JP2007030134A - テープラップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の回転軸の回転数の自由度が大幅に高く、加工条件の変更に柔軟に対応でき、かつ汎用性の高い高精度のミクロ仕上げを可能にしたテープラップ装置を提供。
【解決手段】機械本体 6に上部直動スライド 60、61及び下部直動スライド 62、63により水平方向に移動可能に案内されたコラム64と、コラム64に設けた揺動軸 7に揺動可能に支持された揺動体 9と、揺動体先端45に設けた一対のシュー組立体 5、5を支持する一対の開閉アーム 16、16とを有し、被加工物 2の軸 3が一対のシュー組立体 5、5を介して一対の開閉アーム 16、16に押圧された状態で自転・公転されるとき、揺動体 9は揺動軸 7の回りに揺動し、かつ上部直動スライド 60、61及び下部直動スライド 62、63により水平方向に移動可能にされている。
【選択図】図１

Description

本発明は研磨材被覆テープと、該テープ研磨材被覆面を鋼管、クランクシャフトを含む自動車部品などの被加工物の回転軸表面に接触させ押圧する剛性表面を有するシュー組立体とからなり、被加工物の回転軸が回転されて加工されるテープラップ装置に関する。

従来の研磨材被覆テープと、該テープ研磨材被覆面をクランクシャフトを含む被加工物の回転軸表面に接触させ押圧する剛性表面を有するシュー組立体とからなるテープラップ装置としては、例えば特許文献１の図10、図11に開示するものがある。このものはその図10、図11に記載するように、アーム開閉及びシュー押圧駆動用シリンダが、一個のシリンダで行われ、一対のアームに固定した一対のシューが被加工物の回転軸をクランプし、被加工物の回転軸を自転・公転させて軸のミクロ仕上げを行っていた。
特開平09−136257号公報 図10、図11

従来の特許文献１に開示するテープラップ装置では、アーム開閉及びシュー押圧駆動用シリンダが、一個のシリンダで行われるので、被加工物の回転軸が一対のシュー組立体を介して一対の開閉アームに押圧された状態で自転・公転されるとき、一個のシリンダの一個のアーム開閉支点軸が、アームの開閉、加工時の揺動及び前後移動の動きを、この支点軸だけで受ける。このように、複雑な動きを１ケの支点だけで受けるため、被加工物の回転軸を高速回転することが困難で、被加工物の回転軸の回転数の自由度がなく、高精度のミクロ仕上げが困難であった。

本発明の課題は、研磨材被覆テープと、該テープ研磨材被覆面を鋼管、クランクシャフトを含む自動車部品などの被加工物の回転軸表面に接触させ押圧する剛性表面を有するシュー組立体とからなり、被加工物の回転軸を自転・公転させて軸のミクロ仕上げを行うテープラップ装置において、アームの開閉、加工時の揺動及び前後移動の動きを含む複雑な動きを一個のシリンダの一個のアーム開閉支点軸だけで受けることがなく、被加工物の回転軸の回転数の自由度が大幅に高く、加工条件の変更に柔軟に対応でき、かつ汎用性の高い高精度のミクロ仕上げを可能にしたテープラップ装置を提供することにある。

このため本発明は、研磨材被覆テープと、該テープをクランクシャフトを含む自動車部品などの被加工物の回転軸表面に接触させ押圧する剛性表面を有するシュー組立体とからなり、被加工物の回転軸を自転・公転させて軸のミクロ仕上げを行うテープラップ装置において、
該被加工物を支持する主軸台と心押台を配置したベ−スと、該ベ−スに配置した機械本体と、該機械本体に上部直動スライド及び下部直動スライドにより水平方向に移動可能に案内されたコラムと、該コラムに設けた揺動軸に揺動可能に支持された揺動体と、
該揺動体先端に設けた該一対のシュー組立体を支持する一対の開閉アームとを有し、
該被加工物の回転軸が該一対のシュー組立体を介して一対の開閉アームに押圧された状態で自転・公転されるとき、該揺動体は該揺動軸の回りに揺動し、かつ該上部直動スライド及び下部直動スライドにより水平方向に移動可能にされたことを特徴とするテープラップ装置を提供することによって上記した従来製品の課題を解決した。

