JP4523735B2 - ワイヤ式内径ラップ加工装置 - Google Patents

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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ式内径ラップ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、小径穴の高精度加工が必要とされる部品が増加している。例えば、光ファイバのフェルールや内燃機関の燃料噴出バルブなどである。
【0003】
特開平5−113523号報には、図10に示すようなセラミックフェルールの内径加工装置100が提案されている。該装置100の構成を簡略に説明する。
【0004】
符号100で示されている内径加工装置は、駆動ベース101の上に設けられた右側リール102と左側リール103との間に、ブランク把持手段106を貫通して張設された加工用ワイヤ104に複数個のセラミックスブランク105を挿通して遊動状態に保持し、このセラミックスブランク105の中の選択された一つのセラミックスブランク105aを回転させ、同時に前記加工用ワイヤ104に研削用パウダ供給装置106から図示しない研削用パウダを塗布しながら、この加工用ワイヤ104を左右方向に往復運動させて前記選択された回転するセラミックスブランク105の内径加工を行い、その後、順次、残りの他のセラミックスブランクを1個ずつ選択し、同様にして内径加工を行うという構成である。
【0005】
このような構成の内径加工装置100では、セラミックスブランク105の内径加工が一個ずつ行われることにより、セラミックスブランク105の仕上がり径及び穴真円度が安定する等の一定の成果を収めることができた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の内径加工装置100では、左右方向に張設した加工用ワイヤ104に、内径加工が行なわれるワークであるセラミックスブランク105を挿通して内径ラップを行う構成(図10参照)が採用された結果、セラミックスブランク105が鉛直方向に加重がかかる状態で内径ラップされることになるため、穴真円度の精度の点で改良の余地を残していた。
【0007】
また、内径加工装置100は、張設された一本の加工用ワイヤ104を使用して内径ラップ加工を行う構成であることから、該加工用ワイヤ104に挿着されたワークであるセラミックスブランク105の加工をすべて完了した場合に、次の内径ラップ加工作業へ移行するための準備作業に時間がかかり、連続的な内径ラップ加工作業が難しかった。
【0008】
そこで、本発明の主な目的は、穴真円度の精度が高く、しかも連続的な内径ラップ作業を達成できるワイヤ式内径ラップ加工装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置、内径ラップ加工が行なわれるワークが整列挿着された加工用ワイヤを垂直方向に保持するワイヤ保持手段と、前記加工用ワイヤを前記ワイヤ保持手段へ供給排出するワイヤ供給排出手段と、前記ワイヤ供給排出手段から供給されてきた前記加工用ワイヤを垂直方向に保持して、前記ワークの内径ラップ加工を行う内径ラップ手段と、を少なくとも備え、前記ワイヤ保持手段は、前記加工用ワイヤの上下端部領域に配設された一対の円盤又は円筒状のワイヤホルダの周壁部分に、複数の前記加工用ワイヤを周方向等間隔に係止する手段であって、前記ワイヤホルダを所定位置に割り出させる(所定位置に回転停止させる)ことによって、係止された前記加工用ワイヤを前記ワイヤ供給排出手段側へ順次搬送するように構成されたことを特徴とする
【0010】
この手段では、ワイヤ保持手段によって垂直方向に保持された加工用ワイヤを適宜の手段で捕捉して移送するとともに、加工用ワイヤを垂直方向に保持した状態で、ブランク等のワークの内径をラップするという構成を採用したことから、従来の左右方向に張設された加工用ワイヤに挿着されたワークを内径ラップする構成と比較して、ワーク自体の加重影響がない状態で内径ラップ加工ができるようになるので、穴真円度の精度を向上させることが可能となる。
