JP2009279734A - マスセンタリング加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法の異なる複数種のワークに対応できるマスセンタリング加工装置を提供すること。
【解決手段】マスセンタリング加工装置３は、ワークＣｓを保持する保持ユニットと、ワークＣｓにセンタ穴をあける加工ユニットとを備えている。保持ユニットは、ワークＣｓを下方から受けるためのＶ字形状の受け部２０を形成している水平方向に隣接配置された一対の受け部材１６と、一対の受け部材１６に受けられたワークＣｓに上方から押し付けられるクランプ部材１７と、受け部材１６の配列方向Ｘ１に各受け部材１６を個別に水平移動させる移動機構１８とを有している。移動機構１８は、各受け部材１６を個別に水平移動させることにより、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔、および配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を調整することができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、クランクシャフト等の回転体に加工基準となる芯出し用のセンタ穴を形成するマスセンタリング加工装置に関する。

自動車などの車両のエンジンに用いられるクランクシャフトの製造工程では、鋳造または鍛造にて一体成形されたワーク（クランクシャフトの中間体）にセンタ穴の加工が行われる。センタ穴はワークの慣性主軸上にあけられ、そのセンタ穴を加工基準として、その後の必要な処理が施される。
ワークに対するセンタ穴の加工は、例えばマスセンタリングマシンと呼ばれる装置によって行われる。マスセンタリングマシンは、ワークを回転させて慣性主軸を求め、その測定結果に基づいてセンタ穴の加工を行う。このようなマスセンタリングマシンとしては、例えば、ワークの不釣合いを測定するマスセンタリング測定装置と、ワークにセンタ穴をあけるマスセンタリング加工装置とが２つのステーションとしてセットになった２ステーションタイプのものがある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１におけるマスセンタリング加工装置には、ワークを保持する保持装置と、ワークに対してセンタ穴をあける加工装置とが設けられている。保持装置は、ワークを下方から受ける一対のワーク受と、一対のワーク受により受けられたワークに上方から押し付けられる一対のクランプ部材とを有している。各ワーク受は、移動可能とされており、カム機構を介して連結されたサーボモータによって駆動される。保持装置は、これらのワーク受を移動させることによりワークの保持位置を微調整することができる。したがって、測定結果に基づいてワークの保持位置を微調整することにより、ワークの慣性主軸上にセンタ穴をあけることができる。
特許第３５２３５７３号公報（第２図）

マスセンタリングマシンには、寸法の異なる複数種のワークに対応できることが望まれている。しかしながら、特許文献１記載のマスセンタリングマシンでは、寸法の異なる複数種のワークに対応することが困難である。すなわち、特許文献１に係るマスセンタリング加工装置の保持装置では、ワーク受を大きく移動させることができないので、保持される部分の寸法が大きく異なるワークを保持することができなかった。

この発明は、かかる背景のもとになされたもので、寸法の異なる複数種のワークに対応できるマスセンタリング加工装置を提供することを主たる目的とする。

請求項１記載の発明は、測定されたワークの慣性主軸上にセンタ穴をあけるマスセンタリング加工装置であって、ワークをほぼ水平に保持する保持ユニットと、前記保持ユニットにより保持されたワークに少なくともセンタ穴をあける機能を有する加工ユニットとを備え、前記保持ユニットは、ワークを下方から受けるためのＶ字形状の受け部を形成している水平方向に隣接配置された一対の受け部材と、一対の受け部材に受けられたワークに上方から押し付けられるクランプ部材と、受け部材の配列方向に各受け部材を個別に水平移動させる移動機構とを有し、前記移動機構は、前記各受け部材を個別に水平移動させることにより、前記配列方向における前記一対の受け部材の間隔、および／または前記配列方向における各受け部材の位置を調整することができることを特徴とするマスセンタリング加工装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のマスセンタリング加工装置において、前記移動機構は、前記一対の受け部材にワークが受けられる前に、前段で行われたワークの測定結果に基づいて前記各受け部材を移動させることを特徴とするマスセンタリング加工装置である。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のマスセンタリング加工装置において、前記各受け部材におけるワークとの接触部に潤滑剤を供給する潤滑装置をさらに有することを特徴とするマスセンタリング加工装置である。

