JP2018187761A - 内部プロファイルを有する加工物の研削用の研削機 - Google Patents

Abstract

【課題】研削アームの変更を容易にすることにより、しかも、受容部に対して正確な同一位置を保証することが可能になる研削装置を提供する。【解決手段】１つの砥石車（２）により、加工物のプロファイルの研削用に支持する研削アーム（１）と、研削アーム（１）を保持するために研削機に配置される受容部（３）とを備える。研削アーム（１）が、もう一方から離れている少なくとも２つの型締めピン（４、５）を備え、受容部（３）が、型締めピン（４、５）の受容部用の２つの対応する溝（６、７）を備える。受容部（３）における鎖錠部材（８、９）は、型締めピン（４、５）より、溝（６、７）で固定し得るようにすることによって配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、内部プロファイルを有する加工物の研削用の研削機に関し、少なくとも１つの砥石車により、加工物のプロファイルの研削用に支持する研削アームと、研削アームを保持するために研削機に配置される受容部とを備える。

このような研削アームを有する研削機は、欧州特許第０４１６１５１（Ｂ１）号（特許文献１）により公知である。ここでは、管状のアームをその軸方向端部のうちの一方で駆動軸によって動かし、歯付ベルトが動作する周辺でピニオンを動かす。アームの軸方向端部の他方で、更にシャフトが、歯付ベルトが動作する周辺でピニオンも移動させるように配置される。そして、研削スピンドルがこのシャフトを介して動かされる。研削アームは、砥石車から離れたその末端部で研削機の受容部に取り付けられる。

それによって、機械加工させなければならない加工物に応じて、研削機に適切な研削アームを装着することが必要である。従って、実際の研削作業のために、備えられた研削アームを研削機に装着することが必要である。

それによって、経済的な理由により、機械の待ち時間を少なく保ち続けるために可能なかぎり短時間に研削アームの変更を実行することが必要である。他方では、研削機における研削アームの非常に正確な位置決め、ひいては、研削アーム用の受容部において、正確に加工物を機械加工することが可能であることは、有意な重要性を有する。

既知の解決策では、正確な研削停止バーが、その受容部で、研削機及び規定位置でのそれぞれの受容部に対して研削アームを配置することが可能であるように、研削アームに設けられる。そして、研削アームは、その受容部でネジ止めされる。引き続いて、最初に緩く適用された駆動ベルトが通され、必要な位置にもたらされる。次に、ベルトのほころびを検査するためのプラグと、適用できるならば、位置合わせセンサ又は測定センサが装着されるだけでなく、研削アームのベアリング用に冷却用潤滑剤供給部及び油霧潤滑部のそれぞれが連結される。研削アームの組み立てが完成した後、進行経路の移動が実行され、システムにより衝突の自由度に関して点検される。

不利益には、比較的長い組み立て時間及び対応するノウハウが、研削アームの変更を実施するがために必要とされる。

英国特許第５７５２７６（Ａ）号（特許文献２）には、分岐の端部区間によって研削機に取り付けられた研削アームが開示されている。研削アームが機械的に取り付けられた後、駆動ベルトは、研削アームの砥石車を動かし得るように配置され、張力がかけられる。独国特許出願公開第１０２０１４２２０１６１（Ａ１）号（特許文献３）には、特に翼部支持体の半径方向の内側溝を機械加工することができる加工装置が開示されている。それによると、研削スピンドルによって動かされる砥石車を、ベルト伝動を介して動かす。Ｓｔｉｅｆｅｌｍａｙｅｒ Ｓｐａｎｎｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧの「Ｓｐａｎｎｔｅｃｈｎｉｋ−Ｓｐａｎｎｅｎｄｅ Ｖｉｅｌｆａｌｔ，Ｓｔｉｅｆｅｌｍａｙｅｒ Ｓｐａｎｎｆｕｔｔｅｒ ｕｎｄ−ｄｏｒｎｅ」のリーフレット（非特許文献１）には、型締め心棒が開示されている。

