(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの加工時に該ワークを固定するワーク加工用治具であって、
前記ワークの被加工面を外部に露出させた状態で前記ワークを着脱自在に保持すると共に、軸線回りに回転自在に支持され、且つ前記ワークの第１加工位置から軸線回りに回転させられる回転治具体と、
前記第１加工位置で前記ワークを支持する受け治具と、を備え、
前記軸線は、前記回転治具体が回転時において前記受け治具と干渉しない位置に配置されていることを特徴とするワーク加工用治具。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク加工用治具において、
前記回転治具体は、前記第１加工位置と、前記ワークが表裏反転させられる第２加工位置と、の間で往復回転させられ、
前記第２加工位置で前記ワークを支持する反転受け治具を備え、
前記軸線は、前記回転治具体が回転時において前記反転受け治具と干渉しない位置に配置されていることを特徴とするワーク加工用治具。
【請求項３】
請求項２に記載のワーク加工用治具において、
前記反転受け治具を前記ワークに対して接近離間する方向に往復移動させる移動機構を備え、
前記移動機構は、前記回転治具体が前記第２加工位置に配置された後、前記反転受け治具を前記ワークに対して接近移動させ、該反転受け治具を前記ワークに対して当接させることを特徴とするワーク加工用治具。
【請求項４】
請求項３に記載のワーク加工用治具において、
前記移動機構は、電圧印加による変形により前記反転受け治具を往復移動させる圧電体を具備していることを特徴とするワーク加工用治具。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のワーク加工用治具において、
前記回転治具体が前記第２加工位置に配置された際、前記ワークの位置を検出する位置検出部を備え、
前記移動機構は、前記位置検出部による検出結果に基づいて前記反転受け治具を前記ワークに対して接近移動させることを特徴とするワーク加工用治具。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のワーク加工用治具において、
前記回転治具体は、
前記ワークが載置される載置部材と、
該載置部材との間で前記ワークを押さえ込むワーク押さえと、
該ワーク押さえを前記載置部材側に押圧して、前記ワークを押さえ込みによって保持させるクランプ部と、を備え、
前記クランプ部は、開閉自在とされ、開閉動作に伴って前記押圧及びその解除が切り替わることを特徴とするワーク加工用治具。
【請求項７】
請求項１に記載のワーク加工用治具と、
該ワーク加工用治具に固定された前記ワークの前記被加工面を加工する加工機構と、を備えることを特徴とするワーク自動加工装置。
【請求項８】
ワークの被加工面を外部に露出させた状態で前記ワークを着脱自在に保持すると共に、軸線回りに回転自在に支持され、且つ前記ワークの第１加工位置から軸線回りに回転させられる回転治具体と、前記第１加工位置で前記ワークを支持する受け治具と、を備え、前記軸線が、前記回転治具体が回転時において前記受け治具と干渉しない位置に配置されているワーク加工用治具と、
前記ワークの前記被加工面を加工する加工機構と、を具備するワーク自動加工装置を利用したワーク加工方法であって、
前記回転治具体を第１加工位置で停止させて、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第１の加工工程と、
前記回転治具体を軸線回りに回転させて前記第１加工位置とは異なる位置で停止させ、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第２の加工工程と、
を備えることを特徴とするワーク加工方法。
【請求項９】
ワークの被加工面を外部に露出させた状態で前記ワークを着脱自在に保持すると共に、軸線回りに回転自在に支持され、且つ前記ワークの第１加工位置から軸線回りに回転させられる回転治具体と、前記第１加工位置で前記ワークを支持する受け治具と、を備え、前記軸線が、前記回転治具体が回転時において前記受け治具と干渉しない位置に配置されているワーク加工用治具と、
前記ワークの前記被加工面を加工する加工機構と、を具備するワーク自動加工装置のコンピュータに、
前記回転治具体を第１加工位置で停止させて、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第１の加工工程と、
前記回転治具体を軸線回りに回転させて前記第１加工位置とは異なる位置で停止させ、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第２の加工工程と、
を実行させることを特徴とするワーク加工プログラム。
【請求項１０】
コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、請求項９に記載のワーク加工プログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの加工時に該ワークを固定するワーク加工用治具に関するものである。また、このワーク加工用治具を備えるワーク自動加工装置、そのワーク加工方法、ワーク加工プログラム、及び該プログラムが記録された記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークに対して孔開け加工等の加工を行う場合、専用の治具盤でワークを固定した状態で行う方法が一般的になされている。この際、例えば時計用ムーブメントを構成する地板(ワーク)を加工する場合には、複数の微細な時計用部品を精度良く組み付けるために、皿取り加工（サライ加工）や孔開け加工等を精度良く行う必要がある。
そこで、地板に形成された案内孔に挿通可能な案内ピンを治具盤側に設け、この案内ピンをガイドとして地板を治具盤にセットする方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２１５８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記地板は、一般的にその両面側に多数の時計用部品が組み付けられるため、両面側にそれぞれ皿取り加工や孔開け加工等を行うことが必要とされる。従って、地板を加工する場合には、両面加工に対応するために少なくとも専用の治具盤を２つ用意する必要があった。
【０００５】
その加工方法としては、例えば第１の治具盤に地板をセットして表面側の加工を行い、その後、第２の治具盤に地板をセットして裏面側の加工を行うといった工程が必要とされる。特に、表面側の加工及び裏面側の加工のいずれについても、反対面側の加工を行った後に行う場合もあるので、何度も地板の保持換え（段取り換え）を行う必要があった。従って、この保持換えに手間がかかってしまうものであった。しかも、この保持換えは、マニュアルで行うため、上記加工を無人で連続して行うといったことは実際上難しい。
【０００６】
これらのことにより、１枚の地板を仕上げるにあたって、多大な手間と時間がかかってしまい、製品のコストＵＰに繋がってしまうものであった。しかも、治具盤の案内ピンをガイドして地板をセットするため、どうしての案内孔のがた分位相がずれてしまう。しかも、治具盤を換える度にこのずれが生じるので、結果的に地板の加工精度の劣化を招いてしまうものであった。
【０００７】
そこで、これらの点の解決を図るため、例えばワークを治具盤で固定したまま、ワークを加工する加工治具を、表裏の加工エリア分を逃げた位置で回転させることで、ワークを一度も取り外すことなく表裏加工を可能とさせる構成が考えられる。
しかしながら、この場合には、加工時にワークを受ける受け治具を具備していないので、加工負荷によりワークが変形し易く、加工深さばらつきが生じてしまい、精度の良い加工が行えない。
【０００８】
そこで、例えば、退避位置とワーク当接位置との間を往復移動自在な受け治具を具備することが考えられるが、該受け治具を大きなストロークで移動させる必要があるので、その動作は大きなものとなってしまう。また、動作が大きくなればなるほど、受け治具は長大となり、熱変形が大きく、位置決め誤差の原因となってしまう。そのため、ワークを確実に支持できない場合があり、やはり精度の良い加工を行い難かった。
