JP4872463B2 - カセットツール交換装置 - Google Patents

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比較的剛性の凹面を有するシュー組立体を支持する開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツールを自動交換できるカセットツール交換装置に関する。

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

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。

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、共用加工ユニットに対しシュー組立体を支持する開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツールのみを交換することで自動段取替えすることができ、段取り換え時間が短いフイルムラップ装置を提供することにある。

このため本発明は、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比較的剛性の凹面を有するシュー組立体を支持する開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツールと、
該カセットツールを待機位置で収納するＡＴＣマガジンと、
各該ＡＴＣマガジンに設けられたカセットツール下降防止ストッパ及びカセットツール上下用ガイドレールと、共用加工ユニット上部に配置されたフックと、を有し、
該カセットツールは該ＡＴＣマガジンの該カセットツール上下用ガイドレールに嵌められたとき、該カセットツール下降防止ストッパにより下方端部をその位置に保持され、
共用加工ユニットが該カセットツールを装着する位置に移動されたとき、該カセットツールはカセットツール上下装置により、該共用加工ユニット上部に配置されたフックに、該カセットツール下降防止ストッパに配置された該フックに係り合い可能にスプリングに押された下降防止ストッパ解除爪が係り合う位置まで降下され、さらに、
該共用加工ユニットがその位置からわずかに後退するとき、該カセットツール下降防止ストッパが後退し解除され、該カセットツールは該カセットツール上下装置により、該共用加工ユニット頭部に設けたカセットツール取付面まで下降されるようにされたことを特徴とするカセットツール交換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。

かかる構成により、本発明のカセットツール交換装置は、共用加工ユニットが該カセットツールを装着する位置に移動されたとき、該カセットツールはカセットツール上下装置により、該共用加工ユニット上部に配置されたフックに、該カセットツール下降防止ストッパに配置された該フックに係り合い可能にスプリングに押された下降防止ストッパ解除爪が係り合う位置まで降下され、さらに、
該共用加工ユニットがその位置からわずかに後退するとき、該カセットツール下降防止ストッパが後退し解除され、該カセットツールは該カセットツール上下装置により、該共用加工ユニット頭部に設けたカセットツール取付面まで下降されるようにされたので、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シュー組立体を支持する開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツールのみを交換することで自動段取替えすることができ、段取り換え時間が短いフイルム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カセットツール交換装置の概略平面図で、点線はＡＴＣマガジンが使い終わったカセットツール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はそれぞれカセットツール 11a、11aを装着し、その上のＡＴＣマガジン 11c,11cは交換用カセットツール 11bを保持していない。図２は図１の前方向からＡＴＣマガジン及び１台の共用加工ユニット 50bの概略要部斜視図で、待機位置の各ＡＴＣマガジンは交換用カセットツール 11bを保持していない。図３は図２の側面図で、一部を切り欠いておりカセットツールの交換状態を示す。図４（ａ）は本発明の実施形態のカセットツールの概略斜視図で、シュー組立体を支持する一対の開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットツールとして組付けられ、カセットツール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、（ｂ）は共用加工ユニット頭部のカセットツール取付面の要部斜視図、図５は本発明の実施形態のカセットツールの側面図で、共用加工ユニット頭部に設けたカセットツール取付面に取り付けられ、アームが閉じた状態を示し、一部内部を切り欠いて示す。本発明の実施形態のカセットツール交換装置は、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−ス51上に配置される。

図１乃至図５に示すように、本発明の実施形態のカセットツール交換装置は、
被加工物表面 3（図１）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及びアーム開閉装置45を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツール11と（図４、図５）、
カセットツール11を待機位置で収納するＡＴＣマガジン57と（図２）、
各ＡＴＣマガジン57に設けられたカセットツール下降防止ストッパ 6及びカセットツール上下用ガイドレール 7と、共用加工ユニット 50b上部に配置されたフック62（図３）と、を有し、カセットツール11はＡＴＣマガジン57のカセットツール上下用ガイドレール 7に嵌められたとき、カセットツール下降防止ストッパ 6により下方端部をその位置に保持され（図３、11b ）、
共用加工ユニット 50aがカセットツール11を装着する位置に移動されたとき、カセットツール11はシリンダーであるカセットツール上下装置13により、共用加工ユニット 50a上部に配置されたフック62に、カセットツール下降防止ストッパ 6に配置されたフック62に係り合い可能にスプリング63に押された下降防止ストッパ解除爪64が係り合う位置まで降下され（図３）、
さらに、共用加工ユニット 50aがその位置からわずかに後退するとき、カセットツール下降防止ストッパ 6が後退し解除され、カセットツール11はカセットツール上下装置13により、共用加工ユニット頭部50に設けたカセットツール取付面12まで下降されるようにした（図３、11a ）ものである。

