JP4935147B2 - テープラップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、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軸物の被加工物の回転軸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り、被加工物の回転軸が回転されて加工される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、２に開示するものがある。特許文献２では、被加工物の軸（Ｘ）方向及び軸（Ｘ）方向に直交する直交（Ｚ軸）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。
特開２００４−２４３４４３号公報 特開平８−２５７８８９号公報図１７、〔０１０１〕〜〔０１０４〕

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の軸径又は軸幅、研磨材被覆テープの面粗さに応じて製作され、特定の被加工物の軸径、軸幅又は研磨材被覆テープの面粗さに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、軸幅又は研磨材被覆テープの面粗さ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、それ専用の研磨材被覆テープ及びそれ専用の研磨材被覆テープホルダが必要であった。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が、各テープ巻き取りリール毎に１個のモータで駆動されるので、カートリッジの幅が広くなり、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使用できないものがあった。そこで、被加工物の所定の外面又は内面の加工箇所数の変化に対してシュー組立体、研磨材被覆テープ及びテープホルダを追加又は削減することは非常に困難で、それ専用の一連の複数のシュー組立体、研磨材被覆テープ及びテープホルダを含むユニット全体を改造する必要があった。

クランクシャフトは、複数の回転軸と回転軸に連結された複数の偏心軸を有するので、通常、複数の回転軸及び複数の偏心軸を同時に加工するテープラップ装置が使用される。テープラップ装置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はクランクシャフトを含む軸物の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、それ専用のシュー組立体と研磨材被覆テープに段取り替えする必要があり、多くの段取り替え時間・工数を要した。クランクシャフトによっては、各隣接する被加工軸間の軸方向間隔が僅かに異なるものもあるが、この場合でも同様に被加工軸間の軸方向間隔が僅かに異なるものそれ専用のテープラップ装置の駆動部、一連の複数のシュー組立体、研磨材被覆テープ及びテープホルダを含むユニット全体を改造する必要があった。

本発明の課題は、各隣接する被加工軸間の軸方向間隔が僅かに異なるクランクシャフトのような異種の第１の被加工物加工用のア−ムユニット２０間の軸方向間隔を、第２の被加工物加工用のア−ムユニット２０間の軸方向間隔に、一方から他方に一斉にア−ムユニット２０間の軸方向間隔に変更でき、テープラップ装置の駆動部はそのままで、変更となった複数のシュー組立体、研磨材被覆テープ及びテープホルダを変更するのみで、同時複数箇所加工可能とし、加工能率向上とコストを減少した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、機械本体にそれぞれ固定した一対の直動スライドに被加工物に向けてＺ軸方向に移動可能に取り付けたアーム本体と、該アーム本体に取付けたアーム開閉軸の回りに開閉可能に配置した一対の開閉アーム、該開閉アームに支持された研磨材被覆テープの研磨材被覆面を被加工物の軸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及びアーム開閉用クランプシリンダを一体的に交換可能なアームユニットとして組付け、該ア−ムユニットは複数個並列して該機械本体に被加工物の軸方向に移動可能に支持され、かつ隣接する該ア−ムユニット間の軸方向間隔を規制する回転ストッパが配置され、該回転ストッパは周方向回転位置で該ア−ムユニット間の軸方向間隔ピッチが異なるようにされ、前記アームユニット及び回転ストッパを水平方向に内方に向けて押しつけて軸方向間隔ピッチを固定し、又は、各段差をそれぞれ前記各アームユニットに係合させ前記各アームを中心から外方に移動させ、各アームユニットと回転ストッパの間に空間を作る段差付き押し部材を設け、第１の被加工軸間の軸方向間隔ピッチのワークをテープラップ加工したあと、前記段差付き押し部材を中心から外方に移動させ、該回転ストッパを周方向に回転させ、前記段差付き押し部材を水平方向内方に押しつけることにより、第２のワークの被加工軸間の軸方向間隔ピッチに一度に変更できるようにしたことを特徴とするテープラップ装置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、本発明のテープラップ装置は、一対の直動スライドに被加工物に向けてＺ軸方向に移動可能に取り付けたアーム本体と、該アーム本体に取付けた一対の開閉アーム、該開閉アームに支持された一対の比較的剛性の凹面を有するシュー組立体及びアーム開閉用クランプシリンダを一体的に交換可能なアームユニットとして組付け、該ア−ムユニットは複数個並列して該機械本体に配置され、かつ隣接する該ア−ムユニット間に被加工軸間の軸方向間隔を規制する回転ストッパが配置され、該回転ストッパは周方向回転位置で被加工軸間の軸方向間隔ピッチが異なるようにされ、前記アームユニット及び回転ストッパを水平方向に内方に向けて押しつけて軸方向間隔ピッチを固定し、又は、各段差をそれぞれ前記各アームユニットに係合させ前記各アームを中心から外方に移動させ、各アームユニットと回転ストッパの間に空間を作る段差付き押し部材を設け、第１の被加工軸間の軸方向間隔ピッチのワークをテープラップ加工したあと、前記段差付き押し部材を中心から外方に移動させ、該回転ストッパを周方向に回転させ、前記段差付き押し部材を水平方向内方に押しつけることにより、第２のワークの被加工軸間の軸方向間隔ピッチに一度に変更できるようにしたので、各隣接する被加工軸間の軸方向間隔が僅かに異なるクランクシャフトのような異種の第１の被加工物加工用のア−ムユニット２０間の軸方向間隔を、第２の被加工物加工用のア−ムユニット２０間の軸方向間隔に、一方から他方に一斉に変更でき、テープラップ装置の駆動部はそのままで、変更となった複数のシュー組立体、研磨材被覆テープ及びテープホルダを変更するのみで、同時複数箇所加工可能とし、加工能率向上とコストを減少したテープラップ装置を提供するものとなった。

