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JPH0429507B2 - - Google Patents
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JPH0429507B2 - - Google Patents

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JPH0429507B2
JPH0429507B2 JP3117185A JP3117185A JPH0429507B2 JP H0429507 B2 JPH0429507 B2 JP H0429507B2 JP 3117185 A JP3117185 A JP 3117185A JP 3117185 A JP3117185 A JP 3117185A JP H0429507 B2 JPH0429507 B2 JP H0429507B2
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workpiece
machining
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  • Drilling And Boring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本説明は、自動生産装置に関し、例えばマシニ
ングセンタにおける段取り作業の改善並びに加工
精度の向上利用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present description relates to automatic production equipment, and can be used, for example, to improve setup work and improve machining accuracy in a machining center.

〔背景技術とその問題点〕[Background technology and its problems]

自動生産装置の代表格として、工具交換機能を
備え、回転工具を用いてワークを切削加工する、
いわゆるマシニングセンタが知られている。
As a typical automatic production device, it is equipped with a tool change function and uses rotating tools to cut the workpiece.
A so-called machining center is known.

従来のマシニングセンタは、ワークの目標仕上
寸法に対し繰返し試切削の後、或る径の工具とそ
の軌跡プログラムとをワークの加工箇所毎に決定
する、いわゆる段取り作業を前提とし、これによ
り決定された各加工箇所に対応する工具をツール
マガジンに収容する一方、各軌跡プログラムを加
工手順に従って順次配列して加工プログラムを作
成し、運転において、一の加工箇所が終了する
と、その加工プログラムによつて、次の加工箇所
に適応した工具および軌跡プログラムに切換えて
次加工箇所へ進み、順次これらを繰返した後、更
に次のワークに対してもこれら一連の手順を繰返
し、自動生産を達成させるものである。
Conventional machining centers are based on the premise of so-called setup work, in which a tool of a certain diameter and its trajectory program are determined for each part of the workpiece to be machined after repeated trial cutting to the target finished dimensions of the workpiece. While storing the tools corresponding to each machining location in a tool magazine, a machining program is created by sequentially arranging each locus program according to the machining procedure, and when one machining location is completed during operation, the machining program The machine switches to the tool and trajectory program suitable for the next machining location, proceeds to the next machining location, repeats these steps in sequence, and then repeats this series of steps for the next workpiece to achieve automatic production. .

一般的に、機械加工における作業工程を区分す
れば、段取り工程と切削工程とに区分することが
できる。マシニングセンタは、その切削工程の改
善とみることができる。つまり、上述の如く、或
る加工対象が特定されれば、それに応じた工具と
軌跡とが自動的に定まる。それは、切削工程の単
なる切換えとみることができ、従って段取り工程
としては、手動機械のそれと本質的に何等変らな
い作業が行なわれていたことになる。
Generally, the work processes in machining can be divided into a setup process and a cutting process. Machining centers can be seen as an improvement to the cutting process. In other words, as described above, once a certain workpiece is specified, a tool and a trajectory corresponding to it are automatically determined. This can be seen as a simple change in the cutting process, and therefore the setup process was essentially no different from that of a manual machine.

例えば、或る穴加工をなう場合、加工目標値に
対応すると思われる一の工具を用いて試切削し、
加工された穴寸法を検査し、その検査結果に基づ
いて工具に手を加えて調整し、再び試切削した後
再検査し、これらを順次繰返して特定径の工具を
決定する。この際、場合によつては、工具の磨耗
や破損等を考慮して同一工具を複数準備する必要
がある。また、外側切削の場合は、その工具決定
作業のほかに、工具とワークとを相対移動させる
ための軌跡プログラムを作成する必要がある。そ
して、このような段取り作業の後、ツールマガジ
ン等に加工箇所毎に各一の工具を収容した後、ワ
ークへの切削加工よつて切削されたワークの寸法
が公差を外れるようになつた時点で各工具毎、ま
たはツールマガジン毎交換していたのである。
For example, when machining a certain hole, make a trial cut using a tool that seems to correspond to the target machining value.
The dimensions of the machined hole are inspected, the tool is adjusted based on the inspection results, trial cutting is performed again, and then re-inspected, and these steps are repeated in order to determine a tool with a specific diameter. At this time, in some cases, it may be necessary to prepare a plurality of identical tools in consideration of tool wear and damage. Further, in the case of outside cutting, in addition to the tool determination work, it is necessary to create a trajectory program for moving the tool and workpiece relative to each other. After such setup work, after storing one tool for each machining location in a tool magazine etc., when the dimensions of the cut workpiece become out of the tolerance due to the cutting process on the workpiece, They had to replace each tool or tool magazine.

しかしながら、このような従来のマシニングセ
ンタにおける段取り作業では、次のような問題が
内在していた。即ち、 上記段取り作業中の工具決定作業に過大な時
間が費やされていた。これは、一旦試切削した
後の検査結果に基づく調整は、ほとんどの場
合、その専門メーカーに戻して行なわれている
からである。また、研磨等を不要にする観点か
ら調整手段を付設したものも提案されている
が、精度上および経済上の問題からほとんど採
用されていない。
However, the following problems are inherent in the setup work in such conventional machining centers. That is, an excessive amount of time was wasted on the tool selection work during the setup work. This is because, in most cases, adjustments based on inspection results after trial cutting are made back to the specialized manufacturer. In addition, from the viewpoint of eliminating the need for polishing, etc., a device equipped with an adjustment means has been proposed, but it has rarely been adopted due to accuracy and economical problems.

上記段取り作業中の工具決定作業は、経験に
よるところが多く、熟練者不足を招き、また人
によってバラツキが生じ精度上好ましくなかっ
た。
The tool selection work during the setup work is largely based on experience, leading to a shortage of skilled workers, and variation among people, which is unfavorable in terms of accuracy.

同一工具準備に多大な費用と時間を必要として
いた。
Preparing the same tool required a great deal of cost and time.

上記段取り作業中、調整後の工具が到着するま
で、そのマシニングセンタをその状態に維持し
ておかなければならず、切削工程の実質的運用
をも妨げた。これは、調整工具到着までに稼働
してしまうと、主に機械構造上の条件が異なっ
てしまうために、その工具調整は無意味となる
場合があったからである。
During the above setup work, the machining center had to be maintained in that state until the adjusted tool arrived, which also hindered the actual operation of the cutting process. This is because if the machine is operated before the adjustment tool arrives, the tool adjustment may become meaningless, mainly because the machine structural conditions will be different.

このような問題のために従来のマシニングセ
ンタは、切削工程については、省力、無人化と
いうはなばなしい効果を得ているものの、その
段取りに多大な技術的、時間的、経済的準備を
必要としていた。
Due to these problems, conventional machining centers have had the remarkable effect of saving labor and making the cutting process unmanned, but the setup required a great deal of technical, time, and economic preparation. .

一方、加工精度の面からみれば、より高精度
加工が要請される今日においては、解決しなけ
ればならない技術的課題が多い。その1つに、
後に加工されるワークほど公差内ではあるもの
の目標値に対して偏差が大きくなることが挙げ
られる。これは、従来のマシニングセンタにお
いては、経験による加工個数と工具摩耗が所定
値に至ったとき、または工具破損が生じたとき
に新な工具に交換するよう形成されていること
に起因する。
On the other hand, in terms of machining accuracy, there are many technical issues that must be solved in today's world where higher precision machining is required. One of them is
One example of this is that the later the workpiece is machined, the larger the deviation from the target value, although it is still within the tolerance. This is because conventional machining centers are designed to replace the tool with a new one when the number of machining pieces and tool wear reach a predetermined value based on experience, or when a tool breaks.