かかる構成により、該機械本体に上部直動スライド及び下部直動スライドにより水平方向に移動可能に案内されたコラムと、該コラムに設けた揺動軸に揺動可能に支持された揺動体と、該揺動体先端に設けた該一対のシュー組立体を支持する一対の開閉アームとを有し、該被加工物の回転軸が該一対のシュー組立体を介して一対の開閉アームに押圧された状態で自転・公転されるとき、該揺動体は該揺動軸の回りに揺動し、かつ該上部直動スライド及び下部直動スライドにより水平方向に移動可能にされているので、
アームの開閉、加工時の揺動及び前後移動の動きを含む複雑な動きを一個のシリンダの一個のアーム開閉支点軸だけで受けることがなく、かかる複雑な動きを上部直動スライド、下部直動スライド及び揺動軸で分散して受けるので、従動部品のスライド部の面接触摩擦増加が少なく、被加工物の回転軸の回転数の自由度が大幅に高く、加工条件の変更に柔軟に対応でき、かつ汎用性の高い高精度のミクロ仕上げを可能にしたテープラップ装置を提供するものとなった。

本発明を実施するための最良の形態の一例を図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明を実施形態の被加工物の回転軸テープラップ装置の概略要部側面図で、（ｂ）のＡ−Ａ断面に沿って一対のアームが開いた状態で示し、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面に沿った要部断面図で、被加工物 2は一部を省略して示し、図２（ａ）は図１（ａ）の一対のアームを閉じた状態で示す一部を切り欠いた拡大側面断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面に沿った、図１（ｂ）のＢ部下部水平面断面図で、（ｃ）は（ａ）の一対のアームを閉じた状態で被加工物の回転軸を公転させたときの被加工物の回転軸の軌跡と、軸の公転に対応した追従運動を行う揺動体の揺動軸の軌跡と、をそれぞれ示す。

図１、図２に示すように、本発明の実施形態のテープラップ装置は、研磨材被覆テープ11と、テープ11の研磨材被覆面 8を鋼管、クランクシャフトを含む自動車部品などの被加工物 2表面である回転軸 3に接触させ押圧する剛性表面 4を有するシュー組立体 5とからなり、被加工物 2の回転軸 3を自転・公転させて回転軸 3のミクロ仕上げを行う。本発明の実施形態のテープラップ装置 1は、クランクシャフトを含む軸物の被加工物 2を支持する主軸台54の主軸センタ55と、心押台52の心押センタ53とを配置したベ−ス51と、ベ−ス51に配置した機械本体 6と、機械本体 6に上部直動スライド 60、61及び下部直動スライド 62、63により水平方向に移動可能に案内されたコラム64と、コラム64に設けた揺動軸 7に揺動可能に支持された揺動体 9と、揺動体先端45に設けた一対のシュー組立体 5、5を支持する一対の開閉アーム 16、16とを有し、被加工物 2の回転軸 3が一対のシュー組立体 5、5を介して一対の開閉アーム 16、16に押圧された状態で自転・公転されるとき、揺動体 9は揺動軸 7の回りに揺動し、かつ上部直動スライド 60、61及び下部直動スライド 62、63により水平方向に移動可能にされている。

