JPS6119384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランスフアマシンの改良に関するも
のであり、特に多量生産を能率的に行なうトラン
スフアマシンの特徴を生かして、多種類の工作物
の加工を能率的に処理することを可能とした汎用
トランスフアマシンを提供するにある。

従来のトランスフアマシンは、１種類の工作物
を多量に能率的に加工する専用工作機械として非
常に効果的である。しかしながら、工作物の変更
にはほとんど応じられない。また工作物の若干の
変更に応じられるものもあるが、その場合でも同
一工作物物内での部分的設計変更に対処できる程
度であつて、汎用的な使い方は不可能である。ま
た従来のトランスフアマシンは、上述した工作物
の部分的変更に応じる場合には、ラインから前の
工作物を全て排出した後、機械全体を止めて、加
工ユニツトや工具の取換えその他各部のセツト替
えをする為、機械の休止時間が多くなる不具合点
が有る。

上述したトランスフアマシンに若干の汎用性を
持たせたものとして、ライン中に汎用的なプログ
ラムコントロールもしくは数値制御される加工ユ
ニツトを組み込んだものもあるが、この場合にお
いても、加工可能な工作物は、そのトランスフア
ラインで規定される同一工作物内での部分的変更
程度のものであつて、多種類の工作物に任意に応
じられる機能を有するものではない。

上述したトランスフアマシンの種々の不具合点
を補い、多種類の工作物を能率的に加工可能とし
たものとして、近年複数台の数値制御工作機械、
特に自動工具交換装置付工作機械、（マニシング
センタ）を搬送装置で連結し、集中的に一括制御
する群制御方式の生産ラインが開発されてきた。
この生産方式は、多種類の工作物に任意に応じら
れる融通性と、正確な生産スケジユールのたてや
すさという大きな利点を有するが、各加工機械の
加工タクトのばらつきが大きいため、各加工機械
間に工作物を一時的に滞留させる為の余分なスペ
ースを必要として加工タクトの点で劣る不具合点
がある。また群制御方式の生産ラインでは、高価
なDNC本体の他に、DNC本体と機械間を連結す
るマシンコントロールユニツトを機械台数分設置
しなければならない為、非常に高価なものとなる
不具合点があつた。

本発明の第１の目的は、多数の加工ユニツトを
加工工程順に配置した加工ステーシヨンと、該加
工ステーシヨン間を連結して工作物を各加工ステ
ーシヨンに移送する工作物移送装置と、該工作物
移送装置により移送された多種類の工作物を各加
工ステーシヨンに位置決めする位置決め装置とか
らなるトランスフアマシンにおいて、各加工ユニ
ツトの加工サイクルの選択、主軸変速、交換工具
指令等の工作物に応じた各加工ユニツトの加工条
件の設定変更情報を、１台の数値制御装置の制御
テープに記憶せしめ、工作物移送装置により移送
される工作物の工作物識別情報により、前記数値
制御装置が制御テープからの各加工ユニツトに適
合する加工条件を各加工ユニツトに順次設定し、
前記数値制御装置による全加工ユニツトの加工条
件の設定変更が終了した後、加工ユニツトの加工
サイクル、工作物の移送位置決めサイクル、パレ
ツト戻しコンベアの動作等のトランスフアマシン
の基本サイクルを、数値制御装置とは無関係に独
立して実行させることにより、多種類の工作物迅
速に対応でき、加工能率が高く、かつ安価な汎用
トランスフアマシンを提供するにある。

本発明の第２の目的は、前記第１の目的で述べ
た汎用トランスフアマシンにおいて、複数個の回
転可能な主軸を有し、該複数個の主軸のピツチ間
距離が変更可能な多軸加工ユニツトを前記加工ス
テーシヨンに配置し、前記多軸加工ユニツトには
前記複数個の主軸のピツチ間距離を変更する主軸
移動機構と該主軸移動機構を駆動する動力駆動源
を設け、数値制御装置の制御テーブルに多軸加工
ユニツトの工作物に応じた主軸ピツチ間距離変更
情報を記憶せしめ、工作物移送装置により移送さ
れる工作物の工作物識別情報により、工作物の種
類に応じて前記動力駆動源を数値制御装置により
制御し、前記複数個の主軸のピツチ間距離を工作
物に応じて自動的に変更せしめることにより、多
種類の工作物に迅速に対応でき、また加工ユニツ
ト１台当りの加工負担を小さくして加工能率を高
めた汎用トランスフアマシンを提供するにある。

本発明の第３の目的は、第１及び第２の目的で
述べた汎用トランスフアマシンにおいて、各加工
ステーシヨンに、該ステーシヨンに移送された工
作物の種類を判別し、その工作物の工作物識別情
報を数値制御装置に指令する工作物読取り装置を
設けることにより、前記工作物移送装置によつて
工作物が１ステーシヨンづつ送り出される度に、
工作物読取り装置から指令される工作物の工作物
識別情報により、工作物の変更があつた加工ステ
ーシヨンに適合するプログラムを、数値制御装置
から各加工ステーシヨンに自動的に指令するよう
にし、それによつて、各加工ユニツトが工作物の
変更に即座に対応できるようにした、汎用トラン
スフアマシンを提供するにある。

本発明の第４の目的は、第２の目的で述べた汎
用トランスフアマシンにおいて、数値制御装置が
工作物に応じて、各多軸加工ユニツトの複数個の
主軸に装着されるべき交換工具を指令することに
より、作業者による多数の工具の交換を、円滑に
行なわせ、又前記交換工具指令を使つて、多軸工
具交換装置を作動し、多軸加工ユニツトの複数の
工具交換を自動的に行なわせることをも可能とし
た汎用トランスフアマシンを提供するにある。

本発明の第５の目的は、多数の加工ユニツトを
加工工程順に配置した加工ステーシヨンと、該加
工ステーシヨン間を連結して工作物を各加工ステ
ーシヨンに移送する工作物移送装置と、該工作物
移送装置により移送された多種類の工作物を各加
工ステーシヨンに位置決めする位置決め装置とか
らなるトランスフアマシンにおいて、工作物の加
工領域に細区画し、区画された各加工領域を各加
工ユニツトに分担させることにより、特に長物の
工作物の加工の場合に、各加工ユニツトの加工負
担が平均化され、それによつて各加工ユニツトを
コンパクトに構成することを可能にした汎用トラ
ンスフアマシンを提供するにある。

