JPH10337637A - 基準孔加工方法及び基準孔加工装置 - Google Patents

基準孔加工方法及び基準孔加工装置

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JPH10337637A
JPH10337637A JP14828897A JP14828897A JPH10337637A JP H10337637 A JPH10337637 A JP H10337637A JP 14828897 A JP14828897 A JP 14828897A JP 14828897 A JP14828897 A JP 14828897A JP H10337637 A JPH10337637 A JP H10337637A
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JP
Japan
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reference hole
measuring
workpiece
displacement
amount
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP14828897A
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English (en)
Inventor
Hisataka Nogami
尚敬 野上
Hiroshi Shimazu
弘志 嶋津
Michinori Mieno
実知則 三重野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
Original Assignee
Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種の被加工物に対応できるとともに、被
加工物のずれ量から基準孔加工位置を補正して自動的に
基準孔の加工を行なうことができる基準孔加工方法及び
基準孔加工装置の提供。 【解決手段】 計測ロボット2の先端に設けたずれ量測
定装置2bの測定子を被加工物Wの所定の測定箇所で計
測ロボット2により移動させ、測定子の移動量により各
測定箇所でのずれ量を求め、前記ずれ量から被加工物の
X軸、Y軸又はZ軸の補正値を求め、前記補正値により
基準孔加工機の作業点を補正し、所定の位置に基準孔を
加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物の位置ず
れを測定し、基準孔加工機の作業点を補正し、所定の位
置に基準孔を加工する基準孔加工方法及び基準孔加工装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車用エンジンの鋳鉄製シリ
ンダーブロックでは、鋳造後にNC機械で仕上げ加工を
行なうため、加工の基準となる基準孔を設定する必要が
ある。その方法として、被加工物の所定場所にシリンダ
ーにより割り出しピンを挿入し、被加工物の長手方向及
び左右方向の位置決めを行なう。次に、被加工物のフラ
ンジ面の四隅の高さを読み取り、ボア測定装置とワーク
軸受中心治具上で高さが許容値以内になるように四隅の
ジャッキで高さを調整し、許容値内であることを確認し
た後、基準孔加工装置で基準孔の加工を行なう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
基準孔加工法では、割り出しピンや測定装置は被加工物
の寸法、サイズ、形状に合わせるため、被加工物の種類
に応じて専用の装置を必要とし、また、被加工物を移動
させて位置ずれを調整しなければならない欠点がある。
【0004】本発明は、多品種の被加工物に対応できる
とともに、被加工物のずれ量から基準孔加工位置を補正
して自動的に基準孔の加工を行なうことができる基準孔
加工方法及び基準孔加工装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、計測ロボット
の先端に設けたずれ量測定装置の測定子を被加工物の所
定の測定箇所で計測ロボットにより移動させ、測定子の
移動量により各測定箇所でのずれ量を求め、前記ずれ量
から被加工物のX軸、Y軸又はZ軸の補正値を求め、前
記補正値により基準孔加工機の作業点を補正し、所定の
位置に基準孔を加工する。
【0006】本発明のずれ量測定装置は移動自在の測定
子及び測定子の移動量を測定する測定器を備え、ずれ量
から被加工物のX軸、Y軸又はZ軸の補正値を求め、前
記補正値により基準孔加工機の作業点を補正し、所定の
位置に基準孔を加工する基準孔加工機を備える。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図3は本発明の基準孔加工
装置を示し、図1は正面図、図2は平面図、図3は側面
図である。
【0008】基準孔加工装置は、基準孔加工機1、計測
ロボット2、被加工物搬送設備3で構成される。
【0009】基準孔加工機1は、本実施例では、6個の
ヘッド1aを有し、ヘッド1aを回転させて複数の工具
1bを選択できるようになっている。
【0010】計測ロボット2は、多関節ロボット2aの
手首の先端にずれ量測定装置2bを取付け、走行架台2
c上を走行可能に設ける。
【0011】被加工物搬送設備3は、被加工物Wの搬入
側コンベア3aと搬出側コンベア3bとの間にコンベア
3a,3bと直角方向に設けたレール3c上を移動する
