加工线模块和加工设备的制作方法

专利名称：加工线模块和加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在串联排列的加工机械处加工工件的加工线模块及其加工 设备。
背景技术：
通常，加工线模块是用于加工工件的多个加工机械和非加工设备的组合，各加工 机械具有具体的加工用途，而非加工设备用于不同于加工工件的操作，诸如清洗、干燥和组 装(专利文献1)。为了提高加工线模块的制造能力，不得不增加包括加工机械和非加工设 备的许多机械。因此，不得不显著增加用于提高制造能力的投资。需要增加许多的各种机 械和设备。然而，如果实际生产量低于估计量，则认为新投资的机械和设备是多余的，并且 新增加的投资是过度的。近来，在所有的工业领域中，需要提供一种制造线，其制造能力总是适合当前需求 量，并且能根据工业需求改变机械/设备的数量。然而，在机械制造线中，由于简单地指定 各机械的诸如粗加工、精加工、组装、清洁、泄露检测、测量和钻削的用途，所以难于提供这 样的可变制造线。还未研发出用于提高制造效率的合成机械/设备以及用于将多个合成机 械/设备布置成一行的紧凑的输送装置。现有技术文献专利文献专利文献1 日本未审专利公开1-16620

发明内容
本发明要解决的问题为了解决以上缺点，本发明的目的是提供一种制造加工机械，其具有带有新颖输 送装置的多种加工功能，以便与根据需求改变的制造量对应。解决问题的手段为了解决以上问题，根据第一发明的加工线模块的特征在于，加工线模块包括多 功能加工机械，所述多功能加工机械用于对工件进行机械加工；至少一个非加工设备，所述 非加工设备不用于对工件进行机械加工，其中至少一个多功能加工机械能够对工件进行机 械加工并测量工件；以及输送机械，所述输送机械包括用于在加工机械与非加工设备之间 输送工件的机器人，并且能够在对加工线模块中的工件的一系列操作中连续地操作工件。为了解决以上问题，根据第二发明的加工线模块的特征在于，在根据第一发明的 加工线模块中，所述多功能加工机械具有精加工功能和测量功能。为了解决以上问题，根据第三发明的加工线模块的特征在于，在根据第一发明的 加工线模块中，非加工设备包括用于组装工件的组装装置和用于清洁工件的清洁装置中的 至少一个。为了解决以上问题，如权利要求1所述的加工线模块，所述加工线模块的特征在于，在根据第一发明的加工线模块中，所述输送机械包括轨道，所述轨道沿所述加工机械、 所述非加工设备设置；和搬送器，所述工件能安置在所述搬送器上；以及机器人，所述机器 人具有七根轴，所述输送机械的特征在于，所述机器人布置在所述加工机械与非加工设备 之间的位置处并沿所述轨道运动，并且沿搬送器与加工机械或非加工设备之间的行程、力口 工机械之间的行程以及加工机械与非加工设备之间的行程输送工件。为了解决以上问题，根据第五发明的加工设备的特征在于包括多个加工线模块， 其中每个加工线模块是第一至第四发明中的一个加工线模块。
本发明的效果根据第一发明的加工线模块，加工线模块是用于在一系列操作中加工工件的最小 单元。因此，根据第一发明的加工线模块能够相对于工件串联地操作诸如机械加工、组装等 的必需的过程。如果需要的产品量增加，则能够提供附加的加工线模块。根据第二发明的加工线模块，多功能加工机械具有精加工功能和测量功能，使得 串联地将相对于成品产品的精加工操作和测量操作添加到必需的操作中。根据第三发明的加工线模块，非加工设备包括用于将部件组装在工件上的组装机 械和用于清洁工件的清洁机械中的至少一个。因此，在串联的必需的操作中，包括用于将部 件附接在工件上的组装操作和用于清洁工件的清洁操作。根据第四发明的加工线模块，输送机械包括轨道，所述轨道沿加工机械和非加工 设备布置；搬送器，工件设定在搬送器上并且沿轨道运送该搬送器；机器人，所述机器人具 有用于在加工机械与非加工设备之间输送工件的七根轴，并且能够在对加工线模块中的工 件的一系列的工作过程中连续地操作工件。对于搬送器和机器人而言，不需要提供使它们 运动的驱动装置。能简化加工线模块的结构，并能降低制造成本。根据第五发明的加工设备，即使增加/减少需求生产量，由于加工设备可只选择 根据第一发明至第四发明的必需的加工线模块并组合选择的加工线模块，所以加工设备能 平稳地对应这样的变化。


图1是根据实施例1的加工线模块的轮廓的平面图。图2A是根据实施例1的加工线模块中的第一多功能加工机械的工作示例的透视 图。图2B是根据实施例1的加工线模块中的第一多功能加工机械的工作示例的透视 图。图2C是根据实施例1的加工线模块中的第二多功能加工机械的工作示例的透视 图。图2D是根据实施例1的加工线模块中的第二多功能加工机械的工作示例的透视 图。图2E是根据实施例1的加工线模块中的第三多功能加工机械的工作示例的透视 图。图2F是根据实施例1的加工线模块中的第三多功能加工机械的工作示例的透视 图。
图2G是根据实施例1的加工线模块中的多功能精加工机械的工作示例的透视图。
图2H是根据实施例1的加工线模块中的多功能精加工机械的工作示例的透视图。图3是部件和托盘的透视图。图4是实施例1中的加工线模块中的多功能组装装置的轮廓的透视图，其中能操 作多个功能。图5是根据实施例1的加工线模块的组装装置的平面图。图6是根据实施例1的加工线模块中的清洁装置的轮廓的透视图。图7是根据实施例1的加工线模块中的清洁装置的轮廓的平面图。图8是用于示出根据实施例1的加工线模块中的加工线模块中的输送装置的一部 分的局部平面图。图9是根据实施例1的加工线模块中的输送机械的透视图。图10是根据实施例1的加工线模块中的输送机械的透视图。图11示出根据实施例1的加工线模块的多功能精加工机械的主轴装置的整体结 构，并且在剖视图中示出该结构的一部分。图12是如图11所示的主轴装置的剖视图。图13是图12中的剖视图的主要部分的放大图。图14是附接至主轴装置的工具的一个示例的剖视图。图15是如图14所示的工具的另一剖视图。图16是图14中沿线A-A的工具的剖视图。图17是图14中沿线B-B的工具的剖视图。图18是图14中的工具的剖视图，其中使拉杆向后运动。图19是图18中的工具的另一剖视图。图20是图16中的工具的剖视图，其中使拉杆向后运动。图21是图18中的工具的剖视图，其中使拉杆进一步向后运动。图22是图21中的工具的另一剖视图。图23是图20中的工具的剖视图，其中使拉杆进一步向后运动。图24是示出根据实施例2的加工线模块的轮廓的平面图。图25是示出根据实施例3的加工设备的轮廓的平面图。
具体实施例方式将参考以下的实施例描述本发明。实施例1参考附图，将描述实施例1。图1是根据实施例1的加工线模块的轮廓的平面图。 图2A至2H分别是加工工件的示例的透视图。从图2A至图2H，按次序示出对工件的加工操 作。图3是部件和托盘的透视图。图4是能一体地操作多个功能的多功能组装机械的轮廓的透视图。图5是多功能 组装装置的平面图。图6是清洁装置的轮廓的透视图。图7是清洁装置的轮廓的平面图。 图8是示出加工线模块中的输送装置的一部分的局部平面图。图9和图10分别是输送装置 的透视图。图11至22示出一体地操作多个功能的多功能精加工机械的各部件的剖视图。
