JPWO2019092797A1 - 加工装置および加工方法 - Google Patents

Abstract

ワーク（Ｗ）に対して荒加工を行う第１加工位置（Ａ１）及び第２加工位置（Ａ２）と、第２加工位置（Ａ２）にて加工されたワーク（Ｗ）を最終仕上げ加工する第３加工位置（Ｂ１）と、第１加工位置（Ａ１）及び第２加工位置（Ａ２）に設けられ、ワーク（Ｗ）をクランプして固定するフレキシブルバイス（７）と、第３加工位置（Ｂ１）に設けられ、ワーク（Ｗ）をピンによって固定するクイッククランプ（２０）とを備えている。荒加工を行う荒加工用工具と、最終仕上げ加工を行う最終仕上げ加工用工具とを制御する制御部を備えている。

Description

本発明は、例えば航空機の大型部品のように変形しやすいワークを加工する加工装置および加工方法に関する。

大型部品の生産性を上げるには、加工だけでなく段取りの効率化が必須である。そのためにパレットチェンジャーでパレットごと交換する方法や、１パレットに複数部品を載せて加工する方法がとられている。

エンジンブロックやハウジングのような剛性を有し変形しにくい部品では複数部品の段取りはクレーン作業のみで可能であり、段取りもシンプルである。しかし航空機構造部品のような大型かつ変形しやすく、両面繋ぎ加工が必要な部品では、複雑な形状に対応するために治具の交換や段取り時の調整作業が必要となるため、段取り時間が長くなってしまう。そこで一般的には自動化と称して１工程１パレットで複数パレットを使用したＦＭＳ（Flexible Manufacturing System）ラインを組むことが多い。しかし、大量のパレットが必要となり、設備償却費用が高額となる。

特許文献１には、多種類のワークを治具や部品を交換することなく容易な段替えで取り付け可能とし、位置決めの位置ずれを防止する機械加工治具が開示されている。

特許第３４５２６３０号公報

しかし、上記特許文献１は、剛性を有する変形しにくいワークの加工を前提としており、例えば航空機構造部品（例えばフレーム）のような大型かつ変形しやすいワークに対して適用することはできない。

本開示は、航空機の大型部品のように変形しやすいワークを複数工程で加工する際に、効率的に精度良く加工できる加工装置および加工方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る加工装置は、ワークに対して荒加工を行う荒加工位置と、前記荒加工位置にて加工されたワークを最終仕上げ加工する最終仕上げ加工位置と、前記荒加工位置に設けられ、ワークをクランプして固定するクランプ固定具と、前記最終仕上げ加工位置に設けられ、ワークをピンによって固定するピン固定具とを備えている。

ワークを荒加工する荒加工位置と、最終仕上げ加工する最終仕上げ加工位置とを備えている。荒加工前はワークが所定の剛性を有しているので、ワークをクランプしてもワークが大きく変形することがない。したがって、荒加工位置では簡便に固定できるクランプ固定具を設けることとした。
一方、最終仕上げ加工位置では、既に荒加工が施されているのでワークの剛性が小さくなっており、ワークをクランプすると変形するおそれがある。そこで、最終仕上げ加工位置では、ワークをピンによって固定するピン固定具を設けることとした。
荒加工と最終仕上げ加工に応じてクランプ固定具とピン固定具を使い分けることとしたので、荒加工と最終仕上げ加工を効率的にかつ精度良く行うことができる。
なお、荒加工位置は、荒加工だけでなく最終仕上げを行う面とは別の面の仕上げ加工も含んでも良い。
クランプ固定具としては、ワークの両外側から挟み込んでクランプする外形クランプのほかに、ワークのポケット部の内側から外方に荷重をかけてクランプする内形クランプを採用することができる。
加工後のワークとしては、例えば、長さが数ｍ（４〜５ｍ）とされた長細形状とされ、板厚が数ｍｍ（１〜２ｍｍ）とされる。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記荒加工位置で加工を行う荒加工用工具と、前記最終仕上げ加工位置で加工を行う最終仕上げ加工用工具と、前記荒加工用工具及び前記最終仕上げ加工用工具を制御する制御部と、を備えている。

制御部によって荒加工と最終仕上げ加工とを行うことで、加工の自動化を促進させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記制御部は、前記荒加工位置における加工時には、ワークを固定する治具に設けられた治具原点を位置基準とし、前記最終仕上げ加工位置における加工時には、ワークに設けられたワーク原点を位置基準とする。

荒加工位置における加工では、ワークの最終形状が定まる前であり、ワークの素材の歪によって加工時に変形するおそれがあるのでワークを固定する治具を位置基準とする。一方、最終仕上げ加工位置における加工では、ワークの最終形状が決まるので、ワークを位置基準とすることで、加工精度を確保する。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記ワーク原点は、前記荒加工位置における加工の終了時に設けられる。

