JP2005262394A - 立軸平面研削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 十分な研削精度を確保しつつ、簡単な構造で省スペース化及び低コスト化が可能な立軸平面研削装置を提供する。
【解決手段】 ワークを被研削面を上向きに回転可能に保持するワーク保持手段6と、ワークを回転駆動するワーク駆動手段7と、研削砥石3と、研削砥石3をその研削面がワークの被研削面に対向するように回転可能に支持する砥石支持手段41と、砥石支持手段41に固定され且つ研削砥石3を回転駆動する砥石駆動手段42と、砥石支持手段41を昇降可能に支持する砥石昇降支持手段43とを備え、砥石昇降支持手段43は、砥石支持手段41の左右両側に配置され且つ砥石支持手段41を上下方向摺動自在に支持する一対のスライドガイド51と、砥石支持手段41をスライドガイド51に沿って昇降駆動する昇降駆動手段53とを備え、一対のスライドガイド51間の略中央に、研削砥石3によるワークの研削位置を配したものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、研削砥石とワークとを上下に対向させ、両者を夫々上下方向の軸廻りに回転させることにより、研削砥石の研削面でワーク上面側の被研削面を研削するように構成された立軸平面研削装置に関するものである。
ワークをその被研削面が上向きとなるように上下方向の中心軸廻りに回転可能に保持し、研削砥石をその研削面がワークの被研削面に上側から対向するように上下方向の軸廻りに回転可能に支持し、ワークと研削砥石とを共に回転させてワーク上面側の被研削面を研削するように構成された立軸平面研削装置においては、ワーク側の支持剛性、研削砥石側の支持剛性が共に研削精度に大きな影響を与える。
特に、この種の立軸平面研削装置では、例えば研削砥石をワークに対して昇降可能とする必要があり、また研削砥石側はその支持・駆動系を含めてその全体がかなりの重量物であることなどから、研削砥石側の支持剛性を十分に確保することが難しいという問題点があった。
特許文献1に記載されている立軸平面研削装置に関する発明は、このような従来の立軸平面研削装置の問題点を解決すべくなされたもので、研削砥石の砥石軸を昇降可能に支持する縦軸受筒を、三角錐状に配置した3本の脚杆の上部に固着すると共に、ワークを、それら3本の脚杆の内側に、砥石軸から偏心させた状態で回転可能に支持した構成となっている。
この特許文献1に記載されている立軸平面研削装置によれば、研削砥石側を支持する脚杆が三角錐状に組まれているために剛性を確保しやすく、研削砥石側の自重や各種の外力に対する変形を最小限に抑えることができ、これによって高精度の研削が可能になるとしている。
特開平6−155257号公報
特許文献1に記載の立軸平面研削装置では、3本の脚杆が三角錐状に組まれているため、前後左右に一定の寸法が必要で、装置の小型化が困難であるという問題があった。
また、3本の脚杆が集まる頂部の下側に砥石軸の縦軸受筒を固定する必要があるが、その頂部下側は3本の脚杆に挟まれているために十分なスペースを確保することが難しく、そのスペース確保のために脚杆の長さを十分に長くすると、それによって研削装置全体が高さ方向、及び前後左右に更に大型化してしまうという問題もあった。
また、このように装置が大型になることに加え、3本の脚杆を斜めに配置する特殊な構造であるために全体にコスト高となる問題もあった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、十分な研削精度を確保しつつ、簡単な構造で省スペース化及び低コスト化が可能な立軸平面研削装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、ワークをその被研削面が上向きとなるように上下方向の中心軸廻りに回転可能に保持するワーク保持手段と、該ワーク保持手段を介して前記ワークを回転駆動するワーク駆動手段と、研削砥石と、該研削砥石をその研削面が前記ワークの被研削面に対向するように上下方向の軸廻りに回転可能に支持する砥石支持手段と、該砥石支持手段に固定され且つ前記研削砥石を回転駆動する砥石駆動手段と、前記砥石支持手段を昇降可能に支持する砥石昇降支持手段とを備えた立軸平面研削装置において、前記砥石昇降支持手段は、前記砥石支持手段の左右両側に配置され且つ前記砥石支持手段を上下方向摺動自在に支持する一対のスライドガイドと、前記砥石支持手段を前記スライドガイドに沿って昇降駆動する昇降駆動手段とを備え、前記一対のスライドガイド間の略中央に、前記研削砥石によるワークの研削位置を配したものである。
