(57)【要約】      （修正有）【課題】シャフトの種々の位置に位相基準部を形成でき、かつ、所定の一姿勢でシャフトを搬出することが可能な位相基準部加工装置を提供する。【解決手段】シャフト３００の或る部位３０８とチャック１０４とを位置合わせして、チャック１０４でシャフト３００を把持する。シャフト３００が第1姿勢になっているとき、チャック１０４の位相値を検出する。シャフト３００に位相基準部を形成するのに適したシャフト３００の第２姿勢に対応するチャックの位相値を計算し、その位相値になるまでチャックの回転割出しを行った後、加工ユニット１０８により位相基準部をシャフト３００に形成する。その後、上記検出した位相値になるまでチャックの回転割出しを行なって、シャフト３００を第１姿勢に戻し、その姿勢でシャフト３００を搬出する。【選択図】図１
2008018482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの第1部位に対して回転方向で位置合わせされた状態で前記シャフトを把持し、前記把持したシャフトの回転軸回りに回転可能であり、且つ、任意の回転位置にて固定可能であるチャックと、
前記チャックに把持されたシャフトに対して所定の位置関係で配置され、前記チャックに把持されたシャフトに位相基準部を形成するための加工を施す加工ユニットと、
前記チャックの回転割出しと前記加工ユニットの加工動作を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記チャックにより把持されたシャフトがその回転方向におる第1の姿勢であるときの前記チャックの位相値を検出する第1位相値検出手段と、
前記シャフトの前記第1部位と前記シャフトに形成予定の位相基準部との間の位置関係を定義したデータに基づいて、前記加工ユニットにより前記位置基準部を形成するのに適した前記シャフトの第２の姿勢に対応する前記チャックの第２の位相値を決定する第２位相値決定手段と、
前記チャックの位相値が前記第２の位相値になるまで前記チャックの第1の回転割出しを行ない、それにより、前記チャックに把持されたシャフトを前記第２の姿勢に設定する第１回転割出手段と、
前記チャックに把持されたシャフトが前記第２の姿勢で固定されるように前記チャックを固定し、その状態で、前記シャフトに前記位置基準部を形成するように前記加工ユニットを駆動し制御する加工制御手段と、
前記位置基準部が形成された後、前記チャックの位相値が前記第１の位相値になるまで前記チャックの第２の回転割出しを行って、それにより、前記チャックに把持されたシャフトを前記第１の姿勢に戻す第２回転割出手段と
を備えた位相基準部加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の位相基準部加工装置において、
前記シャフトの前記第１部位とは別の第２部位の、前記チャックの位相座標系の下での位相値を測定する手段を更に備え、
前記制御ユニットの前記第２位相値決定手段は、測定された前記第２部位の位相値と、前記第２部位と前記形成予定の位相基準部との間の位置関係を定義したデータとに基づいて、前記第２の位相値を決定する、
位相基準部加工装置。
【請求項３】
シャフトの第１部位に対して回転方向で位置合わせされた状態で前記シャフトを把持し、前記把持したシャフトの回転軸回りに回転可能であり、且つ、任意の回転位置にて固定可能であるチャックと、
前記チャックに把持されたシャフトに対して所定の位置関係で配置され、前記チャックに把持されたシャフトに位相基準部を形成するための加工を施す加工ユニットと、
前記チャックの回転割出しと前記加工ユニットの加工動作を制御する制御ユニットと、
を備えた位相基準部加工装置を用いて、前記シャフトに位相基準部を形成するための加工を行なう方法において、
前記チャックにより前記シャフトを把持するステップと、
前記チャックに把持されたシャフトがその回転方向におる第1の姿勢であるときに前記チャックの位相値を検出するステップと、
前記加工ユニットにより前記位置基準部を形成するのに適した前記シャフトの第２の姿勢に対応する前記チャックの第２の位相値を決定するステップと、
前記チャックの位相値が前記第２の位相値になるまで前記チャックの第1の回転割出しを行なって、前記チャックに把持されたシャフトを前記第２の姿勢に設定するステップと、
前記チャックに把持されたシャフトが前記第２の姿勢で固定されるように前記チャックを固定し、その状態で、前記加工ユニットにより前記シャフトに前記位置基準部を形成するステップと、
