主軸ヘッド14が後退位置へ復帰する。この
後、治具テーブル33が第1ワークW1のボアーピッチ
P1だけ搬送方向の逆方向に後退されて第1および第3
ボアーH1,H3を第1および第2工具主軸21a,2
1bに整列させた後、水平クランプ機構38および上下
クランプ機構39がアンクランプ動作されて最初のワー
ク識別工程に復帰する。
1,H3の加工が完了すると、治具テーブル33はサー
ボモータ34の動作によりボアーピッチP1だけワーク
搬送方向WTDにシフトされ、ワークW1を図5の鎖線
位置へ位置決めし、第1および第2工具主軸21a,2
1bの直下に第2および第4ボアーH2,H4を整列さ
せる。この後に主軸ヘッド14が下降前進および上昇後
退して第2および第4ボアーH2,H4がボーリング加
工され、主軸ヘッド14が後退位置へ復帰する。この
後、治具テーブル33が第1ワークW1のボアーピッチ
P1だけ搬送方向の逆方向に後退されて第1および第3
ボアーH1,H3を第1および第2工具主軸21a,2
1bに整列させた後、水平クランプ機構38および上下
クランプ機構39がアンクランプ動作されて最初のワー
ク識別工程に復帰する。
【0035】ワーク識別工程において、治具ユニット3
0へ次ぎに搬入されるワークが第2ワークW2であると
識別される場合、図6に示す第2サイクルBおよびこの
第2サイクルBの一部と平行して交換サイクルCが実行
される。より詳細には、交換サイクルCは、第2サイク
ルBのワーク搬出/搬入工程と治具締め工程の実行によ
り、第1ワークW1が治具テーブル33上から搬出され
ると同時に第2ワークw2が治具テーブル33上に搬入
され、第2ワークW2が水平および上下クランプ機構3
8,39によりクランプされる動作と平行して実行さ
れ、さらに、第2および第3工具主軸21b,21cの
直下に第2ワークW2の第2および第4ボアーH2,H
4を整列させる。第2サイクルBのその後の工程は交換
サイクルCの完了が確認されるまで実行されないように
インターロックがとられている。
0へ次ぎに搬入されるワークが第2ワークW2であると
識別される場合、図6に示す第2サイクルBおよびこの
第2サイクルBの一部と平行して交換サイクルCが実行
される。より詳細には、交換サイクルCは、第2サイク
ルBのワーク搬出/搬入工程と治具締め工程の実行によ
り、第1ワークW1が治具テーブル33上から搬出され
ると同時に第2ワークw2が治具テーブル33上に搬入
され、第2ワークW2が水平および上下クランプ機構3
8,39によりクランプされる動作と平行して実行さ
れ、さらに、第2および第3工具主軸21b,21cの
直下に第2ワークW2の第2および第4ボアーH2,H
4を整列させる。第2サイクルBのその後の工程は交換
サイクルCの完了が確認されるまで実行されないように
インターロックがとられている。
【0036】交換サイクルCが開始されると、主軸ヘッ
ド14が工具主軸21a,21b上に装着した使用済の
工具T1の環状溝を水平状態の搬送アーム66に整列さ
れる中間前進位置まで下降前進される。その後、キャリ
ア62はサーボモータ64の動作により図3の実線で示
す工具収納位置から工具挿入/抜取り位置へ前進され、
第1および第2工具把持部66a,66bを第1および
第2工具主軸21a,21b上の一対の工具T1の環状
溝に係合させる。この場合、各把持部66a,66bの
一対の把持爪は環状溝に倣って押し広げられ、各工具T
1が把持爪内に挿入されるのを許容する。
ド14が工具主軸21a,21b上に装着した使用済の
工具T1の環状溝を水平状態の搬送アーム66に整列さ
れる中間前進位置まで下降前進される。その後、キャリ
ア62はサーボモータ64の動作により図3の実線で示
す工具収納位置から工具挿入/抜取り位置へ前進され、
第1および第2工具把持部66a,66bを第1および
第2工具主軸21a,21b上の一対の工具T1の環状
溝に係合させる。この場合、各把持部66a,66bの
一対の把持爪は環状溝に倣って押し広げられ、各工具T
1が把持爪内に挿入されるのを許容する。
【0037】この動作に続き、主軸ヘッド14は各工具
主軸21a〜21c内に内蔵した工具クランプ機構を釈
放動作させ、この後後退位置へ上昇後退する。工具交換
ユニット30は、これにより工具戻し動作を実行するこ
とが可能となる。この戻し動作においては、キャリア6
2がサーボモータ64の動作により最も後退した工具取
出し位置へ戻された後、流体圧シリンダ67,68が同
時に作動され、搬送アーム66が水平位置から下向き位
置へ90度時計方向に旋回されながら下降動作される。
この旋回・下降動作の完了において、キャリアー62が
工具収納位置まで前進して使用済の一対の工具T1を第
1割出し位置に待機している一対のソケット57a内へ
挿入返却し、この後流体圧シリンダ68の動作によりア
ームサポート65を上昇して第1および第2把持部66