請求項１記載の発明によれば、移動機構によって、各受け部材を個別に水平移動させて、配列方向における一対の受け部材の間隔、および／または配列方向における各受け部材の位置を調整することにより、保持ユニットによるワークの保持位置を所望の位置に変更することができる。さらに、配列方向における一対の受け部材の間隔を調整することにより、ワークにおける被保持部の寸法が大きく異なる複数種のワークを確実に保持することができる。例えば前記被保持部の寸法が大きければ、受け部材の間隔を大きくすればよいし、前記被保持部の寸法が小さければ、受け部材の間隔を小さくすればよい。これにより、寸法の異なる複数種のワークに対応することができる。この発明に係る保持ユニットでは、従来のカム機構を含む保持ユニットに比べて、受け部材の移動量を大きくすることができるので、幅広い寸法のワークを保持することができる。

請求項２記載の発明によれば、一対の受け部材にワークが受けられる前に、配列方向に沿って各受け部材を個別に水平移動させるので、ワークが受けられた後に各受け部材を移動させる場合に比べて、マスセンタリング加工装置における加工時間を短縮することができる。これにより、マスセンタリング加工装置の生産性を高めることができる。
請求項３記載の発明によれば、潤滑装置によって、各受け部材におけるワークとの接触部に潤滑剤を供給することができるので、ワークと前記接触部との摩擦により、当該接触部が摩耗することを抑制または防止することができる。また、ワークと前記接触部とを相対移動させる場合に、両者をスムーズに相対移動させることができる。

以下では、本発明の一実施形態に係るマスセンタリング加工装置について、当該マスセンタリング加工装置と、ワークの不釣合いを測定するマスセンタリング測定装置とが２つのステーションとしてセットになった２ステーションタイプのマスセンタリングマシンを例にとって説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るマスセンタリング加工装置３を備えるマスセンタリングマシン１の概略構成を示す模式図である。また、図２は、クランクシャフトＣｓの正面図である。まず、マスセンタリングマシン１全体の構成および動作について説明をする。

マスセンタリングマシン１は、クランクシャフトＣｓ（ワーク）を回転させてその不釣合いを測定し、その測定結果に基づいてクランクシャフトＣｓの両端にセンタ穴Ｃ１（図２参照）やその他の加工を行うものである。図１に示すように、マスセンタリングマシン１は、クランクシャフトＣｓの不釣合いを測定するマスセンタリング測定装置２（測定ステーション）と、クランクシャフトＣｓの両端にセンタ穴Ｃ１等の加工を行うマスセンタリング加工装置３（加工ステーション）と、姿勢をほぼ一定に維持しつつクランクシャフトＣｓを搬送する搬送手段４とを備えている。マスセンタリング測定装置２、マスセンタリング加工装置３、および搬送手段４は、マイクロコンピュータ等を含む制御装置５によって制御される。

測定ステーションでは、クランクシャフトＣｓがその両端を通る回転軸線Ｌ１（図２参照）回りに回転され、このときに生じる振動量を測定することにより、回転軸線Ｌ１と慣性主軸Ｌ２（図２参照）とのずれ量が求められる。測定ステーションにおいて測定されるクランクシャフトＣｓは、例えば鋳造または鍛造にて一体成形されたものであり、クランクシャフトＣｓの中間体に相当する。測定ステーションには、搬送手段４によってクランクシャフトＣｓが搬入される。

一方、加工ステーションでは、測定ステーションにおける測定結果に基づいて、クランクシャフトＣｓの端部における慣性中心、またはその近傍の所定の位置に、加工基準となる心出し用のセンタ穴Ｃ１が形成される。センタ穴Ｃ１があけられたクランクシャフトＣｓは、そのセンタ穴Ｃ１を加工基準として、その後の必要な処理が施される。加工ステーションには、測定ステーションで測定されたクランクシャフトＣｓが搬送手段４によって搬入される。そして、加工が完了したクランクシャフトＣｓは、搬送手段４によって加工ステーションから搬出される。

本実施形態に係るマスセンタリング加工装置３の一つの特徴は、寸法の異なる複数種のクランクシャフトＣｓ（ワーク）に対応することができる点にある。より具体的には、保持される部分の寸法や、全長（図２における左右方向への長さ）が異なるクランクシャフトＣｓであっても、当該クランクシャフトＣｓを保持して、その端部にセンタ穴Ｃ１をあけることができる点にある。以下では、上述の特徴点について具体的に説明する。

図３は、マスセンタリング加工装置３の概略構成を示す図解的な正面図である。
マスセンタリング加工装置３は、クランクシャフトＣｓを保持する保持ユニット６と、クランクシャフトＣｓに対してセンタ穴Ｃ１やその他の加工を行う加工ユニット７とを備えている。クランクシャフトＣｓは、保持ユニット６によってその両端部が支持された状態で、ほぼ水平に保持されている。

