JPH0649259B2 - 自動生産装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動生産装置に関し、例えばマシニングセン
タにおける段取り作業の改善並びに加工精度の向上に利
用できる。

［背景技術とその問題点］ 自動生産装置の代表格として、工具交換機能を備え、回
転工具を用いてワークを切削加工する、いわゆるマシニ
ングセンタが知られている。

従来のマシニングセンタは、ワークの目標仕上寸法に対
し繰返し試切削の後、或る径の工具とその軌跡プログラ
ムとをワークの加工箇所毎に決定する、いわゆる段取り
作業を前提とし、これにより決定された各加工箇所に対
応する工具をツールマガジンに収容する一方、各軌跡プ
ログラムを加工手順に従って順次配列して加工プログラ
ムを作成し、運転において、一の加工箇所が終了する
と、その加工プログラムによって、次の加工箇所に適応
した工具および軌跡プログラムに切換えて次加工箇所へ
進み、順次これらを繰返した後、更に次のワークに対し
てもこれら一連の手順を繰返し、自動生産を達成させる
ものである。

一般的に、機械加工における作業工程を区分すれば、段
取り工程と切削工程とに区分することができる。マシニ
ングセンタは、その切削工程の改善とみることができ
る。つまり、上述の如く、或る加工対象が特定されれ
ば、それに応じた工具と軌跡とが自動的に定まる。それ
は、切削工程の単なる切換えとみることができ、従って
段取り工程としては、手動機械のそれと本質的に何等変
らない作業が行なわれていたことになる。

例えば、或る穴加工を行なう場合、加工目標値に対応す
ると思われる一の工具を用いて試切削し、加工された穴
寸法を検査し、その検査結果に基づいて工具に手を加え
て調整し、再び試切削した後再検査し、これらを順次繰
返して特定径の工具を決定する。この際、場合によって
は、工具の摩耗や破損等を考慮して同一工具を複数準備
する必要がある。また、外側切削の場合は、その工具決
定作業のほかに、工具とワークとを相対移動させるため
の軌跡プログラムを作成する必要がある。そして、この
ような段取り作業の後、ツールマガジン等に加工箇所毎
に各一の工具を収容した後、ワークへの切削加工によっ
て切削されたワークの寸法が公差を外れるようになった
時点で各工具毎、またはツールマガジン毎交換していた
のである。

しかしながら、このような従来のマシニングセンタにお
ける段取り作業では、次のような問題が内在していた。
即ち、 上記段取り作業中の工具決定作業に過大な時間が費や
されていた。これは、一旦試切削した後の検査結果に基
づく調整は、ほとんどの場合、その専門メーカに戻して
行なわれているからである。また、研磨等を不要にする
観点から調整手段を付設したものも提案されているが、
精度上および経済上の問題からほとんど採用されていな
い。

上記段取り作業中の工具決定作業は、経験によるとこ
ろが多く、熟練者不足を招き、また人によってバラツキ
が生じ精度上好ましくなかった。

同一工具準備に多大な費用と時間を必要としていた。

上記段取り作業中、調整後の工具が到着するまで、そ
のマシニングセンタをその状態に維持しておかなければ
ならず、切削工程の実質的運用をも妨げた。これは、調
整工具到着までに稼働してしまうと、主に機械構造上の
条件が異なってしまうために、その工具調整は無意味と
なる場合があったからである。

このような問題のために従来のマシニングセンタは、切
削工程については、省力、無人化というはなばなしい効
果を得ているものの、その段取りに多大な技術的、時間
的、経済的準備を必要としていた。

一方、加工精度の面からみれば、より高精度加工が要請
される今日においては、解決しなければならない技術的
課題が多い。その１つに、後に加工されるワークほど公
差内ではあるものの目標値に対して偏差が大きくなるこ
とが挙げられる。これは、従来のマシニングセンタにお
いては、経験による加工個数と工具摩耗が所定値に至っ
たとき、または工具破損が生じたときに新な工具に交換
するよう形成されていることに起因する。

これを解決するためには、比較的生産個数が少ない間
に、新たな工具に交換すればよいという考え方が生ずる
が、その段取り作業から明らかな通り、同一の工具とす
る建前から調整時間が長く、経済的に負担が大きくなる
ので実用的でない。