a,66bを使用済の工具T1から非係合させる。
主軸21a〜21c内に内蔵した工具クランプ機構を釈
放動作させ、この後後退位置へ上昇後退する。工具交換
ユニット30は、これにより工具戻し動作を実行するこ
とが可能となる。この戻し動作においては、キャリア6
2がサーボモータ64の動作により最も後退した工具取
出し位置へ戻された後、流体圧シリンダ67,68が同
時に作動され、搬送アーム66が水平位置から下向き位
置へ90度時計方向に旋回されながら下降動作される。
この旋回・下降動作の完了において、キャリアー62が
工具収納位置まで前進して使用済の一対の工具T1を第
1割出し位置に待機している一対のソケット57a内へ
挿入返却し、この後流体圧シリンダ68の動作によりア
ームサポート65を上昇して第1および第2把持部66
a,66bを使用済の工具T1から非係合させる。
【0038】これに続き、マガジン割出し工程が実行さ
れ、図略の駆動装置によりチエーン56が旋回されて返
却工具T1を受け入れた一対のソケット57aに隣接す
る一対のソケット57bが第2割出し位置へ割出しされ
る。この割出し動作完了において、工具交換ユニット5
0は工具取出/搬入工程を実行する。この工程では、ア
ームサポート65を下降させて、第2および第3把持部
66b,66cを第2ワークW2用の一対の工具T2の
環状溝に係合させ、キャリア62を工具取出し位置へ後
退させて工具T2をソケット57bから取出し、アーム
サポート65を上昇させながら搬送アーム66を90度
反時計方向旋回し、キャリア62を工具挿入/抜取り位
置へ位置させ、第2および第3把持部66b,66cに
把持した一対の工具T2を第2および第3工具主軸21
b,21cの直下に整列させる。
れ、図略の駆動装置によりチエーン56が旋回されて返
却工具T1を受け入れた一対のソケット57aに隣接す
る一対のソケット57bが第2割出し位置へ割出しされ
る。この割出し動作完了において、工具交換ユニット5
0は工具取出/搬入工程を実行する。この工程では、ア
ームサポート65を下降させて、第2および第3把持部
66b,66cを第2ワークW2用の一対の工具T2の
環状溝に係合させ、キャリア62を工具取出し位置へ後
退させて工具T2をソケット57bから取出し、アーム
サポート65を上昇させながら搬送アーム66を90度
反時計方向旋回し、キャリア62を工具挿入/抜取り位
置へ位置させ、第2および第3把持部66b,66cに
把持した一対の工具T2を第2および第3工具主軸21
b,21cの直下に整列させる。
【0039】キャリア62の工具挿入/抜取り位置への
到達において、主軸ヘッド14が中間前進位置まで下降
し、工具主軸21aおよび21b内に前記一対の工具T
2を受入れ、これら工具主軸21b,21cに内蔵のク
ランプ機構を動作して、工具T2をクランプする。この
工具クランプが確認されると、キャリア62が工具挿入
位置まで後退される。その後、前述した第1サイクルA
と同様に、主軸下降前進に始まる治具緩め動作までの加
工動作が実行される。この第2サイクルBにおいては、
最初に第2ワークW2の第2,第4ボアーH2,H4が
同時加工され、その後治具テーブル33がボアピッチP
2の距離だけ搬送方向後方にシフトされ、この状態で第
1および第3ボアーH1,H3がボーリング加工され
る。
到達において、主軸ヘッド14が中間前進位置まで下降
し、工具主軸21aおよび21b内に前記一対の工具T
2を受入れ、これら工具主軸21b,21cに内蔵のク
ランプ機構を動作して、工具T2をクランプする。この
工具クランプが確認されると、キャリア62が工具挿入
位置まで後退される。その後、前述した第1サイクルA
と同様に、主軸下降前進に始まる治具緩め動作までの加
工動作が実行される。この第2サイクルBにおいては、
最初に第2ワークW2の第2,第4ボアーH2,H4が
同時加工され、その後治具テーブル33がボアピッチP
2の距離だけ搬送方向後方にシフトされ、この状態で第
1および第3ボアーH1,H3がボーリング加工され
る。
【0040】その後、治具テーブル33が搬送準備位置
までワーク搬送方向の前方にシフトされ、治具緩め動作
が実行されて動作サイクルは初工程であるワーク識別工
程へ復帰する。第2ワークW2の加工の後に第1ワーク
W1の加工が識別される場合、第1サイクルAと交換サ
イクルCが平行して実行され、第1サイクルはワーク搬
出/搬入工程に続く治具締め工程の実行後、交換サイク
ルCが完了するまで待機する。この場合、主軸下降工程
に始まる加工動作は、交換サイクルCが完了した時に、
開始される。
までワーク搬送方向の前方にシフトされ、治具緩め動作
が実行されて動作サイクルは初工程であるワーク識別工
程へ復帰する。第2ワークW2の加工の後に第1ワーク
W1の加工が識別される場合、第1サイクルAと交換サ
