JP2002337080A - 軸状ワーク研削盤のローディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸状ワークの中継位置において、ローディン
グ装置を退避させることなく軸状ワークの搬送装置の動
作を可能とするともに、軸状ワークの加工位置において
は、ローディング装置を退避させることなく軸状ワーク
の研削動作を可能とすることによって、１動作工程サイ
クルを構成する工程数を削減し、スループットを改善す
る。 【解決手段】 ローディング装置３０は、上下動自在か
つ回転自在の支持軸に支持されたヘッド３２と、ヘッド
３２に搭載する少なくとも２対の把持爪３１，３１と、
把持爪３１，３１を水平方向に開閉駆動する開閉機構と
を備え、中継位置Ａにおいては、一対の把持爪３１，３
１を開いた待機姿勢をとることによって、一対の把持爪
３１，３１間において搬送装置の搬送動作を確保すると
ともに、加工位置Ｂにおいては、一対の把持爪３１，３
１を開いた加工待ち姿勢をとることによって、一対の把
持爪３１，３１間においてスピンドルによる軸状ワーク
の研削動作を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小径の軸状ワーク
を加工対象とする研削盤において、所定位置に搬送され
てきた軸状ワークを加工位置に搬送するとともに、加工
位置において所定の加工を経た軸状ワークを受領した位
置に戻す動作工程サイクルを反復する方式の軸状ワーク
研削盤のローディング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】時計部品等の小型精密機械部品の軸や、
電子部品および周辺機器、光学機器および関連機器の軸
状又はパイプ状の部品であって、例えば、光通信ケーブ
ルの端面を相互に突き合わせて接続する際に、コネクタ
として利用されるフェルール等、特に精度の高い研削仕
上げを要するもの（以下、「軸状ワーク」という）の研
削加工については、所要加工精度を達成するとともに、
加工におけるスループットを短縮する目的で専用の軸状
ワーク研削盤が開発され利用に供されている。

【０００３】従来提供されている軸状ワーク研削盤は、
重力方向との関係においてより高回転精度を達成し易い
縦形の研削盤として開発されている。したがって、軸状
ワークは、直立姿勢でパレットに所定個数搭載され、パ
レット単位で軸状ワーク研削盤に供給される。そして、
軸状ワークの研削加工は、供給された軸状ワークを搬送
装置としてのＸＹロボットアームによって順次にパレッ
トから直立姿勢のまま取り出してローディング装置に中
継し、ローディング装置は、受け取った軸状ワークを加
工位置に搬送するとともに、加工位置において研削加工
を済ませた加工済の軸状ワークを加工位置から搬送して
ＸＹロボットアームに中継し、ＸＹロボットアームは、
受け取った加工済みの軸状ワークをパレットの元の位置
の返戻する手順によって実行される。

【０００４】ここで、回転砥石によって軸状ワークを研
削することを作業内容とする研削加工に要する時間は、
回転砥石および軸状ワークの材質や回転速度によって最
適化条件が定まるので、一定限度以上に短縮することは
できない。また、既に、諸産業分野において広く応用さ
れ、動作解析されているＸＹロボットアーム方式の搬送
装置の作業速度についても、改善の余地は少ない。この
結果、軸状ワーク研削盤におけるスループット特性は、
事実上、ローディング装置の性能に大きく依存してい
る。

【０００５】そして、従来の軸状ワーク研削盤のローデ
ィング装置は、搬送装置がパレットから軸状ワークを搬
送してくる中継位置と、軸状ワークを研削加工する加工
位置との中間位置に上下動自在のヘッドを配置するとと
もに、ヘッドに、中継位置と加工位置とを動作範囲内に
収める旋回アームを取り付け、旋回アームの先端に陰圧
管路に接続された下向きの吸引ノズルを設けた構成を有
し、陰圧を利用して軸状ワークの上端を吸引保持するこ
とを特徴とする。

【０００６】このような従来のローディング装置は、中
継位置と加工位置とを結ぶ方向に直交する姿勢を待機姿
勢とし、搬送装置が中継チャックに軸状ワークを位置決
めして退避した後に、待機姿勢から中継位置に旋回アー
ムを移動させるプレロード旋回工程と、中継位置におい
て軸状ワークを吸引保持するために下降するプレロード
下降工程と、吸引保持した軸状ワークを中継位置から引
き上げるロード上昇工程と、引き上げた軸状ワークを加
工位置に移動させるロード旋回工程と、加工位置におい
て軸状ワークを中継チャックに装填するロード下降工程
と、軸状ワークの加工期間中旋回アームを待機姿勢にす
る加工待ち旋回工程と、加工待ち旋回工程から加工位置
に旋回アームを移動させるプレアンロード旋回工程と、
加工済みの軸状ワークを吸引保持するため旋回アームを
下降させるアンロード下降工程と、吸引保持した軸状ワ
ークを加工チャックから引抜くアンロード上昇工程と、
軸状ワークを中継位置に移動させるアンロード旋回工程
と、軸状ワークを中継チャックに装填するアンロード下
降工程と、旋回アームを待機位置に復帰させるための復
帰上昇工程と、これに引き続く、復帰旋回工程とを１動
作工程サイクルとする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ローディング装置における１動作工程サイクルは、極め
て多工程からなり、スループットの改善には、工程の多
さに基づく限度があった。すなわち、従来のローディン
グ装置の各工程の作業内容を分析するに、これらの工程
中には、旋回アームが軸状ワークを吸引保持しないで動
作する工程、つまり、中継位置と加工位置との間におけ
る軸状ワークの搬送に直接には寄与しない工程が含まれ
ている。プレロード旋回工程とプレロード下降工程と復
帰上昇工程と復帰旋回工程がそのような工程であり、こ
れは、従来のローディング装置における旋回アームが、
中継位置と加工位置とを結ぶ方向に直交する姿勢を待機
姿勢としていることに起因する。つまり、旋回アームの
待機姿勢を中継位置に設定すると、軸状ワークを搬送し
てくる搬送装置であるＸＹロボットアームが旋回アーム
と干渉することとなり、また、旋回アームの待機姿勢を
加工位置に設定すると軸状ワークを加工するための回転
砥石が旋回アームと干渉することとなる。そこで、これ
を避けるために、旋回アームの待機姿勢を中継位置と加
工位置とを結ぶ方向に直交する姿勢に設定したものであ
る。したがって、軸状ワークの搬送に直接には寄与しな
いものの、従来のローディング装置においては、プレロ
ード旋回工程とプレロード下降工程と復帰上昇工程と復
帰旋回工程を省略することは困難である。

