JP4646221B2

JP4646221B2 - Ａｔｃ付きテープラップ装置

Info

Publication number: JP4646221B2
Application number: JP2005208166A
Authority: JP
Inventors: 浩藤井; 啓作秋月
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2007021664A

Description

本発明は、比較的非圧縮性の研磨材被覆テープと、該テープの研磨材被覆面を回転される加工面を有する鋼管、自動車部品等の被加工物表面に、接触させ押圧する比較的剛性の凹面を有するシュー組立体とからなり、研磨材被覆テープを使用して被加工物表面を極めて精密にミクロ仕上げするテープラップ装置に関し、特にテープラップ装置において、シュー組立体を支持する一対の開閉アーム、アーム開閉装置、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを一体的に交換可能なカセットとして組付けたテープホルダ一体型カセットシュー組立体とし、かつ該カセットシュー組立体を自動交換できるＡＴＣ付きとしたテープラップ装置に関する。

従来の研磨材被覆テープと、該テープ研磨材被覆面をクランクシャフトを含む筒状体被加工物表面に接触させ押圧する剛性表面を有するシュー組立体とからなるテープラップ装置としては、例えば特許文献１に開示するものがある。これは特許文献１の図７、図９に記載するように、被加工物の軸（Ｘ）方向及び軸（Ｘ）方向に直交する直交（Ｚ）方向に移動可能に支持された一対のアームに固定した一対又は３ケのシューが被加工物の回転軸又は偏心軸をクランプし、被加工物の回転軸又は偏心軸を自転・公転させて回転軸又は偏心軸のミクロ仕上げを行っていた。
特許第３５５８９１７号公報図７、図９特開平８−２５７８８９号公報

かかる従来のフイルムラップ装置の研磨材被覆テープと、シュー組立体の剛性凹面を形成する各ストーンは、クランクシャフトを含む筒状体被加工物軸径又は軸幅に応じて製作され、特定の被加工物軸径又は軸幅のみの加工に限定されているため、例えばクランクシャフトの種類・型式など、被加工物の軸径又は軸幅のいずれかが違えば、それ専用の一連の複数の剛性凹面を形成するストーンを有するシュー組立体とそれ専用の研磨材被覆テープに交換するための段取り替えが必要であり、段取り換え時間が長いためフイルムラップ装置の稼働率を下げる要因となっていた。更に被加工物の軸径又は軸幅が異なる異種被加工物をランダムに加工する場合は、加工アーム又は加工ステーションを増設する必要があった。特許文献２では一対の開閉アームの先端にカートリッジ格納室を形成し、各カートリッジ格納室に各カートリッジをそれぞれ互いに対向させて格納するものが開示され、各カートリッジは、研磨材被覆テープをテープ供給リールとテープ巻き取りリールとに巻き付けることによって保持するとともに、研磨材被覆テープを被加工物に押圧するシューを備え互いに幅寸法が異なるものを保持可能とされる。

本発明の課題は、被加工物軸径又は軸幅が互いに異なるクランクシャフトのような異種の被加工物を、加工ユニットに対しテープホルダ一体型カセットシュー組立体のみを交換することで自動段取替えすることができ、別ラインのフイルムラップ装置で加工することなく、フレキシブルに加工できるＡＴＣ付きテープラップ装置を提供することにある。