本発明によれば、研削時に研削砥石を介して砥石支持手段側が受ける上向きの反力によってスライドガイドに生じる曲げモーメントが極めて小さく、従って研削砥石の軸の倒れ角は限りなく0に近くなり、高精度での研削が可能である。また、研削砥石及びそれを支持する砥石支持手段等が一対のスライドガイドのみで支持されているため、装置サイズを前後方向に小さくしやすく、省スペース化が可能になると共に、極めて簡単な構造のために製造コストを削減できる利点がある。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図1〜図7は本発明の一実施形態を例示している。なお、以下の説明においては、前後左右の語を用いる際には、図1における紙面表側を前、紙面裏側を後、左側を左、右側を右というものとする。
図1〜図4において、1は立軸平面研削装置で、ワークWの保持、駆動、研削位置への搬入、搬出等を行うワーク側装置2と、研削砥石3の支持、駆動等を行う砥石側装置4と、それらワーク側装置2と砥石側装置4とを支持するベッド5とを備えている。
ワーク側装置2は、例えば円板状のワークWをその被研削面Waが上向きとなるように上下方向の中心軸廻りに回転可能に保持するワーク保持手段6と、このワーク保持手段6を介してワークWを回転駆動するワーク駆動手段7と、ワーク保持手段6上へのワークWの搬入及び搬出を行うワーク搬入搬出装置8と、これらワーク保持手段6、ワーク駆動手段7及びワーク搬入搬出装置8を支持するスライド支持板9とを備えている。
スライド支持板9は、略矩形板状で、図6に示すように、その後部側左右の角部に一対の切り欠き部9a,9aが形成されており、それら切り欠き部9a,9a間が後ろ向きの突設部9bとなっている。このスライド支持板9は、ベッド5の水平面5a上に前後方向摺動自在に装着されており、その前端側の左右方向中央に配置された位置調整ボルト9cにより、ベッド5に対する前後方向の位置を調整可能に構成されている。即ち、ワーク側装置2は、このスライド支持板9を介してベッド5及びこのベッド5上に固定される砥石側装置4に対する前後方向位置を調整可能である。
ワーク保持手段6は、例えばスライド支持板9の後部側の突設部9b上に設けられており、図5に示すように、スライド支持板9上に上向きに立設された略円筒状の回転支持筒11と、軸受け12を介して回転支持筒11内に上下方向の軸廻りに回転自在に支持されたワーク回転軸13と、このワーク回転軸13の上端側に固定された円板状のワーク保持板14とを備えている。
ワーク回転軸13は、その上端側が回転支持筒11の上側に突出しており、その上端部に、ワーク保持板14が、その中心軸とワーク保持軸13の中心軸とが一致するように例えば着脱自在に固定されている。ワーク保持板14は、例えば鉄製で、ワークWと略同径に形成されており、その上面側に載置されたワークWを下側から支持すると共に、例えばその上面側とワークWの下面側との摩擦により回転方向の駆動力をワークWに伝達するように構成されている。
ワーク保持板14は、その上に載置されるワークWの自重及び研削砥石3による押圧力によりワークWの下面側との間に一定の静摩擦力を生じさせるものであればよいが、例えばより大きな静摩擦力を生じさせるため、上面側に所定の高摩擦加工を施すことが望ましい。この高摩擦加工は、凹凸加工、ダイヤモンド粒等の摩擦体を略均等に配置する加工等、どのようなものでもよい。なお、ワーク保持板14は、吸着等によりワークWに回転方向の駆動力を伝達するように構成してもよい。
また、ワーク回転軸13には、ワーク駆動手段7側からの駆動力を受ける回転軸プーリ15が固定されている。この回転軸プーリ15は、例えばワーク保持板14の外周側に回転自在に嵌合され、その上縁側が、ワーク保持板14の下側でワーク回転軸13の外周側に着脱自在に固定されている。