イクルCが平行して実行され、第1サイクルはワーク搬
出/搬入工程に続く治具締め工程の実行後、交換サイク
ルCが完了するまで待機する。この場合、主軸下降工程
に始まる加工動作は、交換サイクルCが完了した時に、
開始される。
【0041】この交換サイクルCにおいて、工具交換ユ
ニット30は、第2および第3工具主軸21b,21c
から使用済の第2ワークW2用の一対の工具T2を抜取
り、工具マガジン52の第2割出し位置に待機する第2
ワークW2用のソケット57bに返却し、第1ワークW
1用のソケット57aを第1割出し位置へ割出し、この
ソケット57aから第1ワークW1用の一対の工具T1
を取出して第1および第2工具主軸21a,21bの直
下に整列し、主軸ヘッド14が中間前進位置まで降下し
て工具T1を第1および第2工具主軸21a,21bに
装着しクランプする。
ニット30は、第2および第3工具主軸21b,21c
から使用済の第2ワークW2用の一対の工具T2を抜取
り、工具マガジン52の第2割出し位置に待機する第2
ワークW2用のソケット57bに返却し、第1ワークW
1用のソケット57aを第1割出し位置へ割出し、この
ソケット57aから第1ワークW1用の一対の工具T1
を取出して第1および第2工具主軸21a,21bの直
下に整列し、主軸ヘッド14が中間前進位置まで降下し
て工具T1を第1および第2工具主軸21a,21bに
装着しクランプする。
【0042】図7(A)〜(E)は、本発明による加工
方法の他の実施形態を示すための説明図であり、これら
何れの形態においても、前述した主軸ヘッド14には3
本の工具主軸21a〜21cが設けられ、その内2本の
工具主軸21a,21bを使用して第1ワークW1の加
工が行われ、工具主軸21b,21cを使用してボアー
ピッチの異なる第2ワークW2の加工が行われる。
方法の他の実施形態を示すための説明図であり、これら
何れの形態においても、前述した主軸ヘッド14には3
本の工具主軸21a〜21cが設けられ、その内2本の
工具主軸21a,21bを使用して第1ワークW1の加
工が行われ、工具主軸21b,21cを使用してボアー
ピッチの異なる第2ワークW2の加工が行われる。
【0043】図7(A)〜(E)の各図において、実線
の下向き矢印は工具を装着した工具主軸を模擬的に示
し、破線の下向き矢印は工具を装着してない工具主軸を
模擬的に示す。また、符号a,b,cはそれぞれ第1〜
第3工具主軸21a〜21cに対応する。図7(A)の
3気頭シリンダブロックの例では、第1工具主軸21a
と第2工具主軸21bとの軸心間隔は第1ワークW1の
ボアーピッチP1の2倍の距離に設定され、第2工具主
軸21bと第3工具主軸21cとの軸心間隔は第2ワー
クW2のボアーピッチP2(P2>P1)の2倍の距離
に設定される。そして各ワークについて両端の2穴を同
時加工し、その後各ワークと主軸ヘッド14とを各ワー
クの穴ピッチ分だけシフトした状態で中央の1穴を加工
する。この場合、第1ワークW1の加工は第1および第
2工具主軸21a,21bに装着した工具T1にて行わ
れ、第2ワークW2の加工は第2および第3工具主軸2
1b,21cに装着した工具T2にて行われる。
の下向き矢印は工具を装着した工具主軸を模擬的に示
し、破線の下向き矢印は工具を装着してない工具主軸を
模擬的に示す。また、符号a,b,cはそれぞれ第1〜
第3工具主軸21a〜21cに対応する。図7(A)の
3気頭シリンダブロックの例では、第1工具主軸21a
と第2工具主軸21bとの軸心間隔は第1ワークW1の
ボアーピッチP1の2倍の距離に設定され、第2工具主
軸21bと第3工具主軸21cとの軸心間隔は第2ワー
クW2のボアーピッチP2(P2>P1)の2倍の距離
に設定される。そして各ワークについて両端の2穴を同
時加工し、その後各ワークと主軸ヘッド14とを各ワー
クの穴ピッチ分だけシフトした状態で中央の1穴を加工
する。この場合、第1ワークW1の加工は第1および第
2工具主軸21a,21bに装着した工具T1にて行わ
れ、第2ワークW2の加工は第2および第3工具主軸2
1b,21cに装着した工具T2にて行われる。
【0044】図7(B)の5気頭シリンダブロックの例
では、第1工具主軸21aと第2工具主軸21bとの軸
心間隔は第1ワークW1のボアーピッチP1の2倍の距
離に設定され、第2工具主軸21bと第3工具主軸21
cとの軸心間隔は第2ワークW2のボアーピッチP2
(P2>P1)の2倍の距離に設定される。そして各ワ
ークについて2穴づつ3工程に分けて加工が進められ、
最終工程では同時使用する2本の工具のうち1本は空切
削加工動作する。
では、第1工具主軸21aと第2工具主軸21bとの軸
心間隔は第1ワークW1のボアーピッチP1の2倍の距
離に設定され、第2工具主軸21bと第3工具主軸21
cとの軸心間隔は第2ワークW2のボアーピッチP2