如图1所示，处理线模块101包括部件储存与供应部102，其用于为处理工件储存必需的工具和供应工具；第一多功能加工机械103和第二多功能加工机械104，其中第一 和第二多功能加工机械设置在部件储存与供应部102旁边并具有用于加工工件的多个功 能；第三多功能加工机械105，其中第三多功能加工机械105与第二多功能加工机械并置并 具有用于加工工件的多个功能；加工机械106，其设置成相对于第三多功能加工机械105配 对，其中加工机械106具有用于精加工和测量工件的多个功能；组装机械107，其设置在与 第一及第二多功能加工机械以一定间隔相对的位置，其中组装机械107具有多个功能；清 洁机械108，其设置在与第三多功能加工机械105及精加工机械106以一定间隔相对的位 置；以及输送装置109，其用于将工件输送至各加工机械103-106、组装机械107和清洁机 械108。在组装机械107的相对于清洁机械108而言的相反侧，设置用于引入工件的材料道 110和用于输送已粗加工和精加工的产品的精加工产品道111。例如，道110和111包括滚 柱式输送器。在材料道110的入口侧，为操纵各种加工过程的操作者设置工作台112。输送 装置109设置用于将从材料道110供应来的工件通过各加工机械103-106和组装机械107 输送至清洁装置108。以下描述输送装置109的操作。部件储存与供应部102包括部件储存搁板121、相对于部件储存搁板121具有某一 间隔的部件供应搁板122、设置在部件储存搁板121与部件供应搁板122之间的部件供应机 器人123。在部件储存搁板121上，储存有用于加工加工线模块中的工件的必需的部件。从 部件储存搁板121拾取必需的部件，并通过部件供应机器人123将所述必需的部件供应至 部件供应搁板122上的部件托盘。部件供应机器人123包括照相机。因此，部件供应机器 人123能识别必需的部件并独立地传送至托盘。图3示出设置有具有螺栓125和强制插塞 127的多个轴承盖126的部件托盘128。这些对应于如图2A至2H所示用于处理工件(气 缸体)的必需的部件。部件托盘128由如上所述的输送装置109输送至诸如组装机械107 的预定位置。如图2A和2B所示，第一多功能加工机械103加工工件124的两侧表面124a和 124b。这些表面124a和124b是用于在随后的加工过程中设定工件124的基准面。将工件 124倒置并通过安置工具130固定在设置于第一多功能加工机械103的台上的工件安置机 座129上。使工件214在水平面中旋转，使得能加工两侧表面124a和124b。第二多功能加 工机械104类似于第一多功能加工机械103。然而，如图2C和图2D所示，工件通过安置工 具132以直立方式固定在作业安置台131上。使工件214在水平面中旋转，使得能加工两 表面124c和124d、也就是说气缸体的上表面和下表面。第三多功能加工机械175同样是多功能加工机械。如图2E和图2F所示，工件通过 安置工具134以相对于图2A和图2B所示方式旋转180°的方式安置在作业安置机座133 上。第三多功能加工机械105操作凸台过程和螺纹过程，以便将伸出部124e上的诸如空调 的辅助工具附接在工件124的两侧表面。精加工机械107如上所述是用于精加工和测量工件的多功能精加工加工机械。如 图2G和图2H所示，工件124通过安置工具137以侧向延伸方式固定在设置于工件安置台 135上的安置工具136上。精加工工件124的上表面124c和两侧表面124a和124b，并精 加工气缸体的孔124f。此外，由精加工机械106测量孔124f的内径。在下文中详细地描述 多功能精加工机械106。
多功能加工机械107形成为长方形的室141，并且内部空间被分成多段。邻近加 工机械103和104在室141的壁141a上，设置有输送入口 /出口开口部142。在室141的 侧面中，紧接输送入口 /出口开口部142设置有作业设定台143。面对作业设定台142设 置有具有三根轴的工作头144。在工作头144旁边，具有临时放置相应的工作头的工作头 台145。在作业设定台143的侧部处，设置有用于相对于工件工作的各种工具，并且各种工 具的位置是可改变的。作为各种工具，设置有塞压配工具146、中间泄露工具147、曲柄盖工 具148和精加工泄漏工具149。相对于输送入口 /出口开口部142在工具设定台143的近 侧处，设置有部件托盘设定空间150。相对于部件托盘设定空间150在工具设定台143的近 侧处，设置有部件输送机器人151。在工作设定台143的相对于部件输送机器人153而言 的 相反侧处，设置有工件输送机器人152。通过输送入口 /出口开口部142由输送装置109朝作业设定台132输送工件124。 在作业设定台143上传送的工件由工件输送机器人152传送至工作头144，以便操作各种工 作。另一方面，如图3所述的部件托盘128由输送装置109从输送入口 /出口开口部142 输送至作业设定台143。通过部件输送机器人151使传送的部件托盘128运动至部件托盘 设定空间150。部件托盘128中的各种部件由部件输送机器人151根据必需的需求供应至 超出工作头144之外的工作部。清洁机械108是能够中间清洁和精加工清洁的多功能清洁机械。清洁机械108形 成为具有多段的室161。在室161距加工机械105和106近的壁161a中，设置有输送入口 /出口开口部162。在室161的中心部分，设置有具有分度机构的工件支撑装置163。作业 支撑装置163包括四个腿部164，各腿部相对于相邻的腿部角度地分开90°，并具有工件支 撑台165。在室161中，紧接在输送入口 /出口开口部162内设置有工件输送入口 /出口站 166。此外，第一中间清洁站167、第二中间清洁站168、精加工清洁站169分别设置有90° 的角形。在图6中，作为清洁装置，在第一中间清洁站167处设置有中间清洁喷嘴170和 171，并在精加工清洁站163处设置有精加工清洁喷嘴172。清洁机器人173的自由度相对 地高，使得清洁机器人173具有去除在工件124上出现的毛刺的能力和清洁局部斑点的能 力。设置两个中间清洁站(第一中间清洁站167和第二中间清洁站168)的原因是根据必 需的需求选择中间清洁站中的一个中间清洁站。因此，在清洁装置108外设置有用于回收 清洁液并净化清洁液的净化设备174。接下来，将描述输送装置109。输送装置109包括机器人和搬送器。在仅由机器人操作工件的运动的情况下，机 器人的操作空间不得不变宽，不得不增加多个机器人和/或机器人必须可运动。在任何情 况下，用于以上机器人必需的设备不得不大，并且不得不增加用于以上机器人的投资量。在 输送机械109中，将机器人和搬送器组合，以便在宽的区域中输送工件，但用于输送机械 109必需的设备紧凑，并且没有很大程度地增加输送机械109的投资。