JP2008142878A - Copy grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、載置台に固定されたマスターの側面に倣いワークの側面を研削加工する倣い式研削加工装置に関するものであり、更に詳細には、主に、大量生産されない分野のワークのバリ取り等に好適なものであり、回転する一対のカム板により加圧エアを送気するエアバルブを開閉して制御できる倣い式研削加工装置に関するものである。 The present invention relates to a copying type grinding apparatus for grinding a side surface of a workpiece following a side surface of a master fixed to a mounting table. More specifically, the present invention mainly relates to deburring of a workpiece in a field that is not mass-produced. The present invention relates to a copying type grinding apparatus that can be controlled by opening and closing an air valve that supplies pressurized air by a pair of rotating cam plates.
この種の倣い式研削加工装置は、旧来は機械的制御によって行われており、多数のパーツを複雑に組み合わせたものであり、トラブルも多発するため、昨今ではコンピュータ制御のNC工作機械が主流と成っており、夫々研削加工するワークに合わせたソフトと、そのソフトを用いての設定を必要としており、大量に生産されるワークのバリ取りでは高額なNC工作機械を用いて研削加工するために、加工されるワークがコスト高に成っているのが現状であり、また、ワークによっては作業者が手作業でバリ取り仕上げを行っているが、手作業のためバラツキが出て均一に仕上げができず不良率が高くなっていた。 This type of profiling grinding machine has traditionally been performed by mechanical control, which is a complex combination of many parts and causes frequent troubles. Recently, computer-controlled NC machine tools have become mainstream. It is necessary to set the software that is suitable for each workpiece to be ground and the setting using that software. For deburring of mass-produced workpieces, to grind using expensive NC machine tools Currently, the workpiece to be processed is expensive, and depending on the workpiece, the worker performs deburring by hand. However, due to manual work, variations occur and the finish is uniform. The failure rate was high.
例えば、先に開示されている倣い式研削加工装置として、固定機枠に対して可動台を水平方向に往復スライド可能に支持するとともに、固定機枠において回転するゲージの外周を可動台に設けた倣い手段によって倣わせることにより、この倣い動を、固定機枠と可動台とに設けた回転ワークおよび回転砥石に伝達するようにしたもの(特許文献1参照)や、小物部材12の移送ラインに設けた加工部を挟む上流および下流側に、該部材12を挟持可能な対をなすピンチローラ52,30が夫々配設される。移送ラインと交差する方向に移動自在な第1サドル62に、主軸頭68を備えた第2サドル65が昇降移動自在に配設される。主軸頭68に、小物部材12の側面に当接可能な水平倣いローラが配設され、第2サドル65に、小物部材12の上面に当接可能な垂直倣いローラ75が配設される。そして、両倣いローラ75を小物部材12に当接した状態で、前記主軸頭68に配設した加工工具22により該部材12の端縁部に面取り加工を施すもの(特許文献2参照)や、所定の間隔で放射状に配置された複数のローラ4を備え、これらのローラ上に加工すべき歯車Gを支持する支持手段と、この支持手段上に支持された歯車Gの半径方向に移動可能に、かつ、回転可能に配置されたピニオン14を備え、このピニオン14を前記歯車Gに噛み合わせて回転駆動する駆動手段と、回転可能な接触部材を備え、この接触部材を前記歯車Gの歯面に所定の力で接触させる倣い手段と、前記歯車Gの端面に対向するように配置され、前記接触部材の回転中心と同心上に回転中心が位置するようにカッタ60を支持し、かつ、カッタ60の軸心方向に移動可能な切削手段とを設けたもの(特許文献3参照)等が開示されている。
然し乍ら、前述の夫々の特許文献は、何れも機械的接続により倣い式にした研削加工装置であり、構造が複雑なものと成っており、つまり、倣い式の元になるマスターと、マスターに倣って研削加工されるワークとが水平方向に備えられ、スペースを必要とすると共に、インバータ付メインモータの回転により各作用機構を作用させる構造は開示されていないものである。 However, each of the above-mentioned patent documents is a grinding device that is copied by mechanical connection, and has a complicated structure. A structure in which the workpiece to be ground is provided in the horizontal direction, requires space, and does not disclose a structure in which each action mechanism is operated by the rotation of the main motor with an inverter.
