JP2008012640A

JP2008012640A - ブラッシング装置

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Publication number: JP2008012640A
Application number: JP2006188331A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Katayama; 達也片山
Original assignee: Tipton Manufacturing Corp
Current assignee: Tipton Manufacturing Corp
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: JP4909660B2

Abstract

【課題】ワークテーブルに確実に回転力を伝達する。
【解決手段】駆動ローラ２８の回転力は、駆動側接触面２９を従動ローラ１５の従動側接触面１８に接触させることによって従動ローラ１５に伝達され、従動ローラ１５に伝達された回転力はワークテーブル１２に伝えられる。ベルトやチェーンなどの伸び変形が懸念される回転力伝達手段を介在させるのではなく、駆動ローラ２８と従動ローラ１５を直接接触させるようにしたので、回転力の伝達機能が損なわれる虞がない。また、金属製の駆動側接触面２９の凹凸部３０が弾性を有する従動側接触面１８に食い込むので、回転力が確実に伝達される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラッシング装置、特にブラッシング装置におけるワークテーブルの回転機構に関する。

ブラッシング装置として、特許文献１に記載されているものがある。これは、上下方向の回転軸を中心として間欠的に回転するインデックステーブルと、インデックステーブルにおける回転中心から偏心した位置に相対回転可能に設けたワークテーブルとを備えており、ワークテーブルを回転させた状態で、ワークテーブルに載置したワークに対してブラッシングを行うようになっている。
ワークテーブルに回転力を伝達する手段として、ワークテーブルに設けたプーリを無端状のベルトに係合させ、このベルトを循環走行させることによって、プーリとともにワークテーブルを回転駆動するようになっている。
実開昭６４−４５５２号公報

ベルトを用いた回転力伝達方法では、ベルトが伸び変形に起因して弛みを生じる虞がある。このような弛みが生じた場合、ベルトとプーリとの間でスリップが生じ、ワークテーブルに対して回転力が十分に伝わらなくなる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ワークテーブルに対して確実に回転力を伝達できるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、上下方向の回転軸を中心として間欠的に回転するインデックステーブルと、前記インデックステーブルにおける回転中心から偏心した位置に相対回転可能に設けたワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置されているワークに対してブラッシングを行うブラッシング機構と、外周面が従動側接触面となっていて、前記ワークテーブルに対して回転力を付与する従動ローラと、外周面の駆動側接触面を前記従動側接触面に接触させることで、前記従動ローラに回転力を伝達する駆動ローラとを備えており、前記従動側接触面と前記駆動側接触面のうちいずれか一方の接触面が、弾性変形可能な材料からなり、前記従動側接触面と前記駆動側接触面のうち他方の接触面が金属材料からなるとともに、この金属製の接触面に凹凸部が形成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記駆動ローラに対し、前記駆動側接触面が前記従動側接触面に押圧される方向への付勢力を付与する付勢手段を備えているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記駆動ローラを前記従動ローラに対して接近・離間する方向へ移動させる移動手段を備えているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記従動ローラに対する前記駆動ローラの位置を検知する検知手段を備えているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記インデックステーブルには複数の前記ワークテーブルが設けられ、前記複数のワークテーブルには、夫々、個別に従動ギヤが一体回転可能に設けられ、前記従動ローラには、駆動ギヤが一体回転可能に設けられ、前記駆動ギヤが複数の前記従動ギヤに係合されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ベルトやチェーンなどの伸び変形が懸念される回転力伝達手段を介在させるのではなく、駆動ローラと従動ローラを直接接触させるようにしたので、回転力の伝達機能が損なわれる虞がない。また、金属製の接触面の凹凸部が弾性変形可能な接触面に食い込むので、回転力が確実に伝達される。

＜請求項２の発明＞
付勢手段により、駆動側接触面を従動側接触面に対して弾性的に押圧するようにしたので、金属製の接触面の凹凸部を弾性変形可能な接触面に対して確実に食い込ませることができる。