(P2>P1)の2倍の距離に設定される。そして各ワ
ークについて2穴づつ3工程に分けて加工が進められ、
最終工程では同時使用する2本の工具のうち1本は空切
削加工動作する。
【0045】図7(C)の6気頭シリンダブロックの例
では、第1−第2工具主軸の軸心間隔と第2−第3工具
主軸の軸心間隔は、第1ワークW1のボアー穴ピッチP
1と第2ワークW2のボアー穴ピッチP2(P2>P
1)の3倍の距離にそれぞれ設定される。そして各ワー
クについて2穴づつ3工程に分けて加工が進められる。
この加工方法を実施するために、工具交換装置50の搬
送アーム66は、その3つの把持部66a〜66cが工
具主軸21a〜21cの配列ピッチに対応するように変
更される。
では、第1−第2工具主軸の軸心間隔と第2−第3工具
主軸の軸心間隔は、第1ワークW1のボアー穴ピッチP
1と第2ワークW2のボアー穴ピッチP2(P2>P
1)の3倍の距離にそれぞれ設定される。そして各ワー
クについて2穴づつ3工程に分けて加工が進められる。
この加工方法を実施するために、工具交換装置50の搬
送アーム66は、その3つの把持部66a〜66cが工
具主軸21a〜21cの配列ピッチに対応するように変
更される。
【0046】図7(D)の8気頭シリンダブロックの例
では、第1−第2工具主軸の軸心間隔と第2−第3工具
主軸の軸心間隔は、第1および第2ワークW1,W2の
ボアーピッチP1とP2(P2>P1)の4倍の距離に
それぞれ設定される。そして各ワークについて2穴づつ
4工程に分けて加工が進められる。この加工方法を実施
するために、工具交換装置50の搬送アーム66は、そ
の3つの把持部66a〜66cが工具主軸21a〜21
cの配列ピッチに対応するように変更される。
では、第1−第2工具主軸の軸心間隔と第2−第3工具
主軸の軸心間隔は、第1および第2ワークW1,W2の
ボアーピッチP1とP2(P2>P1)の4倍の距離に
それぞれ設定される。そして各ワークについて2穴づつ
4工程に分けて加工が進められる。この加工方法を実施
するために、工具交換装置50の搬送アーム66は、そ
の3つの把持部66a〜66cが工具主軸21a〜21
cの配列ピッチに対応するように変更される。
【0047】この8気頭の例では、第1−第2工具主軸
間隔および第2−第3工具主軸間隔は、第1実施例と同
様に、それぞれ対応するワークのボアーピッチP1,P
2の2倍に設定してもよく、この場合、ボアーH1とH
3,ボアーH2とH4,ボアーH5とH7,ボアーH6
とH8のように4工程に分けて加工を行うこともでき
る。
間隔および第2−第3工具主軸間隔は、第1実施例と同
様に、それぞれ対応するワークのボアーピッチP1,P
2の2倍に設定してもよく、この場合、ボアーH1とH
3,ボアーH2とH4,ボアーH5とH7,ボアーH6
とH8のように4工程に分けて加工を行うこともでき
る。
【0048】図7(E)は、異なる気頭数の2種類のシ
リンダブロックを類似ワークW1,W2とする場合であ
り、類似ワークの一例として4気頭シリンダブロックW
1と5気頭シリンダブロックW2を示す。この組合わせ
の例では、第1ワークW1の加工は2工程に分けて、第
2ワークW2の加工は3工程に分けて行われる。なお、
図示省略したが、本発明は類似加工されるワークW1の
穴径とワークW2の穴径が異なる場合にも適用可能であ
る。
リンダブロックを類似ワークW1,W2とする場合であ
り、類似ワークの一例として4気頭シリンダブロックW
1と5気頭シリンダブロックW2を示す。この組合わせ
の例では、第1ワークW1の加工は2工程に分けて、第
2ワークW2の加工は3工程に分けて行われる。なお、
図示省略したが、本発明は類似加工されるワークW1の
穴径とワークW2の穴径が異なる場合にも適用可能であ
る。
【0049】上記した何れの実施形態においても、3本
の工具主軸21a〜21cを使用し、中央配置の1本の
工具主軸21bを類似ワークW1,W2の加工に共用
し、両側に配置の2本の工具主軸21a,21cを類似
ワークW1,W2にそれぞれ専用する点において共通
し、本発明の加工方法および加工装置はこの点を特徴と
している。
の工具主軸21a〜21cを使用し、中央配置の1本の
工具主軸21bを類似ワークW1,W2の加工に共用
し、両側に配置の2本の工具主軸21a,21cを類似
ワークW1,W2にそれぞれ専用する点において共通
し、本発明の加工方法および加工装置はこの点を特徴と
している。
【0050】上述した加工ユニット10は、主軸ヘッド
14をワークのボアー配列方向に不動とし、治具テーブ
ル33をこのボアー配列方向に位置調整可能としている
が、この構成は、搬送アーム66の工具把持部66a〜
66cと工具主軸21a〜21cとのボアー配列方向の
相対位置を不変に維持でき、この結果工具交換動作に関
連する制御が簡単になる点において利点がある。しかし
