JPS59214524A - 交換型組立用機能ユニツト - Google Patents
交換型組立用機能ユニツトInfo
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- JPS59214524A JPS59214524A JP8588783A JP8588783A JPS59214524A JP S59214524 A JPS59214524 A JP S59214524A JP 8588783 A JP8588783 A JP 8588783A JP 8588783 A JP8588783 A JP 8588783A JP S59214524 A JPS59214524 A JP S59214524A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は工作機械にワーク組立機能、例えばボルト締付
け、ノック打ち等の機能を持たせることのできる交換型
組立用機能ユニットに関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年のFMS (フレキシブル生産システム)化に伴い
、工作機械の一層の多目的化が要求され、工作機械の切
削、研削等の加工機能を拡大するため、加工用主軸部を
ユニット化し、この主軸ユニットを、工作機械のコラム
に沿って移動するサドルに着脱自在に装着する技術が開
発されている(例えば、特願昭55−106459、特
開昭57−114337 )。 ワークの切削加工においては、複数のワークを組合せ、
合せ加工を行うような、切削機械上で組立を行う場合が
ある。このような場合、従来は、−次加工済みのワーク
をそれぞれ工作機械から取外し、これらを作業者がノッ
クピン、ボルト等を用いて糺付けし、再び工作機械へ取
付けて合せ加]二を行っていた。このため、ワークの取
外し、組伺け、工作機械へ取付けた後の心出し等の作業
を要し、加工時間がかかるとともに、加工の自動化を図
る上でネックとな、っていた。 〔発明の目的〕 本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
工作機械にワークの組立機能を持たせることのできる交
換型組立用機能ユニットを提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明による交換型組立用機能ユニットは、前端間に組
立用工具の装着用開口が設けられ、工作機械のコラムに
沿って移動可能とされたサドルに着脱自在な機能ユニッ
ト本体と、この機能ユニット本体内に装着用開口に向け
て回転および軸方向移動可能に配設された作動軸と、機
能ユニット本体に増刊けられた作動軸の回転駆動用モー
タ、と、)機能ユニット本体内の作動軸後部位置に配設
され
け、ノック打ち等の機能を持たせることのできる交換型
組立用機能ユニットに関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年のFMS (フレキシブル生産システム)化に伴い
、工作機械の一層の多目的化が要求され、工作機械の切
削、研削等の加工機能を拡大するため、加工用主軸部を
ユニット化し、この主軸ユニットを、工作機械のコラム
に沿って移動するサドルに着脱自在に装着する技術が開
発されている(例えば、特願昭55−106459、特
開昭57−114337 )。 ワークの切削加工においては、複数のワークを組合せ、
合せ加工を行うような、切削機械上で組立を行う場合が
ある。このような場合、従来は、−次加工済みのワーク
をそれぞれ工作機械から取外し、これらを作業者がノッ
クピン、ボルト等を用いて糺付けし、再び工作機械へ取
付けて合せ加]二を行っていた。このため、ワークの取
外し、組伺け、工作機械へ取付けた後の心出し等の作業
を要し、加工時間がかかるとともに、加工の自動化を図
る上でネックとな、っていた。 〔発明の目的〕 本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
工作機械にワークの組立機能を持たせることのできる交
換型組立用機能ユニットを提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明による交換型組立用機能ユニットは、前端間に組
立用工具の装着用開口が設けられ、工作機械のコラムに
沿って移動可能とされたサドルに着脱自在な機能ユニッ
ト本体と、この機能ユニット本体内に装着用開口に向け
て回転および軸方向移動可能に配設された作動軸と、機
能ユニット本体に増刊けられた作動軸の回転駆動用モー
タ、と、)機能ユニット本体内の作動軸後部位置に配設
され
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。 第1図は本発明による組立用機能ユニットの側断面図で
ある。図において符号11は機能ユニット本体である。 機能ユニット本体11は、工作機械のコラムに沿って移
動可能にされたサドルに対し着脱自在に装着可能であり
、その外部に装着用の窪み部(図示せず)およびカーピ
ックカップリング】2が設けられている。窪み部には、