このため本発明は、クランクシャフトを含む軸物の被加工物を支持する主軸台と心押台を配置したベースと、該被加工物軸部に仕上げ加工を施す研磨材被覆テープと、該テープの研磨材被覆面をクランクシャフトのような軸物の被加工物表面に接触させ押圧する一対の凹面を有するシュー組立体を支持する開閉アーム、アーム開閉装置、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを一体的に交換可能なカセットとして組付けたテープホルダ一体型カセットシュー組立体と、
該一体型カセットシュー組立体を取り付けかつ被加工物の軸方向及び被加工物に接近する方向に移動可能に該ベース上に支持された複数の共用加工ユニットと、
該一体型カセットシュー組立体を自動交換できるＡＴＣ装置と、を有し、
該ＡＴＣ装置は該複数の共用加工ユニット上部に該ベース上に固定された４角形支持枠に取付けられた複数の交換用一体型カセットシュー組立体を保持するマガジン部、及び、該マガジン部の該複数の交換用該一体型カセットシュー組立体の１をマガジン部交換位置と該共用加工ユニットのいずれかに装着する装着位置間の移動装置、を有することを特徴とするＡＴＣ付きテープラップ装置を提供することによって上記した従来製品の課題を解
決した。また、請求項２に記載の発明においては、該マガジン部は、該４角形支持枠上で、該複数の交換用一体型カセットシュー組立体を該マガジン部交換位置から使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置に約90°旋回可能にされている。さらに、請求項３に記載の発明においては、該一体型カセットシュー組立体は該アームを開閉する開閉装置用クランプ軸、該クランプ軸用開口部、該一体型カセットシュー組立体を該共用加工ユニット頭部取付面に取り付ける背面ガイド部及び自動交換用位置決め背面穴を有し、該共用加工ユニット頭部の一体型カセットシュー組立体取付面は、該開口部から突出した該クランプ軸に嵌まり合う駆動軸、該背面ガイド部収容取付溝及びばねで付勢されて該自動交換用位置決め背面穴に挿入可能な位置決めピンを有し、該クランプ軸は該駆動軸によって押されたとき、クランプカムが該一対のアームの基部を押して、アーム軸の回りを回動し該アームを閉じるようにされ、該マガジン部交換位置及び該装着位置で該アームが開くようにされていることをＡＴＣ付きテープラップ装置とした。

かかる構成により、本発明のＡＴＣ付きテープラップ装置は、一体型カセットシュー組立体を取り付けかつ被加工物の軸方向及び被加工物に接近する方向に移動可能に該ベース上に支持された複数の共用加工ユニットと、該一体型カセットシュー組立体を自動交換できるＡＴＣ装置と、を有するので、被加工物軸径又は軸幅が互いに異なるクランクシャフトのような異種の被加工物を、共用加工ユニットに対しテープホルダ一体型カセットシュー組立体のみを交換することで、自動段取替えすることができ、別ラインのフイルムラップ装置で加工することなく、フレキシブルに加工できるＡＴＣ付きテープラップ装置を提供するものとなった。

本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態のＡＴＣ付きテープラップ装置の概略平面図で、点線はマガジン部が使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置に旋回された位置を示し、２台の共用加工ユニット 50a,50bはそれぞれ一体型カセットシュー組立体 11a、11aを装着し、その上のマガジン部 11c,11cは交換用一体型カセットシュー組立体 11bを保持していない。図２は図１のＡ方向からみたＡ側側面図で、点線はマガジン部が使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置に旋回された位置での状態を示し、一体型カセットシュー組立体はマガジン部交換位置 11bと共用加工ユニット頭部に装着した装着位置 11aで示す。図３は図１のＢ方向からみた正面図で、マガジン部は４角形支持枠上で複数の交換用一体型カセットシュー組立体をマガジン部交換位置で保持しており、２台の（３台以上であってもよい）共用加工ユニットはそれぞれ一体型カセットシュー組立体 11a、11aを装着して被加工物を加工する態勢にある。図４（ａ）は一体型カセットシュー組立体が自動工具交換装置によりマガジン部交換位置にある状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態の一体型カセットシュー組立体が移動装置により共用加工ユニット頭部に取り付けられた状態を示す。図５は本発明の実施形態の一体型カセットシュー組立体の概略斜視図で、シュー組立体を支持する一対の開閉アーム、アーム開閉装置、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを一体的に交換可能なカセットとして組付けられ、一体型カセットシュー組立体は共用加工ユニット頭部から取り外されアームが開いた状態で示し、図６は図５の一体型カセットシュー組立体を取り付ける共用加工ユニット頭部の要部部分斜視図を示し、図７は図５の一体型カセットシュー組立体が図６の共用加工ユニット頭部に取り付けられ、アームが閉じられた状態を示す。

