JP2016523722A

JP2016523722A - ギアの仕上げ処理のための装置および方法

Info

Publication number: JP2016523722A
Application number: JP2016516283A
Authority: JP
Inventors: ランディ，エンリコ
Original assignee: Samp SpA
Current assignee: Samp SpA
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2016-08-12
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: WO2014191923A2; EP3003626B8; JP6599314B2; KR102225170B1; EP3003626B1; US10537952B2; CN105431247A; US20160129510A1; ITBO20130263A1; EP3003626A2; WO2014191923A3; KR20160030885A

Abstract

仕上げツール（５、１０５、２０５）、特に、研削ホイールによりギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）を仕上げるための装置および方法であって、当該装置は、複数の被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）、各々が被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）の各々に載置される複数の被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）と、複数の搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）を有し、各被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）は、回転しかつギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）を支持し、各被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）は、各搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）から、ワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）へおよびその逆へ摺動し、制御ユニット（２３、１２３、２２３）がワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）の外部で各ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）の回転を仕上げツール（５、１０５、２０５）の回転と同期させ、その結果、ワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）に進入することにより、ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）は衝突することなく、仕上げツール（５、１０５）と噛み合う。

Description

本願発明は、ギアの仕上げ処理のための装置および方法に関する。

特に、本願発明は、寸法の小さい、例えば、８０〜１００ｍｍ以下のヘッド直径を有するギアを仕上げ処理するための装置および方法に関する。

典型的な仕上げ処理は、研削であり、とれは、垂直軸研削装置によってギアを研削することで知られている。研削時間は、１／１０秒のオーダーで相対的に短縮され、したがって、仕上げ処理装置のインターロック時間は生産時間およびコストに特に影響を及ぼす。

インターロック時間を短縮するために、独国特許第１９８５７５９２号には、ワークステーションおよび搬入搬出ステーションを有する上述したタイプの研削装置が開示されている。それは、２つの被処理体キャリアスピンドルが載置される回転供給テーブルを有する。該供給テーブルは、繰り返し、被処理体スピンドルを、搬入搬出ステーションからワークステーションへ順に移送する。それにより、被処理体キャリアスピンドル上にひとつのギアが載置されている間に、他の被処理体キャリアスピンドルが搬入搬出ステーションに配置されて、研削済みのギアを搬出し、未研削のギアを搬入する。

また、上述したタイプの研削装置において、ワークステーションの外側で、または、搬入搬出ステーションからワークステーションへ移送中に、未研削のギアを、研削ホイールと同期させて回転させることが周知である。したがって、ギアをワークステーションにインターロックするための時間は有意に短縮される。

上述した研削装置は、ひとつのギアと他のギアとの交換の際にはテーブルの体積の事情により、テーブルから研削ホイールを離さなければならないという欠点を有する。よって、このタイプのインターロック装置において、ギアを研削ホイールと同期させても、ワークステーションのインターロック時間は、研削時間全体に有意に影響を及ぼすことになる。

本願発明の目的は、ワークステーションのインターロック時間を短縮し、ひいては、製造時間を短縮することが可能なギアの仕上げ処理用の装置および方法を提供することである。

添付する特許請求の範囲に記載の装置および方法に従って、本願発明が与えられる。

発明は、図面を参照して説明されるが、図面は、限定するものではなく、例示にすぎない。

図１は、本願発明に従う第１の動作構成の、一部省略した仕上げ処理装置の平面略示図である。図２は、本願発明に従う第２の動作構成の、一部省略した仕上げ処理装置の平面略示図である。図３は、本願発明に従う第１の動作構成の、一部省略した第１変形例の仕上げ処理装置の平面略示図である。図４は、本願発明に従う第２の動作構成の、一部省略した第１変形例の仕上げ装置の平面略示図である。図５は、本願発明に従う第１の動作構成の、一部省略した第２変形例の仕上げ装置の平面略示図である。図６は、本願発明に従う第２の動作構成の、一部省略した第２変形例の仕上げ処理装置の平面略示図である。