欧州特許第０４１６１５１（Ｂ１）号 英国特許第５７５２７６（Ａ）号 独国特許出願公開第１０２０１４２２０１６１（Ａ１）号

Ｓｔｉｅｆｅｌｍａｙｅｒ Ｓｐａｎｎｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ「Ｓｐａｎｎｔｅｃｈｎｉｋ ― Ｓｐａｎｎｅｎｄｅ Ｖｉｅｌｆａｌｔ，Ｓｔｉｅｆｅｌｍａｙｅｒ Ｓｐａｎｎｆｕｔｔｅｒ ｕｎｄ−ｄｏｒｎｅ」、リーフレット

研削アームによる内部プロファイルの研削のために一般的な種類の研削機を更に開発することが本発明の目的であり、その結果、研削アームの変更を容易にすることにより、しかも、受容部に対して正確な同一位置を保証することが可能になる。そして、研削機における研削アームの配置に必要である設定時間を最適化しなければならない。更に、機械操作員に対する快適性を向上しなければならない。研削アームの組み立て時の潜在的な誤りの元を排除しなければならず、例えば、管若しくはケーブルの差し込み間違いによるもの、又は研削アームの特有データの入力間違いによるものである。

本発明によるこの目的の解決策では、研削アームは、もう一方から離れている少なくとも２つの型締めピンを備え、受容部は、型締めピンの受容部用に２つの対応する溝を備え、受容部における鎖錠部材は、型締めピンにより溝に固定し得るようにすることによって配置され、その結果、研削アームは、受容部に対して規定位置に着脱可能に取り付けられ、ここで研削アームは、砥石車を動かし得るようにすることによって駆動軸を備え、駆動軸は、連結機素とトルクに耐える連結がされ、受容部における駆動機素は、連結機素とトルクに耐える連結をもたらすことができるように配置されることを特徴とする。

それによって、連結機素が、外周周辺で複数の半径方向に隆起した突起部を備えた、プロファイル機素として設計され、駆動機素は、連結機素と相補的な形状を備えることが設けられていることが好ましい。簡単な方法で研削アーム及び受容部をまとめるために、連結機素は、研削アームの低部外形から突出する部分として設計され、受容部の駆動機素は、連結機素の差し込み口用の溝を備える。

好ましくは、駆動軸の回転運動が、ベルト又はチェーンを介してシャフトに伝達され、シャフトが砥石車とトルクに耐える連結がされている。

研削アーム及び受容部における着脱可能な連結部材を、圧力下の流体の伝達のために配置することができる。従って、特に、連結部材が、油、冷却潤滑剤、又は油霧の伝達用に設計されていると考えられる。

更に、研削アーム及び受容部における着脱可能な接触部材を、電気又は電気信号機の伝達用に配置することができる。このことにより、研削アームと、受容部間と、ひいては研削機との間の電気的接続を、例えば、システムの調査にとって不可欠な簡単な方法で確立することが可能である。

更に、研削アームの又は研削アーム内の記憶素子が、研削アームの固有データを保存し得るように配置される。この記憶素子は、ＲＦＩＤ応答機として設計されることが望ましい。

鋼鉄の基体を有するようなものと同様に被覆することが可能な砥石車を、研磨材でコーティングし、使用することが可能である。

提案した解決策によって、硬く精密な内部ギアリング及び内部プロファイル加工用研削アームの精密な繰り返し及び短時間の変更が、それぞれ可能となる。それによって、研削アームの変更時間は、３０秒未満とすることができる。

そして、設定時間の最適化が、研削アームを有する研削機の設定で可能であり、研削アームに対して、その受容部で５μｍ未満の位置繰り返し精度を可能とする。

提案した発想に必要とされる必要な型締めピン及び鎖錠部材は、このように知られており、零点型締め方式とも呼ばれている。このような部材によって、研削アームの受容部での繰り返し位置精度が確定される。

媒体の伝達は、機素を連結している前述の流体によって可能である。必要である又は所望のセンサ技術は、前述の電気連結部によって電気的に連結される。砥石車の回転駆動は、前述の装着型の連結部材によって実現される。

更に、ＲＦＩＤ応答機は、記憶し、研削アームの固有データを呼び出し、そして、研削アームの装着プロセスを容易にするように設けられることができる。当然ながら、代替的記憶部材もまた、例えばＱＲコード（商標登録）のように研削アームの固有データのために設けることができる。

