JPH0329473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マシニングセンタ等の自動生産装置
で加工されたワークの加工箇所を測定装置で測定
する前に切粉等を洗浄除去するための恒温洗浄装
置に関する。

〔従来の技術〕

自動生産装置の代表例としてマシニングセンタ
が知られている。このマシニングセンタはドリル
等の回転工具を自動交換する機能と、工具を所定
の軌跡プログラムに従つて三次元移動させてワー
クを自動加工する機能とを有し、制御装置による
加工手順プログラムに基づいて複数の工具を交換
しながらワークを所定の形状、寸法に加工する。
加工されたワークは測定装置に送られ、この測定
装置においてワークの加工箇所の測定が行われ、
この後、ワークは例えば組立工程等の後処理工程
に送られる。

以上のようにマシニングセンタでは工具による
ワーク加工作業はプログラム化されて自動制御で
行われ、作業能力が飛躍的に改善されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

マシニングセンタによるワーク加工後には、測
定装置による測定作業前に、ワークに付着した切
粉、バリ等の除去作業及び加工熱の冷却作業が必
要とされる。従来、これらの作業は、マシニング
センタで使用、交換する工具を決定等する段取り
作業と同様に従来通りのままとなつており、改善
されていなかつた。

これではマシニングセンタにおけるワーク加工
工程が迅速化され、作業能力が改善されても、全
体の作業工程を通してみるとその効果が薄れてし
まう。特に、このような問題はマシニングセンタ
がワーク生産ライン上に配置されてオンライン的
設備となつている場合に顕著に生ずる。

本発明の目的は、自動生産装置で加工されたワ
ークの切粉等の迅速に行い得るとともに、加工熱
で温度上昇したワークを所定温度に速やかに戻す
ことができ、これにより測定装置でのワークの加
工箇所の測定作業を早く開始でき、この結果、作
業能率が飛躍的に改善されている自動生産装置の
機能を十分に発揮させることができ、ワーク生産
ラインの生産性を高めることができる恒温洗浄装
置を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る恒温洗浄装置は、加工手順プログ
ラムに基づいてワークを自動加工する自動生産装
置と、この自動生産装置による前記ワークの加工
箇所を測定して測定結果を前記自動生産装置にフ
イードバツクする測定装置との間にオンライン的
設備として配置された恒温洗浄装置であつて、 前記自動生産装置から送出されたワークを収容
する本体と、 この本体内で三次元的に変位可能なアームを有
するロボツト機構と、 このロボツト機構を駆動するための駆動制御装
置と、 前記ロボツト機構の前記アームに取付けられた
噴液ノズル、液加圧手段及び液温度調整手段を含
み、前記ノズルから加圧液を噴出させて前記ワー
クに付着した切粉等を除去する切粉等除去装置
と、 前記ロボツト機構の前記アームに取付けられた
噴気ノズル、空気圧搾手段及び空気温度調整手段
を含み、前記噴気ノズルから一定温度の圧搾空気
を噴出させて前記ワークを乾燥しつつ所定温度に
調整するためのワーク温度調整装置と、 を備えてなり、 前記ロボツト機構を前記駆動制御装置により前
記自動生産装置の前記加工手順プログラムを利用
して駆動することによつて前記噴液ノズルからの
加圧液及び前記噴気ノズルからの圧搾空気を前記
自動生産装置による前記ワークの加工箇所に集中
的に噴出することを特徴とするものである。

〔作用〕

噴液ノズルからの加圧液及び噴気ノズルからの
圧搾空気は、自動生産装置の加工手順プログラム
を利用して駆動制御装置により駆動されるロボツ
ト機構によつてワークの加工箇所に集中的に噴出
されるため、ワークからの切粉等の除去、及び加
工熱で温度上昇したワークの冷却を時間で行え、
しかも、加圧液、圧搾空気は切粉等除去装置の液
温度調整手段、ワーク温度調整装置の空気温度調
整手段により一定温度に調整されているため、ワ
ークの所定温度への冷却は一層短時間で達成され
る。

このため、ワークを測定装置に早期に送出で
き、測定装置によるワークの加工箇所の測定作業
を早く開始できるため、自動生産装置の改善され
た作業能力を十分に発揮させてワーク生産ライン
の生産性を高めることができるとともに、測定装
置による測定作業を早く開始できる結果、測定装
置から自動生産装置にフイードバツクされる測定
結果を新たなワークの加工が始まる前までに自動
生産装置に送ることも可能となり、ワークの生産
性の他に、ワークの加工精度の向上も達成できる
ようになる。

