JP4923609B2 - カセット型テープラップ装置 - 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、テープ巻出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、オートツールチャンジ可能なカセット型テープラップ装置に関する。

従来の比較的非圧縮性の研磨材被覆テープと、該テープ研磨材被覆面を被加工物表面に接触させ押圧する剛性凹面を有する一対の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としては、例えば特許文献１に開示するものがある。このものは、研磨材被覆テープはポリエステルテープを使用し、シュー組立体の凹面は比較的剛性（剛性表面は９０デュロメータＡの値を超える硬度を有する）を有しかつ精密に加工されたホーニング砥石材料で形成されたインサートストーンを使用し、治具ボーラーで極めて精密に加工されたストーン円弧面を精密に被加工物表面に転写することで知られている。
特公平５−９２２５号公報 特開平８−２５７８８９号公報

かかる従来のフイルムラップ装置のシュー組立体の剛性凹面を形成する各ストーンは、被加工物軸径又は軸幅、隣接する各被加工物軸間の間隔に応じて製作され、特定の被加工物軸径又は軸幅、隣接する各被加工物軸間の間隔、のみの加工に限定されているため、被加工物の軸径又は軸幅、軸間の間隔、が違えばそれ専用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、軸間の間隔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巻出リールとテープ巻取りホルダ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が、テープ巻取りホルダはテープ巻取りホルダ毎に、個別にモータで駆動されるので幅が広くなり、多数の被加工物を有するクランクシャフトのような軸物の被加工物の隣接する被加工物間の距離より幅が広くなり、軸間の間隔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オートチャンジホルダーで、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段取り替えすることができず、別ラインのフイルムラップ装置で加工するほかなかった。

本発明の課題は、被加工物軸径又は軸幅、隣接する各被加工物軸間の間隔、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、オートチャンジホルダーで、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オートツールチャンジ可能な、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カセット型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、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開閉アームに固定された凹面を有するシュー組立体とを含むテープラップ装置において、該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、テープ巻出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を有し、該一体型カセットシュー組立体はクランプ軸及び該クランプ軸に連結されたクランプカムを有し、該クランプ軸は機械本体の駆動軸によって押されたとき、該クランプカムが該一対の開閉アームの基部を押して、軸の回りを回動させ該一対の開閉アームを閉じるようにされ、該クランプ軸は、該駆動軸が後退するとき、該クランプカムはスプリングに押され内方に引き込まれ、該一対の開閉アームの基部が該軸の回りを逆転して、該一対の開閉アームを開くようにされ、かつ同時に、該クランプカムに連動して自動的に、該テープ巻出ホルダから所定長さの該テープを巻き出すとともに、テープ巻取ホルダが所定長さのテープを巻き取るようにされており、該一対のアームの基部は、該クランプカムに第１連結ピン、該第１連結ピンに連結された第１リンク、該第１リンクに連結された第２連結ピンを介して連結され、該テープ巻取ホルダは、該クランプカムに第３連結ピン、該第３連結ピンに連結された第２リンク、該第２リンクに連結された巻取ホルダ軸及びワンウエイクラッチを介して連結され、該テープ巻出ホルダは、該テープ巻取ホルダが巻取った所定長さのテープを自動的に巻出ホルダ軸を介して巻出すようにし、該テープ巻取ホルダは、テープ巻取ホルダ軸の巻取有効径に対応した巻取ったテープ長さを補正するため、該テープ巻取ホルダが巻取る前のテープを押し上げるプッシャー７１と、該プッシャー７１が該巻取る前のテープを押し上げた後、その前方の位置で該巻取り前のテープを押圧するストッパとを有するカセット型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、該一体型カセットシュー組立体は、クランプ軸用開口部、該一体型カセットシュー組立体を機械本体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、該機械本体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するカセット型テープラップ装置を提供する。さらに、請求項３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、上部ガイド部を有し、該上部ガイド部は自動交換装置により待機位置で保持され、かつ該自動交換装置により該待機位置から該機械本体の装着位置まで該上部ガイド部で把持されて運搬されるカセット型テープラップ装置とした。