図１乃至図７に示すように、本発明の実施形態のＡＴＣ付きテープラップ装置は、クランクシャフトを含む軸物の被加工物72を支持する主軸台54の主軸センタ55と、心押台52の心押センタ53とを配置したベース51と、被加工物表面3（図７）に仕上げ加工を施す比較的非圧縮性の研磨材被覆テープ5と、テープ5の研磨材被覆面を被加工物表面3に接触させ押圧する一対の比較的剛性の凹面17を有するシュー組立体2、2を支持する開閉アーム15、15、アーム開閉装置46、図示しないテープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを一体的に交換可能なカセットとして組付けたテープホルダ一体型カセットシュー組立体11と、一体型カセットシュー組立体11を取り付けかつ被加工物72の軸方向Ｘ及び被加工物72に接近する方向Ｚに移動可能にベース51上に支持され、テーブル65上で駆動ユニット 61a,61bにより被加工物72の軸方向Ｘに移動・位置決め可能にされた複数の共用加工ユニット50a,50bと、一体型カセットシュー組立体11を自動交換できるＡＴＣ装置 130とを有する。
ＡＴＣ装置130は複数の共用加工ユニット50a,50b上部にベース51上に固定された４角形支持枠70に取付けられた複数の交換用一体型カセットシュー組立体11bを保持するマガジン部57及びマガジン部57の複数の交換用該一体型カセットシュー組立体11bの１をマガジン部交換位置（図４（ａ））と共用加工ユニット50a,50bのいずれかの頭部に装着する装着位置（同（ｂ））間の移動装置13を有する。

作動においては、図１、図２に示す、シュー組立体2、2を支持するアーム15、15が開いた状態で一体型カセットシュー組立体11aを装着した共用加工ユニット50a,50bの位置から、被加工物72に接近する方向Ｚに、共用加工ユニット50a,50bがテーブル63（図２）のＺ軸スライド64上でモータ66により移動されて、被加工物表面3をつかむ位置まで前進し、次にアーム15、15を閉じ、シュー組立体2、2がテープ5の研磨材被覆面を被加工物表面3に接触・押圧し、その状態で、主軸台54が被加工物72を回転させ、クランクシャフトの偏心軸ピン又はジャーナルである被加工物表面3は自転・公転して偏心軸ピン又はジャーナルのミクロ仕上げが行われる。加工が終わると、アーム15、15が開かれ、共用加工ユニット50a,50bがもとの位置に戻り、同時にその間に、一体型カセットシュー組立体11aではテープ5が１回の加工分だけの所定の長さだけ、図示しないテープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダから巻出し、巻取りされる。必要により、交換用一体型カセットシュー組立体11bと交換するときは、交換用一体型カセットシュー組立体11bを保持していないマガジン部11c,11cの移動装置13が装着位置の一体型カセットシュー組立体 11aを取り外し、マガジン部交換位置まで引き上げ保持し、取り外された共用加工ユニット 50a,50bが被加工物表面3の軸方向Ｘに移動して所望の交換用一体型カセットシュー組立体11bの位置に位置決めし、移動装置13が共用加工ユニット頭部の装着位置に装着することにより、自動交換され、次の加工へ進む。

図１に示すように、本発明の実施形態のＡＴＣ付きテープラップ装置は、マガジン部57は、４角形支持枠70上で、複数の交換用一体型カセットシュー組立体11をマガジン部交換位置（図１実線57、図４（ａ））から使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置（図１点線57'、図４（ｂ））に、軸58を支点として、手動で、約90°、使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置 57'まで旋回させるようにされている。使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置57'では、全部巻取られ、新しい研磨材被覆面がなくなった使い終わったテープ5、又は摩耗し使い終わった取替えを要するシュー組立体2を収容した使い終わった一体型カセットシュー組立体11bが、手動で、作業者によって、新しいものに、取替えられる。