【0012】
この手段では、ワイヤ保持手段に対して、ワークが挿着された状態で垂直方向に保持された加工用ワイヤを複数本予め準備しておいて、ワイヤ供給排出手段側に次々に搬送することが可能となる。この結果、ワイヤ供給排出手段から内径ラップ手段への加工用ワイヤの移送を順次行って、内径ラップ加工を連続的に行うことが可能となる。
【0013】
ここで、ワイヤ保持手段と内径ラップ手段との間に配置されるワイヤ供給排出手段には、内径ラップ手段において、挿着された全部のワークの内径ラップ加工が終了した加工用ワイヤ(以下、「ラップ完了ワイヤ」と称する。)を再びワイヤ保持手段に返送する作業を行わせるようにしてもよい。
【0014】
具体的には、ワイヤの係止保持機能を備える前記一対のワイヤホルダに対して、内径ラップ手段側から次々に前記ラップ完了ワイヤを所定タイミング下で返送させ、前記ワイヤホルダの周壁部分に再び係止させて垂直方向に保持させていくことが可能となる。この場合、一対のワイヤホルダは、(まだ内径ラップが行われていない)加工用ワイヤの供給手段であるとともに、ラップ完了ワイヤのストック手段として機能する。
【0015】
次に、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置では、前記一対のワイヤホルダの間に、前記加工用ワイヤを係止させて、搬送時の前記加工用ワイヤの揺動(振れ)を防止する機能を発揮する円盤状又は円筒状の中間係止部材を介装させるように工夫する。
【0016】
この手段では、搬送の際に加工用ワイヤが揺動することがないため、ワイヤ保持手段であるワイヤホルダから脱落するおそれがなくなる。また、加工用ワイヤのワイヤ供給排出手段への搬送過程において、加工用ワイヤの係止位置にズレも発生しないので、加工用ワイヤを確実に垂直方向に保持して、確実にワイヤ供給排出手段への所定の受け渡し位置へ搬送することが可能となる。
【0017】
また、本発明では、前記ワイヤホルダを所定位置に割り出させるための制御手段と、前記加工用ワイヤの供給及び排出を制御する手段と、前記内径ラップ加工を制御する手段と、を備えるようにし、一連のワイヤ保持工程、ワイヤ供給排出工程、内径ラップ加工工程を全自動で行うようにした。
【0018】
この手段では、ワイヤ保持工程、ワイヤ供給排出工程、内径ラップ加工工程を無人で連続的に行うことができるようになる。
【0019】
そして本発明では、内径ラップ手段には、ラップ加工圧を一定に制御する機構が設けることによって、内径加工精度を更に向上させることが可能となる。例えば、ラップ加工圧は、上下に配設された一対のプーリに、垂直方向に加工用ワイヤを懸吊し、該加工用ワイヤに錘を取り付ける構成により達成できる。
【0020】
前記内径ラップ手段に、前記ワークを把持して内径ラップ加工を行うワークホルダを備えるようにし、このワークホルダに、前記加工用ワイヤが自動供給排出される機構を設けるようにすることによって、前記内径ラップ手段と前記ワイヤ供給排出手段との間の加工用ワイヤの供給排出作業を無人化できる。
【0021】
更に、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置では、垂直方向に保持されている前記ワイヤの下端部側に配置された前記ワイヤホルダの近傍には、前記ワイヤが垂直状態になっているか否かを検知するセンサを設けるようにした。
【0022】
具体的には、上下に配設されて対向する一対のワイヤホルダの各周壁部分に周方向等間隔で係止されて垂直方向に保持されるべき加工用ワイヤが、下方側のワイヤホルダのワイヤ係止位置がずれて斜めに保持された場合には、加工用ワイヤの下端位置がやや上方側に持ち上がることになる。この加工用ワイヤの下端位置のズレを位置検出センサで検知する構成として、加工用ワイヤの保持状態の異常を即座に発見できるようにした。
【0023】