保持ユニット６は、クランクシャフトＣｓの一端部（図３では、右端部）を保持する第１保持部８と、クランクシャフトＣｓの他端部を保持する第２保持部９とを有している。第１および第２保持部８,９は、例えばほぼ同じ仕様とされており、水平方向に間隔を隔てて配置されている。第１保持部８は、マスセンタリング加工装置３の左右方向（図３における左右方向）に延びるＬＭガイドＧ１を介してベースＢ１上に載置されている。第１保持部８は、前記左右方向に移動可能となっている。同様に、第２保持部９も、前記左右方向に延びるＬＭガイドＧ２を介してベースＢ１上に載置されており、前記左右方向に移動可能となっている。第１および第２保持部８,９は、クランクシャフトＣｓの全長に合わせて移動される。

一方、加工ユニット７は、クランクシャフトＣｓの一端部にセンタ穴Ｃ１やその他の加工を行う第１加工部１０と、クランクシャフトＣｓの他端部にセンタ穴Ｃ１やその他の加工を行う第２加工部１１とを有している。第１および第２加工部１０，１１は、例えばほぼ同じ仕様とされており、水平方向に間隔を隔てて配置されている。第１および第２加工部１０，１１は、保持ユニット６等を挟んで水平方向に対向している。

図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿ってマスセンタリング加工装置３を見たときの図解的な外観図である。
図３および図４を参照して、第１保持部８（図３において右側に位置する保持部）には、クランクシャフトＣｓをその回転方向に位置決めする回転方向位置決め機構１２が取り付けられている。図４に示すように、回転方向位置決め機構１２は、一対の挟持部材１３を有している。一対の挟持部材１３は、マスセンタリング加工装置３の前後方向（図４では左右方向）に並んで配置されている。各挟持部材１３は、その下端部を支点として回動可能に第１保持部８に連結されている。一対の挟持部材１３は、図示しないアクチュエータからの駆動力を受けてその下端部を支点として一体的に回動する。一対の挟持部材１３を回動させることにより、一対の挟持部材１３の上端部によってクランクシャフトＣｓの一部（クランクピン）を挟持してクランクシャフトＣｓをその回転方向に位置決めすることができる。

また、図３に示すように、第１保持部８と第２保持部９との間には、クランクシャフトＣｓをその軸方向に位置決めする軸方向位置決め機構１４が配置されている。軸方向位置決め機構１４は、一対の位置決め部材１５を有している。一対の位置決め部材１５は、マスセンタリング加工装置３の左右方向（図３では左右方向）に並んで配置されている。各位置決め部材１５は、前記左右方向に移動可能にハウジングＨ１に保持されている。前記左右方向への一対の位置決め部材１５の間隔は、図示しないアクチュエータによって変更される。クランクシャフトＣｓの隣接するクランクアーム間に一対の位置決め部材１５を位置させた状態で、一対の位置決め部材１５の間隔を広げることにより、当該クランクアームを内側から張ってクランクシャフトＣｓをその軸方向に位置決めすることができる。クランクシャフトＣｓは、回転方向位置決め機構１２および軸方向位置決め機構１４によってその回転方向および軸方向に位置決めされた後、第１および第２保持部８,９に保持される。

図５は、図３におけるＶ−Ｖ線に沿ってマスセンタリング加工装置３を見たときの図解的な側面図である。以下では、第１保持部８の構成について説明する。第２保持部９については、第１保持部８と仕様がほぼ同じであるのでその説明を省略する。
第１保持部８は、クランクシャフトＣｓを下方から受ける一対の受け部材１６と、一対の受け部材１６に受けられたクランクシャフトＣｓに上方から押し付けられるクランプ部材１７と、受け部材１６の配列方向Ｘ１（図５では左右方向）に各受け部材１６を個別に水平移動させる移動機構１８とを備えている。クランクシャフトＣｓの端部は、一対の受け部材１６により受けられ、さらに、クランプ部材１７によって上方から押し付けられて保持されている。

一対の受け部材１６は、互いにほぼ同じ形状（本実施形態では、概ね三角形状）とされている。一対の受け部材１６は、ハウジングＨ２上において水平方向に隣接して対向配置されている。各受け部材１６の上端部には、鉛直方向に対して傾斜する傾斜部１９が設けられている。一対の傾斜部１９は、水平方向に間隔を隔てて互いに向かい合っている。また、一対の傾斜部１９の鉛直方向に対する傾斜角は、例えば互いに等しくされている（例えば４５度にされている）。一対の傾斜部１９は、クランクシャフトＣｓの端部を下方から受けるＶ字形状の受け部２０を形成しており、互いに協働してクランクシャフトＣｓの端部を下方から支持している。各傾斜部１９には、クランクシャフトＣｓに接するパッド２１が取り付けられている。

