JP2942602B2 - 自動工具研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は工具研削装置に関するものであり、特に、研
削の自動化に関するものである。

従来の技術 ドリル，センタドリル，タップ等の工具は、加工に伴
って切刃の部分が摩耗し、切れ味や面粗度が悪くなる。
そのため、切刃を研削して新しい切刃を成形することが
行われており、従来の研削装置は、回転可能に設けられ
た砥石と、工具を保持する保持治具とを有し、作業者の
操作によって研削が行われるようになっていた。作業者
は、保持治具に工具を保持させた後、工具を移動させつ
つ砥石に接触させ、切刃を研削するのである。

発明が解決しようとする課題 しかし、作業者が工具を移動させて研削を行うことは
面倒であり、しかも、作業者の熟練度によって研削精度
が異なり、切刃の形状にばらつきが生じたり、切刃に焼
けが生じ、工具の寿命にばらつきが生ずる問題があっ
た。

また、工具は、使用不能な長さになるまで複数回研削
されて使用されるため、同じ種類の工具であっても研削
回数によって長さが異なることがある。そのため作業者
は工具を保持治具にそれぞれその長さに応じた位置で保
持させることが必要であり、工具の取付けに時間がかか
る問題もあった。

本発明は、工具の均一な研削を自動的に、かつ能率良
く行うことができる自動工具研削装置を提供することを
課題として為されたものである。

課題を解決するための手段 請求項１に係る発明の自動工具研削装置は、上記の課
題を解決するために、（ａ）砥石を保持して回転させる
砥石回転装置と、（ｂ）回転軸，その回転軸を回転させ
る回転駆動装置および工具を前記回転軸に対して相対回
転不能かつ軸方向に相対移動不能に固定する固定装置を
備えた工具回転装置と、（ｃ）砥石と回転軸とに研削に
必要な相対移動を与える移動装置と、（ｄ）工具を複数
本直列に収納可能であり、回転軸に取外し可能に挿入さ
れる工具マガジンと、（ｅ）その工具マガジン内の工具
を固定装置の先端開口へ順次押し出すとともに、前記工
具マガジン内の全部の工具を押し出し可能な押出し装置
と、（ｆ）その押出し装置により押し出され、前記固定
装置の先端開口から突出させられた最先端の工具を固定
装置に対して規定位置に位置決めする位置決め装置とを
含むように構成される。

また、請求項２に係る発明の自動工具研削装置におい
ては、工具マガジンが、複数のスリットを備えた円筒状
の先端部を備えたものとされ、前記固定装置が、その工
具マガジンの先端部と、前記回転軸に取り付けられ、工
具マガジンの先端部を縮径させることにより、その先端
部を介して工具を固定するチャックとを含むものとされ
る。請求項３に係る発明の自動工具研削装置において
は、固定装置が、コレットチャックを含むものとされ
る。

作用 請求項１に記載の自動工具研削装置において研削時に
は、工具マガジン内に収納された工具は、押出し装置に
より固定装置の先端開口へ押し出され、最先端の工具が
位置決め装置により規定位置に位置決めされた状態で固
定装置により回転軸に固定された後、移動装置により、
それぞれ回転する砥石と回転軸とに研削に必要な相対移
動が与えられて工具が研削される。押出し装置の押出し
により工具マガジン内の工具が順次固定装置の先端開口
から突出させられ、位置決め，固定後、研削が施され
る。また、押出し装置により、工具マガジンに収納され
た全部の工具が押し出され得るため、工具マガジンに収
納された全部の工具に研削が施され得ることになる。

さらに、請求項２に記載の自動工具研削装置において
は、工具マガジンの先端部に複数のスリットが形成さ
れ、その先端部がチャックによって縮径させられること
により、工具が工具マガジンに固定され、同時に工具マ
ガジンがチャックに固定される。すなわち、工具と工具
マガジンとが共に回転軸に固定されるのである。

請求項３に記載の自動工具研削装置においては、工具
がコレットチャックによって固定される。工具は工具マ
ガジンを介してコレットチャックによって固定されるよ
うにしても、コレットチャックによって直接固定される
ようにしてもよい。