ながら、治具テーブル33をボアー穴配列方向に不動と
し、主軸ヘッド14或いはコラム12をボアー穴配列方
向にサーボモータにより位置決め可能する構成も採用で
きる。
14をワークのボアー配列方向に不動とし、治具テーブ
ル33をこのボアー配列方向に位置調整可能としている
が、この構成は、搬送アーム66の工具把持部66a〜
66cと工具主軸21a〜21cとのボアー配列方向の
相対位置を不変に維持でき、この結果工具交換動作に関
連する制御が簡単になる点において利点がある。しかし
ながら、治具テーブル33をボアー穴配列方向に不動と
し、主軸ヘッド14或いはコラム12をボアー穴配列方
向にサーボモータにより位置決め可能する構成も採用で
きる。
【0051】また、上述の各実施形態においては、ワー
クに形成された鋳肌状態または前加工済の下穴をボーリ
ング加工するようにしたが、本発明はこのような下穴が
予め形成されてない無垢のワークに例えばドリル加工を
施す場合にも適用可能である。さらに、上述した主軸ヘ
ッド14は、3本の工具主軸21a〜21cをワーク搬
送方向WTD(図5参照)に一線に整列させて配列して
いるが、加工対象とするワークの形態によっては必ずし
も一線に整列して配置するには及ばない。
クに形成された鋳肌状態または前加工済の下穴をボーリ
ング加工するようにしたが、本発明はこのような下穴が
予め形成されてない無垢のワークに例えばドリル加工を
施す場合にも適用可能である。さらに、上述した主軸ヘ
ッド14は、3本の工具主軸21a〜21cをワーク搬
送方向WTD(図5参照)に一線に整列させて配列して
いるが、加工対象とするワークの形態によっては必ずし
も一線に整列して配置するには及ばない。
【0052】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1および5
に記載の発明によれば、中央の工具主軸に対する一側の
工具主軸とのピッチと他側の工具主軸とのピッチを異な
らせた3本の工具主軸を設け、第1ワークの加工は前記
中央と一側の2本の工具主軸に工具を装着して行い、第
2ワークの加工は前記中央と他側の2本の工具主軸に工
具を装着して行うようにしたので、加工対象物が第1ワ
ークから第2ワークまたはこの逆に変更される場合でも
工具主軸の軸心間隔を調整することなく不動に設定で
き、従って各ワークに高いピッチ精度で複数穴を加工す
ることができる。
に記載の発明によれば、中央の工具主軸に対する一側の
工具主軸とのピッチと他側の工具主軸とのピッチを異な
らせた3本の工具主軸を設け、第1ワークの加工は前記
中央と一側の2本の工具主軸に工具を装着して行い、第
2ワークの加工は前記中央と他側の2本の工具主軸に工
具を装着して行うようにしたので、加工対象物が第1ワ
ークから第2ワークまたはこの逆に変更される場合でも
工具主軸の軸心間隔を調整することなく不動に設定で
き、従って各ワークに高いピッチ精度で複数穴を加工す
ることができる。
【0053】特に、請求項5に記載の工作機械において
は、工具主軸の軸心間隔を調整する機構が不要となるの
で、加工ユニットの構造を単純化して高剛性にでき、制
御も簡単にでき、工作機械の製造コストの低減および信
頼性の向上が達成される。また、請求項2および3の発
明によれば、穴数が同一または異なる内燃機関のシリン
ダブロックの複数のシリンダボアーを高精度の穴ピッチ
で加工できる。
は、工具主軸の軸心間隔を調整する機構が不要となるの
で、加工ユニットの構造を単純化して高剛性にでき、制
御も簡単にでき、工作機械の製造コストの低減および信
頼性の向上が達成される。また、請求項2および3の発
明によれば、穴数が同一または異なる内燃機関のシリン
ダブロックの複数のシリンダボアーを高精度の穴ピッチ
で加工できる。
【0054】さらに、請求項8〜10の発明によれば、
一線に整列配置された3本の工具主軸と同心に整列する
ようにこれら工具主軸の軸心間隔に対応する異なる間隔
で3つの工具把持部を一線に配列した搬送アームを設
け、一方工具マガジンにはこの搬送アームが中央の工具
把持部とその一側にある工具把持部により同時に2本の
工具を把持できるようにすると共に、前記中央の工具把
持部とその他側にある工具把持部により別の2本の工具
を同時に把持できるように工具を収納させたので、中央
に位置する工具主軸とこの一側或いは他側にある工具主
軸に対して工具交換を同時に行うことができる。
一線に整列配置された3本の工具主軸と同心に整列する
ようにこれら工具主軸の軸心間隔に対応する異なる間隔
で3つの工具把持部を一線に配列した搬送アームを設
け、一方工具マガジンにはこの搬送アームが中央の工具
把持部とその一側にある工具把持部により同時に2本の
工具を把持できるようにすると共に、前記中央の工具把
持部とその他側にある工具把持部により別の2本の工具