なお、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置は、前記加工用ワイヤに関して、加工用ワイヤに予めラップ用パウダが付着された固定砥粒ワイヤ又は内径ラップ加工の際にラップ用パウダを供給して行う遊離砥粒ワイヤのいずれも採用することができることから、加工用ワイヤの種類を特に限定しない汎用性のある装置となる。
【0024】
以上のように、本発明は、加工用ワイヤを垂直方向に保持することにより、装置全体を小型化し、自動制御にてワークの保持、供給及び排出、内径ラップ加工を行い、加工時間を短縮できるワイヤ式内径ラップ加工装置を産業界に提供するという技術的意義を有している。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。まずは、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1を正面から見たときの全体正面図である図1、同装置1を上方側から見たときの平面図である図2、同装置1を内径ラップ装置5側から見た一部省略する側面図である図3に基づいて、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1の全体構成を簡潔に説明する。
【0026】
本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1は、内径ラップ加工が行なわれる円筒形状のワークWが複数個整列挿着されている、複数本の加工用ワイヤ2a,2aを垂直方向に保持するワイヤ保持手段であるワイヤ保持装置3と、前記加工用ワイヤ2aをワイヤ保持装置3から受け取って移送するワイヤ供給排出手段であるワイヤ供給排出装置4と、このワイヤ供給排出装置4から移送されてきた一本の加工用ワイヤ2aを垂直方向に保持して、ワークWの内径ラップ加工を行う内径ラップ手段である内径ラップ装置5と、を備え、各装置3,4,5はケーシングC内に垂直に立設されたベース部材6(図2、図3参照)に配設されている。
【0027】
ワイヤ保持装置3は、これから内径ラップ加工が行なわれるワークWが、遊動状態に挿着されて、複数個整列された状態の複数本の加工用ワイヤ2aを、着脱自在な係止状態で保持し、ワイヤ供給排出装置4側に順次搬送する役割を果たす。
なお、ワイヤ保持装置3に保持させる加工用ワイヤ2aの本数は、図1等に図示された例に限定されず、適宜選択可能である。
【0028】
ワイヤ供給排出装置4は、ワイヤ保持装置3によって所定位置にまで搬送されてきた加工用ワイヤ2aを、ハンド部材41,42で把持して、ワイヤ保持装置3から受け取った後回転させ、図1向かって右側に配置された内径ラップ装置5側に移送する役割を果たす。
【0029】
内径ラップ装置5は、ワイヤ供給排出装置4から移送されてきた一本の加工用ワイヤ2aに挿着された複数個のワークWの最下方にあるワークW1を一つずつワークホルダ53で捕捉して把持し、ラップ用パウダ(所定粒度の研削用のダイヤモンドパウダD、図8参照)を供給しながら、内径ラップを行う役割を果たす。なお、加工用ワイヤ2aに固定砥粒ワイヤを使用する場合は、ラップ用パウダを供給する工程は不要となるにので、便利である。
【0030】
なお、装着されたすべてのワークWについて内径ラップ加工が完了した状態のラップ完了ワイヤ2bは、再びワイヤ供給排出装置4のハンド部材41,42で把持されて、ワイヤ保持装置3側に回転移送され、このワイヤ保持装置3に係止状態で再び保持されることになる。
【0031】
以下、ワイヤ保持装置3の構成及び機能を詳説する。
【0032】
このワイヤ保持装置3は、ケーシングC内の上方位置に配置されたワイヤホルダ31(以下、「上方ワイヤホルダ31」と称する。)と、この上方ワイヤホルダ31と所定距離離れた下方位置に、この上方ワイヤホルダ31と同口径に形成され、その中心位置が上方ワイヤホルダ31の中心位置と一致するように、上方ワイヤホルダ31と対向配置されたワイヤホルダ32(以下、「下方ワイヤホルダ32」と称する。)と、備えている。
【0033】