【０００９】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、受け治具をワークに対して確実に当接させて該ワークを安定して支持でき、精度の良い加工を行わせることができると共に、保持換えすることなくワークの異なる複数の被加工面を連続加工させることができるワーク加工用治具を提供することである。
更には、上記ワーク加工用治具を備えるワーク自動加工装置、そのワーク加工方法、ワーク加工プログラム、及び該プログラムが記録された記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係るワーク加工用治具は、ワークの加工時に該ワークを固定するワーク加工用治具であって、前記ワークの被加工面を外部に露出させた状態で前記ワークを着脱自在に保持すると共に、軸線回りに回転自在に支持され、且つ前記ワークの第１加工位置から軸線回りに回転させられる回転治具体と、前記第１加工位置で前記ワークを支持する受け治具と、を備え、前記軸線は、前記回転治具体が回転時において前記受け治具と干渉しない位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るワーク加工用治具によれば、回転治具体が第１加工位置に配置されている場合、受け治具を利用してワークを支持できるので、ワークの変形を抑制しながら加工することができる。よって、加工深さばらつきを生じさせることなく精度良く加工を行える。また、加工後、回転治具体を第１加工位置から軸線回りに回転させることで、ワークを保持したまま該ワークの姿勢を変化させることができ、ワークの異なる複数の被加工面を加工させることも可能である。
【００１２】
特に、回転治具体の回転中心線である軸線は、該回転治具体が回転時において受け治具と干渉しない位置（偏心位置）に配置されているので、第１加工位置に配置された上記受け治具を退避させなくても回転治具体を回転させることができる。従って、該受け治具を第１加工位置に精度良く配置でき、該受け治具をワークに対して確実に当接させて、該ワークを安定且つ確実に支持できる。従って、ワークの変形を効果的に抑制でき、精度の良い加工を行なわせることができる。
また、回転治具体の回転に伴って受け治具を退避させる必要がないので、退避ストロークを考慮しなくて済み、回転治具体の位置を設置面に近い低位置に配置し易い。従って、ワーク加工用治具全体の高さを低く抑えることができ、高剛性な設計にし易い。
【００１３】
（２）本発明に係るワーク加工用治具において、前記回転治具体は、前記第１加工位置と、前記ワークが表裏反転させられる第２加工位置と、の間で往復回転させられ、前記第２加工位置で前記ワークを支持する反転受け治具を備え、前記軸線は、前記回転治具体が回転時において前記反転受け治具と干渉しない位置に配置されていることが好ましい。
【００１４】
この場合には、回転治具体を第１加工位置と第２加工位置との間で往復回転させることで、ワークを表裏反転させることができるので、少なくともワークの表面及び裏面の２つの被加工面の加工を行わせることができる。
特に、第２加工位置に反転受け治具が具備されているので、第２加工位置においてもワークを支持することができる。従って、ワークの表面及び裏面のいずれを加工する場合であっても、ワークの変形を抑制でき、加工深さばらつきを生じさせることなく精度良く加工させることができる。
【００１５】
しかも、軸線は回転治具体が回転時において、反転受け治具に対しても干渉しない位置に配置されているので、反転受け治具を退避させなくても回転治具体を回転させることができる。従って、反転受け治具を第２加工位置に精度良く配置でき、該反転受け治具をワークに対して確実に当接させて、該ワークを安定且つ確実に支持できる。
【００１６】
（３）本発明に係るワーク加工用治具において、前記反転受け治具を前記ワークに対して接近離間する方向に往復移動させる移動機構を備え、前記移動機構は、前記回転治具体が前記第２加工位置に配置された後、前記反転受け治具を前記ワークに対して接近移動させ、該反転受け治具を前記ワークに対して当接させることが好ましい。
【００１７】
この場合には、移動機構によって反転受け治具を移動させることができるので、ワークの厚みにばらつきがあったとしても、そのばらつきに柔軟に対応でき、反転受け治具をワークに対してより確実に当接させることができる。また、厚みの異なるワークについても、柔軟に対応することができ、反転受け治具をワークに対して確実に当接させることができる。従って、厚みの異なる各種のワークに幅広く対応でき、製品価値を高めることができる。
なお、ワークの厚み変化に対応する程度に反転受け治具を移動させるだけであるので、反転受け治具を大きく動作させる必要がない。
【００１８】
（４）本発明に係るワーク加工用治具において、前記移動機構は、電圧印加による変形により前記反転受け治具を往復移動させる圧電体を具備していることが好ましい。
【００１９】
この場合には、圧電体を利用するので、位置決め誤差を極力抑えながら反転受け治具を微細且つ高精度に移動させることができ、ワークに対して反転受け治具をさらに精度良く当接させることができる。
【００２０】
（５）本発明に係るワーク加工用治具において、前記回転治具体が前記第２加工位置に配置された際、前記ワークの位置を検出する位置検出部を備え、前記移動機構は、前記位置検出部による検出結果に基づいて前記反転受け治具を前記ワークに対して接近移動させることが好ましい。
【００２１】
この場合には、位置検出部による検出結果に基づいて反転受け治具を移動させるので、さらに精度良く反転受け治具をワークに対して当接させ易い。
【００２２】
（６）本発明に係るワーク加工用治具において、前記回転治具体は、前記ワークが載置される載置部材と、該載置部材との間で前記ワークを押さえ込むワーク押さえと、該ワーク押さえを前記載置部材側に押圧して、前記ワークを押さえ込みによって保持させるクランプ部と、を備え、前記クランプ部は、開閉自在とされ、開閉動作に伴って前記押圧及びその解除が切り替わることが好ましい。
【００２３】
この場合には、クランプ部を利用して、載置部材とワーク押さえとの間でワークを押さえ込んで保持するので、加工中にワークをがたつかせることなく安定して保持でき、加工負荷に対応することができる。よって、高精度な加工に繋げることができる。
しかも、従来のような治具盤側の案内ピンとワーク側の案内孔との組み合わせによるセット方法とは異なり、ワーク押さえを利用した押さえ込みによるセット方法であるので、ワークのセット時にがたつきが生じ難く、この点においても高精度な加工に繋げることができる。また、クランプ部の開閉動作によって、ワークの保持及びその解除を容易且つスムーズに行えるので、ワークのセットや交換等をスムーズに行える。
【００２４】
（７）本発明に係るワーク自動加工装置は、上記本発明のワーク加工用治具と、該ワーク加工用治具に固定された前記ワークの前記被加工面を加工する加工機構と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係るワーク自動加工装置によれば、ワーク加工用治具を備えているので、ワークの保持換えを行うことなく、加工機構を利用してワークの異なる複数の被加工面を一連の流れ中で連続加工することができる。特に、受け治具を利用してワークの変形を抑制しながら加工できるので、加工深さばらつきを生じさせることなく精度良く加工を行える。
【００２６】
（８）本発明に係るワーク加工方法は、ワークの被加工面を外部に露出させた状態で前記ワークを着脱自在に保持すると共に、軸線回りに回転自在に支持され、且つ前記ワークの第１加工位置から軸線回りに回転させられる回転治具体と、前記第１加工位置で前記ワークを支持する受け治具と、を備え、前記軸線が、前記回転治具体が回転時において前記受け治具と干渉しない位置に配置されているワーク加工用治具と、前記ワークの前記被加工面を加工する加工機構と、を具備するワーク自動加工装置を利用したワーク加工方法であって、前記回転治具体を第１加工位置で停止させて、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第１の加工工程と、前記回転治具体を軸線回りに回転させて前記第１加工位置とは異なる位置で停止させ、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第２の加工工程と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係るワーク加工方法によれば、ワーク自動加工装置を利用して、ワークの保持換えを行うことなく、ワークの異なる複数の被加工面を一連の流れ中で連続加工することができる。特に、ワークの保持換えを行う必要がないので、従来のような保持換えに伴う加工精度の低下を招くことがなく、高精度な加工を行えることができると共に、効率良く連続加工できるので加工品質の向上化及び製品コストの低減を図ることができる。
