JP2018196923A - 加工装置及びそれを用いた加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な構成を要さずに、基準面及び成形面の加工を１台で行うことができる加工装置を提供する。【解決手段】第１方向Ｘにて、２つのワークＷがそれぞれ、割出し盤５の保持部５２から隣接する基準面加工部４５及び成形面加工部４１に移載されて加工されている状態で、第１方向Ｘに直交する第２方向にて、一方の保持部５２に保持されたワークＷを搬出して未加工のワークＷを搬入するとともに、姿勢変更機構８によって、他方の保持部５２に保持された基準面加工済みのワークＷの姿勢を、成形面を加工する姿勢に変更する。【選択図】図３

Description

本発明は、基準面と成形面とを備えるワークを保持して割出し回転する割出し盤と、上記ワークを加工する加工部とを備えた加工装置及びこれを用いた加工方法に関するものである。

従来より、ワークを加工する加工部及び加工部に対してワークを搬送する割出し盤を備えた加工装置として、割出し盤を所定位置に間欠回転させて、加工部でワークを加工し、再度割出し盤を間欠回転させて、加工済みワークを搬出するものが知られている。

例えば、割出し盤に３つの保持部を等間隔に設けてワークを搬送及び加工するものの例として、支持台（割出し盤）上に１２０°間隔で３つの回転テーブル（ワーク保持部）を設けたものが開示されている。回転テーブルにワークを保持させて、支持台を間欠回転させ、ワークの供給・取出ステーション、ワークの第１研磨ステーション、及びワークの第２研磨ステーションに順送りするようになっている。第１及び第２の研磨ステーションでは、回転テーブル上で、ワークに上方から研磨部材を押し付けて研磨するようになっている（特許文献１）。

また、割出し盤に４つのワーク保持部を等間隔に設けて搬送及び加工するものの例として、基板（ワーク）のローディング／アンローディングステージ（搬出入位置）と粗研削ステージ、中仕上研削ステージ及び精密研削ステージをインデックス回転テーブル（割出し盤）に同心円上に配置し、基板を保持するインデックス回転テーブルを間欠回転させ、基板を各ステージに順送りして、インデックス回転テーブル上で加工するものが開示されている（特許文献２）。

このように、特許文献１や２によると、ワークの搬出入や加工を１台の加工装置で行うことができるようになっている。

特開平１０−１４６７４７号公報 特開２００７−０４４７８６号公報

ところで、一般的に、各種の成形加工を行う前段階で、成形加工を行う装置とは別の装置で基準面を加工しておくことが行われている。

そうしたところ、上記特許文献１及び２では、ワークの搬出入や加工は１台の加工装置で行うことができるものの、基準面の加工については考慮されておらず、別の装置を要するものと推測される。そうすると、加工スペースの大型化、制御の複雑化やサイクルタイムが長くなることが懸念される。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複雑な構成を要さずに、基準面及び成形面の加工を１台で行うことができる加工装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、加工装置に、ワークの姿勢を変更させる機構を設けるようにした。

具体的には、第１の発明では、基準面と成形面とを備えるワークを保持して割出し回転する割出し盤と、上記ワークを加工する加工部とを備えた加工装置を前提とする。そして、上記加工部は、上記割出し盤を間に挟んで並び設けられた基準面加工部と成形面加工部とを備え、上記割出し盤は、上記基準面加工部及び上記成形面加工部の並び方向と平行する第１方向及び該第１方向と直角に交差する第２方向にて、上記ワークを脱着可能に保持する保持部を、周方向に等間隔に４つ備え、上記加工装置は、上記第１方向にて上記保持部に保持された２つの上記ワークそれぞれを、上記基準面加工部及び上記成形面加工部に移載する移載機構と、上記第２方向にて一方の上記保持部に保持された上記ワークを上記保持部に対して搬出入する搬出入機構と、上記第２方向にて他方の上記保持部に保持された上記ワークを、上記基準面加工部で加工された姿勢から上記成形面加工部で加工される姿勢に変更させる姿勢変更機構と、をさらに備える。

この第１の発明では、姿勢変更機構を設けることで、基準面加工部と成形面加工部との間の割出し盤上で、基準面加工部で加工された姿勢から成形面加工部で成形加工される姿勢に変更することができる。なお、本発明において、移載機構で「基準面加工部及び成形面加工部に移載する」とは、「基準面加工部及び成形面加工部で加工される位置に移載する」ことをいうものとする。