更に、或る数量生産したときにワークを検査してその工
具軌跡を変更すればよいという考え方も生ずる。しか
し、この方法は、その都度軌跡プログラムを手直ししな
ければならないので、膨大な時間と労力を要し実現性に
欠ける。また、これができたとしても、改変した軌跡プ
ログラムによって運転してもその誤差が解消されるとい
う保障もない。何故なら、加工精度は、機械的、電気的
要因の総合として定まるから、プログラム上軌跡のみの
指令値（例えば、工具またはワークの送り量および方
向）を変えたからといって、前回加工のときと同一の特
性で加工されるとは限らないという問題が内在するから
である。従って、実用性もないということができる。

［発明の目的］ ここに、本発明の目的は、従来のように生産性および作
業性を低下させることなく、はらつきが少なくかつ高精
度な加工を達成しつつ、同時に段取り作業の改善を図る
自動生産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および作用］ このため、本発明は、従来マシニングセンタの上記問題
点が、一加工面に対して一工具を特定していること、そ
の工具が専ら熟練によって手動調整されていることに着
目し、一の加工箇所に対して互いに微差径異なる同種複
数の単工具を予め用意しておき、加工機本体によって加
工されたワークの測定値と目標値（公差内であって理想
値）とを比較して定まる加工誤差（マシニングセンタの
全要因を含む加工誤差）を求め、この加工誤差が解消さ
れる最適径の単工具を前記複数単工具中から自動的に選
択して次のワークの加工を行ない、次ワーク加工での加
工精度向上を図るものである。

具体的には、回転工具によってワークを切削加工する加
工機本体と、ワークの加工箇所毎に対応する特定工具を
収容するツールマガジンと、このツールマガジンから一
の特定工具を取出して前記加工機本体に着脱する工具交
換装置と、これら加工機本体等を所定の手順で稼動させ
るための加工プログラムを内蔵した制御装置と、を備え
た自動生産装置において、前記特定工具を互いに微少寸
法だけ径が異なる同種複数の単工具の組として形成する
とともに、各組毎に前記ツールマガジンに収容し、前記
加工機本体で加工されたワークの寸法等を測定するため
の測定機本体と、この測定機本体で測定された測定値と
予め設定された加工目標値とを比較して加工誤差を求め
る比較手段と、この比較手段で求められた加工誤差に基
づきその加工誤差を軽減するに適当な単工具の径を決め
る径指定手段と、この径指定手段で指定された径の単工
具を前記ツールマガジンから取出して前記加工機本体に
取付けられている単工具に換えて加工機本体に取付ける
よう工具交換指令を発する指令信号発生手段とからなる
次加工に備えて前記回転工具の径を補正する補正手段を
設け、この補正手段からの工具交換指令により指定され
た単工具を前記ツールマガジンから取出して前記加工機
本体に取付けられている単工具に換えて加工機本体に取
付けるよう構成した、ことを特徴としている。

［実施例］ 第１図は本発明の自動生産装置の一実施例を示してい
る。同装置は、大きく分類すると、ワークＷを加工する
マシニングセンタ等の加工部１と、この加工部１によっ
て加工されたワークＷを搬送する搬送部２と、この搬送
部２によって搬送されてきたワークＷを計測し、その計
測結果を基に前記加工部１に工具選択指令を与える補正
手段としての計測部３とに分類することができる。

まず、前記加工部１は、回転工具を用いてワークＷを切
削加工する加工機本体１１と、ワークＷの加工箇所毎に
対応する特定工具を複数収容したツールマガジン１２
と、このツールマガジン１２から指定された一の特定工
具を取出して前記加工機本体１１に着脱する工具交換手
段としての工具交換装置１３と、これら加工機本体１
１、ツールマガジン１２および工具交換装置１３を予め
設定された所定の手順で稼動させるための加工プログラ
ムを内蔵した制御装置１４とから構成されている。

前記加工機本体１１は、例えばワークＷを載置するテー
ブル１５に対して三次元方向、つまり互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向へ移動可能でかつＺ軸を中心として回
転駆動する主軸１６を備え、かつ主軸１６が前記制御装
置１４からの駆動指令ＤＣ（ｘ，ｙ，ｚ）に基づき三次
元方向へ移動されるようになっている。主軸１６の三次
元方向への移動位置は、それぞれ図示しない位置検出器
（例えば、インダクトシンやレゾルバ等）により検出さ
れた後、位置データＰ（ｘ，ｙ，ｚ）として前記制御装
置１４へフィードバックされている。