【０００８】また、従来のローディング装置には、軸状
ワークのローディングミスが発生し易いという問題も指
摘されている。これは、従来のローディング装置におけ
る軸状ワークの把持は、吸引ノズルで軸状ワークを吸引
把持する方式であるため、軸状ワークに切り粉等が付着
していると、吸引ノズルが、軸状ワークと共に切り粉等
を吸引する結果、軸状ワークが吸引ノズルに正常に把持
されないこととなるためである。

【０００９】そこで本発明の目的は、軸状ワークの把持
方式を工夫することによって、中継位置と加工位置とに
おけるローディング装置と搬送装置又は回転砥石との併
存を可能とし、もって１動作工程サイクルを構成する工
程数を削減し、従来の軸状ワーク研削盤のローディング
装置において問題とされるスループットを大幅に改善す
るとともに、ローディングミスの問題を解消した軸状ワ
ーク研削盤のローディング装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の請求項１に記載の軸状ワーク研削盤のローデ
ィング装置は、搬送装置を介してパレットから搬送され
る軸状ワークの中継位置に配置される中継チャックと、
軸状ワークの加工位置に配置される加工チャックとの間
に配置され、中継チャックと加工チャックとの間におい
て所定の動作工程サイクルを繰り返し、順次に、未加工
の軸状ワークを中継位置から加工位置に供給するととも
に、加工済の軸状ワークを加工位置から中継位置に返戻
するようにした軸状ワーク研削盤のローディング装置に
おいて、ローディング装置は、上下動自在かつ回転自在
の支持軸に支持されたヘッドと、ヘッドに搭載する少な
くとも一対の把持爪と、把持爪を水平方向に開閉駆動す
る開閉機構とを備え、中継位置において一対の把持爪を
開いて待機する待機姿勢から中継チャックに装填された
軸状ワークを一対の把持爪を閉じて把持し、支持軸の上
昇によって把持した軸状ワークを中継チャックから引抜
くロード上昇工程と、引抜いた軸状ワークを支持軸の回
転によって加工チャック上に位置決めするロード旋回工
程と、支持軸の下降によって軸状ワークを加工チャック
に装填するロード下降工程とを経て、加工位置において
一対の把持爪を開いて待機する加工待ち姿勢をとり、次
いで、一対の把持爪を閉じて加工済の軸状ワークを把持
し、把持した軸状ワークを加工チャックから引抜くアン
ロード上昇工程と、引抜いた軸状ワークを支持軸の回転
によって中継チャック上に位置決めするアンロード旋回
工程と、支持軸の下降によって軸状ワークを中継チャッ
クに装填するアンロード下降工程とを経て、中継位置に
おいて一対の把持爪を開いて待機姿勢に復帰する動作を
１動作工程サイクルとすることを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、ローディング装置は、上
下動自在かつ回転自在の支持軸によって支持するヘッド
と、ヘッドに搭載する少なくとも一対の把持爪と、把持
爪を水平方向に開閉駆動する開閉機構とを有するので、
把持爪の水平方向の開閉動作と、把持爪の上下運動と旋
回運動とからなるローディング装置の１動作工程サイク
ル、すなわち、一対の把持爪の待機姿勢からのロード上
昇工程と、ロード旋回工程と、ロード下降工程と、アン
ロード上昇工程と、アンロード旋回工程と、アンロード
下降工程とが支持軸の上下運動と回転運動とによって順
次に実行されることによって、未加工の軸状ワークを中
継位置から加工位置に搬送するとともに、加工済みの軸
状ワークを加工位置から中継位置に返戻することができ
る。そして、把持爪の中継位置における待機姿勢と加工
位置における加工待ち姿勢は、一対の把持爪を開いた姿
勢として設定されている。したがって、中継位置に軸状
ワークを搬送する搬送装置は、把持爪の存在に拘らず、
一対の把持爪間に進入するようにして中継チャックに軸
状ワークを装填する工程を実行することができる。ま
た、加工位置においては、把持爪の存在に拘らず、加工
チャックに装填された軸状ワークに対する研削加工を一
対の把持爪間に回転砥石を進入させるようにして実行す
ることができる。