ワーク原点を、荒加工位置における加工の終了時に設けることとした。これにより、最終仕上げ加工の直前のワークにワーク原点を形成することができ、前加工と最終仕上げ加工との間のミスマッチを可及的に低減することができる。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、テーブル上に設置されたサブベースと、該サブベース上に着脱可能に固定された治具ベースと、を備えている。

テーブル上に、サブベースを介して治具ベースを着脱可能に固定することとした。これにより、種々の異なる形状のワークに対応した治具ベースを複数用意しておくことで、種々のワークに対応した加工を行うことができる。
治具ベースを着脱可能にサブベースに固定するために、治具ベース又はサブベースの一方に固定されたピンと、治具ベース又はサブベースの他方に固定され、ピンを収容するとともに固定するピン固定部材とを備えたピンクランプユニットを用いることが好ましい。ピンクランプユニットは、例えば、空圧で動作させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記最終仕上げ加工位置に設けられ、ワークの対向面に対して面接触して該ワークを支持する支持部材を備えている。

最終仕上げ加工を行うワークは、既に荒加工が施されているので剛性が低下している。そこで、ワークの対向面に対して接触して支持する支持部材を設けることで、加工時にワークにびびり振動を発生させることなく加工することができる。
支持部材としては、例えば、対向面の形状に応じた表面形状を有するデテールが用いられる。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記支持部材は、前記治具ベースに対して着脱可能に固定される。

治具ベースに対して支持部材を着脱可能に固定することとしたので、種々の異なる形状のワークの対向面に対応した支持部材を複数用意しておくことで、種々のワークに対応した加工を行うことができる。
支持部材を着脱可能に治具ベースに固定するために、支持部材又は治具ベースの一方に固定されたピンと、支持部材又は治具ベースの他方に固定され、ピンを収容するとともに固定するピン固定部材とを備えたピンクランプユニットを用いることが好ましい。ピンクランプユニットは、例えば、空圧で動作させることができる。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記支持部材には、ワークの前記対向面側に開口する吸引流路が形成され、前記吸引流路を介してガスを吸引する吸引手段が設けられている。

支持部材の吸引流路を介してガスを吸引手段（例えば真空ポンプ）によって吸引することで、ワークの対向面を吸着することとした。これにより、最終仕上げ加工時にワークを確実に保持することができる。
支持部材に形成された吸引流路は、治具ベース及びサブベースに形成された吸引流路に接続され、共通の吸引手段から吸引されるようにしても良い。

さらに、本発明の一態様に係る加工装置では、前記荒加工位置は、ワークの表面を荒加工する第１加工位置と、該ワークの裏面を荒加工及び仕上げ加工する第２加工位置とを有し、前記最終仕上げ加工位置は、前記ワークの表面の仕上げ加工する第３加工位置を有し、前記第１加工位置、前記第２加工位置及び前記第３加工位置の間で前記ワークを搬送する搬送手段を備えている。

ワークの表面と裏面を加工する場合には、搬送機によって第１加工位置、第２加工位置及び第３加工位置の間でワークを搬送し、第１加工位置にて表面の荒加工を行い、第２加工位置にて裏面の荒加工及び仕上げ加工を行い、第３加工位置にて表面の仕上げ加工を行う。これにより、１つのパレットにて効率的に加工することができる。

また、本発明の一態様に係る加工方法は、ワークに対して荒加工を行う荒加工工程と、前記荒加工工程にて加工されたワークを最終仕上げ加工する最終仕上げ加工工程と、を有し、前記荒加工工程では、ワークを固定する治具に設けられた治具原点を位置基準とし、前記最終仕上げ加工工程では、ワークに設けられたワーク原点を位置基準とする。

荒加工工程では、ワークの最終形状が定まる前であり、ワークの素材の歪によって加工時に変形するおそれがあるのでワークを固定する治具を位置基準とする。一方、最終仕上げ加工工程では、ワークの最終形状が決まるので、ワークを位置基準とすることで、加工精度を確保する。

複数工程における加工を効率的にかつ精度良く行うことができる。

ワークをパレットに載置する前の状態を示した斜視図である。 ワークを荒加工位置に載置する状態を示した斜視図である。 ワークを荒加工位置に載置する状態を示した斜視図である。 ワークを荒加工位置にて荒加工した後の状態を示した斜視図である。 ワークを荒加工位置から取り出す状態を示した斜視図である。 ワークを最終仕上げ加工位置に載置する状態を示した斜視図である。 ワークを最終仕上げ加工位置から取り出す状態を示した斜視図である。 ワークを最終仕上げ加工位置から取り出した後の状態を示した斜視図である。 ワークを次工程に搬送した状態を示した斜視図である。 パレットを示した斜視図である。 図２Ａのパレットにワークを設置した状態を示した斜視図である。 フレキシブルバイスを示した斜視図である。 パレットの横断面図である。 図４Ａのパレットを示した分解横断面図である。 サブベースを示した斜視図である。 基準位置を示した平面図である。 荒加工の工程を示したフローチャートである。 最終仕上げ加工の工程を示したフローチャートである。 繰り返し加工の工程を示したフローチャートである。