発明の効果 このように本発明の自動工具研削装置によれば、押出
し装置による工具の押出し、位置決め装置による位置決
め、固定装置による工具の固定ならびに移動装置により
与えられる移動によって工具が自動的に研削され、作業
者の負担が大幅に軽減される。

また、工具は位置決め装置によって規定位置に位置決
めされるため、長さが異なっても工具マガジンの先端開
口からの突出量は同じになり、さらに、移動装置により
与えられる移動は工具の種類毎に同じであるため、同一
種類の工具はいずれも均一に研削されることになり、切
刃の形状のばらつき等がなくなる効果が得られる。

さらに、工具は工具マガジンに複数個収納し、工具マ
ガジンの回転軸への挿入によりまとめて回転軸にセット
することができるため、工具を１個ずつ回転軸に取り付
ける場合に比較して研削時間を短縮することができる。

さらにまた、工具は工具マガジンに収納されて回転軸
にセットされ、押出し装置の押出しにより順次固定装置
の開口端へ移動させられるため、１本ずつ工具取付装置
により回転軸に取り付ける場合に比較して装置の構成が
簡単となるとともに、工具の取付けを迅速に行うことが
できる。回転軸から独立して設けられ、回転軸への工具
の取付けを行う装置は、工具供給ステーションから工具
を受け取り、回転軸へ工具を搬送するとともに回転軸に
装着し得る構成とすることが必要であって構成が複雑と
なり、また、工具の取付けに時間がかかり、さらに、研
削装置の周辺に取付け装置の設置スペースを確保するこ
とが必要であって設計の自由度が少なくなる。それに対
し、本自動工具研削装置においては、押出し装置による
工具の押出しにより、次に研削が施される工具の回転軸
への固定が行われ、工具の取付けに要する時間が少なく
て済み、また、押出し装置は工具を工具マガジン内を一
方向に移動させるものとすればよく、構成を簡単にする
ことができ、設置スペースも小さくすることができるの
である。また、押出し装置により、工具マガジンに収納
された全部の工具を押し出すことができるため、工具マ
ガジンに収納された全部の工具に研削を施すことができ
る。

実施例 以下、センタドリルを研削する場合を例に取り、図面
に基づいて詳細に説明する。

第１図において10は工具たるセンタドリルである。セ
ンタドリル10はドリル保持台12により保持され、中心線
方向および水平面内においてその中心線方向と直交する
方向の移動と中心線まわりの回転とを与えられ、砥石保
持台14に設けられた砥石16により研削される。

センタドリル10はワークにセンタ係合用のセンタ穴を
形成するためのものであり、第２図および第３図に示す
ように、その本体20（以下、ドリル本体20と称する）の
外周部には、中心線方向に平行に延びる平坦な係合面22
が形成されている。また、ドリル本体20の先端部には一
対ずつの第一切刃24,第二切刃26および逃げ溝28が設け
られており、後端部には位置決めボルト30が螺合されて
いる。センタ穴加工時にセンタドリル10を工具保持装置
に保持させるとき、位置決めボルト30を工具保持装置の
位置決め面に当ててセンタドリル10の軸方向の位置を決
めるのである。なお、第３図に斜線で示すのは、後述す
るように１回の研削により削り取られる研削代である。