好ましくは、該回転ストッパは周方向回転位置で被加工軸間の軸方向間隔ピッチが異なるようにされ、回転ストッパは回転ストッパ切替シリンダで２個の回転位置に切替るか、又はモータにより３個以上の回転位置に切替えるようにされてもよい。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態のテープラップ装置の１個のアームユニット２０の概略立面側面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図、図２（ａ）はクランクシャフトを含む被加工物の複数の軸表面を一度に加工できる、図１（ａ）のアームユニット２０を複数個搭載したテープラップ装置の右側面で図１（ａ）のＡ矢視方向図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視方向からみた左側面図、（ｃ）は（ａ）のＣ部詳細要部拡大図、（ｄ）は（ａ）のＤ部詳細要部拡大図で、ストッパを設けたアームユニット移動ブロックを示し、図３の前面Ｄ方向からみた要部拡大図である。図３は図２（ａ）の上面Ａ方向からみた要部拡大図、図４（ａ）はワークＡの側面図、（ｂ）はワークＢの側面図、（ｃ）は（ａ）のワークＡ用の２個のアームユニット２０Ａ、２０Ｂの被加工軸間の軸方向間隔ピッチを示し、２個のアームユニットを移動する前の状態を示し、（ｄ）は（ｂ）のワークＢ用の被加工軸間の軸方向間隔ピッチに２個のアームユニット２０Ａ、２０Ｂを移動ブロックを介して移動した状態を示す。

図１に示す本発明の実施形態のテープラップ装置のアームユニット２０は、ベース２１上に配置された機械本体１０にそれぞれ固定した一対の直動スライド１１、１２に被加工物４に向けてＺ軸方向に横方向に移動可能に取り付けたアーム本体１と、アーム本体１に取付けたアーム開閉軸３の回りに開閉可能に配置した一対の開閉アーム６、６と、一対の開閉アーム６、６が支持する図示しない比較的非圧縮性の研磨材被覆テープの研磨材被覆面を被加工物の軸４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５、５及びアーム開閉用クランプシリンダ７を一体的に交換可能なアームユニット２０として組付けたものである。８は開閉アーム６、６のアンクランプ時のストッパー、９はアーム開閉軸３の回りに開閉アーム６、６を開閉可能に支持するベアリングである。図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、ア−ムユニット２０は複数個並列して機械本体１０に配置され、４本のガイドバー１６ａ〜１６ｄに案内され、被加工物４の軸方向に移動可能に支持されている。さらに隣接するア−ムユニット２０Ａ〜２０Ｊ間に被加工軸４間の軸方向間隔（図４（ａ）のＬ１〜Ｌ４）を規制する回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉが回転ストッパ軸４２に軸方向移動可能にかつ回転ストッパ軸４２と共に回転するように配置され、回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉは回転ストッパ切替シリンダ４０により回転ストッパ軸４２が回転することによる周方向回転位置４１ａ、４１ｂで被加工軸間の軸方向間隔ピッチが異なるようにされ、第１の被加工軸間の軸方向間隔ピッチのＡワーク４Ａをテープラップ加工したあと、回転ストッパ切替シリンダ４０により回転ストッパ軸４２が回転することにより回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉを回転させ第２のＢワーク４Ｂの被加工軸間の軸方向間隔ピッチに一度に変更できるようにしたものである。機械本体１０及びアームユニット２０Ａ〜２０ＪＸ軸方向）に移動可能に直動スライド１４を介して支持される。