【００１２】本発明の請求項２に記載の軸状ワーク研削
盤のローディング装置は、ヘッドに支持軸を中心に対称
に搭載され、開閉機構を介して同期して開閉駆動する２
対の把持爪を備え、一方側の一対の把持爪が実行する待
機姿勢とロード上昇工程とロード旋回工程とロード下降
工程とに同期して、他方の一対の把持爪が加工待ち姿勢
とアンロード上昇工程とアンロード旋回工程とアンロー
ド下降工程を実行することを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、２対の把持爪は、同一の
ヘッドに１８０度位置ずれして搭載されていることとな
り、しかも、２対の把持爪は、同期して開閉駆動され
る。したがって、一方側の一対の把持爪が１動作工程サ
イクルを完了するとき、他方側の一対の把持爪は、１８
０度異なる工程を始点と終点とする１動作工程サイクル
を完了することができるので、把持爪が一対のローディ
ング装置に比較すると、同一時間内に２倍数の軸状ワー
クを研削加工することができる。

【００１４】本発明の請求項３に記載の軸状ワーク研削
盤のローディング装置は、一対の把持爪を構成するそれ
ぞれの把持爪が、歯車を介して互いに噛合する独立の支
点軸を有するとともに、開閉機構は、先端にテーパ部を
有し、支持軸内に上下動自在に装填するプッシュロッド
と、一対の把持爪の一方の支点軸に固定され、プッシュ
ロッドのテーパ部に摺接するカンチレバと、把持爪を閉
じる方向に付勢するばね部材とからなり、把持爪の開動
作をプッシュロッドでカンチレバを変位させて実行する
とともに、把持爪の閉動作を弾性変形したばね部材の復
帰力によって実行することを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、プッシュロッドを上方に
駆動すると、プッシュロッドのテーパ部に摺接している
カンチレバが強制的に変位させられ、この結果、カンチ
レバが取り付けられている一方の把持爪の支点軸が一定
範囲の回転をする。また、一方の支点軸が回転すると、
歯車を介して噛合している他方の支点軸は、反対方向に
回転する。したがって、プッシュロッドの上昇によっ
て、一対の把持爪は、ばね部材によって閉じる向きに付
勢されているにも拘らず、支点軸を中心に等量反対方向
に旋回するようにして開動作することができる。ここ
で、プッシュロッドが元位置に復帰する向きに駆動され
ると、一対の把持爪がばね部材の復帰力によって閉動作
し、軸状ワークを左右から挟んで弾性的に把持する。す
なわち、一対の把持爪は、ばね部材の動作範囲内におい
て径の異なる多種類の軸状ワークを把持することができ
る。また、プッシュロッドを支点軸内に装填することに
より、プッシュロッド専用の設置スペースが省略され
る。

【００１６】本発明の請求項４に記載の軸状ワーク研削
盤のローディング装置における把持爪は、把持した軸状
ワークの上端部をロード下降工程において弾性的に押圧
する板ばねを備えることを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、ロード下降工程おいて軸
状ワークを把持した一対の把持爪が下降し、加工チャッ
クに軸状ワークを装填する際に、板ばねが軸状ワークの
上端部を弾性的に押圧し、軸状ワークに過大な機械的負
荷を加えることなく軸状ワークを加工チャック又は中継
チャックの所定位置にまで確実に挿入することができ
る。したがって、研削加工に際しての軸状ワークの上端
位置が不揃いとなることが防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を引用しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００１９】本発明の軸状ワーク研削盤のローディング
装置３０は、回転砥石を取り付けるためのスピンドル２
１を上下方向に向けて配置した縦型の軸状ワーク研削盤
１０に取り付けて用いられる（図１）。

【００２０】軸状ワーク研削盤１０は、小径の軸状ワー
クの高精度研削加工を用途とし、厚手の構造用鋼板を箱
型に組んでなるシャーシ１１に、搬送装置５０とスピン
ドルユニット２０を主要部材として搭載するとともに、
上記ローディング装置３０とからなり、ローディング装
置３０の搭載位置は、概略、スピンドルユニット２０と
搬送装置５０との間である。

【００２１】搬送装置５０は、運動機構として、Ｙ軸送
りモータ５１によって回転駆動するＹ軸送りねじ５２
と、これと平行に配設されるＹ軸スライドユニット５３
とによって支持するＹ軸スライドベース５４、および、
Ｘ軸送りモータ５５によって回転駆動するＸ軸送りねじ
５６と、これと平行に配設する図示しないＸ軸スライド
ユニットとによって支持されるＸ軸スライドベース５７
とを有し、Ｘ軸スライドベース５７の先端部には、下垂
姿勢の搬送把持爪５８が取り付けられている。

【００２２】これらの運動機構全体は、シャーシ１１の
天板１１ａに別付けしたベース板５９に搭載され、全体
位置を調節することができる。ベース板５９上には、そ
れぞれ、多数の軸状ワークＰ１，Ｐ１…をＸＹ方向に整
然と並べて立設した２枚のパレットＰ，Ｐが取外し自在
に固定されている。また、パレットＰ，Ｐとスライドユ
ニット２０との間には、直立姿勢の軸状ワークＰ１を直
立姿勢のまま把持することができる中継チャック１２が
配置され、搬送把持爪５８は、Ｙ軸スライドベース５４
とＸ軸スライドベース５７とを駆動することによって、
パレットＰ，Ｐの任意の位置の軸状ワークＰ１を取り出
して中継チャック１２に装填することができる。