本発明の第６の目的は、前記第２及び第４の目
的で述べた汎用トランスフアマシンにおいて、工
作物の加工領域全体を複数の加工領域に細区画
し、区画された各加工領域を各多軸加工ユニツト
に分担させることにより、各多軸加工ユニツトの
加工負担を平均化し、それによつて加工タクトを
短縮して加工能率を上げるようにした汎用トラン
スフアマシンを提供するにある。

以下本発明の汎用トランスフアマシンの一実施
例を図に従つて詳細に説明する。第１図は本発明
の汎用トランスフアマシンの一実施例を示す全体
平面図であり、公知のパレツト送り式トランスフ
アマシンに適用した例を示すものである。全体で
６個の加工ステーシヨンから成るトランスフアマ
シンの全長にわたつて、２本のトランスフア＊バ
ー１Ａ，１Ｂが設けられ、機械の右端に設けられ
たトランスフアシリンダ２により、トランスフア
ーバー１Ａ，１Ｂが往復動され、第２図及び第３
図に示すパレツト３に取り付けられた工作物Ｗ
が、各加工ステーシヨン間を移送される。各加工
ステーシヨンに移送されたパレツト３は、第２図
の昇降装置４によつて上昇せしめられ、取付具５
の基準面に圧着されると共に、基準ピンによる心
出しが行なわれ、切削力に対して充分な力で位置
決め固定される。

パレツト３が完全に固定されたことがクランプ
確認装置により検出されると、後で詳細に説明す
る様に、工作物に応じた各加工ユニツトの設定変
更が、数値制御装置６からの指令により各加工ユ
ニツトに順次施され、全加工ユニツトの設定変更
が終了した後、全加工ステーシヨンの加工ユニツ
トが起動して加工を開始する。パレツト３はトラ
ンスフアーバー１Ａ，１Ｂから上昇した位置にあ
るから、同時にトランスフアーバー１Ａ，１Ｂは
後退して、もとのステーシヨンで待機する。全加
工ステーシヨンの加工が終了すると、パレツト３
の締付けが解除され、パレツト３がトランスフア
ーバー１Ａ，１Ｂ上に乗り、再び次の加工ステー
シヨンへ移送される。

上述した如く、パレツト３に取り付けられた工
作物Ｗが、第１図左側の搬入口７からトランスフ
アーバー１Ａ，１Ｂによつて、第１加工ステーシ
ヨンに移送され、左右の加工ユニツト１Ｒ，１
Ｌによる加工が完了すると、次の第２加工ステー
シヨンへ移送される。同時に、第１加工ステー
シヨンには、搬入口７から次のパレツト３が移
送され、各々所定の加工が行なわれる。以下第３
から第６加工ステーシヨンで同様の動作が行なわ
れ、全ての加工が完了したパレツト３が、右側の
搬出口８に搬出され、リターンコンベア９によつ
て再び元の搬入口７に戻される。搬入口７の直前
には着脱ステーシヨン１０が設けられていて、パ
レツト３からの加工済工作物の取外し並びに、新
しい工作物の取付けが行なわれる。また、この着
脱ステーシヨン１０では、後退するパレツト３に
取り付けられたパレツト番号表示用のドツグが、
工作物Ｗの変更に伴つて設定変更される。第１図
に示すように、各加工ユニツトの後方には、各々
工具貯蔵庫１１が設置され、工作物Ｗの変更に伴
つて加工ユニツトの工具交換が必要になつた場合
に、作業者が工具貯蔵庫１１から必要な工具を取
り出して、加工ユニツトに付け変える。

第２図は第１図の第１加工ステーシヨンを搬
入口７側から見た側面図である。ベース１２上に
は、トランスフアーバー１Ａ，１Ｂをはさんで、
高さを異にするスペーサ１３Ａ，１３Ｂが載置さ
れ、該スペーサ１３Ａ，１３Ｂ上には各々ベツド
１４，１４が取り付けられている。ベツド１４，
１４の案内面１４Ａ，１４Ａ上には、スライドベ
ース１５，１５が摺動可能に載置され、該スライ
ドベース１５，１５上には４本の主軸頭１６，１
６が取り付けられている。

ベツド１４，１４には、送り用モータ１７，１
７によつて回転駆動されるスクリユウ１８，１８
が、回転可能に軸承され、前記スライドベース１
５，１５の下面に取り付けられたナツト１９，１
９が、スクリユウ１８，１８に螺合している。主
軸頭１６，１６の、早送り、切削送り、切削送り
停止位置等の加工サイクルは、ベツド１４側面に
取り付けられたドツグシート２０，２０の５列の
ドツグと、ステーシヨン１５，１５側面に取り付
けられたマルチリミツトスイツチ２１，２１の組
み合わせにより任意に選択され、この選択は数値
制御装置６からの指令により行なわれる。

本実施例では５種類の工作物の加工が実施でき
るように、５列のドツグが対応して設けられてい
る。工作物が５種類以上変更になる場合には、ド
ツグシート２０ごと差し換える。

主軸頭１６，１６の上面には、主軸回転用モー
タ２２，２２（回転駆動源）が載置され、Ｖベル
ト２３，２３を介して、４本の主軸を回転駆動す
る。いままでの説明は第１加工ステーシヨンにつ
いてのものであるが、その他の加工ステーシヨン
に設けられている加工ユニツトについても全く同
様である。

第２図、第３図及び第１０図に示すように、各
パレツト３の側面には、パレツト読取り用の９列
のドツグシート２４が取り付けられ、各加工ステ
ーシヨンの取付具５に付いている９連のマルチリ
ミツトスイツチ２５Ａ〜２５Ｆによつて、各加工
ステーシヨンに移送された工作物Ｗの種類が識別
され、数値制御装置６にこの情報がフイードバツ
クされる。

