JP4988496B2 - 平面研削盤、そのローディング装置及びワークローディング方法 - Google Patents

Description

本発明は、平面研削盤、そのローディング装置及びワークローディング方法に関し、ポケットに対するワークの投入、排出を短時間で行うことができ、しかも投入、排出時のワークの損傷を防止できるようにしたものである。

例えば、両頭平面研削盤によりワークの両面を平面研削する場合、未加工のワークをキャリアのポケットに投入し、また加工済みのワークをポケットから排出する必要がある。この場合に使用するローディング装置には、従来、ポケットに対するワークの投入排出位置の両側に吸着式のワーク投入手段とワーク排出手段とを別々に備えた独立型（特許文献１）と、投入、排出兼用のチャック式の投入排出手段を備えた兼用型とがある。

独立型のローディング装置は、ポケット内の加工済のワークをワーク排出手段により吸着してワーク排出部へと排出し、次いでワーク供給部上の未加工のワークをワーク投入手段により吸着してポケットへと投入する。また兼用型のローディング装置は、１個の投入排出手段により、ポケット内の加工済みのワークを掴んでワーク排出部へと排出し、その後にワーク供給部上の未加工のワークを掴んでポケットに投入する。

その他、キャリアを全旋回式とし、砥石車から出たキャリアを排出位置まで旋回させて、その排出位置を通過するとき加工済のワークをシュートへと落下させて排出し、その後、キャリアを投入位置まで旋回させて停止し、その投入位置で未加工のワークを投入手段によりポケットに投入するようにしたものもある。
特開２００２−１３０４２１号公報

従来の独立型、兼用型の何れのローディング装置の場合にも、ワークの排出動作と投入動作とが独立して別々に行われており、ワークの排出と投入とを一つの動作で連続的に略同時に行うことができないため、ポケットに対するワークの投入、排出に時間を要する欠点がある。

また全旋回式の場合には、キャリアを砥石車側から排出位置を経て投入位置へと旋回させる必要があり、キャリアの旋回距離が長くなるため、独立型、兼用型ほどではないとしてもワークの投入、排出に時間を要し、しかも加工済みのワークをシートへと落下させる際にワークに傷が付く惧れがある。

本発明は、従来のこのような課題に鑑み、ポケットに対するワークの投入、排出を短時間で行うことができ、しかも投入、排出時のワークの損傷を防止できる平面研削盤、そのローディング装置及びワークローディング方法を提供することを目的とする。

本発明に係る平面研削盤は、上下に貫通するポケットに保持されたワークをキャリアにより送りながら、砥石車により平面研削を行う平面研削盤において、前記ポケットに連通する切り欠き部を前記キャリアに設け、前記ポケットに対するワークの投入排出位置の上下方向の一方にワーク供給部を、他方にワーク排出部を前記投入排出位置から略等間隔離して配置し、前記切り欠き部を介して前記ポケット内を上下方向に通過可能な上ワーク受け具と、該上ワーク受け具から下方に前記間隔と略等間隔離れて配置された下ワーク受け具とを昇降式のローディング装置に設け、該ローディング装置の上昇、下降動作の一方の動作により、前記投入排出位置の前記キャリアの前記ポケット内の加工済みのワークを一方の前記ワーク受け具上に受け取って前記ワーク排出部側へと排出し、前記ワーク供給部から他方の前記ワーク受け具上に受け取った未加工のワークを前記投入排出位置の前記ポケット内に投入するようにしたものである。

本発明に係る平面研削盤のローディング装置は、上下に貫通するポケットに保持されたワークをキャリアにより送りながら、砥石車により平面研削を行う平面研削盤において、前記ポケットに連通する切り欠き部を前記キャリアに設け、前記ポケットに対するワークの投入排出位置の上下方向の一方にワーク供給部を、他方にワーク排出部を前記投入排出位置から略等間隔離して配置し、前記切り欠き部を介して前記ポケット内を上下方向に通過可能な上ワーク受け具と、該上ワーク受け具から下方に前記間隔と略等間隔離れて配置された下ワーク受け具とを昇降枠に設け、該昇降枠の上昇、下降動作の一方の動作により、前記投入排出位置の前記キャリアの前記ポケット内の加工済みのワークを一方の前記ワーク受け具上に受け取って前記ワーク排出部側へと排出し、前記ワーク供給部から他方の前記ワーク受け具上に受け取った未加工のワークを前記投入排出位置の前記ポケット内に投入するようにしたものである。

また本発明に係るワークローディング方法は、ポケットに保持されたワークをキャリアにより送りながら、砥石車により平面研削を行うに際して、前記ポケットに対するワークの投入排出位置から上下両側に略等間隔離れた位置にワーク供給部とワーク排出部とを配置しておき、前記間隔と略等間隔離れて配置された上下一対のワーク受け具を有する昇降枠を、前記各ワーク受け具が前記ワーク供給部及び前記投入排出位置に対応する位置と前記ワーク排出部及び前記投入排出位置に対応する位置との間で昇降させながら、前記各ワーク受け具が前記ワーク供給部及び前記投入排出位置に対応したときには、前記ワーク供給部では該ワーク供給部から一方の前記ワーク受け具上へと未加工のワークの供給を、前記投入排出位置では前記ポケット内の加工済みのワークの他方の前記ワーク受け具上への受け取りを夫々行い、前記各ワーク受け具が前記ワーク排出部及び前記投入排出位置に対応したときには、前記ワーク排出部では他方の前記ワーク受け具上の加工済みのワークの前記ワーク排出部への排出を、前記投入排出位置では一方の前記ワーク受け具上の未加工のワークの前記ポケット内への投入を夫々行うものである。