ワーク駆動手段7は、スライド支持板9に固定されたワーク駆動モータ16と、このワーク駆動モータ16の出力軸に設けられた出力軸プーリ17と、この出力軸プーリ17とワーク保持手段6側の回転軸プーリ15との間に巻き掛けられた駆動ベルト18とを備えている。
ワーク駆動モータ16は、ワーク保持手段6の後側に配置されており、例えばスライド支持板9の突設部9bから後ろ向きに水平に突設された支持プレート19上に、出力軸を下側に向けた状態で着脱自在に固定されている。
このような構成により、ワーク駆動モータ16の駆動力は、出力軸プーリ17、駆動ベルト18、回転軸プーリ15、ワーク回転軸13を介してワーク保持板14に伝達され、このワーク保持板14上に載置されたワークWはワーク保持板14と共に上下方向の軸廻りに所定速度で回転する。
ワーク搬入搬出装置8は、図2、図5、図6等に示すように、略水平に配置され且つ上下方向の軸廻りに回転可能に設けられた円板状のワークキャリア21と、このワークキャリア21の下面側を摺動自在に支持するキャリア支持板22と、ワークキャリア21を回転駆動するキャリア駆動手段23と、キャリア支持板22及びキャリア駆動手段23をスライド支持板9上に支持・固定する支持台24とを備えている。
ワークキャリア21は、ワークWよりも薄い薄板円板状で、図6に示すように、その外縁部には、上下方向(板厚方向)に貫通する保持孔25が複数(ここでは2個)、周方向に等ピッチ(180度ピッチ)で配置されている。保持孔25は、ワークWが遊嵌可能な大きさの略円形に形成され、その外縁側の一部がワークキャリア21の外周部にかかるように形成されている。即ち、保持孔25は、その一部がワークキャリア21の外側に向けて開口しており、その開口部25aからワークWの外縁側の一部が外周側に露出するようになっている。なお、ワークWの外縁側がワークキャリア21の外側に露出しないように、保持孔25をその外周側がワークキャリア21の外周部にかからないように形成してもよい。
キャリア支持板22は、ワークキャリア21と略同径の円板状で、その上面側にワークキャリア21が同心状に配置されている。キャリア支持板22は、その中心部に所定径の中心貫通孔26が、その周縁部にワークキャリア21側の保持孔25に対応する1個の周辺貫通孔27が夫々設けられており、周辺貫通孔27に下側からワーク保持手段6側のワーク保持板14が回転自在に嵌挿され、その前側に中心貫通孔26が位置するように、支持台24により略水平に支持されている。なお、キャリア支持板22の上面側とワーク保持板14の上面側とは略面一となっている。
また、キャリア支持板22には、中心貫通孔26の前側に上下方向の矩形貫通孔28が形成されており、更にその前側の外縁側から矩形貫通孔28にかけて所定幅のスリット29が前後方向に形成されている。
支持台24は、キャリア支持板22の下側に所定距離をおいて略水平に配置される台板30と、その台板30をスライド支持板9上に支持する支持脚31とで構成されている。
台板30は、例えば細長板状で、ワーク保持手段6の前側で且つキャリア支持板22の中心貫通孔26の下側に対応して左右方向に略水平に配置されており、その上面側に複数配置された上下方向所定長さの支持軸部材32を介して、キャリア支持板22をその上側所定距離の位置で着脱自在に支持している。
台板30には、キャリア支持板22側の中心貫通孔26に対応してその下側に貫通孔33が形成されており、この貫通孔33と中心貫通孔26との間に、上下方向のキャリア軸34が回転自在に装着されている。このキャリア軸34の上端側は、ワークキャリア21の中心部下側に固定されている。
支持脚31は、スライド支持板9の左右両側に夫々上向きに立設されており、ワークキャリア21及びキャリア支持板22の左右両側に対応する位置で、台板30の左右両端側を下側から支持している。
キャリア駆動手段23は、例えばロータリーアクチュエータにより構成されており、その出力軸23aを貫通孔33を介して上向きに突出させた状態で左右の支持脚31,31間に配置され、例えば台板30の下面側に着脱自在に固定されている。キャリア駆動手段23の出力軸23aは、キャリア軸34に下側から嵌合され、回転方向に固定されている。