本発明は前記課題に鑑み、鋭意研鑽の結果、これらの課題を解決するもので、インバータ付メインモータと、インバータ付メインモータと機械的に接続され横設された第1の回転軸と、第1の回転軸に固定された第1のベベルギアと積合させた一対のカム板から成る複数のカム機構と、第1のベベルギアと歯合して回転を伝える第2のベベルギアと、第2のベベルギアを固定した第2の回転軸と、第2の回転軸に固定された載置台と、載置台に固定されるマスターと、マスターに着脱可能に固定されるワークと、マスターに接触させる倣い接触部と、倣い接触部を突設して前後方向に可動する研削装置本体と、研削装置本体に設けたワークを研削加工する研削用回転工具と、複数のカム機構の一対のカム板の外周に沿って摺動する制御用ローラーと、制御用ローラーを軸着した枢動可能な制御用レバーと、制御用レバーの枢動により開閉されるエアバルブと、エアバルブを介して加圧エアを送気するエアチューブと、を備え、エアチューブは研削加工装置の夫々の作用機構に接続されると共に、一対のカム板は大径外周部と段部を介した小径外周部とを形成し、一対のカム板をずらせて固定することにより第1の回転軸が一回転する間に夫々の段部によりエアバルブを開又は閉させ作用機構を加圧エアにより作用させるものである。 In view of the above problems, the present invention solves these problems as a result of diligent research. A main motor with an inverter, a first rotating shaft that is mechanically connected to the main motor with an inverter and is installed horizontally, A plurality of cam mechanisms composed of a pair of cam plates stacked with a first bevel gear fixed to one rotation shaft, a second bevel gear that meshes with the first bevel gear and transmits rotation; A second rotating shaft with a bevel gear fixed, a mounting table fixed to the second rotating shaft, a master fixed to the mounting table, a work detachably fixed to the master, and a scanning contact to contact the master On the outer periphery of a pair of cam plates of a plurality of cam mechanisms, a grinding device main body that protrudes a scanning contact portion and moves in the front-rear direction, a grinding rotary tool that grinds a workpiece provided on the grinding device main body Control row sliding along And a pivotable control lever pivotally mounted with a control roller, an air valve that is opened and closed by the pivot of the control lever, and an air tube that sends pressurized air through the air valve, The air tube is connected to each action mechanism of the grinding apparatus, and the pair of cam plates forms a large-diameter outer peripheral portion and a small-diameter outer peripheral portion via a step portion, and the pair of cam plates are displaced and fixed. Thus, the air valve is opened or closed by each step portion while the first rotating shaft makes one rotation, and the action mechanism is operated by the pressurized air.
本発明の倣い式研削加工装置は、前述の如く、第1の回転軸と第2の回転軸とを第1のベベルギアと第2のベベルギアとで接続したことと、第2の回転軸にマスターとワークとを重ねて固定し、第1の回転軸に複数のカム機構を設け、夫々のカム機構の一対のカム板の回動により加圧エアを送気して各種の作用機構に作用させるため、簡素な構造であり廉価に且つコンパクトに製作されるもので、更に、ワークの形状に合わせてマスターを製作して研削加工をすることにより、特に異形形状のワークの外周のバリ取りを大量にする場合もNC工作機械に比べて構造が単純なため廉価であり複数台設置することも可能で、メンテナンスも容易であり、ローコストで形状の均一性が図れるもので、画期的で実用性の高い有効な発明である。 As described above, the copying type grinding apparatus of the present invention has the first rotating shaft and the second rotating shaft connected by the first bevel gear and the second bevel gear, and the second rotating shaft is connected to the master. A plurality of cam mechanisms are provided on the first rotating shaft, and pressurized air is supplied by rotating a pair of cam plates of each cam mechanism to act on various action mechanisms. Therefore, it has a simple structure and can be manufactured inexpensively and compactly. Furthermore, a large amount of deburring of the outer periphery of irregularly shaped workpieces can be achieved by manufacturing and grinding a master according to the shape of the workpiece. In comparison with NC machine tools, it is inexpensive and can be installed in multiple units, is easy to maintain, has low cost and is uniform in shape, and is groundbreaking and practical. It is a highly effective invention.