【００２８】
（９）本発明に係るワーク加工プログラムは、ワークの被加工面を外部に露出させた状態で前記ワークを着脱自在に保持すると共に、軸線回りに回転自在に支持され、且つ前記ワークの第１加工位置から軸線回りに回転させられる回転治具体と、前記第１加工位置で前記ワークを支持する受け治具と、を備え、前記軸線が、前記回転治具体が回転時において前記受け治具と干渉しない位置に配置されているワーク加工用治具と、前記ワークの前記被加工面を加工する加工機構と、を具備するワーク自動加工装置のコンピュータに、前記回転治具体を第１加工位置で停止させて、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第１の加工工程と、前記回転治具体を軸線回りに回転させて前記第１加工位置とは異なる位置で停止させ、前記加工機構により前記ワークを加工に供する第２の加工工程と、を実行させることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係るワーク加工プログラムによれば、ワーク自動加工装置のコンピュータに第１の加工工程及び第２の加工工程を確実に実行させることができるので、ワークの保持換えを行うことなく、ワークの異なる複数の被加工面を一連の流れ中で連続加工させることができる。
【００３０】
（１０）本発明に係る記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、請求項９に記載のワーク加工プログラムが記録されたことを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る記録媒体によれば、例えばワーク自動加工装置のコンピュータに対してインストール等することで、上述した連続加工を確実に実行させることができる。特に、プログラムの流通等に好適に対応できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、受け治具をワークに対して確実に当接させて該ワークを安定して支持でき、精度の良い加工を行わせることができると共に、保持換えすることなくワークの異なる複数の被加工面を連続加工させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るワーク自動加工装置のブロック図である。
【図２】図１に示すワーク加工用治具の全体上面図である。
【図３】図２に示すワーク加工用治具の縦断面図である。
【図４】図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図２に示すワーク加工用治具の斜視図である。
【図６】図５に示すワーク加工用治具を逆方向から見た斜視図である。
【図７】図２に示すワーク加工用治具で固定されるワークの斜視図である。
【図８】図２に示すワーク加工用治具における回転ブロックの拡大上面図である。
【図９】図８に示す回転ブロックの縦断面図である。
【図１０】図９に示す載置リングの平面図である。
【図１１】図１０に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２】図１０に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１３】図９に示す押さえワークの平面図である。
【図１４】図１３に示すＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１５】図１３に示す押さえワークを裏側から見た平面図である。
【図１６】図５に示す状態から、回転治具体を９０度回転させた状態を示す斜視図である。
【図１７】図１５に示す状態から、回転治具体をさらに９０度回転させた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
＜ワーク自動加工装置＞
図１に示すように、本実施形態のワーク自動加工装置１は、ワークＷにおける異なる複数の被加工面を自動的に加工する装置であって、ワーク加工用治具１と、複数のワークＷが収納されたパレット１（収納トレー）２０１と、パレット２０１内に収納されている加工前のワークＷをワーク加工用治具１に搬送すると共に、加工終了後に、そのワークＷを再度パレット２０１内に搬送する搬送ロボット２０２と、ワーク加工用治具１に固定されたワークＷに対して加工を行う加工機構２０３と、これら各構成品を総合的に制御する制御部９５と、を備えている。
【００３５】
搬送ロボット２０２は、例えば多関節型のロボットであり、複数の爪部を有するハンド部を具備している。ハンド部は、これら爪部を利用してワークＷを自在に把持することが可能とされている。ワーク加工用治具１は、搬送ロボット２０２によってワークＷの着脱が行われるセットポジションＳ１と、加工機構２０３によってワークＷの加工が行われる加工ポジションＳ２と、の間を例えば往復移動自在とされている。
【００３６】
加工機構２０３は、複数の加工具（例えば径の異なる加工ドリル等）２０３ａを具備しており、加工ポジションＳ２に移動してきたワーク加工用治具１に固定されているワークＷに対して、加工具２０３ａを適宜交換しながら予め入力された加工データに基づいてワークＷの加工を行うことが可能とされている。この際、加工機構２０３は、ワークＷに対して一方向側からアプローチして加工を行うように配置されている。
なお、ワーク加工用治具１には、ワークＷの加工中に加え、任意のタイミングで切削液が供給される。これにより、加工屑の除去やワークＷの洗浄、加工中におけるワークＷの冷却等が可能とされている。
【００３７】
上記制御部９５は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory ）、ＲＯＭ（Read Only Memory ）、各種インターフェース等に加え、後述する記録媒体９５ａを有している。
この制御部９５は、その動作の一例として、例えばＣＰＵが記録媒体９５ａに記憶される本発明におけるワーク加工プログラムを読み出し実行することにより、後述する本発明における第１加工工程及び第２加工工程を実行している。
【００３８】
なお、ワーク加工プログラムとは、ワークＷを加工するためにワーク自動加工装置１を制御するためのプログラムである。このワーク加工プログラムは、コンピュータ読み取り可能な上記記録媒体９５ａに記録されている。
【００３９】
なお、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭや半導体メモリ等の可搬媒体であり、ドライブ装置（例えば、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置等）やインターフェース（例えば、ＵＳＢインターフェース等）を介して読み込まれるものである。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、上記可搬媒体に限られず、コンピュータシステム（ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものをいう）に内蔵されるハードディスク等の記憶部であっても良い。
更に、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。
【００４０】
（ワーク加工用治具）
以下、上記したワーク加工用治具１の構成について詳細に説明する。
ワーク加工用治具１は、ワークＷの加工時に該ワークＷを固定するための治具であって、図２〜図６に示すように、ワーク加工用治具１は、ワークＷを着脱自在に保持すると共に、軸線Ｏ１回りに回転自在に支持された回転治具体２と、回転治具体２を回転自在に支持する支持体３と、回転治具体２を軸線Ｏ１回りに回転させると共に、選択された複数の回転角度で該回転治具体２を停止可能なモータ部（回転駆動部）４と、を備えている。
【００４１】
なお、本実施形態では、図２及び図３に示す状態において方向を定義する。即ち、上記軸線Ｏ１の延在方向を左右方向Ｌ１といい、該左右方向Ｌ１に直交し、且つ支持体３における後述する底壁部８１と回転治具体２における後述する載置リング２０とを結ぶ方向を上下方向Ｌ２といい、左右方向Ｌ１及び上下方向Ｌ２にそれぞれ直交する方向を前後方向Ｌ３という。
