JP3059014B2 - 脱油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯切シャフトなどの被
脱油品に付着した切削油を除去する脱油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に切削加工後の歯切シャフトなどの
被脱油品には全面に切削油が付着しているが、被脱油品
に切削油が付着したままでは次工程の焼き入れ作業が面
倒であり、また被脱油品搬送時に切削油が床面に滴下す
るなどという不都合がある。そこで従来は、切削加工後
の被脱油品をいったん油切り槽内に挿入し、この状態で
被脱油品に空気を吹き付けるいわゆるエアブロウにより
脱油を行い、その後に次工程に搬送するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記エ
アブロウによる脱油方法では、 （１）エアの死角となった部分は確実に脱油が行われな
い （２）騒音が大きい （３）エアブロウを油切り槽内で行うと、エアとともに
油が噴霧状となって油切り槽の隙間から外部に吹き出さ
れるなどの問題がある。

【０００４】本発明の目的は、上記エアブロウを行わず
に低騒音でかつ完全に脱油が可能な脱油装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１およ
び図３に対応付けて説明すると、本発明は、被脱油品Ｗ
Ｋに付着した切削油を除去する脱油装置に適用される。
そして、搬送装置１００により搬送された被脱油品ＷＫ
が開口部３ａを通して挿入される油切り槽３と、この油
切り槽３の開口部３ａを開閉するシャッタ２７と、油切
り槽３内に配置され、挿入された被脱油品ＷＫの一端面
に係合される係合部材２６ａと、油切り槽３内に係合部
材２６ａと同軸で回転可能に、かつ係合部材２６ａと相
対的に離接可能に配置され、その回転軸上において被脱
油品ＷＫの他端面に係合され係合部材２６ａとともに被
脱油品ＷＫを保持する係合部１６ｃ、および被脱油品Ｗ
Ｋに回転軸を中心とした回転力を伝達する回転伝達部１
６ｄを有する回転保持機構１６と、係合部材２６ａと回
転保持機構１６とを相対的に離接させる離接手段２４
と、シャッタ２７が閉じた状態において回転保持機構１
６を回転軸回りに高速回転駆動する駆動手段２２とを具
備し、これにより上記問題点を解決する。

【０００６】

【作用】係合部材２６ａと回転保持機構１６の係合部１
６ｃとで被脱油品ＷＫを同軸で保持し、その軸を中心と
して被脱油品ＷＫを高速回転させる。これにより被脱油
品ＷＫに付着した切削油が遠心力により除去される。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】図１〜図６により本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明に係る脱油装置の全体構成を示す正面
図である。基台１上に載置された支持枠２の上部には油
切り槽３が固着され、この油切り槽３内には下部に被脱
油品回転駆動機構１０が設置されている。この被脱油品
回転駆動機構１０は図３に示すように、フランジ１１ａ
によって油切り槽３内に支持されるベアリング部１１を
有し、そのベアリングケース１１ｂ内にはカラー１１ｃ
を挾んで上下一対のスラスト付きニードルベアリング１
１ｄが設けられている。

【０００９】１２はベアリング部１１に貫通された回転
軸であり、この回転軸１２は上記一対のベアリング１１
ｄにより回転可能に保持される。回転軸１２の下端に形
成されたねじ部１２ａはベアリング部１１から下方に突
出され、ここにナット１３が螺合される。ねじ部１２ａ
の先端は、カップリング２１を介してモータ２２（図
１）の出力軸に連結される。１４はベアリング部１１の
フランジ１１ａ上面に螺着された円環部材であり、この
円環部材１４の内周面と、回転軸１２の上部フランジ１
２ｂの外周面との間にオイルシール１５が介装されてい
る。

【００１０】１６はドライビングセンタであり、その軸
部１６ａが回転軸１２に嵌合固定されている。ドライビ
ングセンタ１６の頭部１６ｂ上面には、中心部に円錐状
の係合部１６ｃが突設されるとともに、その周辺に複数
個（例えば６個）の爪１６ｄが同心円状に突設され、こ
れらの係合部１６ｃおよび爪１６ｄが被脱油品載置台１
７を貫通して上方に突出可能とされている。係合部１６
ｃは、頭部１６ｂに対して伸縮可能とされるとともに、
不図示のばねにより常に伸長方向に付勢され、その先端
が被脱油品ＷＫの下面中心に形成された円錐状の係合孔
に係合される。また爪１６ｄが被脱油品ＷＫの下面に食
い込むことによりドライビングセンタ１６と被脱油品Ｗ
Ｋとが一体に回転可能となる。