これを解決するためには、比較的生産個数が
少ない間に、新たな工具に交換すればよいとい
う考え方が生ずるが、その段取り作業から明ら
かな通り、同一の工具とする建前から調整時間
が長く、経済的に負担が大きくなるので実用的
でない。
In order to solve this problem, the idea arises that it would be better to replace the tool with a new one while the production quantity is relatively small, but as is clear from the setup work, it takes a long time to make adjustments because the tool is originally the same one. , it is not practical as it would impose a heavy economic burden.

更に、或る数量生産したときにワークを検査
してその工具軌跡を変更すればよいという考え
方も生ずる。しかし、この方法は、その都度軌
跡プログラムを手直ししなければならないの
で、膨大な時間と労力を要し現実性に欠ける。
また、これができたとしても、改変した軌跡プ
ログラムによつて運転してもその誤差が解消さ
れるという保障はない。何故なら、加工精度
は、機械的、電気的要因の総合として定まるか
ら、プログラム上軌跡のみの指令値(例えば、
工具またはワークの送り量および方向)を変え
たからといつて、前回加工のときと同一の特性
で加工されるとは限らないという問題が内在す
るからである。従って、実用性もないというこ
とができる。
Furthermore, a concept has arisen that it is sufficient to inspect the workpiece and change the tool trajectory after producing a certain quantity. However, this method requires a huge amount of time and effort and lacks practicality, as the trajectory program must be modified each time.
Moreover, even if this were possible, there is no guarantee that the error will be eliminated even if the vehicle is driven using a modified trajectory program. This is because machining accuracy is determined as a combination of mechanical and electrical factors.
This is because there is an inherent problem in that even if the feed amount and direction of the tool or workpiece is changed, it does not necessarily mean that the machining will be performed with the same characteristics as the previous machining. Therefore, it can be said that it is not practical.

ところで、加工されたワークを検査するに当
つては、従来のマシニングセンタにタッチ信号
プローブを持込んで測定できるようにしたもの
があるが、これではマシニングセンタ自体の誤
差が測定精度に影響し、高精度測定は到底望め
るものではない。しかも、加工後のワークは、
加工によつて生じた切粉がワークに付着してい
たり、或いは切削熱によつて熱膨張しているた
め、このままでは正確な測定が望めない。その
ため、作業者が測定前に切粉を除去し、かつワ
ークの温度を一定温度まで冷却しなければなら
ないので、作業者の負担が大きい。
By the way, when inspecting processed workpieces, there are conventional machining centers that allow touch signal probes to be brought in and measured, but with this, errors in the machining center itself affect measurement accuracy, making it difficult to achieve high precision. Measurement is not something that can be expected. Moreover, the workpiece after processing is
Accurate measurement cannot be expected in this state because chips generated by machining are attached to the workpiece or are thermally expanded due to cutting heat. Therefore, the worker must remove the chips and cool the workpiece to a certain temperature before measurement, which places a heavy burden on the worker.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

ここに、本発明の目的は、加工後のワーク自体
の状態による誤差を自動的に除去してワークを高
精度に測定し、その測定結果に基づき、生産性お
よび作業性の低下をもたらすことなく加工精度の
向上を図りつつ、同時に段取り作業の改善を図る
一方、全無人化運転をも達成する自動生産装置を
提供することにある。
Here, an object of the present invention is to automatically remove errors caused by the state of the workpiece itself after processing, measure the workpiece with high precision, and, based on the measurement results, to measure the workpiece without reducing productivity and workability. The object of the present invention is to provide an automatic production device that achieves completely unmanned operation while improving processing accuracy and at the same time improving setup work.

〔問題点を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving problems]

このため、本発明は、従来マシニングセンタの
上記問題点が、一加工面に対して一工具を特定し
ていること、その工具が専ら熟練によつて手動調
整されていることに着目し、一の加工箇所に対し
て互いに微差径異なる同種複数の単工具を予め用
意しておき、加工機本体で加工されたワークに付
着した切粉を除去するとともに、ワークの温度を
一定にして三次元測定機まで搬送し、この加工機
本体とは別の三次元測定機でワークの加工箇所を
高精度に測定し、その測定値と目標値(公差内で
あつて理想値)とを比較して定まる加工誤差(マ
シニングセンタの全要因を含む加工誤差)を求
め、この加工誤差を基に次加工するワークに対し
て使用する工具を前記複数単工具中から自動的に
選択し、次のワークの加工を行なうように構成し
たものである。
Therefore, the present invention focuses on the above-mentioned problems of conventional machining centers in that one tool is specified for one machining surface, and that tool is manually adjusted exclusively by skilled workers. Prepare in advance multiple single tools of the same type with slightly different diameters for the machining location, remove chips attached to the workpiece machined by the machine body, and keep the temperature of the workpiece constant for three-dimensional measurement. It is determined by transporting the workpiece to the machine, measuring the machined part of the workpiece with high precision using a three-dimensional measuring machine separate from the main body of the processing machine, and comparing the measured value with the target value (within tolerance and ideal value). The machining error (machining error including all machining center factors) is determined, and based on this machining error, the tool to be used for the next workpiece is automatically selected from among the multiple single tools, and the next workpiece is machined. It is configured to do so.

具体的には、回転工具によつてワークを切削加
工する加工機本体と、ワークの加工箇所毎に対応
する特定工具を収容するツールマガジンと、この
ツールマガジンから一の特定工具を取出して前記
加工機本体に着脱する工具交換手段と、これら加
工機本体等を所定の手順で稼働させるための加工
プログラムを内蔵した制御装置と、を備えた自動
生産装置において、前記加工機本体で加工された
ワークから切粉を排除するための切粉排除装置
と、ワークを所定の温度とするための温度制御装
置と、測定子、この測定子を互いに直交する三軸
方向へ移動可能に支持する移動機構および前記測
定子がワークの測定対象面に関与する毎に各軸方
向の移動変位量を検出するための各軸毎に変位検
出器を含み形成された測定機本体と、この測定機
本体の各変位検出器の出力信号から加工後のワー
クの寸法等測定値を求める測定機能、測定値と予
め設定された加工目標値とを比較して加工誤差を
求める誤差確認機能および加工誤差に基づき前記
ツールマガジン内の特定工具のうちから一の工具
を選択するための工具選択機能を有する演算処理
装置と、前記加工機本体で加工されたワークを前
記切粉排除装置および温度制御装置を介して前記
測定機本体まで順次搬送するための搬送手段と、
を備え、かつ前記ツールマガジンに収容される各
加工箇所毎の特定工具を同種異径寸法の複数の単
工具の組として形成するとともに、前記工具選択
機能に基づき、前記演算処理装置から出力される
工具選択信号で前記ツールマガジンおよび工具交
換手段を作動させ、その特定工具のうちの一の単
工具を前記加工機本体に取付けられている単工具
に換えて加工機本体に取付け、前加工したワーク
の加工誤差に基づき、次加工するワークに対して
使用する単工具を自動交換して次のワークを切削
加工するよう構成にした、ことを特徴とている。
Specifically, it includes a main body of a processing machine that cuts a workpiece using a rotary tool, a tool magazine that stores specific tools corresponding to each part of the workpiece to be machined, and one specific tool that is taken out from this tool magazine and used for the processing. In an automatic production device equipped with a tool changing means that can be attached to and removed from the machine body, and a control device containing a processing program for operating these processing machine bodies according to predetermined procedures, the workpiece machined by the machine body A chip removal device for removing chips from the workpiece, a temperature control device for bringing the workpiece to a predetermined temperature, a measuring point, a moving mechanism that supports the measuring point movably in three axes orthogonal to each other, and A measuring device body including a displacement detector for each axis for detecting the amount of movement displacement in each axis direction each time the measuring head touches the surface to be measured of the workpiece, and each displacement of the measuring device body. A measurement function that calculates measured values such as the dimensions of the workpiece after machining from the output signal of the detector, an error confirmation function that calculates machining errors by comparing the measured values with preset machining target values, and the tool magazine based on the machining errors. an arithmetic processing unit having a tool selection function for selecting one specific tool from among the specific tools; A conveying means for sequentially conveying to the main body,
and forming specific tools for each machining location stored in the tool magazine as a set of a plurality of single tools of the same type and different diameter dimensions, and outputting from the arithmetic processing unit based on the tool selection function. The tool magazine and the tool exchange means are activated by the tool selection signal, and one of the specific tools is replaced with the single tool attached to the processing machine body, and the pre-machined workpiece is attached to the processing machine body. The present invention is characterized in that the single tool used for the next workpiece is automatically replaced based on the machining error, and the next workpiece is machined.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の自動生産装置の一実施例を示
している。同装置は、大きく分類すると、ワーク
Wを加工するマシニングセンタ等の加工部1と、
この加工部1によつて加工されたワークWを搬送
する搬送部2と、この搬送部2によつて搬送され
てきたワークWを計測し、その計測結果を基に前
記加工部1に工具選択指令を与える計測部3とに
分類することができる。
FIG. 1 shows an embodiment of the automatic production apparatus of the present invention. The device can be roughly classified into a processing section 1 such as a machining center that processes a workpiece W;
A transport unit 2 transports the workpiece W processed by the processing unit 1, and a transport unit 2 that measures the workpiece W transported by the transport unit 2, and selects a tool for the processing unit 1 based on the measurement results. It can be classified into a measuring section 3 that gives commands.