例えば、特開昭57−114337号(特願昭5571
06459号)公報に開示されていると同様の手段、す
なわち油圧シリンダにより揺動される揺動ピンが挿入さ
れ、サドルに設けられたカーピックカップリングと機能
ユニット本体11ニ設けられたカーピックカップリング
J2とが係合して、着脱自在に装着されるようになって
いる。機能ユニット本体11の前端間11aには、後述
する組立用工具の装着される装着用量Cl1lbが設け
られている。 機能ユニット本体11内には、装着用開口11b[向け
て、作動軸13が回転および軸方向移動可能に配設され
ている。作動軸13の先端には、組立用工具3(]のピ
ストンロッド31の後端に係合する係合部13aが形成
されている。この保合部13aは先端面とされ、断面が
正n角形をしている。作動軸13の中間部には、スプラ
イン14が形成され、このスプライン14と軸方向移動
可能に係合す、るスブラ、イン溝が形成された中間軸1
5に嵌合している。中間軸15は機能ユニット本体11
に設けられた軸受16a。 16b Kより、回転可能に両端支持され、この中間、
卿に嵌合されている。また、機能ユニット本体11内に
は、中間軸15と平行に動力伝導軸19が、軸受20a
、 20klにより回転可能に両端支持され、このI して連結されている。動力伝導軸19ニは、動力伝導用
の小歯車23aおよび大歯車2’3bが嵌着され、さら
に小歯車23aと大歯車23bの間に小歯車と大歯車の
糺合せからなる減速用中間歯車24が、軸受を介して回
転可能に取付けられている。中間軸15にも、小歯車と
大歯車の組合せからなる減速用中間歯車25が、軸受を
介して回転可能に取付けられ、これらの歯車の絹合せに
より、駆動用モータ21の回転速度を2段階変速して作
動軸13に伝達し得るようにされている。符号26は変
速用エアシリンダであり、先端に保合レバー27の取付
けられたピストンロッド28が進退移動可能に挿入され
ている。 ピストンロッド28はエアシリンダ26の前・後端に開
口された空気ボー)E、Fから供給される圧縮空気によ
り進退移動させられる。また、係合レバー27は変速用
歯車18の端部に設けられた係合溝18a[挿入係合し
、ピストンロッド28の進退移動により変速用歯車]8
を軸方向移動させて、噛合い歯車比の変更が行えるよう
になっている。 作動rJlu3の前方部は、逆加力用エアシリンダ29
を挿通し、部分的に形成された大径部13bが逆加力用
エアシリンダ29のピストンとしての(幾能を有・し−
〔いる。逆加力用エアシリンダ29の前端には空1( ゛漁ボートDが開口され、この、y −) D−から圧
縮空゛、へ1 □気を供給することにより、作動軸1.3に後退移動方
向の力が作用するようKなっている。 作動軸】3の後方部は、加力用エアシリンダ33に挿入
され、加力用エアシリンダ33内に配設されたエアーハ
ンマ34と対向されている。 第2図は、この加力用エアシリンダ33および内部に配
設されたエアーハンマ34の詳細部分断面図である。加
力用エアシリンダ33には、その前端から後端に向けて
、所定の位置に圧縮空気の供給、排気用の空気ボー)G
、H,H,Jが設けられている。エアーハンマ34は、
加力用エアシリンダ33内に軸方向に摺動自在に挿入さ
れたシリンダ35と、このシリンダ35内に軸方向に摺
動自在に挿入されたフリーピストン36と、シリンダ3
5の前蓋37および後蓋38と、前蓋37に摺動自在に
挿通保持されている打ちヘッド39とから構成され、空
気ボー)1から供給された圧縮空気によりフリーピスト
ン36が自励振動を発生するよう、シリンダ35および
フシダ35内にエアーハンマシリンダ内室a、i、jが
形成されている。これらのエアー流通孔t)、f。 g、mおよび環状溝c、e、hの位置ならびに形状ン3
6に自励揚動を発生させるため、フリーピストン摺動部
の直径は、前方部直径d1と後方部直径d2どが真なる
ように゛され、dl<d2とされている。また、エア−
ハンマ34自体を前進あるいは後退させるために、加力
用エアシリンダ33内には、エアーハンマ34の後方お
よび前方に、それぞれ前進用空気室におよび後退用空気
室4が設けられており、前進用空気室kVcは空気ポー
トJが、後退用空気室lKは空気ボー)Gがそれぞれ開
口されている。 楼:能ユニット本体11の装着用開口11bK対し、交
換可能に装着される組立用工具30は、ATOのクラン
プ部により把持される■溝の形成されている被把持部4
1を有するとともに、機能ユニット本体11に連結され
るための連結部を有している。連結部は、機能ユニット
本体11の前端とカニピックカップリング連結するため
のカーピックカップリング部42および円周突起の形成
されたプルスタッドを受けるようにされている。クラン
プ機構44は、エアシリンダ45内に摺動自在に配設さ
れたヒ:ストンロッド46、ピストンロッド46の先端
に設けられたクランプ爪47、ピストンロッド46の前
方側のエアシリンダ45内に配設されたクランプ用ばね
48とプ・ら構成され、エアシリンダ45の後方には空
気ポ、11( 一ン□′ダ49内に軸方向に摺動自在に配設されたピス
トンロッド31の前端面31aおよび後端ト31bは平
面状とされている。また、エアシリンダ49の前方部に