【００１１】被脱油品載置台１７の下面側に形成された
嵌合部１７ａには、上記ドライビングセンタ１６の頭部
１６ｂが上下に摺動可能に、かつ頭部１６ｂと一体に回
転可能に嵌合される。また、被脱油品載置台１７はばね
１８により上方に付勢され、被脱油品ＷＫが載置される
前は上記係合部１６ｃおよび爪１６ｄが被脱油品載置台
１７の上面から退避している。載置台１７に被脱油品Ｗ
Ｋが載置されて下方に押圧されると、ばね１８の付勢力
に抗して載置台１７が下降し、これにより係合部１６ｃ
および爪１６ｄが載置台１７上面から突出する。

【００１２】一方、図１の油切り槽３の上面には、シリ
ンダフランジ２３を介して昇降用エアシリンダ（以下、
昇降シリンダ）２４が固着され、そのピストンロッド２
４ａの先端に被脱油品押えスリ−ブ２５が連結されてい
る。スリ−ブ２５は、油切り槽３の上板に固定されたリ
ニアブッシュ３１を貫通して槽３内に突出され、その先
端にはローリングセンタ２６が上記ドライビングセンタ
１６と同軸で固着されている。ローリングセンタ２６の
下面には、被脱油品ＷＫの上部係合孔に係合される円錐
状の係合部２６ａが回転可能に突設される。ローリング
センタ２６は、昇降シリンダ２４の伸縮により図１に示
す被脱油品開放位置と図２に示す被脱油品保持位置との
間で昇降可能とされる。

【００１３】油切り槽３の一側面には、被脱油品着脱用
の開口部３ａが設けられ、この開口部３ａからロボット
ハンド１００に把持された被脱油品ＷＫが槽３内に出し
入れされる。２７は開口部３ａを開閉するシャッタであ
り、その外面に設けられた突起部２７ａには、開閉用エ
アシリンダ（以下、開閉シリンダ）２８のピストンロッ
ド２８ａが連結されている。開閉シリンダ２８は、油切
り槽３の上部側面に突設されたブラケット２９に固着さ
れている。シャッタ２７は、開閉シリンダ２８の伸縮に
より図１に示す開位置と図２に示す閉位置との間で昇降
する。なお、３２はシャッタ２７の下降を規制するスト
ッパである。

【００１４】図４は上記シリンダ２４，２８のエア回路
図であり、空圧源４１からの空気が電磁式の方向制御弁
４２，４３および逆止弁付きスピードコントロールバル
ブ４４，４５を介して各シリンダ２４，２８にそれぞれ
導かれるようになっている。５１は、昇降シリンダ２４
の収縮端を検出するリミットスイッチ、５２，５３は開
閉シリンダ２８の収縮端および伸長端を検出するリミッ
トスイッチである。また４６は、昇降シリンダ２４のボ
トム室に連通する管路４７に接続されたエアタイマであ
り、管路４７の圧力変化を所定時間（例えば、３秒）だ
け遅延させて切換弁４８に出力する。切換弁４８は、管
路４７と圧力スイッチ５４とを連通するＡ位置と、両者
を遮断するＢ位置とに切換可能とされ、エアタイマ４６
の出力が所定値以上になるとＢ位置からＡ位置に切換わ
る。圧力スイッチ５４は、導かれた圧力が所定値以上に
なるとオンする。

【００１５】また、図５は脱油装置の制御系を示すブロ
ック図である。６１は脱油動作を制御するシーケンスコ
ントローラ（以下、単にコントローラと呼ぶ）であり、
このコントローラ６１には、上述したリミットスイッチ
５１〜５３と、圧力スイッチ５４が接続されるととも
に、上記ロボットハンド１００を制御する搬送装置側コ
ントローラ（不図示）から制御信号が入力される。この
制御信号としては、被脱油品ＷＫがロボットハンド１０
０により所定位置にセットされた旨の信号と、ロボット
ハンド１００が油切り槽３から完全に退避した旨の信号
とがある。またコントローラ６１には、上記方向制御弁
４２，４３のソレノイド部４２ａ，４３ａと、モータ２
２のモータ制御回路６２とが接続され、上記各入力信号
に応答して制御弁４２，４３をａ位置とｂ位置との間で
切換えたり、モータ２２の回転および停止を制御する。

【００１６】次に、図６のフローチャートを参照して実
施例の動作を説明する。図６はコントローラ６１による
制御の手順を示しており、不図示のスタートスイッチが
オンされるとこのプログラムが起動される。なおこのと
き、ローリングセンタ２６は図１の如く最上端に位置
し、またシャッタ２７は開位置にあるものとする。まず
ステップＳ１では、搬送装置側コントローラからの信号
により被脱油品ＷＫが所定位置にセットされた旨の信号
が入力されるのを待つ。ロボットハンド１００に把持さ
れた歯切りシャフトなどの被脱油品ＷＫ（切削加工直後
のものであり、切削油が付着している）が図１のように
油切り槽３に挿入され、載置台１７（図３）に載置され
るとステップＳ１が肯定され、ステップＳ２に進む。な
お、被脱油品ＷＫが載置台１７に載置された後、ロボッ
トハンド１００は開口部３ａを介して油切り槽３から退
避される。