＜請求項３の発明＞
弾性変形可能な接触面は、金属製の接触面との接触によって摩耗する虞があるため、この従動側接触面の摩耗に起因して両ローラの間でスリップが生じることが懸念される。しかし、本発明では、駆動ローラを従動ローラに対して接近する方向へ移動させることができるので、弾性変形可能な接触面が摩耗しても、駆動ローラを従動ローラ側へ接近させることによって、駆動側接触面を従動側接触面に確実に接触させることができる。
また、インデックステーブルの回転移動に伴って従動ローラがブラッシング位置に達したときに、従動ローラが駆動ローラに対してオフセット衝突するように当接した場合、弾性変形可能な接触面が急激に摩滅する虞があるが、本発明では、従動ローラをブラッシング位置へ移動させるときに、予め駆動ローラを退避させておけば、ローラ同士の衝突を回避することができる。

＜請求項４の発明＞
検知手段によって駆動ローラの位置を検出することにより、駆動ローラの位置を適正に制御でき、これにより、駆動側接触面と従動側接触面とを適正な圧力で接触させることができる。

＜請求項５の発明＞
駆動ギヤと従動ギヤの係合により、１つの従動ローラの回転力を複数のワークテーブルに伝達することができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図７を参照して説明する。本実施形態のブラッシング装置は、インデックスモータ１０により上下方向の回転軸（図示せず）を中心として間欠的に回転する円形のインデックステーブル１１と、インデックステーブル１１に設けられた４つのワークテーブル１２と、ワークテーブル１２に回転力を伝達する駆動機構２０と、ワークテーブル１２の上面に載置したワーク（図示せず）の表面をブラッシングするためのブラッシング機構３５とを備えている。

インデックステーブル１１における回転中心から偏心した４位置には、軸線がインデックステーブル１１の回転中心と平行であってインデックステーブル１１から下方へ突出する軸受け１３が固定されている。４つの軸受け１３は、インデックステーブル１１と同心の１つの円周上に９０°間隔で配置されている。軸受け１３には、自転軸１４が相対回転可能に支持されている。自転軸１４の上端部には、自転軸１４と同心円形のワークテーブル１２が一体回転するように設けられている。

一方、自転軸１４の下端部には、同心円形をなす従動ローラ１５が一体回転するように取り付けられている。従動ローラ１５は、金属製のローラ本体１６の外周に、弾性を有する材料（例えば、ウレタン樹脂）からなる筒体１７を同心に且つローラ本体１６と一体回転するように固着したものである。この筒体１７の外周面（表面）は、自転軸１４と同心の円形をなす弾性変形可能な従動側接触面１８となっている。従動側接触面１８の硬度は、９０度（デュロメータ硬さタイプＡ）である。

次に、駆動機構２０について説明する。
架台２１には、インデックステーブル１１の回転中心に向かって水平にロッド２３を突出させたエアシリンダ２２と、ロッド２３と平行をなす一対のガイドバー２４とが固定されている。エアシリンダ２２は、本発明の付勢手段及び移動機構として機能する。ガイドバー２４にはスライダ２５が水平移動可能に支持され、このスライダ２５にはロッド２３の突出端が一体に移動するように連結されている。スライダ２５の上面には、出力軸２７をインデックステーブル１１の回転中心軸と平行に上向きに突出させた駆動モータ２６が固定されている。

出力軸２７には、駆動ローラ２８が一回転するように取り付けられている。駆動ローラ２８は、金属製（例えば、Ｓ４５Ｃ）であって、出力軸２７と同心の円形をなし、その外周面（表面）は駆動側接触面２９となっている。この駆動側接触面２９には凹凸部３０が形成されている。凹凸部３０は、駆動ローラ２８の回転中心と平行なリブと駆動ローラ２８の回転中心と平行な溝とを、周方向において交互に配置した形態のローレットからなる。かかる駆動側接触面２９の上下方向（軸線方向）の寸法は、従動側接触面１８と同じ寸法であり、また、駆動側接触面２９と従動側接触面１８とは、互いに同じ高さに配置されている。

また、上記した架台２１とスライダ２５には、検知手段３１が設けられている。検知手段３１は、架台２１に固定した第１と第２の２つのセンサ３２ａ，３２ｂと、スライダ２５に一体移動するように設けたドグ３３とからなる。２つのセンサ３２ａ，３２ｂは、近接スイッチからなり、スライダ２５の移動方向と平行に間隔を空けて配置されている。ドグ３３は、スライダ２５の移動方向と平行に間隔を空けた第１と第２の２つの検知片３４ａ，３４ｂを備えている。

ブラッシング機構３５は、下面側にブラシ３６を配置したものであって、駆動ローラ２８によって回転駆動されるワークテーブル１２の上方に配置されている。ブラッシング機構３５は、上下方向の軸を中心としてブラシ３６を回転駆動する周知構造のものである。