上方ワイヤホルダ31の上方には、モータ34(図1参照)が配置され、上方ワイヤホルダ31には、このモータ34から下方に延びる回転軸35(図1参照)が固定されている。即ち、上方ワイヤホルダ31は、モータ34の作動によって、定められた位置へ回転、停止する。モータ34は、ステッピングモータやサーボモータ等を用いると好適である。一方、下方ワイヤホルダ32は、上方ワイヤホルダ31を貫通して垂下する前記回転軸35が貫通固定され、上方ワイヤホルダ31と一体に回転及び停止する。なお、回転軸35の下端は、軸受け36に回転自在に支持されている。
【0034】
上記構成により、上方ワイヤホルダ31と下方ワイヤホルダ32は、一体に回転及び停止を行い、下記する構成で保持された複数の加工用ワイヤ2aを、ワイヤ供給排出装置4のハンド部材41,42が待機する所定位置へ、順次搬送する。
【0035】
続いて、図4、図5を主に参照しながら、上方ワイヤホルダ31及び下方ワイヤホルダ32の加工用ワイヤ2aの保持構成について詳説する。まず、上方ワイヤホルダ31と下方ワイヤホルダ32のそれぞれの周壁31a,32aには、半径方向内側に向けて凹設された係止凹部31b,32bが、それぞれ周方向等間隔に複数設けられている。
【0036】
ここで、図4(A)は、上方ワイヤホルダ31の係止凹部31bの一つに、加工用ワイヤ2a(又はラップ完了ワイヤ2b、以下省略)の上端部に設けられた円筒状の係止用端部21が係止され、加工用ワイヤ2aが垂直方向に保持されている様子を示す部分拡大側面図、図4(B)は、係止された同係止用端部21部分を上方(図3(A)矢印U1方向)から見たときの部分拡大平面図、である。
【0037】
これらの図4(A),図4(B)に示されているように、加工用ワイヤ2aの上端に設けられた係止用端部21は、該係止用端部21の下端部21aが前記係止凹部31bに設けられた段差部31c上面に当接している。加工用ワイヤ2aは、この段差部31cに加工用ワイヤ2aの自重によって着座し、係止される。
【0038】
一方、図5(A)は、下方ワイヤホルダ32の係止凹部32bの一つに、加工用ワイヤ2aの下端部に設けられた円筒状の係止用端部22が係止されて、加工用ワイヤ2aが垂直方向に保持されている様子を示す部分拡大側面図、図5(B)は、同係止用端部22部分を上方(図4(A)矢印U2方向)から見たときの部分拡大平面図、である。
【0039】
これらの図5(A)、図5(B)に示されているように、加工用ワイヤ2aの係止用端部22は、下方ワイヤホルダ32の周壁32aに半径方向内側に向けて半円筒状に凹設された係止凹部32bに対して、略半分入り込んだ状態で係止されている。
【0040】
上記構成により、加工用ワイヤ2aは、上方ワイヤホルダ31と下方ワイヤホルダ32の両方に係止され、垂直方向に保持されることになる。即ち、上方ワイヤホルダ31と下方ワイヤホルダ32は、加工用ワイヤ2aのストック部材として機能する。
【0041】
ここで、加工用ワイヤ2aの係止用端部22が、加工用ワイヤ2aを搬送する過程の遠心力等により、下方ワイヤホルダ32に設けられた係止凹部32bから外れてしまう場合も想定される。このため、係止用端部22の係止凹部32bからの外れを迅速に検知すべく、下方ワイヤホルダ32の近傍に、センサSを設けるようにした。
【0042】
具体的に、図6に基づいて説明する。図5は、加工用ワイヤ2aの係止用端部22が、係止凹部32bから外れた状態を表す部分拡大側面図である。この図6に示すように、垂直方向に保持されたときの係止用端部22の下端位置P1と、係止用端部22が係止凹部32bから外れたときの下端位置P2とでは、図6において符号Hで示す程度に高さが異なってくる。
【0043】
従って、前記下端位置P1よりも上方に係止用端部22の下端があることをセンサSで検知することによって、係止用端部22が係止凹部32bから外れて、加工用ワイヤ2aが垂直方向に保持されていない状態(斜めになった状態)にあることを容易に判定することができる。なお、センサSは、係止用端部22の下端位置を検知できる光センサその他のセンサを適宜選択可能である。