砥石16の本体32（以下、砥石本体32と称する）は、第
４図に示すように、アルミニウムにより作られて円板状
を成す。この砥石本体32の端面には、前記第一切刃24と
対応する形状の第一砥石板34が設けられ、外周部には第
二切刃26と対応する形状の第二砥石板36が設けられてい
る。これら第一，第二砥石板34,36はいずれもボラゾン
砥粒がレジンモールドされることにより形成されてい
る。また、砥石本体32の中央には軸方向に貫通する貫通
孔38が形成されており、この貫通孔38において砥石軸40
（第１図参照）に固定の取付面板42に固定されている。
取付面板42は段付状を成すとともに、軸方向に延びる有
底穴44の底面に開口する雌ねじ穴46が形成されており、
それにより取付面板42の先端に形成された小径の円筒部
48にはキー50が半径方向に移動可能に嵌合されている。
このキー50はコの字形を成し、コの字の開口が円筒部48
の内周側を向く姿勢で嵌合されるとともに、ピン52によ
り一定量以上の移動を規制されており、砥石16が固定さ
れない状態ではキー50は円筒部48の内周側に移動し、円
筒部48の外周面から僅かに突出した状態にある。砥石16
を取付面板42に固定する場合には、貫通孔38を円筒部48
の外面に嵌めるとともに、貫通孔38に開口して設けられ
たキー溝54をキー50に嵌めた後、固定用ボルト56を有底
穴44に挿入し、雌ねじ穴46に螺合する。固定用ボルト56
の軸方向の中間部には、先端側ほど中心に向かって傾斜
する２個のテーパ面58,60が直列に形成されており、こ
れらテーパ面58,60がキー50に係合して半径方向外向き
に移動させ、キー50を砥石16のキー溝54の底面に押し付
けることによって砥石16が取付面板42に同心状に固定さ
れる。また、砥石軸40の後端部には、第１図に示すよう
にプーリ64が固定されるとともに、砥石軸回転駆動モー
タ66の出力軸に固定のプーリ68にベルト70によって連結
されており、砥石16は砥石軸回転駆動モータ66によって
回転させられる。砥石軸40,プーリ64,68,ベルト70およ
び砥石軸回転駆動モータ66等により砥石回転装置が構成
される。

次にドリル保持台12について説明する。ドリル保持台
12は、第１図に示すように、位置固定に設けられたフレ
ーム74を有している。このフレーム74には、一対のガイ
ドレール76がＺ軸方向（図において左右方向）に平行に
設けられるとともに、Ｚ軸スライド78が摺動可能に嵌合
されている。Ｚ軸スライド78に設けられた図示しないナ
ットが、フレーム74に回転可能に支持されたボールねじ
80に螺合されており、ボールねじ80がＺ軸駆動用サーボ
モータ82によって回転させられることによりＺ軸スライ
ド78が移動させられる。Ｚ軸スライド78上には一対のガ
イドレール86がＸ軸方向（図において上下方向）に平行
に設けられ、Ｘ軸スライド88が摺動可能に嵌合されてい
る。Ｘ軸スライド88はボールねじ90およびＸ軸駆動用サ
ーボモータ92によって移動させられる。

Ｘ軸スライド88上には、工具回転装置96が載置されて
いる。工具回転装置96のフレーム100（第５図参照）は
Ｘ軸スライド88に固定され、回転軸102がＺ軸に平行な
軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に嵌合され
ている。したがって、回転軸102はＺ軸スライド78およ
びＸ軸スライド88の移動により水平面内の任意の位置に
移動させられ、後述するようにセンタドリル10の研削に
必要な移動を与えられる。本実施例においては、Ｚ軸ス
ライド78,ボールねじ80,Z軸駆動用サーボモータ82,X軸
スライド88,ボールねじ90およびＸ軸駆動用サーボモー
タ92等が、砥石16とセンタドリル10とに研削に必要な相
対移動を与える移動装置を構成しているのである。

回転軸102は円筒状を成し、フレーム100から突出させ
られた後端部（砥石保持台14とは反対側の端部）には、
従動プーリ104が固定されている。フレーム100にはブラ
ケット106によって回転軸駆動用サーボモータ108が取り
付けられており、このサーボモータ108の回転は減速機1
10により減速され、駆動プーリ112,ベルト114および従
動プーリ104を介して伝達され、回転軸102が回転させら
れる。従動プーリ104,回転軸駆動用サーボモータ108,減
速機110,駆動プーリ112およびベルト114等が回転駆動装
置を構成しているのである。なお、従動プーリ104の端
面には原点位置決めドグ118が固定されており、原点位
置決めドグ118を近接スイッチ120が検出することにより
回転軸102が原点位置に位置決めされる。

回転軸102のフレーム100から突出した先端部にはチャ
ック本体124が固定され、チャック本体124の先端にはテ
ーパガイド126が固定されている。チャック本体124およ
びテーパガイド126は円筒状を成し、テーパガイド126の
内周面には先端側ほど小径となるテーパ内周面128が形
成されており、これらチャック本体124およびテーパガ
イド126内にはコレット130が嵌合され、チャック本体12
4およびテーパガイド126と共にドリルチャック132を構
成している。コレット130の先端にはテーパ内周面128に
対応するテーパ外周面134が形成されるとともに、その
先端に開口し、軸方向に延びる複数本のスリット136が
形成されている。コレット130は回転軸102内に軸方向に
摺動可能に嵌合されたジョイントロッド138の先端部に
螺合されており、ジョイントロッド138がチャックシリ
ンダ140によって軸方向に移動させられることによりド
リルチャック132が開閉させられる。