は、ピストンロッド31の延長線上に打込み用ノックピ
ン50カ保持されている。このノックピン5゜は、通常
複数本用いられ、適宜な取柄方法により組立用工具30
に内蔵されている。また、エアシリンダ49には、ピス
トンロッド31を進退移動させるための空気ボー)A、
Bが所要の位置関係で穿設されており、この空気ボー)
A、lljはカーピック42の内径及びプルスタッド4
3の外径の間で機能ユニット本体とエアカップラにより
結合し、エアーの供給を行うようになっている。 なお、本実施例では、ノッ゛り打ち用の糺立用工具を示
したが、この他の組立用工具、例えばポルト締イ」け用
の組立用工具も装着可能である。この場合には、ピスト
ンロッド31の前端面31aおよび後端面311)には
、締伺トルク伝達用の正n角形断面部が形成されて′お
り、作動軸先端13aと嵌合しトルク伝達を行うように
なっている。 次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。 4第3図は本発明による交換型組立用機能ユニソ’、j
l) 10を用いてワークの組立て作業を行う例を示す
巾l用状態図である。 この実施例において〔ま、2台の工作機械60 、70
を互いに対向するよう配置し、一方の工作機械60にワ
ークをチャックする機能を有するチャック機能ユニット
100を装着し、他方の工作機械70に組立用機能ユニ
ット10を装着しである。これらの機能ユニッ) Zo
o 、 10は、工作機械のコラム61 、7]に沿っ
て上下動可能に取付けられたサドル62 、72に対し
て着脱可能に装着されている。このサドル62 、72
への装着は、例えば特開昭57−114337号(特願
昭55−106459号)に記載されているように、サ
ドル62,72にガイドレール63 、73を水平方向
に増刊°けておき、このガイドレール63 、73に沿
って、機能ユニット本体11の側面に設けられた複数の
ローラ64 、74を転がせながらサドル62 、72
を貫通するよう機能ユニット本体11を挿入し、続いて
サドル62 、72側に固定された油圧シリンダによ1
2により結合される。 ゛ユニットを装着する。すなわち、チャック機能ユニッ
)100Kは、チャック用爪66aを有するチャック6
6を装着し、組立用機能ユニッ)]、OKは、組立用工
具30を装着する。チャック機能ユニット100のチャ
ック66には、ワーク本体(例えばケーシング)67と
取付用ワーク(例えばカバー)68がチャッキングされ
る。このワークのチャッキングば、例え(′]次のよう
な作動により行うことができる。 すなわち、2つの工作機械60 、70とT字型を形成
するよう第3の工作機械を配設し、この第3の工作機械
によりチャック66ニチヤツキングされているワーク本
体67を加工する。続いて第3の工作機11Q、の主軸
ユニット(加工のために使用したユニット)を交換し、
ノック打ち用枳能ユニットを装着機械または第3の工作
機械を前進させることにより行うことが可能である。こ
のようKして取付用ワーク68が引掛けられた状態で、
工作機械6oのチャック機能ユニット100は、工作機
械7oの組立用機能ユニノ)IOK向い合う位置まで移
動する。(第3図に示す状態)。組立用機能ユニッ)I
OKより、取付用ワーク68をワーク本体67に組立て
固定する作業が行われるが、通常この組立作業としては
、まずボルト締付は作業が行われる。この場合、組立用
工具30としては、締付用ボルトの内蔵された組立用工
具が選択されて、機能ユニット本体11の装着用開口1
11)K装着される。2つの工作機械60゜70をそれ
ぞれ相i動させて、ワーク67、 、68と組立用工具
30の位置合せを行う。 次に空気ポー)Gより圧縮空気をエアシリンダ33内の
空気室lK供給し、エアーハンマ34を後退させて打ち
ヘッド39を作動軸13の後端より離すと同時に作動軸
13を前方に押し出す。作動軸13の先端保合部13a
が組立用工具30のビス′トンロッド31の後端面に係
合しくボルト締付は用工具においてる。この場合(工具
内ピストン有効面積)<(作動軸断面積)となる必要が
ある〕、さらにビストィロッド31を押し進めることに
より、組立用工具30の前方部に内蔵されている締付用
ボルトの頭部に設けられた六角穴に、ピストンロッド3
1の先端が係合するとともに、ボルトの先端をワークに
穿設されたねじ穴に当接さぜる。 この状態でモータ21を駆M1すれば、歯車列を介して
動力伝達刺1190回転が作動軸13に伝えられ、組立
用工具30のピストンロッド31および締付用ボルトを
回転させる。ボルトの回転動作に、作動軸13の前進移
動によるボルトの押出し動作を糺合せろことにより、ボ
ルトの締付は動作が行われる。 この場合、歯車列は、第1図に示した糺合せとなってお
り、作動軸13には低速高トルクが伝達される。 このボルト締付は作巣か終了すると“、クランプ機構4
4のエアシリンダ45内に空気ボー)0から圧縮空気を
供給し、ピストンロッド46を移動させてクランプ爪4
7によるクランプ状態を解除し、ATOを用いて組立用
仔、・能ユニット10からボルト締伺用↓組立用工具を
外し、キリ加工可能な組立用、工具ガ十装着する。この