を同時に把持できるように工具を収納させたので、中央
に位置する工具主軸とこの一側或いは他側にある工具主
軸に対して工具交換を同時に行うことができる。
【0055】特に、異なる穴ピッチの第1ワークと第2
ワークの加工のいずれにおいても中央の工具主軸にその
都度工具を装着するようにしたので、中央の工具主軸に
装着される工具を他の工具主軸に装着されるものと均一
に磨耗させることができ、各ワークの複数穴の仕上げ面
精度が不均一となるのを防止できる。好適には、請求項
10に定義されるように、搬送アームの駆動機構の直下
に工具マガジンを配置したので、作業者の手作業による
工具の取替え作業が容易となる。
ワークの加工のいずれにおいても中央の工具主軸にその
都度工具を装着するようにしたので、中央の工具主軸に
装着される工具を他の工具主軸に装着されるものと均一
に磨耗させることができ、各ワークの複数穴の仕上げ面
精度が不均一となるのを防止できる。好適には、請求項
10に定義されるように、搬送アームの駆動機構の直下
に工具マガジンを配置したので、作業者の手作業による
工具の取替え作業が容易となる。
【図1】類似ワークに複数穴を加工する従来方法を説明
するための説明図。
するための説明図。
【図2】本発明による複数穴加工用工作機械の側面図。
【図3】図2の要部拡大図。
【図4】前記工作機械の一部を破断して示す正面図。
【図5】本発明の工作機械に設けられる自動工具交換装
置の要部平面図と、2つの類似ワークの加工穴位置、3
本の工具主軸および工具搬送アームの工具把持部との相
対位置関係を示す説明図とを併記した図。
置の要部平面図と、2つの類似ワークの加工穴位置、3
本の工具主軸および工具搬送アームの工具把持部との相
対位置関係を示す説明図とを併記した図。
【図6】本発明の工作機械の動作を説明する動作サイク
ル線図。
ル線図。
【図7】本発明による複数穴の加工方法の他の実施形態
の説明図で、(A)は3気頭シリンダブロックへの適用
例、(B)は5気頭シリンダブロックへの適用例、
(C)は6気頭シリンダブロックへの適用例、(D)は
8気頭シリンダブロックへの適用例、(E)は異なる気
頭数のシリンダブロックを類似ワークとして適用した例
をそれぞれ示す。
の説明図で、(A)は3気頭シリンダブロックへの適用
例、(B)は5気頭シリンダブロックへの適用例、
(C)は6気頭シリンダブロックへの適用例、(D)は
8気頭シリンダブロックへの適用例、(E)は異なる気
頭数のシリンダブロックを類似ワークとして適用した例
をそれぞれ示す。
W1,W2 第1および第2ワーク(シリンダブロッ
ク) T1,T2 工具 10 加工ユニット 12 コラム 14 主軸ヘッド 15 サーボモータ 16 送りネジ機構 21a〜21c 工具主軸 30 治具ユニット 33 治具テーブル 35 トランファバー 50 工具交換ユニット 52 工具マガジン 62 キャリア 63 送りネジ機構 64 サーボモータ 65 アームサポート 66 搬送アーム 66a〜66c 工具把持部 67,68 流体圧シリンダ
ク) T1,T2 工具 10 加工ユニット 12 コラム 14 主軸ヘッド 15 サーボモータ 16 送りネジ機構 21a〜21c 工具主軸 30 治具ユニット 33 治具テーブル 35 トランファバー 50 工具交換ユニット 52 工具マガジン 62 キャリア 63 送りネジ機構 64 サーボモータ 65 アームサポート 66 搬送アーム 66a〜66c 工具把持部 67,68 流体圧シリンダ
Claims (10)
- 【請求項1】 第1方向と平行な軸線を持つ少なくとも
2以上の穴を前記第1方向と直角な第2方向に第1ピッ
チで第1ワークに加工し、前記第1方向と平行な軸線を
持つ少なくとも2以上の穴を前記第2方向に前記第1ピ
ッチと異なる第2ピッチで第2ワークに加工する複数穴
の加工方法において、前記第1方向と平行でかつ前記第
2方向に離間した3本の工具主軸をこれら主軸の軸心間
隔を固定して設け、前記第2方向における中央の工具主
軸とこの一側に位置する一方の工具主軸との軸心間隔を
前記第1ピッチの整数倍の距離に設定すると共に、前記
中央の工具主軸とこの他側に位置する他方の工具主軸と
の軸心間隔を前記第2ピッチの整数倍の距離に設定し、
前記第1ワークの穴加工は前記中央および一方の工具主
軸に工具を装着して行い、前記第2ワークの穴加工は前
記中央および他方の工具主軸に工具を装着して行い、前
記第1および第2ワークの穴加工のために前記中央の工
具主軸を共用することを特徴とする複数穴の加工方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の加工方法において、前
記第1ワークおよび第2ワークは、同数の穴が前記第2
方向に整列して加工される類似ワークで、前記穴の数が
3乃至8の何れかである内燃機関のシリンダブロックで