【0044】
ここで、本実施形態においては、前掲した一対のワイヤホルダ31,32の間において前記加工用ワイヤ2aを係止させて、搬送時の前記加工用ワイヤ2aの揺動(振れ)を防止する機能を発揮する円盤状又は円筒状の中間係止部材33を設ける(図1参照)。
【0045】
図7は、この中間係止部材33の一実施形態の構成を表す拡大側面図である。この図7に示すように、上方ワイヤホルダ31及び下方ワイヤホルダ32と同口径の略円筒形状に形成されている中間係止部材33の周壁33aには、上下のワイヤホルダ31,32の周壁31a,32aのそれぞれに設けられた係止凹部31b,32bと周方向同位置に、係止凹部33bが複数設けられている。
【0046】
この中間係止部材33を設けることによって、搬送の際に加工用ワイヤ2aが揺動する(振れる)ことがなくなるため、ワイヤホルダ31,32(特に、下方ワイヤホルダ32)から脱落するおそれがなくなる。また、加工用ワイヤ2aのワイヤ供給排出装置4への搬送過程において、加工用ワイヤ2aが外れたり、ずれたりすることが無くなるので、加工用ワイヤ2aを確実に垂直方向に保持し、確実にワイヤ供給排出装置4へ渡すことが可能となる。
【0047】
次に、既述されたワイヤ供給排出装置4の構成及び機能について、詳説する。
【0048】
ワイヤ供給排出装置4は、図1〜図3に示されているように、ワイヤ保持装置3と内径ラップ装置5(後に詳説)との間に、上下方向に設置されている。ワイヤ供給排出装置4は、加工用ワイヤ2aを把持して図2に示す矢印Y方向へ移動し、矢印Z方向(図2参照)へ回転させるハンド部材41,42と、このハンド部材41,42を一体に上下方向(図1の矢印X方向)にスライド移動させるスライド機構43と、を備えている。
【0049】
この構成により、ワイヤ供給排出装置4は、ワイヤ保持装置3に係止されて所定位置に搬送されてきた加工用ワイヤ2aを把持し、続いて上方へ(図1の矢印X方向へ)スライドした後、ワイヤ供給排出装置4全体がガイド44,44に沿って内径ラップ装置5側へ(図1の矢印Y方向へ)スライド移動する。そして、把持している加工用ワイヤ2aを内径ラップ装置5側へ(図2の矢印Z方向へ)回転させ、内径ラップ装置5に配設された一対のプーリ51,52に係着させる。なお、プーリ51,52への加工用ワイヤ2aの係着は、プーリ51,52に設けられた切り欠き部51a,52a(図1参照)に係止用端部21,22を係止させることにより行われる。
【0050】
また、ワイヤ供給排出装置4は、内径ラップ装置5から内径ラップ加工済みのワークwが整列挿着されているラップ完了ワイヤ2bをハンド部材41,42で把持して受け取る。続いて、ワイヤ供給排出装置4全体はガイド44,44(図1、図2参照)に沿ってワイヤ保持装置3側へスライド移動する(図1の矢印Y方向参照)。続いて、ラップ完了ワイヤ2bをワイヤ保持装置3側へ回転させて(図2の矢印Z方向へ)、そのまま下降し(図1の矢印X方向参照)、ラップ完了ワイヤ2bを再びワイヤ保持装置3に渡す。
【0051】
続いて、既述した内径ラップ装置5の構成及び機能について、詳説する。
【0052】
内径ラップ装置5は、プーリ51,52に係着されて垂直方向に保持されている加工用ワイヤ2aに整列挿着されている複数のワークWにおける最下端のワークW1を、下方側に待機するワークホルダ53をガイド54に沿って上方へ(図1、図3の矢印T方向へ)スライド移動させることによって、捕捉し把持する。なお、ワークホルダ53のワーク把持手段は、チャック方式等、ワークを確実に保持できるものであれば適宜選択可能である。
【0053】
ここで、図8は、内径ラップの様子を簡略化して示す拡大図である。この図8が示すように、ワークW1がワークホルダ53のチャック部53bのホルダ孔53aに捕捉されて固定されると、ワークホルダ53がモータ55の駆動を伝えるベルト56を介して回転し、ワークW1の穴(加工用ワイヤ2aが挿通されている穴)Waの研磨を行う。
【0054】