図１および図２において、符号１は、仕上げ用装置の全体を示す。仕上げ用装置１は、水平面Ｐに置かれるように適用されたベース２を備え、ベース２は、ワークステーションＬ、搬入搬出ステーションＳ１および半周搬出ステーションＳ２を有する。装置１は、垂直軸タイプの装置である。

装置１は、軸線Ａ１の回りに回転するように載置された被処理体キャリアスピンドル３、被処理体キャリアスピンドル３を回転させるためのモータ４、および、仕上げツール５を備える。図示のように、仕上げツールは、研削ホイール５である。装置１は、研削作業を実行するように適応されている。図示しない実施形態において、仕上げツール５はホブである。

研削ホイール５は、被処理体キャリアスピンドル３の回りに取り付けられ、かつ、軸線Ａ１の回りに回転する際に、被処理体キャリアスピンドル３と一体となる。研削ホイール５は、ネジ研削ホイールであり、使用の際に、未研削ギアＩと噛み合うように適応される。研削ホイール５は、仕上げ処理されたギアＩの所定のプロファイルを得るのに適した、ギアＩを処理するための研削プロファイル８を有する。

さらに、装置１は、軸線Ａ１の回りに回転中に、被処理体キャリアスピンドル３の角度位置をすぐに検出するのに適した角度位置トランスデューサ６を備える（周知のタイプで略示されている）。例えば、角度位置トランスデューサ６はエンコーダである。

装置１は、起動装置７（周知のタイプで略示されている）を備え、その上に被処理体キャリアスピンドル３が載置されている。起動装置７は、研削およびドレッシング処理中に、研削ホイール５を起動しかつ配置するよう適用される。起動装置７は、以下で詳細に説明するように、ワークステーションＬからドレッシングステーションＲへ研削ホイール５を並行移動させる。

図示するように、装置１は、２つの被処理体キャリアスライド１０、１１、および、２つの線形ガイド手段１２、１３を有する。各ガイド手段１２、１３は、線形ガイド（周知のタイプで図示しない）およびモータ（周知のタイプで図示しない）を有し、それは線形ガイドに沿って対応する被処理体キャリアスライド１０、１１を並行移動するように適応されている。ガイド手段１２、１３は、互いに別々に起動されることができる。

被処理体キャリアスライド１０は、ガイド手段１２（周知のタイプで略示されている）上に、搬入搬出ステーションＳ１からワークステーションＬへまたはその逆へ摺動可能に載置されている。被処理体キャリアスライド１１は、ガイド手段１３上で、搬入搬出ステーションＳ２からワークステーションＬへまたはその逆へ摺動可能に載置されている。

装置１は、２つの被処理体キャリアスピンドル１４、１５を有する。その各々は、対応する被処理体キャリアスライド１０、１１にそれぞれインストールされる。特に、被処理体キャリアスピンドル１４は、垂直軸線Ｂ１の回りに回転するように、被処理体キャリアスライド１０上に載置される。同様に、被処理体キャリアスピンドル１５は、垂直軸線Ｂ２の回りに回転するように被処理体キャリアスライド１１上に載置されている。装置１は、２つの起動装置（周知のタイプで図示しない）を備える。各々は、被処理体キャリアスピンドル１４および被処理体キャリアスピンドル１５をそれぞれ回転させるように適応されている。例えば、被処理体キャリアスピンドル１４、１５を起動させるための装置は、電気サーボモータである。

付加的に、装置１は、研削中のギアＩを固定する必要がある場合には、２つの心押し台（周知のタイプで図示しない）を備える。各々は、それぞれの被処理体キャリアスピンドル１４、１５において、それぞれの被処理体キャリアスライド１０、１１上にインストールされる。

装置１は、回転センサ１６を有する。それは、軸線Ｂ１の回りに回転中に被処理体キャリアスピンドル１４の角度位置を決定するように適応される。装置１は、回転センサ１７を有する。それは、軸線Ｂ２の回りに回転中に、それぞれの被処理体キャリアスピンドル１５の角度位置を決定するように適応される。回転センサ１６、１７は、角度位置トランスデューサである。特に、回転センサ１６、１７は、エンコーダである。

装置１はさらに、被処理体キャリアスピンドル１４と関連するセンタリングセンサ１８を有する。装置１はさらに、被処理体キャリアスピンドル１５と関連するセンタリングセンサ１９を有する。