また、前記加工部1は、回転工具を用いてワー
クWを切削加工する加工機本体11と、ワークW
の加工箇所毎に対応する特定工具を複数収容した
ツールマガジン12と、このツールマガジン12
から指定された一の特定工具を取出して前記加工
機本体11に着脱する工具交換手段としての工具
交換装置13と、これら加工機本体11、ツール
マガジン12および工具交換装置13を予め設定
された所定の手順で稼働させるための加工プログ
ラムを内蔵した制御装置14とから構成されてい
る。
Further, the processing section 1 includes a processing machine main body 11 that cuts the workpiece W using a rotary tool, and a processing machine main body 11 that cuts the workpiece W using a rotary tool.
A tool magazine 12 that accommodates a plurality of specific tools corresponding to each machining location, and this tool magazine 12
A tool changing device 13 as a tool changing means for taking out one specific tool specified from the processing machine body 11 and attaching and detaching it to the processing machine main body 11, and a tool changing device 13 as a tool changing means for taking out one specific tool designated from The control device 14 has a built-in machining program for operating according to the following procedures.

前記加工機本体11は、例えばワークWを載置
するテーブル15に対して三次元方向、つまり互
いに直交するX,Y,Z軸方向へ移動可能でかつ
Z軸を中心として回転駆動する主軸16を備え、
かつ主軸16が前記制御装置14からの駆動指令
DC(x,y,z)に基づき三次元方向へ移動され
るようになっている。主軸16の三次元方向への
移動位置は、それぞれ図示しない位置検出器(例
えば、インダクトシンやレゾルバ等)により検出
された後、位置データP(x,y,z)として前
記制御装置14へフイードバツクされている。
The processing machine main body 11 has a main shaft 16 that is movable in a three-dimensional direction, that is, in X, Y, and Z axes orthogonal to each other, with respect to a table 15 on which a workpiece W is placed, and that is rotatably driven around the Z axis. Prepare,
and the main shaft 16 receives a drive command from the control device 14.
It is designed to be moved in three-dimensional directions based on DC (x, y, z). The movement position of the main shaft 16 in the three-dimensional direction is detected by a position detector (not shown) (for example, an inductosin, a resolver, etc.), and then sent to the control device 14 as position data P (x, y, z). Feedback is being provided.

また、前記ツールマガジン12は、第2図に示
す如く、図示しない複数のスプロケツトに掛廻さ
れた無端状のチエーン20と、このチエーン20
の一定間隔位置に順次連結された複数の工具ポツ
ト21と、前記制御装置14および計測部3から
の工具選択指令によつて前記チエーン20を駆動
させ指定されたいずれかの工具ポツト21を工具
交換位置TCP(工具交換装置13と対向する位
置)へ位置決めする割出装置22とを含む。前記
各工具ポツト21には、予め、ワークWの加工箇
所毎に対応する特定工具23A,B,C…が図示
しない工具ホルダーを介してそれぞれ着脱自在に
保持されている。各特定工具23A,B,C…
は、その特定工具が対応するワークWの加工箇所
の公差内で互いに微少寸法だけ径が異なる同種複
数の単工具の組として構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the tool magazine 12 includes an endless chain 20 that is wound around a plurality of sprockets (not shown), and this chain 20.
A plurality of tool pots 21 are successively connected at regular interval positions, and the chain 20 is driven by a tool selection command from the control device 14 and the measuring section 3, and one of the designated tool pots 21 is replaced with a tool. It includes an indexing device 22 for positioning to position TCP (a position facing the tool changer 13). In each of the tool pots 21, specific tools 23A, B, C, . Each specific tool 23A, B, C...
is constituted as a set of a plurality of single tools of the same kind whose diameters differ from each other by a minute dimension within the tolerance of the machining location of the workpiece W to which the specific tool corresponds.

例えば、第7図に示すワークWの加工に当つ
て、穴H(目標値20、公差0.1)を特定工具2
3Aによりリーマ通し加工し、輪郭S(L1=150
mm,公差0.1、L2=100mm,公差−0.1)を特定
工具23Bにより加工する場合、特定工具23A
は公差中間寸法(20.05)を中心に1/100mmず
つ径が異なる4本(工具径20.04,20.05,
20.06,20.07)のリーマ23A1〜23A4から
構成され、また特定工具23Bは1/100mmずつ
径が異なる5本(工具径d=20.00,20.01,
20.02,20.03,20.04)のエンドミル23B1
23B5から構成されている。更に、他の特定工具
23C,23Dについても微少寸法だけ径が異なる同
種複数の単工具(例えば、6本のドリル23C1
23C6や4本のタツプ23D1〜23D4等)からそれぞ
れ構成されている。ここで、一の特定工具23A,
B,C…を構成する単工具群はチエーン20に連
続的に連結された所定範囲内の工具ポツト21内
に順番に収容されている。
For example, when machining workpiece W shown in Fig. 7, hole H (target value 20, tolerance 0.1) is
Reamed with 3A, contour S (L 1 = 150
mm, tolerance 0.1, L 2 = 100 mm, tolerance -0.1) with the specific tool 23B, the specific tool 23A
are four tools (tool diameter 20.04, 20.05,
20.06, 20.07) reamers 23A 1 to 23A 4 , and the specific tools 23B are five pieces with different diameters of 1/100 mm (tool diameter d = 20.00, 20.01,
20.02, 20.03, 20.04) end mill 23B 1 ~
Consists of 23B 5 . Additionally, other specific tools
For 23C and 23D, multiple single tools of the same type differing in diameter only by minute dimensions (for example, 6 drills 23C 1 ~
23C 6 and four taps 23D 1 to 23D 4 , etc.). Here, the first specific tool 23A,
The single tool groups constituting B, C, . . . are housed in order in tool pots 21 within a predetermined range that are continuously connected to the chain 20.