如图1所示，从在材料道110和精加工产品道111旁边的部分到第一多功能加工 机械103和多功能组装机械107排列第一轨道181。沿第一轨道181运送第一搬送器182。 第一搬送器182包括放置有工件的工件接纳机座182a和从工件接纳机座182a的两侧(第 一搬送器182沿牵引方向的两横向侧)延伸的拖臂部182b和182c。从第二多功能加工机械104与多功能组装机械107之间的部分到第三多功能加工机械105与清洁机械108之间 的部分布置第二轨道183。沿第二轨道183运送第二搬送器184。如图8至图10所详细示 出的，第二搬送器184包括工件接纳机座184a和从工件接纳机座184a的两侧(第二搬送 器184沿牵引方向的两横向侧)延伸的拖臂部184b和184c。第一搬送器和第二搬送器具 有相同的结构。 第一输送机器人185布置在第一道181的材料道110的侧边处。第二输送机器人 186布置在第一轨道181与第二轨道183之间。第三输送机器人187布置在第二轨道183 的相对于第二输送机器人186而言的相反侧。这些输送机器人185、186和187没有搬送器 装置，也就是说没有运动功能。这些输送机器人不能在地板上运行并固定在地板上。这些 输送机器人185、186和187是具有七个或超过七个关节的多关节臂机器人。在顶端处，设 置有通过打开/闭合手指188a来夹持/松开工件的夹持器188。第二输送机器人186布置在第一多功能加工机械103与第二多功能加工机械104 之间的部分处并布置在从第一轨道181延伸的线上。第二输送机器人186不面对第一多功 能加工机械103和第二多功能加工机械104。同样地，第三输送机器人187不面对第三多功 能加工机械105和多功能精加工机械106。然而，第二输送机器人105和第三输送机器人 是具有七个或超过七个关节的多关节臂机器人，使得第二输送机器人186通过多关节臂的 扭转扭转运动能够到第一多功能加工机械103、第二多功能加工机械104，而第三输送机器 人187通过多关节臂的扭转运动能够到第三多功能加工机械105和多功能精加工机械。图 8示出第三输送机器人187，该第三输送机器人187的夹持器188通过多关节臂的扭转运动 正朝多功能精加工机械106接近。第一输送机器人185操作，使得将部件托盘搁板122上的部件托盘128输送至第 一搬送器182的工件接纳机座182a，将工件124从材料道110的端部输送至第一搬送器182 的工件接纳机座182a，并将第一搬送器182的工件接纳机座182a上的工件124输送至精加 工产品道111。第二输送机器人186操作，使得将第一搬送器182的工件接纳机座182a上的部件 托盘128从多功能组装机械107的输送入口 /出口开口部142输送至室141中的工件设定 台143，并在第一搬送器182的工件接纳机座182a与诸如第一多功能加工机械103、第二 多功能加工机械104、多功能组装机械107的机械之间输送工件124，和将工件124从机械 103、104和107中的一个输送至机械103、104和107中的另一个。第二输送机器人186同 样操作，以将工件从第二搬送器184的工件接纳机座184a输送/输送至第二搬送器184的 工件接纳机座184a。第三输送机器人187操作，使得在第二搬送器184的工件接纳机座184a与诸如第 三多功能加工机械105、多功能精加工机械106和清洁机械108的机械之间输送工件124， 并且还将工件124从第三多功能加工机械105、多功能精加工机械106和清洁机械108中的 一个输送至第三多功能加工机械105、多功能精加工机械106和清洁机械108中的另一个。图9和图10示出如何由第三输送机器人187输送第二搬送器184。在第二轨道 183上运送第二搬送器184，并将工件124设定在第二搬送器184的工件接纳机座184a上。 如图9所示，第二搬送器184的工件接纳机座184a位于第三输送机器人187的可动区域D 夕卜。如图8所示，第二搬送器184的工件接纳机座184a位于第二输送机器人186的可动区域D外。
如图9所示，设置在第三输送机器人的顶端部处的夹持器188不能达到位于夹持 器188的可动区域D外的第二搬送器184的作业接纳机座184c上的工件。然而，夹持器 188能达到第二搬送器184的拖臂184c。第三输送机器人187的夹持器188勾住第二搬送 器184的拖臂184c，使得能根据第三机器人187的运动沿第二轨道183拖第二搬送器184。 图10示出第二搬送器184接近靠近第三输送机器人187的位置。在第二搬送器184接近 第三输送机器人187的情况下，第三输送机器人187的夹持器188能夹持工件124。接下来，将描述多功能精加工机械106。多功能精加工机械6能精加工作为工件124的柱体的孔的内表面并测量该内表 面。图11示出多功能精加工机械106的主轴装置的局部剖视图。图12是图11中的主要 部分的放大图。图13是图12中的主要部分的放大图。图14示出适合于主轴的工具的剖 视图。图15是适合于主轴的工具的另一剖视图。图16是图14中沿线A-A的剖视图。图 17是图14中沿线B-B的剖视图。图18至图20分别是如图14、图15和图16所示的工具 的另一剖视图。图21至图23分别是如图14、图15和图16所示的工具的又一剖视图。如图11和图12所示，多功能精加工机械106的主轴装置1包括主轴13，其通过 轴承12由壳体11容纳并支撑；和作为能够插入轴向孔13a的主轴驱动轴的主轴侧拉杆14， 其沿前后方向形成在主轴13的轴线上。主轴13接纳工具支架15和夹具机构16，通过该夹具机构16能使主轴13和工具 支架15在主轴13的前端一体地旋转。一对测量空气供应通道13b沿轴向方向穿透周壁， 并且各测量空气供应通道相对于轴线相对地布置。通过主轴侧传动齿轮17和主轴驱动电 机侧传动齿轮18由作为第一驱动装置的主轴驱动电机18使主轴13旋转。设置在测量空气供应通道13b的前端(邻近工具的端部)处的开口部面对如下所 述在工具2中形成的测量空气供应通道31d。设置在测量空气供应通道13b的后端(与工 具的端部相反)处的开口部面对空气测微计的空气供应连接单元20，用于将测量空气供应 到测量空气供应通道13b中。空气供应连接单元20在前后方向上沿轴向方向可液压地运动。如果使空气供应 连接单元20朝工具偏移，则使球形止回阀20b的设置在测量空气供应通道20a的前端处的 球20c与空气供应连接单元20接触并被该空气供应连接单元20挤压，使得释放测量空气 通道20a。因此，能将从空气供应部21喷射的测量空气供应到测量空气供应通道13b中。 在如图11至图13所示的实施例的情况下，一个测量空气供应部21将测量空气供应至在主 轴13的下半侧指示的测量空气供应通道13b。另一测量空气供应部21将测量空气供应至 在主轴13的上半侧指示的测量空气供应通道13b。在主轴侧拉杆14的前端处，由夹具机构16接纳工具支架15的直径较小部15a。 在轴线上，设置有用于将冷却剂供应至工具2的冷却剂供应通道14a。在后端处设置有用于 供应冷却剂的软管(未示出)附接入的总关节24。在主轴侧拉杆14的后端处，拉杆驱动轴 23通过轴承22支撑工具支架。在拉杆驱动轴23的周围表面上，设置有用于与固定在壳体11上的螺母25接合的 螺钉部，使得经由拉杆驱动轴传动齿轮26和拉杆驱动电机传动齿轮27由拉杆驱动电机28 使拉杆驱动轴23旋转。