ギアＩ１、Ｉ２が被処理体キャリアスピンドル上に取り付けられかつロックされると、被処理体キャリアスピンドル１４、１５の回りでギアＩ１、Ｉ２の角度位置を決定するべく、センタリングセンサ１８、１９がギアＩ１、Ｉ２の側面を検出するように適応される。

図１および２に示すように、各センタリングセンサ１８、１９は、それぞれの被処理体キャリアスライド１０、１１上に載置される。言い換えれば、センタリングセンサ１８、１９は、被処理体キャリアスライド１０、１１上に載置されており、搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２から被処理体ステーションＬへおよびその逆へ、それと一緒に移動可能である。

変形例（図示しない）に従い、センタリングセンサ１８、１９は、搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２に固定されてインストールされる。

装置１は、角度位置トランスデューサ６、起動装置７、各ガイド手段１２、１３、回転センサ１６、１７、および、センタリングセンサ１８、１９と周知の方法で接続された制御ユニット２３を有し、それが略示されている。

制御ユニット２３は、各ギアＩ１、Ｉ２を、ワークステーションの外部で、または、搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２のストローク中に、研削ホイール５と同期させるように適応されている。その結果、ワークステーションＬへ進入することにより、ギアＩ１、Ｉ２は、衝突することなく自動的に研削ホイール５と噛み合う。言い換えれば、制御ユニット２３は、そのストローク中に互いに噛み合うように、各ギアＩ１、Ｉ２を仕上げツール５と同期させるように適応されている。

装置１はさらに、被処理体キャリアスライド１０上に載置されたアーム２７を有する研削ホイール５用のプロファイリング装置２６を有する。アーム２７は、第１端において、載置面Ｐに対して垂直の軸線Ｃ１の回りに、載置位置（図１に示す）から作業位置（図２に示す）へまたはその逆に、枢動可能に載置されている。

また、プロファイリング装置２６は、軸線Ｃ１と交差する軸線Ｃ２の回りに回転するように載置されているプロファイリングスピンドル２８と、プロファイリングスピンドル２８上に取り付けられたプロファイリングロール２９を有する。最後に、プロファイリング装置２６は、アーム２７を起動するための手段を有する（周知のタイプで図示しない）。

図２に示すように、アーム２７が作業位置にあるとき、プロファイリングロール２９は、研削ホイール５と接触してドレッシングステーションＲに配置される。プロファイリングロール２９は、さらなる処理サイクル用に研削ホイール５を再度使用するべく研削プロファイル８を研磨するように適応されている。

装置１は、さらに、ロボットアーム３２（周知のタイプで略示されている）を有する。それは、搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２においてギアＩを搬入搬出するように適応されている。ロボットアーム３２は、外部プラットフォームから装置１へまたはその逆でギアＩを交換するように適応されている。

ガイド手段１２は、被処理体キャリアスライド１０を並行移動するように適応されており、その結果、被処理体キャリアスピンドル１４の軸線Ｂ１は、線形経路Ｔ１に沿って摺動する。同様に、ガイド手段１３は、被処理体キャリアスライド１１を並行移動させるように適応されており、その結果、被処理体キャリアスピンドル１５の軸線Ｂ２は、線形経路Ｔ２に沿って摺動する。

図１および２に示すように、経路Ｔ１、Ｔ２は被処理体ステーションＬにおいて交差する。

変形例（図示せず）に従い、仕上げ装置は、３つ以上の搬入搬出ステーションを有する。その例で、被処理体キャリアスライドの経路が互いに交差する。例えば、搬入搬出ステーションは、ワークステーションの回りに星状に配置される。

図３および４は、図１および２に示した装置１の変形例１０１を示す。共通のコンポーネントに対しては、図３および４において１００のオーダーの同じ数値で示す。

装置１０１は、共通ガイド１２０を有する、その上で、被処理体キャリアスライド１１０のガイド手段１１２および被処理体キャリアスライド１１１のガイド手段１１３の両方が摺動可能に載置されている。ガイド１２０は平行であり、スピンドル１０２の軸線Ａ１に対して平行な経路Ｔ３に沿って伸長する。