また、各受け部材１６は、ハウジングＨ２に対して水平方向に移動可能に保持されている。配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔は、移動機構１８によって変更される。また、配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置は、移動機構１８によって変更される。配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔、および／または配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を変更することにより、第１保持部８によるクランクシャフトＣｓの保持位置を調整することができる。第２保持部９についても同様である。各保持部８，９によるクランクシャフトＣｓの保持位置の調整方法については後述する。

次に、クランプ部材１７およびそれに関連する構成について説明する。
図６は、クランプ部材１７の先端部の図解的な拡大図である。
図５および図６を参照して、クランプ部材１７は、例えば側面視において概ね長方形状をなしている。図６に示すように、クランプ部材１７の先端部には、クランプ爪２２を有する押圧部材２３が取り付けられている。クランクシャフトＣｓの端部が第１保持部８に保持された状態において、当該クランクシャフトＣｓの端部には押圧部材２３が押し付けられている。クランプ爪２２の一部はクランクシャフトＣｓに食い込まされており、これによって、クランクシャフトＣｓの回転が阻止されている。

図７は、クランプ部材１７およびそれに関連する構成の図解的な平面図である。
図５および図７を参照して、クランプ部材１７の一端部（押圧部材２３が取り付けられていない側の端部）には、リンク機構２４が連結されている。クランプ部材１７は、その一端部を支点として（具体的には、後述の回転軸２７を支点として）鉛直面に沿って回動可能に保持されている。クランプ部材１７は、クランプ位置（図５において実線で示す位置）と、アンクランプ位置（図５において二点鎖線で示す位置）との間で、鉛直面に沿って回動される。

リンク機構２４は、リンクアーム２５と、アクチュエータＡ１とを含む。リンクアーム２５の一端部は、筒状部材２６（図７参照）に固定されている。リンクアーム２５の一端部は、筒状部材２６を介してクランプ部材１７の一端部に連結されている。筒状部材２６は、クランプ部材１７の一端部およびリンクアーム２５の一端部を挿通しており、回転軸２７を介して台座２８に回転可能に保持されている。クランプ部材１７、リンクアーム２５および筒状部材２６は、回転軸２７を支点として鉛直面に沿って一体回転可能に保持されている。

一方、アクチュエータＡ１は、図５に示すように、ハウジングＨ２の後方（図５ではハウジングＨ２の右方）において、その一端部が他端部に対して上側となるように配置されている。アクチュエータＡ１の下端部は、ブラケット２９を介してハウジングＨ２に連結されており、アクチュエータＡ１の上端部は、リンクアーム２５の他端部に連結されている。アクチュエータＡ１は、その下端部を支点として回動可能にブラケット２９に連結されている。また、アクチュエータＡ１の下端部とリンクアーム２５の他端部とは、相対回転可能となっている。アクチュエータＡ１としては、例えば油圧シリンダ等を用いることができる。

アクチュエータＡ１は、回転軸２７を支点としてクランプ部材１７およびリンクアーム２５等を一体的に回動させることができる。すなわち、アクチュエータＡ１がその長手方向に伸びると、アクチュエータＡ１がその下端部を支点として回動しつつ、リンクアーム２５の他端部を押し上げる。これにより、アクチュエータＡ１の駆動力がリンクアーム２５に伝達され、クランプ部材１７およびリンクアーム２５等が回転軸２７を支点として一方の回転方向（図５においては反時計回り）に回動する。クランプ部材１７を前記一方の回転方向に回動させることにより、クランプ部材１７の先端部に取り付けられた押圧部材２３を円弧状の軌跡を描きつつ下方に移動させることができる。これにより、クランプ部材１７をクランプ位置に移動させることができる。

また、アクチュエータＡ１がその長手方向に縮むと、アクチュエータＡ１がその下端部を支点として回動しつつ、リンクアーム２５の他端部を引き下げる。これにより、クランプ部材１７およびリンクアーム２５等が、他方の回転方向（図５においては時計回り）に回動し、押圧部材２３が円弧状の軌跡を描きつつ上方に移動する。アクチュエータＡ１を収縮させることにより、クランプ部材１７をアンクランプ位置に移動させることができる。