也就是说，由拉杆驱动电机28使拉杆驱动轴23旋转，然后使与螺母25接合的螺钉部23a在轴向方向上偏移。此时，拉杆驱动轴23通过轴承支撑主轴侧拉杆14。因此，不 会将拉杆驱动轴23的旋转力传递至主轴拉杆14。只传递在轴向方向上的运动。因此，当由拉杆驱动电机28使拉杆驱动轴23旋转时，在从旋转的拉杆驱动轴23 释放主轴侧拉杆14的同时，仅使主轴侧拉杆14在轴向方向上偏移。因此，使主轴侧拉杆14 在轴向方向上偏移，使得通过由主轴侧拉杆14的前后运动打开/闭合的筒夹30，能够使可 拆地连接至主轴拉杆14的(如下所述的)工具侧拉杆32在轴向方向上运动。在如上所述的主轴装置中，如图14至图17所示，根据实施例附接至主轴装置的工 具2是直径可变并通常用于球磨和珩磨的工具。大体上，工具2包括工具体31、由在工具 体31的轴向方向上的轴向孔31在前后方向上可动地支撑的工具侧拉杆32和如下所述的 附接至工具体31的多个刀部和磨石。工具体31包括冷却剂供应通道31c，其用于使冷却剂流动并设置在工具体31的 周围表面31b上；以及一对测量空气供应通道316，测量空气从空气测微计和相对于轴线相 对布置的测量空气供应通道被供应到该对测量空气供应通道316中。冷却剂供应通道31c 的一端面对工具体31的轴向孔31a的开口表面，冷却剂供应通道31d在工具体31中朝工 具体31的前端延伸，并且冷却剂供应通道31c的另一端设置在工具体31的前端。测量空 气供应通道31d的主轴侧开口部面对在主轴13中形成的测量空气供应通道13b。测量空气 供应通道31d的工具前侧开口连接至在工具体31的周壁31b中形成的测量空气喷嘴33。 此外，工具体31包括止动回转机构34，其用于使工具侧拉杆32相对于工具体31在前/后 方向上运动和使工具侧拉杆32与工具体31结合地旋转。作为第一工作构件的三个中间精加工构件35和一个精加工构件36以及作为第二 工作构件的四个珩磨构件37适合于工具体31，并且能够使它们沿径向方向偏移。如图16和图17所示，在中间精加工构件35、精加工构件36和珩磨构件37当中， 四个构件、也就是说三个中间精加工构件35和精加工构件36径向布置有恒定的间隔角， 而各珩磨构件37以具有恒定间隔角的方式径向布置在四个构件中相邻的构件之间的间隔 中。在工具侧拉杆32中，沿从工具侧拉杆14的轴线延伸的线设置有用于将冷却剂供 应至工具体31的冷却剂供应通道31c的冷却剂供应通道32a。在冷却剂供应通道31c的工 具的前侧的一个开口端连接至主轴拉杆14的冷却剂供应通道14a的开口部。另一方面，工 具的前端相反的开口部面对工具体31的冷却剂供应通道31c的轴向孔31a的开口部。因 此，从主轴装置1供应的冷却剂供应至工作部。如图14所示，中间精加工构件35包括沿轴向方向延伸的柱形中间切削工具保持 构件35a和由中间切削工具保持构件35a固定的中间切削工具35b。中间精加工切削工具 保持构件35a的后端(图14中的右侧)通过螺钉38固定在工具体31上(如图16所示)。 另一方面，在面对工具体31的表面上相对于螺钉38的工具的前端侧处，沿与轴向方向垂直 的方向形成有切口部35c。从中间精加工切削工具35a的切口部35c附接中间精加工切削 工具35b，并且该中间精加工切削工具35b相对于工具的前端朝外部径向方向延伸。同样地，精加工构件36包括沿轴向方向延伸的柱形精加工切削工具保持构件36a 和由精加工切削工具保持构件36a固定的精加工切削工具36b。精加工切削工具保持构件36a的后端(图14中的右侧)通过螺钉38固定在工具体31上(如图16所示)。另一方 面，在面对工具体31的表面上相对于螺钉38的工具的前端侧处，沿与轴向方向垂直的方向 形成有切口部36c。从精加工切削工具保持构件36的切口部36c附接精加工切削工具36b， 并且该精加工切削工具36b相对于工具的前端朝外部径向方向延伸。
在工具侧拉杆的外周表面上，分别设置有面对中间精加工构件35的倾斜部(在下 文中，其被称为“中间精加工锥形表面32b”)和面对精加工构件36的倾斜部(在下文中， 其被称为“精加工锥形表面32c”)。在实施例中，中间精加工构件锥形表面32b从主轴侧向工具的前端倾斜，以便稍 微增大锥形表面与轴向方向之间的距离(例如，倾斜角为2° )。精加工构件锥形表面32c 在主轴侧拉杆14的相对于工具体31的可动区域中从主轴侧向工具的前端倾斜，以便稍微 增大锥形表面与轴向方向之间的距离(例如，倾斜角为3° )。在从可动的工具的前端到工 具的前端的锥形表面处，稍微减小锥形表面与轴向方向之间的距离。在中间精加工构件锥 形表面32b和精加工构件锥形表面32c相比较时，前者倾斜的程度大于后者倾斜的程度。在中间精加工切削工具保持部35a与中间精加工构件锥形表面32a之间的空间和 精加工切削工具保持构件36a与精加工构件锥形表面32c之间的空间中，作为第一传动装 置的锥形传动销39在径向方向上穿透两空间。传动销39包括两个半球39a和插入两个半 球39a之间的插入构件39b，其中半球39a和插入构件39b由固定在工具体31上的柱形保 持构件40保持，并且能沿保持构件40的纵向方向裂开。半球39a布置成以便通过插入构 件39b接触半球39a的球面。半球39a的放置表面接触中间精加工切削工具保持构件35a 与中间精加工构件锥形表面32b中的一个、或精加工切削工具保持构件36a与精加工构件 锥形表面32c中的一个。如图15所示，珩磨构件37包括在珩磨构件37的径向方向上布置的板形磨石保持 构件37a和固定在磨石保持构件37a的外球面上的磨石37b。珩磨构件37在径向方向上穿 透工具体31，并能沿该径向方向裂开。磨石保持构件37a包括两个倾斜面37a和37d，其中 倾斜面37a和37d设置在面对工具侧拉杆32的表面上，并朝从主轴侧到工具的前端的方向 延伸和将台阶部夹在中间，以便稍微减小工具侧拉杆的轴线与相对于径向方向的外周表面 之间的距离。图15示出沿图17中的线C-C的透视图。此外，在珩磨构件37与工具侧拉杆32之间的空间处设置有磨石延伸板41。磨石 延伸板41具有大致与磨石保持构件37a的厚度相等的厚度。磨石延伸板41和保持构件将 台阶部夹在中间。磨石延伸板41的外周表面41a和珩磨构件37的内周表面41b从主轴向 工具的前端倾斜，以便稍微减小外周表面与工具侧拉杆32的轴向中心之间的距离。因此， 磨石延伸板41的外周表面倾斜面41a的形状大致相当于珩磨构件37的内周倾斜面41b的 形状。磨石延伸板41附接在工具侧拉杆32的表面上。在工具侧拉杆32的前端处，包括柱 形构件47，使得一体地形成柱形构件47与工具侧拉杆32。磨石延伸构件41的内周表面配 合到设置于柱形构件47处的狭缝47a中。还在柱形构件47上形成有用于传动销的狭缝 47b，使得锥形传动销39穿过狭缝47b。在磨石延伸板41上固定有磨石互锁销42，并且该磨石互锁销42从磨石延伸板41 的端部突出。在磨石保持部37a中，设置有从磨石延伸板41突出的磨石互锁销42插入的 孔37e。磨石互锁板41与孔部37e与珩磨构件37的倾斜面37c和37d以及磨石延伸板41的倾斜面41a和41b平行延伸。