搬入搬出ステーションは、ガイド１２０の端部において装置１０１内に配置されている。

図４は、ドレッシングステーションＲにおいて研削ホイール１０５と噛み合う、プロファイリングロール１２９を示す。

図３および４に示すように、各センタリングセンサ１１８、１１９は、それぞれの搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２において固定してインストールされる。図示しない変形例において、各センタリングセンサは、それぞれの被処理体キャリアスライド上に載置され、それと一緒に、搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２からワークステーションＬへまたはその逆に移動可能である。

図５および６は、図１および２に示した装置１の変形例２０１を示す。共通のコンポーネントは、図５および６において、２００のオーダーで同じ数値で示す。装置２０１は、被処理体キャリアスライド２１０、２１１を、２つの経路Ｔ４、Ｔ５にそれぞれ沿って並行移動するように適応された２つのガイド手段２１２、２１３を有する。それらは、直線かつ平行である。各ガイド手段２１２、２１３は、線形ガイド（周知のタイプで図示しない）およびモータ（周知のタイプで図示しない）を有する。それは、ガイドに沿って対応する被処理体キャリアスライド２１０、２１１を並行移動させるように適応されている。また、装置２０１は、２つのワークステーションＬ１、Ｌ２、および、仕上げツール２０５、特に、研削ホイールを有する。起動装置２０７は、ワークステーションＬ１とＬ２との間で選択的に仕上げツール２０５を並行移動させるように適応されている。起動装置２０７は、位置センサ２２１を有する。それは、制御ユニット２２３（周知のタイプおよび略示した）と接続され、かつ、装置２０１の一つ以上の軸線に沿って仕上げ処置ツール２０５の位置を検出するように適応されている。特に、位置センサ２２１は、軸線Ａ１に沿って仕上げツール２０５の位置を検出するように適応されている。センサ２０６、２１６、２１７、２１８、２１９に接続するのに加え（装置１の制御ユニット２３に関して上述したのと類似して）、制御ユニット２２３は、位置センサ２２１にも接続されている。

図示しない変形例に従い、装置２０１は、より多くのワークステーションを有するより多くの被処理体キャリアスライドを備える。それらの間で、仕上げツール２０５が並行移動可能である。

以下では、図１および２に示した装置１の仕上げ処理が説明される。使用中、仕上げ処理が起動されるとき、各被処理体キャリアスライド１０、１１は、それぞれの搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２に配置される。

研削ホイール５は、長手方向軸線Ａ１の回りで回転する。

ギアＩ１が取り付けられ、被処理体キャリアスピンドル１４上に固定される。センタリングセンサ１８が、被処理体キャリアスピンドル１４に対するギアＩ１の角度位置を検出する。特に、ギアＩ１は、被処理体キャリアスピンドル１４に、ロボットアーム３２によって取り付けられる。

その後、被処理体キャリアスピンドル１４は、分配ストロークを実行し、搬入搬出ステーションＳ１から被処理体ステーションＬへ、ガイド手段１２によって並行移動される。分配ストローク中、ギアＩ１は、被処理体キャリアスピンドル１４によって回転される。

分配ストリーク中に、制御ユニット２３は、角度位置トランスデューサ６、起動装置７、ガイド手段１２、回転センサ１６、および、センタリングセンサ１８と交換したデータに基づいて、研削ホイール５およびギアＩ１の回転を調節する。特に、制御ユニット２３は、研削ホイール５の回転を、ギアＩ１の回転と同期させ、その結果、ギアが被処理ステーションＬに進入するとすぐに、衝突することなく、研削ホイール５と噛み合う。言い換えれば、制御ユニット２３は、そのストローク中にそれらが互いに噛み合うよう、ギアＩ１および研削ツール５を同期させる。

したがって、ギアＩ１は、研削ホイール５によって研削される（周知の方法で図示しない）。

研削ギアＩ１の作業が終了すると、被処理体キャリアスライド１０は、戻りストロークを実行し、ガイド手段１２によって、ワークステーションＬから搬入搬出ステーションＳ１へ並行移動される。言い換えれば、ギアＩ１は、仕上げツール５から外される。