以下に、加工装置および加工方法の一実施形態について説明する。
本実施形態では、航空機の大型部品のように変形しやすいワークを切削加工する。ワークは、アルミ合金等の金属製であり、航空機構造のフレーム等の形状に加工される。ワークの長さは、例えば、長さが数ｍ（４〜５ｍ）とされた長尺形状であり、種々のポケット加工等が施され、加工後の板厚が数ｍｍ（１〜２ｍｍ）とされる。

図１Ａ〜図１Ｉには、加工装置を用いた加工工程が示されている。
図１Ａに示すように、加工装置１は、ワークＷを搬送する搬送ロボット２と、加工時にワークＷを載置するパレットＰとを備えている。パレットＰ上には、荒加工を行う荒加工位置Ａと、最終仕上げ加工を行う最終仕上げ加工位置Ｂとが設けられている。

図１Ａに示すように、搬送ロボット（搬送機）２は、ワークＷを掴み、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように最初の加工位置である荒加工位置ＡにワークＷを設置する。そして、図１Ｄに示すように、図示しないエンドミル（荒加工用工具）によってワークＷの表面を荒加工する。ワークＷの表面を荒加工した後に、同じ荒加工位置でワークＷの表面の仕上げ加工を行う。

そして、図１Ｅに示すように、搬送ロボット２によって、ワークＷの表裏面を裏返した後に、図１Ｆに示すように最終仕上げ加工位置Ｂにワークを設置する。最終仕上げ加工位置Ｂにて、図示しないエンドミル（最終仕上げ用工具）によってワークＷの裏面を最終仕上げ加工する。

そして、図１Ｇに示すように、最終仕上げが行われたワークＷを搬送ロボット２によって掴み、図１Ｈに示すように最終仕上げ加工位置ＢからワークＷを取り外す。そして、図１Ｉに示すように、ワークＷを次工程へ搬送する。

次に、ワークＷを加工するパレットＰについて説明する。なお、以下に説明するパレットＰは、図１Ａ等で示したパレットＰのように加工位置Ａ，Ｂが２ヶ所ではなく、３ヶ所の場合を示している。

図２Ａに示すように、パレットＰは、テーブル３と、テーブル３上に固定されたサブベース４と、サブベース４上に固定された第１治具ベース５Ａ及び第２治具ベース５Ｂとを備えている。

第１治具ベース５Ａには、ワークＷの表面の荒加工を行う第１加工位置Ａ１と、ワークＷの裏面の荒加工及び仕上げ加工を行う第２加工位置Ａ２が設けられている。図２Ｂに示すように、第１加工位置Ａ１及び第２加工位置Ａ２には、それぞれ、ワークＷが設置される。

各加工位置Ａ１，Ａ２には、ワークＷの幅方向外側からクランプするフレキシブルバイス（クランプ固定具）７が複数設けられている。フレキシブルバイス７の間隔は、例えば８００ｍｍ以上とされる。

図３には、フレキシブルバイス７が示されている。フレキシブルバイス７は、ワークＷの幅方向である矢印ＡＲ１方向にレール８上をスライド可能となっている。スライド方向には、スライド固定具９によってフレキシブルバイス７が固定されるようになっている。フレキシブルバイス７の上面には、それぞれが鉛直軸線Ｏ１回りに回転可能とされた３つのジョー１１が設けられている。ジョー１１は、円筒形状とされており、外筒面がワークＷに接触することによってワークＷをクランプするようになっている。また、フレキシブルバイス７の全体が鉛直軸線Ｏ２回りに回転可能となっており、ワークＷの形状に応じてワークＷをクランプできるようになっている。
なお、第２加工位置Ａ２では、第１加工位置Ａ１においてワークＷの表面の荒加工が終わっているので、ワークＷのポケット部の内側から外方に荷重をかけてクランプする内形クランプを採用することもできる。

図２Ａに示すように、フレキシブルバイス７間には、第１治具ベース５Ａから上方に突出したジャッキ１３が複数設けられている。ジャッキ１３は、円筒形とされ、高さが調整可能とされている。ジャッキ１３の頂部でワークＷを下方から点支持するようになっている。