また、前記ツールマガジン１２は、第２図に示す如く、
図示しない複数のスプロケットに掛廻された無端状のチ
ェーン２０と、このチェーン２０の一定間隔位置に順次
連結された複数の工具ポット２１と、前記制御装置１４
および計測部３からの工具選択指令によって前記チェー
ン２０を駆動させ指定されたいずれかの工具ポット２１
を工具交換位置ＴＣＰ（工具交換装置１３と対向する位
置）へ位置決めする割出装置２２とを含む。前記各工具
ポット２１には、予め、ワークＷの加工箇所毎に対応す
る特定工具２３Ａ，Ｂ，Ｃ…が図示しない工具ホルダー
を介してそれぞれ着脱自在に保持されている。各特定工
具２３Ａ，Ｂ，Ｃ…は、その特定工具が対応するワーク
Ｗの加工箇所の公差内で互いに微少寸法だけ径が異なる
同種複数の単工具の組として構成されている。

例えば、第７図に示すワークＷの加工に当って、穴Ｈ
（目標値２０φ，公差＋０．１）を特定工具２３Ａによ
りリーマ通し加工し、輪郭Ｓ（Ｌ_１＝１５０mm，公差＋
０．１、Ｌ_２＝１００mm，公差−０．１）を特定工具２
３Ｂにより加工する場合、特定工具２３Ａは公差中間寸
法（２０．０５φ）を中心に１／１００mmずつ径が異な
る４本（工具径＝２０．０４φ，２０．０５φ，２０．
０６φ，２０．０７φ）のリーマ２３Ａ_１〜２３Ａ_４か
ら構成され、また特定工具２３Ｂは１／１００mmずつ径
が異なる５本（工具径ｄ＝２０．００φ，２０．０１
φ，２０．０２φ，２０，０３φ，２０．０４φ）のエ
ンドミル２３Ｂ_１〜２３Ｂ_５から構成されている。更
に、他の特定工具２３Ｃ，２３Ｄについても微少寸法だ
け径が異なる同種複数の単工具（例えば、６本のドリル
２３Ｃ_１〜２３Ｃ_６や４本のタップ２３Ｄ_１〜２３Ｄ_４
等）からそれぞれ構成されている。ここで、一の特定工
具２３Ａ，Ｂ，Ｃ…を構成する単工具群はチェーン２０
に連続的に連結された所定範囲内の工具ポット２１内に
順番に収容されている。

また、前記工具交換装置１３は、第２図および第３図に
示す如く、ガイドレール３１に沿って前記主軸１６のＸ
軸方向と同方向へ移動自在に設けられた駆動装置３２
と、この駆動装置３２に主軸１６のＺ軸方向と同方向へ
昇降可能にかつＺ軸を中心として旋回可能に設けられた
旋回軸３３と、この旋回軸３３の下端に連結されたアー
ム３４とから構成されている。アーム３４の両端には、
ツールマガジン１２に収容された単工具および主軸１６
に取付けられた単工具にそれぞれ係合する保持爪３５が
形成されている。

これにより、工具交換装置１３は、制御装置１４からの
工具選択指令に基づき、駆動装置３２がツールマガジン
１２側へ移動し、そのツールマガジン１２側の保持爪３
５に工具交換位置ＴＣＰにある工具を保持し、続いて駆
動装置３２が主軸１６側へ移動し、その主軸１６側の保
持爪３５に主軸１６に取付けられている工具を保持し、
この後旋回軸３３の下降および旋回によりアーム３４が
１８０度反転した後、ツールマガジン１２から取出した
工具を主軸１６へ保持させる。このようにして、工具交
換装置１３の作動により、主軸１６の単工具とツールマ
ガジン１２の単工具とが互いに交換される。

また、前記制御装置１４には、前記加工機本体１１等を
所定の手順で稼動させるための加工プログラムのほか
に、前記ツールマガジン１２に収容された特定工具２３
Ａ，Ｂ，Ｃ…を構成する各単工具毎にその工具に関する
情報、例えば工具番号、工具名、呼び径、材質、工具長
等を記憶する工具ファイルリストが設けられているとと
もに、それぞれの単工具がどの工具ポット２１に収容さ
れているかを記憶する工具番地リストが設けられてい
る。