かかる構成により、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、テープ巻出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を有し、該一体型カセットシュー組立体は該アーム開閉クランプ軸及び該クランプ軸に連結されたクランプカムを有し、該クランプ軸は機械本体の駆動軸によって押されたとき、該クランプカムが該一対のアームの基部を押して、軸の回りを回動させ該アームを閉じ、該クランプ軸は、該駆動軸が後退するとき、該クランプカムはスプリングに押され内方に引き込まれ、該一対のアームの基部が該軸の回りを逆転して、該一対のアームを開くようにされかつ同時に、該クランプカムに連動して自動的に、該テープ巻出ホルダから所定長さの該テープを巻き出すとともに、テープ巻取ホルダが所定長さのテープを巻き取るようにし、該一対のアームの基部は、該クランプカムに第１連結ピン、該第１連結ピンに連結された第１リンク、該第１リンクに連結された第２連結ピンを介して連結され、該テープ巻取ホルダは、該クランプカムに第３連結ピン、該第３連結ピンに連結された第２リンク、該第２リンクに連結された巻取ホルダ軸及び逆転防止装置を介して連結され、該テープ巻出ホルダは、該テープ巻取ホルダが巻取った所定長さのテープを自動的に巻出ホルダ軸を介して巻出すようにし、該テープ巻取ホルダは、テープ巻取ホルダ軸の巻取有効径に対応した巻取ったテープ長さを補正するため、該テープ巻取ホルダが巻取る前のテープを押し上げるプッシャー７１と、該プッシャー７１が該巻取る前のテープを押し上げた後、その前方の位置で該巻取り前のテープを押圧するストッパを設けた。

これにより、該一体型カセットシュー組立体はテープ巻取りホルダ毎に個別に駆動するモータをなくし、一体型カセットシュー組立体の幅を狭くしており、被加工物軸径又は軸幅、隣接する各被加工物軸間の間隔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、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オートツールチャンジ可能な、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テープラップ装置の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、テープ巻出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の概略斜視図で、一体型カセットシュー組立体は機械本体から取り外されアームが開かれた状態で示し、図２は図１の一体型カセットシュー組立体を取り付ける機械本体の要部部分斜視図を示し、図３（ａ）は図１の一体型カセットシュー組立体の内部構造を示す部分を切り欠いた斜視断面、（ｂ）は（ａ）の裏側の内部構造を示す部分を切り欠いた斜視断面、（ｃ）は（ａ）の下部のプッシャーとストッパの作動状態を示し、図４（ａ）は図３（ａ）の側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線似沿った断面図、図５（ａ）は図１の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待機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、自動工具交換装置により図２の機械本体に取り付けられたときの状態を示す。

図１乃至図５に示すように、本発明の実施形態のテープラップ装置は、比較的非圧縮性の研磨材被覆テープ５と、テープ５の研磨材被覆面を図示しないクランクシャフトのような軸物の被加工物表面３（図５（ｂ））に接触させ押圧する一対の開閉アーム１５、１５に固定された比較的剛性の凹面１７を有するシュー組立体２とを含むテープラップ装置において、シュー組立体２を支持する一対の開閉アーム１５、１５、アーム開閉装置４６、テープ巻出ホルダ６及びテープ巻取ホルダ７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を有する。この一体型カセットシュー組立体１１は、アーム開閉用クランプ軸４５、及びクランプ軸４５に連結されたアーム開閉装置４６であるクランプカム３７を有し、機械本体５０の駆動軸３５によって、アーム開閉クランプ軸４５が外方に矢印１９の方向に（図３（ａ））押されたとき、クランプカム３７が一対のアームの基部４７ａ，４７ｂを押して、軸４２の回りを回動させアーム１５、１５を閉じるようにされ、クランプ軸４５は、駆動軸３５が後退するとき、クランプカム３７はスプリング２６（図４（ａ））に押され内方に反矢印１９方向に引き込まれ、一対のアームの基部４７ａ，４７ｂが軸４２の回りを逆転して、一対のアーム１５、１５を開くようにされ、かつ同時に、クランプカム３７の引き込みに連動して自動的に、テープ巻出ホルダ６から所定長さのテープ５を巻き出し方向３４（図４（ａ））に巻き出すとともに、テープ巻取ホルダ７が所定長さのテープ５を巻き取り方向３２（図４（ａ））に巻き取るようにされている。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、テープ巻出ホルダ６及びテープ巻取ホルダ７を収容したカセット本体である。

