JP2002028839A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨装置10を安価とし、かつ、省スペース
化、省力化を図る。 【解決手段】 研磨装置10がセンタ穴研磨手段13とワ
ーク研磨手段25の双方を備えているため、装置全体が小
型で安価となり、しかも、設置面積も小さくできて省ス
ペースを図ることができる。さらに、作業者がクランク
軸20をワーク搬送手段37に搬入すれば、後はセンタ穴研
磨手段13、ワーク研磨手段25、ワーク搬送手段37がセン
タ穴、クランク軸20外周の研磨、搬送作業を行うため、
一人の作業者で両研磨作業を監督することができ、省力
化を図ることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワーク、例えば
クランク軸の外周を研磨する研磨手段、および、該研磨
の際に加工基準となる両センタ穴を研磨する研磨手段の
両方を備えた研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワーク、例えば、クランク軸の
偏心部、円筒部等の外周はカム研磨装置によって研磨、
仕上げを行っているが、このカム研磨装置を用いてクラ
ンク軸の研磨を行う場合には、この研磨作業以前に、ク
ランク軸の軸方向両端面にそれぞれ加工基準となるセン
タ穴を正確に形成しなければならない。ここで、前述の
センタ穴は、通常、ドリルを用いて形成しているが、こ
のようなドリルにより形成されたセンタ穴はそのままの
状態では加工基準として精度が不十分である。

【０００３】このため、従来においては、前記カム研磨
装置に隣接して設置されたセンタ穴研磨装置に前述のク
ランク軸を１個ずつ装着して、そのセンタ穴を研磨して
仕上げ、その後、該クランク軸をセンタ穴研磨装置から
取り外して一旦保管するとともに、その後、必要に応じ
て保管されているクランク軸を保管場所から取り出し、
前記カム研磨装置に装着してその外周の研磨を行うよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置にあっては、カム研磨装置の他にセンタ
穴研磨装置が必要、即ち合計２台の研磨装置が必要とな
って装置全体が高価でかつ広い設置面積が必要となり、
しかも、各研磨装置に１名の作業者が操作員として必要
であるとともに、人手による２台の研磨装置間でのクラ
ンク軸の搬送が必要であるという問題点があった。

【０００５】この発明は、安価でありながら省スペース
化、省力化を図ることができる研磨装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、ワー
クの軸方向両端面にそれぞれ形成された円錐状のセンタ
穴を研磨して仕上げるセンタ穴研磨手段と、前記センタ
穴を結ぶ軸線を中心としてワークを回転させながら、そ
の外周を研磨して仕上げるワーク研磨手段と、前記セン
タ穴研磨手段によってセンタ穴の研磨を行う際、ワーク
をセンタ穴研磨位置に把持固定するとともに、センタ穴
が研磨されたワークをセンタ穴研磨位置からワーク研磨
手段まで搬送するワーク搬送手段とを備えることによ
り、達成することができる。

【０００７】ワーク搬送手段によってワークをセンタ穴
研磨位置に把持固定した後、センタ穴研磨手段を用いて
該ワークの両センタ穴を研磨して仕上げる。次に、ワー
ク搬送手段によって研磨の終了したワークを、センタ穴
研磨位置からワーク研磨手段まで搬送するとともに、該
ワークをワーク搬送手段からワーク研磨手段に受け渡
す。その後、ワーク研磨手段によりセンタ穴を結ぶ軸線
を中心として前記ワークを回転させながら、その外周を
研磨して仕上げる。

【０００８】このように前記研磨装置はセンタ穴研磨手
段とワーク研磨手段の双方を備えているため、装置全体
が小型で安価となり、しかも、設置面積も小さくできて
省スペースを図ることができる。さらに、作業者がワー
クをワーク搬送手段に搬入すれば、後はセンタ穴研磨手
段、ワーク研磨手段、ワーク搬送手段がセンタ穴、ワー
ク外周の研磨、搬送作業を行うため、一人の作業者で両
研磨作業を監督することができ、省力化を図ることもで
きる。