第２の発明では、第１の発明において、上記基準面加工部で加工される上記ワークを支持し、上記基準面加工部と上記割出し盤との間で移動可能な第１ワークテーブルと、上記成形面加工部で加工される上記ワークを支持し、上記成形面加工部と上記割出し盤との間で移動可能な第２ワークテーブルと、をさらに備え、上記第１ワークテーブル及び上記第２ワークテーブルは、上記移載機構を兼ねている。

この第２の発明では、第１ワークテーブル及び第２ワークテーブルは、ワークを保持部からそれぞれ基準面加工及び成形面加工に移載するように移動することができるとともに、基準面加工部及び該成形面加工部で加工される状態のワークを支持できる。なお、本発明において、「上記基準面加工部と上記割出し盤との間で移動可能」「上記成形面加工部と上記割出し盤との間で移動可能」とは、それぞれ、「基準面加工部で加工される位置と上記割出し盤との間で移動可能」「成形面加工部で加工される位置と上記割出し盤との間で移動可能」であることをいうものとする。

第３の発明では、第１または第２の発明において、上記保持部はそれぞれ、上記割出し盤の外周から上記回転中心軸に向けて形成され、上記ワークを脱着可能に保持する切欠きを備え、上記移載機構は、上記切欠きに保持された上記ワークを上記割出し盤の内周側から外周側にスライドさせて、上記ワークを上記保持部から上記基準面加工部及び上記成形面加工部に移載するようになっている。

この第３の発明では、移載機構により、切欠きに保持されたワークが割出し盤の内周側から外周側にスライドして保持部から加工部に移載されるため、直線的な動きでワークを保持部から外すことができる。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明を用いてワークを加工する加工装置を用いた加工方法において、上記第１方向にて上記保持部に、上記基準面加工済みでその姿勢のままの上記ワークと、上記成形面加工済みの上記ワークとをそれぞれ保持させ、上記第２方向にて上記保持部に、上記基準面加工済みで上記成形面を加工する姿勢の上記ワークと、未加工の上記ワークをそれぞれ保持させた状態で、上記割出し盤を９０°回転させる第１ステップと、上記第１ステップに続いて、上記基準面加工済みで上記成形面を加工する姿勢のワークを上記成形面加工部に移載するとともに、未加工で上記基準面を加工する姿勢の上記ワークを上記基準面加工部に移載して、それぞれの上記ワークの加工を行う第２ステップと、上記第２ステップで上記ワークが加工されている間に、上記第２方向にて上記保持部に保持された上記基準面加工済みでその姿勢のままの上記ワークを、上記成形面加工部で加工する姿勢に変更させる第３ステップと、上記第２ステップで上記ワークが加工されている間に、上記第２方向にて上記保持部に保持された上記成形面加工済みの上記ワークを、上記搬出入機構によって搬出するとともに未加工で上記基準面を加工する姿勢のワークを搬入する第４ステップと、上記第２ステップにおいて加工中であった２つの上記ワークの加工が完了すると、これらの該ワークを上記移載機構によって上記第１方向にある上記保持部にそれぞれ移載する第５ステップと、を備える。

この第４の発明では、上記基準面加工部及び上記成形面加工部においてワークが加工されている間に、第２方向にて一方の保持部に保持された成形面加工済みのワークを割出し盤から搬出してから未加工のワークを搬入し、第２方向にて他方の保持部に保持された基準面加工済みでその姿勢のままのワークを、成形面を加工する姿勢に変更することができるため、２つのワークを並行して加工中に、加工済みワークの搬出及び未加工ワークの搬入と、ワークの姿勢変更とを行うことができる。

第５の発明では、第４の発明において、上記第５ステップの後で上記第１ステップに戻って、該第１ステップから該第５ステップまでが繰り返される。

この第５の発明では、第１ステップから第５ステップまでが繰り返されることで、加工済みのワークを搬出するとともに未加工のワークを搬入して加工することが順次行われる。

以上説明したように、第１の発明によると、ワークの姿勢を変更させることによって、基準面及び成形面の加工を１台の加工装置で行うことができるため、複数台で基準面及び成形面の加工を行う場合に比して省スペースとなり、制御を簡素化することができる。