【００２３】一方、スピンドルユニット２０は、 操作
ハンドル２９で回転操作する角度調節軸２８に、ウオー
ムとウオームホイールとを介して噛合するＸ方向回転軸
２０Ｘを回転中心とし、左右双方向にチルト運動可能な
ロータリユニット１０Ｒと、Ｙ軸送りモータ２５を駆動
源とするＹ軸スライドユニット２０Ｙと、直立姿勢のＺ
軸送りモータ２６を駆動源とするＺ軸スライドユニット
２０Ｚとによって上下左右方向に移動可能に支持される
スライドベース２７に、スピンドル２１を上下方向に向
けて取り付けられている。なお、スピンドル２１の直下
位置には、加工チャック１３が配置されている。

【００２４】軸状ワーク研削盤１０のローディング装置
３０は、シャーシ１１の天板１１ａ上に現れているヘッ
ド３２と、ヘッド３２に搭載する２対の把持爪３１，３
１…と、ヘッド３２を天板１１ａの裏面側から回転自在
かつ上下動自在に支持する支持軸３３と、支持軸３３の
内部に組み込まれた開閉機構３０Ａと、支持軸３３の駆
動部材とからなる（図１，図２）。ヘッド３２は、その
上方にヘッド蓋板３２ａが取り付けられるもので、中継
チャック１２と加工チャック１３との中間位置、つま
り、軸状ワークＰ１の中継位置Ａと加工位置Ｂとの中間
位置に位置決めされている。

【００２５】２対の把持爪３１，３１…は、ヘッド蓋板
３２ａを貫通してヘッド３２上に突出する４本の支点軸
３１ｄ，３１ｄ…を介して取り付けられている。この
際、２対の把持爪は３１，３１…は、ヘッド３２の中心
Ｏから外側に向けて、互いに背を向ける姿勢で対称配置
される（図３）。各１対の把持爪３１，３１は、互いに
内側に向けて浅く屈曲する形状に形成され、把持爪３１
の先端部の内側面には、軸状ワークＰ１を位置決めする
ためのＵ溝状又はＶ溝状の把持溝３１ａが上下方向に刻
設されている。

【００２６】各把持爪３１は、摺り割り付きの軸孔を設
けた接続部材３１ｂを介し、摺り割りをねじ締めするこ
とによって各支点軸３１ｄに固定される。４本の支点軸
３１ｄ，３１ｄ…は、ヘッド蓋板３２ａとヘッド３２の
底面とに取り付けられるベアリングによって回転自在に
支持されている。そして、４本の支点軸３１ｄ，３１ｄ
…の中間部には、同歯数の歯車３１ｇ，３１ｇ…が取り
付けられ、各１対の把持爪３１，３１に対応する一対の
支点軸３１ｄ，３１ｄに取り付けられた一対の歯車３１
ｇ，３１ｇは、互いに噛合している（図２，図４）。し
たがって、各一対の把持爪３１，３１は、噛合する歯車
３１ｇ，３１ｇを介して対称の動作をするように連動す
る。

【００２７】２対の把持爪３１，３１…は、等長に設定
され、各一対の把持爪３１，３１の把持溝３１ａ，３１
ａは、把持爪３１，３１を閉じたときに中継チャック１
２の中心位置と加工チャック１３の中心位置に一致す
る。この状態において、中継チャック１２の中心とヘッ
ド３２の中心Ｏと加工チャック１３の中心とは一直線上
に位置し、ヘッド３２の中心Ｏと中継チャックの中心と
の心間距離Ｄ１と、ヘッド３２の中心Ｏと加工チャック
の中心との心間距離Ｄ１は等しくなるように位置設定さ
れている（図３）。また、ヘッド３２の側面には、把持
爪３１，３１…の方向と直交する方向の２箇所に平面部
が設けられ、２箇所の平面部には、それぞれＵ溝を形成
したセット部材３２ｅ，３２ｅがねじ止めされている。
また、各セット部材３２ｅのＵ溝には、シャーシ１１の
天板１１ａに立設した位置決めピン１５が入り込み、各
一対の把持爪３１，３１を中継チャック１２および加工
チャック１３上に位置決めした状態においてヘッド３２
をロックしている。

【００２８】ヘッド３２の天板３２ａの２箇所には、ば
ね掛け金具３２ｆ，３２ｆが側方に向けて突設され、各
一対の把持爪３１，３１の一方には、ばね掛け金具３１
ｆ，３１ｆが垂設されている（図２，図３）。そして、
ヘッド３２側のばね掛け金具３２ｆ，３２ｆと、対応す
る把持爪３１，３１側のばね掛け金具３１ｆ，３１ｆと
の間には、引っ張りばねＳ１，Ｓ１が掛けられ、各一対
の把持爪３１，３１の一方を閉じる向きに付勢してい
る。この結果、各一対の把持爪３１，３１は、歯車３１
ｇ，３１ｇを介していずれも閉じる向きに付勢されてい
ることとなる。

【００２９】ヘッド３２を支持している支持軸３３は、
シャーシ１１の天板から天板１１ａの裏面側に垂設する
ガイド筒３４に保持された状態で直立姿勢を維持してい
る（図２）。また、天板１１ａの裏面側には、ガイド筒
３４に並べて空気圧によって回転駆動するロータリアク
チュエータ３８が配設され、ロータリアクチュエータ３
８の回転軸には、歯幅の広い歯車３８ｇが取り付けられ
ている。なお、支持軸３３とガイド筒３４との間には、
スライドメタルが介装され、支持軸３３は、ガイド筒３
４内において回転動作と上下動動作とをすることができ
る。