また、前記工具交換装置13は、第2図および
第3図に示す如く、ガイドレール31に沿つて前
記主軸16のX軸方向と同方向へ移動自在に設け
られた駆動装置32と、この駆動装置32に主軸
16のZ軸方向と同方向へ昇降可能にかつZ軸を
中心として旋回可能に設けられた旋回軸33と、
この旋回軸33の下端に連結されたアーム34と
から構成されている。アーム34の両端には、ツ
ールマガジン12に収容された単工具および主軸
16に取付けられた単工具にそれぞれ係合する保
持爪35が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the tool changer 13 includes a drive device 32 provided movably along a guide rail 31 in the same direction as the X-axis direction of the main shaft 16, and a drive device 32 that drives the main shaft 16. A turning shaft 33 provided on the device 32 so as to be able to move up and down in the same direction as the Z-axis direction of the main shaft 16 and to be able to turn around the Z-axis;
The arm 34 is connected to the lower end of the pivot shaft 33. Holding claws 35 are formed at both ends of the arm 34 to engage with a single tool housed in the tool magazine 12 and a single tool attached to the main shaft 16, respectively.

これにより、工具交換装置13は、制御装置1
4からの工具選択指令に基づき、駆動装置32が
ツールマガジン12側へ移動し、そのツールマガ
ジン12側の保持爪35に工具交換位置TCPに
ある工具を保持し、続いて駆動装置32が主軸1
6側へ移動し、その主軸16側の保持爪35に主
軸16に取付けられている工具を保持し、この後
旋回軸33の下降および旋回によりアーム34が
180度反転した後、ツールマガジン12から取出
した工具を主軸16へ保持させる。このようにし
て、工具交換装置13の作動により、主軸16の
単工具とツールマガジン12の単工具とが互いに
交換される。
As a result, the tool changer 13 controls the control device 1.
Based on the tool selection command from 4, the drive device 32 moves to the tool magazine 12 side, holds the tool at the tool change position TCP in the holding claw 35 on the tool magazine 12 side, and then the drive device 32 moves to the tool magazine 12 side.
6 side, the tool attached to the main shaft 16 is held by the holding claw 35 on the main shaft 16 side, and then the arm 34 is lowered and rotated by the rotation shaft 33.
After being reversed 180 degrees, the tool taken out from the tool magazine 12 is held on the spindle 16. In this way, the single tool on the spindle 16 and the single tool on the tool magazine 12 are exchanged with each other by the operation of the tool exchanger 13.

また、前記制御装置14には、前記加工機本体
11等を所定の手順で稼働させるための加工プロ
グラムのほかに、前記ツールマガジン12に収容
された特定工具23A,B,C…を構成する各単工
具毎にその工具に関する情報、例えば工具番号、
工具名、呼び径、材質、工具長等を記憶する工具
フアイルリストが設けられているとともに、それ
ぞれの単工具がどの工具ポツト21に収容されて
いるかを記憶する工具番地リストが設けられてい
る。
In addition, the control device 14 stores a machining program for operating the machining machine main body 11 etc. according to a predetermined procedure, as well as various programs constituting the specific tools 23A, B, C... housed in the tool magazine 12. Information about the tool for each single tool, such as tool number,
A tool file list is provided that stores the tool name, nominal diameter, material, tool length, etc., and a tool address list is provided that stores which tool pot 21 each single tool is housed in.

次に、前記搬送部2は、前記加工部1で加工さ
れたワークWを前記計測部3まで搬送するもの
で、例えば搬送手段としての搬送ロボツト41に
より構成されている。ロボツト41によつてワー
クWが加工部1から計測部3まで搬送される途中
には、ワークWに付着した切粉等の付着物を取除
く切粉排除装置42と、切削加工によつて高温に
なつたワークWを一定温度つまり常温まで冷却す
る温度制御装置43とがそれぞれ設けられてい
る。前記切粉排除装置42は、前記ワークWが通
る通路に沿つて例えばアーチ状の囲いを設けたも
ので、その囲いから恒温風水供給装置44によつ
て得られる一定温度の恒温風をワークWへ向つて
吹付け、これによりワークWに付着している切粉
等を除去する。また、前記温度制御装置43は、
前記切粉排除装置42を通過したワークWの搬送
通路に沿つて前記恒温風水供給装置44によつて
得られる一定温度の恒温水を満たした水槽を設置
し、この水槽内にワークWを浸しながら搬送し、
これによりワークWの温度を一定温度(例えば、
20℃)にさせる。
Next, the transport section 2 transports the workpiece W processed in the processing section 1 to the measurement section 3, and is constituted by, for example, a transport robot 41 as a transport means. While the workpiece W is being transported from the processing section 1 to the measurement section 3 by the robot 41, there is a chip removal device 42 that removes deposits such as chips adhering to the workpiece W, and a chip removing device 42 that removes deposits such as chips attached to the workpiece W, and A temperature control device 43 is provided for cooling the aged workpiece W to a constant temperature, that is, room temperature. The chip removal device 42 is provided with, for example, an arch-shaped enclosure along the path through which the workpiece W passes, and supplies constant temperature air to the workpiece W from the enclosure by a constant-temperature air-fluid supply device 44. This removes chips and the like adhering to the workpiece W. Further, the temperature control device 43 includes:
A water tank filled with constant-temperature water obtained by the constant-temperature air flow supply device 44 is installed along the conveyance path of the workpiece W that has passed through the chip removal device 42, and while the workpiece W is immersed in this water tank, transport,
This keeps the temperature of the workpiece W at a constant temperature (for example,
20℃).

前記恒温風水供給装置44は、第4図に示す如
く、圧縮空気を前記切粉排除装置42へ供給する
送風管45の途中に膨出部46が形成され、この
膨出部46内に、圧水温度コントローラ47によ
つて一定温度(20℃)に昇温された恒温水を前記
温度制御装置43へ供給する送水管48の途中が
蛇腹状に屈曲されて収納されている。送水管48
の屈曲部には、多数の放熱フイン49が取付けら
れている。また、前記圧水温度コントローラ47
には、一端が送水管48の膨出部46より下流側
に接続された帰環路50の他端が接続されている
とともに、その帰環路50の一端が接続された送
水管48のやや上流側の水温を検出する水温セン
サ51からの信号が与えられている。これによ
り、圧水温度コントローラ47は、水温センサ5
1で検出された送水管48の出水温度に応じて、
送水管48を流れる水温が例えば20℃を維持する
ように温度調整を行う。従って、膨出部46内へ
供給された圧縮空気も、送水管48を流れる温水
からの放熱によつて一定温度に保たれる。
As shown in FIG. 4, the constant-temperature feng-shui supply device 44 has a bulge 46 formed in the middle of a blow pipe 45 that supplies compressed air to the chip removal device 42. A water supply pipe 48 that supplies constant-temperature water heated to a constant temperature (20° C.) by a water temperature controller 47 to the temperature control device 43 is housed with a middle portion bent into a bellows shape. Water pipe 48
A large number of heat dissipation fins 49 are attached to the bent portions. In addition, the pressure water temperature controller 47
The other end of a return path 50, one end of which is connected to the downstream side of the bulging portion 46 of the water pipe 48, is connected to the other end of the return path 50, and the other end of the return path 50 is connected to a portion of the water pipe 48, to which one end of the return path 50 is connected A signal from a water temperature sensor 51 that detects the water temperature on the upstream side is given. This causes the pressure water temperature controller 47 to control the water temperature sensor 5.
Depending on the temperature of the water coming out of the water pipe 48 detected in step 1,
The temperature is adjusted so that the temperature of the water flowing through the water pipe 48 is maintained at, for example, 20°C. Therefore, the compressed air supplied into the bulging portion 46 is also kept at a constant temperature by heat radiation from the hot water flowing through the water pipe 48.

