JP2017100229A - ワーク搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワークの変更に応じた搬送部材の段替えを不要若しくは少なくすることができるワーク搬送装置を提供する。【解決手段】搬送始端位置P1から搬送終端位置P2へワークWを搬送するワーク搬送装置10であって、ワーク搬送方向Xの後方側からワークWに係合する第1係合部31を有する第1搬送部材21と、ワーク搬送方向Xの前方側からワークWに係合する第2係合部32を有する第2搬送部材22と、第1搬送部材21及び第2搬送部材22を移動させることによって、搬送始端位置P1から搬送終端位置P2を通り過ぎた位置までワークWを搬送した後、ワーク搬送方向Xとは反対方向X’にワークWを戻して当該ワークWを搬送終端位置P2に位置付ける第1駆動機構24とを備え、第2係合部32は、第1係合部31に対してワーク搬送方向X及びその反対方向X’に遠近移動可能でありかつ第1係合部31に接近する方向へ付勢されていることを特徴とする。【選択図】 図1

Description

本発明は、転がり軸受の転動体等のワークを搬送するために用いられるワーク搬送装置に関する。
転がり軸受に用いられる転動体は、内輪及び外輪の軌道面上を転送するため、外周面に研削による仕上げ加工が行われる。例えば、特許文献1には、円すいころ軸受に用いられる円すいころの外周面を研削するインフィードセンタレスタイプの研削装置が開示されている。この研削装置は、支持部材によって支持された円すいころの外周面に調整車を接触させ、この調整車を回転駆動することによって支持部材上で円筒ころを回転させ、回転している円筒ころに砥石を接触させることによって研削を行っている。
一般に、この種の研削装置は、ワークとしての円すいころを砥石による研削位置まで搬送する搬送装置を備えている。この搬送装置は、例えば、図7に示すように、所定のワーク供給位置P1からワーク研削位置P2までの間に敷設された搬送レール123と、搬送レール123上のワークWに係合する搬送部材121,122と、搬送部材121,122を移動させることによって、ワークWをワーク供給位置P1からワーク研削位置P2へ搬送する駆動機構124とを備えている。
搬送部材121,122は、ワーク搬送方向Xの後方側からワークWに係合する第1搬送部材121と、ワーク搬送方向Xの前方側からワークWに係合する第2搬送部材122とを備えている。ワークWは、第1及び第2搬送部材121,122がワーク搬送方向Xに移動することにより第1搬送部材121によって押され、ワーク供給位置P1からワーク研削位置P2まで搬送される。
ワーク研削位置P2には、ワークWを下から支持する支持部材126と、ワークWの一方側の端面(円すいころの大端面)に当接し、所定の基準位置Aにワークを位置付ける基準部材127とを備えている。基準部材127は、搬送レール123の終端部における幅内に上下昇降可能に設けられ、ワークが支持部材126に搬送される間は下方に退避し、ワークWが支持部材126に搬送されると上昇する。そして、上昇した基準部材127にワークWを接触させることによってワークWが基準位置Aに位置付けられる。
基準部材127にワークWを接触させるには、図8に示す動作が行われる。まず、ワークWがワーク供給位置P1からワーク研削位置P2に向けて搬送されるとき、ワークWは基準位置Aを僅かに通り越した位置Bに位置付けられる(図8(a)参照)。そして、基準部材127が上昇した後(図8(b)参照)、搬送部材121,122を微小な移動量で矢印X’方向に戻すことによって第2搬送部材122でワークWを搬送し、ワークWを基準部材127に接触させる(図8(c)参照)。その後、搬送部材121,122を上昇させてワークWから退避させ(図8(d)参照)、基準位置Aに位置付けられたワークWに研削加工が行われる。
特開2015−77662号公報
従来の搬送装置は、第1搬送部材121と第2搬送部材122との間隔が、研削対象となるワークWの長さに応じて設定される。そのため、長さが異なるワークWを研削する場合には、第1搬送部材121と第2搬送部材122の間隔を変更する(段替えする)必要がある。