【０００９】また、請求項２に記載のように構成すれ
ば、ワーク搬送手段の作動が簡単となり、これにより、
ワーク搬送手段の構造を簡単とすることができ、しか
も、作業能率を向上させることができる。さらに、請求
項３に記載のように構成すれば、ワークの搬入作業を容
易とすることができる。また、請求項４に記載のように
構成すれば、ワーク搬送手段の構造が簡単となり、安価
に製作することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１、２において、10は研磨装
置であり、この研磨装置10は互いに離隔しながら対向し
て配置された主軸台11と心押台12とを有する。また、前
記研磨装置10は作業者が立つ作業位置に近い側（図１に
おいて手前側）にセンタ穴研磨手段13を有し、このセン
タ穴研磨手段13は、主軸台11に回転可能でかつ軸方向に
移動可能に支持された回転軸14と、該回転軸14の先端に
固定されたラップ砥石16と、心押台12に回転可能でかつ
軸方向に移動可能に支持され、前記回転軸14と同軸の回
転軸15と、該回転軸15の先端に固定され、前記ラップ砥
石16と対をなすラップ砥石17とを有する。ここで、前記
ラップ砥石16、17は先端に向かって先細りの円錐状を呈
するとともに、同軸に配置されている。

【００１１】20はワークとしてのクランク軸であり、こ
のクランク軸20は軸方向中央部に中心軸から偏心した一
対の偏心部20ａと、偏心部20ａの軸方向両側に位置する
円筒部20ｂと、一方の円筒部20ｂより軸方向一側に位置
するスプライン部20ｃとを有する。また、このクランク
軸20の軸方向両端面にはドリル等により円錐状のセンタ
穴21、22が形成され、これらのセンタ穴21、22は、該ク
ランク軸20の外周、詳しくは偏心部20ａ、円筒部20ｂの
外周を研磨する際、加工基準となる。

【００１２】そして、前記一対の回転軸14、15およびラ
ップ砥石16、17が図示していない駆動モータにより同期
回転しているときに、回転軸14、15が互いに接近するよ
う軸方向に移動すると、これらラップ砥石16、17はセン
タ穴研磨位置に位置しているクランク軸20のセンタ穴2
1、22にそれぞれ挿入されるが、このとき、これらラッ
プ砥石16、17はセンタ穴21、22に摺接してセンタ穴21、
22の内周を研磨し仕上げる。

【００１３】また、前記研磨装置10は、作業位置から離
隔した側（図１において奥側）に、前述のようにして研
磨されたセンタ穴21、22を加工基準としてクランク軸20
の偏心部20ａ、円筒部20ｂの外周を研磨するワーク研磨
手段25を有する。このようにワーク研磨手段25よりも前
記センタ穴研磨手段13を作業者に近い側に配置すれば、
作業者によるクランク軸20の搬入作業を容易とすること
ができる。

【００１４】前記ワーク研磨手段25は、主軸台11に設置
され、図示していない駆動モータにより軸方向に移動さ
れるとともに、駆動回転される主軸30を有し、この主軸
30には回転センタ32が装着されている。ここで、この回
転センタ32は先端部が先細りとなった円錐状を呈すると
ともに、研磨が終了したセンタ穴21に挿入される。

【００１５】また、前記ワーク研磨手段25は、心押台12
に設けられ軸方向に移動可能な心押し軸31を有し、この
心押し軸31には前記回転センタ32と同軸の回転センタ33
が装着されている。ここで、この回転センタ33も先端部
が先細りとなった円錐状を呈し、研磨が終了したセンタ
穴22に挿入される。そして、これら回転センタ32、33の
回転軸（ワーク研磨手段25の回転軸）と前記ラップ砥石
16、17の回転軸（センタ穴研磨手段13の回転軸）とは平
行で、かつ、隣接配置されている。

【００１６】34はクランク軸20のスプライン部20ｃに着
脱可能に取付けられた回し金であり、この回し金34は、
回転センタ32、33によってクランク軸20が支持されてい
るとき、主軸30に引っ掛けられることで、主軸30の回転
力をクランク軸20に伝達し、該クランク軸20をセンタ穴
21、21を結ぶ軸線を中心として主軸30と同期回転させ
る。

【００１７】主軸台11および心押台12より奥側には砥石
台35が配置され、この砥石台35には回転軸が主軸30、心
押し軸31と平行である円盤状の砥石36が回転可能に支持
されている。そして、前記砥石36が、図示していないモ
ータによって高速回転しているとき、クランク軸20の外
周、詳しくは偏心部20ａ、円筒部20ｂの外周に押し付け
られると、前記クランク軸20の外周は、この砥石36によ
り研磨されて仕上げられる。

【００１８】ここで、前記砥石36はクランク軸20に接近
離隔することができるが、この砥石36の接近離隔と主軸
30、クランク軸20の回転角とは、例えばカム、ＣＰＵに
よってＮＣ制御され、これにより、クランク軸20の偏心
部20ａは中心軸から偏心していても正確に研磨される。