組立用工具には、キリ加工に用いられるドリルが保持さ
れており、このドリルの゛) ・・・〉”)PK圧縮空気を供給し、ピストンロッド2
8を後退させ、係合レバー27ニより変速用歯車18を
軸方向移動させて大歯車23bと噛合せろ。これにより
、作動軸には高速低トルクが伝達される。 キリ加工が終了すると同様K ATOを用いて清掃用工
具と交換し、キリ穴の清掃を行う。続いてATOを用い
てリーマ加工用の組立用工具と交換する。 リーマ加工用の組変用工具にはリーマが保持されており
、リーマの後端に作動軸】3の先端保合部】3aを嵌合
し、回転駆動しつつ前進させることによりキリ加工によ
りあげられた下穴に対しリーマ加工がなされる。 リーマ加工後、ATCを用いて・清掃用工具で清掃後注
油工具で穴内注油した後ノック打ち用の組立用工具を交
換装着する。ノック打ち込み動作は、まず、空気ボート
Jから圧縮空気を供給し、エアーハンマ34を前進させ
、作動軸13を前進させて組立用工具30内のピストン
ロッド31を押し進め、組立用工具30に内蔵されてい
る頭付きのノックピン50を取付用ワーク68に穿設さ
れたり−マ穴に当接させる。続いてエアーハンマ34に
自励撮動を発生させノックピン50の打ち込み動作を行
うが、このm、gを通り、シリンダ内室1およびjK入
る。 シリンダ内室1.jの断面積差により、フリーピストン
36は前進させられる。この場合、流通孔mが環状?F
t eを通過すると、シリンダ内室jには圧縮空気が供
給されなくなるが、シリンダ内室1[は圧縮空気の供給
が続けられ、フリーピストン36に逆方向力が作用する
。しかしながら初期力が大きいため、フリーピストン3
6は逆方向力にかかわらず慣性により前進し続け、打ち
ヘッド39の後面+fi’Gキ1イ灯ねへ、1. ト鴇
qπ崎頬力をハキる。これは作動軸13に伝達され、ノ
ックピン50に対し衝撃力が加えられる。フリーピスト
ン36が打ちヘッド39ニ衝突する位置において、シリ
ンダ35の内室aの流通孔すとフリーピストン36の流
通孔mとが連通ずるようにしておくと、フリーピストン
36の流通孔m、gおよび内室j内の残存圧縮空気は、
流通孔mより内室a、流通孔b、環状溝Cを通り空より
フリーピストン36は後退し、後蓋38に当接しること
ばない。このようにしてフリーピストン36の動作の1
サイクルが終了するが、空気ポートエからは常時圧縮空
気が供給されているので、フリーピストン36は同様の
動作を繰返し、自励倣動としての連続動作を行う。 ノックピンの打込みにより、加工に必要な組立て作業は
終了し、続いてワーク本体67と組立用ワ′−り68と
の合せ加工、例えば中ぐり加工が行われる。この中ぐり
加工は、中ぐりバイトを備えた主軸ユニットを、工作機
械7oに組立用機能ユニット10と交換に装着して行う
ことができる。この主軸ユニットの交換は、工作機械7
oの後部に設けられたユニット交換装置76上に主軸ユ
ニッ)80を載置しておけば比較、的容易に行うことが
できる。 合せ加工の終了後は、再び組立用機能ユニット10を工
作機械7oに装着し、ノック抜き作業とボルト外し作業
を行う。ノック抜き作業は、組立用工′ができる。また
、ボルト外し作業は、前述したボ1ルト締伺は作業と反
対方向に作動軸、3を回転駆動ヤ 作動軸13の後退移動を同時に行う必要がある。 なお、空気ポートDは作動軸13の前進速度が早過ぎた
り、その慣性の影響を少なくするためおよび作動軸13
の後退用(工具から完全に離す為)K設けられており、
空気ボートDに圧縮空気を供給して作動軸13に逆方向
力を作用させるか、あるいは空気ボー)DK絞り弁を接
続しておき、この絞り弁を閉じることによりエアーダン
パとして作用させることができる。 また、組立用工具内には、組立用部品(ボルト、ノック
ビンなど)の有無検出や、ピストンロッドのストローク
検出のためのセンサー、あるいは作動用のエアシリンダ
などを糾込む必要があり、組立用工具30と機能ユニッ
ト本体11との当接面には、電気および空気回路の接合
器が設けられている。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、工作機−マ加工
、ボルト外し作業、ノヅク抜き作業等を]。 ・blうことができる。 本発明による組立用機能ユニットは、工作機械の高精度
3次元位置決め能力を利用し、複数の工作機械を絹合せ
ることにより、ワークの切削加工とともに、加工に必要
なワークの組立てを行うことのできる、いわゆる複合生
産システムにおいて用いることができる。
。 第1図は本発明による組立用機能ユニットの側断面図で
ある。図において符号11は機能ユニット本体である。 機能ユニット本体11は、工作機械のコラムに沿って移
動可能にされたサドルに対し着脱自在に装着可能であり
、その外部に装着用の窪み部(図示せず)およびカーピ
ックカップリング】2が設けられている。窪み部には、
例えば、特開昭57−114337号(特願昭5571
06459号)公報に開示されていると同様の手段、す
なわち油圧シリンダにより揺動される揺動ピンが挿入さ
れ、サドルに設けられたカーピックカップリングと機能
ユニット本体11ニ設けられたカーピックカップリング
J2とが係合して、着脱自在に装着されるようになって