また、従来は駆動機構124としてエアシリンダが用いられており、このエアシリンダは、微小なストロークで搬送部材121,122を移動させることに不向きである。したがって、基準位置Aを僅かに通り越したワークWを基準部材127に当接させるために、エアシリンダによって搬送部材121,122を微小量だけ戻すことは困難となる。そのため、従来は、搬送部材121,122を戻す動作をエアシリンダとは異なる別の機構で行っており、これがワーク搬送装置の複雑化の原因となっている。
また、ワークWを基準部材127に当接させた後、搬送部材121,122を上昇させると、ワークWに接触する第2搬送部材122によってワークWが持ち上げられ、ワークWの姿勢が崩れる可能性もある。
本発明は、上記の実情に鑑み、ワークの変更に応じた搬送部材の段替えの必要性を低くすることができるワーク搬送装置を提供することを主な目的とする。
本発明は、所定の搬送始端位置から所定の搬送終端位置へワークを搬送するワーク搬送装置であって、前記搬送始端位置から前記搬送終端位置へ向かうワーク搬送方向の後方側から前記ワークに係合する第1係合部を有する第1搬送部材と、前記ワーク搬送方向の前方側から前記ワークに係合する第2係合部を有する第2搬送部材と、前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材を移動させることによって、前記搬送始端位置から前記搬送終端位置を通り過ぎた位置まで前記ワークを搬送した後、前記ワーク搬送方向とは反対方向に前記ワークを戻して当該ワークを前記搬送終端位置に位置付ける第1駆動機構と、を備え、前記第2係合部は、前記第1係合部に対して前記ワーク搬送方向及びその反対方向に遠近移動可能でありかつ前記第1係合部に接近する方向へ付勢されていることを特徴とする。
上記構成のワーク搬送装置は、ワーク搬送方向の後方側から第1搬送部材の第1係合部をワークに係合させて搬送始端位置から搬送終端位置へ向けてワークを搬送することができ、搬送終端位置を通り過ぎた後に、ワーク搬送方向の前方側から第2搬送部材の第2係合部をワークに係合させてワークを搬送終端位置に戻すことができる。
ワーク搬送方向の長さが異なる複数種類のワークを扱う場合、第1係合部と第2係合部との間隔が一定であると、搬送終端位置を通り過ぎた位置からワークを戻す動作を行う直前の、ワークと第2係合部との間隔(例えば、図8(c)の間隔S)がワークの長さに応じて変化する。そのため、ワークを搬送終端位置に位置付けるまでに必要な第2係合部の移動量も変化することになる。従来は、第2係合部の移動量を一定とするために、第1係合部と第2係合部との間隔をワークの長さに応じて段替えする必要があった。
本発明では、ワークの長さに関わらず第1係合部と第2係合部との間隔を一定にしたとしても、ワークを搬送終端位置に位置付けるまでに必要な第2係合部の移動量の変化を第1係合部に対する第2係合部の遠近移動によって吸収することができる。例えば、ワークと第2係合部との間隔が最も大きくなるワーク(すなわち、最も短いワーク)に合わせて第2係合部の移動量を設定しておけば、当該間隔が最も小さくなるワーク(すなわち、最も長いワーク)を搬送終端位置に戻す場合であっても、当該ワークが搬送終端位置に位置付けられた後は第2係合部が第1係合部から離れる方向へ移動することによって、第2係合部の余分な移動を吸収することができる。そのため、ワークの長さに応じて第1係合部と第2係合部の間隔を段替えする必要性を低くすることができる。
前記第2搬送部材は、前記ワーク搬送方向及びその反対方向に揺動可能に設けられていることが好ましい。
このような構成によって、第1係合部に対する第2係合部の遠近移動を第2搬送部材の揺動によって行うことができる。
ワーク搬送装置は、前記ワークを搬送するための作用位置と、前記ワークから前記ワーク搬送方向と直交する方向に退避する退避位置との間で前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材を移動させる第2駆動機構をさらに備え、前記第2係合部は、前記作用位置側から前記退避位置側へ向かって前記ワーク側へ傾斜する係合面を備えていることが好ましい。
このような構成によって、作用位置から退避位置への第2係合部の移動に伴って係合面をワークから離すことができ、第2係合部によってワークの姿勢を崩してしまうことを防止することができる。
前記第1駆動機構は、ボールネジ機構を含むことが好ましい。