前記位置基準部が形成された後、前記チャックの位相値が前記第１の位相値になるまで前記チャックの第２の回転割出しを行って、前記チャックに把持されたシャフトを前記第１の姿勢に戻すステップと、
前記第１の姿勢に戻ったシャフトを、前記チャックから外して搬出するステップと
を有する位相基準部加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、クランクシャフトまたはカムシャフトなどのシャフトを加工する装置及び方法に関わり、特に、シャフトの中心軸回りの回転位置（位相）の基準として使用される部位（以下、「位相基準部」という）を、そのシャフトに形成するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クランクシャフトまたはカムシャフトなどのシャフトを加工する場合、そのシャフトのジャーナルやカムなどを加工する前に、ジャーナルやカムの回転方向の位置の基準となる位相基準部をそのシャフトに形成する工程が行われる。例えば、クランクシャフトの場合、ピンジャーナルを荒加工する前に、特定のカウンタウェイトの側面に平面状の位相基準部（以下、「位相基準面」という）が形成される。因みに、位相基準部の形状は、平面だけに限らず、溝または穴などの他の形状の場合もある。
【０００３】
一般に、ジャーナルの加工と、位相基準面の加工には、それぞれ異なる加工装置が使用される。例えば、特開２００１−２９３６０７号公報（特許文献１）に開示された、位相基準部を加工する装置は、ジャーナルの荒加工を行なう装置の前工程の位置に配置される。そして、位相基準部加工装置での加工の終わったシャフトは、オートローダによって、位相基準部加工装置からジャーナル加工装置へと搬送されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
位相基準部加工装置からシャフトを搬出する時のシャフトの姿勢（中心軸回りの回転位置）は、ジャーナル加工装置へシャフトを搬入する時の姿勢と同じに設定されているのが通常である。そうでないと、位相基準部加工装置からジャーナル加工装置へとシャフトを移送する際に、シャフトの姿勢を調整する面倒があるからである。ジャーナル加工装置への搬入時のシャフトの姿勢は、シャフトの仕様やジャーナル加工装置などにより、予め決められているので、位相基準部加工装置は、その決められた姿勢でシャフトを搬出できるように構成される。
【０００６】
従来の位相基準部加工装置では、シャフトの搬入、加工および搬出の全工程を通じて、シャフトの姿勢は不変である。つまり、ジャーナル加工装置への搬入時と同じ姿勢にシャフトが固定された状態で、位相基準部を形成するための加工が行なわれる。このように加工中のシャフトの姿勢が一つに決められているため、位相基準部を形成することが可能なシャフト上の箇所も自ずと限定される。
【０００７】
ところが、シャフト上の位相基準部として最適な部位は、シャフトの仕様やジャーナル加工装置の仕様に応じて異なってくる。そのため、上述した事情から、シャフトやジャーナル加工装置の仕様毎に、その仕様専用に構成された位相基準部加工装置を設置しなければならない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、異なる仕様のシャフトやジャーナル加工装置に適用可能な汎用性の高い位相基準部加工装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、シャフト上の異なる箇所に位相基準部を形成することができるとともに、予め定められた一つの姿勢でシャフトを搬出することが可能な位相基準部加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に従う位相基準部加工装置は、シャフトの第1部位に対して回転方向で位置合わせされた状態で前記シャフトを把持し、前記把持したシャフトの回転軸回りに回転可能であり、且つ、任意の回転位置にて固定可能であるチャックと、前記チャックに把持されたシャフトに対して所定の位置関係で配置され、前記チャックに把持されたシャフトに位相基準部を形成するための加工を施す加工ユニットと、前記チャックの回転割出しと前記加工ユニットの加工動作を制御する制御ユニットとを備える。前記制御ユニットは、前記チャックにより把持されたシャフトがその回転方向におる第1の姿勢であるときの前記チャックの位相値を検出する第1位相値検出手段と、前記シャフトの前記第1部位と前記シャフトに形成予定の位相基準部との間の位置関係を定義したデータに基づいて、前記加工ユニットにより前記位置基準部を形成するのに適した前記シャフトの第２の姿勢に対応する前記チャックの第２の位相値を決定する第２位相値決定手段と、前記チャックの位相値が前記第２の位相値になるまで前記チャックの第1の回転割出しを行ない、それにより、前記チャックに把持されたシャフトを前記第２の姿勢に設定する第１回転割出手段と、前記チャックに把持されたシャフトが前記第２の姿勢で固定されるように前記チャックを固定し、その状態で、前記シャフトに前記位置基準部を形成するように前記加工ユニットを駆動し制御する加工制御手段と、前記位置基準部が形成された後、前記チャックの位相値が前記第１の位相値になるまで前記チャックの第２の回転割出しを行って、それにより、前記チャックに把持されたシャフトを前記第１の姿勢に戻す第２回転割出手段とを備える。