この内径ラップ加工は、0.5ミクロン程度の粒径に揃えられたラップ用パウダ(例えば、ダイヤモンドパウダ)Dを、図示しないパウダ供給装置から吐出させて加工用ワイヤ2aの外周面23に付着させることによって行われる。即ち、加工用ワイヤ2aの外周面23とワークW1の穴Waの内周壁面Wbとの間にラップ用パウダDを介在させ(図8参照)、このダイヤモンドパウダDの研磨作用によって、ワークW1の内周壁面Wbを所定口径まで、徐々に広げていく工程によって行われる。
【0055】
より詳細には、ワークW1の内周壁面Wbは、加工用ワイヤ2aの所定位置に、徐々に口径が末広がるように形成された研磨部24(図8参照)に対して、ワークW1を把持して回転するワークホルダ53が一定加圧になるように下動することによって、穴の下方側から徐々に口径が広がっていき、最終的には所定内径の円筒状の穴が形成される。この所定内径の穴が形成されると、前記研磨部24下方側の円筒部25を滑落して下方に集積する。
【0056】
なお、ワークホルダ53のチャック部53b付近には、ワークW1の存在を検知するセンサ(図示せず)が設けられている。この図示しないセンサによって、加工用ワイヤ2aに整列挿着された最下方のワークW1の位置を検知し、速やかに連続的な内径ラップ加工を行うことができるように工夫されている。
【0057】
上記構成の内径ラップ装置5においては、上下に配設された一対のプーリ51,52(図1等参照)に垂直方向に加工用ワイヤ2aを懸吊し、該加工用ワイヤ2a端部に錘58a,58bを取り付ける構成によって、ラップ加工圧は一定化している。なお、図1等に示されている符号57a,57bは、プーリ51,52の回転を調整するために設けられたシリンダ、図2、図3で示された符号Eは、プーリ51,52の負荷を検知するためのエンコーダである。
【0058】
図9は、本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1による内径ラップ加工工程のフローを示す図である。この図9(A)〜(I)に従って、ワイヤ式内径ラップ加工装置1によって行われる一連の内径ラップ工程全体を簡略に説明する。
【0059】
図9(A)。まず、ワイヤ供給排出装置4の上方側のハンド部材41がワイヤ保持装置3から加工用ワイヤ2aを把持して受け取る。なお、このとき下方側のハンド部材42は開放状態になっている。
【0060】
図9(B)。ワイヤ供給排出装置4が、ハンド部材41で加工用ワイヤ2aを把持しながら上方へスライド移動する。
【0061】
図9(C)。ワイヤ供給排出装置4が、ハンド部材41,42で加工用ワイヤ2aを把持しながら内径ラップ装置5側へスライド移動し、その後ハンド部材41,42を内径ラップ装置5側へ回転させる。
【0062】
図9(D)。ワイヤ供給排出装置4が下降し、下方側のハンド部材42を開放して、加工用ワイヤ2aを、その下端部からワークホルダ53に自動挿通する。
【0063】
図9(E)。ワイヤ供給排出装置4がワイヤ保持装置3側にスライドして後退し、加工用ワイヤ2aはプーリ51,52に係着される。
【0064】
図9(F)。内径ラップ装置5のワークホルダ53が上昇して、加工用ワイヤ2aに装着された最下端のワークW1を捕捉して、該ワークW1の内径ラップを開始する。
【0065】
図9(G)。この内径ラップ工程をすべてのワークWについて行って、内径ラップが完了したすべてのワークwは、加工用ワイヤ2aを伝わって自重で下方に滑落し(図8参照)、ワークホルダ53の下方に集積される。この構成により、内径ラップ完了を簡単に視認できる。
【0066】
図9(H)。ラップ完了ワイヤ2bを、ワークホルダ53へ加工用ワイヤ2aを供給するときとは逆の動作手順で、ワイヤ供給排出装置4(のハンド部材41,42)で受け取って、ワイヤ保持装置3に設けられた一対のワイヤホルダ31,32の空いている係止凹部31b,32bに係止させる。
【0067】