第４図は、本発明の汎用トランスフアマシンで
加工処理される、工作物Ｗの一例を示す右側面図
である。図中二点鎖線で示すように、工作物Ｗの
加工領域は、ａ〜ｆまで６等分されており、ａ〜
ｆの各１区分が１つの加工ユニツトで分担加工す
る加工領域である。ａの加工領域を第１加工ステ
ーシヨン、ｂを第２加工ステーシヨン、ｃを第３
加工ステーシヨン、ｄを第４加工ステーシヨン、
ｅを第５加工ステーシヨン、ｆを第６加工ステー
シヨンで分担して加工する。上述したように、各
右側加工ユニツト１Ｒ〜６Ｒに工作物Ｗの加工領
域を分担させる為に、第１、第２加工ユニツト１
Ｒ，２Ｒは搬入口７側にずらして設置され、また
第５，第６加工ユニツト５Ｒ，６Ｒは搬出口８側
にずらして設置されている。さらに、前記スペー
サ１３Ａ，１３Ｂの高さを変えることにより、加
工領域の高さ方向の設定を行なつている。

上述したことは、工作物Ｗの左側面を加工する
左側面加工ユニツト１Ｌ〜６Ｌについても全く同
様である。しかしながら、本実施例では工作物Ｗ
の左側面は右側面とは異なり、若干加工部分が少
ないので、第３及び第５加工ステーシヨンの左側
加工ユニツトは設置されていない。即ち、加工ユ
ニツトは、この汎用トランスフアマシンで加工さ
れる工作物全てに適応できる数だけ設置される。

また、本実施例では、工作物Ｗの加工領域を等
分割しているが、工作物Ｗの加工条件及び加工ユ
ニツトの主軸の本数に応じて、不等分割にした方
が効果的な場合もある。

上述した様に、第１加工ステーシヨンの右側加
工ユニツトはａの加工領域を分担し、ａの範囲内
で４本の主軸を、各主軸が干渉する範囲を除いて
任意の位置に移動し、４個の穴を同時に加工す
る。第２〜第６加工ステーシヨンに関しても全く
同様である。

次に主軸頭１６における、４本の主軸のピツチ
間隔を変更する主軸移動機構を、１つの加工ユニ
ツトについて説明する。第５図から第７図に示す
ように、主軸頭１６の前面には上下方向に２個の
案内面２６Ａ，２６Ｂが平行に形成されており、
該案内面２６Ａ，２６ｂ上には、各々２個のＸ方
向スライド２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄが摺
動可能に取り付けられている。各案内面２６Ａ，
２６Ｂの両端部にはブラケツト２８Ａ，２８Ｂ，
２８Ｃ，２８Ｄが取り付けられ、各ブラケツト２
８Ａ〜２８Ｄに軸受によつて回転可能に軸承され
たスクリユウ２９Ａ〜２９Ｄが、各Ｘ方向スライ
ド２７Ａ〜２７Ｄに取り付けられたナツト３０Ａ
〜３０Ｄに螺合している。

各スクリユウ２９Ａ〜２９Ｄのブラケツト側の
端部には、歯車３１Ａ〜３１Ｄと、励磁解放形電
磁ブレーキ３２Ａ〜３２Ｄの回転部とが取り付け
られ、電磁ブレーキ３２Ａ〜３２Ｄの固定側はブ
ラケツト２８Ａ〜２８Ｄの壁面に取り付けられて
いる。従つて電磁ブレーキ３２Ａ〜３２Ｄの無通
電時には、スクリユウ２９Ａ〜２９Ｄの回転は阻
止されている。各ブラケツド２８Ａ〜２８Ｄに
は、パルスモータ３３Ａ〜３３Ｄが取り付けら
れ、各パルスモータ３３Ａ〜３３Ｄの出力軸に取
り付けられた歯車34A〜34Dが前記スクリユウに
取り付けられた歯車３１Ａ〜３１Ｄと噛み合つて
いる。従つて、電磁ブレーキ３２Ａ〜３２Ｄを必
要に応じて選択的に励磁し、ブレーキを解除した
後、所要のパルスモータ３３３Ａ〜３３Ｄに数値
制御装置６から所要の数だけパルス信号を指令す
れば、各Ｘ方向スライド２７Ａ〜２７Ｄを所要量
移動させることができ、移動完了後電磁ブレーキ
３２Ａ〜３２Ｄを無通電状態にして、スクリユウ
２９Ａ〜２９Ｄにブレーキをかけ、各Ｘ方向スラ
イド２７Ａ〜２７Ｄの位置を保持させる。

また、各Ｘ方向スライド２７Ａ〜２７Ｄの上面
には、Ｘ方向スライド２７Ａ〜２７Ｄの摺動方向
と直交する方向に案内面３５Ａ〜３５Ｄが形成さ
れ、該案内面３５Ａ〜３５Ｄ上には、Ｙ方向スラ
イド３６Ａ〜３６Ｄが摺動可能に取り付けられて
いる。このＹ方向スライド３６Ａ〜３６Ｄの移動
機構は、前記Ｘ方向向スライド２７Ａ〜２７Ｄの
移動機構と全く同様である。すなわち、Ｘ方向ス
ライド２７Ａ〜２７Ｄの側面には、各々ブラケツ
ト３７Ａ〜３７Ｄが取り付けられ、該ブラケツト
３７Ａ〜３７Ｄに軸受によつて回転可能に軸承さ
れたスクリユウ３８Ａ〜３８Ｄが、Ｙ方向スライ
ドベ３６Ａ〜３６Ｄに取り付けられたナツト３９
Ａ〜３９Ｄに螺合している。各スクリユウ３８Ａ
〜３８Ｄのブラケツト側の端部には、歯車４０Ａ
〜４０Ｄと励磁解放型電磁ブレーキ４１Ａ〜４１
Ｄの回転部が取り付けられ、電磁ブレーキ４１Ａ
〜４１Ｄの固定側はブラケツト３７Ａ〜３７Ｄの
壁面に取り付けられている。またブラケツトに取
り付けられたパルスモータ４２Ａ〜４２Ｄの出力
軸の歯車４３Ａ〜４３Ｄが、前記スクリユウに取
り付けられた歯車40A〜40Dと噛み合つている。