かかる構成により、本発明のテープラップ装置は、一対の直動スライド１１、１２に被加工物に向けてＺ軸方向に移動可能に取り付けたアーム本体１と、アーム本体１に開閉可能に配置した一対の開閉アーム６、６と、一対の開閉アーム６、６が支持するシュー組立体５、５及びアーム開閉用クランプシリンダ７を一体的に交換可能なアームユニット２０として組付け、ア−ムユニット２０は複数個並列して機械本体１０に配置され、４本のガイドバー１６ａ〜１６ｄに案内され、被加工物４の軸方向に移動可能に支持されている。さらに隣接するア−ムユニット２０Ａ〜２０Ｊ間に被加工軸４間の軸方向間隔（図４（ａ）のＬ１〜Ｌ４）を規制する回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉが配置され、回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉは周方向回転位置４１ａ、４１ｂで被加工軸間の軸方向間隔ピッチが異なるようにされ、第１の被加工軸間の軸方向間隔ピッチのＡワーク４Ａをテープラップ加工したあと、回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉを回転させ第２のＢワーク４Ｂの被加工軸間の軸方向間隔ピッチに一度に変更できるようにしたので、各隣接する被加工軸間の軸方向間隔が僅かに異なるクランクシャフトのような異種の第１の被加工物加工用のア−ムユニット２０間の軸方向間隔を、第２の被加工物加工用のア−ムユニット２０間の軸方向間隔に、一方から他方に一斉にア−ムユニット２０間の軸方向間隔に変更でき、テープラップ装置の駆動部はそのままで、変更となった複数のシュー組立体、研磨材被覆テープ及びテープホルダを変更するのみで、同時複数箇所加工可能とし、加工能率向上とコストを減少したテープラップ装置を提供するものとなった。

アームユニット移動ブロックについて詳説する。図２（ａ）、（ｄ）及び図３に アームユニット移動ブロックについて詳説する。図２（ａ）、（ｄ）及び図３に示すように、ア−ムユニット２０Ａ〜２０Ｊは複数個並列して機械本体１０に配置され、４本のガイドバー１６ａ〜１６ｄ（図２（ｂ））に案内され、被加工物４の軸方向に自由移動可能に案内されている（図２（ｄ））。図３に示すように、アームユニット移動ブロックは、回転ストッパ軸４２の下方に配置されたガイドバー１６ｂと平行に、移動用シリンダ４４と連結されたプレート４７ａ、４７ｂと連結されたアームユニット移動軸４６ａ、４６ｂを有する。アームユニット移動軸４６ａはプレート４７ａ、４７ｂにより段差付き押し部材４６１、４６２と連結されており、同時に移動する（図２（ｄ））。移動用シリンダ４４により、図２（ｄ）の中心４８に向けて、段差付き押し部材４６１及びアームユニット移動軸４６ａと、段差付き押し部材４６２及びアームユニット移動軸４６ｂとは、それぞれ内方に、又は中心４８からそれぞれ外方に、移動可能にされている。段差付き押し部材４６１、４６２は、アームユニット移動軸４６ａ、４６ｂ及び各ア−ムユニット２０Ａ〜２０Ｊが一様に移動されたとき、各ア−ムユニット２０Ａ〜２０Ｊ間の移動間隔を調整するため段差４９を設けたものである。図３に示すように、段差付き押し部材４６１及びアームユニット移動軸４６ａと、段差付き押し部材４６２及びアームユニット移動軸４６ｂとは、プレート４７ａ、４７ｂにより平行に支持されている。加工においては、回転ストッパ切替シリンダ４０により回転ストッパ軸４２が回転されることにより回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉを回転させ、ア−ムユニット２０Ａ〜２０Ｊ間に回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉが第１の回転位置４１ａに配置された後、移動用シリンダ４４でアームユニット移動軸４６ａ、４６ｂを水平方向に内方に向けて押し付けて軸方向間隔ピッチが固定される。軸方向間隔ピッチを変更するときは、回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉが回転できるよう、ア−ムユニット移動用シリンダ４４を押し付けとは反対方向に外方に向けて引っ張り、各ア−ムユニットと回転ストッパの間に空間を作り、回転ストッパ切替シリンダ４０で回転ストッパ４１Ａ〜４１Ｉを第２の回転位置４１ｂに回転させ、アームユニット移動軸４６ａ、４６ｂ、各ア−ムユニットをア−ムユニット移動用シリンダ４４で水平方向に内方に向けて押し付けて軸方向間隔ピッチが固定する。回転ストッパは回転ストッパ切替シリンダで２個の回転位置に切替る代わりに、モータを含む駆動装置により３個以上の回転位置に切替えるようにしてもよい。