かかる構成により、本発明の実施形態のテープラップ装置は、機械本体 6に上部直動スライド 60、61及び下部直動スライド 62、63により水平方向に移動可能に案内されたコラム64と、コラム64に設けた揺動軸 7に揺動可能に支持された揺動体 9と、揺動体先端45に設けた一対のシュー組立体 5、5を支持する一対の開閉アーム 16、16とを有し、被加工物 2の回転軸 3が一対のシュー組立体 5、5を介して一対の開閉アーム 16、16に押圧された状態で自転・公転されるとき、揺動体 9は揺動軸 7の回りに揺動し、かつ上部直動スライド 60、61及び下部直動スライド 62、63により水平方向に移動可能にされているので、
アームの開閉、加工時の揺動及び前後移動の動きを含む複雑な動きを一個のシリンダの一個のアーム開閉支点軸だけで受けることがなく、かかる複雑な動きを上部直動スライド、下部直動スライド及び揺動軸で分散して受けるので、従動部品のスライド部の面接触摩擦増加が少なく、被加工物の回転軸の回転数の自由度が大幅に高く、加工条件の変更に柔軟に対応でき、かつ汎用性の高い高精度のミクロ仕上げを可能にしたテープラップ装置を提供するものとなった。

本発明の実施形態のテープラップ装置では、上部直動スライド 60、61は機械本体 6の上部壁面36（図１（ｂ））に配置され、コラム64に連結された軸受部60は上部壁面36に固定されたガイドレール61に案内される。下部直動スライド 62、63は機械本体 6の底面37（図１（ａ））に配置され、コラム64に連結された軸受部62は底面37に固定されたガイドレール63に案内される。これにより、コラム64は機械本体 6の上部壁面36と底面37に支持され、正確に案内され、かつ面接触摩擦を少なくした。

図２（ａ）に示すように、本発明の実施形態のテープラップ装置では、揺動体 9に設けた軸方向穴12に軸方向に移動可能に配置されたアームクランプ軸10と、機械本体 6に支持されアームクランプ軸10の一端13を押圧可能な押圧面14を有する駆動装置15と、アームクランプ軸10の一端13を駆動装置15の押圧面14が押圧してシュー組立体 5、5を支持する一対のアーム 16、16を閉じたとき（図２（ａ）のアームクランプ軸10の一端 13'の位置）、アームクランプ軸10をその位置にクランプ保持する第１のスプリング17に付勢されたクランプ爪18と、クランプ爪18を第１のスプリング17に抗して外すアンクランプ装置Ｂと、クランプ爪18を外したときアームクランプ軸10を第１のスプリング17の逆方向に付勢して一対のアーム 16、16を開く第２のスプリング19とを有し（図１のアームクランプ軸10の一端13の位置）、アームクランプ軸10の一端13を駆動装置15の押圧面14が押圧してシュー組立体 5、5を固定する一対のアーム 16、16を閉じたとき、駆動装置15の押圧面14は揺動体 9及びアームクランプ軸10の一端13より後退してアームクランプ軸10とは切り離すようにされている。クランプ爪18は、アームクランプ軸10に固定されたクランプスリーブ20の爪穴21に嵌まり合うようにされ、アンクランプ装置Ｂは、図２（ｂ）に示すように、機械本体 6の側面26に設けた図示しない爪駆動装置のロッド22及びロッド22の押圧を受けてクランプ爪18を外す軸に固定されたカラー23を押すピン24を支点とする３角形状の旋回部材25とを有する。旋回部材25は点線の位置で軸に固定されたカラー23を押してクランプ爪18を外す。さらに、図２（ａ）に示すように、アームクランプ軸10の一端13を駆動装置15の押圧面14が押圧してシュー組立体 5、5を固定する一対のアーム 16、16を閉じたとき、アームクランプ軸10をその位置にクランプ保持する第３のスプリング27に付勢されたくさび28のくさび面29によりアームクランプ軸10を押圧する押圧ピン30とを有する。アンクランプ装置Ｂの旋回部材25は、アンクランプ時には同時にくさび28の延長部 28'が、クランプ爪18を外す軸に固定されたカラー23に固定されており、カラー23を押すと同時に延長部 28'、くさび28及びくさび面29を後退させて、アームクランプ軸10を押圧する押圧ピン30を後退させて、くさび面29によるクランプも解くようにされている。