第５図〜第８図に示すように、Ｙ方向スライド
３６Ａ〜３６Ｄの内側端面には、各々主軸４４Ａ
〜４４Ｄを軸受によつて回転可能に軸承した主軸
ホルダ４５Ａ〜４５Ｄが取り付けられ、各主軸４
４Ａ〜４４Ｄの先端には、ドリル、タツプ、ざぐ
り、面取り、リーマ等の工具TA〜TDが、クイ
ツクエンジン方式で取り付けられている。従つ
て、Ｘ方向スライド２７Ａ〜２７Ｄ、Ｙ方向スラ
イド３６Ａ〜３６Ｄの移動の組み合わせにより、
各主軸４４Ａ〜４４Ｄを加工分担領域の任意の位
置に位置決めできる。本発明では、プログラムを
簡易化する為、各主軸４４Ａ〜４４Ｄを一旦原点
位置（各主軸間距離が最も離れた位置）に復帰さ
せた後、数値制御装置６から所要量のパルスを各
パルスモータに与えて、各主軸の位置決めを行な
つている。その為、各パルスモータは、リミツト
スイツチと連動する原点復帰機能を有している。

次に各主軸への回転力伝達機構と変速装置を、
第８図に従つて説明する。各主軸４４Ａ〜４４Ｄ
は、各ユニバーサルジヨイント４６Ａ〜４６Ｄを
介して主軸頭１６後方の変速ギヤボツクス４７の
４本の従動軸４８Ａ〜４８Ｄに接続されている。
変動軸４８Ａ〜４８Ｄには、歯車４９Ａ〜４９Ｄ
が電磁クラツチ５０Ａ〜５０Ｄを介して、また歯
車５１Ａ〜５１Ｄが電磁クラツチ５２Ａ〜５２Ｄ
を介して取り付けられている。歯車４９Ａ〜４９
Ｄ及び５１Ａ〜５１Ｄは、駆動軸５３の歯車５
４，５５に、放射状に４個づつ噛み合つている。

駆動軸５３は、主軸回転用モータ２２のプーリ
からＶベルト２３、プーリ５６を介して回転力が
伝達され、主軸に取り付けられる工具に応じて、
数値制御装置からの指令で電磁クラツチ５０Ａ〜
５０Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄを選択的に励磁して、各
主軸４４Ａ〜４４Ｄの回転数を変速する。

第９図は、複数個の主軸の工具を数値制御装置
からの指令により同時に交換するようにした自動
工具交換装置を、本発明の汎用トランスフアマシ
ンに組み込んだ一実施例を、１台の加工ユニツト
について示すものである。この工具交換装置の基
本的構造については、出願人の先願である特願昭
47−19374（自動工具交換装置付工作機械）に詳
細に説明されている。即ち、前記した加工ユニツ
トと同様に、ベース１２上にはスペーサ１３を介
してベツド１４が載置され、ベツド１４上には送
り用モータ１７によつて往復駆動されるスライド
ベース１５が摺動可能に載置されている。スライ
ドベース１５上には、タレツト頭５７が180度旋
回割出し可能に載置されており、該タレツト頭５
７にはその両面に、各々前記した主軸ピツチ間距
離調整形の４本の主軸を有する主軸頭58A〜58D
の２つが取り付けられている。

ベース１２の後方には、工具貯蔵マガジン用の
ベース５９が設けられており、ベース５９上には
ベツド６０が載置されている。ベツド６０上に
は、スライドベース６１が前記タレツト頭５７の
摺動方向と平行に摺動可能に載置されており、送
り用シリンダ６２によつて往復摺動せしめられ
る。スライドベース６１上には、４角のタレツト
形割出ヘツド６３が旋回割出し可能に載置されて
おり、各方面には、４本の工具を収納する工具把
持ユニツト６４Ａ〜６４Ｄが取り付けられてい
る。該工具把持ユニツト６４Ａ〜６４Ｄの工具収
納位置は、前記タレツト頭５７の４本の主軸を原
点位置に復帰させた状態で、位置関係が工具交換
可能な整合状態になるように設定されている。

従つて、工作物Ｗが変つて工具交換が必要にな
ると、タレツト頭５７が旋回して交換が必要な主
軸頭５８Ａ又は５８Ｂを後側に割出し、４本の主
軸４４Ａ〜４４Ｄを全て原点位置に復帰させた
後、スライドベース１５が後退端まで後退する。

次にタレツト形割出ヘツド６３を割出して、上
記主軸頭５８Ａ又は５８Ｂの内の所定の主軸頭に
対応する工具が空の工具把持ユニツト６４Ａ〜６
４Ｄの内の１つをタレツト頭５７と対面する側に
割出す。仮に主軸頭５８Ｂの工具を工具把持ユニ
ツト６４Ａに戻すものとすると、続いてスライド
ベース６１を前進させて、主軸頭５８Ｂの工具を
工具把持ユニツト６４Ａに受渡した後、スライド
ベース６１を後退させる。次に再びタレツト形割
出ヘツド６３を割出して、次に使用する所要の工
具把持ユニツトをタレツト頭５７と対面する側に
割出し、前と同様にスライドベース６１が往復動
して、主軸頭５８Ｂの４本の主軸に所要の工具を
受渡す。

以上述べた詳細な構造説明から明らかな如く、
各加工ステーシヨンにパレツトが移送され、パレ
ツトのクランプが完了すると、取付具５に付いて
いる９連のマルチリミツトスイツチ２５Ａ〜２５
Ｆによつて工作物の種類が識別される。数値制御
装置６は、順次第１加工ステーシヨンから第６ス
テーシヨンのマルチリミツトスイツチ２５Ａ〜２
５Ｆからの工作物情報を受け取り、工作物Ｗの変
更があつた加工ステーシヨンについて、主軸ピツ
チ間距離変更、主軸変速、加工サイクルの選択、
交換工具の指示、工具交換指令等の設定変更を順
次行ない、全加工ユニツトの設定変更が終了する
と、全加工ステーシヨンの加工ユニツトが起動し
て加工を開始する。その為、パレツト３の側面に
取り付けられたドツグシート２４の９個のドツグ
のうちの１個を、工作物Ｗの変更があつた場合に
設定するドツグとし、工作物Ｗのロツトの先頭の
パレツトのドツグシートに、工作物Ｗ変更表示用
のドツグＤ−１を取り付け、このドツグをマルチ
リミツトスイツチ２５Ａ〜２５Ｆのリミツトスイ
ツチLS−１〜LS−６（第１０図）によつて読み
取つた時に、加工ユニツトの設定変更が行なわれ
る。

