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

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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