また、左右方向Ｌ１のうち、ワークＷに向かう方向を左右方向Ｌ１の内方といい、その反対を左右方向Ｌ１の外方という。更に、上下方向Ｌ２のうち、底壁部８１から載置リング２０に向かう方向を上方、その反対を下方とする。
【００４２】
本実施形態のワークＷは、図７に示すように、略円板状に形成され、その第１主面（表面及び裏面のうちの一方）Ｗ１、第２主面（表面及び裏面のうちの他方）Ｗ２、及び外周面Ｗ３が被加工面とされているものとして説明する。このようなワークＷとしては、例えば時計用ムーブメントを構成する地板等が挙げられる。
なお、図示の例では、ワークＷの外周縁部の一部に直線状に切り欠かれたオリフラ部Ｗ４（orientation flat ）が形成されており、これによりワークＷの向きを判断することが可能とされている。
【００４３】
（回転治具体）
上記回転治具体２は、図２〜図６に示すようにモータ部４によって複数の回転角度で停止させられると共に、各回転角度で加工に供されるワークＷの被加工面（即ち、第１主面Ｗ１、第２主面Ｗ２及び外周面Ｗ３）を外部に露出させた状態で該ワークＷを保持する部材である。
具体的には、この回転治具体２は、回転ブロック１０と、回転ブロック１０の左右方向Ｌ１の両端部にそれぞれ連結され、左右方向Ｌ１の外方に向けて延びた第１回転軸部１１及び第２回転軸部１２と、を備えている。
【００４４】
ところで、本実施形態では、回転治具体２を構成する第１回転軸部１１及び第２回転軸部１２は、軸線Ｏ１と同軸に配設されているが、回転ブロック１０は軸線Ｏ１に対して平行に延びるブロック軸Ｏ３を中心に配設されている。これら軸線Ｏ１とブロック軸Ｏ３とは、前後方向Ｌ３に間隔を開けた状態で左右方向Ｌ１に互いに平行に延び、且つ上下方向Ｌ２には高さが一致している。この際、軸線Ｏ１とブロック軸Ｏ３とは、軸線Ｏ１がワークＷを横切らない程度、前後方向Ｌ３に間隔を開けて配置されている。
これにより、回転治具体２は、ブロック軸Ｏ３に対して偏心した軸線Ｏ１回りに回転させられる。より具体的には、図４に示すように、ワークＷの第１主面Ｗ１が加工させられる第１加工位置Ｐ１と、ワークＷが表裏反転させられて第２主面Ｗ２が加工させられる第２加工位置Ｐ２と、の間で軸線Ｏ１回りに往復回転させられる。
【００４５】
回転ブロック１０は、図８及び図９に示すように、ワークＷが載置される載置リング（載置部材）２０と、この載置リング２０における載置面２２ａとの間でワークＷを押さえ込むワーク押さえ３０と、ワーク押さえ３０を載置リング２０側に押圧して、ワークＷを押さえ込みによって保持させるクランプ部４０と、載置リング２０が固定されると共に上記クランプ部４０が開閉自在に取付けられたブロック本体５０と、を備えている。
【００４６】
（回転治具体：ブロック本体）
上記ブロック本体５０は、左右方向Ｌ１に延在すると共に、上記ブロック軸Ｏ３を中心に所定の直径で概略円柱状に形成されている。このブロック本体５０における左右方向Ｌ１の中央部は、例えば上下方向Ｌ２から切削加工されることで所定の厚みに形成されたベース板５１とされている。よって、このベース板５１における上面５１ａ及び下面５１ｂ（図１６及び図１７参照）は、上下方向Ｌ２に直交する水平面に対して平行な平坦面とされている。
【００４７】
ベース板５１における中央部分には、該ベース板５１を上下方向Ｌ２に貫通する平面視円形状の貫通孔５２が形成されている。更に、ベース板５１の上面５１ａ側及び下面５１ｂ側には、この貫通孔５２よりも拡径した平面視円形状の開口凹部５３、５４がそれぞれ所定の深さで形成されている。この際、開口凹部５３、５４は、上下方向Ｌ２に伸びる貫通孔５２の貫通軸Ｏ２と同軸に形成されている。
【００４８】
そして、上記した貫通孔５２及び２つの開口凹部５３、５４によって、ベース板５１には貫通軸Ｏ２を中心とした環状鍔部５５が形成されている。この際、環状鍔部５５の上面に沿ってブロック軸Ｏ３が延在するように高さ設定されている。
【００４９】
また、ベース板５１には、ブロック本体５０の外部と貫通孔５２内とを連通する連通孔５６（図５参照）が前後方向Ｌ３の一方向側から形成されている。従って、この連通孔５６を通じて、ブロック本体５０の外部から貫通孔５２内への加工具２０３ａ（図１参照）の進入が可能とされている。
【００５０】
また、ブロック本体５０において、上記したベース板５１を間に挟んで左右方向Ｌ１の両側に位置する両端部には、水平面に対して平行な上端面及び下端面が形成されていると共に、上端面側に開口した平面視四角形状の陥没凹部５７がベース板５１の上面５１ａよりも深い位置まで形成されている。
【００５１】
（回転治具体：載置リング）
上記載置リング２０は、ブロック本体５０における環状鍔部５５に対して下方側から固定される部材であって、貫通軸Ｏ２を中心としてリング状に形成されている。
この載置リング２０は、図９〜図１１に示すように、環状鍔部５５の下面に当接する第１リング２１と、この第１リング２１に対して一体的に形成され、貫通孔５２内に進入すると共に環状鍔部５５の径方向内側に配設される第２リング２２と、を備えている。
【００５２】
第１リング２１は、ブロック本体５０におけるベース板５１の下面５１ｂ側に形成された開口凹部５４内に収納可能な外径サイズとされており、周方向に一定の間隔を開けて複数のねじ孔２１ａが形成されている。そして、この第１リング２１は、上記各ねじ孔２１ａに挿通された固定ねじによって環状鍔部５５に固定されている。これにより、載置リング２０の全体が、ブロック本体５０に対して一体的に固定されている。
【００５３】
第２リング２２は、その上面が環状鍔部５５の上面に対して面一とされている。そして、この第２リング２２の上面にワークＷが載置される。従って、第２リング２２の上面は、ワークＷが載置される載置面２２ａとして機能する。
なお、この載置面２２ａは、上記したように環状鍔部５５の上面に対して面一とされているので、該載置面２２ａに沿ってブロック軸Ｏ３が左右方向Ｌ１に延在している。
【００５４】
上記載置面２２ａには、ワークＷの形状に倣った図示しない窪み部が形成され、これにより微小な段差が付いている。そして、この窪み部を利用することで、ワークＷを決められた方向に向けた状態（オリフラ部Ｗ４をベース板５１に形成された連通孔５６側に向けた状態）で載置することが可能とされている。なお、載置されたワークＷは、第２リング２２の開口部及び第１リング２１の開口部を通じて、その第２主面Ｗ２が外部に露出される。
【００５５】
第２リング２２には、ワークＷに一対の位置決め孔を形成する際の加工具２０３ａの干渉を回避するための一対の逃がし孔２４が形成されている。図示の例では、貫通軸Ｏ２を挟んで左右方向Ｌ１の反対側に位置する部分において、第２リング２２を貫通するように形成されている。
【００５６】
また、載置リング２０には、図１０及び図１２に示すように、ベース板５１側に形成された連通孔５６に対応した位置において、第１リング２１から第２リング２２に亘って切欠溝２５が形成されている。この切欠溝２５は、ブロック本体５０の外部から連通孔５６内に加工具２０３ａが進入した際、該加工具２０３ａとの干渉を回避するための逃がし部として機能する。
【００５７】
（回転治具体：ワーク押さえ）
上記ワーク押さえ３０は、図８及び図９に示すように、載置リング２０の載置面２２ａに載置されたワークＷの第１主面Ｗ１側に重ねられ、上記したクランプ部４０による押圧力によって、載置面２２ａとの間で該ワークＷを押さえ込んで保持する部材であって、貫通軸Ｏ２を中心とした環状に形成されている。
【００５８】
このワーク押さえ３０は、図８、図９、及び図１３〜図１５に示すように、ブロック本体５０におけるベース板５１の上面５１ａ側に形成された開口凹部５３内に収納可能な外径サイズとされた環状の押さえ本体３１を備えている。
【００５９】
この押さえ本体３１は、上記した開口凹部５３内に収納可能な厚みとされている。これにより、ワーク押さえ３０は、この開口凹部５３によって左右方向Ｌ１及び前後方向Ｌ３への位置決めがなされると共に、クランプ部４０によって上方への抜けが規制される。
【００６０】
押さえ本体３１の開口部３１ａは、平面視円形状に形成されており、載置リング２０における第２リング２２の開口部と略同サイズとされている。そのため、ワーク押さえ３０に押さえ込まれたとしても、ワークＷの第１主面Ｗ１は、押さえ本体３１の開口部３１ａを通じてブロック本体５０の外部に露出可能とされている。
【００６１】