なお、本発明の実施例では、全加工ステーシヨ
ンに主軸ピツチ間距離調整用の主軸頭を配置して
いるが、加工内容に応じてフライス加工ユニツ
ト、中ぐりユニツト等の他の加工ユニツトと組み
合わせて配置することができる。

次に、上記した本発明の汎用トランスフアマシ
ンを制御する制御方法及び制御装置について具体
的に説明する。第１１図は、本発明の汎用トラン
スフアマシンを制御する制御装置の全体ブロツク
図である。

トランスフアマシン６５からの、パレツトクラ
ンプ信号、パレツト番号読取り情報、トランスフ
アマシンの基本サイクルをシーケンシヤルに実行
する為の信号等が強電制御回路６６に伝達され、
強電制御回路６６の中央制御部６６Ａから数値制
御装置６の数値制御装置制御回路６７に伝達され
て、数値制御装置６内の各制御部が制御される。
強電制御回路６６のシーケンスナンバー外部サー
チ回路６６Ｂからシーケンスナンバーサーチ指令
回路６８及びサーチナンバー指令回路６９に、各
加工ステーシヨンのパレツト番号情報が伝達され
ると、テープリーダ制御回路７０を介してテープ
リーダ７１が作動し、パレツト番号に応じたプロ
グラムをテープから読み取る。デコーダ７２やテ
ープリーダ７１からのテープ情報を判続し、補助
機能出力回路７３、主軸速度選択出力回路７４、
工具番号出力回路７５、軸移動数値演算部７６の
各回路へ分配する。

補助機能出力回路７３からの信号は、BCDマ
トリツクスデコード回路７７、Ｍ機能指令回路７
８を介して強電制御回路６６の加工サイクル選択
回路６６Ｃ、主軸変速用電磁クラツチ制御回路６
６Ｄならびに工具交換要否判定回路８１、パルス
モータ及びブレーキ切換コネクト回路８４に伝達
され、各加工ユニツトのパルスモータ、ブレーキ
選択、加工サイクル選択、自動原点復帰指令、工
具交換の要否判定等の補助機能を指令する。

主軸速度選択出力回路７４からの信号は、
BCDマトリツクスデコーダ回路７９、主軸速度
選択回路８０を介して強電制御回路６６の主軸変
速用電磁クラツチ制御回路６６Ｄに伝達され、各
加工ステーシヨンの主軸変速用電磁クラツチ５０
Ａ〜５０Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄを選択的に励磁し、
各主軸４４Ａ〜４４Ｄの回転数を変速する。

工具番号出力回路７５からの信号は、工具交換
要否判定回路８１に記憶されている前に使用され
た工具の番号と比較され、工具交換の要否及び交
換されるべき工具番号が、表示器８２に表示され
る。また自動工具交換を行なう場合には、この信
号を強電制御回路６６に送り、前記第９図のタレ
ツト頭５７及び工具把持ユニツト６４Ａ〜６４Ｄ
を作動して、自動工具交換を行なう。

軸移動数値演算部７６からの信号は、パルスモ
ータ駆動回路８３を介して、パルスモータ及びブ
レーキ切換コネクタ回路８４に伝達され、工作物
の変更があつた加工ステーシヨンの主軸ピツチ間
距離の変更操作が行なわれる。

次に第１２図に示すフローチヤートに基づい
て、本発明の汎用トランスフアマシンの操作フロ
ーチヤートを説明する。トランスフアマシン６５
のサイクルスタート指令があると、第１１図の基
本サクル制御回路９７のトランスフア前進制御回
路９７Ａの制御によりトランスフアーバー１
Ａ，，１Ｂが前進して、パレツト３が各加工ステ
ーシヨン間で１ステツプ送られ、クランプ制御回
路９７Ｂの制御により位置決めクランプされる。
全パレツトのクランプが完了すると、まず第１加
工ステーシヨンのパレツト番号読取り用のマル
チリミツトスイツチ２５Ａ（第１０図）が、パレ
ツト３に取り付けられているドツグシート２４の
ドツグを読み取り、工作物の変更があつたかどう
か検索する。

即ち、強電制御回路６６内にある第１５図のシ
ーケンスナンバー外部サーチ回路６６Ｂに示すよ
うに、初期状態ではロータリースイツチ８５が第
１加工ステーシヨンのパレツト３読み取り用の
接点と接続されている。従つて、工作物Ｗの変更
があると、工作物変更表示用ドツグＤ−１によつ
てリミツトスイツチLS−１が踏まれて接点が上
側に閉じるから、数値制御装置６のシーケンスナ
ンバーサーチスタートSQ−STに入力され、工作
物に応じた制御テープのプログラムのシーケンス
ナンバー、例えば第１４図のワークNo.１用のプロ
グラムの頭を表示するＮ１０１が出る迄テープが
進む。シーケンスナンバーは、マルチリミツトス
イツチ２５ＡのリミツトスイツチLS−１０１〜
LS−１８０の接点が、工作物の種類に応じてセ
ツトされたドツグによつて踏まれ、SQ−１〜SQ
−８０がBCDコードでシーケンスナンバーを指
令するから、これによつて指令されたシーケンス
ナンバーのプログラムが出る迄テープが進む。

指令されたシーケンスがサーチされると、一致
信号によつて閉じる接点SQ−COが閉じリレー
SQ−EDが付勢され、第１加工ステーシヨンの
SQ−EDの常開接点SQ−EDが閉じ、テープスタ
ート信号STに入力されて、そのシーケンスナン
バーシーケンスナンバーのプログラムが読み込ま
れる。