次に、前記計測部3は、搬送部2によつて搬送
されてきたワークWを測定する測定機本体として
の三次元測定機61と、この三次元測定機61で
測定された測定データから寸法等を算出するとと
もに、その寸法の加工目標値に対する加工誤差を
基に前記加工部1のツールマガジン12へ工具選
択指令を出力する演算処理装置62と、この演算
処理装置62で求められた寸法等の測定値を表示
するとともに記憶する表示記憶装置63とを含
む。
Next, the measuring section 3 uses a three-dimensional measuring machine 61 as a measuring machine main body for measuring the workpiece W transported by the transporting section 2, and a dimension from the measurement data measured by this three-dimensional measuring machine 61. etc., and outputs a tool selection command to the tool magazine 12 of the processing section 1 based on the machining error with respect to the machining target value of the dimension, and the dimension etc. determined by the arithmetic processing device 62. and a display storage device 63 that displays and stores the measured values of.

前記三次元測定機61は、第5図に示す如く、
ワークWを載置する定盤71の両側に案内レール
72を介して支柱73が前記定盤71に対して前
後方向(Y軸方向)へ、この両支柱73間の上部
に2本のスライダ案内レール74を介してスライ
ダ75が前記定盤71に対して左右方向(X軸方
向)へ、このスライダ75に下端に測定子として
のタツチ信号プローブ76を有するスピンドル7
7が前記定盤71に対して上下方向(Z軸方向)
へ、それぞれ移動自在に設けられている。
The three-dimensional measuring machine 61, as shown in FIG.
A column 73 is provided on both sides of the surface plate 71 on which the workpiece W is placed via guide rails 72 in the front-rear direction (Y-axis direction) with respect to the surface plate 71, and two slider guides are provided at the upper part between the two columns 73. A slider 75 moves in the left-right direction (X-axis direction) with respect to the surface plate 71 via a rail 74, and a spindle 7 has a touch signal probe 76 as a measuring element at the lower end of the slider 75.
7 in the vertical direction (Z-axis direction) with respect to the surface plate 71
They are each movable.

これにより、支柱73、スライダ75およびス
ピンドル77からなる移動機構78を介して、タ
ツチ信号プローブ76を三次元方向へ移動させる
と、タツチ信号プローブ76のX軸方向の位置は
スライダ案内レール74とスライダ75との間に
設けられたX軸変位検出器81(第6図参照)に
より、またY軸方向の位置は案内レール72と支
柱73との間に設けられたY軸変位検出器82
(第6図参照)により、更にZ軸方向の位置はス
ライダ75とスピンドル77との間に設けられた
Z軸変位検出器83(第6図参照)により、それ
ぞれ検出された後、前記演算処理装置62へ与え
られる。
As a result, when the touch signal probe 76 is moved in the three-dimensional direction via the moving mechanism 78 consisting of the support 73, the slider 75, and the spindle 77, the position of the touch signal probe 76 in the X-axis direction is adjusted between the slider guide rail 74 and the slider. The position in the Y-axis direction is determined by the X-axis displacement detector 81 (see FIG. 6) provided between the guide rail 72 and the support column 73.
(see Fig. 6), and the position in the Z-axis direction is further detected by the Z-axis displacement detector 83 (see Fig. 6) provided between the slider 75 and the spindle 77, and then the arithmetic processing is performed. to device 62.

演算処理装置62には、第6図に示す如く、前
記タツチ信号プローブ76がワークWへの当接に
よつてオンしたとき、前記X,Y,Z軸変位検出
器81,82,83で測定されたデータを演算処
理する。測定データ処理回路91で演算処理され
たデータは、前記表示記憶装置63に記憶されか
つデジタル表示される一方、誤差判別回路92へ
与えられる。
As shown in FIG. 6, the arithmetic processing unit 62 has an input signal that is measured by the X, Y, and Z axis displacement detectors 81, 82, and 83 when the touch signal probe 76 is turned on due to contact with the workpiece W. Process the data. The data processed by the measurement data processing circuit 91 is stored in the display storage device 63 and digitally displayed, while being supplied to the error discrimination circuit 92.

誤差判別回路92は、前記測定データ処理回路
91で求められたデータと基準値記憶回路93に
予め記憶された加工目標値とを比較し、その加工
誤差を工具選択回路94へ与える。前記基準値記
憶回路93には、ワークWの加工箇所毎に加工目
標値が予め設定されている。例えば、第7図に示
すワークWの加工では、穴Hの加工目標値20.05
mm、輪郭Sの加工目標値L1=150.05mm,L2
99.95mmが予め設定されている。
The error determination circuit 92 compares the data obtained by the measurement data processing circuit 91 with the machining target value stored in advance in the reference value storage circuit 93, and provides the machining error to the tool selection circuit 94. In the reference value storage circuit 93, machining target values are preset for each machining location of the workpiece W. For example, when machining workpiece W shown in Fig. 7, the machining target value for hole H is 20.05.
mm, machining target value of contour S L 1 = 150.05 mm, L 2 =
99.95mm is preset.

また、前記工具選択回路94には、前記ツール
マガジン12に収容された各工具の工具番号に対
応して、その工具径の加工目標値からの偏差が予
め記憶されている。工具選択回路94は、前記誤
差判別回路92から与えられる加工誤差に基づ
き、この加工誤差を打消す工具番号を選択し、こ
れを出力回路95を介して前記ツールマガジン1
2へフイードバツクする。これにより、ツールマ
ガジン12は、次のワークWの加工にあたつて、
予め制御装置14からの指令によつていずれかの
特定工具が工具交換位置TCPへ位置決めされた
状態において、その特定工具のうち工具選択回路
94で選択された工具番号の単工具が工具交換位
置TCPへくるように位置決めする。その結果、
工具交換位置TCPへ位置決めされた単工具が次
のワークWの加工に用いられる。
Further, the tool selection circuit 94 stores in advance the deviation of the tool diameter from the machining target value corresponding to the tool number of each tool stored in the tool magazine 12. The tool selection circuit 94 selects a tool number that cancels out the machining error based on the machining error given from the error discrimination circuit 92, and outputs the tool number to the tool magazine 1 via the output circuit 95.
Feedback to 2. This allows the tool magazine 12 to process the next workpiece W.
In a state where any specific tool is positioned in advance at the tool change position TCP according to a command from the control device 14, the single tool with the tool number selected by the tool selection circuit 94 among the specific tools is positioned at the tool change position TCP. Position it so that it will come out. the result,
The single tool positioned at the tool change position TCP is used for machining the next workpiece W.