本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1では、図9に示すように、ワイヤ供給排出装置4を介して、ワイヤ保持装置3から加工用ワイヤ2aが内径ラップ装置5に順次移送されていくとともに、内径ラップ完了のワークwを整列挿着するラップ完了ワイヤ2bが戻ってきて、ワイヤ保持装置3に順次ストックされていくことになる。
【0068】
本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置1では、前記ワイヤホルダ31、32を所定位置に割り出させるための制御手段(所定位置への回転移動と停止を制御する手段)と、前記加工用ワイヤ2aの供給及び排出を制御する手段と、前記内径ラップ加工を制御する手段と、を備えており、上記した一連のワイヤ保持工程、ワイヤ供給排出工程、内径ラップ加工工程を全自動で行うように工夫されている。
【0069】
【発明の効果】
本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置によって奏される主な効果は、次の通りである。
【0070】
(1)ワイヤ保持手段によって垂直方向に保持された加工用ワイヤを適宜の手段で捕捉して移送するとともに、加工用ワイヤを垂直方向に保持した状態で、ワークを把持したワークホルダを垂直方向に往復運動させるため、ワーク自体の荷重影響がない状態で内径ラップ加工ができるようになるので、穴真円度の精度を向上させることができる。即ち、内径ラップ加工の精度を高めることができる。
【0071】
(2)ワイヤ保持手段にワークが挿着された状態で垂直方向に保持された加工用ワイヤを複数本ストックしておき、ワイヤ供給排出手段側に次々に搬送する構成を採用したため、ワイヤ供給排出手段から内径ラップ手段への加工用ワイヤの移送を順次行って、内径ラップ加工を連続的に行うことができるので、一連の作業を自動制御して、無人化することができる。
【0072】
(3)一対のワイヤホルダの間に、加工用ワイヤを係止させて、搬送時の前記加工用ワイヤの揺動(振れ)を防止する機能を発揮する円盤状又は円筒状の中間係止部材を介装させるように工夫したので、搬送の際に加工用ワイヤが揺動することがないため、ワイヤ保持手段であるワイヤホルダから脱落したり、外れたりすることがなくなるので、連続的な内径ラップ作業を円滑に行うことができる。
【0073】
(4)加工用ワイヤが垂直状態になっているか否かを検知するセンサを設けるようにしたので、加工用ワイヤの保持状態の異常を即座に発見できるので便利であり、当該異常に迅速に対応できる。
【0074】
(5)加工用ワイヤを垂直方向に保持して行う、省スペース設計のワイヤ式内径ラップ加工装置を産業界に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイヤ式内径ラップ加工装置(1)を正面から見たときの全体正面図
【図2】同装置(1)を上方側から見たときの平面図
【図3】同装置(1)を内径ラップ装置(5)側から見た一部省略する側面図で
【図4】(A)加工用ワイヤ(2a)が垂直方向に保持されている上方ワイヤホルダ(31)の係止凹部31b部分の拡大側面図
(B)係止された同係止用端部(21)部分を上方(図3(A)矢印U1方向)から見たときの部分拡大平面図
【図5】(A)加工用ワイヤ(2a)が垂直方向に保持されている下方ワイヤホルダ(32)の係止凹部32b部分の拡大側面図
(B)同係止用端部(22)部分を上方(図4(A)矢印X2方向)から見たときの部分拡大平面図、
【図6】加工用ワイヤ(2a)の係止用端部(22)が、係止凹部(32b)から外れた状態を表す部分拡大側面図
【図7】中間係止部材(33)の一実施形態の構成を表す拡大側面図
【図8】内径ラップの様子を簡略化して示す拡大図
【図9】(A)ワイヤ供給排出装置(4)がワイヤ保持装置(3)から加工用ワイヤ(2a)を受け取る様子を示す図
(B)ワイヤ供給排出装置(4)が加工用ワイヤ2aと一体に上方へスライド移動した様子を示す図
(C)ワイヤ供給排出装置(4)が加工用ワイヤ(2a)を内径ラップ装置(5)に渡し始める様子を示す図。