簡単な方法でかつ非常に短時間に正確な位置で研削機の研削アームを装着することが、上記に例示された発想により可能となり、従って、特に、特定のノウハウは必要ではない。

前述したように、研削アームは、研削機と連結されている受容部が、鎖錠部材を有する溝を備えると共に、少なくとも２つの型締めピンを担持している。一般に、当然ながら、キネマティックインバージョンでは、型締めピンを受容部で配置し、研削アームが鎖錠部材を有する溝を担持するも可能である。しかしながら、本発明によって除外されない一方で、この解決策は好ましくない。
図中で本発明の実施形態は示される。

図１は、一方で、内部プロファイルを有する加工物を表さない研削に対する研削アームを示し、他方で、研削アーム用の研削機の受容部を示す。

図１では研削機の一部である受容部３を、左上の領域に示すことができる。図１の右下の領域では、砥石車２を備える研削アーム１を表し、それによって、図示されない内部プロファイルを有する加工物を、研削することができる（例えば、内部歯車）。

それによって、受容部３及び研削アーム１が未だ装着されていない、すなわち組み立て途中を示している。受容部３及び研削アーム１が装着されるとき、受容部３の表面１７は、研削アーム１の表面１８と平面で接触する。

受容部３の又は受容部３内の研削アーム１の短時間の装着のために、研削アーム１は、一方から離れた２つの型締めピン４及び５を備え；同時に、受容部３は、型締めピン４及び５の受容部用に２つの対応する溝６及び７を備えるように設けられる。図によってのみ示される鎖錠部材８及び９は、受容部３に配置され、それによって、型締めピン４、５を、溝６、７にラッチすることができる。こうすることによって、研削アーム１は、受容部３に対して規定位置に着脱可能に取り付けられる。

型締めピン４、５、及び鎖錠部材８、９の設計に関して、このように現況技術において既知である、いわゆる零点型締め方式が参照されるので、それらの構造物は、ここで詳細に説明することは必要ではない。

２つの表面１７及び１８によって、平面的接触をもたらすとき、従って、型締めピン４及び５が、溝６及び７に挿入されるとき、同時に、研削アーム１で又は研削アーム１内だけでなく受容部３で又は受容部３内で配置される異なる機素の連結が生じる。

その範囲において、重要な機素は、砥石車２用の回転駆動装置の連結具である。砥石車２は、−図で示されないが、欧州特許第０４１６１５１（Ｂ１）号（特許文献１）にその範囲において参照される−研削アーム１の内部で動作するベルトによって動かすシャフトで支持され、そのベルトは、駆動軸１０とのトルクに耐える連結がされているベルトプーリの周囲で作動する。更に、連結機素１１は、外周周辺に分配されている、ギアのような形状、即ち幾つかの半径方向突出部を備える駆動軸１０とトルクに耐える連結がされている。

受容部３において、対応する駆動素子１２は、描かれていないモータによって投影面上に垂直にある回転軸周辺で動かすように設けられている。駆動機素１２は、連結機素１１、即ち、研削アーム１を受容部３の上に配置するときの連結機素１１の形状に対応する形状を有し、その連結機素１１は、研削アーム１の低部外形から突出し、駆動機素１２に入るため、トルクに耐える連結が確立される。それによって、駆動軸１０及びその砥石車２を動かすことができる。

それによって、研削アーム変更の快適性を向上するだけでなく、間違い頻度を減らすために、更に（二対の）連結部材１５、１６、及び１９、２０が、研削アーム１及び受容部３のそれぞれに設けられ、それによって、流体連結部を受容部３と研削アーム１との間に確定することができる。この流体連結部を介して、例えば、冷却潤滑剤を砥石車へ誘導し、及び／又は、油霧をベアリングの潤滑用に誘導して、それぞれの供給を確定することができる。

二対以上の当該連結部材１５、１６、１９、２０もまた、更に流体を伝達するために設けることも可能であり；伝達される流体がそれぞれ必要ない場合、一対の結合部材でも十分であり得る。

更に、電気的接触部材１３及び１４が設けられ、２つの表面１７及び１８の装着時に自動的に接触するようにもなり、電気エネルギー及び電気信号を別々に伝達し得ることを可能にする。ここで、例えば、センサシステムの電気的連結を適切にすることによって、駆動ベルトのほころびを検出することができる。一対以上の電気的接触部材に関しても、設けることができる。