【００１９】37はワーク搬送手段であり、このワーク搬
送手段37は全体が略Ｕ字状をした載置体38を有する。こ
の載置体38は水平な平坦部38ａと、この平坦部38ａの両
端からそれぞれ上方に向かって延びる腕部38ｂとからな
り、各腕部38ｂの上端には、クランク軸20が載置された
とき、位置決めを行うＶ字溝が形成されている。

【００２０】39は前記載置体38の平坦部38ａ上に設置さ
れたクランプ機構であり、このクランプ機構39は、上下
方向に延びるシリンダ40と、このシリンダ40によって昇
降される昇降体42と、該昇降体42に内蔵された接離機構
により互いに接近離隔する一対の把持爪41ａ、41ｂとか
ら構成されている。また、これら把持爪41ａ、41ｂの互
いに近接する側にはＶ字状の切り込みが形成されてい
る。

【００２１】そして、これら把持爪41ａ、41ｂが互いに
接近したとき、前記載置体38上に載置されているクラン
ク軸20は、これら把持爪41ａ、41ｂによって両側から把
持固定されるが、このとき、クランク軸20のセンタ穴2
1、22の高さ位置はセンタ穴研磨手段13のラップ砥石1
6、17の高さ位置と同一である。

【００２２】44はセンタ穴研磨手段13の回転軸線に直角
で水平に延びる移動機構としてのシリンダであり、この
シリンダ44のピストンロッド45の先端は前記載置体38に
連結されている。この結果、前記シリンダ44が作動して
ピストンロッド45が突出すると、載置体38、クランプ機
構39は一体的に移動し、クランプ機構39に把持されたク
ランク軸20をセンタ穴21、22の研磨を行うセンタ穴研磨
位置からワーク研磨手段25まで移動させる。ここで、ク
ランク軸20がワーク研磨手段25まで移動されたとき、該
クランク軸20のセンタ穴21、22の高さ位置はワーク研磨
手段25の回転センタ32、33の高さ位置より若干低い。

【００２３】前述した載置体38、クランプ機構39、シリ
ンダ44は全体として、センタ穴研磨手段13によってセン
タ穴21、22の研磨を行う際、クランク軸20をセンタ穴研
磨位置に把持固定するとともに、センタ穴21、22が研磨
されたクランク軸20をセンタ穴研磨位置からワーク研磨
手段25まで搬送する前記ワーク搬送手段37を構成する。
そして、ワーク搬送手段37を前述のように構成すると、
構造が簡単となり、安価に製作することができる。

【００２４】次に、この発明の一実施形態の作用につい
て説明する。鍛造などによって製造されたクランク軸20
は、その精度、面粗さが十分ではないため、外周を研磨
する必要があるが、この外周研磨に先立って、該研磨の
際に加工基準となるセンタ穴21、22の研磨を行う。この
場合には、まず、作業位置に立っている作業者が、クラ
ンク軸20を図２に示すようにワーク搬送手段37の載置体
38上に載置する。

【００２５】次に、作業者が研磨装置10のスタートスイ
ッチを押すと、シリンダ40が作動して昇降体42、把持爪
41ａ、41ｂが上昇し、その後、これら把持爪41ａ、41ｂ
が互いに接近して前記載置体38に載置されたクランク軸
20を両側から把持固定する。これにより、クランク軸20
はワーク搬送手段37によってセンタ穴研磨位置に位置決
めされるが、このとき、センタ穴21、22はセンタ穴研磨
手段13のラップ砥石16、17と同軸となる。

【００２６】次に、同期回転している回転軸14、15、ラ
ップ砥石16、17を互いに接近するよう軸方向に移動さ
せ、ラップ砥石16、17を図３に示すように、回転止めさ
れたクランク軸20のセンタ穴21、22にそれぞれ挿入す
る。この結果、これらラップ砥石16、17はセンタ穴21、
22に摺接して両センタ穴21、22の内周を研磨し正確に仕
上げる。

【００２７】次に、図４に示すようにラップ砥石16、17
をセンタ穴21、22から抜き出して互いに離隔させた後、
把持爪41ａ、41ｂを互いに離隔させる。これにより、把
持爪41ａ、41ｂはクランク軸20から離脱し、クランク軸
20は把持爪41ａ、41ｂから載置体38に移載される。

【００２８】次に、図５に示すようにシリンダ44を作動
してピストンロッド45を突出させ、載置体38と共に研磨
の終了したクランク軸20をセンタ穴研磨位置からワーク
研磨手段25まで搬送する。このとき、センタ穴研磨手段
13の回転軸とワーク研磨手段25の回転軸とは平行である
ので、クランク軸20はこれらの間を平行移動させるだけ
でよく、搬送作業が容易となる。