次に、前記搬送部２は、前記加工部１で加工されたワー
クＷを前記計測部３まで搬送するもので、例えば搬送ロ
ボット４１により構成されている。ロボット４１によっ
てワークＷが加工部１から計測部３まで搬送される途中
には、ワークＷに付着した切粉等の付着物を取除く切粉
排除装置４２と、切削加工によって高温になったワーク
Ｗを一定温度つまり常温まで冷却する温度制御装置４３
とがそれぞれ設けられている。前記切粉排除装置４２
は、前記ワークＷが通る通路に沿って例えばアーチ状の
囲いを設けたもので、その囲いから恒温風水供給装置４
４によって得られる一定温度の恒温風をワークＷへ向っ
て吹付け、これによりワークＷに付着している切粉等を
除去する。また、前記温度制御装置４３は、前記切粉排
除装置４２を通過したワークＷの搬送通路に沿って前記
恒温風水供給装置４４によって得られる一定温度の恒温
水を満たした水槽を設置し、この水槽内にワークＷを浸
しながら搬送し、これによりワークＷの温度を一定温度
（例えば、２０℃）にさせる。

前記恒温風水供給装置４４は、第４図に示す如く、圧縮
空気を前記切粉排除装置４２へ供給する送風管４５の途
中に膨出部４６が形成され、この膨出部４６内に、圧水
温度コントローラ４７によって一定温度（２０℃）に昇
温された恒温水を前記温度制御装置４３へ供給する送水
管４８の途中が蛇腹状に屈曲されて収納されている。送
水管４８の屈曲部には、多数の放熱フィン４９が取付け
られている。また、前記圧水温度コントローラ４７に
は、一端が送水管４８の膨出部４６より下流側に接続さ
れた帰環路５０の他端が接続されているとともに、その
帰環路５０の一端が接続された送水管４８のやや上流側
の水温を検出する水温センサ５１からの信号が与えられ
ている。これにより、圧水温度コントローラ４７は、水
温センサ５１で検出された送水管４８の出水温度に応じ
て、送水管４８を流れる水温が例えば２０℃を維持する
ように温度調整を行う。従って、膨出部４６内へ供給さ
れた圧縮空気も、送水管４８を流れる温水からの放熱に
よって一定温度に保たれる。

次に、前記計測部３は、搬送部２によって搬送されてき
たワークＷの寸法等を測定するための測定機本体として
の三次元測定機６１と、この三次元測定機６１で測定さ
れた測定データから寸法等の測定値を算出するととも
に、その測定値の加工目標値に対する加工誤差を基に前
記加工部１のツールマガジン１２へ工具選択指令を出力
する演算処理装置６２と、この演算処理装置６２で求め
られた寸法等の測定値を表示するとともに記憶する表示
記憶装置６３とを含む。

前記三次元測定機６１は、第５図に示す如く、ワークＷ
を載置する定盤７１の両側に案内レール７２を介して支
柱７３が前記定盤７１に対して前後方向（Ｙ軸方向）
へ、この両支柱７３間の上部に２本のスライダ案内レー
ル７４を介してスライダ７５が前記定盤７１に対して左
右方向（Ｘ軸方向）へ、このスライダ７５に下端にタッ
チ信号プローブ７６を有するスピンドル７７が前記定盤
７１に対して上下方向（Ｚ軸方向）へ、それぞれ移動自
在に設けられている。

これにより、支柱７３、スライダ７５およびスピンドル
７７からなる移動機構７８を介して、タッチ信号プロー
ブ７６を三次元方向へ移動させると、タッチ信号プロー
ブ７６のＸ軸方向の位置はスライダ案内レール７４とス
ライダ７５との間に設けられたＸ軸変位検出器８１（第
６図参照）により、またＹ軸方向の位置は案内レール７
２と支柱７３との間に設けられたＹ軸変位検出器８２
（第６図参照）により、更にＺ軸方向の位置はスライダ
７５とスピンドル７７との間に設けられたＺ軸変位検出
器８３（第６図参照）により、それぞれ検出された後、
前記演算処理装置６２へ与えられる。

演算処理装置６２には、第６図に示す如く、前記タッチ
信号プローブ７６がワークＷへの当接によってオンした
とき、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸変位検出器８１，８２，８３で
測定されたデータを演算処理する測定データ処理回路９
１が設けられている。測定データ処理回路９１で演算処
理されたデータは、前記表示記憶装置６３に記憶されか
つデジタル表示される一方、比較手段としての誤差判別
回路９２へ与えられる。