続いて、移動機構１８について説明する。
図８は、一部を切り欠いた第１保持部８の図解的な側面図である。この図８では、クランプ部材１７およびそれに関連する機構の図示を省略している。
図５および図８を参照して、移動機構１８は、一対のモータ３０（例えばサーボモータ）を備えている。各モータ３０は、ボールねじ機構３１を介して対応する受け部材１６に連結されている。各モータ３０は、対応する受け部材１６を配列方向Ｘ１に水平移動させることができる。これにより、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔、および配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を変更させることができる。

図８に示すように、各ボールねじ機構３１は、ボールねじ３２およびナット３３を有している。各ボールねじ３２は、その軸方向がマスセンタリング加工装置３の前後方向（図８では左右方向）と平行になるように配置されている。各ボールねじ３２は、複数の軸受３４ａ，３４ｂを介して回転可能にハウジングＨ２に保持されている。また、各ボールねじ３２は、図示しない継手を介して対応するモータ３０に連結されている。

一方、各ナット３３は、図示しない複数のボールを介して対応するボールねじ３２に外嵌されている。各ナット３３は、ステー３５を介して対応する受け部材１６に連結されている。受け部材１６、ナット３３およびステー３５は、ボールねじ３２の軸方向に一体移動可能に連結されている。モータ３０によってボールねじ３２を回転させることにより、対応する受け部材１６およびステー３５を、ナット３３とともにボールねじ３２の軸方向に一体移動させることができる。図８において、左方のボールねじ３２に対して一体移動する部分の輪郭線を太線で示す。左方のボールねじ３２がモータ３０によって回転されると、この太線で囲まれた部分が一体的に水平移動する。

図９は、第１保持部８によるクランクシャフトＣｓの保持位置の調整方法を説明するための一対の受け部材１６の図解的な側面図である。この図９（ａ）、（ｂ）において、クランクシャフトＣｓの保持位置を調整する前の状態を二点鎖線で示し、調整した後の状態を実線で示す。
第１保持部８によるクランクシャフトＣｓの保持位置は、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔、および／または配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を変更することにより調整することができる。すなわち、例えば図９（ａ）に示すように、配列方向Ｘ１に各受け部材１６を水平移動させて、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔Ｗ１を広げることにより、一対の受け部材１６によるクランクシャフトＣｓの支持位置を鉛直下方に移動させることができる。また、図示はしないが、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔Ｗ１を狭めることにより、一対の受け部材１６によるクランクシャフトＣｓの支持位置を鉛直上方に移動させることができる。このようにして、第１保持部８によるクランクシャフトＣｓの保持位置を鉛直方向に移動させることができる。

また、例えば図９（ｂ）に示すように、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔Ｗ１を変えずに、配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を配列方向Ｘ１の一方側（図９（ｂ）では右側）に水平移動させることにより、一対の受け部材１６によるクランクシャフトＣｓの支持位置を配列方向Ｘ１の一方側に水平移動させることができる。同様に、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔Ｗ１を変えずに、配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を配列方向Ｘ１の他方側に水平移動させることにより、一対の受け部材１６によるクランクシャフトＣｓの支持位置を配列方向Ｘ１の他方側に水平移動させることができる。このようにして、第１保持部８によるクランクシャフトＣｓの保持位置を配列方向Ｘ１に水平移動させることができる。したがって、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔Ｗ１、および配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置の両方を変更することにより、第１保持部８によるクランクシャフトＣｓの保持位置を鉛直面に沿って斜め上方や斜め下方に移動させることもできる。第２保持部９においても、前述と同様の方法によりクランクシャフトＣｓの保持位置を調整することができる。

このように、本実施形態に係るマスセンタリング加工装置３では、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔Ｗ１、および／または配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を変更することにより、第１および第２保持部８,９によるクランクシャフトＣｓの保持位置をそれぞれクランクシャフトＣｓの軸方向に直交する方向に移動させて調整することができる。これにより、測定ステーションにおける測定結果に基づいてクランクシャフトＣｓの保持位置を調整することができる。

また、本実施形態に係るマスセンタリング加工装置３では、モータ３０およびボールねじ機構３１（図８参照）を用いて各受け部材１６を移動させるので、従来のカム機構を含む移動機構を用いた場合に比べて、受け部材１６の位置精度を向上させることができる。さらに、従来のカム機構を含む移動機構を用いた場合に比べて、移動機構１８の構造が簡単であり、部品点数が少ない。したがって、マスセンタリング加工装置３の製造コストを低減することができる。