【００３０】支持軸３３は、内孔を形成した中空軸であ
り、支持軸３３の下端部は、ガイド筒３４から外部に抜
け出ており、この部分に歯車３３ｇが固定されている
（図２）。この歯車３３ｇは、ロータリアクチュエータ
３８の歯車３８ｇと噛合し、したがって、ロータリアク
チュエータ３８を回転駆動すると支持軸３３を介してヘ
ッド３２が回転することとなる。

【００３１】支持軸３３の下端には、内部に空気路３５
ｒを形成したジョイント軸３５と、このジョイント軸３
５にベアリング３６ｂを介して相対回転可能に連結され
るジョイント筒３６とが直列に連結されている（図２，
図５）。ジョイント筒３６には、空気配管を接続するた
めの接続ポート３６ｊが取り付けられており、ジョイン
ト軸３５とジョイント筒３６とは、空圧回路用のロータ
リジョイントを形成している。したがって、接続ポート
３６ｊに空気配管を接続し、ジョイント軸３５の空気路
３５ｒを経由して回転している支持軸３３の内孔にエア
を送り込むことができる。なお、ジョイント筒３６は、
シャーシ１１に固定されたエアシリンダ３７のロッド３
７ａに連結されている。そこで、エアシリンダ３７を作
動させることによって、ジョイント筒３６とジョイント
軸３５とを介して支持軸３３を上下動させることができ
る。

【００３２】各１対の把持爪３１，３１を取り付けてい
る２本の支点軸３１ｄ，３１ｄの一方には、歯車３１ｇ
の下側位置にホルダ３１ｋを介してカンチレバ３１ｔが
ヘッド３２の中心方向に向けて突設されている（図
４）。つまり、２対の把持爪３１，３１…の４本の支点
軸３１ｄ，３１ｄ…全体としては、対角位置に１対のカ
ンチレバ３１ｔ，３１ｔが設けられており、一対のカン
チレバ３１ｔ，３１ｔの先端部は、把持爪３１，３１…
が閉じている状態において、ヘッド３２の中心を挟んで
わずかの間隙を保ってオーバラップしている。

【００３３】一方、支持軸３３の内孔には、先端にテー
パ部３９ｔを形成するとともに、下端部にばね受け３９
ｍを取り付けたプッシュロッド３９が上下動自在に装填
されている（図５）。支持軸３３の内孔は、下端側の内
孔径が大径となるように段付きに形成され、プッシュロ
ッド３９は、内孔の上側に装填されている。プッシュロ
ッド３９の下側には、ばね受けを介してピストン３９ｐ
が装填され、プッシュロッド３９の下端を支持してい
る。ピストン３９ｐは、気密用のシールリングを介して
上下動自在に内孔に摺接し、ジョイント軸３５の空気路
３５ｒから支持軸３３の内孔に連通する空気路を塞いで
いる。また、プッシュロッド３９の外周部には、圧縮ス
プリング３９ｓが組み込まれており、この圧縮スプリン
グ３９ｓは、内孔上端部の段部３３ｆとばね受け３９ｍ
との間において、プッシュロッド３９を下降させる向き
に付勢している。そして、プッシュロッド３９と支点軸
３１ｄ，３１ｄのカンチレバ３１ｔ，３１ｔとは、２対
の把持爪３１，３１…を同期して水平方向に開閉する開
閉機構３０Ａを構成している。

【００３４】この実施の形態に係る軸状ワーク研削盤１
０のローディング装置３０は、次のように作動し、各１
対の把持爪３１，３１は、ロード上昇工程とロード旋回
工程とロード下降工程とアンロード上昇工程とアンロー
ド旋回工程とアンロード下降工程とを１動作工程サイク
ルとして未加工の軸状ワークＰ１を加工位置Ｂに搬送す
るとともに、加工済の軸状ワークＰ１を返戻する一連の
動作を高速度で確実に実行することができる。

【００３５】ロード上昇工程の前に、一方側の１対の把
持爪３１，３１は、中継チャック１２上において把持爪
３１，３１を開動作して待機姿勢をとり、他方側の１対
の把持爪３１，３１は、加工チャック１３上において、
把持爪３１，３１を開動作して加工待ち姿勢をとる（図
７）。なお、軸状ワーク研削盤１０が停止しているとき
には、エア源が作動していないので、エアシリンダ３７
および接続ポート３６ｊにはエアが供給されず、ヘッド
３２および支持軸３３内のプッシュロッド３９は下降し
ている（図２）。したがって、プッシュロッド３９のテ
ーパ部３９ｔとカンチレバ３１ｔ，３１ｔとは接触して
おらず、把持爪３１，３１…は、ばね部材Ｓ１，Ｓ１に
付勢されて自動的に閉動作している（図１，図３）。