また、押さえ本体３１の上面側には、上記開口部３１ａを径方向の外側から囲む第１段差部３２が形成されている。図示の例では、この第１段差部３２は外形が平面視円形状に形成されている。同様に、押さえ本体３１の下面側にも、上記開口部３１ａを径方向の外側から囲む第２段差部３３が形成されている。この第２段差部３３は、載置面２２ａに形成された窪み部と同様に、平面視の形状がワークＷの形状に倣って形成されている。これにより、載置面２２ａに載置されたワークＷは、この第２段差部３３内に収納可能とされている。
【００６２】
そして、上記した第１段差部３２及び第２段差部３３によって、環状の押さえリング３４が形成されている。この押さえリング３４は、第２段差部３３内に収納されたワークＷの外周縁部を略全周に亘って押さえ付ける役割を果しており、これによって載置面２２ａとの間でワークＷを押さえ付けて保持することが可能とされている（図９参照）。
なお、第２段差部３３の深さは、ワークＷが第２段差部３３内に収納された際に該ワークＷを押さえ本体３１の下面側に突出させる程度の深さとされている。これにより、クランプ部４０の押圧力に応じて確実にワークＷだけを押さえ付けて保持することが可能とされている。
【００６３】
また、押さえ本体３１の外周縁部には、ベース板５１側に形成された連通孔５６に対応した位置において切欠孔３５が形成され、さらに押さえ本体３１の下面側には、この切欠孔３５に連通して切欠溝３６が形成されている。これら切欠孔３５及び切欠溝３６は、ブロック本体５０の外部から連通孔５６内に加工具２０３ａが進入した際、該加工具２０３ａとの干渉を回避するための逃がし部として機能する。
【００６４】
更に、押さえリング３４には、ワークＷに対して一対の位置決め孔を形成する際の加工具２０３ａが挿通される一対の加工孔３７が形成されている。図示の例では、貫通軸Ｏ２を挟んで左右方向Ｌ１の反対側に位置する部分において、押さえリング３４を貫通するように形成されている。よって、ワーク押さえ３０側の一対の逃がし孔２４と、載置リング２０側の一対の加工孔３７とは、上下方向Ｌ２にその位置が対応している（図９参照）。
【００６５】
ところで、上記のように構成されたワーク押さえ３０は、先に述べた搬送ロボット２０２によってワークＷと同様に取り扱われる。
具体的には、図１に示すように、ワーク加工用治具１へのワークＷのセット時やワークＷの回収時等、搬送ロボット２０２は、ワーク押さえ３０をワーク加工用治具１から仮置き場２０５に一旦搬送する作業を行う。その際、搬送ロボット２０２におけるハンド部の爪部が係合する図示しない係合孔が、例えば第１段差部３２の側壁に形成されている。
【００６６】
また、図１３〜図１５に示すように、ワーク押さえ３０の向きを位置決めさせた状態で仮置き場２０５にセットさせるための位置決め孔３８が押さえ本体３１に形成されている。
これら位置決め孔３８は、押さえ本体３１を貫通する貫通孔とされ、一対の加工孔３７よりもさらに左右方向Ｌ１の外方に位置した部分に形成されている。この際、一方の位置決め孔３８は平面視円形状とされ、他方の位置決め孔３８は平面視楕円形状とされており、その形状の違いによってワーク押さえ３０の向きを規制することが可能とされている。
【００６７】
なお、仮置き場２０５には、上記一対の位置決め孔３８に応じた図示しない位置決めピンが立設されている。これによって、搬送ロボット２０２は、ワーク押さえ３０の向きを間違えることなく、ワーク加工用治具１と仮置き場２０５との間で往復移動させることが可能とされている。
【００６８】
（回転治具体：クランプ部）
図８及び図９に示すように、上記クランプ部４０は、ブロック本体５０に開閉自在に取付けられており、その開閉動作に伴って、ワーク押さえ３０の押圧及びその解除を切り替えることが可能とされている。
本実施形態のクランプ部４０は、ワーク押さえ３０を挟んで左右方向Ｌ１の反対側に向かい合うように一組設けられている。なお、クランプ部４０の構成は同じであるので、以下では一方のクランプ部４０について説明し、他方のクランプ部４０の説明は省略する。
【００６９】
なお、図８では、一方のクランプ部４０が押さえワーク３０をクランプし、他方のクランプ部４０がクランプを解除している状態を図示している。
【００７０】
このクランプ部４０は、ワーク押さえ３０を上方から押さえ付ける押さえアーム４１と、後述するピストンロッド７０の上端部に連結される連結アーム４２と、を備え、ブロック本体５０の両端部に形成された陥没凹部５７内に配設された状態で前後方向Ｌ３に延びるクランプ軸４３に軸支されている。
【００７１】
押さえアーム４１は、前後方向Ｌ３に間隔を開けながら左右方向Ｌ１の内方に向けて平行に延びたアームであり、その先端部がワーク押さえ３０の押さえ本体３１を上方から覆うように配設されている。これにより、クランプ部４０をクランプ軸４３回りに回転させることで、この押さえアーム４１の先端部を介してワーク押さえ３０を押さえ込むことが可能とされている。
なお、押さえアーム４１の先端部には、ゴム等の弾性部材４１ａが取付けられており、ワーク押さえ３０に対して傷等を付けることなく接することが可能とされている。
【００７２】
連結アーム４２は、押さえアーム４１の内側に配設されており、前後方向Ｌ３に間隔を開けながら左右方向Ｌ１の外方に向けて平行に延びたアームとされている。連結アーム４２の先端部は、後述するピストンロッド７０の上端部を前後方向Ｌ３から挟んでおり、これら先端部及びピストンロッド７０の上端部は前後方向Ｌ３に伸びる連結ピン４４によって互いに連結されている。
【００７３】
この際、連結ピン４４は、連結アーム４２の先端部に形成された長穴４２ａ内に挿通されている。これにより、ピストンロッド７０の上下方向Ｌ２の往復移動に伴って、連結ピン４４が長穴４２ａ内で相対的にスライド移動するので、連結アーム４２はクランプ軸４３回りに回転運動させられる。
つまり、クランプ部４０は、ピストンロッド７０の上下方向Ｌ２の往復移動に伴ってクランプ軸４３回りに回転し、押さえアーム４１の先端部を開閉させることが可能とされている。これにより、ワーク押さえ３０の押さえ付け及びその解除を切り替えがなされる。
【００７４】
上記ピストンロッド７０は、上下方向Ｌ２に沿って往復移動可能にブロック本体５０内に配設されており、その下端部にはシリンダ室７１内に収納されたピストン部７０ａが取付けられ、且つその上端部は上記したように陥没凹部５７内にてクランプ部４０の連結アーム４２に連結されている。
【００７５】
シリンダ室７１内には、図示しない作動油が、ピストン部７０ａよりも上方に位置する上部空間及びピストン部７０ａよりも下方に位置する下部空間にそれぞれ任意の圧力で供給されている。これにより、ピストン部７０ａの上下に作動油の圧力差（油圧差）が生じ、この油圧差によってピストンロッド７０は上下方向Ｌ２に往復移動するように制御されている。
【００７６】
（第１回転軸部、第２回転軸部）
以上のように構成された回転ブロック１０には、先に述べたように、軸線Ｏ１と同軸に配設された第１回転軸部１１及び第２回転軸部１２が図３に示すように連結されている。
【００７７】
第１回転軸部１１は、左右方向Ｌ１に延びた第１回転筒部１１ａと、該第１回転筒部１１ａの左右方向Ｌ１の内方に形成された第１フランジ部１１ｂと、を備え、該第１フランジ部１１ｂを介して回転ブロック１０におけるブロック本体５０に連結されている。
【００７８】
第１回転筒部１１ａは、軸線Ｏ１と同軸に配設された第１支持筒７５内に略全長に亘って挿入されており、第１軸受部７６を介してこの第１支持筒７５に回転自在に支持されている。第１フランジ部１１ｂは、平面視楕円状に形成されており、第１回転筒部１１ａと、軸線Ｏ１に対して偏心しているブロック軸Ｏ３を中心に配設されたブロック本体５０と、を連結している。
【００７９】
第２回転軸部１２は、左右方向Ｌ１に延びた第２回転筒部１２ａと、該第２回転筒部１２ａの左右方向Ｌ１の内方に形成された第２フランジ部１２ｂと、を備え、該第２フランジ部１２ｂを介して回転ブロック１０におけるブロック本体５０に連結されている。
なお、ブロック本体５０と第２フランジ部１２ｂとの間には、平面視楕円状に形成された中間板７７が介在されており、該中間板７７を介して、第２フランジ部１２ｂと、軸線Ｏ１に対して偏心しているブロック軸Ｏ３を中心に配設されたブロック本体５０とは連結されている。
【００８０】