いる。機能ユニット本体11の前端間11aには、後述
する組立用工具の装着される装着用量Cl1lbが設け
られている。 機能ユニット本体11内には、装着用開口11b[向け
て、作動軸13が回転および軸方向移動可能に配設され
ている。作動軸13の先端には、組立用工具3(]のピ
ストンロッド31の後端に係合する係合部13aが形成
されている。この保合部13aは先端面とされ、断面が
正n角形をしている。作動軸13の中間部には、スプラ
イン14が形成され、このスプライン14と軸方向移動
可能に係合す、るスブラ、イン溝が形成された中間軸1
5に嵌合している。中間軸15は機能ユニット本体11
に設けられた軸受16a。 16b Kより、回転可能に両端支持され、この中間、
卿に嵌合されている。また、機能ユニット本体11内に
は、中間軸15と平行に動力伝導軸19が、軸受20a
、 20klにより回転可能に両端支持され、このI して連結されている。動力伝導軸19ニは、動力伝導用
の小歯車23aおよび大歯車2’3bが嵌着され、さら
に小歯車23aと大歯車23bの間に小歯車と大歯車の
糺合せからなる減速用中間歯車24が、軸受を介して回
転可能に取付けられている。中間軸15にも、小歯車と
大歯車の組合せからなる減速用中間歯車25が、軸受を
介して回転可能に取付けられ、これらの歯車の絹合せに
より、駆動用モータ21の回転速度を2段階変速して作
動軸13に伝達し得るようにされている。符号26は変
速用エアシリンダであり、先端に保合レバー27の取付
けられたピストンロッド28が進退移動可能に挿入され
ている。 ピストンロッド28はエアシリンダ26の前・後端に開
口された空気ボー)E、Fから供給される圧縮空気によ
り進退移動させられる。また、係合レバー27は変速用
歯車18の端部に設けられた係合溝18a[挿入係合し
、ピストンロッド28の進退移動により変速用歯車]8
を軸方向移動させて、噛合い歯車比の変更が行えるよう
になっている。 作動rJlu3の前方部は、逆加力用エアシリンダ29
を挿通し、部分的に形成された大径部13bが逆加力用
エアシリンダ29のピストンとしての(幾能を有・し−
〔いる。逆加力用エアシリンダ29の前端には空1( ゛漁ボートDが開口され、この、y −) D−から圧
縮空゛、へ1 □気を供給することにより、作動軸1.3に後退移動方
向の力が作用するようKなっている。 作動軸】3の後方部は、加力用エアシリンダ33に挿入
され、加力用エアシリンダ33内に配設されたエアーハ
ンマ34と対向されている。 第2図は、この加力用エアシリンダ33および内部に配
設されたエアーハンマ34の詳細部分断面図である。加
力用エアシリンダ33には、その前端から後端に向けて
、所定の位置に圧縮空気の供給、排気用の空気ボー)G
、H,H,Jが設けられている。エアーハンマ34は、
加力用エアシリンダ33内に軸方向に摺動自在に挿入さ
れたシリンダ35と、このシリンダ35内に軸方向に摺
動自在に挿入されたフリーピストン36と、シリンダ3
5の前蓋37および後蓋38と、前蓋37に摺動自在に
挿通保持されている打ちヘッド39とから構成され、空
気ボー)1から供給された圧縮空気によりフリーピスト
ン36が自励振動を発生するよう、シリンダ35および
フシダ35内にエアーハンマシリンダ内室a、i、jが
形成されている。これらのエアー流通孔t)、f。 g、mおよび環状溝c、e、hの位置ならびに形状ン3
6に自励揚動を発生させるため、フリーピストン摺動部
の直径は、前方部直径d1と後方部直径d2どが真なる
ように゛され、dl<d2とされている。また、エア−
ハンマ34自体を前進あるいは後退させるために、加力
用エアシリンダ33内には、エアーハンマ34の後方お
よび前方に、それぞれ前進用空気室におよび後退用空気
室4が設けられており、前進用空気室kVcは空気ポー
トJが、後退用空気室lKは空気ボー)Gがそれぞれ開
口されている。 楼:能ユニット本体11の装着用開口11bK対し、交
換可能に装着される組立用工具30は、ATOのクラン
プ部により把持される■溝の形成されている被把持部4
1を有するとともに、機能ユニット本体11に連結され
るための連結部を有している。連結部は、機能ユニット
本体11の前端とカニピックカップリング連結するため
のカーピックカップリング部42および円周突起の形成
されたプルスタッドを受けるようにされている。クラン
プ機構44は、エアシリンダ45内に摺動自在に配設さ
れたヒ:ストンロッド46、ピストンロッド46の先端
に設けられたクランプ爪47、ピストンロッド46の前
方側のエアシリンダ45内に配設されたクランプ用ばね
48とプ・ら構成され、エアシリンダ45の後方には空
気ポ、11( 一ン□′ダ49内に軸方向に摺動自在に配設されたピス
トンロッド31の前端面31aおよび後端ト31bは平
面状とされている。また、エアシリンダ49の前方部に
は、ピストンロッド31の延長線上に打込み用ノックピ
ン50カ保持されている。このノックピン5゜は、通常
複数本用いられ、適宜な取柄方法により組立用工具30
に内蔵されている。また、エアシリンダ49には、ピス
トンロッド31を進退移動させるための空気ボー)A、