このような構成により、キャリア駆動手段23の駆動力は、キャリア軸34を介してワークキャリア21に伝達され、ワークキャリア21はキャリア支持板22上で所定の搬送方向(例えば平面視反時計方向)に摺動回転する(図7参照)。このとき、保持孔25内に収容されたワークWは、ワークキャリア21の回転動作に伴ってキャリア支持板22上及びワーク保持板14上を摺動する。
なお、ワークキャリア21は、停止時には一方の保持孔25がワーク保持板14上の研削保持位置P1に、他方の保持孔25がキャリア支持板22の前側の供給排出位置P2に夫々一致し、キャリア駆動手段23による1回の駆動動作により180度回転して、研削保持位置P1上の保持孔25は供給排出位置P2まで、供給排出位置P2上の保持孔25は研削保持位置P1まで、夫々移動するようになっている。これにより、図示しないローディング装置により供給排出位置P2上に供給されたワークWは、キャリア駆動手段23による1回の駆動動作で研削保持位置P1まで搬送され、ここで研削された後、次の駆動動作で再び供給排出位置P2まで搬送され、図示しないアンローディング装置により保持孔25から排出される。
砥石側装置4は、研削砥石3をその研削面が研削保持位置P1上のワークWの被研削面Waに対向するように上下方向の軸廻りに回転可能に支持する砥石支持手段41と、この砥石支持手段41に固定され且つ研削砥石3を回転駆動する砥石駆動手段42と、砥石支持手段41を昇降可能に支持する砥石昇降支持手段43とを備えている。
砥石昇降支持手段43は、ベッド5の上面側から上向きに立設された左右一対のスライドガイド51,51と、このスライドガイド51,51の上端側を左右に接続する上部支持板52と、この上部支持板52上に配置され且つ砥石支持手段41をスライドガイド51に沿って昇降駆動する昇降駆動手段53とを備えている。
スライドガイド51は、例えば円柱状で、図6に示すように、スライド支持板9の左右の切り欠き部9a,9aに対応して、突設部9b上に配置されたワーク保持手段の左右両側に配置され、その下端側がベッド5に対して着脱自在に固定されている。なお、スライドガイド51の下端部は、ベッド5上に固定された筒状の支持部材54に上側から嵌合された状態でベッド5に固定されている。
上部支持板52は、例えば矩形板状で、スライドガイド51の上側に水平に配置され、その前側左右の下面側にスライドガイド51の上端部が着脱自在に固定されている。また、上部支持板52は、例えばその後側の左右両端側において一対の補強シャフト55,55により下側から支持されている。補強シャフト55は、例えばスライドガイド51よりも細い円柱状で、スライドガイド51の後側に対応して上下方向に配置され、その下端側がベッド5側に、上端側が上部支持板52側に夫々着脱自在に固定されている。
昇降駆動手段53は、昇降駆動モータ56と、この昇降駆動モータ56側の回転動作を上下方向の動作に変換するボールネジ装置57とを備えている。
昇降駆動モータ56は、上部支持板52の上側に固定されたベース部58上に、その出力軸59をベース部58及び上部支持板52を介して上部支持板52の下側に下向きに突出させた状態で固定されており、その出力軸59は、左右のスライドガイド51,51間の中央、即ち前後方向位置がスライドガイド51と一致し、左右方向位置がスライドガイド51,51間の中央となる位置に配置されている。
即ち、昇降駆動モータ56の出力軸59とその左右のスライドガイド51,51とは同一平面上に等間隔で平行に配置されている。なお、ベース部58は、昇降駆動モータ56を上部支持板52上に支持すると共に、その内部には出力軸59を回転自在に支持する軸受け等が内蔵されている。
ボールネジ装置57は、昇降駆動モータ56側の出力軸59の下端側に設けられたねじ部59aに螺合すると共に砥石支持手段41側に回転不能に固定されており、昇降駆動モータ56が作動して出力軸59が正逆方向に回転したとき、砥石支持手段41と共にその出力軸59に沿って昇降するようになっている。