第２の発明によると、移載機構を別に設けることを要さず、加工装置全体を小型化することができる。

第３の発明によると、移載機構が複雑な動きを要しないため、短時間でワークを移動させることができる。

第４の発明によると、ワークの姿勢を変更させることによって、基準面及び成形面の加工を１台の加工装置で行うことができるため、複数台で基準面及び成形面の加工を行う場合に比して省スペースとなり、制御を簡素化することができる。

第５の発明によると、搬入及び搬出を繰り返すことで、生産効率良くワークの加工を行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る加工装置の概略斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係る加工装置の一部を示す概略斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る加工装置の割出し盤及び加工部における作業状態を説明するための概略図である。 図４は、本発明の実施形態に係る加工装置による加工工程を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１及び図２に示すように、加工装置１は、直方体形状のベッド２と該ベッド２の後方側に立設する直方体形状のコラム３とを備え、ベッド２とコラム３とで側面視略Ｌ字形状をなすように構成されている。また、加工装置１は、コラム３に設けられ、ワークＷを加工する加工部４と、加工部４に隣接して設けられ、ワークＷを保持して割出し回転する円板状の割出し盤５と、をさらに備える。

コラム３は、左右方向に並び設けられた第１コラム３１と第２コラム３５とを備える。加工部４は、第１コラム３１に取り付けられた成形面加工部４１及び第２コラム３５に取り付けられた基準面加工部４５を備える。割出し盤５は、基準面加工部４５と成形面加工部４１との間で加工装置１の幅方向（図１における矢印Ｘ方向）中間部分に設けられている。

なお、以下においては、コラム３の正面側を加工装置１の前側、背面側を後側、上下をそのまま上側、下側と称し、加工装置１が正面を向いた状態での右側（図１の紙面における左側）及び左側（図１の紙面における右側）をそれぞれ右側、左側と称す。また、左右方向を第１方向Ｘ、前後方向を第２方向Ｙ、上下方向を第３方向Ｚと称す。

割出し盤５は、ワークＷを脱着可能に保持する４つの保持部５２を、回転中心軸５１から等距離で且つ周方向に等間隔に備える。各保持部５２は、略鉛直方向に延びる回転中心軸５１を中心とする割出し盤５の間欠回転によって、基準面加工部４５及び成形面加工部４１の並び方向と平行する第１方向Ｘと、第１方向Ｘと直角に交差する第２方向Ｙとに２つずつ位置付けられる。

加工装置１はさらに、第１方向Ｘに位置付けられた保持部５２にて保持された２つのワークＷがそれぞれ、保持部５２から脱して基準面加工部４５及び成形面加工部４１に移載されるようにワークＷを動かす移載機構６と、第２方向Ｙに位置付けられた２つの保持部５２のうち一方の保持部５２にて保持されたワークＷを保持部５２に対して搬出入する搬出入機構７と、第２方向Ｙに位置付けられた２つの保持部５２のうち他方の保持部にて保持されたワークＷを保持部５２に対して、基準面を加工された姿勢から成形面を加工する姿勢に変更する姿勢変更機構８と、を備える。なお、搬出入機構７は、図１及び図２では図示を省略し、図３に模式的に示すものとする。

次に、加工装置１の詳細構造を図１及び図２に基づいて説明する。

割出し盤５は、その回転中心軸５１が、ベッド２の上面側の中央に突設された回転支持台２１に支持され、回転中心軸５１回りに略水平方向に回転可能となっている。

回転支持台２１の左側且つ第１コラム３１の前側におけるベッド２の上面に、第１ワーク台２２が設けられている。第１ワーク台２２は、ベッド２に取り付けられた矩形状の第１ワークスライドガイド２３と、断面コ字状からなり、第１ワークスライドガイド２３に第１方向Ｘにスライド可能に設けられ、加工されるワークＷが載置される第１ワークテーブル２４と、第１ワークテーブル２４上に自転可能に設置され、加工されるワークＷを支持する円筒状の第１主軸２５と、を備える。ワークＷは、第１主軸２５に対して治具１０を介在して、例えば磁石等で支持されるようになっている。回転支持台２１の右側には、左側と対称に、第２ワーク台２６、第２ワークスライドガイド２７、移載機構６としての第２ワークテーブル２８、及び第２主軸２９が設けられている。第１ワークテーブル２４及び第２ワークテーブル２８は、例えば電動モータ等からなる駆動機構（図示省略）で第１方向Ｘにスライド移動させるようになっている。