次に、本実施形態の作用を説明する。
予め、駆動ローラ２８は従動ローラ１５と非接触となる退避位置で待機している。このとき、図６に示すように、第１検知片３４ａが第１センサ３２ａよりも図の右方にずれた位置にあるとともに、第２検知片３４ｂが第２センサ３２ｂと対応する位置にあり、第１センサ３２ａは、第１検知片３４ａが第１センサ３２ａから離れた位置にあることを検出するとともに、第２センサ３２ｂは、第２検知片３４ｂが第２センサ３２ｂに接近した位置にあることを検出している。また、駆動ローラ２８は駆動モータ２６により回転した状態となっている。

この状態で、インデックステーブル１１を回転させ、ワーク（図示せず）が載置されているワークテーブル１２を所定のブラッシング位置で停止させる。すると、このワークが載置されているワークテーブル１２と一体の従動ローラ１５が、駆動ローラ２８に対して接近して並ぶように位置する（図６を参照）。この後、エアシリンダ２２を作動させてスライダ２５を移動させ、駆動ローラ２８を従動ローラ１５に向けて水平移動させる。この間、駆動ローラ２８は回転状態を保つ。そして、図５に示すように、第１検知片３４ａが第１センサ３２ａと対応するとともに第２検知片３４ｂが第２センサ３２ｂから外れた状態までスライダ２５が移動すると、第１センサ３２ａは、第１検知片３４ａが第１センサ３２ａに接近した位置にあることを検出するとともに、第２センサ３２ｂは、第２検知片３４ｂが第２センサ３２ｂから離れた位置にあることを検知し、この両センサ３２ａ，３２ｂの検出結果に基づき、エアシリンダ２２の作動が停止して、駆動ローラ２８の移動が停止する。

この状態では、駆動側接触面２９が従動側接触面１８に対して所定の押圧力をもって密着し、凹凸部３０の凸部が従動側接触面１８に食い込むようになる。ここで、駆動ローラ２８は回転したまま従動ローラ１５に接触するので、両接触面１８，２９が接触した瞬間に駆動ローラ２８の回転力が従動ローラ１５に伝達され、従動ローラ１５とワークテーブル１２とワークが一体となって回転を開始する。この後、ブラシ３６を回転させながらブラッシング機構３５が下降し、ブラシ３６が、回転しているワークの表面に対してブラッシングを施す。

ブラッシングが完了すると、ブラッシング機構３５が上昇するとともに、エアシリンダ２２が作動して駆動ローラ２８が従動ローラ１５から離間する方向へ移動する。そして、両センサ３２ａ，３２ｂの検出結果に基づき、駆動ローラ２８が上記した退避位置に達したところで移動を停止し、待機状態となる。この間も、駆動ローラ２８が回転状態を保つ。

上述のように本実施形態においては、駆動ローラ２８の回転力が、駆動側接触面２９を従動ローラ１５の従動側接触面１８に接触させることによって従動ローラ１５に伝達され、従動ローラ１５に伝達された回転力はワークテーブル１２に伝えられるようになっている。ベルトやチェーンなどの伸び変形が懸念される回転力伝達手段を介在させるのではなく、駆動ローラ２８と従動ローラ１５とを直接接触させるようにしたので、回転力の伝達機能が損なわれる虞がない。

また、駆動ローラ２８の駆動側接触面２９を金属製にするとともに、その駆動側接触面２９に凹凸部３０を形成し、一方の従動ローラ１５の従動側接触面１８が弾性変形し得るようにしたので、凹凸部３０が、従動側接触面１８に対して凹ませるように弾性変形させつつ食い込むようになる。したがって、従動ローラ１５と駆動ローラ２８との間でスリップが生じる虞がなく、駆動ローラ２８の回転力が、従動ローラ１５を介して確実にワークテーブル１２に伝達される。

また、駆動ローラ２８から従動ローラ１５へ回転力を伝達しているときには、エアシリンダ２２から駆動ローラ２８に対して、駆動側接触面２９が従動側接触面１８に弾性的に押圧する方向への付勢力が付与されているので、駆動側接触面２９の凹凸部３０を従動側接触面１８に対して確実に食い込ませることができる。