第２回転軸部１２は、軸線Ｏ１と同軸に配設され、左右方向Ｌ１の両側が開口した第２支持筒７８内に一方の開口側から挿入されており、第２軸受部７９を介して回転自在に支持されている。この際、第２回転軸部１２は、第２フランジ部１２ｂが第２支持筒７８の径方向の内側に配置されるように、この第２支持筒７８内に挿入されている。なお、第２フランジ部１２ｂの外周縁部には、ラビリンスシール等のシール部１２ｃを介して第２支持筒７８に摺接されている。
【００８１】
（支持体）
次に、上述した回転ブロック１０、第１回転軸部１１及び第２回転軸部１２を具備する回転治具体２を回転自在に支持する上記支持体３について説明する。
この支持体３は、図２〜図６に示すように、上記した第１支持筒７５及び第２支持筒７８と、これら第１支持筒７５及び第２支持筒７８を互いに連結した状態で支持する支持台８０と、を備えている。
【００８２】
支持台８０は、移動プレート２０６（図１参照）上に取付けられた底壁部８１と、該底壁部８１上における左右方向Ｌ１の両端部側に設けられ、第１支持筒７５及び第２支持筒７８を各別に支持する支持枠８２と、を備えている。
【００８３】
（モータ部）
次に、回転治具体２を回転させる上記モータ部４について説明する。
このモータ部４は、例えばハーモニック減速機付きのサーボモータであって、図３に示すように、第２支持筒７８内に他方の開口側から挿入されることで取付けられている。この際、モータ部４の出力軸部４ａの一部は、第２回転筒部１２ａ内に挿入されており、セットねじ９０を介して第２回転筒部１２ａに対して連結されている。これにより、モータ部４の駆動に伴って回転治具体２を軸線Ｏ１回りに回転させることが可能とされている。
なお、上記セットねじ９０は、第２支持筒７８及び支持枠８２を連続して形成された連結孔９１を通じて取付けることが可能である。なお、この連結孔９１は、ねじ部材９１ａ（図５及び図６参照）によって塞がれている。
【００８４】
また、モータ部４は、制御部９５によってその回転方向及び回転量が制御されている。本実施形態の場合では、図４に示すように、ワークＷの第１主面Ｗ１が加工させられる第１加工位置Ｐ１と、該位置から１８０度回転した位置、即ち、ワークＷが表裏反転させられて第２主面Ｗ２が加工させられる第２加工位置Ｐ２と、の間で正逆回転させられる。この際、第１加工位置Ｐ１及び第２加工位置Ｐ２に加え、第１加工位置Ｐ１から９０度回転した第３加工位置Ｐ３の、３つの加工位置で回転治具体２を停止させるように制御される。
【００８５】
（クランプ部の作動機構）
ところで、図２及び図３に示すように、第１回転筒部１１ａには、ロータリージョイント等を介して上記作動油を供給及び排出する作動油配管１００が接続されている。一方の作動油配管１００は、シリンダ室７１内におけるピストン部７０ａの上部空間側に作動油を供給すると共に、この上部空間側から作動油を排出するための管路である。また、他方の作動油配管１００は、シリンダ室７１内におけるピストン部７０ａの下部空間側に作動油を供給すると共に、この下部空間側から作動油を排出するための管路である。
【００８６】
従って、これら作動油配管１００を利用することで、ピストン部７０ａの上下に油圧差を作り出すことができ、ピストンロッド７０を上下方向Ｌ２に往復移動させることが可能とされている。
なお、これら作動油配管１００は、例えば図示しないソレノイドバルブに接続され、該ソレノイドバルブによる開閉操作に伴って上記油圧差を逆転させることが可能とされている。
【００８７】
（ワークの受け治具）
また、本実施形態のワーク加工用治具１は、図２〜図６に示すように、第１加工位置Ｐ１でワークＷを支持する第１受け治具（受け治具）１１０と、第２加工位置Ｐ２でワークＷを支持する第２受け治具（反転受け治具）１１１と、を備えている。
【００８８】
第１受け治具１１０は、第１加工位置Ｐ１に配置されたブロック本体５０におけるベース板５１の真下に配置されており、上記底壁部８１上に立設された第１土台部１１５によって支持されている。
この第１受け治具１１０は、上端面が支持面とされた円柱状に形成されており、その直径は載置リング２０における第２リング２２の開口部よりも縮径している。そして、この第１受け治具１１０は、支持面の高さがブロック軸Ｏ３に一致した状態で、貫通軸Ｏ２と同軸に配置されるように第１土台部１１５によって支持されている。
【００８９】
これにより、第１受け治具１１０は、ブロック本体５０が第１加工位置Ｐ１に配置された際に、載置リング２０の径方向の内側に配置され、露出しているワークＷの第２主面Ｗ２の略全面に亘って支持面が当接し、該ワークＷを支持することが可能とされている。
なお、支持面は、ワークＷの第１主面Ｗ１側を加工する際のワーク受け面として機能し、その加工に応じた凹凸形状とされている。
【００９０】
第２受け治具１１１は、第２加工位置Ｐ２に配置されたブロック本体５０におけるベース板５１の真下に配置されており、上記底壁部８１上に立設された第２土台部１２０によって支持されている。
この第２受け治具１１１は、第１受け治具１１０と同様に、上端面が支持面とされた円柱状に形成されており、その直径は第１受け治具１１０と同径で、且つワーク押さえ３０の開口部よりも縮径している。そして、この第２受け治具１１１は、支持面の高さがブロック軸Ｏ３よりもワークＷの厚み分だけ下方に位置した状態で、貫通軸Ｏ２と同軸に配置されるように第２土台部１２０によって支持されている。
【００９１】
これにより、第２受け治具１１１は、ブロック本体５０が第２加工位置Ｐ２に配置されてワークＷが反転された際に、ワーク押さえ３０の径方向の内側に配置され、露出しているワークＷの第１主面Ｗ１の略全面に亘って支持面が当接し、該ワークＷを支持することが可能とされている。
なお、支持面は、ワークＷの第２主面Ｗ２側を加工する際のワーク受け面として機能し、その加工に応じた凹凸形状とされている。
【００９２】
ところで、ブロック軸Ｏ３に対して偏心している軸線Ｏ１は、図４に示すように、回転治具体２が第１加工位置Ｐ１と第２加工位置Ｐ２との間で往復回転させられる際に、該回転治具体２が第１受け治具１１０及び第２受け治具１１１に対してそれぞれ干渉しない位置に配置されている。
具体的には、第１受け治具１１０の支持面に亘って上下方向Ｌ２に通過する第１投影領域Ｅ１、及び第２受け治具１１１の支持面に亘って上下方向Ｌ２に通過する第２投影領域Ｅ２に対してそれぞれ非交差となるように軸線Ｏ１が配置されている。そのうえで、この軸線Ｏ１は、ブロック軸Ｏ３に対して上下方向Ｌ２の高さを一致させた状態で平行に配置されている。
【００９３】
また、上記第２受け治具１１１を支持する第２土台部１２０は、底壁部８１に取付けられた固定筒１２１と、該固定筒１２１の上端部に、上下方向Ｌ２に移動可能に取付けられた可動筒１２２と、を備え、第２受け治具１１１をワークＷに対して接近離間する上下方向Ｌ２に沿って往復移動させる移動機構として機能する。
【００９４】
固定筒１２１の内部には、電圧印加による伸縮変形によって可動筒１２２を上下方向Ｌ２に往復移動させる圧電アクチュエータ（圧電体）１２３が内蔵されている。これにより、圧電アクチュエータ１２３を利用して、可動筒１２２を介して第２受け治具１１１を上下方向Ｌ２に移動（微動）させることが可能とされている。
【００９５】
また、固定筒１２１には、回転治具体２が第２加工位置Ｐ２に配置された際、ワークＷの位置を検出する位置検出部１２５が取付けられている。この位置検出部１２５は、上方付勢状態で上下移動可能に立設された押し込みピン１２６を有している。
この押し込みピン１２６は、その先端部がブロック軸Ｏ３と同じ高さに位置しており、ワークＷの第１主面Ｗ１によって図４に示す如く押し込まれるピンとされている。つまり、押し込みピン１２６は、ワークＷの厚み分だけ押し込まれる。よって、その押し込み量に基づいて、ワークＷの第１主面Ｗ１の高さを正確に検出することが可能とされている。
【００９６】
制御部９５は、上記圧電アクチュエータ１２３に電圧を印加する印加部を有しており、第２受け治具１１１の移動を制御している。
具体的には、回転治具体２が第２加工位置Ｐ２に配置される前段階では、第２受け治具１１１を下方に退避させ、回転治具体２が第２加工位置Ｐ２に配置された後に、第２受け治具１１１をワークＷに対して接近移動させるように制御している。この際、制御部９５は、押し込みピン１２６の押し込み量に基づいて、第２受け治具１１１をワークＷに対して接近移動させている。
【００９７】
＜ワークの加工方法＞
次に、上記のように構成されたワーク加工用治具１を具備するワーク自動加工装置１を利用して、複数枚のワークＷを連続的且つ自動で加工する場合について説明する。