次に、本実施例の作用を説明する。まず、ワー
クWを加工部1の加工機本体11のテーブル15
上にセツトした後、制御装置14をスタートさせ
ると、制御装置14に予め記憶された加工プログ
ラムに従つて、加工機本体11の主軸16、ツー
ルマガジン12および工具交換装置13が駆動さ
れる。例えば、ワークWの穴Hのリーマ通し加工
では、まずツールマガジン12の回動により穴H
の加工箇所に対応する特定工具23Aのうちから
一の単工具、例えばリーマ23A2が工具交換位置
TCPへ位置決めされ、続いてその単工具23A2
工具交換装置13によつて主軸16に取付けられ
た後、主軸16の移動によりワークWへの加工が
行われる。加工終了後、ツールマガジン12の回
動により次の加工箇所、つまり輪郭Sに対応する
特定工具23Bのうちから一の単工具、例えばエン
ドミル23B3が工具交換位置TCPに位置決めされ、
続いてその単工具23B3が工具交換装置13によ
つて主軸16に取付けられた後、主軸16の移動
によりワークWへの加工が行われる。このように
して、制御装置14に予め設定された加工プログ
ラムに基づき、ワークWに複数工程の加工が自動
的に行われる。
Next, the operation of this embodiment will be explained. First, the workpiece W is placed on the table 15 of the processing machine main body 11 in the processing section 1.
When the control device 14 is started after the above setting, the main shaft 16 of the processing machine main body 11, the tool magazine 12, and the tool changer 13 are driven according to a machining program stored in the control device 14 in advance. For example, when reaming a hole H in a workpiece W, first the tool magazine 12 rotates to ream the hole H.
One of the specific tools 23A corresponding to the machining location, for example, the reamer 23A 2 , is at the tool exchange position.
After being positioned to the TCP and then the single tool 23A 2 is attached to the spindle 16 by the tool changer 13, the workpiece W is processed by movement of the spindle 16. After the machining is completed, the rotation of the tool magazine 12 positions one single tool from among the specific tools 23B corresponding to the next machining location, that is, the contour S, for example, the end mill 23B 3 , to the tool exchange position TCP,
Subsequently, the single tool 23B3 is attached to the main spindle 16 by the tool changer 13, and then the workpiece W is processed by movement of the main spindle 16. In this way, multiple steps of machining are automatically performed on the workpiece W based on the machining program preset in the control device 14.

加工機本体11で加工されたワークWは、搬送
部2によつて搬送される途中において、まず切粉
排除装置42によつてワークWに付着している切
粉が除去され、続いて温度制御装置43によつて
ワークWの温度が一定、例えば20℃に保たれた
後、計測部3まで搬送される。
While the work W processed by the processing machine main body 11 is being transported by the transport section 2, the chips adhering to the work W are first removed by the chip removal device 42, and then the chips are removed by the temperature control device. After the temperature of the workpiece W is kept constant, for example, 20° C., by the device 43, the workpiece W is transported to the measuring section 3.

計測部3へ搬送されてきたワークWは、三次元
測定機61によつて加工箇所の寸法が測定され
る。これには、ワークWを定盤71へセツトした
後、タツチ信号プローブ76を移動機構78を介
して三次元方向へ移動させ、ワークWの加工箇所
へ順次当接させる。すると、タツチ信号プローブ
76がワークWへの当接によつてオンしたとき、
X,Y,Z軸変位検出器81,82,83のデー
タが演算処理装置62の測定データ処理回路91
へ取込まれる。
The workpiece W transported to the measuring section 3 has its dimensions measured at a processing location by a three-dimensional measuring machine 61 . To do this, after setting the workpiece W on the surface plate 71, the touch signal probe 76 is moved in a three-dimensional direction via the moving mechanism 78, and brought into contact with the processing locations of the workpiece W in sequence. Then, when the touch signal probe 76 is turned on due to contact with the workpiece W,
The data of the X, Y, and Z axis displacement detectors 81, 82, and 83 are sent to the measurement data processing circuit 91 of the arithmetic processing unit 62.
be taken into.

測定データ処理回路91は、これらのデータか
ら加工箇所の寸法を求め、これを表示記憶装置6
3に記憶させかつデジタル表示させる一方、誤差
判別回路92へ与える。誤差判別回路92は、測
定データ処理回路91から与えられたデータと基
準値記憶回路93に予め設定されている各加工箇
所毎の加工目標値とを比較し、その加工誤差を求
め、これを工具選択回路94へ与える。工具選択
回路94は、誤差判別回路92から与えられる加
工誤差を軽減する工具番号を選択し、これを出力
回路95を介してツールマガジン12へ与える。
The measurement data processing circuit 91 determines the dimensions of the processed area from these data, and displays this on the display storage device 6.
3 is stored and digitally displayed, while being supplied to the error discrimination circuit 92. The error determination circuit 92 compares the data given from the measured data processing circuit 91 with the machining target value for each machining location preset in the reference value storage circuit 93, calculates the machining error, and calculates the machining error. It is applied to the selection circuit 94. The tool selection circuit 94 selects a tool number that reduces the machining error given by the error determination circuit 92 and supplies it to the tool magazine 12 via the output circuit 95.

例えば、ワークWの穴Hの加工に特定工具23
Aのリーマ23A2を用いて加工したときの実測値
が加工目標値より直径で0.01mm小さかつたとする
と、工具選択回路94では、その加工誤差が或る
基準値(例えば、各単工具間の寸法差)より越え
ているかを判断し、それが越えているとき加工目
標値より直径が0.01mm大きい径のリーマ23A3を選
択し、その工具番号をツールマガジン12へ与え
る。これにより、次のワークWの穴Hの加工に当
つて、まず制御装置14からの指令によりツール
マガジン12のリーマ23A2が工具交換位置TCP
へ位置決めされた後、工具選択回路94からの工
具選択指令によりリーマ23A3が工具交換位置
TCPへ位置決めされる。この後、工具交換位置
TCPへ位置決めされたリーマ23A3は工具交換装
置13を介して主軸16へ取付けられ、次の加工
に使用される。このようにして、前に加工された
ワークWの加工目標値に対する加工誤差に基づ
き、その加工誤差を軽減する単工具が次のワーク
Wの加工に用いられる。
For example, the specific tool 23 is used for machining a hole H in a workpiece W.
Assuming that the actual measured value when machining using the A reamer 23A 2 is 0.01 mm smaller in diameter than the machining target value, the tool selection circuit 94 determines that the machining error is set to a certain reference value (for example, between each single tool). If it exceeds the machining target value, select the reamer 23A3 whose diameter is 0.01 mm larger than the machining target value, and give its tool number to the tool magazine 12. As a result, when machining the hole H of the next workpiece W, the reamer 23A 2 of the tool magazine 12 is first moved to the tool change position TCP by a command from the control device 14.
After the reamer 23A3 is positioned at the tool change position, a tool selection command from the tool selection circuit 94 moves the reamer 23A3 to the tool exchange position.
Positioned to TCP. After this, the tool change position
The reamer 23A3 positioned at the TCP is attached to the spindle 16 via the tool changer 13 and used for the next machining. In this way, based on the machining error with respect to the machining target value of the previously machined workpiece W, a single tool that reduces the machining error is used for machining the next workpiece W.

従つて、本実施例によれば、前に加工したワー
クWの寸法を測定し、この寸法と当該加工箇所の
加工目標値とを比較し、その加工誤差を軽減する
径の単工具を次のワークWの当該加工箇所の加工
に当つて選択するようにしたので、制御装置14
に記憶された加工プログラムを変更することな
く、目標値に近い加工を行うことができる。その
ため、加工プログラムの変更に伴なう時間や労力
が不要な上、複雑多種な要因で定まるマシニング
センタの機械的、電気的特性に変動を与えず、連
続運転ができるので、加工誤差を解消して加工順
序にかかわらず寸法のばらつきが小さい高品質な
製品を加工することができる。
Therefore, according to this embodiment, the dimensions of the previously machined workpiece W are measured, the dimensions are compared with the machining target value of the relevant machining location, and the single tool with the diameter that reduces the machining error is selected as follows. Since the selection is made when machining the relevant machining location of the workpiece W, the control device 14
It is possible to perform machining close to target values without changing the machining program stored in the machine. This eliminates the need for time and effort associated with changing machining programs, and allows continuous operation without causing fluctuations in the mechanical and electrical characteristics of the machining center, which are determined by a variety of complex factors, eliminating machining errors. It is possible to process high-quality products with small dimensional variations regardless of the processing order.