詳細は後述するが、第１ワークテーブル２４及び第２ワークテーブル２８がそれぞれ第１方向Ｘにスライドして、ワークＷを保持部５２と成形面加工部４１及び基準面加工部４５とに移載する移載機構６を兼ねる構成となっている。この構成とすることによって、移載機構を別途設ける必要がなく、加工装置１全体をコンパクトに収めることができる。

第１コラム３１の前側に第１ツールテーブル３３が設けられ、この第１ツールテーブル３３を第３方向Ｚ（上下方向）に案内する第１ツールスライドガイド３２が、第１コラム３１と第１ツールテーブル３３との間に設けられている。第１ツールテーブル３３の前側に、第１ツールボックス３４が取り付けられている。そして、この第１ツールボックス３４に、ワークＷを加工する成形面加工部４１が取り付けられている。第１ツールボックス３４及び成形面加工部４１は、第１ツールスライドガイド３２に案内されて、第１ツールテーブル３３と一緒に第３方向Ｚにスライド移動し、下方に位置付けられた加工対象のワークＷに対して接近または離間して加工を施すようになっている。

成形面加工部４１は、第１ツールボックス３４に取り付けられた第１ツール回転体４２と、第３方向Ｚに延びる軸を中心として自転可能に第１ツール回転体４２の下部に取り付けられた棒状の第１スピンドル４３と、第１スピンドル４３の下端に固定された第１砥石４４と、を備える。第１ツール回転体４２の内部に、第１スピンドル４３を自転させるモータ（図示省略）等が設けられている。

例えば、ワークＷの成形面が内周面である場合には、成形面加工部４１の下方に位置付けられたワークＷに対して、第１ツールテーブル３３を、第１ツールスライドガイド３２をガイドとして第３方向Ｚに下降させることで、成形面加工部４１をワークＷに接近させる。そして、第１砥石４４がワークＷの筒内に挿入され、この第１砥石４４がワークＷの内面に当接しながら第１スピンドル４３と一緒に自転するとともに、第１ワークテーブル２４上のワークＷが第１主軸２５と一緒に自転することで、ワークＷの内周面が研削されて成形加工されるようになっている。

第２コラム３５も第１コラム３１と同様に、第２ツールスライドガイド３６、第２ツールテーブル３７、第１ツールボックス３８を備え、第１ツールボックス３８に基準面加工部４５が取り付けられている。そして、基準面加工部４５には、第２ツール回転体４６、第２スピンドル４７、及び第２砥石４８が設けられている。例えば、ワークＷの基準面が水平面である場合には、基準面加工部４５の下方に位置付けられたワークＷに対して、第２ツールテーブル３７を、第２ツールスライドガイド３６をガイドとして第３方向Ｚに下降させることで、基準面加工部４５をワークＷに接近させる。そして、第２砥石４８がワークＷの基準面となる上面に当接しながら第２スピンドル４７と一緒に自転するとともに、第２ワークテーブル２８上のワークＷが第２主軸２９と一緒に自転することで、ワークＷの基準面が研削加工されるようになっている。

割出し盤５に設けられた４つの保持部５２はそれぞれ同形状をなしており、割出し盤５の外周から回転中心軸５１に向けて略Ｕ字状に切欠き５２ａが形成されている。切欠き５３は、割出し盤５の径方向外側から第１方向Ｘに、第１ワークテーブル２４の第１主軸２５及び第２ワークテーブル２８の第２主軸２９が出入り可能な形状となっている。

治具１０は、ワークＷを、割出し盤５、または第１主軸２５及び第２主軸２９に支持させるためのものであって一般的に使われているものであり、詳細な説明は省略する。

図２は、第１ワークテーブル２４及び第２ワークテーブル２８が、割出し盤５の回転中心軸５１、即ち左右方向で中央に近付くように、図１に示す基準面加工部４５及び成形面加工部４１の下方の位置から、割出し盤５の下方に入り込む位置まで第１方向Ｘにスライドした状態を示す。