【００１１】
この位相基準部加工装置によれば、チャックがシャフトの或る部位（第１部位）に位置合わせされた状態で、シャフトがチャックに把持される。そして、チャックに把持されたシャフトが或る姿勢（第１姿勢）になっているとき、チャックの位相値（第1位相値）が検出される。その後、シャフトに形成予定の位相基準部とシャフトの上記第1部位との位置関係を定義したデータに基づいて、加工ユニットによりシャフトにその位相基準部を形成するのに適したシャフトの姿勢（第２姿勢）に対応するチャックの位相値（第２位相値）が決定される。そして、チャックの位相値がその第２位相値になるまでチャックの回転割出しが行われる。シャフトが第２姿勢になった状態でチャックが固定され、その状態で、加工ユニットにより位相基準部を形成するための加工がシャフトに加えられる。この加工が終わると、チャックの位相値が上記第１位相値になるまでチャックの回転割出しが行われて、シャフトの姿勢が第１姿勢に戻される。従って、シャフトのどの箇所にも位相基準部を形成できると共に、位相基準部を形成した後は、シャフトを第1姿勢（例えば、次の工程への搬入姿勢）に戻すことができる。
【００１２】
好適な実施形態では、この位相基準部加工装置は、前記シャフトの前記第１部位とは別の第２部位の、前記チャックの位相座標系の下での位相値を測定する手段を更に備え、前記制御ユニットの前記第２位相値決定手段は、測定された前記第２部位の位相値と、前記第２部位と前記形成予定の位相基準部との間の位置関係を定義したデータとに基づいて、前記第２の位相値を決定するようになっている。この構成によれば、位相基準部の位置を決定する基準となるシャフトの部位として、チャックが位置合わせされた部位（第１部位）ではなく、それとは別の部位（第２部位）が指定されている場合にも、その第２部位を基準にして位相基準部を加工するのに適したシャフトの姿勢を割出すことができる。
【００１３】
本発明に従う位相基準部加工方法は、シャフトの第１部位に対して回転方向で位置合わせされた状態で前記シャフトを把持し、前記把持したシャフトの回転軸回りに回転可能であり、且つ、任意の回転位置にて固定可能であるチャックと、前記チャックに把持されたシャフトに位相基準部を形成するための加工を行なう加工ユニットと、前記チャックの回転割出しと前記加工ユニットの加工動作を制御する制御ユニットとを備えた位相基準部加工装置を用いて、前記シャフトに位相基準部を形成するための加工を行なう方法であって、前記チャックにより前記シャフトを把持するステップと、前記チャックに把持されたシャフトがその回転方向におる第1の姿勢であるときに前記チャックの位相値を検出するステップと、前記加工ユニットにより前記位置基準部を形成するのに適した前記シャフトの第２の姿勢に対応する前記チャックの第２の位相値を決定するステップと、前記チャックの位相値が前記第２の位相値になるまで前記チャックの第1の回転割出しを行なって、前記チャックに把持されたシャフトを前記第２の姿勢に設定するステップと、前記チャックに把持されたシャフトが前記第２の姿勢で固定されるように前記チャックを固定し、その状態で、前記加工ユニットにより前記シャフトに前記位置基準部を形成するステップと、前記位置基準部が形成された後、前記チャックの位相値が前記第１の位相値になるまで前記チャックの第２の回転割出しを行って、前記チャックに把持されたシャフトを前記第１の姿勢に戻すステップと、前記第１の姿勢に戻ったシャフトを、前記チャックから外して搬出するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シャフト上の異なる箇所に位相基準部を形成することができるとともに、予め定められた一つの姿勢でシャフトを搬出することが可能であり、従って、異なる仕様のシャフトやジャーナル加工装置に適用可能な汎用性の高い位相基準部加工装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる位相基準部加工装置の平面図であり、図２は、その正面図である。