Bが所要の位置関係で穿設されており、この空気ボー)
A、lljはカーピック42の内径及びプルスタッド4
3の外径の間で機能ユニット本体とエアカップラにより
結合し、エアーの供給を行うようになっている。 なお、本実施例では、ノッ゛り打ち用の糺立用工具を示
したが、この他の組立用工具、例えばポルト締イ」け用
の組立用工具も装着可能である。この場合には、ピスト
ンロッド31の前端面31aおよび後端面311)には
、締伺トルク伝達用の正n角形断面部が形成されて′お
り、作動軸先端13aと嵌合しトルク伝達を行うように
なっている。 次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。 4第3図は本発明による交換型組立用機能ユニソ’、j
l) 10を用いてワークの組立て作業を行う例を示す
巾l用状態図である。 この実施例において〔ま、2台の工作機械60 、70
を互いに対向するよう配置し、一方の工作機械60にワ
ークをチャックする機能を有するチャック機能ユニット
100を装着し、他方の工作機械70に組立用機能ユニ
ット10を装着しである。これらの機能ユニッ) Zo
o 、 10は、工作機械のコラム61 、7]に沿っ
て上下動可能に取付けられたサドル62 、72に対し
て着脱可能に装着されている。このサドル62 、72
への装着は、例えば特開昭57−114337号(特願
昭55−106459号)に記載されているように、サ
ドル62,72にガイドレール63 、73を水平方向
に増刊°けておき、このガイドレール63 、73に沿
って、機能ユニット本体11の側面に設けられた複数の
ローラ64 、74を転がせながらサドル62 、72
を貫通するよう機能ユニット本体11を挿入し、続いて
サドル62 、72側に固定された油圧シリンダによ1
2により結合される。 ゛ユニットを装着する。すなわち、チャック機能ユニッ
)100Kは、チャック用爪66aを有するチャック6
6を装着し、組立用機能ユニッ)]、OKは、組立用工
具30を装着する。チャック機能ユニット100のチャ
ック66には、ワーク本体(例えばケーシング)67と
取付用ワーク(例えばカバー)68がチャッキングされ
る。このワークのチャッキングば、例え(′]次のよう
な作動により行うことができる。 すなわち、2つの工作機械60 、70とT字型を形成
するよう第3の工作機械を配設し、この第3の工作機械
によりチャック66ニチヤツキングされているワーク本
体67を加工する。続いて第3の工作機11Q、の主軸
ユニット(加工のために使用したユニット)を交換し、
ノック打ち用枳能ユニットを装着機械または第3の工作
機械を前進させることにより行うことが可能である。こ
のようKして取付用ワーク68が引掛けられた状態で、
工作機械6oのチャック機能ユニット100は、工作機
械7oの組立用機能ユニノ)IOK向い合う位置まで移
動する。(第3図に示す状態)。組立用機能ユニッ)I
OKより、取付用ワーク68をワーク本体67に組立て
固定する作業が行われるが、通常この組立作業としては
、まずボルト締付は作業が行われる。この場合、組立用
工具30としては、締付用ボルトの内蔵された組立用工
具が選択されて、機能ユニット本体11の装着用開口1
11)K装着される。2つの工作機械60゜70をそれ
ぞれ相i動させて、ワーク67、 、68と組立用工具
30の位置合せを行う。 次に空気ポー)Gより圧縮空気をエアシリンダ33内の
空気室lK供給し、エアーハンマ34を後退させて打ち
ヘッド39を作動軸13の後端より離すと同時に作動軸
13を前方に押し出す。作動軸13の先端保合部13a
が組立用工具30のビス′トンロッド31の後端面に係
合しくボルト締付は用工具においてる。この場合(工具
内ピストン有効面積)<(作動軸断面積)となる必要が
ある〕、さらにビストィロッド31を押し進めることに
より、組立用工具30の前方部に内蔵されている締付用
ボルトの頭部に設けられた六角穴に、ピストンロッド3
1の先端が係合するとともに、ボルトの先端をワークに
穿設されたねじ穴に当接さぜる。 この状態でモータ21を駆M1すれば、歯車列を介して
動力伝達刺1190回転が作動軸13に伝えられ、組立
用工具30のピストンロッド31および締付用ボルトを
回転させる。ボルトの回転動作に、作動軸13の前進移
動によるボルトの押出し動作を糺合せろことにより、ボ
ルトの締付は動作が行われる。 この場合、歯車列は、第1図に示した糺合せとなってお
り、作動軸13には低速高トルクが伝達される。 このボルト締付は作巣か終了すると“、クランプ機構4
4のエアシリンダ45内に空気ボー)0から圧縮空気を
供給し、ピストンロッド46を移動させてクランプ爪4
7によるクランプ状態を解除し、ATOを用いて組立用
仔、・能ユニット10からボルト締伺用↓組立用工具を
外し、キリ加工可能な組立用、工具ガ十装着する。この
組立用工具には、キリ加工に用いられるドリルが保持さ
れており、このドリルの゛) ・・・〉”)PK圧縮空気を供給し、ピストンロッド2
8を後退させ、係合レバー27ニより変速用歯車18を
軸方向移動させて大歯車23bと噛合せろ。これにより
、作動軸には高速低トルクが伝達される。 キリ加工が終了すると同様K ATOを用いて清掃用工