砥石支持手段41は、スライドガイド51に沿って上下方向摺動可能な左右一対のスライド支持部61,61と、それらスライド支持部61,61間に設けられ且つ研削砥石3をその研削面3aが下向きの状態で上下方向の軸廻りに回転可能に支持する砥石支持部62とを例えば一体に備えている。
スライド支持部61は、スライドガイド51に沿って上下方向に長い柱状、例えば角柱状に形成され、その中心部に形成された貫通孔63にスライドガイド51が挿通されており、その挿通孔63の上下両端側に設けられたスリーブ64を介してスライドガイド51に沿って上下方向摺動自在となっている。
砥石支持部62は、左右のスライド支持部61,61間を接続すると共にその前側に膨出状に形成され、その膨出部内に上下方向の貫通孔66が形成されており、その貫通孔66内に、軸受け67を介して砥石軸68が上下方向の軸廻りに回転自在に支持されている。
砥石軸68は、その上下両端側が貫通孔66の外側に突出しており、その上端側には回転軸プーリ69が固定され、また下端側には、例えばカップ型の研削砥石3が、リング状の研削面3aを下側に向けた状態で固定座70、取付板71等を介して着脱自在に固定されている。
ここで、砥石軸68は、図6に示すように、研削砥石3の研削面3aが、その最後部側において研削保持位置P1上のワークWに上側から重なるように、左右のスライドガイド51,51に対してその左右方向中央から前側に所定距離離れた位置に支持されている。
なお、研削砥石3は、その研削面3aによりワークWの全面を研削できるように、研削面3aがワークWの中心に重なるように配置されている。また、研削砥石3の研削面3aとワークWの被研削面Waとの接触部分の位置(研削位置)は、一対のスライドガイド51,51間の略中央に配されている。一対のスライドガイド51,51間の略中央とは、平面視で一対のスライドガイド51,51の中心を結ぶ線分の中央又はその近傍の位置、即ち前後方向位置がスライドガイド51と略一致し、左右方向位置がスライドガイド51,51間の略中央となる位置をいう。
砥石軸68内には、その中心軸に沿ってクーラント供給孔72が貫通しており、砥石軸68の上端側から図示しないクーラント供給手段によりクーラント供給孔72内に流入したクーラントは、砥石軸68内を通過して研削砥石3の研削面3aの内側の凹入部73内に供給されるようになっている。クーラント供給孔72から凹入部73内に流入したクーラントは、案内板74の上面側に案内されて周方向外側に流れ、案内板74と研削面3aとの間の隙間から研削部分に供給される。
また、砥石支持手段41には、砥石駆動手段42が装着されている。この砥石駆動手段42は、砥石支持手段41の後側に装着された砥石駆動モータ75と、この砥石駆動モータ75の出力軸に設けられた出力軸プーリ76と、この出力軸プーリ76と砥石軸68側の回転軸プーリ69との間に巻き掛けられた駆動ベルト77とを備えている。
砥石駆動モータ75は、例えば砥石支持手段41の後側に設けられたモータ装着板78に、出力軸を上側に向けた状態で着脱自在に固定されている。モータ装着板78は、左右のスライドガイド51,51に略平行となるように配置され、砥石支持手段41の後面側に後ろ向きに突設された複数の支持ボルト79により、前後方向位置調整可能に固定されている。
なお、砥石駆動モータ75及びモータ装着板78は、左右のスライドガイド51,51に対して左右方向中央に配置されている。また、砥石駆動モータ75は、砥石支持手段41及びその全ての装着物の重量が、スライドガイド51,51に対してその前後に略釣り合うように、砥石支持手段41に対する前後方向の装着位置が調整されている。
出力軸プーリ76は、砥石支持手段41の上面よりも上側に突出して設けられ、その高さは砥石軸68側の回転軸プーリ69と略一致しており、それら出力軸プーリ76と回転軸プーリ69とに巻き掛けられた駆動ベルト77は、砥石支持手段41の上側に配設されている。砥石駆動モータ75の駆動力は、出力軸プーリ76、駆動ベルト77、回転軸プーリ69、砥石軸68を介して研削砥石3に伝達される。
また、砥石支持手段41の上端部には、昇降駆動手段53の下側に対応して昇降連結部81が固定され、この昇降連結部81に昇降駆動手段53側のボールネジ装置57が固定されている。