図５に示すように、本発明の実施形態の一体型カセットシュー組立体11は、アーム開閉装置46用クランプ軸45、クランプ軸用開口部24、一体型カセットシュー組立体11を共用加工ユニット50a,50b頭部50の一体型カセットシュー組立体取付面12に取り付ける背面ガイド部14、14及び自動交換用位置決め背面穴28、29（１個でもよい）を有する。図６に示すように、共用加工ユニット50a,50b頭部50の一体型カセットシュー組立体取付面12は、開口部24から突出したクランプ軸45に、25、36により、嵌まり合う駆動軸35、背面ガイド部14、14収容取付溝41、41及び図示しないばねで付勢されて自動交換用位置決め背面穴28、29に挿入可能な位置決めピン38、39（１個でもよい）を有する。4 は凹面17を形成するホーニング砥石材料で形成されたインサートストーン、20はアーム開閉装置46、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを収容したカセット本体である。

図６、図７に示すように、本発明の実施形態では、アーム開閉装置用クランプ軸45は共用加工ユニット50a,50b頭部50の駆動軸35によって押されたとき、クランプカム37が一対のアーム15、15の基部47、47を押して、一対のアーム15、15をアーム軸15'の回りを回動させて閉じるようにされている。19はアーム開閉装置46、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを収容したカセット本体20のカバーである。また、図５、図６に示すように、嵌まり合い25、36は半環状円部で、内側に溝25'、36'があり、一体型カセットシュー組立体11を取り付けるとき、嵌まり合ってクランプ軸45と駆動軸35とを連結する。さらに、本発明の実施形態では、図４、図５に示すように、一体型カセットシュー組立体11は、上部ガイド部16を有し、上部ガイド部16は移動装置13により図４（ａ）の待機位置で保持され、かつ移動装置13により図４（ａ）の待機位置から図４（ｂ）の共用加工ユニット50a,50b頭部50の装着位置まで上部ガイド部16で把持されて運搬される。

作動において、図４に示すマガジン部57のマガジン部交換位置（ａ）にある一体型カセットシュー組立体11bを、共用加工ユニット50a,50b頭部50の一体型カセットシュー組立体取付面12の装着位置（ｂ）に取り付けるときは、一体型カセットシュー組立体11の背面ガイド部14、14が、機械本体50の一体型カセットシュー組立体取付面12の背面ガイド部14収容取付溝41、41に挿入され、下降される。次に一体型カセットシュー組立体11の自動交換用位置決め背面穴28、29に機械本体50の図示しないばねで付勢された位置決めピン38、39が挿入され、同時に一体型カセットシュー組立体11の開口部24から突出したクランプ軸45と、機械本体50の駆動軸35が、25、36により嵌まり合い駆動連結され、共用加工ユニット50a,50b頭部50の装着位置（ｂ）に一体型カセットシュー組立体11aが装着される。

かかる構成により、本発明の実施形態のＡＴＣ付きテープラップ装置は、一体型カセットシュー組立体を取り付けかつ被加工物の軸方向及び被加工物に接近する方向に移動可能に該ベース上に支持された複数の共用加工ユニットと、一体型カセットシュー組立体を自動交換できるＡＴＣ装置と、を有するので、被加工物軸径又は軸幅が互いに異なるクランクシャフトのような異種の被加工物を、共用加工ユニットに対しテープホルダ一体型カセットシュー組立体のみを交換することで、自動段取替えすることができ、別ラインのフイルムラップ装置で加工することなく、フレキシブルに加工できるＡＴＣ付きテープラップ装置を提供するものとなった。