図２に示すように、ワークＷを保持部５２から加工部４に移載する時には、第１ワークテーブル２４を割出し盤５の回転中心軸５１に近付くように、第１方向Ｘにスライドさせて、第１ワークテーブル２４（移載機構６）の右半分が割出し盤５の下方に入り込み、切欠き５３に第１主軸２５が遊嵌し、第１主軸２５の上面が治具１０の下面に相対する状態とする。そして、第１主軸２５で、治具１０を支持して、保持部５２から治具１０を動かせるようにする。その後、第１ワークテーブル２４を割出し盤５の回転中心軸５１から離れるように第１方向Ｘにスライドさせる。この動作によって、第１主軸２５が切欠き５３から半径方向外側に抜け出るとともに、治具１０及びワークＷが割出し盤５から離れる。さらに、第１ワークテーブル２４をスライドさせて、ワークＷを成形面加工部４１で加工できる位置に移動させる。

基準面加工部４５で加工できる位置に移動する第２ワークテーブル２８は、成形面加工部４１の第１ワークテーブル２４と同期して逆方向に動くようになっており、左右対称な動きであるため説明を省略する。なお、第１主軸２５及び第２主軸２９は、保持部５２に保持されたワークＷの下方に入り込めばよいものであり、切欠き５３に対して、遊嵌ではなく当接させるようにしてもよい。

なお、「成形面加工部４１で加工できる位置」とは、図１に示すように、第１ワークテーブル２４上の第１主軸２５が成形面加工部４１の前側にあり、第１主軸２５に支持されたワークＷが成形面加工部４１の下方にある位置をいう。「基準面加工部４５で加工できる位置」も同様に、ワークＷが基準面加工部４５の下方にある位置をいう。

保持部５２に切欠き５３を設けて、割出し盤５と加工部４との間で第１ワークテーブル２４及び第２ワークテーブル２８を第１方向Ｘにスライドさせる構成とすることで、ワークＷを上方に持ち上げなくても、左右方向の直線的な動きで保持部５２と加工部４とに移載できるので、簡単な構成で且つ短時間で移載することができる。

搬出入機構７は、図３に模式的に示すように、加工装置１の前部に、割出し盤５の半径方向外側位置で、保持部５２のうち第２方向Ｙに位置付けられた一方の保持部５２に隣接してベッド２に取り付けられている。搬出入機構７は、隣接する第２方向Ｙの保持部５２にて保持された加工済みのワークＷを同保持部５２から搬出したり、第２方向Ｙの保持部５２に未加工のワークＷを搬入したりできるように配設されている。
搬出入機構７は、例えば、後述する姿勢変更機構８のロボットハンド８１と同様な構造を用いればよいものであり、図１及び図２では図示を省略し、図３にブロックで示すものとする。

姿勢変更機構８は、図１に示すように、割出し盤５の半径方向外側位置で、保持部５２に隣接して、割出し盤５の後方側に設けられている。なお、実施形態では、姿勢変更機構８は、例えば、ロボットハンド８１等を有し、基準面加工部４５で基準面を加工した姿勢のままで保持部５２にて保持されたワークＷを、ロボットハンド８１で把持して持ち上げてロボットハンド８１を前後軸回りに回転させることで、上下反転させて成形面を加工できる姿勢に変更してから、ロボットハンド８１を下降させてワークＷを元の保持部５２に戻すようになっている。

加工装置１はさらに、割出し盤５を時計回り方向に回転させる回転機構（図示省略）を備える。図１に示すように、回転機構を制御する制御部９は、割出し盤５が９０°時計回り方向に割出し回転するように制御する回転制御部９ａを備える。

なお、４つの保持部５２を区別して説明するために、図３では、後述する第１ステップＳ１の状態において、成形面加工部４１に隣接する位置にある保持部５２を第１保持部５２ａ、第１方向Ｘにて対向する基準面加工部４５に隣接する位置にある保持部５２を第３保持部５２ｃとする。また、第２方向Ｙにて姿勢変更機構８に隣接する位置にある保持部５２を第２保持部５２ｂ、第２方向Ｙにて搬出入機構７に隣接する位置にある保持部５２を第４保持部５２ｄとする。即ち、順次反時計回り方向に５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄとして説明する。また、ワークＷを区別して説明するために、図３及び図４では、第１ステップＳ１において、４つの保持部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄに保持されるワークＷをそれぞれワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４として説明する。