【００１７】
図１と図２に示された位相基準部加工装置１００は、一種のフライス盤であり、クランクシャフトに位相基準面を形成するために使用される。この位相基準部加工装置１００は、クランクシャフトのピンジャーナルに荒加工を施すためのクランクシャフトミラー（図示せず）の近くに配置される。この位相基準部加工装置１００と上記クランクシャフトミラーには、共通のオートローダ（図示せず）により、クランクシャフトを搬入したり搬出したりすることができるようになっている。
【００１８】
この位相基準部加工装置１００は、基台１０２と、チャック１０４と、テールストック１０６と、フライス加工ユニット１０８と、油圧ユニット１１４と、NC（数値制御）制御ユニット１１６とを備える。チャック１０４とテールストック１０６は、加工対象であるクランクシャフト３００をクランプするためのものである。フライス加工ユニット１０８は、チャック１０４とテールストック１０６間にクランプされたクランクシャフト３００の特定箇所、典型的にはカウンタウェイトの側面、を削って、そこに平面形状の位相基準部（位相基準面）を形成するためのものである。油圧ユニット１１４は、フライス加工ユニット１０８などに、作動油圧を供給するものである。NC制御ユニット１１６は、所定の位相座標系の下でのチャック１０４の回転位置（位相）の値（位相値）を常に把握し、NCによりチャック１０４の回転位置の割出し（回転割出し）を制御し、また、フライス加工ユニット１０８を制御し、NCによりフライス加工ユニット１０８の割出し加工時の送り量などを制御するものである。さらに、図示してないが、作業者２００の立位置に場所に、作業者２００がNC制御ユニット１１６を操作するための操作盤が配置される。
【００１９】
チャック１０４とテールストック１０６は、作業者２００の立位置に近い基台１０２上の場所に設置される。チャック１０４とテールストック１０６は、それぞれ、クランクシャフトをクランプしたりクランプ状態を解除したりするために、クランプしたクランクシャフト３００の中心軸に沿った方向に移動可能になっている。
【００２０】
チャック１０４は、NC制御ユニット１１６の制御の下で、自動的に回転駆動可能であり、NCにより回転割出しを行うことができ、かつ、割出された任意の位相にて強固に固定されることもできるようになっている。チャック１０４は、３つのチャック爪１１０と１対の位相爪１１２とを有する。３つのチャック爪１１０は、チャック１０４の回転軸とクランクシャフト３００の回転軸とを位置的に一致させた状態で、クランクシャフト３００のリアフランジ３０２又はリア側のメインジャーナル３０４（若しくはフロント側のメインジャーナル３１６）を把持するためのものである。また、位相爪１１２は、クランクシャフト３００の或る一つのピンジャーナル（例えば、ピンジャーナル３０８）を把持して、チャック１０４が回転するときチャック１０４に対するクランクシャフト３００の空回りを防止し、そして、それがクランプしたピンジャーナルに対してチャック１０４を、回転方向において位置合わせする役割をもつ。テールストック１０６は、クランクシャフト３００のチャック１０４に把持された側とは逆側の端部を、その端面のセンタ穴３１８にて回動可能に支持するものである。
【００２１】
フライス加工ユニット１０８は、チャック１０４とテールストック１０６間にクランプされたクランクシャフト３００から見て、作業者２００の立位置とは反対側の基台１０２上の場所に配置される。従って、フライス加工ユニット１０８は、クランクシャフト３００の作業者２００の立位置とは反対側の片側面だけを加工することができる。フライス加工ユニット１０８は、チャック１０４とテールストック１０６間にクランプされたクランクシャフト３００の回転軸と平行な方向に移動可能になっている。
【００２２】
さらに、図２に示されるように、チャック１０４とテールストック１０６間にクランプされたクランクシャフト３００の回転軸のちょうど直下に位置する基台１０２上の場所に、位相センサ１１８が配置されている。位相センサ１１８は、クランクシャフト３００の或る１つのピンジャーナル３１２の位相を測定するために用いられるものである。位相センサ１１８は、例えば、これにピンジャーナル３１２が接触したか否かを検知できるように構成された接触センサである。位相センサ１１８を用いてピンジャーナル３１２の位相を測定する方法については、後に説明する。位相センサ１１８は、後に説明する基準ピンジャーナルの真下に配置される。加工対象となり得るクランクシャフト３００上での基準ピンジャーナルの位置が一定である場合には、位相センサ１１８はその位置の真下に固定されていてもよいが、基準ピンジャーナルの位置が変わる可能性がある場合には、位相センサ１１８はクランクシャフト３００の回転軸と平行に移動可能になっている。