【００３６】そこで、軸状ワーク研削盤１０を起動した
後、先ず、接続ポート３６ｊにエアを供給する。供給さ
れたエアは、空気路３５ｒを経由して支持軸３３内のピ
ストン３９ｐを押し上げ、プッシュロッド３９は、ピス
トン３９ｐに押されて上方に突き上げられる（図５）。
この結果、プッシュロッド３９のテーパ部３９ｔは、一
対のカンチレバ３１ｔ，３１ｔの間隙に割り込むように
進行し、一対のカンチレバ３１ｔ，３１ｔがプッシュロ
ッド３９に押されて反対方向に一定の角度変位する（図
６）。すなわち、カンチレバ３１ｔ，３１ｔを取り付け
ている各対の把持爪３１，３１の一方の支点軸３１ｄが
一定の角度回転する。また、この際には、他方の支点軸
３１ｄも歯車３１ｇ，３１ｇを介して反対方向に回転す
る。そこで、４本の支点軸３１ｄ，３１ｄ…に取り付け
られた２対の把持爪３１，３１…全体が同期して開動作
するのである（図６，図７）。

【００３７】各１対の把持爪３１，３１が、開動作して
いることにより、中継チャック１２の上および加工チャ
ック１３の上には、障害物が存在しないので、搬送装置
５０は、搬送把持爪５８を中継チャック１２上に位置決
めして、パレットＰから搬送してきた軸状ワークＰ１を
中継チャック１２に装填することができる。また、スピ
ンドル２１は、加工チャック１３に装填された軸状ワー
クＰ１を研削加工することができる。ただし、加工チャ
ック１３に未だ軸状ワークＰ１が供給されていない場合
には、スピンドル２１は、１回空動作をする。

【００３８】次いで、接続ポート３６ｊに供給されてい
たエアが減圧制御される。すると、圧縮ばね３９ｓによ
ってプッシュロッド３９がピストン３９ｐと共に押し下
げられ、２対の把持爪３１，３１…は、ばね部材Ｓ１、
Ｓ１の復元力によって同時に閉動作をする。この際、一
方側の１対の把持爪３１，３１は、中継チャック１２に
装填された軸状ワークＰ１を把持し、他方側の１対の把
持爪３１，３１は、加工チャック１３に装填された加工
済の軸状ワークＰ１を把持する。つまり、軸状ワークＰ
１は、ばね部材Ｓ１、Ｓ１の復元力によって弾性的に把
持されるのであり、軸状ワークＰ１が、ガラス、セラミ
ック、焼結金属等の破損しやすいものである場合にも、
簡単に適切な把持力を得ることができる。そして、この
後、ローディング装置３０は、それぞれ、ヘッド３２の
動作を伴うロード上昇工程とアンロード上昇工程に移行
する。

【００３９】ロード上昇工程は、未加工の軸状ワークＰ
１を中継チャック１２から加工チャック１３に供給する
に至るまでの一連の動作工程の最初の工程であり、中継
チャック１３に装填された軸状ワークＰ１を把持して上
昇することを作業内容とする。また、アンロード上昇工
程は、加工済の軸状ワークＰ１を加工チャック１３から
中継チャック１２に戻すまでの一連の動作工程の最初の
工程でり、加工済の軸状ワークＰ１を把持して上昇する
ことを作業内容とする。そして、ロード上昇工程とアン
ロード上昇工程とは、エアシリンダ３７にエアを供給す
ることによって同時に実行される。

【００４０】エアシリンダ３７にエアが供給されるとロ
ッド３７ａが押し出され、ヘッド３２の支持軸３３は、
ジョイント筒３６およびジョイント軸３５を介して突き
上げられる。そこで、支持軸３３はガイド筒３４に案内
されながらガイド筒３４内を所定量上昇する。したがっ
て、軸状ワークＰ１，Ｐ１を把持した２対の把持爪３
１，３１…は、ヘッド３２と共に上昇する（図２に２点
鎖線で示す）。この際、支持軸３３の歯車３３ｇは、ロ
ータリアクチュエータ３８の歯車３８ｇに摺接しながら
その歯幅の範囲内において上昇し、両者の噛合関係は失
われない。一方、ヘッド３２の上昇によって、ヘッド３
２をロックしているセット部材３２ｅ，３２ｅと位置決
めピン１５，１５の掛合は、解消される（図３，図
８）。つまり、ヘッド３２は、位置決めピン１５，１５
の上端より上方に上昇する。次いで、ローディング装置
３０は、ロード旋回工程とアンロード旋回工程に移行す
る。

【００４１】ロード旋回工程は、ヘッド３２の上昇によ
って、一方側の把持爪３１，３１が中継チャック１２か
ら引抜いた軸状ワークＰ１をヘッド３２の旋回動作によ
って加工チャック１３上に位置決めする工程であり、ア
ンロード旋回工程は、同時に、他方側の把持爪３１，３
１が加工チャック１３から引抜いた加工済の軸状ワーク
Ｐ１を中継チャック１２上に位置決めする工程である。
そして、この工程は、ロータリアクチュエータ３８にエ
アを供給することによって行われる（図８）。

【００４２】ロータリアクチュエータ３８にエアを供給
すると、ロータリアクチュエータ３８の歯車３８ｇが所
定の方向に一定角度回転し、支持軸３３は、歯車３３ｇ
と共に反対方向に回転する。この際のロータリアクチュ
エータ３８の回転角度は、歯車３８ｇに噛合する支持軸
３３の歯車３３ｇが１８０度回転して停止するように制
御される。そこで、２対の把持爪３１，３１…を搭載し
たヘッド３２は、１８０度回転して停止し、この結果、
未加工の軸状ワークＰ１を把持した１対の把持爪３１，
３１と加工済の軸状ワークＰ１を把持した１対の把持爪
３１，３１とが位置交替し、加工済の軸状ワークＰ１が
中継チャック１２上に位置決めされるとともに、未加工
の軸状ワークＰ１が加工チャック１３上に位置決めされ
る。次いで、ローディング装置３０は、ロード下降工程
とアンロード下降工程に移行する。