あることを特徴とする加工方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の加工方法において、前
記第1ワークおよび第2ワークは、前記第2方向に整列
して加工される穴の数が異なるワークで、それぞれの穴
数が3乃至8の何れかである内燃機関のシリンダブロッ
クであることを特徴とする加工方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れかに記載の加工方法
において、前記中央の工具主軸とこの一側に位置する前
記一方の工具主軸との軸心間隔を前記第1ピッチの2倍
の距離に設定すると共に、前記中央の工具主軸とこの他
側に位置する前記他方の工具主軸との軸心間隔を前記第
2ピッチの2倍の距離に設定し、前記第1ワークおよび
第2ワークは少なくとも4以上の穴が加工され、前記第
1ワークおよび第2ワークの加工のいずれにおいても最
初の2穴の同時加工後に次の2穴の同時加工を行うため
に前記3本の工具主軸とワークとをこのワークに加工す
べき穴ピッチの距離だけ前記第2方向に相対移動するこ
とを特徴とする加工方法。 - 【請求項5】 第1方向と平行な軸線を持つ少なくとも
2以上の穴が前記第1方向と直角な第2方向に第1ピッ
チで加工される第1ワークと前記第1方向と平行な軸線
を持つ少なくとも2以上の穴が前記第2方向に前記第1
ピッチと異なる第2ピッチで加工される第2ワークとを
選択的に受入れて支持するワークテーブルと、前記ワー
クテーブルに対し前記第1方向に相対移動可能な主軸ヘ
ッドと、各々の回転軸線が前記第1方向に延びると共に
前記第2方向に離間して前記主軸ヘッド上に回転自在に
支持された3本の工具主軸と、前記第1ワークの穴加工
に際しては前記3本の工具主軸の前記第2方向の中央お
よび一側にある2本の工具主軸に工具を装着するが前記
第2ワークの穴加工に際しては前記第2方向の中央およ
び他側にある2本の工具主軸に工具を装着する工具交換
装置と、前記中央および一側の工具主軸に装着した2本
の工具による第1ワークの加工と前記中央および他側の
工具主軸に装着した2本の工具による第2ワークの加工
とを選択的に行うために前記主軸ヘッドと前記ワークテ
ーブルとを前記第1方向に相対送りする送り機構と、さ
らに、前記ワークテーブルと前記主軸ヘッドとを前記第
2方向に相対移動する割出し装置とで構成され、前記中
央および一方の工具主軸の軸心間隔を前記第1ピッチの
整数倍の距離に設定すると共に前記中央および他方の工
具主軸の軸心間隔を前記第2ピッチの整数倍の距離に設
定したことを特徴とする複数穴加工用工作機械。 - 【請求項6】 請求項5に記載の複数穴加工用工作機械
において、前記第1および第2ワークは共に3以上の穴
が前記第2方向に整列して加工され、前記割出し装置
は、前記第1および第2ワークのいずれのワークにおけ
る最初の2穴の同時加工後に残りの穴を加工できるよう
にするために前記ワークテーブルと前記主軸ヘッドとを
加工中の第1および第2ワークのいずれかのワークの穴
ピッチに相当する距離だけ前記第2方向に相対移動する
ことを特徴とする複数穴加工用工作機械。 - 【請求項7】 請求項5または6に記載の複数穴加工用
工作機械において、前記工具交換装置は前記工具主軸の
先端前方の工具挿入/抜取り位置とこの位置から退避す
る少なくとも一つの位置との間で移動可能な搬送アーム
を含み、この搬送アームは前記工具挿入/抜取り位置へ
前進した状態において前記3本の工具主軸と同心に整列
する3つの工具把持部を備えることを特徴とする複数穴
加工用工作機械。 - 【請求項8】 第1方向に移動可能な主軸ヘッド上に回
転のみ自在に支持されこの第1方向と平行な軸線を持つ
と共に、この軸線と直角な第2方向に異なる軸心間隔で
整列された3本の工具主軸に対し工具交換を行う自動工
具交換装置であって、前記工具主軸の先端前方の工具挿
入/抜取り位置とこの位置から退避した工具収納/取出
し位置との間で移動可能な搬送アームと、この搬送アー
ムが前記工具挿入/抜取り位置へ前進した状態において
前記3本の工具主軸と同心に整列すべく前記工具主軸の
軸心間隔に対応して異なる間隔で前記搬送アーム上に配
置された3つの工具把持部と、前記工具収納/取出し位
置において前記3つの工具把持部のうち前記第2方向の
中央にある工具把持部とその一側にある工具把持部が同
時に2本の工具を把持できるようにすると共に、前記中
央にある工具把持部と他側にある工具把持部が同時に2
本の工具を把持できるようにするように一対の工具の組
を少なくとも2組収納する工具マガジンと、さらに、前
記搬送アームを前記工具挿入/抜取り位置と前記工具収
納/取出し位置との間で往復動させる搬送アーム駆動装
置とで構成されることを特徴とする自動工具交換装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載の自動工具交換装置にお