かかる構成により、本発明の実施形態では、一体型カセットシュー組立体はテープ巻取りホルダ毎に個別に駆動するモータをなくし、一体型カセットシュー組立体の幅を狭くしており、被加工物軸径又は軸幅、隣接する各被加工物軸間の間隔、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、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オートツールチャンジ可能な、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カセット型テープラップ装置を提供するものとなった。

本発明の実施形態では、一対のアーム１５、１５の基部４７，４７は、クランプカム３７に（クランプカム３７の上側は図３（ｂ）、下側は図３（ａ））、第１連結ピン３１、第１連結ピン３１に連結された第１リンク３０、第１リンク３０に連結された第２連結ピン４０を介して駆動的に連結され、基部４７，４７がクランプカム３７と連動するようにされ、テープ巻取ホルダ７は、図３（ｂ）に示すように、クランプカム３７下側と、第３連結ピン９０、第３連結ピン９０に連結された第２リンク７０、第２リンク７０に連結された巻取ホルダ軸９２及び逆転防止装置９４（図４（ｂ））を介して連結され、テープ巻出ホルダ６は、テープ巻取ホルダ７が巻取った所定長さのテープを自動的に巻出ホルダ軸を介して巻出すようにされている。図４（ｂ）で、３３はブレーキ摩擦板、３０はブレーキ摩擦板３３を押さえるばねである。

テープ巻取ホルダ７は、テープ巻取ホルダ軸９２の巻取有効径に対応した巻取ったテープ長さを補正するため、テープ巻取ホルダ７が巻取る前のテープを図示しない駆動装置により押し上げるプッシャー７１と、プッシャー７１が押し上げた後、その前方の位置で巻取り前のテープ５を図示しない駆動装置により押圧するストッパ７３とを有する。図４（ｃ）はプッシャー７１とストッパ７３の作動状態を示し、プッシャー７１′は巻取る前のテープ５を押し上げた、上昇した位置で示し、ストッパ７３′はプッシャー７１′が押し上げた後、巻取り前のテープ５を押圧した上昇した位置で示す。

本発明の実施形態では、図１、図２に示すように、クランプ軸用開口部２４、一体型カセットシュー組立体１１を機械本体５０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）を有し、機械本体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、嵌まり合い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。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、自動交換装置１３により（ａ）の待機位置保持され、かつ自動交換装置１３により（ａ）の待機位置から（ｂ）の機械本体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、一体型カセットシュー組立体１１を機械本体５０の装着位置に取り付けるときは、図１、図２に示すように、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、駆動連結される。次に、機械本体５０が図示しないＺ軸方向移動装置で前進して、一対のアーム１５、１５の間にクランクシャフトのような軸物の被加工物３を掴む位置まで進む。そして、機械本体５０の駆動軸３５が一体型カセットシュー組立体１１のクランプ軸４５を図示しない駆動装置で押して、一対のアーム１５、１５を閉じ、テープ５の研磨材被覆面がシュー組立体２の比較的剛性の凹面１７を介して被加工物３表面に接触させ押圧し、被加工物３が回転され、被加工物表面をテープラップ加工し、極めて精密にミクロ仕上げをする。加工が終わると、クランプ軸４５は、駆動軸３５が後退するとき、クランプカム３７はスプリング２６（図４（ａ））に押され内方に引き込まれ、一対のアームの基部４７が軸４２の回りを逆転して、一対のアーム１５、１５を開くようにされ、かつ同時に、クランプカム３７に連動して自動的に、テープ巻出ホルダ６から所定長さのテープ５を巻き出し方向３４（図４（ａ））に巻き出すとともに、テープ巻取ホルダ７が所定長さのテープ５を巻き取り方向３２（図４（ａ））に巻き取るようにされている。