【００２３】
図３は、この実施形態にかかる位相基準部加工装置１００を用いてクランクシャフトに位相基準面を形成するときの手順を示す。
【００２４】
まず、図３に示すステップS1で、作業者２００は、オートローダを用いて、加工対象のクランクシャフト３００を位相基準部加工装置１００に搬入し、そして、ステップS2で、作業者２００は、チャック１０４とテールストック１０６を操作して、搬入されたクランクシャフト３００をチャック１０４とテールストック１０６でクランプする。このとき、作業者２００は、クランクシャフト３００の位相基準面を形成する予定の箇所に近い方の端面のセンタ穴をテールストック１０６にセットし、その予定箇所から遠い方の端のメインジャーナル又はそのメインジャーナル上のフランジを、チャック１０４のチャック爪１１０でクランプする。さらに、作業者２００は、クランクシャフト３００の一つのピンジャーナル、典型的にはチャック１０４に最も近いピンジャーナルを、チャック１０４の位相爪１１２でクランプする。
【００２５】
一般に、位相基準面を形成する箇所は、クランクシャフト３００のフロント側かリア側の端部に最も近いカウンタウェイト３１４又は３０６の側面に選ばれることが多い。例えば、フロント側端部に最も近いカウンタウェイト３１４に位相基準面を形成する場合、作業者２００は、図１、２に示されるように、クランクシャフト３００のフロント側端面のセンタ穴３１８をテールストック１０６にセットし、リアフランジ３０２又はリア側のメインジャーナル３０４をチャック爪１１０でクランプし、そして、それに最も近いピンジャーナル３０８を、図４に示すようにして、位相爪１１２でクランプすることになる。他方、リア側端部に最も近いカウンタウェイト３０６の側面に位相基準面を形成する場合、作業者２００は、図１、２とは逆に、フロント側のメインジャーナル３１６をチャック爪１１０でクランプし、それに最も近いピンジャーナル３１３を位相爪１１２でクランプすることになる。
【００２６】
上記のようにステップS1でクランクシャフト３００を搬入し、そしてステップS2でクランクシャフト３００をチャック１０４とテールストック１０６でクランプする時、作業者２００は、クランクシャフト３００の姿勢（回転軸回りの回転方向の位置、つまり位相）を、そのクランクシャフト３００をクランクシャフトミラーに搬入する時の姿勢と同一にしておく。この姿勢でクランクシャフト３００をチャック１０４とテールストック１０６でクランプした状態で、ステップS3で、作業者２００は、NC制御ユニット１１６を操作して、クランクシャフト３００がクランクシャフトミラーへの搬入姿勢であるときのチャック１０４の位相値（換言すれば、クランプされたピンジャーナル３０８（例えばその中心軸）の、チャック１０４の位相座標系の下での位相値）を検出させ、その検出された位相値を、初期位相値として記憶させる。
【００２７】
その後の手順は、位相爪１１２でクランプしたピンジャーナル３０８とは別の特定のピンジャーナルが基準ピンジャーナル（位相基準面の位置を決定するための基準として使用すべきピンジャーナル）として予め指定されているか否かにより異なる。位相爪１１２でクランプしたピンジャーナル３０８とは別のピンジャーナルが基準ピンジャーナルとして予め指定されている場合には、手順はステップS4とS5の流れに進む。他方、基準ピンジャーナルが特に指定されていない場合（或いは、位相爪１１２でクランプしたピンジャーナル３０８が基準ピンジャーナルとして指定されている場合）には、手順はステップS6に進む。
【００２８】
ステップS4では、作業者２００は、位相センサ１１８を、指定された基準ピンジャーナル、例えば図１の例ではピンジャーナル３１２、の下方に配置する。そして、作業者２００は、NC制御ユニット１１６を操作して、図５に示すように、チャック１０４の一回転方向（例えば、時計回り）４００へのNCによる回転割出しを行なって、基準ピンジャーナル３１２を位相センサ１１８に接触させる。NC制御ユニット１１６は、基準ピンジャーナル３１２との接触を示す位相センサ１１８からの信号に応答して、その接触時のチャック１０４の位相値を測定し記憶する。次に、作業者２００は、NC制御ユニット１１６を操作して、図５に示すように、逆回転方向（例えば反時計回り）４０２へチャック１０４の回転割出しを行って、基準ピンジャーナル３１２を位相センサ１１８に接触させ、NC制御ユニット１１６は、その接触時のチャック１０４の位相値を測定する。
【００２９】