さらにまた、従来のカム機構を含む移動機構を用いた場合に比べて、受け部材１６の移動量を大きくすることができるので、保持される部分の寸法（外径）が大きく異なる複数種のクランクシャフトＣｓを保持ユニット６によって確実に保持することができる。すなわち、クランクシャフトＣｓの被保持部の外径が大きければ、対をなす受け部材１６の間隔Ｗ１を大きくすればよいし、保持される部分の外径が小さければ、対をなす受け部材１６の間隔Ｗ１を小さくすればよい。これにより、寸法の異なる複数種のクランクシャフトＣｓに対応することができる。

続いて、加工ユニット７について説明する。
図１０は、第２加工部１１の一部の図解的な平面図である。
図３および図１０を参照して、第１および第２加工部１０，１１は、それぞれ工具３６（例えば３つの工具３６）を有している。各工具３６は、対応するスピンドル３７の先端部に取り付けられており、当該スピンドル３７と一体回転する。各スピンドル３７は、プーリ・ベルト機構３８（図３参照）等を介してモータ３９に連結されており、このモータ３９によってその中心軸線回りに回転される。

また図１０に示すように、第２加工部１１に備えられた３つの工具３６は、マスセンタリング加工装置３の前後方向（図１０では上下方向）に並列配置されている。クランクシャフトＣｓの端部に対する加工は、当該端部に対向する位置（加工位置）に配置された工具３６により行われる。例えば図１０に示す状態では、真ん中に位置する工具３６によって加工が行われる。図示はしないが、第１加工部１０に備えられた３つの工具３６も、第２加工部１１と同様に、マスセンタリング加工装置３の前後方向に並列配置されている。

また図３に示すように、各加工部１０，１１に備えられた３つの工具３６は、対応するハウジングＨ３に対してマスセンタリング加工装置３の左右方向（図３における左右方向）に沿って水平移動可能に保持されている。各加工部１０，１１に備えられた３つの工具３６は、ボールねじ機構４０を含むサーボユニット４１によって水平に一体移動される。
各ハウジングＨ３は、マスセンタリング加工装置３の前後方向（図３では紙面に垂直な方向）に延びるＬＭガイドＧ３を介してベースＢ１上に載置されており、図示しないアクチュエータによって前記前後方向に水平移動される。各ハウジングＨ３をベースＢ１に対して前記前後方向に水平移動させることにより、当該ハウジングＨ３に保持された３つの工具３６を前記前後方向に一体的に水平移動させることができる。これにより、加工位置に位置する工具３６を変更することができる。

図１１は、工具３６およびそれに関連する構成の図解的な拡大図である。
各工具３６は、スピンドル３７に連結されたホルダ４２を有している。ホルダ４２には、例えば、クランクシャフトＣｓの端部にセンタ穴Ｃ１をあけるためのドリル４３や、複数のチップ４４（スローアウェイチップ）が保持されている。複数のチップ４４は、外周旋削（荒削り）、端面旋削および面取り加工のうちの少なくとも一つの加工を行うことができる。したがって、この工具３６を用いることにより、クランクシャフトＣｓの端部にセンタ穴Ｃ１をあけるだけでなく、当該端部の外周を旋削してその外径を所定の大きさに整えたり、当該端部の端面を削ってクランクシャフトＣｓの全長を調整したりすることができる。

各加工部１０，１１に備えられた３つの工具３６は、それぞれ異なる寸法にクランクシャフトＣｓの端部を加工することができるものであり、例えばクランクシャフトＣｓの端部の外径をそれぞれ異なる大きさに加工することができる。したがって、各加工部１０，１１に備えられた３つの工具３６を前記前後方向に一体的に水平移動させて、加工位置の工具３６を交換することにより、加工後におけるクランクシャフトＣｓの端部の外径を異なる大きさにすることができる。よって、工具３６を取り外して交換することなく（いわゆる段替えをすることなく）、加工後におけるクランクシャフトＣｓの端部の外径を変更することができる。これにより、マスセンタリング加工装置３の利便性が高められている。

なお、本実施形態では、各工具３６に複数のチップ４４が備えられている場合について説明したが、複数のチップ４４は必要に応じて備えられていればよく、全てのチップ４４が備えられていなくてもよい。例えばセンタ穴Ｃ１の加工と端面の旋削だけが必要とされる場合には、端面旋削用のチップ４４以外のチップ４４は備えられていなくてもよい。また、センタ穴Ｃ１の加工だけが必要とされる場合には、全てのチップ４４を省略して、ドリル４３だけをホルダ４２に保持させてもよい。