(D)加工用ワイヤ(2a)をワークホルダ(53)に挿通する様子を示す図
(E)加工用ワイヤ(2a)がプーリ(51,52)に係着された様子を示す図
(F)内径ラップ装置(5)のワークホルダ(53)が上昇し、最下端のワーク(W1)を捕捉して内径ラップを開始する様子を示す図
(G)内径ラップが完了したワーク(w)がワークホルダ(53)下方に集積した様子を示す図
(H)ラップ完了ワイヤ(2b)をワイヤ保持装置(3)に係止させた様子を示す図
【図10】従来技術の構成を表す図
【符号の説明】
1 ワイヤ式内径ラップ加工装置
2a 加工用ワイヤ(ワークWが未研削状態のもの)
2b ラップ完了ワイヤ
3 ワイヤ保持装置(ワイヤ保持手段)
4 ワイヤ供給排出装置(ワイヤ供給排出手段)
5 内径ラップ装置(内径ラップ手段)
31 (上方)ワイヤホルダ
31a (ワイヤホルダ31の)周壁
32 (下方)ワイヤホルダ
32a (ワイヤホルダ32の)周壁
33 中間係止部材
S センサ
W ワーク
w 内径ラップが完了したワーク
Wa ワークWの穴

Claims (8)

  1. 内径ラップ加工が行なわれるワークが整列挿着された加工用ワイヤを垂直方向に保持するワイヤ保持手段と、
    前記加工用ワイヤを前記ワイヤ保持手段へ供給排出するワイヤ供給排出手段と、
    前記ワイヤ供給排出手段から供給されてきた前記加工用ワイヤを垂直方向に保持して、前記ワークの内径ラップ加工を行う内径ラップ手段と、
    を少なくとも備え、
    前記ワイヤ保持手段は、
    前記加工用ワイヤの上下端部領域に配設された一対の円盤又は円筒状のワイヤホルダの周壁部分に、複数の前記加工用ワイヤを周方向等間隔に係止する手段であって、
    前記ワイヤホルダを所定位置に割り出させることによって、係止された前記加工用ワイヤを前記ワイヤ供給排出手段側へ順次搬送するように構成されたことを特徴とするワイヤ式内径ラップ加工装置。
  2. 前記一対のワイヤホルダの間には、前記加工用ワイヤを係止して、搬送時の前記加工用ワイヤの揺動を防止するための円盤状又は円筒状の中間係止部材が介装されたことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
  3. 前記ワイヤホルダを所定位置に割り出させるための制御手段と、前記加工用ワイヤの供給及び排出を制御する手段と、前記内径ラップ加工を制御する手段と、を備え、
    一連のワイヤ保持工程、ワイヤ供給排出工程、内径ラップ加工工程を全自動で行うことを特徴とする請求項1または2に記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
  4. 前記内径ラップ手段には、ワイヤの張力を一定に制御する機構が設けられたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
  5. 前記内径ラップ手段は、前記ワークを把持して内径ラップ加工を行うワークホルダを備え、
    前記ワークホルダには、前記加工用ワイヤが自動供給排出される機構が設けられたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
  6. 前記ワイヤ保持手段は、前記加工用ワイヤの下端部側に配設された前記ワイヤホルダの近傍に、前記加工用ワイヤが垂直状態になっているか否かを検知するセンサを備えることを特徴とする請求項又はに記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
  7. 前記加工用ワイヤは、固定砥粒ワイヤであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
  8. 前記加工用ワイヤは、遊離砥粒ワイヤであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のワイヤ式内径ラップ加工装置。
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