第２治具ベース５Ｂには、ワークＷの表面の最終仕上げ加工を行う第３加工位置Ｂ１が設けられている。図２Ｂに示すように、第３加工位置Ｂ１には、ワークＷが設置される。

第３加工位置Ｂ１には、デテール（支持部材）１７が固定されている。デテール１７は、ワークＷと同様に長尺形状とされており、表面には、ワークＷの裏面（対向面）の仕上げ加工後の形状に応じた形状となっている。これにより、ワークＷの裏面がデテール１７の表面に略隙間なく面状に接触するようになっている。デテール１７には、表面に開口する吸引流路（後述する）が形成されている。この吸引流路によってワークＷが真空吸引されて定位置で保持されるようになっている。

デテール１７の両側方には、第２治具ベース５Ｂ上に、所定間隔を有してクイッククランプ（ピン固定具）２０が設けられている。クイッククランプ２０は、ピンをクランプするユニットとされ、ワークＷに固定されたピンの先端を収容するとともにピン先端の外周をジョーで掴んで固定するピン固定部材とを備えている。クイッククランプ２０は、空圧で動作する。クイッククランプ２０は、例えば５００ｍｍ以上の間隔で設置される。

図４Ａ及び図４Ｂには、パレットＰの縦断面が示されている。同図に示されているように、テーブル３上にサブベース４が設置されている。サブベース４には、吸引流路４ａが形成されている。サブベース４上には、複数のクイッククランプ２２が設けられている。クイッククランプ２２は、第２治具ベース５Ｂ上に設けたクイッククランプ２０と同様の構造を有しており、各治具ベース５Ａ，５Ｂの裏面に固定したピン２３（図４Ｂ参照）を掴んで固定するようになっている。また、図４Ａに示すように、クイッククランプ２２には、吸引流路２２ａが形成されており、第２治具ベース５Ｂに形成された吸引流路５Ｂａと連通するようになっている。第２治具ベース５Ｂに形成された吸引流路５Ｂａは、デテール１７に形成された吸引流路１７ａと連通するようになっている。これにより、図示しない真空ポンプ（吸引手段）から吸引流路４ａ，２２ａ，５Ｂａ，１７ａを介してガスが吸引され、デテール１７の上面にてワークＷを吸着するようになっている。デテール１７の表面側には、表面側に開口した吸引流路１７ａを囲むようにシール部材１７ｂが設けられており、シール部材１７ｂで囲まれた領域が有効に吸引されるようになっている。

図５に示すように、サブベース４には、吸引流路４ａが分岐して形成されている。分岐した吸引流路４ａに沿って、複数のコネクタ部４ａ１が設けられている。各コネクタ部４ａ１を介して、治具ベース５Ａ，５Ｂの吸引流路に接続されるようになっている。各コネクタ部４ａ１の隣には、クイッククランプ２２が設けられている。

なお、各クイッククランプ２０，２２，２４を動作する空圧は、吸引流路４ａ，２２ａ，５Ｂａ，１７ａとは別に設けた空圧流路（図示せず）によってコンプレッサ（図示せず）から供給されるようになっている。

図４Ｂに示すように、デテール１７は、第２治具ベース５Ｂに設けたクイッククランプ２４によって着脱可能とされている。クイッククランプ２４は、第２治具ベース５Ｂ上に設けたクイッククランプ２０と同様の構造を有しており、デテール１７の裏面に固定したピン１７ｃを掴んで固定するようになっている。

第２治具ベース５Ｂに設けたクイッククランプ２０は、ワークＷに設けたタブＷＴに固定したピンＷＰを着脱可能に固定する。ピンＷＰは、第２加工位置Ａ２でワークＷの裏面の仕上げ加工が終わった後に取り付けられる。具体的には、タブＷＴにタップ加工を施し、ネジ付きのピンＷＰを螺合して固定する。なお、タブＷＴに丸穴を形成し、ピンＷＰを嵌合させることとしても良い。タブＷＴは、ワークＷの最終仕上げ加工が終わった後に除去される。

加工装置１は、各種動作を制御する制御部を備えている。制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

図６には、制御部が用いる各種の基準位置が示されている。
第１治具ベース５Ａの第１加工位置Ａ１の側方に第１治具原点３１が設けられ、第２加工位置Ａ２の側方に第２治具原点３２が設けられている。これら治具原点３１，３２は、例えば第１治具ベース５Ａの上面から突出する突起物とされ、図示しないタッチセンサ等によって位置が計測できるようになっている。各治具原点３１，３２は、第１加工位置Ａ１及び第２加工位置Ａ２にて加工を行うときの基準位置として用いられる。

第２治具ベース５Ｂの側方には、第３治具原点３３が設けられている。第３治具原点３３は、例えば第２治具ベース５Ｂの上面から突出する突起物とされ、図示しないタッチセンサ等によって位置が計測できるようになっている。第３治具原点３３は、第２治具ベース５Ｂのｚ方向（上下方向）の位置を計測し、第２治具ベース５Ｂの傾斜を補正するために用いられる。