〔実施例〕

第１図は本実施例に係る恒温洗浄装置の配置位
置を示すブロツク図である。自動生産装置である
マシニングセンタ１の次に恒温洗浄装置２が配置
され、恒温洗浄装置２に続けて三次元側定を行う
測定装置３が設けられる。マシニングセンタ１か
ら恒温洗浄装置２、恒温洗浄装置２から測定装置
３へのワーク４の搬送は例えば搬送ロボツト５，
６によりあるいは手作業により行われる。

測定装置３で得られるワーク４の加工箇所につ
いての測定結果はマシニングセンタ１にフイード
バツクされるようになつている。

マシニングセンタ１、恒温洗浄装置２、測定装
置３はワーク生産ライン上に配置され、これらは
オンライン的設備になつている。なお、第１図で
は一台のマシニングセンタ１が示されているが、
生産ラインには複数台のマシニングセンタ１が配
置され、この複数台のマシニングセンタ１で加工
されたワーク４が恒温洗浄装置２に共通供給され
て洗浄されるようになつている。

まずマシニングセンタ１について説明する。マ
シニングセンタ１は、例えばドリル等の回転する
工具７が装着され、工具７をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の
直交３軸方向へ三次元運動させてワーク４を加工
する加工機本体８と、種類、径が異なる多数の工
具７を収容しているツールマガジン９と、加工機
本体８とツールマガジン９との間に介在され、ツ
ールマガジン９から選択された工具７を加工機本
体８に装着し且つ加工機本体８に装着されていた
工具７をツールマガジン９の所定位置に収容する
工具交換装置１０と、加工機本体８、ツールマガ
ジン９、工具交換装置１０と接続され、これらを
予め設定された加工手順プログラムに基づいて駆
動し、加工機本体８の所定の工具７を交換装着し
て工具７の三次元運動でワーク４を所定の形状、
寸法に加工する制御装置１１と、からなる。

次に本実施例に係る恒温洗浄装置２について説
明する。恒温洗浄装置２は噴液ノズル１２、噴気
ノズル１３が取付けられたアーム１４を有するロ
ボツト機構１５と、このロボツト機構１５を駆動
し、予め設定された手順に従つてアーム１４をＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の直交三軸方向へ移動変位させる
駆動制御装置１６と、前記噴液ノズル１２を含ん
で構成され、所定温度に調整された加圧液を噴液
ノズル１２から噴出させて前記マシニングセンタ
１で加工されたワーク４に付着している切粉、バ
リ等を除去する切粉等除去装置１７と、前記噴気
ノズル１３を含んで構成され、所定温度に調整さ
れた圧搾空気を噴気ノズル１３から噴出させてワ
ーク４を乾燥させ、且つ前記加圧液とともにワー
ク４の加工熱を冷却さてワーク４を所定温度にす
るワーク温度調整装置１８と、からなる。

ロボツト機構１５を駆動させる駆動制御装置１
６はマシニングセンタ１の制御装置１１に接続さ
れ、制御装置１１で設定されている加工手順プロ
グラムを利用してロボツト機構１５が駆動制御装
置１６で駆動され、噴液ノズル１２からの加圧液
及び噴気ノズル１３からの圧搾空気はマシニング
センタ１で加工されたワークの加工箇所に集中的
に噴出されるようになつている。

第２図は恒温洗浄装置２の全体側面図である。
恒温洗浄装置２の本体１９の側部にはロボツト機
構１５が基台２０に固定されて配置されている。
本体１９は下部のコントロールボツクス２１と上
部の洗浄室２２とからなり、コントロールボツク
ス２１の内部には噴液ノズル１２から噴出した加
圧液を貯蔵する水槽や、切粉等除去装置１７、ワ
ーク温度調整装置１８を構成する機器類が収納さ
れている。洗浄室２２は周囲を透明板で区画する
ことにより形成され、１つの側面にはロボツト機
構１５の前記アーム１４を洗浄室２２の内部にシ
ールしながら挿入させるための蛇腹式シール部材
が設けられ、アーム１４は洗浄室２２の内部にお
いてワーク４の洗浄のための三次元運動を行う。
アーム１４の三次元運動は蛇腹式シール部材の伸
縮動で保障され且つ、洗浄室２２の密閉性がこの
シール部材で確保される。