如图14和图15所示，在工具体31的前端处设置有具有底表面的筒状体46，以便 覆盖工具侧拉杆32的前端。在筒状体46的底表面处形成有贯穿孔。将具有底表面的储存 有液压弹簧43的第二筒状体45插入贯穿孔。液压弹簧43与工具侧拉杆32的顶端部接触， 并朝主轴侧挤压工具侧拉杆32。第二筒状体45 —体地连接至柱状部47的顶端部。位于第一筒状体46的内部的第二筒状体45的开口部的外周边缘形成凸缘部。在 第一筒状体46的内部，第二筒状体45的凸缘部与第一筒状体46的底表面之间插入有膜片 制动器44。膜片制动器通过第二筒状体45朝工具侧拉杆32挤压液压弹簧43。接下来，描述在如上所述的包括多功能加工机械106的加工线模块101中用于处 理工件124的操作的示例。(1)材料的引入；(2)通过第一多功能加工机械103的处理；(3)通过第二多功能加工机械104的处理；(4)通过第三多功能加工机械105的处理；(5)清洁机械108中的中间清洁和真空干燥；(6)通过多功能加工机械107的泄露测试；(7)通过多功能加工机械107附接和紧固盖帽；(8)通过多功能加工机械106的精加工；(9)通过多功能加工机械106的珩磨；(10)通过多功能加工机械106的检查；(11)清洁机械108中的最终清洁和真空干燥；(12)通过多功能组装机械107组装压配塞；(13)通过多功能组装机械107的泄露测试；以及(14)输送精加工的产品在下文中，详细描述如上所述的各过程。(1)材料的引入首先，由材料道110输送作为材料的工件124。在示例中，工件124为气缸体。当 工件接近入口侧端(在第一输送机器人185旁边)时，工件124被第一输送机器人185夹 持并被放置在第一搬送器182的工件接纳机座182a上。此时，沿第一轨道181将第一搬送 器182输送至第一输送机器人185旁边的位置。当将工件124放置在第一搬送器182的工 件接纳机座182a上时，沿第一轨道181由第二输送机器人186将第一搬送器182传送至第 二输送机器人186旁边的位置。如上所述，通过用第一输送机器人185的夹持器188勾住 和拉动第一搬送器182的臂部182b来操作由第二输送机器人186输送的第一搬送器183 的运动。(2)通过第一多功能加工机械103处理输送至第二输送机器人186旁边的位置的第一搬送器182的工件接纳机座182a 上的工件124由第二输送机器人186的夹持器188夹持，以便将工件124设定在第一多功 能加工机械103的工件安置机座129上(见图2A和图2B)。第二输送机器人186具有七根 轴，以便能将工件124平稳地设定在第一多功能加工机械103的工件安置机座129上。如图2A和2B所示，处理工件124的两端面124a和124b。(3)通过第二多功能加工机械104的处理在结束由第一多功能加工机械103的操作之后，由第一输送机器人185从第一多功能加工机械103的工件安置机座129拾取工件124。然后，由第一输送机器人185将工件 124设定在邻近第一多功能加工机械103的第二多功能加工机械104的工件安置机座131 上(见图2C和图2D)。如图2C和图2D所示，工件124在工件安置机座131上的布置不同 于在工件安置机座129上的布置。如图2C和2D所示，处理工件124的上表面124c和下表 面 124c。(4)通过第三多功能加工机械105的处理当结束由第二多功能加工机械104的操作之后，工件124被第二输送机器人186 的夹持器188夹持并被放置于第二搬送器184的工件接纳机座184a上，其中该第二搬送器 184在第二轨道183上的第二输送机器人186旁边的位置处等待。当将工件124放置在工 件接纳机座184a上时，由第二输送机器人186的夹持器188接合第二搬送器184的臂部 184a。然后，沿第二轨道183由第二搬送器机器人186推动第二搬送器184。尽可能根据第 二机器人186的拉长距离使第二搬送器184运动。如图9所示，接下来，使第三输送机器人 187延伸，使得夹持器188的手指188a勾住第二搬送器184的臂部184c。将第三输送机器 人186折叠起来，使得第二搬送器184在第二轨道183上运动至第三输送机器人187的边 缘部。限制第二输送机器人186和第三输送机器人187的行程。即使用于使工件124运动 的距离超过行程，也能通过利用由机器人186和187推/拉的搬送器182沿比机器人186 和187的行程长的距离输送工件124。在第二轨道183上输送至第三输送机器人187的端部的第二搬送器184的工件接 纳机座184a上放置的工件124由第三输送机器人187的夹持器188夹持(见图10)，在以 相同的方式保持工件124的同时，通过使第三输送机器人187旋转来输送工件并将工件安 置在第三多功能加工机械105的作业安置机座133上。如图2E和2F所示，由第三多功能 加工机械105在工件124上形成多个凸形部124e。(5)清洁机械108中的中间清洁和真空干燥将由第三多功能加工机械105处理的工件124输送至清洁机械108，以便清洁工件 124。如图8所示，清洁机械108的输送入口 /出口开口部162位于第三输送机器人187的 可动区域D内。因此，通过用第三输送机器人187的夹持器188夹持第三多功能加工机械 105的工件安置机座133上的工件124、并使第三输送机器人187旋转来操作工件从第三多 功能加工机械105到清洁机械108的运动，以便将工件124直接传到输送入口 /出口开口 部162。将工件124放置在工件接纳机座165上，其中该工件接纳机座165在位于输送入口 /出口开口部162内的输送入口 /出口站166处等待。接下来，通过分度旋转工件支撑机械 163来操作腿部166的旋转运动，使得将工件接纳机座165输送至第一中间清洁站167。在 第一中间清洁站167处，用从中间清洁喷嘴170和171喷射的清洁液清洁工件124。在清洁 工件124之后，由真空吸料吹制来操作水切。在中间清洁操作中，优选地利用第一中间清洁 站167和第二中间清洁站168。(6)通过多功能加工机械107的泄露测试在由清洁机械108中间清洁工件124之后，在多功能组装机械107中操作泄露测试。在将工件124从清洁机械108输送至多功能组装机械107的情况下，首先由第三输送 机器人夹持返回至清洁机械108的输送入口 /出口站163的工件214。