以下、本発明の倣い式研削加工装置の実施例を図面によって、具体的に説明すると、図1は本発明の倣い式研削加工装置の実施例の概要を説明するための概要正面図であり、図2は本発明の倣い式研削加工装置の実施例の概要を説明するための概要側面図であり、図3は本発明の倣い式研削加工装置の実施例のカム機構の説明図である。 Hereinafter, the embodiment of the copying type grinding apparatus of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view for explaining the outline of the embodiment of the copying type grinding apparatus of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view for explaining the outline of the embodiment of the copying type grinding apparatus of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory view of the cam mechanism of the embodiment of the copying type grinding apparatus of the present invention.
本発明は、載置台7に固定されたマスターMに倣いワークWの側面を研削加工する倣い式研削加工装置に関するものであり、更に詳細には、主に、大量生産されない分野のワークWのバリ取り等に好適なものであり、回転する一対のカム板4A.4Bにより加圧エアを送気するエアバルブ13を開閉して制御できる倣い式研削加工装置に関するものであり、駆動源とするインバータ付メインモータ1と、該インバータ付メインモータ1と機械的に接続され横設された第1の回転軸2と、該第1の回転軸2に固定された第1のベベルギア3と夫々積合させた一対のカム板4A.4Bから成る複数のカム機構4と、前記第1のベベルギア3と歯合して直角方向に回転を伝える第2のベベルギア5と、該第2のベベルギア5を固定した第2の回転軸5と、該第2の回転軸5の上端に固定された載置台7と、該載置台7の上面に固定されるマスターMと、該マスターMの上面に着脱可能に固定されるワークWと、前記マスターMの側面に接触させる倣い接触部8と、該倣い接触部8を前方に突設して前後方向に可動する研削装置本体9と、該研削装置本体9に設けた前記ワークWの側面を研削加工するロール状の研削用回転工具10と、前記複数のカム機構4の一対のカム板4A.4Bの外周に沿って摺動する制御用ローラー11と、該制御用ローラー11を先端に回転自在に軸着し枢動可能な制御用レバー12と、該制御用レバー12の枢動により開閉されるエアバルブ13と、該エアバルブ13を介して加圧エアを送気するエアチューブ14と、を備え、前記エアチューブ14は研削加工装置の夫々の作用機構15に接続されると共に、前記一対のカム板4A.4Bは夫々大径外周部4Aa.4Baと段部4Ab.4Bbを介した小径外周部4Ac.4Bcとを形成し、一対のカム板4A.4Bをずらせて固定することにより第1の回転軸2が一回転する間に夫々の段部4Ab.4Bbによりエアバルブ13を開又は閉させ前記夫々の作用機構15を加圧エアにより作用させることを特徴とするものである。 The present invention relates to a copying type grinding apparatus for grinding a side surface of a workpiece W following a master M fixed to a mounting table 7, and more specifically, a variability of a workpiece W in a field that is not mass-produced. A pair of rotating
即ち、本発明の倣い式研削加工装置は、大量に生産される軽金属、合成樹脂等で形成されたワークWの側面のバリ取り等に好適なものであり、容易に作用機構15の設定、変更を可能とするもので、インバータ付メインモータ1は、電源に電気的に接続され後述する第1の回転軸2と第2の回転軸5とを回転させる駆動源と成るものである。 That is, the copying type grinding apparatus of the present invention is suitable for deburring the side surface of the workpiece W formed of light metal, synthetic resin, etc. produced in large quantities, and can easily set and change the
そして、第1の回転軸2は、インバータ付メインモータ1の回転軸に歯車等を介して機械的に接続され横設されるもので、後述する第1のベベルギア3と複数のカム機構4とを固定しているものである。 The first rotating
次に、第1のベベルギア3は、第1の回転軸2に固定されており、周知の笠状のギアであり、後述する第2のベベルギア5と共に回転を直角方向に伝えるもので、更に、カム機構4は複数備えており、後述する積合させた一対のカム板4A.4Bから成るものであり、第1の回転軸2の回転により夫々回転するものである。 Next, the
次いで、第2のベベルギア5は、第1のベベルギア3と歯合して直角方向、つまり、上方向に回転を伝えるもので、後述する第2の回転軸5に固定されているもので、第1のベベルギア3と第2のベベルギア5とのギア比を変えることにより、第1の回転軸2の回転速度と第2の回転軸5の回転数と回転速度とを設定できるものである。 Next, the second bevel gear 5 is engaged with the
更に、第2の回転軸5は、下端に第2のベベルギア5を固定しており、上端には後述する載置台7を固定しているものであり、第1の回転軸2に固定された第1のベベルギア3と第2のベベルギア5とにより、例えば、第1の回転軸2が一回転する間に第2の回転軸5は2〜5回転するものである。 Further, the second rotating shaft 5 has a second bevel gear 5 fixed to the lower end and a mounting table 7 to be described later fixed to the upper end, and is fixed to the first rotating
更に、載置台7は、第2の回転軸5の上端に固定され、第2の回転軸5と共に回転するであり、後述するマスターMを上面に固定させて共に回転させるものである。 Further, the mounting table 7 is fixed to the upper end of the second rotating shaft 5 and rotates together with the second rotating shaft 5. The master M described later is fixed to the upper surface and rotated together.