第２治具ベース５Ｂに設置されたワークＷには、３つのワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃが長手方向に離間して設けられている。ワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、第２加工位置Ａ２にてワークＷの裏面の仕上げ加工が終了した後に設けられ、例えばワークＷに穴加工することによって設けられる。ワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、最終仕上げ加工の際に用いられる。ワーク原点の数は、３つに限定されるものではなく、２つでも、４つ以上であっても良い。

サブベース４には、パレット原点３５が設けられている。パレット原点３５は、例えばサブベース４の上面から突出する突起物とされ、図示しないタッチセンサ等によって位置が計測できるようになっている。パレット原点３５は、各位置を計測するための基準位置として用いられる。

次に、上述の加工装置１を用いた加工方法について説明する。
［荒加工］
図７には、第１加工位置Ａ１（図２Ａ参照）や第２加工位置Ａ２（図２Ａ参照）におけるワークＷの荒加工についての工程が示されている。なお、以下の工程は、制御部の指令によって行われる。
先ず、ステップＳ１１にて、数種類あるワークＷのうちで加工を行うアイテムを選定する。そして、選定したアイテムに対応した第１治具ベース５Ａ（図２Ａ参照）を選定する（ステップＳ１２）。

選定した治具ベースに対応する第１治具ベース５Ａを第１加工位置Ａ１又は第２加工位置Ａ２にセットする（ステップＳ１３）。第１治具ベース５Ａは、サブベース４のクイッククランプ２２（図４Ｂ参照）にピン２３を差し込むことによってワンタッチで行われる。このとき、ワークＷは、複数のフレキシブルバイス７（図２Ａ参照）によって所定位置に固定される。ワークＷの下面は、ワークＷの歪が効果的に除去できるように複数のジャッキ１３によって点支持される。なお、必要であればデテール１７のセットを行うが、第１加工位置Ａ１及び第２加工位置Ａ２ではデテール１７を用いないので、原則としてデテール１７のセットは行わない。

そして、第１加工位置Ａ１又は第２加工位置Ａ２に素材又はワークＷをセットする（ステップＳ１４）。ここで、素材とは、荒加工前のワークＷを意味する。

次に、パレットＰを機内に移動させる（ステップＳ１５）。ここで、機内とは、エンドミルを用いて切削加工を行う加工機内を意味する。

機内にて、治具設置の確認と、位置誤差閾値内かの確認が行われる（ステップＳ１６）。ここでは、治具設置の確認により、治具が所定の位置に設置されているのかを確認し、治具の設置位置が所定の範囲内かを確認する。ステップＳ１６の判定がＮＯであれば、アラームを発報する（ステップＳ１７）。ステップＳ１６の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１８へと進む。

ステップＳ１８では、ワークＷの種類を識別するとともに、ワーク形状が正しいかを判定する。この判定には、例えば加工装置の主軸に保持されたタッチセンサ（プローブ）によってワークＷのタブＷＴ（図４Ｂ参照）に接触することによって行われる。タブＷＴは、ワークＷの製品部分から突出した突出部であり、ワークＷの非製品部分とされる。ステップＳ１８の判定がＮＯであれば、アラームを発報する（ステップＳ１９）。ステップＳ１８の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２０へと進む。

ステップＳ２０では、加工原点を設定する。第１加工位置Ａ１及び第２加工位置Ａ２では、第１治具原点３１（図６参照）及び第２治具原点３２（図６参照）を用いる。これら治具原点３１，３２の検出は、例えば加工装置の主軸に設けたタッチセンサによって治具原点３１，３２に接触することによって行われる。

そして、エンドミルによって種々のポケット加工等が施される（ステップＳ２１）。加工時には、加工量等の計測が適宜行われる。
第２加工位置Ａ２では、ワークＷの裏面の荒加工が終了した後に、ワークＷの裏面の仕上げ加工も行われる。
第２加工位置Ａ２にてワークＷの荒加工及び仕上げ加工が終了した後に、ワークＷのタブＷＴに対して穴開け加工を行うとともにピンＷＰ（図４Ｂ参照）を挿入して固定する。ピンＷＰは、第３加工位置Ｂ１にてワークをクイッククランプ２０（図２Ａ参照）に固定する際に用いられる。また、ワークＷのタブＷＴに対して、位置補正用の穴加工が行われる。この穴は、第３加工位置Ｂ１にてワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃとして用いられる。

加工が終了すると、エアブロー等による清掃を行い（ステップＳ２２）、機外へ搬出される（ステップＳ２３）。
そして、ワークＷの取り外し等の段取りが行われ（ステップＳ２４）、次のアイテムの準備が行われる（ステップＳ２５）。