然后，将工件124放 置在第二搬送器184的工件接纳机座184a上，其中该第二搬送器184在第二轨道183上的 第三输送机器人187旁边的位置处等待。接下来，第三输送机器人187的夹持器188勾在 第二搬送器184的臂部184c上。通过使第三输送机器人187延伸，使第二搬送器184沿第 二轨道183运动。尽可能根据第三输送机器人187的最大扩展朝第二输送机器人186输送 第二搬送器184。接下来，第二输送机器人186的夹持器188勾在第二搬送器184的臂部 184b处。于是，在使工件接纳机座184a运动至靠近第二输送机器人186的位置之前，通过 使第二输送机器人186收缩来使第二搬送器184沿第二轨道183运动。由第二输送机器人186夹持第二搬送器184的工件接纳机座184a上的工件214。 通过使第二输送机器人186旋转，通过输送入口 /出口开口部142将工件124放置在工件 安置机座143上。通过工件输送机器人152使工件124运动至超出操作头144之外的位置， 以便用操作头144和中间泄漏工具147操作泄露测试。(7)通过多功能加工机械107附接和紧固盖帽 如图3所示，将布置有轴承盖126、强制插塞127等的部件托盘128从部件供应搁 板122供应至部件托盘设定空间150。由第一输送机器人185在第一搬送器182的工件接 纳机座182a上输送部件托盘128。由第二输送机器人186通过输送入口 /出口开口部142 将部件托盘128从工件接纳机座182输送至多功能组装机械107的工件安置机座143。然 后，由部件输送机器人151将部件托盘128输送至部件托盘设定空间150。在工件124上，通过操作头144和盖帽紧固工具148用螺栓125紧固来附接轴承
盖 126 ο(8)通过多功能加工机械106的精加工在由多功能组装机械107组装轴承盖126之后，将工件124输送至用于精加工工 件124的多功能精加工机械106。首先，由工件输送机器人152将工件124输送至超出工 作头144之外靠近工件安置机座142的输送入口 /出口开口部142的位置。接下来，通过 输送入口 /出口开口部142将设置在第二输送机器人186的前端处的夹持器188插入多功 能组装机械107，以便夹持工件124并从多功能组装机械107拔出。另一方面，使第二搬送 器184在靠近第二输送机器人186的侧边处的第二轨道183上等待。将由第二输送机器人 186拾取的工件124放置在第二搬送器184的工件接纳机座184a上。第二输送机器人186 的夹持器188勾在第二搬送器184的臂部184b处，并且朝第三输送机器人187推在第二轨 道183上的第二搬送器184。在通过推第二输送机器人186使第二搬送器184沿预定距离 运动之后，使第三输送机器人187延伸，并且第三输送机器人187的夹持器188勾在第二搬 送器184的臂部84c处。如图10所示，折叠第三机器人187，使得沿第二轨道183朝靠近第 三输送机器人187的部分输送第二搬送器184。由第三输送机器人187的夹持器188夹持第二搬送器184的工件接纳机座184c 上的工件124。通过操作第三输送机器人187，将工件124输送至多功能精加工机械106的 工件安置机座135。如图2G和图2H所示，工件124被设定在工件安置机座135的安置工具 136处并由安置工具137固定。图8示出由第三输送机器人187设定在多功能精加工机械 106处的工件124。
如图2G和2H所示，由多功能精加工机械106精加工工件24的上表面和下表面。(9)通过多功能加工机械106的珩磨接下来，描述通过多功能精加工机械106的钻削和珩磨过程的操作。首先，在多功能精加工机械106的主轴装置1中通过拉杆驱动电机28使拉杆驱动 轴23旋转。通过主轴侧拉杆14(在下文中，其被称为“中间精加工布置”)将工具侧拉杆32 输送至中间精加工位置(如图18至图20所示)。在中间精加工布置处，中间精加工锥形表面32b和精加工锥形表面32c在如图18 和图20所示面对锥形传动销39的位置处沿径向方向的宽度比如图14至图16所示的宽。 因此，使用于与中间精加工锥形表面32b和精加工锥形表面32c接触的锥形传动销39在保 持构件40朝外部径向方向裂开，使得挤压中间精加工切削工具保持构件35a和对应中间精 加工切削工具35b与精加工切削工具保持构件36a的精加工切削工具36b的位置。如上所述，用螺钉将中间精加工切削工具保持构件35a的基端、也就是说中间精 加工切削工具保持构件35a相对于在轴向方向上的宽度的偏置位置固定在工具体31上，并 将切口 35c设置在面对工具侧拉杆32的表面41f处。因此，当由锥形传动销39挤压表面 41f时，使表面41f在从切口部35c到中间精加工切削工具35b的侧边处的一部分弹性变 形，使得中间精加工切削工具35b朝外部径向方向偏移。同样地，用螺钉将精加工切削工具保持构件36a的基端、也就是说精加工切削工 具保持构件36a相对于在轴向方向上的宽度的偏置位置固定在工具体31上，并将切口 36c 设置在面对工具侧拉杆32的表面42f处。因此，当由锥形传动销39挤压表面42f时，使表 面42f在从切口部36c到精加工切削工具36b的侧边处的一部分弹性变形，使得精加工切 削工具36b朝外部径向方向偏移。此时，中间精加工锥形表面32b的倾斜角不同于精加工锥形表面32c的倾斜角。中 间精加工锥形表面32b在面对锥形传动销39的部分处沿径向方向的宽度宽于精加工锥形 表面在面对锥形传动销39的部分处沿径向方向的宽度。因此，在中间处理布置处，中间精 加工切削工具35b在外部径向方向上比精加工切削工具36b突出得多。此外，在与如图19和图20所示的状态和如图15所示的状态相比较时，如图19和 图20所示的珩磨构件37朝磨石延伸板41偏移、也就是说朝内部径向方向偏移。无论如何， 磨石37b的表面在径向方向上位于中间切削工具35b的外径的内侧位置。在中间处理布置中，使工具侧拉杆32运动，以便中间精加工切削工具36b的外径 相对大于精加工切削工具36b和磨石37b的外径。例如，中间精加工切削工具35b的外径 比精加工切削工具需要的外径小0. 1mm。如上所述，使工具侧拉杆32运动至中间精加工布置，通过主轴驱动电机19使主轴 13旋转，以便用中间精加工切削工具35b中间精加工工件。在中间精加工之后，在维持主轴13旋转的同时，通过拉杆驱动电机28使拉杆驱动 轴23旋转。因此，如图21至图23所示经由主轴侧拉杆14使工具侧拉杆32向后运动至精 加工处理位置(在下文中，其被称为“精加工处理布置”)。在使工具侧拉杆32从中间精加工布置向精加工布置运动的情况下，通过液压弹 簧43和膜片制动器44朝主轴侧加压工具侧拉杆32，使得能可靠地跟随经由筒夹30连接至 主轴侧拉杆32的工具侧拉杆32。