【００１７】ステップＳ２では、方向制御弁４２のソレ
ノイド部４２ａに通電して制御弁４２をａ位置からｂ位
置に切換え、空圧源４１の空気を管路４７およびスピー
ドコントロールバルブ４４を介して昇降シリンダ２４の
ボトム室に導く。これにより昇降シリンダ２４が伸長し
てローリングセンタ２６が下降し、その先端の係合部２
６ａが被脱油品ＷＫ上面の係合孔に係合される。ローリ
ングセンタ２６の下降により被脱油品ＷＫは下方に押圧
され、これに伴って載置台１７がばね１８の付勢力に抗
して下降し、ドライビングセンタ１６の係合部１６ｃが
被脱油品ＷＫの下面係合孔に係合するとともに、複数の
爪１６ｄが被脱油品ＷＫの下面に食い込む。その結果、
被脱油品ＷＫがドライビングセンタ１６とローリングセ
ンタ２６とにより上下から挟持される。ここで、係合部
１６ｃが被脱油品ＷＫの係合孔に係合することにより被
脱油品ＷＫが芯出しされ、図３に示すように被脱油品Ｗ
Ｋはドライビングセンタ１６およびローリングセンタ２
６と同軸で保持される。

【００１８】一方、上記制御弁４２がｂ位置に切換わっ
た時点で管路４７の圧力は上昇するが、エアタイマ４６
の作用により所定時間（制御弁４２の切換えから被脱油
品ＷＫが挟持されるまでに要する時間であり、例えば３
秒）が経過するまでは、切換弁４８はＢ位置を保持し、
したがって圧力スイッチ５４はオフ状態を保持する。そ
して、上記所定時間が経過後、すなわち被脱油品ＷＫが
挟持された後にエアタイマ４６の出力によって切換弁４
８がＡ位置に切換わり、管路４７の圧力が圧力スイッチ
５４に作用して圧力スイッチ５４がオンする。

【００１９】コントローラ６１は、ステップＳ３で圧力
スイッチ５４のオンを確認するとステップＳ４に進み、
搬送装置側のコントローラからロボットハンド１００が
油切り槽３から完全に退避した旨の信号が入力されるの
を待つ。この信号が入力されるとステップＳ５に進み、
方向制御弁４３のソレノイド部４３ａに通電して制御弁
４３をａ位置からｂ位置に切換え、空圧源４１の空気を
開閉シリンダ２８のボトム室に導く。これにより開閉シ
リンダ２８が伸長してシャッタ２７が下降し、開口部３
ａが閉じられる。ステップＳ６でリミットスイッチ５３
のオンが確認されると、すなわち開口部３ａが完全に閉
じられるとステップＳ７に進む。

【００２０】ステップＳ７では、モータ制御回路６２を
介してモータ２２の回転を開始させる。モータ安定時の
回転速度は、例えば２８８０ｒｐｍ程度とする。モータ
２２の回転は、カップリング２１を介して回転駆動機構
１０の回転部１２に伝達され、回転部１２，ドライビン
グセンタ１６および載置台１７が一体に回転し、爪１６
ｄの食い込みにより被脱油品ＷＫもその中心軸を中心と
してドライビングセンタ１６と一体に回転する。これに
より被脱油品ＷＫに付着していた切削油が遠心力により
振り払われる。

【００２１】ここで、被脱油品ＷＫの上下係合孔にドラ
イビングセンタ１６およびローリングセンタ２６の係合
部１６ｃ，２６ａがそれぞれ係合しているから、回転時
に被脱油品ＷＫの軸とセンタ１６，２６との軸がずれる
ことはない。したがって被脱油品ＷＫが偏心して回転す
ることはなく、脱油性能の向上が図れる。なお、被脱油
品ＷＫから飛散した切削油は、油切り槽３の内壁にぶつ
かって下方に流れ落ち、槽３の下部に設けた回収口（不
図示）から回収され、再度切削油として用いられる。

【００２２】ステップＳ７でのモータ回転開始から所定
時間（５〜１０ｓｅｃ）が経過したことがステップＳ８
で確認されると、ステップＳ９でモータ制御回路６１を
介してモータ２２にブレーキをかけて停止させ、その
後、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、制御
弁４３のソレノイド部４３ａに通電して制御弁４３をａ
位置に切換え、空圧源４１の空気を開閉シリンダ２８の
ロッド室に導く。これによりシリンダ２８が伸長してシ
ャッタ２７が開き、完全に開くとリミットスイッチ５２
がオンする。リミットスイッチ５２がオンすると、搬送
装置側のコントローラは、ロボットハンド１００を油切
り槽３内に挿入して被脱油品ＷＫを把持させる。