いて、前記主軸ヘッドが移動する前記第1方向は垂直で
あり、前記工具マガジンは前記3本の工具主軸の回転軸
線を含む垂直面に対し直角な水平状態で前記一対の工具
の組を少なくとも2組収納しており、前記搬送アーム駆
動装置は、前記3本の工具主軸の回転軸線を含む垂直面
と直角方向に水平移動可能に案内されたキャリアと、こ
のキャリアに上下動可能に案内されると共に前記搬送ア
ームを前記垂直面と平行な水平軸線の廻りに旋回可能に
支持するアームサポートと、このアームサポートを上下
2位置に割出しできる上下割出し手段と、前記アームサ
ポート上に設けられ前記搬送アームをこの工具把持部に
把持した工具が前記工具主軸と平行になる水平位置とこ
の水平位置に対し90度下方に旋回した垂直位置とに割
出す旋回割出し手段と、さらに、前記水平位置に割出さ
れた前記搬送アームの前記3つの工具把持部をそれぞれ
前記工具主軸の直下で同心とする前記工具挿入/抜取り
位置とこの工具挿入/抜取り位置から後退し前記工具マ
ガジンに対し工具を収納・取出しする工具収納/取出し
位置へ前記キャリアを選択的に割出すキャリア割出し装
置とで構成されることを特徴とする自動工具交換装置。 - 【請求項10】 請求項9に記載の自動工具交換装置に
おいて、前記工具マガジンは前記キャリアの運動経路の
直下に配置されると共に前記工具を前記キャリアの運動
経路と平行に収納しており、前記キャリアは前記工具収
納/取出し位置に割出されたとき前記アームサポートを
下降位置に前進させて前記垂直位置にある搬送アームに
より前記工具マガジンに収納された工具を把持させるこ
とができると共に前記搬送アームに把持した工具を工具
マガジンに対し収納あるいは取出しできるように構成さ
れていることを特徴とする自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3800797A JPH10230404A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 複数穴の加工方法、同方法を実施する工作機械 およびこの工作機械用の自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3800797A JPH10230404A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 複数穴の加工方法、同方法を実施する工作機械 およびこの工作機械用の自動工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10230404A true JPH10230404A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12513527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3800797A Pending JPH10230404A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 複数穴の加工方法、同方法を実施する工作機械 およびこの工作機械用の自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10230404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108723501A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-02 | 江苏万力机械股份有限公司 | 一种帽口切割机装置 |
| JP2019209448A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 株式会社ジェイテクト | 加工システム及び加工方法 |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP3800797A patent/JPH10230404A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019209448A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 株式会社ジェイテクト | 加工システム及び加工方法 |
| CN108723501A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-02 | 江苏万力机械股份有限公司 | 一种帽口切割机装置 |
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