誤差判別回路９２は、前記測定データ処理回路９１で求
められた測定値と基準値記憶回路９３に予め記憶された
加工目標値とを比較して加工誤差を求め、その加工誤差
を径指定手段としての工具選択回路９４へ与える。前記
基準値記憶回路９３には、ワークＷの加工箇所毎に加工
目標値が予め設定されている。例えば、第７図に示すワ
ークＷの加工では、穴Ｈの加工目標値２０．０５mm、輪
郭Ｓの加工目標値Ｌ_１＝１５０．０５mm，Ｌ_２＝９９．
９５mmが予め設定されている。

また、前記工具選択回路９４には、前記ツールマガジン
１２に収容された各工具の工具番号に対応して、その工
具径の加工目標値からの偏差が予め記憶されている。工
具選択回路９４は、前記誤差判別回路９２から与えられ
る加工誤差に基づき、この加工誤差を軽減するに適当な
径の工具番号を選択し、これを指令信号発生手段として
の出力回路９５を介して前記ツールマガジン１２へフィ
ードバックする。これにより、ツールマガジン１２は、
次のワークＷの加工にあたって、予め制御装置１４から
の指令によっていずれかの特定工具が工具交換位置ＴＣ
Ｐへ位置決めされた状態において、その特定工具のうち
工具選択回路９４で選択された工具番号の単工具が工具
交換位置ＴＣＰへくるように位置決めする。その結果、
工具交換位置ＴＣＰへ位置決めされた単工具が次のワー
クＷの加工に用いられる。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、ワークＷを加
工部１の加工機本体１１のテーブル１５上にセットした
後、制御装置１４をスタートさせると、制御装置１４に
予め記憶された加工プログラムに従って、加工機本体１
１の主軸１６、ツールマガジン１２および工具交換装置
１３が駆動される。例えば、ワークＷの穴Ｈのリーマ通
し加工では、まずツールマガジン１２の回動により穴Ｈ
の加工箇所に対応する特定工具２３Ａのうちから一の単
工具、例えばリーマ２３Ａ_２が工具交換位置ＴＣＰへ位
置決めされ、続いてその単工具２３Ａ_２が工具交換装置
１３によって主軸１６に取付けられた後、主軸１６の移
動によりワークＷへの加工が行われる。加工終了後、ツ
ールマガジン１２の回動により次の加工箇所、つまり輪
郭Ｓに対応する特定工具２３Ｂのうちから一の単工具、
例えばエンドミル２３Ｂ_３が工具交換位置ＴＣＰに位置
決めされ、続いてその単工具２３Ｂ_３が工具交換装置１
３によって主軸１６に取付けられた後、主軸１６の移動
によりワークＷへの加工が行われる。このようにして、
制御装置１４に予め設定された加工プログラムに基づ
き、ワークＷに複数工程の加工が自動的に行われる。

加工機本体１１で加工されたワークＷは、搬送部２によ
って搬送される途中において、まず切粉排除装置４２に
よってワークＷに付着している切粉が除去され、続いて
温度制御装置４３によってワークＷの温度が一定、例え
ば２０℃に保たれた後、計測部３まで搬送される。

計測部３へ搬送されてきたワークＷは、三次元測定機６
１によって加工箇所の寸法が測定される。これには、ワ
ークＷを定盤７１へセットした後、タッチ信号プローブ
７６を移動機構７８を介して三次元方向へ移動させ、ワ
ークＷの加工箇所へ順次当接させる。すると、タッチ信
号プローブ７６がワークＷへの当接によってオンしたと
き、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸変位検出機８１，８２，８３のデータ
が演算処理装置６２の測定データ処理回路９１へ取込ま
れる。

測定データ処理回路９１は、これらのデータから加工箇
所の寸法を求め、これを表示記憶装置６３に記憶させか
つデジタル表示させる一方、誤差判別回路９２へ与え
る。誤差判別回路９２は、測定データ処理回路９１から
与えられたデータと基準値記憶回路９３に予め設定され
ている各加工箇所毎の加工目標値とを比較し、その加工
誤差を求め、これを工具選択回路９４へ与える。工具選
択回路９４は、誤差判別回路９２から与えられる加工誤
差を軽減する径の工具番号を選択し、これを出力回路９
５を介してツールマガジン１２へ与える。