［最終仕上げ加工］
次に、図８を用いて、第３加工位置Ｂ１で行われる最終仕上げ加工について説明する。最終仕上げ加工は、図７を用いて説明した工程と同様の工程に対しては、図７のステップＳの符号に対して２０を加えた数が付してある（例えばＳ１１とＳ３１が対応する）。以下では、図７と異なる工程（ステップ）について説明する。なお、以下の工程は、制御部の指令によって行われる。

ステップＳ３３Ａでは、第３加工位置Ｂ１に第２治具ベース５Ｂとデテール１７をセットする。第２治具ベース５Ｂは、サブベース４のクイッククランプ２２（図４Ｂ参照）にピン２３を挿入することによってワンタッチで装着され、デテール１７は、第２治具ベース５Ｂのクイッククランプ２４（図４Ｂ参照）に挿入することによってワンタッチで装着される。

ステップＳ３４Ａでは、ワークＷが第３加工位置Ｂ１にセットされる。このとき、第２加工位置Ａ２にてワークＷに固定されたピンＷＰを、第２治具ベース５Ｂに設けたクイッククランプ２０に挿入することによってワークＷをセットする（図４Ｂ参照）。

ステップＳ３８でＹＥＳと判定された後で、かつ、ステップＳ４０Ａで加工原点を設定する前に、第２治具ベース５Ｂの傾斜補正が行われる（ステップＳ４６）。治具ベース５Ｂの傾斜補正は、第３治具原点３３（図６参照）を用いることによって行われる。第３治具原点３３の検出は、例えばロボットハンドに設けたタッチセンサによって第３治具原点３３に接触することによって行われる。このように傾斜補正を行うことによって、ワークＷの板厚（１ｍｍ〜２ｍｍ）の加工が精度良く行われる。

ステップＳ４０Ａの加工原点設定では、ワークＷに設けたワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃ（図６参照）のうちの１つが用いられる。このように、第３加工位置Ｂ１における最終仕上げ加工では、原点は治具基準では無くワークＷ基準とされる。これにより、ワークＷの最終仕上げの精度が確保される。

ステップＳ４０Ａの後で、かつ、ステップＳ４１の前に、ワークＷの誤差補正が行われる（ステップＳ４７）。この誤差補正は、各ワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃが用いられる。これにより、ワークＷの正確な形状が計測されて補正される。

［繰り返し加工］
次に、図９を用いて、繰り返し加工を行う場合について説明する。繰り返し加工では、各加工位置Ａ１，Ａ２，Ｂ１にて類似のアイテムを加工する場合に行われる。なお、以下の工程は、制御部の指令によって行われる。

先ず、ステップＳ５１で次に加工を行うアイテムを選定し、治具ベースと素材（未加工のワークＷ）を準備する（ステップＳ５２）。
そして、加工機にて加工を終えたパレットＰを搬出し（ステップＳ５３）、第３加工位置Ｂ１にて加工を終えたワークＷを取り出す（ステップＳ５４）。
そして、第３加工位置Ｂ１における治具ベース５Ｂとデテール１７を交換する（ステップＳ５５）。
ステップＳ５６では、第２加工位置Ａ２にてワークＷの裏面の仕上げ加工後にタブＷＴに穴開け加工を施した穴にピンＷＰを挿入する。
次に、搬送ロボット２（図１Ａ参照）によって、第２加工位置におけるワークＷの表裏を反転し、第３加工位置Ｂ１にワークＷをセットする（ステップＳ５７）。
ステップＳ５８では、搬送ロボット２によって、第１加工位置Ａ１にてワークＷの表面の荒加工を終えたワークＷを反転して第２加工位置Ａ２にワークＷをセットする。

ステップＳ５９では、搬送ロボット２によって、荒加工前のワークＷである素材を第１加工位置Ａ１にセットする。
以上のように各加工位置Ａ１，Ａ２，Ｂ１にてワークＷのセットが完了した後に、同時に、機内にパレットＰを搬入し（ステップＳ６０）、第１加工位置Ａ１にてワークＷの表面の荒加工を行い（ステップＳ６１）、第２加工位置Ａ２にてワークＷの裏面の荒加工及び仕上げ加工（図中では「途中工程」と表記）を行い（ステップＳ６２）、第３加工位置Ｂ１にてワークＷの表面の最終仕上げ加工を行う（ステップＳ６３）。