このようにして測定された２回の接触時の位相値は、クランプされたピンジャーナル３０８（あるいはチャック１０４）と基準ピンジャーナル３１２との間の位相差、換言すれば、クランクシャフト３００がクランクシャフトミラーへの搬入姿勢になっているときにおける基準ピンジャーナル３１２(例えばその中心軸）の位相値（チャック１０４の位相座標系の下での位相値）、を定義していることになる。従って、ステップS4で上記２回の接触時の位相値を測定したということは、実質的に、クランクシャフト３００がクランクシャフトミラーへの搬入姿勢になっているときにおける基準ピンジャーナル３１２の位相値を測定したということを意味する。
【００３０】
その後、ステップS5で、NC制御ユニット１１６は、ステップS4で測定された位相値と、基準ピンジャーナル３１２と形成予定の位相基準面との間の所定の位置関係を定義したデータ（これは、クランクシャフト３００の設計仕様から予め決定されたデータであり、作業者２００により予めNC制御ユニット１１６に入力される）とに基づいて、その位相基準面をフライス加工ユニット１０８で形成するためのクランクシャフト３００の最適な姿勢（回転方向の位置）に対応するチャック１０４の位相値を計算する。ここで、ステップS4で測定された位相値は、前述したしたように、クランクシャフト３００がクランクシャフトミラーへの搬入姿勢になっているときにおける基準ピンジャーナル３１２の位相値を定義しているデータであるから、このデータに、基準ピンジャーナル３１２と形成予定の位相基準面との間の所定の位置関係を定義したデータを加えることで、クランクシャフトミラーへの搬入時のクランクシャフト３００の姿勢に対応したチャック１０４の位相値（つまり前記初期位相値）と、位相基準面をフライス加工ユニット１０８で加工するためのクランクシャフト３００の最適な姿勢に対応したチャック１０４の位相値との間の関係（位相差）を定義したデータを得ることができる。ステップS5では、これらのデータに基づいて、位相基準面をフライス加工ユニット１０８で形成するためのクランクシャフト３００の最適な姿勢に対応するチャック１０４の位相値が計算される。こうして計算された位相値の意味するところは、チャック１０４の位相値がその計算された位相値に一致するまでチャック１０４の回転割出しを行うと、クランクシャフト３００の姿勢が、フライス加工ユニット１０８で位相基準面を加工するのに最適な姿勢になる、ということである。
【００３１】
他方、ステップS6では、位相爪１１２でクランプしたピンジャーナル３０８が基準ピンジャーナルであるとみなされる。そのため、ステップS3で検出した初期位相値が、基準ピンジャーナル３０８の位相値に該当することになるので、上述したステップS4のような、基準ピンジャーナルの位相値を測定する作業は無用である。従って、ステップS6では、NC制御ユニット１１６は、クランプしたピンジャーナル３０８（あるいはチャック１０４）と形成予定の位相基準面との間の所定の位置関係を定義したデータ（これは、前述したように、クランクシャフト３００の設計仕様から予め決定されたデータであり、作業者２００により予めNC制御ユニット１１６に入力される）に基づいて、形成予定の位相基準面をフライス加工ユニット１０８で形成するためのクランクシャフト３００の最適姿勢に対応するチャック１０４の位相値を計算する。こうして計算された位相値の意味するところは、ステップS5で計算された位相値と同様、チャック１０４の位相値がその計算された位相値に一致するまでチャック１０４の回転割出しを行うと、クランクシャフト３００の姿勢が、フライス加工ユニット１０８で位相基準面を加工するのに最適な姿勢になる、ということである。
【００３２】
上述したステップS5またはS6の後、ステップS7で、作業者２００はNC制御ユニット１１６を操作して、チャック１０４の位相値がステップS5またはS6で計算された位相値に一致するまで、チャック１０４の回転割出しを行なう。その結果、クランクシャフト３００の姿勢が、フライス加工ユニット１０８で位相基準面を加工するのに最適な姿勢に設定される。チャック１０４は、この位相値の位置で動かないように強固に固定される。
【００３３】
その後、ステップS8で、作業者２００は、NC制御ユニット１１６を操作して、フライス加工ユニット１０８を駆動し制御して、クランクシャフト３００の位相基準面の予定形成箇所、例えば、フロント側端部に最も近いカウンタウェイト３１４の側面を削って、そこに位相基準面を形成する。
【００３４】