また、従動側接触面１８は弾性変形可能な材料からなり、金属製の駆動側接触面２９との接触によって摩耗する虞があるため、この従動側接触面１８の摩耗に起因して両ローラ１５，２８の間でスリップが生じることが懸念される。しかし、本実施形態では、駆動ローラ２８を従動ローラ１５に対して接近する方向へ移動させることができるので、従動側接触面１８が摩耗しても、駆動ローラ２８を従動ローラ１５側へ接近させることによって、駆動側接触面２９を従動側接触面１８に確実に接触させることができる。

また、インデックステーブル１１の回転移動に伴って従動ローラ１５がブラッシング位置に達したときに、従動ローラ１５が駆動ローラ２８に対してオフセット衝突するように当接した場合、従動側接触面１８が急激に摩滅する虞があるが、本発明では、従動ローラ１５をブラッシング位置へ移動させるときに、予め駆動ローラ２８を退避させておけば、ローラ１５，２８同士の衝突を回避することができる。

また、従動ローラ１５に対する駆動ローラ２８の位置を検知する検知手段３１を設け、この検知手段３１の検出結果に基づいて駆動ローラ２８の位置を高い精度で検出することにより、駆動ローラ２８の位置を適正に制御できる。これにより、駆動側接触面２９と従動側接触面１８とを適正な圧力で接触させることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図８を参照して説明する。インデックステーブル１１には、４対（図８では１対のみをあらわす）のワークテーブル４０が周方向において９０°のピッチで配置されている。対をなすワークテーブル４０は周方向に接近して並ぶように配置されている。各ワークテーブル４０には、夫々、個別に従動ギヤ４２が一体回転するように固着されている。また、インデックステーブル１１には、４つの駆動ギヤ４３が４対のワークテーブル４０と対応するように設けられており、各駆動ギヤ４３が、夫々、対をなす２つの従動ギヤ４２に係合している。また、駆動ギヤ４３には、実施形態１と同様の構成になる従動ローラ４４が一体回転するように固着されている。さらに、インデックステーブル１１の近傍には、上記実施形態１と同じ構成になる１つの駆動ローラ４５が配置されている。４対のワークテーブル４０のうち駆動ローラ４５と対応する１対のワークテーブル４０に対して、駆動ローラ４５からの回転力が伝達されるようになっている。

即ち、駆動ローラ４５は、対応する従動ローラ４４に対して回転力を伝達し、その回転力は、各従動ローラ４４において駆動ギヤ４３と従動ギヤ４２の係合を介して対をなすワークテーブル４０に同時に伝達され、この一対のワークテーブル４０に載置されている２つのワーク（図示せず）に対し、ブラッシング機構４６によるブラッシングの処理が施される。つまり、４対のうち駆動ローラ４５と対応する１対のワークテーブル４０に載置されているワークがブラッシングされるようになっている。尚、ブラッシング機構４６は、インデックステーブル１１に対して偏心した円形をなすものである。