そして、機内をエアブロー等によって清掃し（ステップＳ６４）、次のアイテムの準備を行う（ステップＳ６５）。

以上のステップを繰り返すことによって、類似のアイテムであれば各加工位置Ａ１，Ａ２，Ｂ１を用いて効率的に加工を行うことができる。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ワークＷを荒加工する第１加工位置Ａ１及び第２加工位置Ａ２と、最終仕上げ加工する第３加工位置Ｂ１とを備えることとした。荒加工前はワークＷが所定の剛性を有しているので、ワークＷをクランプしてもワークが大きく変形することがない。したがって、荒加工位置では簡便に固定できるフレキシブルバイス７を設けることとした。

一方、最終仕上げ加工を行う第３加工位置Ｂ１では、既に荒加工が施されているのでワークＷの剛性が小さくなっており、ワークＷをクランプすると変形するおそれがある。そこで、第３加工位置Ｂ１では、ワークＷをピンＷＰによって固定するクイッククランプを設けることとした。
このように、荒加工と最終仕上げ加工に応じてクランプ固定具とピン固定具を使い分けることとしたので、荒加工と最終仕上げ加工を効率的にかつ精度良く行うことができる。

同一のパレットＰに複数の加工位置Ａ１，Ａ２，Ｂ１を設けて同時に加工できるようにしたので、加工の自動化を促進させることができる。

荒加工位置における加工では、ワークＷの最終形状が定まる前であり、ワークＷの素材の歪によって加工時に変形するおそれがあるので、第１治具原点３１及び第２治具原点３２を用いて、ワークＷを固定する治具ベース５Ａを位置基準とする。一方、最終仕上げを行う第３加工位置Ｂ１における加工では、ワークＷの最終形状が決まるので、ワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃを用いてワークＷを位置基準とすることで、加工精度を確保することができる。

ワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃを、第２加工位置Ａ２における仕上げ加工の終了時に設けることとした。これにより、第３加工位置Ｂ１における最終仕上げ加工の直前のワークＷにワーク原点３４ａ，３４ｂ，３４ｃを形成することができ、前加工と最終仕上げ加工との間のミスマッチを可及的に低減することができる。

テーブル３上に、サブベース４を介して治具ベース５Ａ，５Ｂを着脱可能に固定することとした。これにより、種々の異なる形状のワークＷに対応した治具ベース５Ａ，５Ｂを複数用意しておくことで、種々のワークＷに対応した加工を行うことができる。

最終仕上げ加工を行うワークＷは、既に荒加工が施されているので剛性が低下している。そこで、ワークＷの裏面に対して面接触して支持するデテール１７を設けることで、加工時にワークＷにびびり振動を発生させることなく加工することができる。

第２治具ベース５Ｂに対してデテール１７を着脱可能に固定することとしたので、種々の異なる形状のワークＷの対向面に対応したデテール１７を複数用意しておくことで、種々のワークＷに対応した加工を行うことができる。

デテール１７の吸引流路１７ａを介してガスを真空ポンプによって吸引することで、ワークＷの裏面を吸着することとした。これにより、最終仕上げ加工時にワークＷを確実に保持することができる。

ワークＷの表面と裏面を加工する場合には、搬送ロボット２によって第１加工位置Ａ１、第２加工位置Ａ２及び第３加工位置Ｂ１の間でワークＷを搬送し、第１加工位置Ａ１にて表面の荒加工を行い、第２加工位置Ａ２にて裏面の荒加工及び仕上げ加工を行い、第３加工位置Ｂ１にて表面の仕上げ加工を行うこととした。これにより、１つのパレットＰにて効率的に加工することができる。

なお、本実施形態では、１つのパレットＰに設けた加工位置を２つ（図１Ａ）や３つ（図２Ａ）として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、４つ以上の加工位置を設けたものであっても良い。

また、サブベース４と治具ベース５Ａ，５Ｂとを着脱可能に接続する装置、第２治具ベース５ＢとワークＷとを着脱可能に接続する装置、第２治具ベース５Ｂとデテール１７とを着脱可能に接続する装置としてクイッククランプ２２，２０，２４を一例として説明したが、着脱可能な装置であれば他の形式であっても良い。

１ 加工装置
２ 搬送ロボット（搬送機）
３ テーブル
４ サブベース
４ａ 吸引流路
４ａ１ （吸引流路の）コネクタ部
５Ａ 第１治具ベース
５Ｂ 第２治具ベース
５Ｂａ 吸引流路
７ フレキシブルバイス（クランプ固定具）
８ レール
９ ライド固定具
１１ ジョー
１３ ジャッキ
１７ デテール（支持部材）
１７ａ 吸引流路
１７ｂ シール部材
１７ｃ ピン
２０ クイッククランプ（ピン固定具）
２２ クイッククランプ
２２ａ 吸引流路
２３ ピン
２４ クイッククランプ
３１ 第１治具原点
３２ 第２治具原点
３３ 第３治具原点
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ ワーク原点
３５ パレット原点
Ａ 荒加工位置
Ａ１ 第１加工位置
Ａ２ 第２加工位置
Ｂ 最終仕上げ加工位置
Ｂ１ 第３加工位置
Ｐ パレット
Ｗ ワーク
ＷＴ タブ
ＷＰ ピン