分配ストロークおよび／または研削ステップおよび／またはギアＩ１の戻りストロークの間に、ギアＩ２が取り付けられ、被処理体キャリアスピンドル１５上に固定される。特に、ギアＩ２は、被処理体キャリアスピンドル１５上にロボットアーム３２によって取り付けられる。

センタリングセンサ１９は、被処理体キャリアスピンドル１５上のギアＩ２の角度位置を検出する。その後、被処理体キャリアススライド１５が分配ストロークを実行し、搬入搬出ステーションＳ２からワークステーションＬへガイド手段１３によって並行移動される。

上述したアーキテクチャーにより、被処理体キャリアスライド１０、１１の移動は、同時に実行可能となる。特に、スライド１０がワークステーションＬから搬入搬出ステーションＳ１へ進むと同時に、スライド１１は搬入搬出ステーションＳ２からワークステーションＬへ進む。

この並行移動中に、ギアＩ２は被処理体キャリアスピンドル１５によって回転される。制御ユニット２３は、研削ホイール５およびギアＩ２の回転を、角度位置トランスデューサ６、起動装置７、ガイド手段１３、回転センサ１７およびセンタリングセンサ１９と交換されるデータに基づいて調節する。特に、制御ユニット２３は、研削ホイール５の回転をギアＩ２の回転と同期させる。その結果、ギアＩ２がワークステーションＬに進入するとすぐに、それは衝突することなく研削ホイールと噛み合う。言い換えれば、制御ユニット２３は、ストローク中に互いに噛み合うように、仕上げツール５およびギアＩ２を同期させるべく適応されている。

研削ホイール５は、ギアＩ１がギアＩ２と交換されるときワークステーションＬに残る。言い換えれば、研削ホイール５は、未研削のギアＩの交換中にワークステーションＬに残る。

好適には、ギアＩ１が研削の終了時に研削ホイール５から離されるとすぐに、ギアＩ２がワークステーションＬ内に導入される。その後、ギアＩ２は研削ホイール５によって研削される。

ギアＩ２の研削の作業が終了すると、被処理体キャリアスライド１５は、戻りストロークを実行し、ワークステーションＬから搬入搬出ステーションＳ２へ並行移動される。言い換えれば、ギアＩ２は仕上げツール５から外される。

上述したステップが繰り返し実行される。したがって、分配ストロークおよび／または研削ステップおよび／またはギアＩ２の戻りストロークの間、他のギア（図示せず）が被処理体キャリアスピンドル１４に取り付けられる。そして、ギアＩ１に対して上述したすべてのステップ（説明の便宜上図示せず）が再び実行される。研削ホイール５の研削プロファイルが、ギアＩの正常な研削を保証するまで、原則として、上述したステップが繰り返される。

研削ホイール５が、ギアの適正な処理にもはや適していない研削プロファイル８を有するとき、被処理体キャリアスライド１０は、研削ホイール５がドレッシングステーションＲ内に配置された状態で、起動装置７によってワークステーションＬに配置される。プロファイリング装置２６のアーム２７は、作業位置に配置される。その結果、プロファイリングロール２９は、研削ホイール５の研削プロファイル８と接触する。プロファイリング動作が実行され（周知のタイプで図示せず）、研削ホイール５の研削プロファイル８を更新し、研削ホイール５によるさらなるギアＩの処理が許可される。

プロファイリング動作が終了すると、研削ホイール５は、ワークステーションＬに戻され、上述した研削ステップが再開される。

図３および４に記載の装置１０１は、上述したと同じ研削ステップを実行するので、ここでの説明は省略する。装置１０１のプロファイリング装置１２６が、被処理体キャリアスライド１１０上に載置されてもよいが、研削ホイール５のプロファイリング動作は、ワークステーションＬで被処理体キャリアスライド１１１に代わって被処理体キャリアスライド１１０を配置する点を除いて、上述したものに関して実質的に変更されない。

上述したように、分配および戻りストローク中に、ギアＩは線形経路を並行移動する。研削ホイール５、１０５は、ギアＩを交換するステップの間、ワークステーションＬに配置されたままである。したがって、ギアＩをひとつのものから別のものに交換する間に、研削ホイール５、１０５を移動させる必要がないため、インターロック時間は、有意に短縮される。