このような構成によって、搬送終端位置を通り過ぎた位置から搬送終端位置へワークを戻す動作を行う場合に、その搬送量が微小であっても第1駆動機構を用いることができる。したがって、ワーク搬送方向へのワークの搬送だけでなく、これとは反対方向のワークの搬送をも第1駆動機構を用いて行うことができ、それぞれを異なる機構を用いて行う場合に比べてワーク搬送装置を簡素化することができる。
本発明によれば、ワークの変更に応じた搬送部材の段替えの必要性を少なくすることができる。
一実施形態に係るワーク搬送装置を示す側面説明図である。 加工装置を示す側面図及び正面図である。 ワーク搬送装置の搬送部材を拡大して示す側面図である。 ワーク搬送装置の搬送動作を示す説明図である。 ワークが最も短い場合と、ワークが最も長い場合とにおける第2搬送部材の動作を比較して示す説明図である。 ワークから第2係合部が離れる様子を示す説明図である。 従来のワーク搬送装置を示す側面説明図である。 従来のワーク搬送装置における搬送動作を示す説明図である。
以下、ワーク搬送装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、一実施形態に係るワーク搬送装置を示す側面説明図である。
本実施形態のワーク搬送装置10は、例えばワークWを加工する加工装置11(図3参照)にワークWを供給するために用いられる。具体的に、ワーク搬送装置10は、ワーク供給位置(搬送始端位置)P1からワーク加工位置(搬送終端位置)P2までワークWを搬送する。
本実施形態では、ワークWとして、円すいころ軸受に用いられる円すいころを例示している。また、加工装置11として、円すいころの外周面を研削する研削装置を例示している。したがって、以下の説明においては円すいころにワークと同一の符号Wを付し、研削装置に、加工装置と同一の符号11を付す場合がある。図1において、矢印Xは、ワーク供給位置P1からワーク加工位置P2へ向かうワーク搬送方向を示す。
ワーク搬送装置10は、搬送レール23と、搬送部材21,22と、第1駆動機構24と、第2駆動機構25と、支持部材26と、基準部材27とを備えている。
搬送レール23は、直線状に形成され、ワーク供給位置P1とワーク加工位置P2との間で水平に敷設されている。ワークWは、搬送レール23に載置された状態で水平に搬送される。本実施形態のワークWである円すいころは、円すい台形状に形成され、小端面Wa側をワーク加工位置P2側に向けた状態で外周面が搬送レール23上に載置される。したがって、円すいころWの軸心Cは、水平方向に対して若干傾斜した状態となる。
搬送部材21,22は、ワークWを挟んでワーク搬送方向Xの両側に配置された第1搬送部材21と第2搬送部材22とを有している。第1搬送部材21は、ワーク搬送方向Xの後方側からワークWに係合可能であり、第2搬送部材22は、ワーク搬送方向Xの前方側からワークWに係合可能である。第1搬送部材21及び第2搬送部材22は、上下方向に細長く形成され、その下端部に、ワークWに対して係合する係合部31,32を備えている。
図2は、搬送部材21,22を拡大して示す側面図である。
第1及び第2搬送部材21,22は、上端部が支持フレーム29に取り付けられている。具体的に、第1搬送部材21は、支持フレーム29に固定されている。これに対して、第2搬送部材22は、支持フレーム29に支軸30を介して連結されている。そして、第2搬送部材22は、支軸30を支点としてワーク搬送方向Xとその反対方向X’とに揺動可能に設けられている。この揺動によって、第2搬送部材22の係合部32(以下、「第2係合部」という)は、第1搬送部材21の係合部31(以下、「第1係合部」という)に対して遠近移動する。
第2搬送部材22は、第2係合部32を第1係合部31に接近させる方向へ付勢部材33により付勢されている。また、第2搬送部材22は、外部から負荷がかかっていない状態では上下方向に沿った起立姿勢で安定する。そして、第2係合部32が第1係合部31から離れる方向へ第2搬送部材22を揺動させたとき、第2搬送部材22には、第2係合部32を第1係合部31へ接近させる方向の力が作用する。なお、付勢部材33としては、コイルバネ、板バネ、又はゴム等を用いることができる。
第1係合部31は、ワークWの大端面Wb側に係合する第1係合面31aを有している。第2係合部32は、ワークWの小端面Wa側に係合する第2係合面32aを有している。第2係合面32aは、上方に向かうに従いワークW側へ傾斜する傾斜面に形成されている。