詳細な方法は後述するが、第１方向Ｘにて第２保持部５２ｂに保持されたワークＷ２及び第４保持部５２ｄに保持されたワークＷ４が、移載機構６により、それぞれ成形面加工部４１及び基準面加工部４５に移載されて加工されている状態（図３のＳ２）で、第２方向Ｙの一方の保持部５２である第１保持部５２ａに保持されたワークＷ１を搬出入機構７によって搬出して、この第１保持部５２ａに未加工のワークＷ５を搬入する（図３のＳ３）。それとともに、第２方向Ｙの他方の保持部５２である第３保持部５２ｃに保持されたワークＷ３を姿勢変更機構８によって反転させて成形面を加工する姿勢に変更する（図３のＳ４）。このことによって、２つのワークＷを基準面加工部４５及び成形面加工部４１でそれぞれ加工している間に、残りの２つのワークＷのうち一方のワークを搬出するとともに新たな未加工のワークを搬入し、且つ他方のワークを反転させることができるので、加工設備全体の省スペース化を図れるとともに効率的に加工できる。また、ワークＷの加工中に割出し盤５を回転することによって次の作業工程の準備ができるので、より生産効率を高めることができる。

また、本実施形態では、基準面加工部４５、割出し盤５、及び成形面加工部４１が横並びに配置されており、加工部４よりも前側が開放された空間となっていて、加工装置１の前側からワークＷの加工状態が視認できる構成となっている。よって、ワークＷの搬出入が行われる加工装置１の前方から、加工部４の砥石交換や点検等のメンテナンスも行うことができるので、作業性に優れる。また、姿勢変更機構８は、ワークＷの姿勢を変更するだけであり加工や複雑な作業を要しないため、メンテナンスの頻度が少なくて済むところ、この姿勢変更機構８を、割出し盤５の後側で、且つ両側に設けられた第１コラム３１と第２コラム３５との間で、作業性が他の部分よりも相対的に劣るスペースに設けるようにしたので、スペースを有効に活用できる。

次に、本実施形態の加工工程を図３及び図４に基づいて説明する。なお、図３及び図４では、ワークＷの姿勢を区別して説明するために、基準面を加工する姿勢のワークを小文字の「ｗ」とし、成形面を加工する姿勢のワークを大文字の「Ｗ」として示す。

まず、第１ステップＳ１として、第１方向Ｘにて、第１保持部５２ａに成形面加工部４１で成形面加工済みでその姿勢のままのワークＷ１を保持させるとともに、第３保持部５２ｃに基準面加工部４５で基準面加工済みでその姿勢のままのワークｗ３を保持させる。また、第２方向Ｙにて、第２保持部５２ｂに、基準面加工済みで成形面未加工であり、成形面を加工する姿勢に反転されたワークＷ２を保持させるとともに、第４保持部５２ｄに、基準面及び成形面ともに未加工で、基準面を加工する姿勢のワークｗ４を保持させる。この状態で、割出し盤５をその回転中心軸５１を中心に、回転制御部９ａによって時計回り方向に９０°割出し回転させる。

この回転によって、第１方向Ｘに第２保持部５２ｂ及び第４保持部５２ｄ、第２方向Ｙに第１保持部５２ａ及び第３保持部５２ｃがそれぞれ位置付けられる。

次に、第２ステップＳ２として、第２ワークテーブル２８（移載機構６）を割出し盤５の回転中心軸５１に近付くように第１方向Ｘに動かして、第２主軸２９を第４保持部５２ｄに保持されたワークｗ４の下方に入り込ませる（図２）。そして、第２主軸２９にワークｗ４を支持させ、第２ワークテーブル２８を割出し盤５の回転中心軸５１から離れるように第１方向Ｘに動かしてワークｗ４を基準面加工部４５に移載し、基準面加工部４５を下降させて基準面の加工を開始する。第２ワークテーブル２８の動きと同期するように、第１ワークテーブル２４（移載機構６）を左右対称に動かして、第２保持部５２ｂのワークＷ２を成形面加工部４１に移載して、成形面加工部４１を下降させて成形面の加工を開始する。なお、図３における１点鎖線で囲まれた部分は、この加工中の状態であることを示す。

次に、第３ステップＳ３として、ワークｗ４及びワークＷ２がそれぞれ、基準面加工部４５及び成形面加工部４１で加工されている間に、姿勢変更機構８のロボットハンド８１を作動させて、第３保持部５２ｃのワークｗ３を把持して第３保持部５２ｃから取り出した後、ワークｗ３を上下反転させて成形面を加工する姿勢のワークＷ３として、第３保持部５２ｃに戻す。