昇降連結部81は、上下左右4枚の矩形板により前後方向に開放した矩形枠形に形成されており、その上板81aの中央にボールネジ装置57が上下に貫通した状態で回転不能に固定され、下板81bの下面側に砥石支持手段41の上面側が固定されている。駆動ベルト77は、この昇降連結部81内で出力軸59の左右両側を前後方向に通過するように配設されている。
昇降駆動モータ56が作動して出力軸59が正逆方向に回転し、ボールネジ装置57がその出力軸59に沿って昇降すると、そのボールネジ装置57に固定された昇降連結部81を介して砥石支持手段41がスライドガイド51に沿って昇降し、それによって研削砥石3が研削保持位置P1上のワークWに対して離間/接近する。
なお、スライドガイド51の下部側には、ベッド5と砥石支持手段41側のスライド支持部61との間にコイルバネ(バネ部材)82が外嵌されており、このコイルバネ82により、砥石支持手段41は上向きに弾性付勢されている。これにより、ワークWの研削時にその研削の進行に応じて研削砥石3をワークW側に移動させる切り込み駆動時に、昇降駆動系のバックラッシュによる研削砥石3のがたつきを防止できると共に、砥石支持手段41を上昇させる際の昇降駆動モータ56への負荷を軽減できる。
以上のような立軸平面研削装置1によりワークWの研削を行う際には、まずワークキャリア21の2つの保持孔25のうち、供給排出位置P2にある保持孔25内に、図示しないローディング装置によりワークWを収容させる。そして、キャリア駆動手段23を所定方向に駆動させると、このキャリア駆動手段23の回転駆動力がキャリア軸34を介してワークキャリア21に伝達され、ワークキャリア21はキャリア支持板22上で搬送方向(例えば平面視反時計方向)に摺動回転し、保持孔25内に収容されているワークWは、このワークキャリア21の回転動作に伴ってキャリア支持板22上を摺動する。そして、ワークキャリア21が180度回転したときに、ワークWはワーク保持板14上の研削保持位置P1に到達し、ここでキャリア駆動手段23の駆動が一旦停止される。
続いて、ワーク駆動モータ16を駆動させると、このワーク駆動モータ16の回転駆動力が、出力軸プーリ17、駆動ベルト18、回転軸プーリ15、ワーク回転軸13を介してワーク保持板14に伝達され、このワーク保持板14上のワークWは、その自重に応じた静摩擦力の作用により、ワーク保持板14と共に所定速度で回転する。
そして、砥石駆動モータ75を駆動させて研削砥石3を所定速度で回転させた状態で、昇降駆動モータ56を所定方向に駆動させると、出力軸59が回転し、ボールネジ装置57がその出力軸59に沿って下降する。そして、そのボールネジ装置57の下降に伴って、砥石支持手段41がコイルバネ82の付勢力に抗してスライドガイド51に沿って下降し、研削砥石3の研削面3aが研削保持位置P1上のワークWの上面に押圧される。これにより、ワークWの上面(被研削面Wa)の全面が研削砥石3により均一に研削される。
このとき、研削砥石3によるワークWの研削位置は、左右一対のスライドガイド51,51間の略中央にあるため、研削時に研削砥石3を介して砥石支持手段41側が受ける上向きの反力によってスライドガイド51に生じる曲げモーメントは極めて小さい。従って、研削時の砥石軸68の倒れ角は限りなく0に近く、極めて高精度での研削が可能である。
なお、この研削処理中に、供給排出位置P2にある保持孔25内に、図示しないローディング装置によりワークWが収容される。
ワークWの研削が終了すると、昇降駆動モータ56を逆方向に駆動させてボールネジ装置57及び砥石支持手段41を上昇させ、研削砥石3をワークWの上方へ離間させる。続いて、キャリア駆動手段23を再度所定方向に駆動させ、ワークキャリア21を搬送方向に180度回転させて、研削保持位置P1上にある研削処理済みのワークWを供給排出位置P2へ、供給排出位置P2上にある研削前のワークWを研削保持位置P1へ、夫々搬送する。
そして、研削保持位置P1上のワークWに対して上記と同様の研削処理を行う一方、供給排出位置P2上の研削処理済みワークWを図示しないアンローディング装置により保持孔25から排出すると共に、ローディング装置により新たなワークWを保持孔25内に供給する。