第1係合部31と第2係合部32とは所定の間隔L1をあけて対向している。所定の間隔L1は、ワークWの長さに応じて設定される。
本実施形態では、第1係合部31と第2係合部32との間隔L1は、研削装置11によって研削されるワークWのうち最も長いワークW1の長さL2よりも若干大きい寸法とされている。したがって、ワークWと第1及び第2係合部31,32との間(図2ではワークWと第2係合部32との間)には隙間Sが生じる。また、ワークWの長さが短いほど、隙間Sは大きくなる。そして、ワークWをワーク搬送方向Xに搬送するときは、第1係合部31がワークWに係合し、第2係合部32はワークWから離れるようになっている。逆に、ワーク搬送方向Xとは反対方向X’にワークWを搬送するときは、第2係合部32がワークWに係合し、第1係合部31はワークWから離れるようになっている。
図1に示すように、第2駆動機構25は、第1及び第2搬送部材21,22をワーク搬送方向Xに直交する方向に移動させるものである。本実施形態の第2駆動機構25は、第1及び第2搬送部材21,22を上下方向に移動させる。第2駆動機構25は、例えば支持フレーム29に連結され、支持フレーム29を上下方向に移動させる。第2駆動機構25によって支持フレーム29を上方に移動させると、支持フレーム29に支持された第1及び第2搬送部材21,22がワークWよりも上方に移動し、ワークWから退避する。したがって、第2駆動機構25は、ワークWを搬送するための作用位置と、ワークWから退避する退避位置との間で第1及び第2搬送部材21,22を移動させる。なお、第2駆動機構25は、エアシリンダ、電動シリンダ、電磁ソレノイド等により構成することができるが、これらに限定されるものではない。
第1駆動機構24は、第1及び第2搬送部材21,22をワーク搬送方向X及びその反対方向X’に移動させることによって、第1及び第2搬送部材21,22に係合したワークWを搬送するものである。第1駆動機構24は、例えば第2駆動機構25を構成するケーシングやフレーム等に連結され、第2駆動機構25をワーク搬送方向Xに沿って移動させる。第1駆動機構24は、例えばボールネジ24aとナット部材24bとを有するボールネジ機構を内蔵した電動シリンダにより構成することができる。電動シリンダは、ボールネジ24aを電動モータにより回転させることで、ボールネジ24aの長手方向に沿ってナット部材24bを移動させるものである。電動シリンダは、ボールネジ24aの回転によって微少量、例えば0.01mm〜0.1mm単位のストローク制御が可能である。
支持部材26は、ワーク加工位置P2においてワークWを下から支持するものである。支持部材26は板状に形成され、ワーク搬送方向Xに板面を沿わせた状態で設けられている。支持部材26の上面は、ワークWを載置する載置面26aとされている。図3に示すように、載置面26aは、後述する調整車41側に向かって下方に傾斜する傾斜面に形成されている。ワークとしての円すいころWは、軸心Cが水平となる姿勢で載置面26a上に載置される。
基準部材27は、支持部材26上のワークWに接触することによって、ワークWを所定の基準位置Aに位置付ける。この基準位置Aが実質的な搬送終端位置となる。基準部材27は、本体部27aと、この本体部27aに設けられた接触子27bとを備えている。接触子27bは、ワークとしての円すいころWにおける大端面Wbの中心に接触する。本実施形態では、接触子27bの先端の位置を基準位置Aとし、この基準位置Aに円すいころWの大端面Wbが位置付けられる。
本体部27aは、図示しないモータ等の駆動機構により上下方向に移動可能に構成されている。そして、本体部27aを上昇させたときに接触子27bをワークWに接触させることが可能となり、本体部27aを下降させたときに、基準部材27全体がワークWの搬送経路から退避する。したがって、図1に示すワーク供給位置P1からワーク加工位置P2へワークWを搬送するときに、基準部材27が邪魔にならないように退避させることができる。
図3は、研削装置11を示す側面図及び正面図である。