続いて、マスセンタリング加工装置３による加工の流れについて説明する。
図１および図３を参照して、前述のように、測定ステーションにおける測定が行われたクランクシャフトＣｓは、搬送手段４によってその姿勢がほぼ一定に維持された状態で、加工ステーションに搬入される。すなわち、各保持部８,９の一対の受け部材１６に、クランクシャフトＣｓが載置される。このとき、マスセンタリングマシン１の左右方向における各保持部８,９の位置はクランクシャフトＣｓの全長に応じて予め調整されている。また、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔は、クランクシャフトＣｓの被保持部の外径に合わせて予め調整されている。

また、各保持部８,９の受け部材１６にクランクシャフトＣｓが受けられる前に、各保持部８,９の受け部材１６が測定ステーションにおける測定結果に基づいて予め移動されている。これにより、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔、および／または配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置が変更され、各保持部８,９によるクランクシャフトＣｓの端部の保持位置が、測定ステーションにおける測定結果に基づいて予め調整されている。すなわち、移動機構１８は、一対の受け部材１６にクランクシャフトＣｓが受けられる前に、測定ステーションにおける測定結果に基づいて各受け部材１６を移動させている。一対の受け部材１６にクランクシャフトＣｓが受けられる前に、各受け部材１６を移動させることにより、一対の受け部材１６にクランクシャフトＣｓが受けられた後に各受け部材１６を移動させる場合に比べて、マスセンタリング加工装置３での加工時間が短縮されている。これにより、マスセンタリング加工装置３の生産性が高められている。

各保持部８,９の受け部材１６にクランクシャフトＣｓが載置されると、次に、回転方向位置決め機構１２および軸方向位置決め機構１４によって、クランクシャフトＣｓがその回転方向および軸方向に位置決めされる。その後、各保持部８,９のクランプ部材１７が上方からクランクシャフトＣｓに押し付けられ、各保持部８,９によってクランクシャフトＣｓの端部が保持される。これにより、クランクシャフトＣｓが、その回転方向および軸方向に位置決めされた状態でほぼ水平に保持される。

クランクシャフトＣｓが保持ユニット６によって保持されると、次に、加工位置に配置された２つの工具３６が回転される。さらに、加工位置に配置された２つの工具３６がマスセンタリング加工装置３の左右方向にそれぞれ移動され、当該２つの工具３６がそれぞれクランクシャフトＣｓの端部に押し付けられる。これにより、クランクシャフトＣｓの両端部に、センタ穴Ｃ１やその他の加工が行われる。クランクシャフトＣｓの端部にセンタ穴Ｃ１が形成された後は、各クランプ部材１７によるクランプが解除され、加工後のクランクシャフトＣｓが搬送手段４によって加工ステーションから搬出される。

前述のセンタ穴Ｃ１等の加工において、各保持部８,９によるクランクシャフトＣｓの端部の保持位置は、測定ステーションにおける測定結果に基づいて調整されている。したがって、センタ穴Ｃ１は、クランクシャフトＣｓの端部における慣性中心、またはその近傍の所定の位置に形成される。また、図示はしないが、測定ステーションにおいても、加工ステーションと同様の保持ユニットおよび位置決め機構が設けられており、クランクシャフトＣｓが、測定ステーションにおける姿勢とほぼ同じ姿勢で保持ユニット６に保持されているので、測定ステーションにおける測定結果に基づいて各保持部８,９によるクランクシャフトＣｓの端部の保持位置を調整することで、クランクシャフトＣｓの端部における慣性中心、またはその近傍の所定の位置にセンタ穴Ｃ１を確実に位置させることができる。

さらに、回転する工具３６がクランクシャフトＣｓの端部に押し付けられることにより、回転トルクがクランクシャフトＣｓに作用するが、クランクシャフトＣｓは、その両端部にクランプ爪２２（図６参照）が食い込んだ状態でしっかりと保持されているので、前記回転トルクによりクランクシャフトＣｓが回転することが阻止されている。
以上のように本実施形態では、各保持部８,９において、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔、および／または配列方向Ｘ１における各受け部材１６の位置を変更することにより、各保持部８,９によるクランクシャフトＣｓの端部の保持位置を調整することができる。これにより、クランクシャフトＣｓの端部における慣性中心、またはその近傍の所定の位置にセンタ穴Ｃ１をあけることができる。