原則として、図５および６に示す装置２０１は、経路Ｔ４、Ｔ５が平行であり、複数のワークステーションＬ１、Ｌ２を有し、仕上げツール２０５がひとつのワークステーションＬ１（Ｌ２）から別のワークステーションＬ２（Ｌ１）へ並行移動される点を除いて、上述したものと同じ研削ステップを実行する。特に、搬入搬出ステーションＳ１（Ｓ２）からワークステーションＬ１（Ｌ２）への被処理体キャリアスライド２１０（２１１）の分配ストロークの前および／または最中に、制御ユニット２２３は仕上げツール２０５の回転および並行移動を、ギアＩ１（Ｉ２）の回転および並行移動と同期させ、その結果、ワークステーションＬ１（Ｌ２）への進入により、ギアＩ１（Ｉ２）は、衝突することなく仕上げツール２０５と噛み合う。言い換えれば、制御ユニット２２３は、仕上げツール２０５の並行移動および回転を、ギアＩ１（Ｉ２）の並行移動および回転と同期させ、その結果、ワークステーションＬ１（Ｌ２）でのストローク中にそれらは互いに噛み合う。ギアＩ１（Ｉ２）および仕上げツール２０５を同期させるために、制御ユニットはデータを検出する。当該データは、仕上げツール２０５の角度位置を決定する角度位置トランスデューサ２０６のデータ、装置２０１の一つ以上の軸線に関する仕上げツール２０５の位置を決定する、起動装置２０７の位置センサ２２１のデータ、被処理体キャリアスピンドル２１４、２１５にインストールされた各回転センサ２１６、２１７のデータ、それぞれの被処理体キャリアスピンドル２１４、２１５上の所定の角度位置に使用中に固定される各ギアＩ１、Ｉ２の側面、および、各被処理体キャリアスピンドル２１４、２１５上に取り付けられる各ギアＩ１、Ｉ２の側面を検出するように適応され、各被処理体キャリアスライド２１０、２１１とそれぞれ関連するセンタリングセンサ２１８、２１９のデータを含む。

図５は、ワークステーションＬ１において仕上げツール２０５と噛み合うギアＩ１を示す。図６は、ワークステーションＬ２において仕上げツール２０５と噛み合うギアＩ２を示す。

装置２０１での補間、仕上げツール２０５の移動の補間、および、被処理体キャリアスライド２１０、２１１の移動の補間は、実質的に装置１の構造と同様である。言い換えれば、装置１および２０１は同等の動作を有する。

２つの被処理体キャリアスライド１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１を別々に起動することにより、他の被処理体キャリアスピンドル１５、１１５、２１５が分配および／または戻りストロークを実行する間に、搬入搬出ステーションＳ１内で停止したひとつの被処理体キャリアスピンドル１２、１１４、２１４で作業することが可能である。このことは、すべてのスピンドルに対して、ひとつの被処理体キャリアテーブルのみが存在し、その結果、同時に起動される、従来のタイプの仕上げ装置では不可能である。

したがって、搬入搬出ステーションから処理ステーションへのギアの供給のための時間が有意に短縮可能である。

また、複数の搬入搬出ステーションＳ１、Ｓ２の存在により、ギアの搬入搬出動作が、マスクされた時間内で実行可能となる。したがって、インターロック時間が有意に短縮可能である。

最後に、搬入搬出ステーションからワークステーションＬ、Ｌ１、Ｌ２への移送中の各ギアＩと研削ホイール５、１０５、２０５との間の同期により、ギアＩおよび研削ホイール５、１０５、２０５は、ワークステーションＬ、Ｌ１、Ｌ２において衝突することなく自動的に噛み合うことができる。言い換えれば、各ギアＩと研削ホイールとの間の同期により、研削ホイール５、１０５、２０５は、ワークステーションＬ、Ｌ１、Ｌ２において各ギアと、ストローク中に噛み合うことが可能になる。それにより、周知技術の仕上げ装置において、ワークステーションＬでの、研削ホイール５、１０５、２０５とギアＩとの間のかみ合いを調節するために必要な時間を省略できる。