チャックシリンダ140のシリンダハウジング142は、前
記従動プーリ104の後端面に固定され、回転軸102と共に
回転させられるようになっており、従動プーリ104とは
反対側の端面に開口して設けられた有底穴は蓋体144に
より閉塞され、シリンダボア146内にはピストン148が液
密かつ摺動可能に嵌合され、第一液圧室150および第二
液圧室152が形成されている。ピストン148はその一方の
端面から延び出させられた突部154においてジョイント
ロッド138に螺合され、他方の端面から延び出させられ
た突部156において蓋体144に嵌合されている。蓋体144
はフレーム100に固定の回転バルブ158に回転可能に嵌合
されている。回転バルブ158にはその内周面に開口する
第一，第二の円環状通路160,162およびそれら通路160,1
62にそれぞれ連通する半径方向通路164,166が形成され
ており、第一円環状通路160には液通路168によって第一
液圧室150が接続され、第二円環状通路162には液通路17
0によって第二液圧室152が接続されている。半径方向通
路164,166は図示しない電磁方向切換弁を介してポンプ
とタンクとに接続さており、その切換えによって第一，
第二液圧室150,152がポンプとタンクとに択一的に連通
させられ、ピストン148が移動させられるとともにコレ
ット130が移動させられ、テーパガイド126により案内さ
れて縮径，拡径させられる。さらに、蓋体144の後端部
には位置決めリング172が固定されるとともに、その外
周面に開口する位置決め溝174が形成されている。

コレット130,ジョイントロッド138およびピストン148
内には、それらを軸方向に貫通する貫通孔175が形成さ
れ、工具マガジン176が軸方向に摺動可能かつ相対回転
不能に嵌合されている。工具マガジン176は円筒状を成
し、前記センタドリル10を複数本直列に収納し得る長さ
を有し、工具マガジン176の後端部にはマガジン蓋178が
溶接により固定されている。マガジン蓋178は工具マガ
ジン176より大径で段付状を成し、その肩面180には位置
決めキー182が固定されている。位置決めキー182は、工
具マガジン176を貫通孔175内に挿入されるとき、蓋体14
4に設けられた位置決め溝174に嵌合され、それにより工
具マガジン176の回転軸102に対する相対回転位置が決め
られる。

また、工具マガジン176内には、第６図に示すよう
に、半月形の回り止め部材184が嵌合され、ビス186によ
り固定されており、センタドリル10を工具マガジン176
内に収納する際には、係合面22が回り止め部材184の平
面に係合するように収納する。それによりセンタドリル
10の工具マガジン176に対する回転位相が決まり、延い
ては回転軸102に対する回転位相が一義的に決まること
になる。さらに、工具マガジン176の先端部には、先端
に開口する複数本のスリット188が等角度間隔に形成さ
れており、工具マガジン176が貫通孔175に挿入された状
態でコレット130が前進させられ、縮径させられると
き、工具マガジン176の先端部が共に縮径させられ、そ
の内部に収納された最先端のセンタドリル10を回転軸10
2に対して相対回転不能かつ軸方向に移動不能に固定す
る。本実施例においてはドリルチャック132,ジョイント
ロッド138,チャックシリンダ140および工具マガジン176
のスリット188が形成された先端部が固定装置を構成し
ているのである。

さらに、工具マガジン176内には、押し棒案内部材194
が軸方向に移動可能に嵌合されている。押し棒案内部材
194には後端面（マガジン蓋178側の端面）に開口する有
底の嵌合穴196（第５図参照）が形成されており、押し
棒198が嵌合される。押し棒198は、第７図に示す押し棒
移動装置200によって工具マガジン176内に押し込まれる
ようにされており、それにより工具マガジン176内に収
容されたセンタドリル10が押し出される。押し棒198お
よび押し棒移動装置200が押出し装置を構成しているの
である。