また、マスターMは、載置台7の上面に固定されるもので、後述するワークWを上面に固定して、後述する倣い接触部8によりマスターMの側面形状に沿ってワークWの側面のバリを研削用回転工具10により研削加工するための倣い式の基準の形状とするものである。 Further, the master M is fixed to the upper surface of the mounting table 7, and a workpiece W (described later) is fixed to the upper surface, and the burrs on the side surfaces of the workpiece W are aligned along the side surface shape of the master M by a copying contact portion 8 (described later). Is formed into a reference shape for copying with the
次に、ワークWは、マスターMの上面に位置合わせをして重ねて着脱可能に固定されるもので、ワークWの上方に垂設させたワーク保持具Waにより押圧固定されるものであり、後述する研削用回転工具10によりマスターMの側面の形状に沿ってワークWの側面に突出しているバリを研削加工されるものである。 Next, the workpiece W is aligned and superposed on the upper surface of the master M and is detachably fixed, and is pressed and fixed by a workpiece holder Wa suspended above the workpiece W. The burr protruding on the side surface of the workpiece W along the shape of the side surface of the master M is ground by a grinding
次いで、倣い接触部8は、マスターMの側面に小型カムフロアー等を接触させ後述する研削用回転工具10を設けた研削装置本体9をマスターMの側面の形状に沿って前後方向に可動させるものである。 Next, the copying
更に、研削装置本体9は、前後方向レール部材9aと前後方向レール受け部材9b、上下方向レール部材9cと上下方向レール受け部材9dと等により前後方向と上下方向とに可動自在としており、倣い接触部8と後述する研削用回転工具10とを前方に設けると共に、研削装置本体9は後述する作動機構15やコイルスプリング9eの弾性及び前後可動用エアダンパー9f等により研削加工中は絶えず前方方向に負荷を付与しているもので、研削用回転工具10を回転させるための研削用モータ9g、研削装置本体9を上下方向に可動させる上下可動用エアダンパー9hと上下可動用エアシリンダ9iを設けており、機械的に接続して研削用回転工具10に回転力を付与しているものである。 Further, the grinding device
更には、研削用回転工具10は、研削装置本体9の前方に上下方向に配設されたロール状のミーリングカッター、研削砥石等又は円錐状の各種ワイヤーブラシ等であり、ワークWの側面のバリ等を研削加工するものである。 Furthermore, the grinding
そして、制御用ローラー11は、複数のカム機構4の後述する一対のカム板4A.4Bの外周に沿って摺動するものであり、後述する制御用レバー12を作動させるものである。 The
次に、制御用レバー12は、制御用ローラー11を先端に回転自在に軸着しており、制御用ローラー11の可動により枢動可能に設けられており、コイルスプリング等の弾性部材により先端の制御用ローラー11が絶えずカム機構4に接触するように弾性を付与しているものである。 Next, the
更に、エアバルブ13は、制御用レバー12の枢動により下方に押圧されて開状態と成り、上方に戻されると閉状態と成るもの、又は、その逆でも構わないものであり、後述するエアチューブ14に介装されているものである。 Further, the
更には、エアチューブ14は、基端をエア源のコンプレッサー等に接続されエアコントロールユニット(図示しない)によりエア圧を調整されているもので、先端は後述する多数の作用機構15に接続されエアバルブ13を介装し、夫々のエアバルブ13の開閉により加圧エアを先端の夫々の作用機構15に送気するように配設されているものである。 Further, the