本発明の図２（ａ）に示す実施形態のテープラップ装置では、シュー組立体 5、5を支持する一対のアーム 16、16とアーム開閉装置40を一体化したカートリッジ44とし、図示しない交換装置により、揺動体先端45に取り付けられる。アームクランプ軸10は、揺動体 9内のアームクランプ軸部 10aと、カートリッジ44内のアームクランプ軸部 10bとを含み、接続部 10cで、カートリッジ44が揺動体先端45に取り付けられたとき連結され、軸部 10bがクランプカム41を押して一対のアーム 16、16の端部 42、42を支軸43を支点として押し開くようにされている。図２（ｃ）に示すように、図２（ａ）の状態で、一対のアームを閉じた状態で、被加工物 2の回転軸 3を公転させたときは、被加工物 2の回転軸 3の軌跡は、被加工物 2の中心31の回りに回転軸 3の軸心が自転しながら 32、33の公転軌跡を描く。回転軸 3の公転に対応して、コラム64に設けられた揺動軸 7に揺動可能に支持された揺動体 9は、上下Ｚ方向に数度の追従運動を行い、揺動軸 7のＹ軸方向の軌跡は揺動軸 7の中心51からＹ軸方向に、52、53 の軌跡をたどる。

（ａ）は本発明を実施形態の被加工物の回転軸テープラップ装置の概略要部側面図で、（ｂ）のＡ−Ａ断面に沿って一対のアームが開いた状態で示し、ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面に沿った要部断面図で、被加工物 2は一部を省略して示す。 （ａ）は図１（ａ）の一対のアームを閉じた状態で示す一部を切り欠いた拡大側面断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面に沿った、図１（ｂ）のＢ部下部水平面断面図、（ｃ）は（ａ）の一対のアームを閉じた状態で被加工物の回転軸を公転させたときの被加工物の回転軸の軌跡と、軸の公転に対応した追従運動を行う揺動体の揺動軸の軌跡と、をそれぞれ示す。

符号の説明

1 ：テープラップ装置 2 ：被加工物 3 ：回転軸 4：剛性表面
5 ：シュー組立体 6 ：機械本体 7 ：揺動軸 9：揺動体
10：アームクランプ軸 11：研磨材被覆テープ 13：アームクランプ軸の一端
14：駆動装置の押圧面 15：駆動装置 16：アーム
17：第１のスプリング 18：クランプ爪 19：第２のスプリング
45：揺動体先端 51：ベ−ス 52：心押台 54 ：主軸台
60、61:上部直動スライド 62、63:下部直動スライド 64：コラム

Claims (2)

1. 研磨材被覆テープと、該テープをクランクシャフトを含む自動車部品などの被加工物の回転軸表面に接触させ押圧する剛性表面を有するシュー組立体とからなり、被加工物の回転軸を自転・公転させて回転軸のミクロ仕上げを行うテープラップ装置において、該被加工物を支持する主軸台と心押台を配置したベ−スと、該ベ−スに配置した機械本体と、該機械本体に上部直動スライド及び下部直動スライドにより水平方向に移動可能に案内されたコラムと、該コラムに設けた揺動軸に揺動可能に支持された揺動体と、
   該揺動体先端に設けた該一対のシュー組立体を支持する一対の開閉アームとを有し、
   該被加工物の回転軸が該一対のシュー組立体を介して一対の開閉アームに押圧された状態で自転・公転されるとき、該揺動体は該揺動軸の回りに揺動し、かつ該上部直動スライド及び下部直動スライドにより水平方向に移動可能にされたことを特徴とするテープラップ装置。
2. 該上部直動スライドは該機械本体の上部壁面に、該下部直動スライドは該機械本体の底面に、それぞれ配置されたことを特徴とする請求項１記載のテープラップ装置。
   

Images