研削装置11は、調整車41と、砥石42とを有している。調整車41は、支持部材26に隣接して配置されている。調整車41は、円すい台形状に形成され、図示しないモータ等の駆動装置によってその軸心回りに回転駆動される。調整車41は、支持部材26の載置面26aに載置されたワークWの外周面に接触する。そして、調整車41を回転駆動することによって支持部材26上のワークWをその軸心C回りに回転させることができる。
砥石42は、短円柱形状に形成され、図示しないモータ等の駆動装置によって軸心回りに回転する。また、砥石42は、ワーク搬送方向Xに直交する水平方向に移動可能に設けられている。砥石42は、ワークWから水平方向に離れた位置で待機し、研削を行うときにワークWに接近することによって、調整車41によって回転しているワークWの外周面を研削する。
次に、ワークWをワーク供給位置P1からワーク加工位置P2に搬送する際の具体的な動作について詳細に説明する。
図1に示すように、ワーク供給位置P1に供給されたワークWは、第1搬送部材21と第2搬送部材22との間に配置され、第1駆動機構24の作動によってワーク供給位置P1からワーク加工位置P2における支持部材26上へ搬送される。
具体的には、図4(a)に示すように、ワークWは、支持部材26上において基準位置Aを通り越した位置Bまで搬送される。例えば、円すいころWの大端面Wbの位置Bが基準位置Aを1mm程度通り過ぎた位置までワークWが搬送される。
次に、図4(b)に示すように、基準部材27を上昇させることによって、接触子27bがワークWを接触させることができる位置に位置付けられる。
そして、図4(c)に示すように、ワークWは、第1駆動機構24の作動によってワーク搬送方向Xとは反対方向X’に戻され、大端面Wbが接触子27bに接触する。これによりワークWが基準位置Aに位置付けられる。
その後、図4(d)に示すように、第1及び第2搬送部材21,22を上昇させることによって、第1及び第2搬送部材21,22がワークWから退避する。これにより研削装置11によるワークWの研削が可能となる。
図4(a)及び図4(c)に示すように、ワークWを位置Bに搬送するときは、ワークWに第1搬送部材21の第1係合部31が係合するが、位置Bから基準位置AへワークWを戻すときは、ワークWに第2搬送部材22の第2係合部32が係合する。そして、ワークWが接触子27bに接触した後は、第2搬送部材22が付勢部材33に抗して矢印a方向に揺動する。
図2を参照して説明したように、第1及び第2搬送部材21,22における第1係合部31と第2係合部32との間隔L1は、ワークWの最大の長さL2に応じて一定の寸法に設定され、ワークWが短くなるほど、第2係合部32とワークWとの隙間Sは大きくなる。
図5には、ワークWが最も短い場合(図5(a)参照)と、ワークWが最も長い場合(図5(b)参照)とにおける第2搬送部材22の動作を比較して示している。ワークWが最も短い場合の、ワークWと第2係合部32との隙間S1は、ワークWが最も長い場合の、ワークWと第2係合部32の隙間S2よりも大きくなる。そのため、ワークWが最も短い場合は、ワークWを接触子27bに接触させるために必要な第2係合部32の移動量も隙間S1と隙間S2との差分だけ大きくなる。つまり、図5(a)の場合、少なくとも接触子27bからワークWまでの距離Saと、ワークWと第2係合部32との隙間S1とを足し合わせた量(Sa+S1)だけ第2係合部32を移動させる必要があるのに対して、図5(b)の場合、少なくとも接触子27bからワークWまでの距離Saと、ワークWと第2係合部32との隙間S2とを足し合わせた量(Sa+S2)だけ第2係合部32を移動させる必要があり、両者の差分は(S1−S2)となる。
本実施形態では、ワークWの長さに関わらず、ワークWを接触子27bに接触させるための第2係合部32の移動量は一定に設定されている。具体的に、当該移動量は最も短いワークWを接触子27bに接触させることができる量、すなわち(Sa+S1)以上に設定されている。最も短いワークWよりも長いワークWを搬送する場合は、必要以上に第2係合部32を移動させることになるが、余分な移動量は、第2搬送部材22が支軸30(図2参照)回りに揺動することによって吸収される。したがって、第1係合部31と第2係合部32との間隔L1を一定にしつつ第2係合部32の移動量をも一定に設定することができる。そのため、ワークWの変更に伴って第1係合部31と第2係合部32との間隔L1を変更する必要性が低くなり、第2係合部32の移動量の変更も不要とすることができる。