次に、第４ステップＳ４として、ワークｗ４及びワークＷ２がそれぞれ、基準面加工部４５及び成形面加工部４１で加工されている間に、第１保持部５２ａのワークＷ１を搬出入機構７で搬出するとともに、この第１保持部５２ａに、基準面及び成形面ともに未加工で基準面を加工する姿勢の新たなワークｗ５を搬入する。なお、第３ステップＳ３と第４ステップＳ４はどちらの工程が先でもよいが、よりサイクルタイムを短縮するためには、並行して行うことが好ましい。

次に、第５ステップＳ５として、ワークｗ４及びワークＷ２それぞれの加工が基準面加工部４５及び成形面加工部４１で完了すると、移載機構６（第１ワークテーブル２４及び第２ワークテーブル２８）をそれぞれ中心に向けて第１方向Ｘに動かして、ワークｗ４及びワークＷ２をそれぞれ加工された姿勢のままで、第１方向Ｘにある第４保持部５２ｄ及び第２保持部５２ｂに移載する。

第１ステップＳ１から第５ステップＳ５までの工程によって、第１保持部５２ａでは、基準面及び成形面ともに加工済みのワークＷ１から基準面及び成形面ともに未加工で基準面を加工する姿勢のワークｗ５に入れ替わる。第２保持部５２ｂでは、基準面加工済みで成形面未加工であったワークＷ２が成形面も加工済みの状態となる。第３保持部５２ｃでは、基準面加工済みでそのままの姿勢であったワークｗ３が上下反転されて成形面を加工する姿勢のワークＷ３となる。第４保持部５２ｄでは、基準面及び成形面ともに未加工で基準面を加工する姿勢であったワークｗ４が基準面加工済みの状態となる。

これら一連の工程を繰り返すことによって、順次、基準面を加工する姿勢で搬入された未加工のワークＷが、基準面及び成形面加工済みの状態で成形面を加工する姿勢で搬出されることとなる。このように、基準面加工と成形面加工との間の工程でワークの姿勢を変更させる構成としたことで、複雑な構成を要することなく、１台の加工装置１で基準面加工と成形面加工とを並行して行うことができる。よって、基準面及び加工面を複数の装置で加工する場合と比して、加工装置１全体の小型化やハンドリングの簡素化、ワークＷの搬入、加工から搬出までのサイクルタイムの短縮化に貢献できる。

また、成形面加工部４１では、割出し盤５の動きと干渉せずに加工作業を行うことができるので、成形面加工部４１でワークＷを加工する場合に、必要に応じて、第２主軸２９の向きや第２砥石４８の高さや向きを変更することも可能であり、より高精度な加工を行うことができる。基準面加工部４５においても同様である。

また、ワークＷを加工する際は位置出しの精度を高めることが求められるところ、本発明では割出し盤５上でワークＷを加工しないので、割出し盤５上でワークＷを加工する場合に比して、割出し位置の制御が容易である。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態では、第１ワークスライドガイド２３及び第２ワークスライドガイド２７を共通のベッド２の上に設けているが、共通のベッド２ではなく、第１ワークスライドガイド２３及び第２ワークスライドガイド２７を別々に定置するベッドとしてもよい。

また、上記実施形態では、姿勢変更機構８を使用してワークＷを上下方向に反転させたが、これに限られるものではなく、基準面を加工する姿勢と成形面を加工する姿勢とに姿勢変更できればよいものであって、別の機構を用いてもよいし、ワークＷの形状によっては斜めに傾ける或いは三次元で姿勢変更するようにしてもよい。

また、割出し盤５は、上記実施形態の円板状に限られるものではなく、４つの上記保持部５２を備え、割出し回転できればよいものであり、例えば、矩形状であったり、４つのアームを放射状に備え、その先に保持部を備える形状等であってもよい。

また、上記実施形態では、成形面加工部４１は、第１砥石４４によって内面研削加工するものとしたが、これに限られるものではなく、他の加工、例えば切削加工やホーニング加工等を施すものでもよい。

また、上記実施形態では、移載機構６を第１ワークテーブル２４、第２ワークテーブル２８が兼ねる構成としたが、これに限られるものではなく、他の機構、例えばロボットハンド、アーム機構等を用いて移載するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、治具１０を介してワークＷを割出し盤５の保持部５２や第１及び第２主軸２５、２９に支持させるようにしているが、ワークＷの形状等によっては、治具１０を省略して直接支持させるようにしてもよい。