第３図は前記切粉等除去装置１７、ワーク温度
調整装置１８の回路構成を示す。前記コントロー
ルボツクス２１の内部に設けられている水槽２３
には配管２４を介して液加圧手段２５が接続さ
れ、この液加圧手段２５はモータ及びこのモータ
で駆動される加圧ポンプ等からなる。液加圧手段
２５には先端に前記噴液ノズル１２が設けられた
配管２７が切換弁２６を介して接続され、水槽２
３内部の洗浄液は液加圧手段２５の汲上げ、加圧
作用により配管２４、切換弁２６、配管２７を経
て噴液ノズル１２から噴出され、前記洗浄室２２
の内部で噴出された液は水槽２３内に戻り、図示
しないフイルタ手段で切粉等が除去されて液は循
環使用される。

配管２７の途中には液温度調整手段２８が配置
され、この液温度調整手段２８はヒータ２９やヒ
ータ２９の発熱量を調整するスイツチ３０等から
なり、噴液ノズル１２から噴出する加圧液の温度
を例えば20℃の常温に調整する。

以上の噴液ノズル１２、液加圧手段２５、液温
度調整手段２８を含んで前記切粉等除去装置１７
が構成される。なお、液温度調整手段２８を配管
２７に設けず、第３図に示されている通り、ヒー
タ２９′を水槽２３の内部に配置して液温度調整
手段２８′を構成してもよい。

前記ワーク温度調整装置１８は前記噴気ノズル
１３、空気圧搾手段３１、空気温度調整手段３２
を含んで構成される。空気圧搾手段３１はモータ
及びこのモータで駆動される空気圧搾ポンプ等か
らなり、空気圧搾手段３１には空気温度調整手段
３２を配置した配管３３が切換弁３４を介して接
続され、配管３３の先端に噴気ノズル１３が設け
られる。空気温度調整手段３２はヒータ３５、ヒ
ータ３５の発熱量を調整するスイツチ３６等から
なり、噴気ノズル１３から噴出する圧搾空気の温
度を前記加圧液の温度と同じ例えば20℃の常温に
調整する。

次に作用について述べる。

第１図において、マシニングセンタ１の加工機
本体８は工具７を三次元移動変位させながらワー
ク４を加工し、この加工はツールマガジン９に多
数収納されている工具７の中から特定の工具７を
選択、交換しながら行われ、工具７の三次元移動
変位及び工具７の選択、交換は制御装置１１によ
る加工手順プログラムに基づいて行われる。この
ようにしてマシニングセンタ１で自動加工された
ワーク４は搬送ロボツト５等で恒温洗浄装置２に
搬送され、恒温洗浄装置２の本体１９の洗浄室２
２内部にセツトされる。次いでロボツト機構１５
が駆動制御装置１６で駆動せしめられ、噴液ノズ
ル１２から加圧液を噴出しながらロボツト機構１
５のアーム１４はワーク４の表面に沿つて三次元
移動変位し、ワーク４に付着している切粉、バリ
等を加圧液の噴出圧力により除去する。

このとき、加圧液は前記液温度調整手段２８で
一定温度に調整されているため、ワーク４の加工
熱は冷却されてワーク４は温度低下する。

加圧液の噴出が終了すると噴気ノズル１３から
圧搾空気が噴出し、またアーム１４は再び三次元
移動変位を行い、圧搾空気によりワーク４を乾燥
させる。この圧搾空気も前記空気温度調整手段３
２で一定温度に調整されて加圧液と同じ温度にな
つているため、ワーク４は所定温度まで速やかに
冷却される。

以上において、前述の通りロボツト機構１５は
マシニングセンタ１の制御装置１１における加工
手順プログラムを利用して駆動制御装置１６で駆
動され、アーム１４はワーク４の加工された箇所
を重点的に三次元移動変位し、噴液ノズル１２か
らの加圧液及び噴気ノズル１３からの圧搾空気を
加工箇所に集中的に噴出するため、切粉等の除
去、加熱熱の冷却作業を効率的に行うことができ
る。

マシニングセンタ１で洗浄処理されたワーク４
は例えば搬送ロボツト６で測定装置３に送出され
る。ワーク４が測定装置３に送られたとき、恒温
洗浄装置２によりワーク４からは切粉等が除去さ
れ、且つワーク４は所定温度まで冷却されている
ため、直ちにワーク４の加工箇所の寸法等につい
ての作業を行うことができる。この測定結果はマ
シニングセンタ１にフイードバツクされ、新たな
ワーク４を加工する際に工具７の移動量等の修正
が行われる。