また、第2係合部32の係合面32aは、第2搬送部材22の揺動によってワークWの小端面Waに対して傾斜した状態で係合し、さらに、係合面32a自体が傾斜面に形成されているので、小端面Waに対する傾斜角度がより大きくなる。そのため、第2係合部32を上昇させてワークWから退避させたときに、第2係合部32によりワークWを持ち上げてワークWの姿勢を崩してしまうのを防止することができる。また、第2係合部32の係合面32a自体が傾斜面に形成されているので、図6に示すように、第2係合部32の上昇過程で第2搬送部材22が揺動していない状態(起立した状態)になったときは、第2係合部32を上昇させるだけで係合面32aをワークWから離すことができる。したがって、第2係合部32によりワークWを持ち上げて姿勢を崩してしまうことを、より確実に防止することができる。
本実施形態では、第1駆動機構24として微小量のストローク制御が可能なボールネジ機構を有する電動シリンダが用いられているため、図4に示す位置Bから基準位置AへワークWを戻す動作を第1駆動機構24を用いて行うことができる。そのため、ワーク供給位置P1からワーク加工位置P2(基準位置A)までのワークWの移動を全て第1駆動機構24を用いて行うことができ、複数の駆動機構を用いる場合に比べてワーク搬送装置10の構造の簡素化を図ることができる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、第1駆動機構は、微少量のストローク制御が可能なものであれば電動シリンダ(ボールネジ機構)に限らず、あらゆる機構を採用することができる。
ワークは、円すいころのような円すい台形状のものに限定されず、円筒形状や環状などの円すい台形状とは異なる形状のものであってもよい。また、加工装置は、研削装置以外の装置であってもよい。
ワーク搬送装置は、ワークの加工装置にワークを搬送するものに限定されず、あらゆる用途のためにワークを搬送するものとすることができる。
10:ワーク搬送装置、21:第1搬送部材、22:第2搬送部材、24:第1駆動機構、25:第2駆動機構、31:第1係合部、32:第2係合部、32a:係合面、33:付勢部材、A:基準位置、P1:ワーク供給位置(搬送始端位置)、P2:ワーク研削位置(搬送終端位置)、W:ワーク(円すいころ)、X:ワーク搬送方向、X’:ワーク搬送方向の反対方向

Claims (4)

  1. 所定の搬送始端位置から所定の搬送終端位置へワークを搬送するワーク搬送装置であって、
    前記搬送始端位置から前記搬送終端位置へ向かうワーク搬送方向の後方側から前記ワークに係合する第1係合部を有する第1搬送部材と、
    前記ワーク搬送方向の前方側から前記ワークに係合する第2係合部を有する第2搬送部材と、
    前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材を移動させることによって、前記搬送始端位置から前記搬送終端位置を通り過ぎた位置まで前記ワークを搬送した後、前記ワーク搬送方向とは反対方向に前記ワークを戻して当該ワークを前記搬送終端位置に位置付ける第1駆動機構と、を備え、
    前記第2係合部は、前記第1係合部に対して前記ワーク搬送方向及びその反対方向に遠近移動可能でありかつ前記第1係合部に接近する方向へ付勢されていることを特徴とする、ワーク搬送装置。
  2. 前記第2搬送部材が前記ワーク搬送方向及びその反対方向に揺動可能に設けられている、請求項1に記載のワーク搬送装置。
  3. 前記ワークを搬送するための作用位置と、前記ワークから前記ワーク搬送方向と直交する方向に退避する退避位置との間で前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材を移動させる第2駆動機構をさらに備え、
    前記第2係合部は、前記作用位置側から前記退避位置側へ向かって前記ワーク側へ傾斜する係合面を備えている、請求項1又は2に記載のワーク搬送装置。
  4. 前記第1駆動機構が、ボールネジ機構を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のワーク搬送装置。
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