【００２９】次に、主軸30および心押し軸31を互いに接
近するよう軸方向に移動させ、回転センタ32、33を研磨
が終了したセンタ穴21、22にそれぞれ接近させる。その
後、回転センタ32、33はセンタ穴21、22に挿入される
が、このとき、センタ穴21、22の高さ位置が回転センタ
32、33の高さ位置より若干低いため、円錐状のセンタ穴
21、22に円錐状の回転センタ32、33が完全に挿入される
と、クランク軸20は載置体38から若干持ち上げられ、フ
リー回転可能となる。このようにしてクランク軸20はワ
ーク搬送手段37からワーク研磨手段25に受け渡される。

【００３０】次に、主軸30、回し金34を回転させること
により、クランク軸20をセンタ穴21、22を結ぶ軸線を中
心として低速回転させるとともに、クランク軸20に対す
る位置を制御しながら砥石36を高速回転させ、クランク
軸20の偏心部20ａ、円筒部20ｂの外周を砥石36により研
磨して仕上げる。

【００３１】このようにしてクランク軸20の外周研磨が
終了すると、主軸30、心押し軸31を互いに離隔させ、回
転センタ32、33をセンタ穴21、22から抜き出す。このと
き、クランク軸20は緩やかに回転センタ32、33から滑り
落ちながら載置体38上に載置される。これにより、クラ
ンク軸20はワーク研磨手段25からワーク搬送手段37に移
載される。次に、シリンダ44によって載置体38、クラン
ク軸20がワーク研磨手段25からセンタ穴研磨位置まで移
動されると、作業者は載置体38から研磨が完了したクラ
ンク軸20を取り出す。

【００３２】このように研磨装置10はセンタ穴研磨手段
13とワーク研磨手段25の双方を備えているため、装置全
体が小型で安価となり、しかも、設置面積も小さくでき
て省スペースを図ることができる。さらに、作業者がク
ランク軸20をワーク搬送手段37に搬入すれば、後はセン
タ穴研磨手段13、ワーク研磨手段25、ワーク搬送手段37
がセンタ穴21、22、クランク軸20外周の研磨、搬送作業
を行うため、一人の作業者で両研磨作業を監督すること
ができ、省力化を図ることもできる。

【００３３】なお、前述の実施形態においては、クラン
ク軸20の外周の研磨が終了した後、該クランク軸20を再
びセンタ穴研磨位置まで戻すようにしたが、この発明に
おいては、前述の外周研磨が終了した後、回転センタを
離隔させることでクランク軸をシュート上に落下させる
とともに、このシュートによりクランク軸を収納箱に誘
導、収納するようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、研磨装置を安価とし、かつ、省スペース化、省力化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す概略斜視図であ
る。

【図２】ラップ砥石の作動を説明する正面図である。

【図３】ラップ砥石の作動を説明する正面図である。

【図４】ワーク搬送手段の作動を説明する概略斜視図で
ある。

【図５】ワーク搬送手段の作動を説明する概略斜視図で
ある。

【符号の説明】 10…研磨装置 13…センタ穴研磨手段 20…ワーク 21、22…センタ穴 25…ワーク研磨手段 37…ワーク搬送手段 38…載置体 39…クランプ機構 44…移動機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークの軸方向両端面にそれぞれ形成され
   た円錐状のセンタ穴を研磨して仕上げるセンタ穴研磨手
   段と、前記センタ穴を結ぶ軸線を中心としてワークを回
   転させながら、その外周を研磨して仕上げるワーク研磨
   手段と、前記センタ穴研磨手段によってセンタ穴の研磨
   を行う際、ワークをセンタ穴研磨位置に把持固定すると
   ともに、センタ穴が研磨されたワークをセンタ穴研磨位
   置からワーク研磨手段まで搬送するワーク搬送手段とを
   備えたことを特徴とする研磨装置。
2. 【請求項２】前記センタ穴研磨手段の回転軸線とワーク
   研磨手段の回転軸線とを平行に隣接配置した請求項１記
   載の研磨装置。
3. 【請求項３】前記ワーク研磨手段よりセンタ穴研磨手段
   を作業者に近い側に配置した請求項１または２記載の研
   磨装置。
4. 【請求項４】前記ワーク搬送手段を、ワークが載置され
   る載置体と、載置体に載置されたワークを把持固定する
   クランプ機構と、前記載置体、クランプ機構を一体的に
   移動させることで、クランプ機構に把持されたワークを
   センタ穴研磨位置からワーク研磨手段まで移動させる移
   動機構とから構成した請求項１〜３のいずれかに記載の
   研磨装置。