尚、上記以外の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、構造、作用及び効果の説明は省略する。
本実施形態２では、駆動ギヤ４３と従動ギヤ４２の係合により、１つの駆動ローラ４５（従動ローラ４４）の回転力を複数のワークテーブル４０に同時に伝達することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）駆動側接触面の凹凸部は、軸線方向と平行に連続して延びるリブと溝とを周方向において交互に配置した形態のセレーションに限らず、螺旋方向に連続して延びるリブと溝とを周方向において交互に配置した形態のセレーションや、軸線方向において分断した凸部と凹部を格子状に配置した形態でもよい。
（２）駆動ローラは、常時回転させずに、従動ローラと接触しているときにのみ回転するようにしてもよい。
（３）駆動ローラは、従動ローラに対して接近・離間方向に移動せず、常に一定の位置に配置されていてもよい。
（４）駆動ローラを固定し、インデックステーブル側（従動ローラ）を駆動ローラに対して接近・離間するように移動させてもよい。
（５）従動側接触面の材料としては、ウレタン樹脂以外の弾性変形可能な合成樹脂でもよく、ゴムでもよい。
（６）駆動ローラと従動ローラが接触しているときに、駆動ローラ側から従動ローラ側へ径方向の弾性押圧力を付与しないようにしてもよい。
（７）駆動ローラを従動ローラ側へ弾性的に押圧する手段としては、空気圧を利用したエアシリンダに限らず、スプリングを用いてもよい。
（８）上記実施形態１では１つのインデックステーブルに４つのワークテーブルを設けたが、１つのインデックステーブルに設けるワークテーブルの数は、３つ以下でも５つ以上でもよい。
（９）上記実施形態２では１つのインデックステーブルに４対（８つ）のワークテーブルを設けたが、１つのインデックステーブルに設けるワークテーブルの対数は、３対以下でも５対以上でもよい。
（１０）上記実施形態１では複数のワークテーブルのうち１つのワークテーブルに載置されているワークのみをブラッシングするようにしたが、本発明は、複数のワークテーブルに載置されているワークに対して同時にブラッシングを行うものに適用できる。この場合、ブラッシングの対象となる各ワークテーブルに対して、夫々、個別に駆動ローラを配置すればよい。
（１１）上記実施形態２では複数対のワークテーブルのうち一対のワークテーブルに載置されているワークのみをブラッシングするようにしたが、本発明は、複数対のワークテーブルに載置されているワークに対して同時にブラッシングを行うものに適用できる。この場合、ブラッシングの対象となる各ワークテーブル対に対して、夫々、個別に駆動ローラを配置すればよい。
（１２）実施形態２では、１つの従動ローラから２つのワークテーブルへ回転力を付与するようにしたが、本発明によれば、１つの従動ローラから３つ以上のワークテーブルへ回転力を付与するようにしてもよい。
（１３）実施形態２において、１つのワークテーブルに対して同軸状に従動ローラを固着し、対をなす従動ローラに対して１つの駆動ローラを接触させてもよい。
（１４）上記実施形態１，２では、従動側接触面を弾性変形可能にするとともに駆動側接触面を金属製としたが、駆動側接触面を弾性変形可能にするとともに、従動側接触面を金属製とし、この従動側接触面に凹凸部を形成してもよい。

実施形態１のブラッシング装置の正面図インデックステーブルとワークテーブルと従動ローラと駆動ローラの位置関係をあらわす概略平面図駆動機構をあらわす部分拡大平面図駆動機構をあらわす部分拡大側面図駆動ローラから従動ローラに対して回転力を伝達している状態をあらわす部分拡大断面図駆動ローラが退避して従動ローラに対して回転力を伝達していない状態をあらわす部分拡大断面図図５の部分拡大図実施形態２の概略平面図

符号の説明

１１…インデックステーブル
１２…ワークテーブル
１５…従動ローラ
１８…従動側接触面
２２…エアシリンダ（付勢手段、移動手段）
２８…駆動ローラ
２９…駆動側接触面
３０…凹凸部
３１…検知手段
３５…ブラッシング機構
４２…従動ギヤ
４３…駆動ギヤ
４４…従動ローラ
４５…駆動ローラ
４６…ブラッシング機構

Claims

上下方向の回転軸を中心として間欠的に回転するインデックステーブルと、
前記インデックステーブルにおける回転中心から偏心した位置に相対回転可能に設けたワークテーブルと、
前記ワークテーブルに載置されているワークに対してブラッシングを行うブラッシング機構と、
外周面が従動側接触面となっていて、前記ワークテーブルに対して回転力を付与する従動ローラと、
外周面の駆動側接触面を前記従動側接触面に接触させることで、前記従動ローラに回転力を伝達する駆動ローラとを備えており、
前記従動側接触面と前記駆動側接触面のうちいずれか一方の接触面が、弾性変形可能な材料からなり、
前記従動側接触面と前記駆動側接触面のうち他方の接触面が金属材料からなるとともに、この金属製の接触面に凹凸部が形成されていることを特徴とするブラッシング装置。
前記駆動ローラに対し、前記駆動側接触面が前記従動側接触面に押圧される方向への付勢力を付与する付勢手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のブラッシング装置。
前記駆動ローラを前記従動ローラに対して接近・離間する方向へ移動させる移動手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のブラッシング装置。
前記従動ローラに対する前記駆動ローラの位置を検知する検知手段を備えていることを特徴とする請求項３記載のブラッシング装置。
前記インデックステーブルには複数の前記ワークテーブルが設けられ、
前記複数のワークテーブルには、夫々、個別に従動ギヤが一体回転可能に設けられ、
前記従動ローラには、駆動ギヤが一体回転可能に設けられ、
前記駆動ギヤが複数の前記従動ギヤに係合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のブラッシング装置。