例えば、ワークＷの穴Ｈの加工に特定工具２３Ａのリー
マ２３Ａ_２を用いて加工したときの実測値が加工目標値
より直径で０．０１mm小さかったとすると、工具選択回
路９４では、その加工誤差が或る基準値（例えば、各単
工具間の寸法差）より越えているかを判断し、それが越
えているとき加工目標値より直径が０．０１mm大きい径
のリーマ２３Ａ_３を選択し、その工具番号をツールマガ
ジン１２へ与える。これにより、次のワークＷの穴Ｈの
加工に当って、まず制御装置１４からの指令によりツー
ルマガジン１２のリーマ２３Ａ_２が工具交換位置ＴＣＰ
へ位置決めされた後、工具選択回路９４からの工具選択
指令によりリーマ２３Ａ_３が工具交換位置ＴＣＰへ位置
決めされる。この後、工具交換位置ＴＣＰへ位置決めさ
れたリーマ２３Ａ_３は工具交換装置１３を介して主軸１
６へ取付けられ、次の加工に使用される。このようにし
て、前に加工されたワークＷの加工目標値に対する加工
誤差に基づき、その加工誤差を軽減する単工具が次のワ
ークＷの加工に用いられる。

従って、本実施例によれば、前に加工しワークＷの寸法
を測定し、この寸法と当該加工箇所の加工目標値とを比
較し、その加工誤差を軽減する径の単工具を次のワーク
Ｗの当該加工箇所の加工に当って選択するようにしたの
で、制御装置１４に記憶された加工プログラムを変更す
ることなく、目標値に近い加工を行うことができる。そ
のため、加工プログラムの変更に伴なう時間や労力が不
要な上、複雑多種な要因で定まるマシニンセンタの機械
的、電気的特性に変動を与えず、連続運転ができるの
で、加工誤差を解消して加工順序にかかわらず寸法のば
らつきが小さい高品質な製品を加工することができる。

このことは、工具の摩耗量を考慮して加工時の補正を行
う手間も省ける利点がある。

また、段取り作業においても、従来のように同一径の工
具を多数揃えておく必要がなく、かつ熟練を伴なう試切
削の繰返し作業が不要であるので段取り作業が迅速かつ
容易な上、経済的である。従って、従来マシニングセン
タの使用に際し、煩わしくかつ非能率的であった上記
〜の問題を全て解決できる。しかも、同一径工具を揃
える必要がないことは、加工によって各工具が摩耗して
も、他の加工箇所に転用することができる利点がある。

また、計測部３からの測定結果を加工部１へフィードバ
ックする結果、完全な無人化運転も可能である。しか
も、フィードバック信号としては、演算処理装置６２で
選択された工具番号であるから、信号の伝送および処理
も容易な上、それらの機器も極めて簡易に構成できる利
点がある。

また、加工部１で加工されたワークＷを搬送手段４１に
よって計測部３まで搬送させるようにしたので、計測部
３を自動型すれば、全工程を無人化運転することができ
る。しかも、搬送途中に、切粉排除装置４２および温度
制御装置４３を設けたので、計測部３で測定されるワー
クＷは切粉等の付着がなく、かつ温度が一定であるの
で、高精度な測定が期待できる。

また、ワークＷを三次元測定機６１によって測定するよ
うにしたので、ワークＷの加工箇所の寸法等を高精度に
測定することができる。しかも、加工系と測定系とを別
としたので、例えば加工系内に測定機能をもたせたもの
に比べ、加工系の誤差に影響されずより高精度測定がで
きる。従って、工具番号を制御装置１４へフィードバッ
クするにあたっても、工具の選択が正確かつ的確に行う
ことができる。

なお、本実施例では、加工部１をマシニングセンタとし
て説明したが、複数の工具を加工機本体の主軸に対して
自動的に交換できる機能を備え、かつ主軸の移動軌跡を
自動的に制御できる工作機械であればいずれでもよい。
また、加工機本体１１としては、主軸１６が三次元方向
のほかに、Ｙ軸を支点として上下方向へ変位できるよう
に構成してもよい。更に、ツールマガジン１２に単工具
を各特定工具毎に連続的に格納するようにしたが、例え
ばツールマガジン１２のチェーン２０に複数の単工具を
格納できる円盤を回転可能に取付け、この円盤に同種の
単工具をそれぞれ格納し、制御装置１４からの指令によ
り指定された特定工具群の円盤を工具交換位置へ位置決
めし、更に演算処理装置からの指令により円盤の角度を
割り出すようにしてもよい。