【００４３】ロード下降工程は、加工チャック１３上に
位置決めされた未加工の軸状ワークＰ１をヘッド３２の
下降動作によって加工チャック１３に装填する工程であ
り、アンロード下降工程は、同時に、中継チャック１２
上に位置決めされた加工済の軸状ワークＰ１を中継チャ
ック１２に装填する工程である。この工程は、エアシリ
ンダ３７に単動シリンダを用いる場合には、供給してい
たエアを減圧制御して行われ、エアシリンダ３７に複動
シリンダを用いる場合には、電磁弁によって空圧回路を
切り替える制御によって行われる。

【００４４】いずれの場合にもエアシリンダ３７のロッ
ド３７ａが後退し、支持軸３３が下降動作する。したが
って、２対の把持爪３１，３１…は、ヘッド３２の下降
によって同時に下降し、把持している軸状ワークＰ１，
Ｐ１を中継チャック１２の中心位置および加工チャック
１３の中心位置に位置決めすることができる（図３）。
この時点では、ヘッド３２のセット部材３２ｅ，３２ｅ
と位置決めピンとが掛合し、把持爪３１，３１…の位置
ずれが防止される。また、中継チャック１２および加工
チャック１３は、軸状ワークＰ１，Ｐ１を把持するよう
に制御され、次いで、２対の把持爪３１，３１…は、支
持軸３３内のプッシュロッド３９を上昇駆動することに
よって、それぞれ、把持爪３１，３１を開動作させ、待
機姿勢と加工待ち姿勢に復帰するように制御される。そ
して、搬送装置５０の搬送把持爪５８は、中継位置Ａの
把持爪３１，３１と干渉することなく中継チャック１２
に装填された加工済の軸状ワークＰ１を把持してパレッ
トＰの元の位置に返戻することができるとともに、スピ
ンドル２１は、加工位置Ｂの把持爪３１，３１と干渉す
ることなく加工チャック１３に装填された未加工の軸状
ワークＰ１に対する研削加工を実行することができる。

【００４５】以上の動作工程によって、当初、中継位置
Ａにあった１対の把持爪３１，３１は、加工位置Ｂにま
で移動している。すなわち、ロード上昇工程とロード旋
回工程とロード下降工程をへて加工位置Ｂに移動してき
たのである。この後、加工位置Ｂに移動してきた１対の
把持爪３１，３１は、当初、加工位置Ｂにあった１対の
把持爪３１，３１と同様に、アンロード上昇工程とアン
ロード旋回工程とアンロード下降工程とを経て１動作工
程サイクルを完了することとなる。

【００４６】そして、このような２対の把持爪３１，３
１…の動作は、２対の把持爪３１，３１…が１動作工程
サイクルを分担して実行するのではなく、１対の把持爪
３１，３１と他方の１対の把持爪３１，３１とが１８０
度異なる位置において別個の１動作工程サイクルを実行
している動作内容である。したがって、ヘッド３２に搭
載する把持爪３１，３１…は、２対に限られるものでは
なく、１対であってもよく、また、３対以上であっても
よい。

【００４７】各１対の把持爪３１，３１は、把持した軸
状ワークＰ１の上端部を少なくともロード下降工程にお
いて弾性的に押圧する板ばねＳ２を備える構成とするこ
とができる（図９）。

【００４８】板ばねＳ２は、極く薄い金属板からなり、
先端部を除き、一方の把持爪３１と同等の平面形状に成
形されている。板ばねＳ２は、接続部材３１ｂに把持爪
３１を取り付ける際のねじｂ１，ｂ１によって、把持爪
３１の上面に重ねあわせて固定されている。このとき、
板ばねＳ２の先端部は、他方の把持爪３１の先端部にの
みオーバラップし、丁度、把持溝３１ａを上から覆う様
態となる。

【００４９】このような板ばねＳ２を備える把持爪３
１，３１は、ロード下降工程において軸状ワークＰ１を
加工チャック１３に装填する際において、把持した軸状
ワークＰ１の上端部を弾性的に押圧することができる
（図１０）。したがって、軸状ワークＰ１が加工チャッ
ク１３の底面から浮いた状態で把持されることがなく、
軸状ワークＰ１の上端位置が揃うので、特に、軸状ワー
クＰ１の端面研削作業において、軸状ワークＰ１毎に研
削量が異なることとなる加工ミスを効果的に防止するこ
とができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の軸状ワーク研削盤のローディン
グ装置は、中継位置において一対の把持爪を開いて待機
する待機姿勢から中継チャックに装填された軸状ワーク
を一対の把持爪を閉じて把持し、把持した軸状ワークを
中継チャックから引抜くロード上昇工程と、ロード旋回
工程と、ロード下降工程とを経て、加工位置において一
対の把持爪を開いて待機する加工待ち姿勢をとり、この
後、一対の把持爪を閉じて加工済みの軸状ワークを把持
し、把持した軸状ワークを加工チャックから引抜くアン
ロード上昇工程と、アンロード旋回工程と、アンロード
下降工程とを１動作工程サイクルとし、したがって、搬
送装置がパレットから軸状ワークを中継位置に搬送して
くる際において、ローディング装置を中継位置から退避
させる工程と復帰させる工程、さらに、加工位置におい
て、軸状ワークの研削加工中、ローディング装置を加工
位置から退避させる工程と復帰させる工程との４工程を
省略することができるので、未加工の軸状ワークを搬送
装置から受け取った後、研削加工済みの軸状ワークを搬
送装置に返戻するに至るまでのスループットが大幅に改
善される。また、軸状ワークの把持は、エアを介在する
ことなく把持爪によって純機械的に行われるので、ロー
ディングミスも解消される。