したがって、上記開示から、上述したタイプのギアを仕上げるための装置および方法により、インターロック時間が有意に短縮され、その結果、製造コストが減少させることができる。

独国特許第１９８５７５９２号公報

Claims

仕上げ用、特に、ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）の研削用の装置であって、仕上げツール（５、１０５、２０５）を備え、前記仕上げツールは、特に、研削ホイールであり、当該研削ホイールは、仕上げるべきギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）と使用中に噛み合うように適応され、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）は、長手軸線（Ａ１）の回りに回転するように載置されており、
前記装置は、複数の被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）、各々が前記被処理体キャリアスライド上に載置された複数の被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）、および、複数の搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）を備え、
各前記被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）は、前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）を支持するように適応されて、かつ、各軸線（Ｂ１、Ｂ２）の回りに回転するように載置されており、
各前記被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）は、各前記搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）からワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）へおよびその逆へ各々の線形ガイド手段（１２、１３、１２０、２１２、２１３）上で摺動するように載置されており、
前記装置（１、１０１、２０１）は、制御ユニット（２３、１２３、２２３）を備え、前記制御ユニットは、前記ワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）の外側で、各前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）の回転を、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）の回転と同期させるように適応されており、その結果、前記ワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）へ進入することにより、前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）が衝突することなく前記仕上げツール（５、１０５）と噛み合う、ことを特徴とする装置。
前記被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）は、各前記ガイド手段（１２、１３、１２０、２１２、２１３）によって互いに別々に起動される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記制御ユニット（２３、１２３、２２３）は、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）の角度位置を決定するための角度位置トランスデューサ（６、１０６、２０６）と、
各々が前記被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）の各々にインストールされた複数の回転センサ（１６、１７、１１６、１１７、２１６、２１７）と、
各々が前記被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）の各々と関連づけられ、各前記被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）上に取り付けられた各前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）の側面を検出するように適応された、複数のセンタリングセンサ（１８、１９、１１８、１１９、２１８、２１９）とを有し、
各前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）は、使用中、前記被処理体キャリアスピンドル（１４、１５、１１４、１１５、２１４、２１５）上で所定の角度位置に固定される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
各前記センタリングセンサ（１１８、１１９）は、各前記搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）に固定してインストールされる、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
各前記センタリングセンサ（１８、１９、２１８、２１９）は、各前記被処理体キャリアスライド（１０、１１）上に載置され、かつ、それとともに移動可能である、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
前記被処理体キャリアスライド（１０、１１）は、前記ワークステーション（Ｌ）において互いに交差する経路（Ｔ１、Ｔ２）に沿って摺動する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
前記被処理体キャリアスライド（１１０、１１１）は、共通経路（Ｔ３）に沿って摺動し、前記搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）は、前記共通経路（Ｔ３）の終端に配置されている、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
前記被処理体キャリアスライド（２１０、２１１）は、互いに平行な経路（Ｔ４、Ｔ５）に沿って摺動し、前記仕上げツール（２０５）は、２つ以上の前記ワークステーション（Ｌ１、Ｌ２）の間で移動可能である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