押し棒移動装置200は、第７図に示すように、前記ド
リル保持台12のフレーム74に固定された支持板204と、
その支持板204に３本の支持棒206によりＺ軸方向に距離
を隔てて固定された支持板208とを有している。指示板2
04,208にはボールねじ210が回転可能かつ軸方向に移動
不能に取り付けられるとともに、ナット212が螺合さ
れ、そのナット212に移動部材214が固定されている。移
動部材214は前記３本の支持棒206の１本に嵌合されて回
転を防止されており、その移動部材214にはレバー216が
Ｚ軸方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられ
ている。レバー216の自由端部に押し棒198の後端部が固
定されており、押し棒198は第８図に実線で示すように
工具マガジン176と同心となる押出し位置と、二点鎖線
で示すように工具マガジン176の回転軸102内への挿入を
許容する退避位置とに回動させられる。レバー216の押
出し位置より下方への回動はストッパ219により防止さ
れる。押し棒198の先端部は、支持板204にＺ軸方向に平
行な軸線まわりに回動可能に取り付けられたレバー218
にも軸方向に摺動可能に嵌合されており、押し棒198
は、ボールねじ210がベルト220を介して押し棒駆動モー
タ222により回転させられ、ナット212が移動させられる
ことにより移動させられる。224はアブソリュートエン
コーダであり、ボールねじ210の回転位置を検出し、そ
れにより押し棒198の位置が検出されるようになってい
る。また、移動部材214には押し棒位置確認用ドグ226が
固定されており、支持棒206に固定された押し棒前進端
位置確認スイッチ228と、押し棒後退端位置確認スイッ
チ230とによって検出されることにより、押し棒198の前
進端位置と後退端位置とが検出される。なお、押し棒駆
動モータ222は、第１図および第７図において図示の都
合上、それぞれ異なる位置に示されている。

前記ドリル保持台12のＸ軸スライド88と砥石保持台14
との間には、第１図に示すように、研削後のセンタドリ
ル10を排出する排出ダクト234が設けられている。

また、前記ドリル保持台12の近傍には、第１図，第９
図および第10図に示すように、センタドリル10をＺ軸方
向に位置決めするＺ軸方向位置決め装置238と、Ｚ軸方
向位置検出装置239と、センタドリル10の回転方向の位
置を検出する回転方向位置検出装置240とが設けられて
いる。Ｚ軸方向位置決め装置238は、第９図に示すよう
に、位置固定に設けられたブラケット244にＺ軸方向に
摺動可能に嵌合されたドグ246を有している。ドグ246
は、大径の頭部248とブラケット244との間に配設された
スプリング250によってセンタドリル10側に突出する向
きに付勢されている。ブラケット244の背面にはＺ軸方
向位置決め用近傍スイッチ252が固定され、ドグ246を検
出するようにされている。

Ｚ軸方向位置検出装置239は、ブラケット244のドグ24
6より砥石保持台14側の部分に取り付けられたタッチセ
ンサ256を備えている。このタッチセンサ256は、後述す
るようにセンタドリル10の接触により信号を発する。

回転方向位置検出装置240は、第10図に示すように、
Ｚ軸方向位置決め装置238のブラケット244とは直角に設
けられたブラケット262を有し、そのブラケット262には
接触子264が上下方向に移動可能に嵌合されるととも
に、スプリング266によってブラケット262から突出する
向きに付勢されている。ブラケット262内には接触子264
の接触を検出するタッチセンサ268が設けられており、
接触子264の接触により信号を発する。なお、第10図に
は、回転方向位置検出装置240を90度回した状態が示さ
れている。

前記押し棒前進端位置確認スイッチ228,押し棒後退位
置確認スイッチ230,Z軸方向位置決め用近傍スイッチ25
2,Z軸方向位置検出用のタッチセンサ256および回転方向
位置検出用のタッチセンサ268がそれぞれ発する検出信
号は、第１図に示す制御装置280に供給される。制御装
置280はマイクロコンピュータを主体とするものであ
り、そのRAMのプログラム領域には移動装置（Ｚ軸スラ
イド78,X軸スライド88）の移動や回転軸102の回転等、
研削に必要な作動制御プログラムが工具の種類毎に格納
されており、その制御プログラムに従って前記砥石保持
台14,工具回転装置96,固定装置，押出し装置および移動
装置を制御し、センタドリル10が検索されるようにす
る。