なお、初期状態としては、ワーク加工用治具１にワークＷがまだ保持されていないものとする。また、ワーク加工用治具１は、ワークＷの着脱が行われるセットポジションＳ１に移動しているものとする。更に、回転治具体２は、第１加工位置Ｐ１に配置されているものとする。
【００９８】
このような初期状態のもと、制御部９５に加工開始の信号が入力されると、制御部９５が各構成品の作動を、記録媒体９５ａに記録されたワーク加工プログラムに基づいて開始する。作動が開始されると、まずソレノイドバルブが開操作され、ピストン部７０ａよりも上方に位置する上部空間側の油圧が高くなるように、作動油配管１００を通じてシリンダ室７１内に作動油が供給される。これにより、ピストンロッド７０が下方移動すると共に、これに伴ってクランプ部４０が開操作（アンクランプ）される。つまり、クランプ部４０は、押さえアーム４１の先端部が上方移動するようにクランプ軸４３回りに回転する。
【００９９】
すると、搬送ロボット２０２は、複数の爪部を有するハンド部を利用してクランプが解かれたワーク押さえ３０を把持し、該ワーク押さえ３０をワーク加工用治具１から仮置き場２０５に搬送して、該仮置き場２０５に一旦載置する。次いで、搬送ロボット２０２は、ハンド部を利用してパレット２０１内に収納されている未加工のワークＷを把持し、該ワークＷをワーク加工用治具１まで搬送して、載置リング２０の載置面２２ａ上に載置する。この際、載置面２２ａ上に形成された窪み部の形状に合わせてワークＷを載置できるので、ワークＷの向きを位置決めした状態で載置することが可能である。これにより、ワークＷのオリフラ部Ｗ４がブロック本体５０に形成された連通孔５６側に向いた状態となる。
【０１００】
ワークＷを載置した後、搬送ロボット２０２は、ハンド部を利用して仮置き場２０５に一旦載置していたワーク押さえ３０を把持し、該ワーク押さえ３０をワーク加工用治具１まで搬送する。そして、ワークＷに被せるように、ブロック本体５０における開口凹部５３内に嵌め込む。これにより、ワーク押さえ３０が開口凹部５３によって前後方向Ｌ３及び左右方向Ｌ１に位置決めされ、ワーク押さえ３０の第２段差部３３内にワークＷが確実に入り込んだ状態で該ワーク押さえ３０がワークＷに対して重ねられる。
【０１０１】
そして、このワーク押さえ３０をそのまま搬送ロボット２０２で押さえつけながら、クランプ部４０を閉操作してクランプ作業に移行する。
つまり、ソレノイドバルブを閉操作して、ピストン部７０ａよりも下方に位置する下部空間側の油圧が高くなるように作動油の油圧差を調整し、ピストンロッド７０を上方移動させる。これにより、図９に示すように、押さえアーム４１の先端部が下方移動するようにクランプ部４０をクランプ軸４３回りに回転させることができ、ワーク押さえ３０を載置リング２０側に押圧することができる。これにより、押さえリング３４と載置面２２ａとの間でワークＷを押さえ込んで保持することができる。
【０１０２】
また、ワークＷが保持されると、その第２主面Ｗ２は、載置リング２０の径方向の内側に配置されている第１受け治具１１０の支持面に当接して支持される。そして、この状態のまま、移動プレート２０６をスライド移動させて、ワーク加工用治具１をセットポジションＳ１から加工ポジションＳ２に移動させる。そして、ワーク加工用治具１が加工位置に移動した後、回転治具体２を適宜回転させながら加工機構２０３を作動させて、ワークＷの第１主面Ｗ１、第２主面Ｗ２及び外周面Ｗ３を予め入力された加工データにしたがって連続的に加工する作業に移行する。
【０１０３】
この際、回転治具体２が回転するので、ワークＷの異なる３面を一連の流れの中で連続的に加工することが可能である。また、その加工順番及び加工回数は加工データに応じて任意に設定することが可能である。
ここでは、その一例として第１主面Ｗ１、外周面Ｗ３及び第２主面Ｗ２の順に加工する場合を例に挙げて説明する。なお、加工具２０３ａは、ワーク加工用治具１の上方に位置しており、上方側からワークＷにアプローチして加工を行うように構成されている。
【０１０４】
まず、図４及び図９に示すように、回転治具体２が第１加工位置Ｐ１に位置している場合には、ワークＷの第１主面Ｗ１がワーク押さえ３０の開口部を通じて上方に露出しているので、回転治具体２を回転させることなく加工具２０３ａを利用して第１主面Ｗ１を加工することができる。即ち、第１主面Ｗ１に対して、孔開け加工、溝加工や皿取り加工等を行うことができる。
換言すれば、回転治具体２を第１回転位置Ｐ１停止させて、ワークＷを加工に供することができる（本発明の第１の加工工程の一例）。
【０１０５】
この際、ワークＷは第１受け治具１１０によって支持されているので、ワークＷの変形を抑制しながら加工することができる。よって、加工深さばらつきを生じさせることなく、精度良く加工を行える。
【０１０６】
また、本実施形態では、ワーク押さえ３０に形成された一対の加工孔３７を利用して、ワークＷに一対の位置決め孔を形成することも可能である。
なお、この位置決め孔は、ワーク自動加工装置１による加工が終了した後に行われるワークＷの各種後工程において、該ワークＷを位置決めするための孔として利用される。また、この一対の位置決め孔を形成する際、加工具２０３ａがワークＷを貫通したとしても載置リング２０側に一対の逃げし孔２４が形成されているので、加工具２０３ａの干渉を防止できる。
【０１０７】
次いで、ワークＷの外周面Ｗ３を加工する場合には、モータ部４を駆動させて、図４及び図１６に示すように、回転治具体２を第１加工位置Ｐ１から軸線Ｏ１回りに９０度回転させた第３加工位置Ｐ３で停止させる。これにより、ブロック本体５０に形成された連通孔５６を上方に向けることができ、ワークＷの外周面Ｗ３をこの連通孔５６を通じて上方に露出させることができる。従って、この連通孔５６内に加工具２０３ａを進入させることで、該加工具２０３ａをワークＷの外周面Ｗ３にアプローチさせることができ、外周面Ｗ３を加工することができる。
換言すれば、回転治具体２を第１回転位置Ｐ１とは異なる位置（第３加工位置Ｐ３）で停止させて、ワークＷを加工に供することができる（本発明の第２の加工工程の一例）。
【０１０８】
次いで、ワークＷの第２主面Ｗ２を加工する場合には、モータ部４を駆動させて、図４及び図１７に示すように、回転治具体２を第１加工位置Ｐ１から軸線Ｏ１回りに１８０度回転させた第２加工位置Ｐ２で停止させる。これにより、ワークＷが表裏反転されるので、載置リング２０における第１リング２１の開口部及び第２リング２２の開口部を通じて、ワークＷの第２主面Ｗ２を上方に露出させることができる。
換言すれば、回転治具体２を第１回転位置Ｐ１とは異なる位置（第２加工位置Ｐ２）で停止させて、ワークＷを加工に供することができる（本発明の第２の加工工程の別の一例）。
【０１０９】
ところで、回転治具体２を第２加工位置Ｐ２に配置させると、図４３に示すように、位置検出部１２５の押し込みピン１２６がワークＷの第１主面Ｗ１によって押し下げられる。この際、押し込みピン１２６の押し込み量は、ワークＷの厚み分に相当する。すると、制御部９５は、その押し込み量に基づいてワークＷの第１主面Ｗ１の高さを正確に検出し、圧電アクチュエータ１２３に電圧を印加して第２受け治具１１１をワークＷに対して接近移動させる。これにより、第２受け治具１１１の支持面をワークＷの第１主面Ｗ１に対して確実に当接させることができ、第２受け治具１１１を利用してワークＷを支持することができる。
【０１１０】
その後、加工具２０３ａを利用して、露出しているワークＷの第２主面Ｗ２を加工する。この場合であっても、ワークＷは第２受け治具１１１によって支持されているので、ワークＷの変形を抑制しながら加工することができる。よって、加工深さばらつきを生じさせることなく、精度良く加工を行える。
【０１１１】
このように、回転治具体２を適宜回転させることで、ワークＷの第１主面Ｗ１、外周面Ｗ３及び第２主面Ｗ２を連続的に加工することができる。
なお、加工途中の切粉（加工屑）は、切削液を適宜供給することで洗い流すことができる。この際、例えば加工具２０３ａの交換タイミング等を利用して、回転治具体２を回転させることで切粉を効率良く洗い流すこともできる。
【０１１２】
そして、ワークＷの加工終了後、再度切削液を供給して切粉を洗い流しながら、回転治具体２を図５に示す第１加工位置Ｐ１に戻した後、移動プレート２０６を逆方向にスライド移動させて、ワーク加工用治具１を加工ポジションＳ２からセットポジションＳ１に移動させる。