以上のように、本実施形態の立軸平面研削装置によれば、研削砥石3によるワークWの研削位置が、一対のスライドガイド51,51間の略中央であってそれらスライドガイド51,51の中心を結ぶ線の近傍に位置しているため、研削時に研削砥石3を介して砥石支持手段41側が受ける上向きの反力によってスライドガイド51に生じる曲げモーメントが極めて小さく、従って砥石軸68の倒れ角は限りなく0に近くなり、高精度での研削が可能である。
また、研削砥石3及びそれを支持する砥石支持手段41等が左右一対のスライドガイド51,51のみでベッド5上に支持されているため、装置サイズを前後方向に小さくしやすく、省スペース化が可能になると共に、極めて簡単な構造のために製造コストを削減できる利点がある。
更に、平面視で、左右一対のスライドガイド51,51の中心を通る直線に対して、研削砥石3及びその砥石軸68の中心を前側に、砥石駆動手段42の砥石駆動モータ75の中心を後側に、夫々配置し、スライドガイド51,51により支持されている砥石支持手段41及びその全ての装着物の重量が、スライドガイド51,51に対してその前後に略釣り合うように構成されているため、砥石支持手段41等の自重によってスライドガイド51に作用する曲げモーメントも極めて小さく、従ってスライドガイド51の曲げ剛性を下げることが可能で製造コストを更に削減できる。
平面視で、研削砥石3の中心を、左右一対のスライドガイド51,51の中心を通る直線に対してワーク搬入搬出装置8と同じ前側に配置しているため、装置サイズを前後方向に更に小さくでき、更なる省スペース化が可能となる。
以上、本発明の各実施形態について例示したが、本発明はこれらの実施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で種々の変更が可能である。例えば、実施形態では、1回に1個のワークWを研削可能な構成としたが、複数のワークWを同時に研削可能な構成としてもよい。
図8は、2個のワークWを同時に研削可能な構成とした立軸平面研削装置1の例を示している。この例では、一対のワーク保持手段6が、左右一対のスライドガイド51,51間に、そのスライドガイド51,51間の中央に対して左右両側に隣接して配置されている。ワーク駆動手段7(図示省略)については、これら2つのワーク保持手段6に対して1個設ければよい。
また、ワークキャリア21には、その外縁部に、一対のワーク保持手段6に対応して互いに隣接して配置された一対の保持部25が2組、周方向に等ピッチ(180度ピッチ)で配置されている。各保持部25の形状等は実施形態と同様に構成できる。
研削砥石3は、研削面3aがその最後部側において、一対のワーク保持手段6,6上の研削保持位置P1,P1にあるワークWの中心に上側から重なるように配置されており、各ワークW,Wに対する各研削位置間の中央が、一対のスライドガイド51,51間の略中央、即ち平面視で一対のスライドガイド51,51の中心を結ぶ線分の中央又はその近傍(前後方向位置がスライドガイド51,51と略一致し、左右方向位置がスライドガイド51,51間の略中央となる位置)に配されている。
このような構成とすれば、上記実施形態と同様、十分な研削精度を確保しつつ、簡単な構造で省スペース化及び低コスト化が可能であると共に、同時に2個のワークWを研削することで研削効率が向上する利点がある。なお、同様に3個以上のワークWを研削可能に構成してもよい。
また、実施形態及び図8に示す例では、ワークWの保持位置として研削保持位置P1の他に1箇所の供給排出位置P2を設けた例を示したが、例えばワークWの供給位置と排出位置とを別個に設けてもよい。
図9は、ワーク保持手段6上の研削保持位置P1の他に、ワークWを供給する供給位置P2aとワークWを排出する排出位置P2bとを設けた例を示している。即ち、ワークキャリア21には、その外縁部に、3個の保持孔25が周方向に等ピッチ(120度ピッチ)で配置されており、それら3個の保持孔25のうちの1個がワーク保持手段6上、即ち研削保持位置P1にあるときの他の2個の保持孔25のうち、研削保持位置P1に対してワークキャリア21の回転方向後側にある保持孔25の位置が供給位置P2a、研削保持位置P1に対してワークキャリア21の回転方向前側にある保持孔25の位置が排出位置P2bとなる。