本発明の実施形態のＡＴＣ付きテープラップ装置の概略平面図で、点線はマガジン部が使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置に旋回された位置を示し、２台の共用加工ユニット50a,50bはそれぞれ一体型カセットシュー組立体11a、11aを装着し、その上のマガジン部11c,11cは交換用一体型カセットシュー組立体11bを保持していない。図１のＡ方向からみたＡ側側面図で、点線はマガジン部が使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置に旋回された位置での状態を示し、一体型カセットシュー組立体はマガジン部交換位置 11bと共用加工ユニット頭部に装着した装着位置11aで示す。図１のＢ方向からみた正面図で、マガジン部は４角形支持枠上で複数の交換用一体型カセットシュー組立体をマガジン部交換位置で保持しており、２台の（３台以上であってもよい）共用加工ユニットはそれぞれ一体型カセットシュー組立体11a、11aを装着して被加工物を加工する態勢にある。（ａ）は一体型カセットシュー組立体が自動工具交換装置によりマガジン部交換位置にある状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態の一体型カセットシュー組立体が移動装置によりは共用加工ユニット頭部に取り付けられた状態を示す。本発明の実施形態の一体型カセットシュー組立体の概略斜視図で、シュー組立体を支持する一対の開閉アーム、アーム開閉装置、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを一体的に交換可能なカセットとして組付けられ、一体型カセットシュー組立体は共用加工ユニット頭部から取り外されアームが開いた状態で示す。図５の一体型カセットシュー組立体を取り付ける共用加工ユニット頭部の要部部分斜視図。図５の一体型カセットシュー組立体が図６の共用加工ユニット頭部に取り付けられ、アームが閉じられた状態を示す。

２：シュー組立体
３：被加工物表面
５：研磨材被覆テープ
６：テープ供給ホルダ
７：テープ巻取ホルダ
11、11a、11b：一体型カセットシュー組立体
12：共用加工ユニット頭部取付面
13：移動装置
14：背面ガイド部
15：開閉アーム
15'：アーム軸
17：凹面
25：（クランプ軸用）開口部
28、29：自動交換用位置決め背面穴
37：クランプカム
38、39：位置決めピン
41：（背面ガイド部収容）取付溝
45：クランプ軸
46：アーム開閉装置
47：アーム基部
50：共用加工ユニット頭部
50a,50b：共用加工ユニット
51：ベース
52：心押台
54：主軸台
57：マガジン部
57'：組立体取替位置
70：４角形支持枠
72：被加工物
130:ＡＴＣ装置

Claims

クランクシャフトを含む軸物の被加工物を支持する主軸台と心押台を配置したベースと、該被加工物軸部に仕上げ加工を施す研磨材被覆テープと、該テープの研磨材被覆面をクランクシャフトのような軸物の被加工物表面に接触させ押圧する一対の凹面を有するシュー組立体を支持する開閉アーム、アーム開閉装置、テープ供給ホルダ及びテープ巻取ホルダを一体的に交換可能なカセットとして組付けたテープホルダ一体型カセットシュー組立体と、
該一体型カセットシュー組立体を取り付けかつ被加工物の軸方向及び被加工物に接近する方向に移動可能に該ベース上に支持された複数の共用加工ユニットと、
該一体型カセットシュー組立体を自動交換できるＡＴＣ装置と、を有し、
該ＡＴＣ装置は該複数の共用加工ユニット上部に該ベース上に固定された４角形支持枠に取付けられた複数の交換用一体型カセットシュー組立体を保持するマガジン部、及び、該マガジン部の該複数の交換用該一体型カセットシュー組立体の１をマガジン部交換位置と該共用加工ユニットのいずれかに装着する装着位置間の移動装置、を有することを特徴とするＡＴＣ付きテープラップ装置。
該マガジン部は、該４角形支持枠上で、該複数の交換用一体型カセットシュー組立体を該マガジン部交換位置から使い終わった一体型カセットシュー組立体取替位置に約90°旋回可能にされていることを特徴とする請求項１記載のＡＴＣ付きテープラップ装置。
該一体型カセットシュー組立体は該アームを開閉する開閉装置用クランプ軸、該クランプ軸用開口部、該一体型カセットシュー組立体を該共用加工ユニット頭部取付面に取り付ける背面ガイド部及び自動交換用位置決め背面穴を有し、該共用加工ユニット頭部の一体型カセットシュー組立体取付面は、該開口部から突出した該クランプ軸に嵌まり合う駆動軸、該背面ガイド部収容取付溝及びばねで付勢されて該自動交換用位置決め背面穴に挿入可能な位置決めピンを有し、該クランプ軸は該駆動軸によって押されたとき、クランプカムが該一対のアームの基部を押して、アーム軸の回りを回動し該アームを閉じるようにされ、該マガジン部交換位置及び該装着位置で該アームが開くようにされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＡＴＣ付きテープラップ装置。