以上のように構成されたドリル研削装置によってセン
タドリル10に研削加工を施す場合には、まず、工具マガ
ジン176内にセンタドリル10を収納する。この場合、同
種類のセンタドリル10であればその長さは問わず、工具
マガジン176に複数収納し、収納後、工具マガジン176を
貫通孔175に挿入する。このとき押し棒198は退避位置に
退避させられており、工具マガジン176は貫通孔175に蓋
体144側から挿入され、位置決めキー182が位置決め溝17
4に嵌合される。また、回転軸102,Z軸スライド78および
Ｘ軸スライド88はそれぞれ、電源投入に伴って原点位置
に復帰させられている。すなわち、回転軸102は原点位
置決めドグ118が近接スイッチ120により検出される位置
に回転させられ、Ｚ軸スライド78およびＸ軸スライド88
はそれぞれ、図示しない検出装置の検出に基づいて砥石
保持台14から最も離れた後退端位置に位置決めされてい
るのである。なお、作業者は、工具マガジン176のセッ
ト後あるいはセットに先立って、制御装置280の入力装
置により工具の種類等、研削に必要なデータを入力して
おく。

以上の準備完了後、スタートボタンを押せば、まず、
センタドリル10のＺ軸方向の位置決めならびに回転方向
の位置決めが行われる。Ｚ軸スライド78およびＸ軸スラ
イド88が駆動され、工具回転装置96がコレット130の先
端面がＺ軸方向位置決め装置238のドグ246の先端から予
め定められた距離隔たった位置に移動させられる。その
後、押し棒198が前進させられ、押し棒案内部材194を介
して工具マガジン176内に収納されたセンタドリル10を
工具マガジン176の先端開口から押し出す。それにより
工具マガジン176内に収納されたセンタドリル10のう
ち、最先端のセンタドリル10が工具マガジン176および
回転軸102（正確には回転軸102に固定のドリルチャック
132）の先端開口から突出させられ、第９図に実線で示
すようにドグ246に接触し、スプリング250の付勢力に抗
して後退させる。ドグ246がＺ軸方向位置決め用近接ス
イッチ252により検出されれば、押し棒198の前進が止め
られ、センタドリル10はその先端がドリルチャック132
の端面から一定長さ突出した規定位置に位置決めされ
る。ドグ246,Z軸方向位置決め用近接スイッチ252および
制御装置280の近接スイッチ252の検出に基づいてセンタ
ドリル10の押出しを停止させる部分が位置決め装置を構
成しているのである。次いで、ジョイントロッド138が
前進させられ、ドリルチャック132が最先端のセンタド
リル10を把持し、回転軸102に固定する。さらに、セン
タドリル10は、第９図に二点鎖線で示すように、Ｚ軸方
向位置検出用のタッチセンサ256と対向する位置に移動
させられた後、タッチセンサ256に向かって前進させら
れる。そして、タッチセンサ256に接触すれば検出信号
が発せられ、当接時のＺ軸スライド78の位置が制御装置
280において記憶され、研削時にはこの位置を基準位置
としてＺ軸スライド78が移動させられる。制御装置280
のRAMに記憶された研削用のＺ軸移動データがこの検出
された位置のデータに加算され、その加算結果に従って
Ｚ軸スライド78が移動させられるのであり、このように
すればセンタドリル10がＺ軸方向位置装置238により位
置決めされ、ドリルチャック132により回転軸102に固定
される際にＺ軸方向の位置誤差が生じてもその誤差が吸
収され、研削時にセンタドリル10は砥石16に対して正確
に移動させられることとなる。