テープラップ作業においては、シュー組立体 2、2を支持するアーム 15、15が開いた状態でカセットツール 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70（図３）のＺ軸スライド71上でモータ73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、次に図示しない装置でアーム 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（図１）、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、カセットツール 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、交換用カセットツール 11bと交換するときは、交換用カセットツール 11bを保持していないＡＴＣマガジン 11c,11cのカセットツール上下装置13が装着位置のカセットツール 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Ｘ軸駆動装置75（図３）により移動させて所望の交換用カセットツール 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50に設けたカセットツール取付面12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80上で、複数の交換用カセットツール11をマガジン部交換位置（図１実線57、図３ 11b）から使い終わったカセットツール取替位置（図１点線57’）に、軸58を支点として、手動で、約90°、使い終わったカセットツール取替位置 57'まで旋回させるようにされている。使い終わったカセットツール取替位置 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ツール 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４（ａ）に示すように、本発明の実施形態のカセットツール11は、アーム開閉装置であるクランプ軸45、クランプ軸用開口部24、カセットツール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４（ｂ）に示すように、共用加工ユニット 50a,50b頭部50のカセットツール取付面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。

図５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（図４（ｂ））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を軸14の回りを回動させて閉じるようにされている。

かかる構成により、本発明の実施形態のカセットツール交換装置は、共用加工ユニットが該カセットツールを装着する位置に移動されたとき、該カセットツールはカセットツール上下装置により、該共用加工ユニット上部に配置されたフックに、該カセットツール下降防止ストッパに配置された該フックに係り合い可能にスプリングに押された下降防止ストッパ解除爪が係り合う位置まで降下され、さらに、該共用加工ユニットがその位置からわずかにわずかに後退するとき、該カセットツール下降防止ストッパが後退し解除され、該カセットツールは該カセットツール上下装置により、該共用加工ユニット頭部に設けたカセットツール取付面まで下降されるようにされたので、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シュー組立体を支持する開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツールのみを交換することで自動段取替えすることができ、段取り換え時間が短いフイルム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カセットツール交換装置の概略平面図で、点線はＡＴＣマガジンが使い終わったカセットツール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はそれぞれカセットツール 11a、11aを装着し、その上のＡＴＣマガジン 11c,11cは交換用カセットツール 11bを保持していない。 図１の前方向からＡＴＣマガジン及び１台の共用加工ユニット 50bの概略要部斜視図で、待機位置の各ＡＴＣマガジンは交換用カセットツール 11bを保持していない。 図２の側面図で、一部を切り欠いておりカセットツールの交換状態を示す。 （ａ）は本発明の実施形態のカセットツール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及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットツールとして組付けられ、カセットツール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、（ｂ）は共用加工ユニット頭部のカセットツール取付面の要部斜視図を示す。 本発明の実施形態のカセットツールの側面図で、共用加工ユニット頭部に設けたカセットツール取付面に取り付けられ、アームが閉じた状態を示し、一部内部を切り欠いて示す。

符号の説明

２：シュー組立体、５：研磨材被覆テープ、６：カセットツール下降防止ストッパ
７：カセットツール上下用ガイドレール、11：カセットツール
12：カセットツール取付面、13：カセットツール上下装置、15：開閉アーム
17：比較的剛性の凹面、45：アーム開閉装置、50：共用加工ユニット頭部
50a,50b ：共用加工ユニット、57：ＡＴＣマガジン、62：フック、63：スプリング
64: 下降防止ストッパ解除爪

Claims (1)

1. 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比較的剛性の凹面を有するシュー組立体を支持する開閉アーム及びアーム開閉装置を一体的に交換可能なカセットとして組付けたカセットツールと、
   該カセットツールを待機位置で収納するＡＴＣマガジンと、
   各該ＡＴＣマガジンに設けられたカセットツール下降防止ストッパ及びカセットツール上下用ガイドレールと、共用加工ユニット上部に配置されたフックと、を有し、
   該カセットツールは該ＡＴＣマガジンの該カセットツール上下用ガイドレールに嵌められたとき、該カセットツール下降防止ストッパにより下方端部をその位置に保持され、
   共用加工ユニットが該カセットツールを装着する位置に移動されたとき、該カセットツールはカセットツール上下装置により、該共用加工ユニット上部に配置されたフックに、該カセットツール下降防止ストッパに配置された該フックに係り合い可能にスプリングに押された下降防止ストッパ解除爪が係り合う位置まで降下され、さらに、
   該共用加工ユニットがその位置からわずかに後退するとき、該カセットツール下降防止ストッパが後退し解除され、該カセットツールは該カセットツール上下装置により、該共用加工ユニット頭部に設けたカセットツール取付面まで下降されるようにされたことを特徴とするカセットツール交換装置。
   

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