第１４図に制御テープに打ち込まれるプロセス
シートの一例を示すが、このプログラムが読み込
まれると、第１３図に示すサブルーチンSUB１
が実行され、第１加効工ステーシヨンの右左両
ユニツトの加工サイクルの選択、各主軸の原点復
帰、主軸ピツチ間距離変更、各主軸の変速、工具
交換の要否と交換工具の表示が行なわれてい。第
１加工ステーシヨンの右左両加工ユニツトの設定
変更が完了し、プログラム末尾のＭ０２（テープ
ストツプ、リワインド）が読み込まれると、第１
５図の常開接点Ｍ０２が閉じて、ロータリースイ
ツチ８５ののコイル８５Ａが付勢され、ロータリ
ーイツチ８５がステツプアツプして、第２加工ス
テーシヨンのパレツト読み取り用の接点と接続
される。同時に、テープの巻き戻しも行なわれ
る。

上記説明は、第１加工ステーシヨンにおいて工
作物Ｗの変更があつた場合の、第１加工ステーシ
ヨンにおける設定変更の為の制御動作であるが、
同様に第１加工ステーシヨンにおいて工作物の変
更が無い場合には、工作物変更表示用ドツグＤ−
１がパレツト３に付いていない為、第１５図のリ
ミツトスイツチLS−１が踏まれず、その接点LS
−１は下側の接点と接続され、リレーSTEPが付
勢される。これによつて、常開接点STEPが閉
じ、ロータリースイツチ８５のコイル８５Ａが付
勢され、ロータリースイツチ８５がステツプアツ
プして、第２加工ステーシヨンのパレツト読み
取り用の接点と接続される。従つてこの場合に
は、第１加工ステーシヨンに対する設定変更は
行なわれない。

以下同様に、第２加工ステーシヨンから第６
加工ステーシヨンまで順次パレツト番号の検索
が行なわれ、工作物Ｗの変更が有つた加工ステー
シヨンについては加工ユニツトの設定変更が行な
われ、工作物Ｗの変更の無い加工ステーシヨン
は、飛ばして次の加工ステーシヨンに移る。

第６加工ステーシヨンまで全て設定変更が完
了すると、工具交換が必要な全ての加工ユニツト
について工具交換が完了した信号（後述する第２
１図の工具交換完了押ボタンPB−１が、工具交
換が必要な全加工ユニツトの主軸に関して押され
ている）で、全加工ステーシヨンに加工発進指令
が出され、第１１図の強電制御回路６６の基本サ
イクル制御回路９７内にある加工制御回路９７Ｃ
によつて、各加工ステーシヨンの加工ユニツトが
各々工作物に応じて設定された加工サイクルを行
なう。全加工ステーシヨンの加工完了の信号があ
がると、基本サイクル制御回路９７内のアンクラ
ンプ制御回路９７Ｄの制御により、全加工ステー
シヨンのパレツトがアンクランプされ、再びサイ
クルスタート指令があると、前述と同様、トラン
スフアーバー１Ａ，１Ｂが前進して、パレツト３
を１ステツプ送る。以上述べた如く、パレツト３
に取り付けられた多種類の工作物Ｗは、全加工ス
テーシヨンを通過する間に、工作物Ｗの種類に応
じた所要の加工が施され、全加工ステーシヨンを
通過すると全ての加工が完了する。

また、本発明の汎用トランスフアマシンの他の
効果的な使い方として、加工工程が多い為、一度
この汎用トランスフアマシンを通しただけでは加
工が完了しない工作物は、再びこの汎用トランス
フアマシンを通して、全加工工程を消化すること
が可能である。その場合には、第１図の着脱ステ
ーシヨン１０に戻つてきたパレツト３の、ドツグ
を、二度目に流す時のプログラムを選択するよう
にセツト換えするだけで良い。このような使い方
をすれば、加工ステーシヨンの数が少なくて済む
為、フロアースペースを節減できる効果が生ず
る。

次に、上記したサブルーチンSUB１を実行す
る各部の制御回路について詳述する。第１６図の
補助機能出力回路７３には、制御テープから読み
取られた補助機能信号が入力され、BCDマトリ
ツクスデコーダ回路７７を介して、種々の補助機
能出力リレーが付勢される。第１７図に示すよう
にＭ１１〜Ｍ６８が加工ステーシヨンの各主軸の
パルスモータ及びブレーキの選択用、各加工ステ
ーシヨンについて共通のＭ７１〜Ｍ７５が加工ユ
ニツトの加工サイクル選択のリミツトスイツチ
用、Ｍ０２がサブルーチン脱出、テープリワイン
ド用、Ｍ８０が自動原点復帰指令用の補助機能で
ある。第１８図に加工ユニツトの加工サイクル選
択回路６６Ｃを示す。制御テープからＭ７１〜Ｍ
７５のうちどれか１つが読みとられると、第１６
図のリレーＭ７１〜Ｍ７５のうちいずれかが付図
のリレーＭ７１〜Ｍ７５のうちいずれかが付勢さ
れ、第１８図の常開接点Ｍ７１〜Ｍ７５のうち１
種類が閉じられる。例えば第１４図に示すプログ
ラムを読み取つた場合にはリレーＭ７１が付勢さ
れ、それに対応する第１８図の常開接点Ｍ７１が
閉じられる。第１８図の第１加工ステーシヨン右
左両ユニツト用のリレー回路イ〜ヌには、第１加
工ステーシヨンを選択する為にに、各々リレーＭ
１１の常開接点Ｍ１１が設けられている。テープ
には必ずその加工ステーシヨンの全ての主軸を一
旦原点位置に復帰させるプログラムが組まれてい
る。例えば第１加工ステーシヨンに関しては、軸
指定の為Ｍ１１〜Ｍ１８が必ず読み込まれるか
ら、前記した常開接点Ｍ１１は、他の第１加工ス
テーシヨン軸指定用のリレーＭ１２〜Ｍ１８に置
き換えることもできる。同様に、第２〜第６加工
ステーシヨン右左両ユニツト用のリレー回路イ〜
ヌにも各々に対応して、常開接点Ｍ２１，Ｍ３
１，Ｍ４１，Ｍ５１，Ｍ６１が各々挿入されてい
る。