次いで、クランプ部４０を開操作してアンクランプ作業に移行する。つまり、ソレノイドバルブを開操作してピストンロッド７０を下方移動させる。これにより、クランプ部４０を、押さえアーム４１の先端部が上方移動するようにクランプ軸４３回りに回転させることができ、ワーク押さえ３０の押圧を解除できる。
【０１１３】
ワークＷの押さえ付けが解除されると、搬送ロボット２０２は、ハンド部を利用してクランプが解かれたワーク押さえ３０を把持し、該ワーク押さえ３０をワーク加工用治具１から仮置き場２０５に搬送して、該仮置き場２０５に一旦載置する。次いで、搬送ロボット２０２は、ハンド部を利用して加工が終了したワークＷを把持し、該ワークＷをワーク加工用治具１からパレット２０１に搬送して、該パレット２０１内に収納する。
【０１１４】
ここで、ワーク加工用治具１に対して切削液を再び供給して、載置面２２ａに残った切粉を洗い流して清掃する。その後、搬送ロボット２０２は、ハンド部を利用してパレット２０１内から新たな未加工のワークＷを把持して、ワーク加工用治具１の載置面２２ａにセットする作業を行い、その後、上述した一連の工程を繰り返し行う。
その結果、複数のワークＷの連続的で且つ自動的な加工を行うことができる。
【０１１５】
特に、本実施形態のワーク加工用治具１によれば、回転治具体２を回転させることで、ワークＷの異なる被加工面、即ち第１主面Ｗ１、外周面Ｗ３及び第２主面Ｗ２を加工することができる。従って、ワークＷの保持換えを行うことなく上記３つの被加工面を一連の流れの中で連続加工させることができる。しかも、ワークＷの保持換えを行う必要がないので、保持換えに伴う加工精度の低下を招くことがなく、高精度な加工を行える。また、保持換えを行うことなく、ワークＷを素材の状態から最終加工工程まで連続加工できるので、加工品質の向上化を図ることができると共に、無人運転が可能となり製品コストの低減化を図ることができる。
【０１１６】
しかも、回転治具体２の回転中心線である軸線Ｏ１は、図４に示すように、該回転治具体２が回転時において第１受け治具１１０と干渉しない位置（偏心位置）に配置されているので、第１加工位置Ｐ１に配置された第１受け治具１１０を退避させなくても回転治具体２を回転させることができる。従って、第１受け治具１１０を第１加工位置Ｐ１に精度良く配置でき、該第１受け治具１１０をワークＷに対して確実に当接させて、ワークＷを安定且つ確実に支持できる。従って、ワークＷの変形を効果的に抑制でき、精度の良い第１主面Ｗ１の加工を行なわせることができる。
【０１１７】
同様に、上記軸線Ｏ１は、回転治具体２が回転時において第２受け治具１１１についても干渉しない位置に配置されているので、第２加工位置Ｐ２に配置された第２受け治具１１１を退避させなくても回転治具体２を回転させることができる。従って、第２受け治具１１１を第２加工位置Ｐ２に精度良く配置でき、該第２受け治具１１１をワークＷに対して確実に当接させて、ワークＷを安定且つ確実に支持できる。従って、ワークＷの変形を効果的に抑制でき、精度の良い第２主面Ｗ２の加工を行なわせることができる。
【０１１８】
また、回転治具体２の回転に伴って、第１受け治具１１０及び第２受け治具１１１を退避させる必要がないので、退避ストロークを考慮しなくて済み、回転治具体２の位置を底壁部８１に近い低位置に配置し易い。従って、ワーク加工用治具１全体の高さを低く抑えることができ、高剛性な設計にし易い。
【０１１９】
また、圧電アクチュエータ１２３を具備する第２土台部１２０を利用して、第２受け治具１１１を移動させることができるので、ワークＷの厚みにばらつきがあったとしても、そのばらつきに柔軟に対応でき、第２受け治具１１１をワークＷに対してより確実に当接させることができる。
なお、ワークＷの厚み変化に対応する程度に第２受け治具１１１を移動させるだけであるので、第２受け治具１１１を大きく動作させる必要性がない。
【０１２０】
しかも、圧電アクチュエータ１２３を利用するので、位置決め誤差を極力抑えながら第２受け治具１１１を微細且つ高精度に移動させることができ、ワークＷに対して第２受け治具１１１をさらに精度良く当接させることができる。また、圧電アクチュエータ１２３を利用するので、第２受け治具１１１の剛性低下を招き難い。
加えて、位置検出部１２５による検出結果に基づいて第２受け治具１１１を移動させるので、この点においても精度良く第２受け治具１１１をワークＷに対して当接させ易い。
【０１２１】
また、クランプ部４０を利用して、載置リング２０とワーク押さえ３０との間でワークＷを押さえ込んで保持するので、加工中にワークＷをがたつかせることなく安定して保持でき、加工負荷に十分対応することができる。よって、高精度な加工に繋げることができる。しかも、従来のような治具盤側の案内ピンとワークＷ側の案内孔との組み合わせによるセット方法とは異なり、ワーク押さえ３０を利用した押さえ込みによるセットであるので、ワークＷのセット時にがたつきが生じ難く、この点においても高精度な加工に繋げることができる。
また、油圧を利用したクランプ部４０の開閉動作によって、ワークＷの保持及びその解除を容易且つスムーズに行えるので、ワークＷのセットや交換等をスムーズに行える。
【０１２２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１２３】
例えば、上記実施形態では、被加工面が第１主面Ｗ１、第２主面Ｗ２及び外周面Ｗ３とされた板状のワークＷを例に挙げて説明したが、ワークの形状及び被加工面の数はこの場合に限定されるものではない。なお、被加工面の数等に応じて、回転治具体２を任意の回転角度で停止させれば良い。
【０１２４】
また、上記実施形態では、油圧を利用してクランプ部４０を開閉させたが、空気圧や流体等を利用して開閉させても構わない。また、開閉動作に伴ってワーク押さえ３０を押圧及びその解除ができれば、クランプ部４０の構成は自由に設計して構わない。
【０１２５】
また、上記実施形態では、第１受け治具１１０及び第２受け治具１１１を具備していたが、第２受け治具１１１は必須なものではなく具備しなくても構わない。但し、第２受け治具１１１を具備することで、第１主面Ｗ１及び第２主面Ｗ２のいずれを加工する場合であっても、ワークＷの変形を防止できるので、好ましい。
特に、第２受け治具１１１を具備している場合には、例えば第２加工位置Ｐ２にて、載置リング２０における第２リング２２の開口部の内周縁の全周に沿ってワークＷを切断加工しても良い。こうすることで、第１主面Ｗ１、第２主面Ｗ２及び外周面Ｗ３への加工が全て完了したワークＷの切り離しを行うことができ、切り離したワークＷを第２受け治具１１１上にそのまま載置しておくことができる。従って、回転治具体２を第１加工位置Ｐ１に回転させた後、切り離したワークＷを第２受け治具１１１から回収することも可能である。
【０１２６】
また、第２受け治具１１１をワークＷに対して接近移動させることができるので、ワークＷの厚みのばらつきに対応するだけでなく、厚みの異なるワークＷについても柔軟に対応することができ、第２受け治具１１１をワークＷの第２主面Ｗ２に確実に当接させることができる。このように、厚みの異なる各種のワークＷに幅広く対応でき、製品価値を高めることができる。
【０１２７】
なお、上記実施形態において、載置リング２０とワークＷとの間の隙間を検出するギャップ検出部（例えばエアギャップセンサ）を設け、ワークＷの保持状態を判別しても構わない。この場合には、ワーク押さえ３０によって確実にワークＷが押さえ込まれて保持されているときだけに加工を行わせることが可能である。従って、ワークＷの固定の信頼性を高めることができると共に、加工品質を効果的に向上させることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
Ｏ１…軸線
Ｐ１…第１加工位置
Ｐ２…第２加工位置
Ｗ…ワーク
Ｗ１…第１主面（ワークの被加工面）
Ｗ２…第２主面（ワークの被加工面）
Ｗ３…外周面（ワークの被加工面）
１…ワーク加工用治具
２…回転治具体
２０…載置リング（載置部材）
３０…ワーク押さえ
４０…クランプ部
９５…制御部
９５ａ…記録媒体
１１０…第１受け治具（受け治具）
１１１…第２受け治具（反転受け治具）
１２０…第２土台部（移動機構）
１２３…圧電アクチュエータ（圧電体）
１２５…位置検出部
２００…ワーク自動加工装置
２０３…加工機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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