１ 加工装置
２４ 第１ワークテーブル
２８ 第２ワークテーブル
４ 加工部
４１ 成形面加工部
４５ 基準面加工部
５ 割出し盤
５１ 回転中心軸
５２ 保持部
５３ 切欠き
６ 移載機構
７ 搬出入機構
８ 姿勢変更機構
Ｗ ワーク
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｓ１ 第１ステップ
Ｓ２ 第２ステップ
Ｓ３ 第３ステップ
Ｓ４ 第４ステップ
Ｓ５ 第５ステップ

Claims (5)

1. 基準面と成形面とを備えるワークを保持して割出し回転する割出し盤と、上記ワークを加工する加工部とを備えた加工装置において、
   上記加工部は、上記割出し盤を間に挟んで並び設けられた基準面加工部と成形面加工部とを備え、
   上記割出し盤は、上記基準面加工部及び上記成形面加工部の並び方向と平行する第１方向及び該第１方向と直角に交差する第２方向にて、上記ワークを脱着可能に保持する保持部を、周方向に等間隔に４つ備え、
   上記加工装置は、上記第１方向にて上記保持部に保持された２つの上記ワークそれぞれを、上記基準面加工部及び上記成形面加工部に移載する移載機構と、上記第２方向にて一方の上記保持部に保持された上記ワークを上記保持部に対して搬出入する搬出入機構と、上記第２方向にて他方の上記保持部に保持された上記ワークを、上記基準面加工部で加工された姿勢から上記成形面加工部で加工される姿勢に変更させる姿勢変更機構と、をさらに備える
   ことを特徴とする加工装置。
2. 請求項１に記載の加工装置において、
   上記基準面加工部で加工される上記ワークを支持し、上記基準面加工部と上記割出し盤との間で移動可能な第１ワークテーブルと、
   上記成形面加工部で加工される上記ワークを支持し、上記成形面加工部と上記割出し盤との間で移動可能な第２ワークテーブルと、をさらに備え、
   上記第１ワークテーブル及び上記第２ワークテーブルは、上記移載機構を兼ねていることを特徴とする加工装置。
3. 請求項１又は２に記載の加工装置において、
   上記割出し盤は、回転中心軸を備え、
   上記保持部はそれぞれ、上記割出し盤の外周から上記回転中心軸に向けて形成され、上記ワークを脱着可能に保持する切欠きを備え、
   上記移載機構は、上記切欠きに保持された上記ワークを上記割出し盤の内周側から外周側にスライドさせて、上記ワークを上記保持部から上記基準面加工部及び上記成形面加工部に移載するようになっている
   ことを特徴とする加工装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つの加工装置を用いてワークを加工する加工装置を用いた加工方法において、
   上記第１方向にて上記保持部に、上記基準面加工済みでその姿勢のままの上記ワークと、上記成形面加工済みの上記ワークとをそれぞれ保持させ、上記第２方向にて上記保持部に、上記基準面加工済みで上記成形面を加工する姿勢の上記ワークと、未加工の上記ワークをそれぞれ保持させた状態で、上記割出し盤を９０°回転させる第１ステップと、
   上記第１ステップに続いて、上記基準面加工済みで上記成形面を加工する姿勢のワークを上記成形面加工部に移載するとともに、未加工で上記基準面を加工する姿勢の上記ワークを上記基準面加工部に移載して、それぞれの上記ワークの加工を行う第２ステップと、
   上記第２ステップで上記ワークが加工されている間に、上記第２方向にて上記保持部に保持された上記基準面加工済みでその姿勢のままの上記ワークを、上記成形面加工部で加工する姿勢に変更させる第３ステップと、
   上記第２ステップで上記ワークが加工されている間に、上記第２方向にて上記保持部に保持された上記成形面加工済みの上記ワークを、上記搬出入機構によって搬出するとともに未加工で上記基準面を加工する姿勢のワークを搬入する第４ステップと、
   上記第２ステップにおいて加工中であった２つの上記ワークの加工が完了すると、これらの該ワークを上記移載機構によって上記第１方向にある上記保持部にそれぞれ移載する第５ステップと、を備える
   ことを特徴とする加工装置を用いた加工方法。
5. 請求項４に記載の加工方法において、
   上記第５ステップの後で上記第１ステップに戻って、該第１ステップから該第５ステップまでが繰り返されることを特徴とする加工方法。

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