前記制御ユニット（２０５）は、前記装置（２０１）の一つ以上の軸線に沿って、前記仕上げツール（２０５）の位置を検出するように適応された位置センサ（２２１）を有する、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
プロファイリングロール（２９、１２９、２２９）を有する、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）用のプロファイリング装置（２６、１２６、２２６）を備え、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）の前記プロファイリング装置（２６、１２６、２２６）は、前記被処理体キャリアスライド（[１０，１１]、[１１０、１１１]、[２１０，２１１]）のひとつにインストールされている、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
各前記搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）において、前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）を搬入／搬出するように適応されたロボットアーム（３２、２３２）を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
装置（１、１０１、２０１）内で、仕上げ、特に、ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）を研削するための方法あって、前記装置は、複数の被処理体キャリアスライド（１０、１１、１１０、１１１、２１０、２１１）、および、長手軸線（Ａ１）の回りに回転する仕上げツール（５、１０５、２０５）を備え、
前記装置（１、１０１、２０１）は、一つ以上のワークステーション（Ｌ、Ｌ１、Ｌ２）および、複数の搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）を有し、当該方法は、
第１の被処理体キャリアスピンドル（[１４，１１４、２１４]、[１５，１１５、２１５]）上に第１ギア（Ｉ１、Ｉ２）を取り付ける段階であって、前記第１ギアは、前記第１の搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）において、第１の被処理体キャリアスライド（[１０、１１０、２１０]、[１１、１１１、２１１]）上で回転するように載置される、段階と、
分配ストロークを実行し、かつ、前記分配ストローク中に前記第１被処理体キャリアスピンドル（[１４，１１４、２１４]、[１５，１１５、２１５]）の回転を実行するべく、前記第１の搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）から、前記ワークステーション（Ｌ、[Ｌ１、Ｌ２]）へ前記第１の被処理体キャリアスライド（[１０，１１０，２１０]、[１１，１１１，２１１]）を並行移動させる段階と、
前記分配ストローク中に、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）の回転、前記第１被処理体キャリアスピンドル（[１４，１１４、２１４]、[１５，１１５、２１５]）の回転、および、前記第１被処理体キャリアスライド（[１０，１１０，２１０]、[１１，１１１，２１１]）の並行移動を互いに同期させる段階であって、その結果、前記被処理体ステーション（Ｌ、[Ｌ１、Ｌ２]）に進入することにより、前記第１ギア（Ｉ１、Ｉ２）が衝突することなく前記仕上げツール（５、１０５、２０５）と噛み合う、ところの段階と、
前記仕上げツール（５、１０５、２０５）、特に、研削ホイールによって、前記ワークステーション（Ｌ、[Ｌ１、Ｌ２]）で前記第１ギア（Ｉ１、Ｉ２）を仕上げる段階と、
前記仕上げツール（５、１０５、２０５）から前記第１ギア（Ｉ１、Ｉ２）を外す段階と、
前記第１ギア（Ｉ１、Ｉ２）を取り付け、および／または、並行移動および／または仕上げ、および／または、外す段階の間に、第２ギア（Ｉ２、Ｉ１）および第２被処理体キャリアキャリアスピンドル（[１５，１１５、２１５]、[１４，１１４、２１４]）を取り付け、および／または、並行移動、および／または、同期させる段階であって、前記第１ギアは、第２被処理体キャリアスライド（[１１，１１１，２１１]、[１０，１１０，２１０]）上で回転するように載置されており、前記ワークステーション（Ｌ、[Ｌ２、Ｌ１]）へ進入することにより、前記第２ギア（Ｉ２、Ｉ１）が衝突することなく、前記仕上げツール（５、１０５、２０５）と噛み合う、ところの段階と、
その後、前記第１ギア（Ｉ１、Ｉ２）が前記仕上げツール（５、１０５、２０５）から外される段階と、
を備える方法。
前記装置（２０１）は、複数のワークステーション（Ｌ１、Ｌ２）を有し、前記仕上げツール（２０５）は各前記ワークステーション（Ｌ１、Ｌ２）に選択的に配置されるべく移動可能であり、当該方法は、
位置センサ（２２１）によって、前記仕上げツール（２０５）の位置を検出する段階と、
各前記被処理体キャリアスライド（２１０、２１１）の分配ストロークの前および／または最中に、前記仕上げツール（２０５）が選択されたワークステーション（Ｌ１、Ｌ２）に関して異なる位置にある場合に、前記選択された前記ワークステーション（Ｌ１、Ｌ２）の方向へ前記仕上げツール（２０５）を並行移動させる段階と、
を備え、
前記同期させる段階は、前記仕上げツール（２０５）の回転、前記被処理体キャリアスピンドル（２１４、２１５）の回転、前記被処理体キャリアスライド（２１０、２１１）の並行移動、および、前記仕上げツール（２０５）の並行移動の同期をもたらし、その結果、前記ワークステーション（Ｌ１、Ｌ２）へ進入することにより、前記ギア（Ｉ１、Ｉ２）および前記仕上げツール（２０５）が衝突することなく選択的に噛み合う、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記ギア（Ｉ、Ｉ１、Ｉ２）は、ロボットアーム（３２、２３２）によって、各前記搬入搬出ステーション（Ｓ１、Ｓ２）に供給および／または搬出される、ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。