在精加工布置处，精加工锥形表面32b和精加工锥形表面32在如图21和图23所 示面对锥形传动销39的位置处沿径向方向的宽度比如图18至图20所示的宽。因此，使与 中间精加工锥形表面32b和精加工锥形表面32c接触的锥形传动销30在保持构件40朝外 部径向方向裂开，以便还挤压中间精加工切削工具保持构件35a、精加工切削工具保持构件 36a的与中间物精加工切削工具35b和精加工切削工具36b对应的部分。因此，从切口部35c到中间精加工切削工具35b的侧边处的弹性变形在中间精加 工切削工具35b中相对较大。使中间精加工切削工具35b朝外部径向方向运动。同样地， 从切口部36c到精加工切削工具36b的侧边处的弹性变形在精加工切削工具36b中相对较 大。使精加工切削工具36b朝外部径向方向运动。此时，中间精加工锥形表面32b的倾斜角与精加工锥形表面32c的倾斜角彼此不 同。如图18和图19所示在将精加工布置与中间精加工布置相比较时，中间精加工锥形表 面32b在面对锥形传动销39的部分处沿径向方向的宽度窄于精加工锥形表面32c在面对 锥形传动销39的部分处沿径向方向的宽度。因此，在精加工布置中，精加工切削工具36b 朝外部径向方向比中间精加工切削工具35b突出得多。与如图20所示的相比较，如图22所示的珩磨构件37的位置朝磨石延伸板41 (朝 向内径向方向)偏移。能将磨石37b的表面维持在精加工切削工具36b的外径内的位置。如上所述，在精加工布置中，使工具侧拉杆32运动，以便精加工切削工具36b的外 径大于中间精加工切削工具35b的外径和磨石37b的外径。例如，将精加工切削工具36b 的直径设定为精加工直径。在精加工之后，通过拉杆驱动电机28使拉杆驱动轴23旋转，以便经由主轴侧拉杆 14使工具侧拉杆32向前运动(例如运动至中间精加工布置)。因此，中间精加工锥形表面 32b在面对锥形传动销39的部分处的宽度和精加工锥形表面32c在面对锥形传动销39的 部分处的宽度在径向方向上变窄。在锥形传动销39在保持构件40中朝内部径向方向裂开 的情况下，中间精加工切削工具35a的变形部和精加工切削工具36a的变形部通过它们的 恢复力朝轴线运动。在将所述状态与如图21至图23所示的状态相比较时，使该状态下的 中间精加工切削工具35b和精加工切削工具36b朝内部径向方向运动。(10)通过多功能加工机械106的检查在通过中断主轴驱动电机19停止主轴13的旋转运动之后，通过空气测微计测量 在工件124中形成的孔的直径。将描述如何通过空气测微计测量孔的直径。在由空气测微计测量孔的直径的情况 下，如图13所示的NC装置3向定序器29c输出测量命令。当从定序器29c向控制装置29b 输出测量命令时，A/D转换器29a、测量空气供应源29d和空气供应连接单元20根据向控制 装置29b输入的测量命令开始控制。当通过液压压力使空气供应连接单元20朝工具2运 动时，通过测量空气供应通道13b和测量空气供应通道31d从相应的测量空气喷嘴33喷射 通过A/D转换器29a从测量空气供应源29d供应的测量空气。此时，A/D转换器29a检测测量空气的(与测量空气的流动量对应的)压力值，并 向控制装置29b输出压力检测信号。在控制装置29b中，根据从A/D转换器29a输出的压 力检测信号检测测量空气的流动量。从测量空气的流动量和表明测量空气的流动量与孔的 直径之间的关系的先前存储数据来判断，检测在工件中形成的孔的直径。
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在通过空气测微计完成测量之后，根据测量的结果由主轴驱动电机19使拉杆驱 动轴23旋转，并经由主轴侧拉杆14使主轴侧拉杆14前进至珩磨位置(如图14至图16所 示的位置)(在下文中，其被称为“珩磨布置”)。在如图14至图16所示的珩磨布置中，中间精加工锥形表面32b在面对锥形传动 销39的部分处的宽度和精加工锥形表面32c在面对锥形传动销39的部分处的宽度在径向 方向上变得比如图10至图20所示的窄。因此，与中间精加工锥形表面32b和精加工锥形 表面321c接触的锥形传动销30在保持构件40中进一步朝内部径向方向滑动，并且锥形传 动销39被储存在工具体31中。因此，使弹性变形的中间精加工切削工具保持构件35和切削工具保持构件36a恢 复到初始方式。相对于中间精加工布置和精加工布置，使中间精加工切削工具35b和精加 工切削工具36b朝内部径向方向偏移。反之，使珩磨构件37沿磨石延伸板41的倾斜部41和41b朝外部径向方向运动， 然后使珩磨构件37朝径向方向向外运动。因此，与中间精加工切削工具35b和精加工切削 工具36b的外径相比较，磨石37b的外径朝外部径向方向突出。如上所述，在珩磨布置中，使工具侧拉杆32运动，以便磨石37b的外径大于中间精 加工切削工具35b和精加工切削工具36b的外径。例如，磨石37b的直径设定具有士20 μ m 公差的精加工直径。此外，在实施例中，在珩磨操作中总是由空气测微计检测在工件24中形成的孔的 直径。取决于检测状态，在工件124中形成的孔的直径变成在珩磨操作中需要的尺寸以前， 由拉杆驱动电机28调节工具侧拉杆32的位置。在空气测微计识别在工件中形成的孔的直径是需要的尺寸之后，通过拉杆驱动电 机28使工具侧拉杆32的位置向后运动至如图18至图20所示的中间精加工布置。在使主轴侧拉杆14从珩磨布置向后运动的情况下，使磨石延伸板41相对于珩磨 构件37朝主轴运动。珩磨构件37和磨石延伸板41与磨石互锁销42连接。在如上所述使 珩磨构件37运动的情况下，将磨石互锁销42插入孔37e。然后，朝内部径向方向拉珩磨构 件37，使得珩磨构件37能朝内部径向方向运动。当磨石37b的直径变小时，停止主轴驱动电机19，然后停止主轴驱动电机19的旋 转运动。完成多功能精加工机械106的作业操作。如上所述，根据该实施例的多功能精加工机械106，能仅通过一台机械操作从通过 切削工具的球磨过程到用磨石的珩磨过程的一系列工作过程，使得改善操作效率，并降低 与过程相关的制造成本。(11)清洁机械108中的最终清洁和真空干燥在完成通过多功能精加工机械106的工作和检测操作之后，从第三输送机器人 187拾取工件124，并将工件124从输送入口和出口开口部162输送至清洁机械108。在清 洁机械108中，将工件124放置在工件接纳机座165上，其中该工件接纳机座165在输送入 口和出口开口部162内的输送入口和出口站166处等待。通过工件支撑装置163的分度旋 转使腿部164旋转，使得将工件接纳机座165输送至精加工清洁站169。在精加工清洁站 169中，用从精加工清洁喷嘴172喷射的清洁液清洁工件124。清洁机器人173可朝工件 124上的目标喷射清洁液，使得能去除在工作操作中出现的毛刺。在清洁之后，通过真空吸