位相基準面の加工が終わった後、ステップS9で、作業者２００はNC制御ユニット１１６を操作して、チャック１０４の位相値がステップS3で記憶した初期位相値に一致するまで、チャック１０４の回転割出しを行なう。その結果、クランクシャフト３００の姿勢は、最初にクランプされたときの姿勢、すなわち、クランクシャフトミラーへの搬入時の姿勢と同じ姿勢に戻る。
【００３５】
その後、ステップS10で、作業者２００は、オートローダでクランクシャフト３００を掴み、チャック１０４とテールストック１０６によるクランプを解除し、オートローダによりクランクシャフト３００をその姿勢を変えずに位相基準部形成装置１００から搬出して、同じ姿勢でクランクシャフトミラーへ搬入する。
【００３６】
以上説明したように、この実施形態にかかる位相基準部形成装置１００は、クランクシャフトミラーへの搬入姿勢と同じ姿勢でクランクシャフト３００をチャック１０４でクランプした時のチャック１０４の位相値を検出し、また、チャック１０４でクランプしたピンジャーナル３０８と形成予定の位相基準面との位置関係に基づいて、その位相基準面をフライス加工ユニット１０８で形成するのに適したクランクシャフト３００の姿勢に対応するチャック１０４の位相値を決定して、その位相値に基づいてチャック１０４の回転割出しを行ってクランクシャフト３００を上記加工に適した姿勢にし、その姿勢にクランクシャフト３００を固定した状態で、クランクシャフト３００に対し位相基準面を形成する加工を行ない、その後に、上記検出した位相値に基づいてチャック１０４の回転割出しを行って、クランクシャフト３００を上記搬入時の姿勢と同じ姿勢に戻すように構成されている。そのため、形成予定の位相基準面がクランクシャフト３００のどこに位置していても、その位相基準面を形成することができるとともに、クランクシャフトミラーへの搬入時の姿勢と同じ姿勢でクランクシャフト３００を搬出することができる。例えば、実際には、位相基準面の形成予定箇所は、図６に例示する、端に最も近いカウンタウェイト３１４の側面の４箇所３３０，３３２、３３４および３３６のうちのいずれかであることが多く、いずれの箇所が選ばれるは、クランクシャフト３００の仕様やクランクシャフトミラーの仕様により異なる。しかし、この位相基準部形成装置１００によれば、図６に例示された箇所３３０，３３２、３３４および３３６のいずれが選ばれた場合であっても、その箇所に位相基準面を形成することが可能であるから、異なるクランクシャフトの仕様や異なるクランクシャフトミラーの仕様に広く適応することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。例えば、本発明は、クランクシャフト以外の種類のシャフトの位相基準部の加工にも適用できる。また、本発明にかかる位相基準加工装置のチャックには、特開２００５−０９５９９６号公報に開示された発明にかかるチャックを用いることもでき、それにより、チャックによりクランプされるシャフトの部分が未加工状態であっても適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる位相基準部加工装置の平面図。
【図２】同位相基準部加工装置の正面図。
【図３】同位相基準部加工装置を用いてクランクシャフトに位相基準面を形成するときの手順を示すフローチャート。
【図４】チャックの位相爪でピンジャーナルをクランプした状態を示す、図２のA-A線に沿った断面図。
【図５】基準ピンジャーナルの位相を測定する方法を説明する、図２のB-B線に沿った断面図。
【図６】異なる箇所に位相基準面を形成できるという効果を説明する、図２のC-C線に沿った断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１００    位相基準部加工装置
１００    位相基準部形成装置
１０２    基台
１０４    チャック
１０６    テールストック
１０８    フライス加工ユニット
１１０    チャック爪
１１２    位相爪
１１４    油圧ユニット
１１６    制御ユニット
１１８    位相センサ
２００    作業者
３００    クランクシャフト
３０２    リアフランジ
３０４    メインジャーナル
３０６    カウンタウェイト
３０８    ピンジャーナル
３１２    ピンジャーナル
３１３    ピンジャーナル
３１４    カウンタウェイト
３１６    メインジャーナル
３１８    センタ穴
３３０，３３２    位相基準面を形成できる箇所
【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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