このことは、工具の摩耗量を考慮して加工時の
補正を行う手間も省ける利点がある。
This has the advantage of saving the effort of making corrections during machining in consideration of the amount of tool wear.

また、段取り作業においても、従来のように同
一径の工具を多数揃えておく必要がなく、かつ熟
練を伴なう試切削の繰返し作業が不要であるの
で、段取り作業が迅速かつ容易な上、経済的であ
る。従つて、従来マシニングセンタの使用に際
し、煩わしくかつ非能率的であつた上記〜の
問題を全て解決できる。しかも、同一径工具を揃
える必要がないことは、加工によつて各工具が摩
耗しても、他の加工箇所に転用することができる
利点がある。
In addition, during setup work, there is no need to prepare a large number of tools with the same diameter as in the past, and there is no need for repeated trial cutting work that requires skill, so setup work is quick and easy. Economical. Therefore, all of the above-mentioned problems, which were troublesome and inefficient when using conventional machining centers, can be solved. Moreover, the fact that there is no need to use tools of the same diameter has the advantage that even if each tool wears out during machining, it can be used for other machining locations.

また、計測部3からの測定結果を加工部1へフ
イードバツクする結果、完全な無人化運転も可能
である。しかも、フイードバツク信号としては、
演算処理装置62で選択された工具番号であるか
ら、信号の伝送および処理も容易な上、それらの
機器も極めて簡易に構成できる利点がある。
Furthermore, as a result of feeding back the measurement results from the measuring section 3 to the processing section 1, completely unmanned operation is also possible. Moreover, as a feedback signal,
Since the tool number is selected by the arithmetic processing unit 62, it is easy to transmit and process signals, and there is an advantage that the equipment can be configured extremely simply.

また、加工部1で加工されたワークWを搬送手
段41によつて計測部3まで搬送させるようにし
たので、計測部3を自動型すれば、全工程を無人
化運転することができる。しかも、搬送途中に、
切粉排除装置42および温度制御装置43を設け
たので、計測部3で測定されるワークWは切粉等
の付着がなく、かつ温度が一定であるので、高精
度な測定が期待できる。
Further, since the work W processed in the processing section 1 is transported to the measurement section 3 by the transport means 41, if the measurement section 3 is automated, the entire process can be operated unmanned. Moreover, during transportation,
Since the chip removal device 42 and the temperature control device 43 are provided, the workpiece W measured by the measurement unit 3 is free of chips and the like and has a constant temperature, so highly accurate measurement can be expected.

また、ワークWを三次元測定機61によつた測
定するようにしたので、ワークWの加工箇所の寸
法等を高精度に測定することができる。しかも、
加工系と測定系とを別としたので、例えば加工系
内に測定機能をもたせたものに比べ、加工系の誤
差に影響されずより高精度測定ができる。従つ
て、工具番号を制御装置14へフイードバツクす
るにあたつても、工具の選択が正確かつ的確に行
うことができる。
Further, since the workpiece W is measured by the three-dimensional measuring machine 61, the dimensions of the processed portion of the workpiece W can be measured with high precision. Moreover,
Since the processing system and measurement system are separate, it is possible to perform more accurate measurements without being affected by errors in the processing system, compared to, for example, a system in which the measurement function is provided within the processing system. Therefore, even when feeding back the tool number to the control device 14, the selection of the tool can be performed accurately and precisely.

なお、本実施例では、加工部1をマシニングセ
ンタとして説明したが、複数の工具を加工機本体
の主軸に対して自動的に交換できる機能を備え、
かつ主軸の移動軌跡を自動的に制御できる工作機
械であればいずれでもよい。また、加工機本体1
1としては、主軸16が三次元方向のほかに、Y
軸を支点として上下方向へ変位できるように構成
してもよい。更に、ツールマガジン12に単工具
を各特定工具毎に連続的に格納するようにした
が、例えばツールマガジン12のチエーン20に
複数の単工具を格納できる円盤を回転可能に取付
け、この円盤に同種の単工具をそれぞれ格納し、
制御装置14からの指令により指定された特定工
具群の円盤を工具交換位置へ位置決めし、更に演
算処理装置からの指令により円盤の角度を割り出
すようにしてもよい。
In this embodiment, the processing section 1 has been described as a machining center, but it is equipped with a function to automatically exchange a plurality of tools with respect to the main shaft of the processing machine main body.
Any machine tool may be used as long as it can automatically control the movement locus of the main spindle. In addition, the processing machine main body 1
1, the main axis 16 is not only in the three-dimensional direction but also in the Y direction.
It may be constructed so that it can be displaced in the vertical direction using the shaft as a fulcrum. Furthermore, although single tools are continuously stored in the tool magazine 12 for each specific tool, for example, a disk capable of storing a plurality of single tools is rotatably attached to the chain 20 of the tool magazine 12, and the same type of tools are stored on this disk. Each single tool is stored,
The disks of a specified tool group may be positioned at the tool exchange position by a command from the control device 14, and the angle of the disks may be determined by a command from the arithmetic processing device.

また、加工部1で加工されたワークWを計測部
3へ搬送する手段としては、自動的に行うもの以
外、人が操作して行うクレーン等によつて搬送す
るようにしてもよい。この場合、そのクレーンの
移動軌跡の途中に切粉排除装置42および温度制
御装置43を設け、これらの位置においてワーク
Wを一時的に停止させるようにすれば、これらの
切粉排除装置42および温度制御装置43の機能
を阻害させることがない。
In addition, the means for transporting the workpiece W processed in the processing section 1 to the measuring section 3 may not be carried out automatically, but may be carried by a crane or the like operated by a person. In this case, if the chip removal device 42 and the temperature control device 43 are installed in the middle of the movement trajectory of the crane and the workpiece W is temporarily stopped at these positions, the chip removal device 42 and the temperature control device 43 can be installed. The functions of the control device 43 are not obstructed.

また、測定機本体としては、上記実施例で述べ
た手動式の三次元測定機のほかに、例えば予め設
定された軌跡プログラムに従つてタツチ信号プロ
ーブ76を自動的に移動させる自動式の三次元測
定機でもよい。更に、支柱73を固定する代り
に、定盤71をY軸方向へ移動自在とし、この定
盤71上の一部に予めワークWの各加工箇所に適
合する複数のタツチ信号プローブを着脱自在にセ
ツトしておき、スピンドル77のZ軸方向への移
動、スライダ75のX軸方向への移動および定盤
71のY軸方向への移動を自動的に制御しなが
ら、複数のタツチ信号プローブの中からワークW
の測定箇所に適したプローブを選択してスピンド
ル77に自動的に取付けるように構成した三次元
測定機を利用すれば、あらゆる加工箇所の測定を
全て自動的に行なうことができる。
In addition to the manual three-dimensional measuring machine described in the above embodiment, the measuring machine itself may be an automatic three-dimensional measuring machine that automatically moves the touch signal probe 76 according to a preset trajectory program. A measuring device may also be used. Furthermore, instead of fixing the support column 73, the surface plate 71 is made movable in the Y-axis direction, and a plurality of touch signal probes suitable for each processing location of the workpiece W can be attached and detached in advance to a part of the surface plate 71. While automatically controlling the movement of the spindle 77 in the Z-axis direction, the slider 75 in the X-axis direction, and the surface plate 71 in the Y-axis direction, Kara work W
By using a three-dimensional measuring machine configured to select a probe suitable for the measurement location and automatically attach it to the spindle 77, it is possible to automatically measure all the processing locations.