このような構成により、研削保持位置P1上のワークWが研削処理されている間に、図示しないローディング装置による供給位置P2aへのワークWの供給処理と、図示しないアンローディング装置による排出位置P2bからのワークWの排出処理とを同時並行で行うことができるため、ワークWの研削時間が短い場合や、ローディング装置、アンローディング装置によるワークWの供給・排出に時間がかかる場合等、ワークWの供給・排出が処理のボトルネックになる場合の効率化が可能である。
その他、例えば砥石駆動手段42の砥石駆動モータ75を研削砥石3の上方に配置し、研削砥石3の砥石軸68を直接駆動するように構成してもよい。
補強シャフト55は、剛性を確保するために必要最小限の本数を設ければよく、1本でもよいし、設けなくてもよい。
ワーク搬入搬出装置8の構成は実施形態及び変形例で示したものに限られるものではなく、任意の構成を採用できる。
本発明の一実施形態を示す立軸平面研削装置の正面図である。 本発明の一実施形態を示す立軸平面研削装置の側面図である。 本発明の一実施形態を示す立軸平面研削装置の背面図である。 本発明の一実施形態を示す立軸平面研削装置の平面図である。 本発明の一実施形態を示す立軸平面研削装置の要部側面断面図である。 本発明の一実施形態を示す立軸平面研削装置の平面断面図である。 本発明の一実施形態を示すワーク搬入搬出装置の動作説明図である。 本発明の変形例に係るワークキャリア及びその近傍の概略構成図である。 本発明の変形例に係るワークキャリア及びその近傍の概略構成図である。
符号の説明
W ワーク
Wa 被研削面
1 立軸平面研削装置
3 研削砥石
3a 研削面
6 ワーク保持手段
7 ワーク駆動手段
8 ワーク搬入搬出装置
41 砥石支持手段
42 砥石駆動手段
43 砥石昇降支持手段
51 スライドガイド
53 昇降駆動手段
59 出力軸

Claims (5)

  1. ワークをその被研削面が上向きとなるように上下方向の中心軸廻りに回転可能に保持するワーク保持手段と、該ワーク保持手段を介して前記ワークを回転駆動するワーク駆動手段と、研削砥石と、該研削砥石をその研削面が前記ワークの被研削面に対向するように上下方向の軸廻りに回転可能に支持する砥石支持手段と、該砥石支持手段に固定され且つ前記研削砥石を回転駆動する砥石駆動手段と、前記砥石支持手段を昇降可能に支持する砥石昇降支持手段とを備えた立軸平面研削装置において、前記砥石昇降支持手段は、前記砥石支持手段の左右両側に配置され且つ前記砥石支持手段を上下方向摺動自在に支持する一対のスライドガイドと、前記砥石支持手段を前記スライドガイドに沿って昇降駆動する昇降駆動手段とを備え、前記一対のスライドガイド間の略中央に、前記研削砥石によるワークの研削位置を配したことを特徴とする立軸平面研削装置。
  2. 平面視で、前記左右一対のスライドガイドの中心を通る直線に対して、前記研削砥石の中心を前後一方側に、前記砥石駆動手段の中心を他方側に、夫々配置したことを特徴とする請求項1に記載の立軸平面研削装置。
  3. 平面視で、前記研削砥石の中心を、前記左右一対のスライドガイドの中心を通る直線に対して、前記ワーク保持手段上への前記ワークの搬入及び搬出を行うワーク搬入搬出装置と同じ側に配置したことを特徴とする請求項2に記載の立軸平面研削装置。
  4. 前記昇降駆動手段を、その出力軸が前記一対のスライドガイド間の略中央に位置するように設けたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の立軸平面研削装置。
  5. 前記スライドガイドの下部側に、前記砥石支持手段を上向きに弾性付勢するバネ部材を配置したことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の立軸平面研削装置。
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