従つて第１４図の第１加工ステーシヨン用のプ
ログラムを読み取り用、Ｍ１１が読み込まれる
と、第１８図の第１加工ステーシヨン右左両ユニ
ツト用のリレー回路イ〜ヌの常開接点Ｍ１１が閉
じられるから、リレー回路イのキープリレーON
コイルＫ１１が付勢され、第１加工ステーシヨン
の第１０図に示す加工サイクル選択用マルチリ
ミツトスイツチ２１RA，２１LAのリミツトスイ
ツチLS１Ｒ１，LS１Ｌ１が選択される。同時
に、第１８図の２点鎖線ど囲んだOFFコイル選
択用ダイオードマトリツクス回路８６を介して、
リレー回路ト〜ヌのキープリレーOFFコイルＫ
１２〜Ｋ１５が付勢されるから、前記選択された
リミツトスイツチLS１Ｒ１，LS１Ｌ１以外のリ
ミツトスイツチLS１Ｒ２〜LS１Ｒ５、LS１Ｌ２
〜LS１Ｌ５は全て選択が解除される。以上述べ
た加工サイクル選択動作が、第２〜第６加工ステ
ーシヨンについても、同様に行なわれる。

第１９図に主軸ピツチ間距離変更用のパルスモ
ータ及びブレーキ切換コネクタ回路８４の詳細な
回路図を示す。第１４図のプログラムの第１ステ
ーシヨン右第１軸のパルスモータ、ブレーキ選択
用の補助機能Ｍ１１が読み込まれると、第１９図
の常開接点Ｍ１１が３個閉じられて、第１加工ス
テーシヨン右第１軸のＸ軸、Ｙ軸用の電磁ブレー
キ３２，４１が励磁され、ブレーキが解除される
と共に、第１加工ステーシヨン右第１軸のＸ軸及
びＹ軸パルスモータが選択される。

次に第１４図のプログラムの自動原点復帰指令
Ｍ８０が読み込まれると、第１９図のパルスモー
タ駆動回路８３が、第１加工ステーシヨン右第１
軸のＸ軸及びＹ軸パルスモータを駆動して、原点
位置に復帰させる。

次に第１４図のプログラムのＸ軸及びＹ軸の移
動距離が読み込まれると、軸移動数値演算部７
６、パルスモータ駆動回路８３を介して、第１加
工ステーシヨン右第１軸のＸ軸及びＹ軸パルスモ
ータが指令値だけ移動し、移動が完了すると、Ｘ
軸及びＹ軸用の電磁ブレーキの励磁が解除され、
ブレーキがかけられて、第１加工ステーシヨン右
第１軸の位置が保持される。

同様に、第１４図のプログラムの主軸速度選択
用のＳ機能が読み込まれると、前記Ｍ機能Ｍ１１
との組み合わせにより、主軸変速用電磁クラツチ
制御回路６６Ｄの制御により第１加工ステーシヨ
ン右第１軸の主軸変速用電磁クラツチ５０又は５
２が選択され、指令された主軸回転数に設定され
る。

次に、第１４図のプログラムの使用工具番号Ｔ
１２が読み込まれると、第２０図の工具番号出力
回路７５からの工具番号出力が工具交換要否判定
回路８１に入力される。第１ステーシヨン右第１
軸用の補助機能Ｍ１１が読み込まれている為、ア
ンド回路を通して、この工具番号出力が第１ステ
ーシヨン右第１軸交換要否判定回路８１Ｒ１１に
導びかれる。第２１図に示すように、導びかれた
工具番号出力は、８ビツトの第１レジスタ８７Ａ
に格納され、それ迄第１レジスタ８７Ａに記憶さ
れていた前に使用した工具番号が、第２レジスタ
８７Ｂにシフトされて格納される。次に８ビツト
一致回路８８により、第１レジスタ８７Ａと第２
レジスタ８７Ｂに記憶されている全ビツトについ
て、内容が一致するか否か判定され、どれか１つ
でも一致しない時には０、全て一致した時には１
の信号が出される。内容が一致しない場合という
のは、工具交換が必要であるということであるか
ら、アンド回路８９を通して出力され０信号が、
インバータ９０により１の信号に反転され、アン
ド回路９１を介して出力された１の信号により、
フリツプフロツプ９２がセツトされる。従つて、
この信号が増幅器９３を通して、工具交換要表示
器９４に伝達され、工具交換要の表示を出す。全
ビツトが一致した場合には、同じ判定回路を通し
て、工具交換表示器９４には、工具交換要の表示
が出ない。

また、第１レジスタ８７Ａに記憶された使用工
具番号は、工具表示回路９５を介して工具番号表
示器９６に表示されるから、作業者はこの表示を
見て、工具貯蔵庫１１から必要な工具を取り出し
て、第１加工ステーシヨン右第１軸の主軸に工具
を差し換えることができる。

もちろん、この工具交換要信号及び工具番号信
号を使つて、前記第９図の他の実施例で示した多
軸工具交換装置を作動し、自動工具交換を行なう
ことも可能である。

作業者による工具の交換が完了すると、工具交
換完了押ボタンPB−１が押され、フリツプフロ
ツプ９２がリセツトされて、工具交換要の表示が
消え、工具交換完了の信号が出される。

以上述べた第１加工ステーシヨン右ユニツト第
１軸に対して行なわれた設定変更操作が、第１４
図のプログラムに従つて右ユニツトの第２軸〜第
４軸まで及ぶ左ユニツト第１軸〜第４軸までにつ
いて同様に行なわれ、第１加工ステーシヨンの
設定変更が全て完了する。以上第１加工ステーシ
ヨンについて詳述した設定変更操作が、第２加
工ステーシヨンから第６加工ステーシヨンま
で順次行なわれ、設定変更が必要な加工ステーシ
ヨン全ての設定変更操作が完了する。