また、測定値と加工目標値とから求められた加
工誤差に基づき、単工具を選択するに当つて、上
記実施例で述べたように加工誤差を軽減する径の
単工具を選択する場合に限らず、例えば単工具群
の使用する順番予め決めておき、加工誤差が一定
範囲を越えたとき、その決められた順番に従つて
単工具の選択するようにしてもよい。
In addition, when selecting a single tool based on the machining error obtained from the measured value and the machining target value, it is limited to selecting a single tool with a diameter that reduces the machining error as described in the above example. First, for example, the order in which the single tools are used may be determined in advance, and when the machining error exceeds a certain range, the single tools may be selected in accordance with the determined order.

また、上記実施例では、工具選択回路94から
の工具選択指令によりツールマガジン12を駆動
させるようにしたが、工具選択回路94からの工
具選択指令を制御装置14へ与え、この制御装置
14からの指令によりツールマガジン12を駆動
させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the tool magazine 12 is driven by the tool selection command from the tool selection circuit 94, but the tool selection command from the tool selection circuit 94 is given to the control device 14, and the tool selection command from the control device 14 is driven. The tool magazine 12 may be driven by a command.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り、本発明によれば、加工後のワーク
自体の状態による誤差を自動的に除去してワーク
を高精度に測定し、この測定値と目標値とから求
められる加工誤差を基に単工具を選択するので、
生産性および作業性を低下させることなく高精度
な加工ができ、同時に段取り作業を最善できる
上、全無人化運転をも達成できる自動生産装置を
提供することができる。
As described above, according to the present invention, errors caused by the state of the workpiece itself after machining are automatically removed, the workpiece is measured with high precision, and the machining error calculated from the measured value and the target value is simply calculated. Since the tool is selected,
It is possible to provide an automatic production device that can perform highly accurate processing without reducing productivity and workability, can optimize setup work, and can also achieve completely unmanned operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明の自動生産装置の一実施例を示すも
ので、第1図は全体構成を示すブロツク図、第2
図はツールマガジンの概要を示す平面図、第3図
は工具交換装置と制御装置との関係を示す図、第
4図は恒温風水供給装置を示す図、第5図は三次
元測定機を示す斜視図、第6図は演算処理装置を
示すブロツク図、第7図はワークの加工例を示す
図である。 11…加工機本体、12…ツールマガジン、1
3…工具交換手段としての工具交換装置、14…
制御装置、23A,B,C…特定工具、23A1
23A4…単工具としてのリーマ、23B1〜23B5…単
工具としてのエンドミル、23C1〜23C6…単工具
としてのドリル、23D1〜23D4…単工具としての
タツプ、41…搬送手段としての搬送ロボツト、
42…切粉排除装置、43…温度制御装置、61
…測定機本体としての三次元測定機、62…演算
処理装置、76…測定子としてのタツチ信号プロ
ーブ、78…移動機構、81…X軸変位検出器、
82…Y軸変位検出器、83…Z軸変位検出器。
The figures show one embodiment of the automatic production device of the present invention, and Fig. 1 is a block diagram showing the overall configuration, and Fig. 2 is a block diagram showing the overall configuration.
The figure is a plan view showing an overview of the tool magazine, Figure 3 is a diagram showing the relationship between the tool changer and the control device, Figure 4 is a diagram showing the constant temperature feng shui supply device, and Figure 5 is a diagram showing the coordinate measuring machine. A perspective view, FIG. 6 is a block diagram showing an arithmetic processing device, and FIG. 7 is a diagram showing an example of machining a workpiece. 11... Processing machine main body, 12... Tool magazine, 1
3... Tool changing device as tool changing means, 14...
Control device, 23A, B, C...Specific tool, 23A 1 ~
23A 4 ...Reamer as a single tool, 23B 1 to 23B 5 ...End mill as a single tool, 23C 1 to 23C 6 ...Drill as a single tool, 23D 1 to 23D 4 ...Tap as a single tool, 41...As a conveyance means transport robot,
42... Chip removal device, 43... Temperature control device, 61
...Coordinate measuring machine as a measuring machine main body, 62... Arithmetic processing unit, 76... Touch signal probe as a measuring element, 78... Movement mechanism, 81... X-axis displacement detector,
82...Y-axis displacement detector, 83...Z-axis displacement detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転工具によつてワークを切削加工する加工
機本体と、ワークの加工箇所毎に対応する特定工
具を収容するツールマガジンと、このツールマガ
ジンから一の特定工具を取出して前記加工機本体
に着脱する工具交換手段と、これら加工機本体等
を所定の手順で稼働させるための加工プログラム
を内蔵した制御装置と、を備えた自動生産装置に
おいて、 前記加工機本体で加工されたワークから切粉を
排除するための切粉排除装置と、 ワークを所定の温度とするための温度制御装置
と、 測定子、この測定子を互いに直交する三軸方向
へ移動可能に支持する移動機構および前記測定子
がワークの測定対象面に関与する毎に各軸方向の
移動変位量を検出するための各軸毎の変位検出器
を含み形成された測定機本体と、 この測定機本体の各変位検出器の出力信号から
加工後のワークの寸法等測定値を求める測定機
能、測定値と予め設定された加工目標値とを比較
して加工誤差を求める誤差確認機能および加工誤
差に基づき前記ツールマガジン内の特定工具のう
ちから一の工具を選択するための工具選択機能を
有する演算処理装置と、 前記加工機本体で加工されたワークを前記切粉
排除装置および温度制御装置を介して前記測定機
本体まで順次搬送するための搬送手段と、を備
え、かつ 前記ツールマガジンに収容される各加工箇所毎
に特定工具を同種異径寸法の複数の単工具の組と
して形成するとともに、 前記工具選択機能に基づき、前記演算処理装置
から出力される工具選択信号で前記ツールマガジ
ンおよび工具交換手段を作動させ、その特定工具
のうちの一の単工具を前記加工機本体に取付けら
れている単工具に換えて加工機本体に取付け、 前加工したワークの加工誤差に基づく、次加工
するワークに対して使用する単工具を自動交換し
て次のワークを切削加工するよう構成にした、 ことを特徴とする自動生産装置。
[Scope of Claims] 1. A processing machine main body that cuts a workpiece with a rotating tool, a tool magazine that stores specific tools corresponding to each processing location of the workpiece, and a machine that takes out one specific tool from this tool magazine. In an automatic production device equipped with a tool changing means that is attached to and detached from the processing machine main body, and a control device containing a processing program for operating the processing machine main body etc. in a predetermined procedure, A chip removing device for removing chips from a workpiece that has been removed; a temperature control device for keeping the workpiece at a predetermined temperature; a measuring point; A measuring device body including a mechanism and a displacement detector for each axis for detecting the amount of movement displacement in each axis direction each time the measuring head touches the surface to be measured of the workpiece; A measurement function that calculates measured values such as dimensions of the workpiece after machining from the output signals of each displacement detector, an error confirmation function that calculates machining errors by comparing the measured values and preset machining target values, and a function that calculates machining errors based on machining errors. an arithmetic processing unit having a tool selection function for selecting one tool from among specific tools in a tool magazine; a conveying means for sequentially conveying the tool to the main body of the measuring machine, and forming a specific tool for each machining location stored in the tool magazine as a set of a plurality of single tools of the same type and different diameters; Based on the selection function, the tool magazine and the tool changing means are operated with a tool selection signal output from the arithmetic processing unit, and one of the specific tools is changed to the single tool attached to the processing machine body. The single tool is attached to the main body of the processing machine, and the single tool used for the next workpiece is automatically replaced based on the machining error of the previously machined workpiece, and the next workpiece is machined. Automatic production equipment.
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