また、Ｚ軸方向の位置検出後、センタドリル10は小距
離砥石保持台14側に移動させられ、回転方向位置検出用
のタッチセンサ268に対向する状態とされる。前述のよ
うに、係合面22と回り止め部材184との係合によるセン
タドリル10の工具マガジン176に対する回転方向の位置
決め，位置決めキー182の位置決め溝174への嵌合による
工具マガジン176の回転軸102に対する位置決めにより、
回転軸102が原点位置に停止した状態では、センタドリ
ル10はその逃げ溝28が第10図に二点鎖線で示すようにち
ょうど接触子264に対向する状態となる。したがって、
その位置から第10図において時計方向に回転軸102が回
転させられれば、逃げ溝28の溝面が接触子264に当接し
て回転方向位置検出用のタッチセンサ268を作動させ、
このときの位置が回転方向の基準位置とされる。

このようにセンタドリル10の位置決めならびに位置検
出が行われた後、Ｚ軸スライド78およびＸ軸スライド88
が予め設定された移動プログラムに従って移動させら
れ、センタドリル10に研削が施される。センタドリル10
に設けられた一対ずつの第一切刃24と第二切刃26とは別
々に研削され、まず、第11図に示すように、第一切刃24
が第一砥石板34に接触させられて研削される。センタド
リル10が１回転する間に２個の第一切刃24にそれぞれ研
削が施される。センタドリル10が半回転する間に１個の
第一切刃24が研削されるのであり、この間のＺ軸スライ
ド78およびＸ軸スライド88の移動量はそれぞれ、第12図
に示すように2mmおよび1mmに設定されている。Ｚ軸スラ
イド78およびＸ軸スライド88が同時に移動させられるこ
とにより、センタドリル10は砥石16に斜めに切り込まさ
れ、Ｚ軸スライド78およびＸ軸スライド88の移動とセン
タドリル10の回転とのタイミングは、両スライド78,88
がその移動量の1/3程度移動したときに第一切刃24が第
一砥石板34に接触し、研削が施されるとともに、移動量
の2/3程度移動したときに砥石16から外れ、逃げ溝28が
砥石16に対向する状態となるように設定されている。

センタドリル10は半回転させられたならば回転を停止
させられるとともに、Ｚ軸スライド78およびＸ軸スライ
ド88は移動開始前の位置に復帰させられる。その後、再
びセンタドリル10が回転させられ、Ｚ軸スライド78およ
びＸ軸スライド88が設定量ずつ移動させられて他方の第
一切刃24に研削が施される。このように第一切刃24に研
削が施されるときのセンタドリル10と砥石16との相対位
置関係を第13図に示す。実際に移動するのはセンタドリ
ル10であるが、この図では砥石16が移動するものとして
示されている。また、破線は、センタドリル10にＸ軸方
向の移動が与えられない場合の砥石16の相対移動軌跡を
示す。

センタドリル10が１回転するときの第一切刃24の研削
量は0.2mmであり、１回の研削代は2mmである。したがっ
て、センタドリル10は１回の研削毎に10回転させられる
のであるが、Ｚ軸スライド78およびＸ軸スライド88はセ
ンタドリル10が１回転する毎に移動開始時の位置への復
帰距離が0.2mmずつ少なくされ、第一切刃24が研削され
た面から新たに研削されるようになっている。

第一切刃24の研削が終了したならば第二切刃26の研削
が行われる。この場合には、Ｚ軸スライド78およびＸ軸
スライド88は、第二切刃26の研削に適した量移動させら
れ、第二切刃26は第４図に示すように第二砥石板36に切
り込まされて研削を施される。第二切刃26の研削が終了
すれば、センタドリル10は排出ダクト234上に移動させ
られ、ドリルチャック132による把持が解放された状態
で押し棒192が所定量前進させられ、最先端のセンタド
リル10が排出ダクト234に落とされる。このとき工具マ
ガジン176内にセンタドリル10が収納されていれば、そ
のセンタドリル10が工具マガジン176の先端開口から押
し出される。そして、このセンタドリル10についてＺ軸
方向の位置決め，位置検出および回転方向の位置検出が
行われた後、研削が施される。工具マガジン176内に収
納された全部のセンタドリル10の研削が終了すれば、押
し棒198がセンタドリル10をドグ246に当接させるべく前
進させられるとき、押し棒位置確認用ドグ226が押し棒
前進位置確認スイッチ228により検出される。それによ
り工具マガジン176内に収納された全部のセンタドリル1
0について研削が終了したことが検出され、報知装置に
より作業者に報知される。