被加工物搬送装置3dを設け、被加工物搬送装置3dに
は被加工物Wを載せるパレット3eをロックするパレッ
トロックシリンダ3f、及び被加工物Wをクランプする
クランプ3gが設けられる。
【0012】図4は計測ロボットの先端に設けられたず
れ量測定装置の1実施例の概略図で、図4−(a)は平
面図、図4−(b)は正面図、図4−(c)は側面図で
ある。
【0013】計測ロボット2の手首の先端に設けられた
ずれ量測定装置2bの測定子5は、ハウジング4に設け
られ、両側からスプリング7で押圧されスライドロッド
6に摺動自在に保持される。
【0014】エアシリンダを備えたスライドユニット8
には、右側原点設定ガイド9a及び左側原点設定ガイド
9bを設け、各原点設定ガイド9a,9bは、原点を設
定するためにスライドユニット8により左右に移動でき
るように設ける。測定子5には、測定子の移動量を測定
する測定器として光スケールセンサー10を付設し、光
スケールセンサー10の下部には黒色の目盛11aを設
けたスケール11を配置する。
【0015】図5は光スケールセンサーの検出原理の説
明図である。
【0016】光スケールセンサー10は、スケール11
に赤色光を投光する投光LED10a及び投光レンズ1
0bと、スケール11で反射した反射光を受光する受光
レンズ10c及びラインセンサー10dで構成する。
【0017】スケール11に赤色光を照射すると、反射
光をラインセンサー10dで受光するが、スケール11
の黒色の目盛11aは反射せずに陰となるので、光スケ
ールセンサー10がスケール上を移動すると、黒色の目
盛11aの陰をラインセンサー10dを経てカウンター
でカウントすることにより、光スケールセンサー10の
移動量、すなわち、測定子5の移動量を測定することが
できる。
【0018】図6はずれ量測定装置による測定動作の説
明図で、スライドユニット8により右原点設定ガイド9
aで測定子5をスケール11の右側原点に移動させ、カ
ウンターをリセットするとともに、右原点設定ガイドを
原点に維持しておく。その後、測定子5を被加工物の所
定の測定箇所、例えば、孔に挿入し、ずれ量測定装置2
bを計測ロボットにより左へ移動させると、測定子5が
被加工物Wに当たり、さらに計測ロボット2に予め設定
されたストロークに達するまで移動させ、光スケールセ
ンサー10とスケール11で移動量を測定する。その結
果、計測ロボット2に予め設定された測定子のストロー
クをL1、測定子が被加工物に当たりスケール上を予め
設定されたストロークに達するまで移動した移動量をS
1とすると、被加工物の左側への位置ずれ量l1は、l1
=L1−S1で求めることができる。
【0019】また、スライドユニット8を反対側に作動
させ、前述の右原点設定ガイドの場合と同様に、左原点
設定ガイド9bで測定子5を左側原点に移動させ、カウ
ンターをリセットするとともに、原点は左原点設定ガイ
ドを原点に維持しておく。その後、ずれ量測定装置2b
を右へ移動させると、測定子5が被加工物Wに当たり、
さらに計測ロボット2に予め設定されたストロークに達
するまで移動させ、光スケールセンサー10とスケール
11で移動量を測定する。その結果、被加工物の右側へ
の位置ずれ量は、計測ロボット2に予め設定されたスト
ロークをL2、測定子が被加工物に当たりスケール上を
移動した移動量をS2とすると、被加工物の左側への位
置ずれ量l2は、 l2=L2−S2 で求めることができる。
【0020】そして、左右の補正値は、左右のずれ量の
差の平均値から、 補正値=(右側のずれ量−左側のずれ量)/2 で求めることができる。
【0021】さらに、被加工物の前後の通り芯は、前面
側の補正値と後面側の補正値を前記の補正値の式から求
め、 通り芯の角度補正値=tan-1{(前面側の補正値−後
面側の補正値)/被加工物の長さ} で求めることができる。
【0022】被加工物の上下方向については、被加工物
の左右のフランジ面の4隅を測定し、補正値の式から補
正値を求め、通り芯の角度補正値の式より角度補正値を
求める。
【0023】図7は基準加工装置の作業のフロー図、図
8は自動車用エンジンの鋳鉄製シリンダーブロックの斜
視図である。
【0024】被加工物として自動車用エンジンの鋳鉄製
シリンダーブロックに基準孔を加工する場合、パレット
3eに載ったシリンダーブロックを被加工物搬送装置3
dで搬入し、パレット3eを位置決めしてロックすると
ともに、シリンダーブロックをクランプする。
【0025】次いで、計測ロボット2でずれ量測定装置
2bを所定の測定箇所に移動させ、測定子を移動させて
シリンダーブロックの位置ずれ量を演算する。
【0026】X軸のずれ量は、シリンダーブロックの前
面と後面の水孔12のずれ量を測定し、前述の補正値及
び角度補正値の式からシリンダーブロックの通り芯を補
正する。同様に、Y軸のずれ量は、シリンダーブロック
の両側の型中心を測定して補正し、Z軸のずれ量は、シ
リンダーブロックのフランジのZ1〜Z4を測定して補
正量を求める。
【0027】その後、計測ロボット2を原位置に復帰さ
せ、基準孔加工機の刃物を補正位置に移動させ、基準孔
13を加工する。加工後、基準孔加工機を現点に復帰さ
せ、加工装置を停止させる。
【0028】次いで、被加工物のクランプを解除し、被
加工物搬送装置を復帰させ、パレットのロックを解除
し、パレットとシリンダーブロックを搬出する。
【0029】図9は、ずれ量測定装置の別実施例を示
し、測定子5はハウジング14に設けられ、ハウジング
14は左右の軸受に支承されたリニアシャフト15に移