本発明の実施形態のテープラップ装置の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、テープ巻出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の概略斜視図で、一体型カセットシュー組立体は機械本体から取り外されアームが開かれた状態で示す。 図１の一体型カセットシュー組立体を取り付ける機械本体の要部部分斜視図を示す。 （ａ）は図１の一体型カセットシュー組立体の内部構造を示す部分を切り欠いた斜視断面、（ｂ）は（ａ）の裏側の内部構造を示す部分を切り欠いた斜視断面、（ｃ）は（ａ）の下部のプッシャーとストッパの作動状態を示す。 （ａ）は図３（ａ）側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図。 （ａ）は図１の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待機位置にある状態を示し、（ｂ）は図５（ａ）の状態の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、図２の機械本体に取り付けられたときの状態を示す。

２：シュー組立体、３：被加工物、５：研磨材被覆テープ、６：テープ巻出ホルダ
７：テープ巻取ホルダ、１１：一体型カセットシュー組立体
１２：機械本体の一体型カセットシュー組立体取付面、１４：背面ガイド部
１５：開閉アーム、１６：上部ガイド部、１７：比較的剛性の凹面、２４：クランプ軸用開口部
２８、２９：自動交換用位置決め背面穴、３５：駆動軸、３７：クランプカム
３８、３９：位置決めピン、４２：軸、４５：クランプ軸、４６：アーム開閉装置
４７，４７：一対のアームの基部、５０：機械本体

Claims (3)

1. 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開閉アームに固定された凹面を有するシュー組立体とを含むテープラップ装置において、該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、テープ巻出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を有し、該一体型カセットシュー組立体はクランプ軸及び該クランプ軸に連結されたクランプカムを有し、該クランプ軸は機械本体の駆動軸によって押されたとき、該クランプカムが該一対の開閉アームの基部を押して、軸の回りを回動させ該一対の開閉アームを閉じるようにされ、該クランプ軸は、該駆動軸が後退するとき、該クランプカムはスプリングに押され内方に引き込まれ、該一対の開閉アームの基部が該軸の回りを逆転して、該一対の開閉アームを開くようにされ、かつ同時に、該クランプカムに連動して自動的に、該テープ巻出ホルダから所定長さの該テープを巻き出すとともに、テープ巻取ホルダが所定長さのテープを巻き取るようにされており、該一対のアームの基部は、該クランプカムに第１連結ピン、該第１連結ピンに連結された第１リンク、該第１リンクに連結された第２連結ピンを介して連結され、該テープ巻取ホルダは、該クランプカムに第３連結ピン、該第３連結ピンに連結された第２リンク、該第２リンクに連結された巻取ホルダ軸及びワンウエイクラッチを介して連結され、該テープ巻出ホルダは、該テープ巻取ホルダが巻取った所定長さのテープを自動的に巻出ホルダ軸を介して巻出すようにし、該テープ巻取ホルダは、テープ巻取ホルダ軸の巻取有効径に対応した巻取ったテープ長さを補正するため、該テープ巻取ホルダが巻取る前のテープを押し上げるプッシャー７１と、該プッシャー７１が該巻取る前のテープを押し上げた後、その前方の位置で該巻取り前のテープを押圧するストッパとを有することを特徴とするカセット型テープラップ装置。
2. 該一体型カセットシュー組立体は、クランプ軸用開口部、該一体型カセットシュー組立体を機械本体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、該機械本体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することを特徴とする請求項１記載のカセット型テープラップ装置。
3. 該一体型カセットシュー組立体は、上部ガイド部を有し、該上部ガイド部は自動交換装置により待機位置で保持され、かつ該自動交換装置により該待機位置から該機械本体の装着位置まで該上部ガイド部で把持されて運搬されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１に記載のカセット型テープラップ装置。
   

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