なお、上記実施例においてセンタドリル10のＺ軸方向
および回転方向の位置はそれぞれ、位置決め後、さらに
正確な位置が検出され、その検出結果に基づいて砥石16
に対する相対移動が制御されるようになっているため、
研削代を正確に管理し得る利点があるが、位置の検出は
省略してもよい。

また、センタドリル10の押出しを押出し力の小さい押
出し装置に行わせ、先頭のセンタドリル10を位置固定の
ストッパに当接させて軸方向の位置決めを行うことも可
能である。

さらに、上記実施例においてセンタドリル10は工具マ
ガジン176を介してドリルチャック132に保持されるよう
になっていたが、工具マガジン176をその先端がコレッ
ト130の先端開口より引っ込んだ位置に位置する短いも
のとし、センタドリル10がコレット130内に移動させら
れるとともにドリルチャック132により直接保持される
ようにしてもよい。

さらにまた、上記実施例において砥石16は１個設けら
れているのみであったが、切刃の数に合わせて複数個設
けてもよく、そのようにすれば研削能率を更に向上させ
ることができる。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者
の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で本発
明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である自動工具研削装置を概
略的に示す平面図であ。第２図は上記研削装置により研
削を施されるセンタドリルを示す側面図であり、第３図
は正面図である。第４図は上記研削装置の砥石およびそ
の周辺を示す平面断面図である。第５図は上記研削装置
のドリル保持台の要部を示す平面断面図である。第６図
は上記研削装置のマガジンを示す斜視図である。第７図
はそのマガジン内に収納されたセンタドリルを押し出す
押出し装置を示す平面図であり、第８図は右側面図であ
る。第９図は上記センタドリルのＺ軸方向の位置を検出
する装置を示す平面図（一部断面）である。第10図は上
記センタドリルの回転方向の位置を検出する装置を示す
正面断面図である。第11図は上記センタドリルの研削を
示す図である。第12図は上記センタドリルの研削時にお
けるＺ軸方向ならびにＸ軸方向の動きとセンタドリルの
回転との関係を示す図である。第13図は上記センタドリ
ルの研削時における砥石のセンタドリルに対する相対移
動を説明する図である。 10:センタドリル、14:砥石保持台 16:砥石、78:Z軸スライド 80:ボールねじ 82:Z軸駆動用サーボモータ 88:X軸スライド、90:ボールねじ 92:X軸駆動用サーボモータ 96:工具回転装置、102:回転軸 104:従動プーリ 108:回転軸駆動用サーボモータ 110:減速機、112:駆動プーリ 114:ベルト、132:ドリルチャック 138:ジョイントロッド 140:チャックシリンダ 176:工具マガジン、188:スリット 198:押し棒、200:押し棒移動装置 238:Z軸方向位置決め装置 280:制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒坂 真士 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 加藤 淳一 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 永井 基文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 芳賀 実 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−99063（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−19402（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24B 3/24,3/22 B23Q 7/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砥石を保持して回転させる砥石回転装置
   と、 回転軸，その回転軸を回転させる回転駆動装置および工
   具を前記回転軸に対して相対回転不能かつ軸方向に相対
   移動不能に固定する固定装置を備えた工具回転装置と、 前記砥石と前記回転軸とに研削に必要な相対移動を与え
   る移動装置と、 前記工具を複数本直列に収納可能であり、前記回転軸に
   取外し可能に挿入される工具マガジンと、 その工具マガジン内の工具を前記固定装置の先端開口へ
   順次押し出すとともに、前記工具マガジン内の全部の工
   具を押し出し可能な押出し装置と、 その押出し装置により押し出され、前記固定装置の先端
   開口から突出させられた最先端の工具を固定装置に対し
   て規定位置に位置決めする位置決め装置と を含むことを特徴とする自動工具研削装置。
2. 【請求項２】前記工具マガジンが、複数のスリットを備
   えた円筒状の先端部を備え、前記固定装置が、その工具
   マガジンの先端部と、前記回転軸に取り付けられ、工具
   マガジンの先端部を縮径させることにより、その先端部
   を介して前項工具を固定するチャックとを含むことを特
   徴とする請求項１に記載の自動工具研削装置。
3. 【請求項３】前記固定装置が、コレットチャックを含む
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動工具研
   削装置。