更に、ＲＦＩＤ応答機２１及び対応するＲＦＩＤアンテナ２２は、簡単な方法でデータを研削アーム１から受容部３及びそれぞれの機械へ送信するために設けられている。受容部３の表面１７での、研削アーム１の表面１８の接触で、応答機及びアンテナが、アクティブ接続になる。

受容部３に対する研削アーム１の信頼性のある事前位置合わせを可能にするため、更にボルト又はピン２３及び２４のそれぞれを研削アーム１に設け、そのため、対応する孔部２５及び２６が設けられる。当然ながら、その範囲においてキネマティックインバージョンにて、孔を研削アーム１に配置することもでき、ボルト及びピンを受容部３にそれぞれ配置することができる。

１ 研削アーム
２ 砥石車
３ 受容部
４ 型締めピン
５ 型締めピン
６ 型締めピン用の溝
７ 型締めピン用の溝
８ 鎖錠部材
９ 鎖錠部材
１０ 駆動軸
１１ 連結機素
１２ 駆動機素
１３ 電気用の／信号伝達用の接触部材
１４ 電気用の／信号伝達用の接触部材
１５ 流体用の連結部材
１６ 流体用の連結部材
１７ 受容部の表面
１８ 研削アームの表面
１９ 流体用の連結部材
２０ 流体用の連結部材
２１ ＲＦＩＤ応答機
２２ ＲＦＩＤアンテナ
２３ 事前位置合わせ用のボルト／ピン
２４ 事前位置合わせ用のボルト／ピン
２５ 事前位置合わせ用のボルト／ピン対応孔部
２６ 事前位置合わせ用のボルト／ピン対応孔部

Claims (9)

1. 内部プロファイルを有する加工物の研削用の研削機であって、少なくとも１つの砥石車（２）により、前記加工物のプロファイルの研削用に支持する研削アーム（１）と、前記研削アーム（１）を保持するために前記研削機に配置される受容部（３）とを備え、前記研削アーム（１）が、もう一方から離れている少なくとも２つの型締めピン（４、５）を備えることと、前記受容部（３）が、前記型締めピン（４、５）の受容部用の２つの対応する溝（６、７）を備えることと、前記受容部（３）における鎖錠部材（８、９）が、前記型締めピン（４、５）より、前記溝（６、７）で固定し得るようにすることによって配置され、その結果、前記研削アーム（１）は、前記受容部（３）に対して規定位置に着脱可能に取り付けられ、前記研削アーム（１）が、前記砥石車（２）を駆動し得るようにすることによって駆動軸（１０）を備え、前記駆動軸（１０）が、連結機素（１１）とトルクに耐える連結がされ、前記受容部（３）における駆動機素（１２）が、前記連結機素（１１）とトルクに耐える連結をもたらすことができるように配置されていることを特徴とする、研削機。
2. 前記連結機素（１１）が、外周周辺で複数の半径方向に隆起した突起部を備えるプロファイル機素として設計され、前記駆動機素（１２）が、前記連結機素（１１）と相補的な形状を備えることを特徴とする、請求項１に記載の研削機。
3. 前記連結機素（１１）が、前記研削アーム（１）の低部外形から突出する部分として設計され、前記受容部（３）の前記駆動機素（１２）が、前記連結機素（１１）の差し込み口用の溝を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の研削機。
4. 前記駆動軸（１０）の回転運動が、ベルト又はチェーンを介してシャフトに伝達され、シャフトが前記砥石車（２）とトルクに耐える連結がされていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研削機。
5. 前記研削アーム（１）及び前記受容部（３）における着脱可能な連結部材（１５、１６、１９、２０）が、圧力下の流体の伝達のために配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研削機。
6. 前記連結部材（１５、１６、１９、２０）が、油又は冷却用潤滑剤の伝達用に設計されていることを特徴とする、請求項５に記載の研削機。
7. 前記研削アーム（１）及び前記受容部（３）における着脱可能な接触部材（１３、１４）が、電気又は電気信号の伝達用に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の研削機。
8. 前記研削アーム（１）での又は前記研削アーム（１）内の記憶素子（２１）が、研削アームの固有データを保存し得るように配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の研削機。
9. 前記記憶素子（２１）が、ＲＦＩＤ応答機として設計されることを特徴とする、請求項８に記載の研削機。
   
   

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