【００５１】

【図面の簡単な説明】

【図１ 】本発明の一実施の形態における使用状態の平
面図である。

【図２】本発明の一実施の形態を示す横断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態における要部の平面図で
ある。

【図４】本発明の一実施の形態における要部の断面図で
ある。

【図５】本発明の一実施の形態における要部の横断面図
である。

【図６】本発明の一実施の形態における要部の断面図で
ある。

【図７】本発明の一実施の形態における要部の平面図で
ある。

【図８】本発明の一実施の形態における動作説明図であ
る。

【図９】本発明の他の実施の形態を示す要部の斜視図で
ある。

【図１０】上記実施の形態における動作説明図である。

【符号の説明】

Ｐ パレット Ｐ１ 軸状ワーク Ａ 中継位置 Ｂ 加工位置 Ｓ１ ばね部材 Ｓ２ 板ばね １０ 軸状ワーク研削盤 １２ 中継チャック １３ 加工チャック ３０ ローディング装置 ３０Ａ 開閉機構 ３１ 把持爪 ３１ｄ 支点軸 ３１ｇ 歯車 ３１ｔ カンチレバ ３２ ヘッド ３３ 支持軸 ３９ｔ テーパ部 ３９ プッシュロッド ５０ 搬送装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｑ 7/04 Ｂ２３Ｑ 7/04 Ｑ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送装置を介してパレットから搬送され
   る軸状ワークの中継位置に配置される中継チャックと、
   軸状ワークの加工位置に配置される加工チャックとの間
   に配置され、中継チャックと加工チャックとの間におい
   て所定の動作工程サイクルを繰り返し、順次に、未加工
   の軸状ワークを中継位置から加工位置に供給するととも
   に、加工済の軸状ワークを加工位置から中継位置に返戻
   するようにした軸状ワーク研削盤のローディング装置に
   おいて、 ローディング装置は、上下動自在かつ回転自在の支持軸
   に支持されたヘッドと、ヘッドに搭載する少なくとも一
   対の把持爪と、把持爪を水平方向に開閉駆動する開閉機
   構とを備え、 中継位置において一対の把持爪を開いて待機する待機姿
   勢から中継チャックに装填された軸状ワークを一対の把
   持爪を閉じて把持し、支持軸の上昇によって把持した軸
   状ワークを中継チャックから引抜くロード上昇工程と、
   引抜いた軸状ワークを支持軸の回転によって加工チャッ
   ク上に位置決めするロード旋回工程と、支持軸の下降に
   よって軸状ワークを加工チャックに装填するロード下降
   工程とを経て、加工位置において、一対の把持爪を開い
   て待機する加工待ち姿勢をとり、次いで、一対の把持爪
   を閉じて加工済みの軸状ワークを把持し、把持した軸状
   ワークを加工チャックから引抜くアンロード上昇工程
   と、引抜いた軸状ワークを支持軸の回転によって中継チ
   ャック上に位置決めするアンロード旋回工程と、支持軸
   の下降によって軸状ワークを中継チャックに装填するア
   ンロード下降工程とを経て、中継位置において一対の把
   持爪を開いて待機姿勢に復帰する動作を１動作工程サイ
   クルとすることを特徴とする軸状ワーク研削盤のローデ
   ィング装置。
2. 【請求項２】 ヘッドに支持軸を中心に対称に搭載さ
   れ、開閉機構を介して同期して開閉駆動する２対の把持
   爪を備え、 一方側の一対の把持爪が実行する待機姿勢とロード上昇
   工程とロード旋回工程とロード下降工程とに同期して、
   他方の一対の把持爪が加工待ち姿勢とアンロード上昇工
   程とアンロード旋回工程とアンロード下降工程を実行す
   ることを特徴とする請求項１に記載の軸状ワーク研削盤
   のローディング装置。
3. 【請求項３】 一対の把持爪を構成するそれぞれの把持
   爪が、歯車を介して互いに噛合する独立の支点軸を有す
   るとともに、開閉機構は、先端にテーパ部を有し、支持
   軸内に上下動自在に装填するプッシュロッドと、一対の
   把持爪の一方の支点軸に固定され、プッシュロッドのテ
   ーパ部に摺接するカンチレバと、一対の把持爪を閉じる
   向きに付勢するばね部材とからなり、 把持爪の開動作をプッシュロッドでカンチレバを変位さ
   せて実行するとともに、把持爪の閉動作を弾性変形した
   ばね部材の復帰力によって実行することを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載の軸状ワーク研削盤のローデ
   ィング装置。
4. 【請求項４】 把持爪は、把持した軸状ワークの上端部
   をロード下降工程において弾性的に押圧する板ばねを備
   えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
   かに記載の軸状ワーク研削盤のローディング装置。