17料吹制去除把工件124弄湿的清洁液，并干燥工件124。通过工件支撑机械163的工件接纳 机座165的分度旋转使清洁并干燥的工件124运动至清洁机械108中的输送入口和出口站 166。(12)通过多功能组装机械107组装压配塞由第三输送机器人187夹持位于清洁机械108中的输送入口和出口站166处的工 件接纳机座125上的工件124。使工件124运动至清洁机械108外的位置，并将该工件124 放置在第三输送机器人187旁边等待的第二搬送器184的工件接纳机座184a上。然后，在 第二轨道183上通过第三输送机器人187和第二输送机器人186使第二搬送器184运动至 第二输送机器人186旁边的位置。由第二输送机器人186夹持运动至靠近第二输送机器人 186的位置的第二搬送器184的工件接纳机座184a上的工件124，然后通过多功能组装机 械107的输送入口和出口开口部142将工件124放置在室141中的工件安置机座143上。 然后，通过工件输送机器人152使工件124运动至超出工作头144之外的位置。通过塞压 配工具146等将强制插塞127组装在工件124的预定位置处。如上所述，通过部件托盘128 将强制插塞124预先供应至部件托盘空间150。(13)通过多功能组装机械107的泄露测试在泄露测试中，精加工泄漏工具149检测组装有强制插塞127的工件124是否泄
Mo(14)输送精加工的产品在多功能组装机械107中完成泄露测试之后，输送作为精加工产品的工件124。在 输送作为精加工产品的工件124的情况下，通过工件输送机器人152将在泄露测试中已检 测的工件124输送至靠近作业安置机座143的输送入口和出口开口部142的位置。第二输 送机器人186的夹持器188通过输送入口和出口开口部142夹持工件124。将夹持的工件 124放置在位于靠近第二输送机器人186的位置处的第一搬送器182的工件接纳机座182a 上。由第二输送机器人186推第一搬送器182，然后通过第一输送机器人185在第一轨道 181上朝第一输送机器人185拉第一搬送器182。然后，由第一输送机器人185夹持第一搬 送器182的工件接纳机座182a上的工件124，并将该工件124输送至精加工产品道111。在 精加工产品道111上输送工件124。如上所述，在实施例的加工线模块101中，多功能精加工机械106不仅包括加工功 能，而且包括检测功能。此外，通过采用包括机器人185、186和187以及搬送器182和184 的新的输送机械109，实现提供其中串联地插入、处理、检测和组装工件124的紧凑的设备。 通过组合加工线模块101，即使产品的需求量变化，该设备也能容易地制造产品。实施例2图24示出根据本发明的加工线模块的轮廓的第二实施例。加工线模块201包括作为加工机械的托盘自动交换(APC)机械，使得能减少加工 机械的总数。加工线模块201包括第一多功能加工机械202和作为多功能精加工机械的第 二多功能加工机械203。加工线模块201还包括与图1所示实施例中的大致相同的部件储 存与供应部102、多功能组装机械107、清洁机械108，但这些机械在图24中的布局不同于在 图1中的布局。由于加工机械的总数减少，所以用于输送工件的输送装置204不同于如图 1所示的加工线模块101中的工件输送装置109。输送装置204由一条轨道、在该轨道上运送的一台搬送器和位于道205的两端处的两台输送机器人207和208形成。在加工线模块201的实施例2中，托盘自动交换机械能自动的改变夹具，适合于加 工机械的工具自动转位装置能自动地改变工具，并提供具有七根轴的机器人，使得平稳并 且柔性地制造产品。尽管实施例1和2描述了作为多功能加工机械的加工机械，但本发明可以是专用 机械与多功能组装机械的组合。尽管清洁机械和多功能组装机械被描述成非加工设备，但 本发明可根据需求提供它们中的一个。重要的是，在通过组合加工机械、非加工机械和输送 机械的单线模块中实现一系列整体操作、也就是说诸如切割和钻削的工作操作、诸如组装 和输送操作的非工作操作。实施例3图25是用于示出加工设备的实施例3的轮廓的平面图。加工设备301包括如图1所示的加工线模块101和相似的四个加工线模块302a、 302b、302c和302d的组合。部件储存与供应部303和304可分别公共地用于相邻的加工线 模块302a和302b以及相邻的加工线模块302c和302d。部件储存与供应部303和304的 结构与如图1所示的部件储存与供应部102的结构相同。在实施例3中，增加具有用于一系列操作必需的功能的加工机械和包括加工机械 的组合的加工线模块101等。因此，即使取决于需求增加产品量，实施例3也能对应于产品 量。在各加工线模块302a-302d中，可处理从开始到结束的一系列操作。能容易地控制产 品量的调节。即使加工线模块中的一个加工线模块具有任何问题，也可不完全停止制造线。
权利要求
加工线模块，其特征在于，所述加工线模块包括用于对工件进行机械加工的多个加工机械和不用于对所述工件进行机械加工的非加工设备的组合，其中所述多个加工机械中的至少一个加工机械是能够对所述工件进行机械加工并测量所述工件的多功能加工机械；以及输送机械，所述输送机械包括用于在所述加工机械和所述非加工设备之间输送所述工件的机器人，并且能够在对所述加工线模块中的工件的一系列操作中连续地操作所述工件。
2.根据权利要求1所述的加工线模块，所述加工线模块的特征在于，所述多功能加工 机械具有精加工功能和测量功能。
3.根据权利要求1所述的加工线模块，所述加工线模块的特征在于，所述非加工设备 包括用于组装工件的组装装置和用于清洁所述工件的清洁装置中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的加工线模块，所述加工线模块的特征在于，所述输送机械包 括轨道，所述轨道沿所述加工机械、所述非加工设备设置；和搬送器，所述工件能安置在 所述搬送器上；以及机器人，所述机器人具有七根轴，所述输送机械的特征在于，所述机器 人布置在所述加工机械与非加工设备之间的位置处并沿所述轨道运动，并且在所述搬送器 与所述加工机械或非加工设备之间、在所述加工机械之间以及在所述加工机械与所述非加 工设备之间输送所述工件。
5.加工设备，其特征在于包括多个加工线模块，其中每个加工线模块是如权利要求1 至4中的任一项所述的加工线模块。
全文摘要
一种加工线模块，包括具有多个加工功能的多个机械(103-106)以及诸如输送机械的非加工设备(107、108)，这些机械和设备能够协作，以便即使需要的量发生变化也能生产需要的量。用于对工件(124)进行机械加工的多个加工机械(103-106)和用于处理工件的非加工设备(107、108)。一个加工机械(106)是多功能精加工机械，其具有除对工件(124)进行机械加工的功能以外的测量工件的功能。输送机械(109)具有用于在加工机械之间、以及在加工机械与非加工设备之间输送工件(124)的机器人(185-187)。
文档编号B23Q41/02GK101959644SQ20098010720
公开日2011年1月26日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月24日
发明者山下贡丸, 平尾健一郎, 藤村宜孝 申请人:三菱重工业株式会社