図３には、フレキシブルバイス７が示されている。フレキシブルバイス７は、ワークＷの幅方向である矢印ＡＲ１方向にレール８上をスライド可能となっている。スライド方向には、スライド固定具によってフレキシブルバイス７が固定されるようになっている。フレキシブルバイス７の上面には、それぞれが鉛直軸線Ｏ１回りに回転可能とされた３つのジョー１１が設けられている。ジョー１１は、円筒形状とされており、外筒面がワークＷに接触することによってワークＷをクランプするようになっている。また、フレキシブルバイス７の全体が鉛直軸線Ｏ２回りに回転可能となっており、ワークＷの形状に応じてワークＷをクランプできるようになっている。
なお、第２加工位置Ａ２では、第１加工位置Ａ１においてワークＷの表面の荒加工が終わっているので、ワークＷのポケット部の内側から外方に荷重をかけてクランプする内形クランプを採用することもできる。

１ 加工装置
２ 搬送ロボット（搬送機）
３ テーブル
４ サブベース
４ａ 吸引流路
４ａ１ （吸引流路の）コネクタ部
５Ａ 第１治具ベース
５Ｂ 第２治具ベース
５Ｂａ 吸引流路
７ フレキシブルバイス（クランプ固定具）
８ レール
１１ ジョー
１３ ジャッキ
１７ デテール（支持部材）
１７ａ 吸引流路
１７ｂ シール部材
１７ｃ ピン
２０ クイッククランプ（ピン固定具）
２２ クイッククランプ
２２ａ 吸引流路
２３ ピン
２４ クイッククランプ
３１ 第１治具原点
３２ 第２治具原点
３３ 第３治具原点
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ ワーク原点
３５ パレット原点
Ａ 荒加工位置
Ａ１ 第１加工位置
Ａ２ 第２加工位置
Ｂ 最終仕上げ加工位置
Ｂ１ 第３加工位置
Ｐ パレット
Ｗ ワーク
ＷＴ タブ
ＷＰ ピン

Claims (10)

1. ワークに対して荒加工を行う荒加工位置と、
   前記荒加工位置にて加工されたワークを最終仕上げ加工する最終仕上げ加工位置と、
   前記荒加工位置に設けられ、ワークをクランプして固定するクランプ固定具と、
   前記最終仕上げ加工位置に設けられ、ワークをピンによって固定するピン固定具と、
   を備えている加工装置。
2. 前記荒加工位置で加工を行う荒加工用工具と、
   前記最終仕上げ加工位置で加工を行う最終仕上げ加工用工具と、
   前記荒加工用工具及び前記最終仕上げ加工用工具を制御する制御部と、
   を備えている請求項１に記載の加工装置。
3. 前記制御部は、前記荒加工位置における加工時には、ワークを固定する治具に設けられた治具原点を位置基準とし、前記最終仕上げ加工位置における加工時には、ワークに設けられたワーク原点を位置基準とする請求項２に記載の加工装置。
4. 前記ワーク原点は、前記荒加工位置における加工の終了時に設けられる請求項３に記載の加工装置。
5. テーブル上に設置されたサブベースと、
   該サブベース上に着脱可能に固定された治具ベースと、
   を備えている請求項１から４のいずれかに記載の加工装置。
6. 前記最終仕上げ加工位置に設けられ、ワークの対向面に対して面接触して該ワークを支持する支持部材を備えている請求項５に記載の加工装置。
7. 前記支持部材は、前記治具ベースに対して着脱可能に固定される請求項６に記載の加工装置。
8. 前記支持部材には、ワークの前記対向面側に開口する吸引流路が形成され、
   前記吸引流路を介してガスを吸引する吸引手段が設けられている請求項７に記載の加工装置。
9. 前記荒加工位置は、ワークの表面を荒加工する第１加工位置と、該ワークの裏面を荒加工及び仕上げ加工する第２加工位置とを有し、
   前記最終仕上げ加工位置は、前記ワークの表面の仕上げ加工する第３加工位置を有し、
   前記第１加工位置、前記第２加工位置及び前記第３加工位置の間で前記ワークを搬送する搬送手段を備えている請求項１から８のいずれかに記載の加工装置。
10. ワークに対して荒加工を行う荒加工工程と、
    前記荒加工工程にて加工されたワークを最終仕上げ加工する最終仕上げ加工工程と、
    を有し、
    前記荒加工工程では、ワークを固定する治具に設けられた治具原点を位置基準とし、
    前記最終仕上げ加工工程では、ワークに設けられたワーク原点を位置基準とする加工方法。

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