また、加工部１で加工されたワークＷを計測部３へ搬送
する手段としては、自動的に行うもの以外、人が操作し
て行うクレーン等によって搬送するようにしてもよい。
この場合、そのクレーンの移動軌跡の途中に切粉排除装
置４２および温度制御装置４３を設け、これらの位置に
おいてワークＷを一時的に停止させるようにすれば、こ
れらの切粉排除装置４２および温度制御装置４３の機能
を阻害させることがない。

また、測定機本体としては、上記実施例で述べた手動式
の三次元測定機のほかに、例えば予め設定された軌跡プ
ログラムに従ってタッチ信号プローブ７６を自動的に移
動させる自動式の三次元測定機でもよい。更に、支柱７
３を固定する代りに、定盤７１をＹ軸方向へ移動自在と
し、この定盤７１上の一部に予めワークＷの各測定箇所
に適合する複数のタッチ信号プローブを着脱自在にセッ
トしておき、スピンドル７７のＺ軸方向への移動、スラ
イダ７５のＸ軸方向への移動および定盤７１のＹ軸方向
への移動を自動的に制御しながら、複数のタッチ信号プ
ローブの中からワークＷの測定箇所に適したプローブを
選択してスピンドル７７に自動的に取付けるように構成
した三次元測定機を利用すれば、あらゆる加工箇所の測
定を全て自動的に行なうことができる。このほか、三次
元測定機に限らず、二次元測定機、或いはマシニングセ
ンタの主軸にタッチ信号プローブを取付け可能とし、そ
のタッチ信号プローブによってワークＷの加工箇所の寸
法を測定するように構成したものでもよい。

また、上記実施例では、工具選択回路９４からの工具選
択指令によりツールマガジン１２を駆動させるようにし
たが、工具選択回路９４からの工具選択指令を制御装置
１４へ与え、この制御装置１４からの指令によりツール
マガジン１２を駆動させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、生産性および作業性を低
下させることなく、ばらつきが少なくかつ高精度な加工
が達成でき、同時に段取り作業を改善できる自動生産装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の自動生産装置の一実施例を示すもので、第
１図は全体構成を示すブロック図、第２図はツールマガ
ジンの概要を示す平面図、第３図は工具交換装置と制御
装置との関係を示す図、第４図は恒温風水供給装置を示
す図、第５図は三次元測定機を示す斜視図、第６図は演
算処理装置を示すブロック図、第７図はワークの加工例
を示す図である。 ３……補正手段としての計測部、１１……加工機本体、
１２……ツールマガジン、１３……工具交換手段として
の工具交換装置、１４……制御装置、２３Ａ，Ｂ，Ｃ…
…特定工具、２３Ａ_１〜２３Ａ_４……単工具としてのリ
ーマ、２３Ｂ_１〜２３Ｂ_５……単工具としてのエンドミ
ル、２３Ｃ_１〜２３Ｃ_６……単工具としてのドリル、２
３Ｄ_１〜２３Ｄ_４……単工具としてのタップ、６１……
測定機本体としての三次元測定機、９２……比較手段と
しての誤差判別回路、９４……径指定手段としての工具
選択回路、９５……指令信号発生手段としての出力回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転工具によってワークを切削加工する加
   工機本体と、ワークの加工箇所毎に対応する特定工具を
   収容するツールマガジンと、このツールマガジンから一
   の特定工具を取出して前記加工機本体に着脱する工具交
   換装置と、これら加工機本体等を所定の手順で稼動させ
   るための加工プログラムを内蔵した制御装置と、を備え
   た自動生産装置において、 前記特定工具を互いに微少寸法だけ径が異なる同種複数
   の単工具の組として形成するとともに、各組毎に前記ツ
   ールマガジンに収容し、 前記加工機本体で加工されたワークの寸法等を測定する
   ための測定機本体と、この測定機本体で測定された測定
   値と予め設定された加工目標値とを比較して加工誤差を
   求める比較手段と、この比較手段で求められた加工誤差
   に基づきその加工誤差を軽減するに適当な単工具の径を
   決める径指定手段と、この径指定手段で指定された径の
   単工具を前記ツールマガジンから取出して前記加工機本
   体に取付けられている単工具に換えて加工機本体に取付
   けるよう工具交換指令を発する指令信号発生手段とから
   なる次加工に備えて前記回転工具の径を補正する補正手
   段を設け、 この補正手段からの工具交換指令により指定された単工
   具を前記ツールマガジンから取出して前記加工機本体に
   取付けられている単工具に換えて加工機本体に取付ける
   よう構成した、 ことを特徴とする自動生産装置。