上述した本発明の実施例においては、制御テー
プに打ち込まれた制御情報を数値制御装置によつ
て処理し、加工ユニツトの種々の設定変更を行な
わせているが、その他の制御手段、例えば磁気ド
ラム又はコアメモリに記憶させた制御情報を、ミ
ニコンピユータのソフト的な処理が可能な制御手
段で処理して、上述したと同様な設定変更を行な
うことが可能である。

以上述べた如く、本発明は実施例に示された構
成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載された本発明の技術思想を逸脱しない範囲内
での変更は予期されるところである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の汎用トランスフアマシンの一実施
例を示すもので、第１図は本発明の汎用トランス
フアマシンの全体平面図、第２図は第１図で示す
汎用トランスフアマシンを搬入口側から見た側面
図、第３図はパレツトの側面図、第４図は工作物
の一例を示す右側面図、第５図は主軸頭の正面
図、第６図は第５図に示す主軸頭のＸ−Ｘ断面
図、第７図は同じく第５図のＹ−Ｙ断面図、第８
図は第７図のＺ−Ｚ断面図、第９図は自動工具交
換装置を本発明の汎用トランスフアマシンに組み
込んだ実施例を示す側面図、第１０図は全加工ス
テーシヨンのパレツト番号読取り用マルチリミツ
トスイツチ及び加工サイクル選択用マルチリミツ
トスイツチを示す説明図である。第１１図は本発
明の汎用トランスフアマシンを制御する制御装置
の全体ブロツク図、第１２図は汎用トランスフア
マシンの操作フローチヤート、第１３図は制御装
置で処理されるサブルーチンSUB１のフローチ
ヤートを示す。第１４図は制御テープに打ち込む
プロセスシートの一例を示す。第１５図はシーケ
ンスナンバー外部サーチ回路図、第１６図は補助
機能出力回路図、第１７図は補助機能一覧表、第
１８図は加工ユニツトの加工サイクル選択回路
図、第１９図はパルスモータ及びブレーキ切換コ
ネクト回路図、第２０図及び第２１図は工具交換
要否判定回路図を示す。 図に於いて、１Ａ，１Ｂ……トランスフアーバ
ー、３……パレツト、６……数値制御装置、９…
…リターンコンベア、１０……着脱ステーシヨ
ン、１１……工具貯蔵庫、１２……ベース、１６
……主軸頭、２０……ドツグシート、２１……マ
ルチリミツトスイツチ、２４……ドツグシート、
２５Ａ〜２５Ｆ……マルチリミツトスイツチ、１
Ｒ〜６Ｒ……右側加工ユニツト、１Ｌ〜６Ｌ……
左側加工ユニツト、３２Ａ〜３２Ｄ……電磁ブレ
ーキ、３３Ａ〜３３Ｄ……パルスモータ、４１Ａ
〜４１Ｄ……電磁ブレーキ、４２Ａ〜４２Ｄ……
パルスモータ、４４Ａ〜４４Ｄ……主軸、５０Ａ
〜５０Ｄ……電磁クラツチ、５２Ａ〜５２Ｄ……
電磁クラツチ、６４Ａ〜６４Ｄ……工具把持ユニ
ツト、７３……補助機能出力回路、７４……主軸
速度選択出力回路、７５……工具番号出力回路、
７６……軸移動数値演算部、８１……工具交換要
否判定回路、８４……パルスモータ及びブレーキ
切換コネクタ回路、８５……ロータリースイツ
チ、９４……工具交換要表示器、９６……工具番
号表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の加工ユニツトを加工工程順に配置した
   加工ステーシヨンと、該加工ステーシヨン間を連
   結して工作物を各加工ステーシヨンに移送する工
   作物移送装置と、該工作物移送装置により移送さ
   れた多種類の工作物を各加工ステーシヨンに位置
   決めする位置決め装置とからなるトランスフアマ
   シンにおいて、前記加工ユニツトに設けられ主軸
   軸線に直交する平面内で夫々の主軸の位置を変更
   する主軸移送機構と、該主軸移送機構をサーボ駆
   動すべく前記加工ユニツトに設けられた動力駆動
   源と、前記加工ユニツトに設けられ主軸を回転す
   る回転駆動源と、該回転駆動源と移動可能な複数
   個の主軸との間に設けられ回転力を伝達する回転
   力伝達機構と、前記加工ステーシヨンに工作物と
   一諸に移送され工作物の種類を示す工作物別情報
   と、該工作物識別情報を前記加工ステーシヨンで
   識別する識別情報読取り装置と、該識別情報読取
   り装置の情報によりその工作物の種類に応じて前
   記動力駆動源を制御する数値制御装置とからな
   り、前記複数個の主軸のピツチ間距離を工作物に
   応じて変更せしめることを特徴とする汎用トラン
   スフアマシン。 ２ 多数の加工ユニツトを加工工程順に配置した
   加工ステーシヨンと、該加工ステーシヨン間を連
   結して工作物を各加工ステーシヨンに移送する工
   作物移送装置と、該工作物移送装置により移送さ
   れた多種類の工作物を各加工ステーシヨンに位置
   決めする位置決め装置とからなるトランスフアマ
   シンにおいて、前記加工ユニツトに設けられ主軸
   軸線に直交する平面内で夫々の主軸の位置を変更
   する主軸移動機構と、該主軸移動機構をサーボ駆
   動すべく前記加工ユニツトに設けられた動力駆動
   源と、前記加工ユニツトに設けられ主軸を回転す
   る回転駆動源と、該回転駆動源と移動可能な複数
   個の主軸との間に設けられ回転力を伝達する回転
   力伝達機構と、前記加工ステーシヨンに工作物と
   一諸に移送され工作物の種類を示す工作物識別情
   報を前記加工ステーシヨンで識別する識別情報読
   取り装置と、該識別情報読取り装置の情報により
   その工作物の種類に応じて前記動力駆動源を制御
   する数値制御装置と、前記加工ユニツトの近傍に
   配置され加工ユニツトの近傍に配置され加工ユニ
   ツトの複数の主軸工具を交換する自動工具交換装
   置を有したことを特徴とする汎用トランスフアマ
   シン。