このように恒温洗浄装置２によると、マシニン
グセンタ１の加工手順プログラムを利用して恒温
洗浄装置２のロボツト機構１５を駆動制御装置１
６で駆動し、噴液ノズル１２からの加圧液及び噴
気ノズル１３からの圧搾空気をワーク４の加工箇
所に集中的に噴出するうにしたため、ワーク４か
らの切粉等の除去、及び加熱熱によつて温度上昇
しているワーク４の所定温度への冷却を短時間で
達成できるようになり、測定装置３によつてワー
ク４の加工箇所を測定する作業を早期に開始でき
るため、マシニングセンタ１の改善されている作
業能力を十分に発揮させてワーク生産ラインの生
産性を高めることができる。また、加圧液及び圧
搾空気の温度は切粉等除去装置１７の液温度調整
手段２８、ワーク温度調整装置１８の空気温度調
整手段３２により一定温度に調整されているた
め、ワーク４の温度を測定装置３による測定作業
を行うに適した温度まで一層短時間で冷却できる
ようになる。

更に、測定装置３によるワーク４の加工箇所の
測定作業を早く開始できることにより、測定装置
３からのマシニングセンタ１にフイードバツクさ
せる測定結果を新たなワーク４が加工される前に
マシニングセンタ１に送ることも可能となり、ワ
ーク４の生産性の他にワーク４の加工精度も向上
できるようになる。

また、恒温洗浄装置２は前述の通りオンライン
的設備になつているため複数台のマシニングセン
タ１に対して共通利用できるようになり、レイア
ウト上有利であるとともに、作業能率、経済性の
点でも利点を発揮する。

以上本実施例では自動生産装置はマシニングセ
ンタであつたが、本発明に係る恒温洗浄装置はマ
シニングセンタ以外の自動生産装置にも適用でき
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワークの切粉等の除去、加工
熱の冷却を速やかに行うことができて測定作業を
早く開始できるため、自動生産装置の作業能力を
十分に発揮させてワーク生産ラインの生産性を高
めることができ、また加工精度の向上も達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は恒温洗浄装置の配置位置を示すブロツ
ク図、第２図は同装置の全体側面図、第３図は切
粉等除去装置、ワーク温度調整装置の回路構成を
示す図である。 １……自動生産装置であるマシニングセンタ、
２……恒温洗浄装置、３……測定装置、４……ワ
ーク、１２……噴液ノズル、１３……噴気ノズ
ル、１４……アーム、１５……ロボツト機構、１
６……駆動制御装置、１７……切粉等除去装置、
１８……ワーク温度調整装置、１９……本体、２
５……液加圧手段、２８……液温度調整手段、３
１……空気圧搾手段、３２……空気温度調整手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工手順プログラムに基づいてワークを自動
   加工する自動生産装置と、この自動生産装置によ
   る前記ワークの加工箇所を測定して測定結果を前
   記自動生産装置にフイードバツクする測定装置と
   の間にオンライン的設備として配置された恒温洗
   浄装置であつて、 前記自動生産装置から送出されたワークを収容
   する本体と、 この本体内で三次元的に変位可能なアームを有
   するロボツト機構と、 このロボツト機構を駆動するための駆動制御装
   置と、 前記ロボツト機構の前記アームに取付けられた
   噴液ノズル、液加圧手段及び液温度調整手段を含
   み、前記ノズルから加圧液を噴出させて前記ワー
   クに付着した切粉等を除去する切粉等除去装置
   と、 前記ロボツト機構の前記アームに取付けられた
   噴気ノズル、空気圧搾手段及び空気温度調整手段
   を含み、前記噴気ノズルから一定温度の圧搾空気
   を噴出させて前記ワークを乾燥しつつ所定温度に
   調整するためのワーク温度調整装置と、 を備えてなり、 前記ロボツト機構を前記駆動制御装置により前
   記自動生産装置の前記加工手順プログラムを利用
   して駆動することによつて前記噴液ノズルからの
   加圧液及び前記噴気ノズルからの圧搾空気を前記
   自動生産装置による前記ワークの加工箇所に集中
   的に噴出することを特徴とする恒温洗浄装置。