具と交換し、キリ穴の清掃を行う。続いてATOを用い
てリーマ加工用の組立用工具と交換する。 リーマ加工用の組変用工具にはリーマが保持されており
、リーマの後端に作動軸】3の先端保合部】3aを嵌合
し、回転駆動しつつ前進させることによりキリ加工によ
りあげられた下穴に対しリーマ加工がなされる。 リーマ加工後、ATCを用いて・清掃用工具で清掃後注
油工具で穴内注油した後ノック打ち用の組立用工具を交
換装着する。ノック打ち込み動作は、まず、空気ボート
Jから圧縮空気を供給し、エアーハンマ34を前進させ
、作動軸13を前進させて組立用工具30内のピストン
ロッド31を押し進め、組立用工具30に内蔵されてい
る頭付きのノックピン50を取付用ワーク68に穿設さ
れたり−マ穴に当接させる。続いてエアーハンマ34に
自励撮動を発生させノックピン50の打ち込み動作を行
うが、このm、gを通り、シリンダ内室1およびjK入
る。 シリンダ内室1.jの断面積差により、フリーピストン
36は前進させられる。この場合、流通孔mが環状?F
t eを通過すると、シリンダ内室jには圧縮空気が供
給されなくなるが、シリンダ内室1[は圧縮空気の供給
が続けられ、フリーピストン36に逆方向力が作用する
。しかしながら初期力が大きいため、フリーピストン3
6は逆方向力にかかわらず慣性により前進し続け、打ち
ヘッド39の後面+fi’Gキ1イ灯ねへ、1. ト鴇
qπ崎頬力をハキる。これは作動軸13に伝達され、ノ
ックピン50に対し衝撃力が加えられる。フリーピスト
ン36が打ちヘッド39ニ衝突する位置において、シリ
ンダ35の内室aの流通孔すとフリーピストン36の流
通孔mとが連通ずるようにしておくと、フリーピストン
36の流通孔m、gおよび内室j内の残存圧縮空気は、
流通孔mより内室a、流通孔b、環状溝Cを通り空より
フリーピストン36は後退し、後蓋38に当接しること
ばない。このようにしてフリーピストン36の動作の1
サイクルが終了するが、空気ポートエからは常時圧縮空
気が供給されているので、フリーピストン36は同様の
動作を繰返し、自励倣動としての連続動作を行う。 ノックピンの打込みにより、加工に必要な組立て作業は
終了し、続いてワーク本体67と組立用ワ′−り68と
の合せ加工、例えば中ぐり加工が行われる。この中ぐり
加工は、中ぐりバイトを備えた主軸ユニットを、工作機
械7oに組立用機能ユニット10と交換に装着して行う
ことができる。この主軸ユニットの交換は、工作機械7
oの後部に設けられたユニット交換装置76上に主軸ユ
ニッ)80を載置しておけば比較、的容易に行うことが
できる。 合せ加工の終了後は、再び組立用機能ユニット10を工
作機械7oに装着し、ノック抜き作業とボルト外し作業
を行う。ノック抜き作業は、組立用工′ができる。また
、ボルト外し作業は、前述したボ1ルト締伺は作業と反
対方向に作動軸、3を回転駆動ヤ 作動軸13の後退移動を同時に行う必要がある。 なお、空気ポートDは作動軸13の前進速度が早過ぎた
り、その慣性の影響を少なくするためおよび作動軸13
の後退用(工具から完全に離す為)K設けられており、
空気ボートDに圧縮空気を供給して作動軸13に逆方向
力を作用させるか、あるいは空気ボー)DK絞り弁を接
続しておき、この絞り弁を閉じることによりエアーダン
パとして作用させることができる。 また、組立用工具内には、組立用部品(ボルト、ノック
ビンなど)の有無検出や、ピストンロッドのストローク
検出のためのセンサー、あるいは作動用のエアシリンダ
などを糾込む必要があり、組立用工具30と機能ユニッ
ト本体11との当接面には、電気および空気回路の接合
器が設けられている。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、工作機−マ加工
、ボルト外し作業、ノヅク抜き作業等を]。 ・blうことができる。 本発明による組立用機能ユニットは、工作機械の高精度
3次元位置決め能力を利用し、複数の工作機械を絹合せ
ることにより、ワークの切削加工とともに、加工に必要
なワークの組立てを行うことのできる、いわゆる複合生
産システムにおいて用いることができる。
第1図は本発明による組立用機能ユニットの一実施例を
示す側断面図、第2図はエアーハンマの詳細断面図、第
3図は本発明の使用状態の一例を示す側面図である。
示す側断面図、第2図はエアーハンマの詳細断面図、第
3図は本発明の使用状態の一例を示す側面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、前端面に組立用工具の装着用開口が設けられ、工作
機械のコラムに沿って移動可能とされたサドルに着脱1
在な機能ユニット本体と; 前記機能ユニット本体内に
、前記装着用開口に向けて、回転および軸方向移動可能
に配設された作動軸と; 前記機能ユニット本体に取付
けられた前記作動軸の回転駆動用モータと; 前記機能
ユニット本体内の前記作動軸後方部位置に配設されたエ
アーハンマと; 前記機能ユニット本体内の前記装着用
開口付近に配設された絹立用工具締伺機構と;を備えて