【００２３】コントローラ６１は、ステップＳ１１にて
リミットスイッチ５２のオンを確認した後、ステップＳ
１２において、搬送装置側のコントローラからロボット
ハンド１００が被脱油品ＷＫを把持した旨の信号が入力
されるまで待ち、この信号が入力されるとステップＳ１
３で制御弁４２をａ位置に切換える。これにより空圧源
４１の空気が昇降シリンダ２４のロッド室に導かれてシ
リンダ２４が伸長し、ローリングセンタ２６が上昇して
被脱油品ＷＫの上面から離れる。ローリングセンタ２６
が完全に上昇するとリミットスイッチ５１がオンし、こ
れに伴って搬送装置側のコントローラはロボットハンド
１００を油切り槽３から退避させる。コントローラ６１
は、ステップＳ１４でリミットスイッチ５１のオンを確
認するとステップＳ１５に進み、ロボットハンド１００
が油切り槽３から完全に退避した旨の信号が入力される
まで待ち、その後、処理を終了させる。

【００２４】以上の実施例の構成において、ロボットハ
ンド１００が搬送装置を、突起部２６ａが係合部材を、
ドライビングセンタ１６が回転保持機構を、昇降シリン
ダ２４が離接手段を、モータ２２が駆動手段をそれぞれ
構成する。

【００２５】なお被脱油品は、左右対称型のものであれ
ば歯切シャフト以外でもよい。また以上では、ドライビ
ングセンタ１６とローリングセンタ２６とで上下から被
脱油品ＷＫを挟持するようにしたが、これに限定され
ず、例えばチャック装置で被脱油品の上下端あるいはい
ずれか一端を同軸でクランプし、この状態でチャック装
置をモータで回転させるようにしてもよい。さらに被脱
油品を縦方向に保持する例を示したが、横方向に保持す
るものでもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、油切り槽内に挿入され
た被脱油品を高速回転させ、遠心力によって脱油を行う
ようにしたので、被脱油品に付着した切削油を全面に渡
って確実に除去することができ、従来のエアブロウと比
べて脱油性能の向上が図れる。また騒音も小さく、脱油
された油が油切り槽の隙間から外部に吹き出されること
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る脱油装置を示す正面図
であり、被脱油品がセットされる前の状態を示す。

【図２】被脱油品がセットされた状態を示す正面図であ
る。

【図３】回転駆動機構の詳細を示す正面部分断面図であ
る。

【図４】昇降シリンダおよび開閉シリンダ駆動用のエア
回路図である。

【図５】脱油装置の制御系を示すブロック図である。

【図６】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

３ 油切り槽 １０ 回転駆動機構 １１ ベアリング部 １２ 回転軸 １６ ドライビングセンタ １６ｃ 係合部 １６ｄ 爪 １７ 被脱油品載置台 １８ ばね ２１ カップリング ２２ モータ ２４ 昇降シリンダ ２６ ローリングセンタ ２６ａ 突起部 ２７ シャッタ ２８ 開閉シリンダ ４１ 空圧源 ４２，４３ 方向制御弁 ４６ エアタイマ ５１〜５３ リミットスイッチ ５４ 圧力スイッチ ６１ シーケンスコントローラ ６２ モータ制御回路 ＷＫ 被脱油品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−20160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−38264（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−24951（ＪＰ，Ｕ) 藤森洋三著 自動化ブックス（１）ハ ンドリングの自動化図集 株式会社大河 出版 昭和61年５月５日第８版 第66− 67頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B04B 3/00 B23Q 11/001

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被脱油品に付着した切削油を除去する脱
   油装置において、 搬送装置により搬送された被脱油品が開口部を通して挿
   入される油切り槽と、この油切り槽の前記開口部を開閉するシャッタと、 前記油切り槽内に配置され、前記挿入された被脱油品の
   一端面に係合される係合部材と、 前記油切り槽内に前記係合部材と同軸で回転可能に、か
   つ前記係合部材と相対的に離接可能に配置され、その回
   転軸上において前記被脱油品の他端面に係合され前記係
   合部材とともに前記被脱油品を保持する係合部、および
   前記被脱油品に前記回転軸を中心とした回転力を伝達す
   る回転伝達部を有する回転保持機構と、 前記係合部材と前記回転保持機構とを相対的に離接させ
   る離接手段と、 前記シャッタが閉じた状態において前記回転保持機構を
   前記回転軸回りに高速回転駆動する 駆動手段とを具備す
   ることを特徴とする脱油装置。