さらに、各保持部８,９において、配列方向Ｘ１における一対の受け部材１６の間隔を変更することにより、保持される部分の寸法（外径）が大きく異なる複数種のクランクシャフトＣｓを確実に保持することができる。これにより、寸法の異なる複数種のクランクシャフトＣｓに対応することができる。
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、前述の実施形態では、対をなす受け部材１６の形状が互いに等しくされている場合について説明したが、これに限らず、対をなす受け部材１６は、互いに異なる形状にされていてもよい。例えば図１２に示すように、対をなす受け部材１６の傾斜部１９の傾斜角が互いに異なる大きさにされていてもよい。

また図１３に示すように、前述の実施形態において、各受け部材１６におけるクランクシャフトＣｓとの接触部（傾斜部１９）に潤滑剤を供給する潤滑装置４５を設けてもよい。この図１３に示す潤滑装置４５は、例えば潤滑剤の一例であるグリースがその内部に保持された本体部４６と、本体部４６から供給されるグリースを傾斜部１９に供給するノズル４７とを備えている。本体部４６は受け部材１６に固定されており、ノズル４７の吐出口は、傾斜部１９に向けられている。この潤滑装置４５によって傾斜部１９にグリースを供給することにより、クランクシャフトＣｓと傾斜部１９との摩擦により、傾斜部１９が摩耗することを抑制または防止することができる。したがって、例えばクランクシャフトＣｓを一対の受け部材１６に載置した後に各受け部材１６を配列方向Ｘ１に水平移動させる場合であっても、傾斜部１９の摩耗を抑制または防止することができる。さらに、各受け部材１６をクランクシャフトＣｓに対してスムーズに移動させることもできる。

また前述の実施形態では、マスセンタリング加工装置３がマスセンタリングマシン１の一部を構成する場合について説明したが、これに限らず、マスセンタリング加工装置３は、マスセンタリング測定装置２などの他の装置と組み合わされていない独立した装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の一実施形態に係るマスセンタリング加工装置を備えるマスセンタリングマシンの概略構成を示す模式図である。 クランクシャフトの正面図である。 マスセンタリング加工装置の概略構成を示す図解的な正面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿ってマスセンタリング加工装置を見たときの図解的な外観図である。 図３におけるＶ−Ｖ線に沿ってマスセンタリング加工装置を見たときの図解的な側面図である。 クランプ部材の先端部の図解的な拡大図である。 クランプ部材およびそれに関連する構成の図解的な平面図である。 一部を切り欠いた第１保持部の図解的な側面図である。 第１保持部によるクランクシャフトの保持位置の調整方法を説明するための一対の受け部材の図解的な側面図である。 第２加工部の一部の図解的な平面図である。 工具およびそれに関連する構成の図解的な拡大図である。 本発明の他の実施形態に係る一対の受け部材の図解的な側面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る一対の受け部材の図解的な側面図である。

符号の説明

３ マスセンタリング加工装置
６ 保持ユニット
７ 加工ユニット
１６ 受け部材
１７ クランプ部材
１８ 移動機構
１９ 傾斜部（接触部）
２０ 受け部
４５ 潤滑装置
Ｃｓ クランクシャフト（ワーク）
Ｃ１ センタ穴
Ｘ１ （受け部材の）配列方向
Ｗ１ 一対の受け部材の間隔

Claims (3)

1. 測定されたワークの慣性主軸上にセンタ穴をあけるマスセンタリング加工装置であって、
   ワークをほぼ水平に保持する保持ユニットと、
   前記保持ユニットにより保持されたワークに少なくともセンタ穴をあける機能を有する加工ユニットとを備え、
   前記保持ユニットは、ワークを下方から受けるためのＶ字形状の受け部を形成している水平方向に隣接配置された一対の受け部材と、一対の受け部材に受けられたワークに上方から押し付けられるクランプ部材と、受け部材の配列方向に各受け部材を個別に水平移動させる移動機構とを有し、
   前記移動機構は、前記各受け部材を個別に水平移動させることにより、前記配列方向における前記一対の受け部材の間隔、および前記配列方向における各受け部材の位置を調整することができることを特徴とするマスセンタリング加工装置。
2. 請求項１記載のマスセンタリング加工装置において、
   前記移動機構は、前記一対の受け部材にワークが受けられる前に、前段で行われたワークの測定結果に基づいて前記各受け部材を移動させることを特徴とするマスセンタリング加工装置。
3. 請求項１または２記載のマスセンタリング加工装置において、
   前記各受け部材におけるワークとの接触部に潤滑剤を供給する潤滑装置をさらに有することを特徴とするマスセンタリング加工装置。

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