なる交換型組立用機能ユニット。 2、作動軸の先端は正n角形断面をしていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の交換型組立用機能ユ
ニット。 3、作動軸は変速機構を介して回転駆動用モータと連結
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の交換型組立用機能ユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8588783A JPS59214524A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 交換型組立用機能ユニツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8588783A JPS59214524A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 交換型組立用機能ユニツト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59214524A true JPS59214524A (ja) | 1984-12-04 |
JPS6347574B2 JPS6347574B2 (ja) | 1988-09-22 |
Family
ID=13871411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8588783A Granted JPS59214524A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 交換型組立用機能ユニツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59214524A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02139136A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | ノックピンの自動圧入装置 |
CN107443303A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-08 | 郑州煤矿机械集团股份有限公司 | 液压支架铰轴拔轴装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548220U (ja) * | 1991-11-28 | 1993-06-25 | 富士電気化学株式会社 | バッテリーチェッカー |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS538383A (en) * | 1976-07-01 | 1978-01-25 | Riedel De Haen Ag | Improved ion exchangers based on cellulose and the manufacture |
JPS5332482A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-27 | Renault | Machine tool provided with automatic conversion device of composite head by program |
-
1983
- 1983-05-18 JP JP8588783A patent/JPS59214524A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS538383A (en) * | 1976-07-01 | 1978-01-25 | Riedel De Haen Ag | Improved ion exchangers based on cellulose and the manufacture |
JPS5332482A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-27 | Renault | Machine tool provided with automatic conversion device of composite head by program |
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JPH02139136A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | ノックピンの自動圧入装置 |
CN107443303A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-08 | 郑州煤矿机械集团股份有限公司 | 液压支架铰轴拔轴装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6347574B2 (ja) | 1988-09-22 |
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