動可能に保持されるとともに、スプリング7により一方
の軸受16に接触している。測定子5は、被加工物の前
後左右を測定しやすくするため上、側に1本、左右に2
本の計3本設ける。ハウジング14の下部には、反射板
18を設ける。
【0030】ハウジング14に対向して、距離測定器、
例えば、レーザーセンサー17を設け、レーザーセンサ
ー17はレーザー光をハウジング14の下部に設けた反
射板に向けて照射し、反射したレーザ光を受光する。レ
ーザーセンサー17は、反射したレーザー光を受光素子
で電気信号に変換し、測定子5の移動量を検出する。
【0031】
【発明の効果】
(1) 被加工物の所定の測定箇所を多関節ロボットに
設けた測定子で測定するため、多品種の被加工物の位置
ずれ測定に対応できる。
【0032】(2) 位置ずれ情報に基づいてNC加工
機で作業点を補正して基準孔を加工するので、被加工物
を動かして位置ずれを修正することなく、精度良く、自
動で処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基準孔加工装置の全体を示す正面図で
ある。
【図2】本発明の基準孔加工装置の全体を示す平面図で
ある。
【図3】本発明の基準孔加工装置の全体を示す側面図で
ある。
【図4】計測ロボットの先端に設けられたずれ量測定装
置の概略図で、図4−(a)は平面図、図4−(b)は
正面図、図4−(c)は側面図である。
【図5】光スケールセンサーの検出原理の説明図であ
る。
【図6】ずれ量測定装置による測定動作の説明図であ
る。
【図7】基準加工装置の作業のフロー図である。
【図8】自動車用エンジンの鋳鉄製シリンダーブロック
の斜視図である。
【図9】ずれ量測定装置の別実施例である。
【符号の説明】
W 被加工物 1 基準穴加工機 1a ヘッド 1b 工具 2 計測ロボット 2a 多関節ロボット 2b ずれ量測定装置 2c 走行架台 3 被加工物搬送設備 3a 搬入側コンベア 3b 搬出側コンベア 3c レール 3d 被加工物搬送装置 3e パレット 3f パレットロックシリンダ 3g クランプ 4 ハウジング 5 測定子 6 スライドロッド 7 スプリング 8 スライドユニット 9a 右側原点設定ガイド 9b 左側原点設定ガイド 10 光スケールセンサー 10a 投光LED 10b 投光レンズ 10c 受光レンズ 10d ラインセンサー 11 スケール 11a 黒色の目盛 12 水孔 13 基準孔 14 ハウジング 15 リニアシャフト 16 軸受 17 レーザーセンサー 18 反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三重野 実知則 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 計測ロボットの先端に設けたずれ量測定
    装置の測定子を被加工物の所定の測定箇所で計測ロボッ
    トにより移動させ、測定子の移動量により各測定箇所で
    のずれ量を求め、前記ずれ量から被加工物のX軸、Y軸
    又はZ軸の補正値を求め、前記補正値により基準孔加工
    機の作業点を補正し、所定の位置に基準孔を加工する基
    準孔加工方法。
  2. 【請求項2】 基準孔加工機及び計測ロボットを備えた
    基準孔加工装置であって、計測ロボットの先端には被加
    工物のずれ量を測定するずれ量測定装置を設け、ずれ量
    測定装置は移動自在の測定子及び測定子の移動量を測定
    する測定器を備え、ずれ量から被加工物のX軸、Y軸又
    はZ軸の補正値を求め、前記補正値により基準孔加工機
    の作業点を補正し、所定の位置に基準孔を加工する基準
    孔加工機を備えた基準孔加工装置。
JP14828897A 1997-06-05 1997-06-05 基準孔加工方法及び基準孔加工装置 Withdrawn JPH10337637A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1541282A1 (de) * 2003-12-12 2005-06-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Vermessen der Position eines Werkstücks
US9381641B2 (en) 2013-06-10 2016-07-05 Seiko Epson Corporation Robot and method of operating robot

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1541282A1 (de) * 2003-12-12 2005-06-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Vermessen der Position eines Werkstücks
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US10300597B2 (en) 2013-06-10 2019-05-28 Seiko Epson Corporation Robot and method of operating robot

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Effective date: 20040907