そして、多数の作用機構15は、研削加工装置の各所にある作用機構15であり、例えば、研削加工中の切り粉を吹き飛ばすための切粉用エアブロー、ワークWに付着する切り粉を吹き飛ばすためのワークブロー用エアブロー、ヘッドの位置の出し入れをするエアブローヘッドの前後移動、可動部位の移動を制限するストッパーの移動、ワークWを取り替えるためにケーシングの扉の開閉、ワークWの位置を定めるワーク突き出し用、主軸の上下動等であり、エアチューブ14により接続されブロー部位は先端にエア噴射ノズルを用いるもので、移動部位はエアシリンダーを設けて作用させるものである。 And
また、複数のカム機構4に夫々装着されている一対のカム板4A.4Bは、図3に図示する如く、夫々、大径外周部4Aa.4Baと小径外周部4Ac.4Bcとが段部4Ab.4Bbを介して形成されているもので、大径外周部4Aa.4Baと小径外周部4Ac.4Bcとの比率は任意に設定できるものである。 Further, a pair of
更に、一対のカム板4A.4Bは段部4Ab.4Bbの位置を夫々ずらせて積合固定することにより、大径外周部4Aa.4Baを摺動する制御用レバー12の先端に装着された制御用ローラー11は回転するのみであり、大径外周部4Aa.4Baから小径外周部4Ac.4Bcに移行する段部4Ab.4Bbにより弾性部材の弾性により内周方向に移動し、この移動により制御用レバー12が枢動してエアバルブ13を開状態又は閉状態とするもので、エアバルブ13が開状態と成ると加圧エアがエアチューブ14に流入し、エアチューブ14の配設された先端の夫々の作用機構15に供給され、例えば、切粉用エアブローでは加圧エアが噴射されることにより研削加工により排出される切り粉が飛ばされるものである。 Further, the pair of
つまり、第1の回転軸2が一回転する間に夫々の一対のカム板4A.4Bも一回転して、カム板4A.4Bの段部4Ab.4Bbによりエアバルブ13を開又は閉させ夫々の作用機構15を作用させると共に、第1のベベルギア3と第2のベベルギア5を介して載置台7にマスターM固定し、マスターMに積合して取り付けたワークWも回転して、側面のバリを研削用回転工具10により研削加工されるもので、基本的には一対のカム板4A.4Bが一回転する間にワークWは数回転して研削加工が実施されるものである。 In other words, each pair of
そして、夫々の作用機構15の研削加工の実施に必要なもので、第1の回転軸2が一回転する間に夫々の一対のカム板4A.4Bも一回転して、段部4Ab.4Bbを摺動する制御用ローラー11の移動により制御レバー12が枢動することで、エアバルブ13を開又は閉させ夫々の作用機構15を作用させるものである。 Then, it is necessary for carrying out the grinding of each
本発明は、第1の回転軸と第2の回転軸とを第1のベベルギアと第2のベベルギアとで接続したことと、第2の回転軸にマスターとワークとを重ねて固定し、第1の回転軸2に複数のカム機構を設け、夫々のカム機構の一対のカム板の回動により加圧エアを送気して各種の作用機構を作用させるため、簡素な構造であり廉価に且つコンパクトに製作される倣い式研削加工装置を提供するものである。 In the present invention, the first rotating shaft and the second rotating shaft are connected by the first bevel gear and the second bevel gear, the master and the work are overlapped and fixed on the second rotating shaft, Since a plurality of cam mechanisms are provided on one
W ワーク
Wa ワーク保持具
M マスター
1 インバータ付メインモータ
2 第1の回転軸
3 第1のベベルギア
4 カム機構
4A カム板
4Aa 大径外周部
4Ab 段部
4Ac 小径外周部
4B カム板
4Ba 大径外周部
4Bb 段部
4Bc 小径外周部
5 第2のベベルギア
6 第2の回転軸
7 載置台
8 倣い接触部
9 研削装置本体
9a 前後方向レール部材
9b 前後方向レール受け部材
9c 上下方向レール部材
9d 上下方向レール受け部材
9e コイルスプリング
9f 前後可動用エアダンパー
9g 研削用モータ
9h 上下可動用エアダンパー
9i 上下可動用エアシリンダ
10 研削用回転工具
11 制御用ローラー
12 制御用レバー
13 エアバルブ
14 エアチューブ
15 作用機構W Work Wa Work
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