（ａ）は本発明の実施形態のテープラップ装置の１個のアームユニット２０の概略立面側面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図。 （ａ）はクランクシャフトを含む被加工物の複数の軸表面を一度に加工できる、図１（ａ）のアームユニット２０を複数個搭載したテープラップ装置の右側面で図１（ａ）のＡ矢視方向図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視方向からみた左側面図、（ｃ）は（ａ）のＣ部詳細要部拡大図、（ｄ）は（ａ）のＤ部詳細要部拡大図で、ストッパを設けたアームユニット移動ブロックを示し、図３の前面Ｄ方向からみた要部拡大図である。 図２（ａ）の上面Ａ方向からみた要部拡大図。 （ａ）はワークＡの側面図、（ｂ）はワークＢの側面図、（ｃ）は（ａ）のワークＡ用の２個のアームユニット２０Ａ、２０Ｂの被加工軸間の軸方向間隔ピッチを示し、２個のアームユニットを移動する前の状態を示し、（ｄ）は（ｂ）のワークＢ用の被加工軸間の軸方向間隔ピッチに２個のアームユニット２０Ａ、２０Ｂを移動ブロックを介して移動した状態を示す。

１：アーム本体、３：アーム開閉軸、４：被加工物、５：シュー組立体、
６：開閉アーム、７：アーム開閉用クランプシリンダ、１０：機械本体、
１１、１２：直動スライド、２０、２０Ａ〜２０Ｊ：アームユニット、
３０：マルチテープラップ装置、４１Ａ〜４１Ｉ：回転ストッパ

Claims (2)

1. 機械本体にそれぞれ固定した一対の直動スライドに被加工物に向けてＺ軸方向に移動可能に取り付けたアーム本体と、該アーム本体に取付けたアーム開閉軸の回りに開閉可能に配置した一対の開閉アーム、該開閉アームに支持された研磨材被覆テープの研磨材被覆面を被加工物の軸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及びアーム開閉用クランプシリンダを一体的に交換可能なアームユニットとして組付け、該ア−ムユニットは複数個並列して該機械本体に被加工物の軸方向に移動可能に支持され、かつ隣接する該ア−ムユニット間の軸方向間隔を規制する回転ストッパが配置され、該回転ストッパは周方向回転位置で該ア−ムユニット間の軸方向間隔ピッチが異なるようにされ、前記アームユニット及び回転ストッパを水平方向に内方に向けて押しつけて軸方向間隔ピッチを固定し、又は、各段差をそれぞれ前記各アームユニットに係合させ前記各アームを中心から外方に移動させ、各アームユニットと回転ストッパの間に空間を作る段差付き押し部材を設け、第１の被加工軸間の軸方向間隔ピッチのワークをテープラップ加工したあと、前記段差付き押し部材を中心から外方に移動させ、該回転ストッパを周方向に回転させ、前記段差付き押し部材を水平方向内方に押しつけることにより、第２のワークの被加工軸間の軸方向間隔ピッチに一度に変更できるようにしたことを特徴とするテープラップ装置。
2. 該回転ストッパは回転ストッパ切替シリンダで２個の回転位置に切替るか、又はモータを含む駆動装置により３個以上の回転位置に切替えるようにされたことを特徴とする請求項１記載のテープラップ装置。
   

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