本発明では、上昇動作又は下降動作により、投入排出位置のキャリアのポケット内の加工済みのワークをワーク受け具上に排出し、未加工のワークを投入排出位置のキャリアのポケット内に投入するため、従来に比較してポケットに対するワークの投入、排出を短時間で行うことができ、しかも投入、排出時のワークの損傷を防止できる利点がある。

以下、本発明の各実施例を図面に基づいて詳述する。図１〜図６は本発明をインフィード研削式の縦型両頭平面研削盤におけるローディング装置に採用した第１の実施例を例示する。

この縦型両頭平面研削盤は、図１〜図３に示すように、略同一軸心上に配置された縦方向のスピンドル１，２廻りに回転する上下一対の砥石車３，４と、遊端側にワークＷを保持するポケット５を有し且つ砥石車３，４側とその側方の投入排出位置６との間で縦方向の旋回軸７廻りに往復旋回するキャリア８と、投入排出位置６と砥石車３，４との間に配置され且つポケット５内のワークＷを案内する定盤９と、投入排出位置６の上方に配置されたワーク供給部１０と、投入排出位置６の下方に配置されたワーク排出部１１と、ワークＷを受ける上ワーク受け具１２及び下ワーク受け具１３とを有する昇降枠１４と、ワーク供給部１０の未加工のワークＷを上ワーク受け具１２上に移載する上移載手段１５と、下ワーク受け具１３上の加工済みのワークＷをワーク排出部１１へと移載する下移載手段１６とを備えている。

キャリア８は長手方向の一端側が砥石車３，４の側方近傍の旋回軸７により支持されている。またキャリア８の遊端側には、ワークＷに対応する形状のポケット５が上下方向に貫通して形成されると共に、このポケット５よりも遊端側等の適当箇所に上下方向に貫通し且つポケット５に連通する切り欠き部１７が形成されている。

なお、この実施例のワークＷは、連接部１８の両端に大端部１９と小端部２０とを有するコネクティングロッド（以下、コンロッドという）であるため、ポケット５は大端部１９が遊端側となり小端部２０が基部側となるように、そのコンロッドの形状に対応して平面視凸状の開口となっている。

定盤９はキャリア８の旋回軸７を中心とする平面視略扇形状であって、下側の砥石車４の上面と略同一高さで略水平に配置されている。この定盤９は下側の砥石車４側の端縁が砥石車４に沿って円弧状に形成され、また砥石車４と反対の端縁の外方近傍が、ポケット５に対するワークＷの投入排出位置６となっている。なお、定盤９の投入排出位置６側の端縁は、各ワーク受け具１２，１３との間に水平方向に大きな隙間等が生じないにように、各ワーク受け具１２，１３の外形状に応じて段違い状に形成されている。

投入排出位置６とワーク供給部１０との間の上下方向の間隔Ｈ１と、投入排出位置６とワーク排出部１１との上下方向の間隔Ｈ２は略同一であり、ワーク供給部１０及びワーク排出部１１は投入排出位置６の上下に略等間隔離れて配置されている。またワーク供給部１０は投入排出位置６の切り欠き部１７に対して砥石車３，４、定盤９と反対側に、ワーク排出部１１はキャリア８に対して砥石車３，４、定盤９と同じ側に夫々配置されている。なお、ワーク供給部１０、ワーク排出部１１は、その上面にワークＷを載置可能なテーブル等により構成しても良いし、コンベヤ、その他のもので構成しても良い。

昇降枠１４は投入排出位置６のキャリア８の長手方向の延長上の近傍で上下方向に配置されており、この昇降枠１４にキャリア８側に突出して上ワーク受け具１２と下ワーク受け具１３とが設けられている。

上ワーク受け具１２は投入排出位置６のキャリア８のポケット５を上下方向に通過可能であり、図４に示すようにポケット５内を上下に通過するワーク受け部２１と、切り欠き部１７を上下に通過する支持部２２とを有し、その支持部２２を介して昇降枠１４に固定されている。なお、下ワーク受け具１３は上ワーク受け具１２と略同形状に構成されているが、ポケット５を上下方向に通過する必要がないから、ワークＷを下側から受け得る形状であれば十分である
昇降枠１４の上下のワーク受け具１２，１３間の上下方向の間隔Ｈ３は、投入排出位置６からワーク供給部１０、ワーク排出部１１までの上下方向の間隔Ｈ１，Ｈ２と略同じである。そして、昇降枠１４が上昇状態のときには、図１、図２に示すように上ワーク受け具１２とワーク供給部１０との上面、投入排出位置６の下ワーク受け具１３と定盤９との上面が夫々略同一高さで一致し、また下降状態のときには、図５に示すように投入排出位置６の上ワーク受け具１２と定盤９との上面、下ワーク受け具１３とワーク排出部１１との上面が夫々略同一高さで一致するようになっている。なお、ワーク受け具１２，１３、昇降枠１４により昇降式ローディング装置の主要部が構成されている。

各移載手段１５，１６はワークＷに係合する係合具２３，２４と、この係合具２３，２４を移載方向に往復移駆動するガイド付きシリンダ２５，２６とを備え、そのシリンダ２５，２６により係合具２３，２４を駆動するようになっている。ガイド付きシリンダ２５，２６はシリンダブロック２７，２８と、このシリンダブロック２７，２８に摺動自在に挿通されたガイドロッド２９，３０とにより構成されている。

昇降枠１４は図外のガイド付きシリンダにより上下方向に摺動自在に案内され、そのガイド付きシリンダの駆動手段により、図１に示す上昇位置と図２、図３に示す下降位置との間で上下方向に駆動されるようになっている。

そして、この昇降枠１４が上昇位置にあるときには、上ワーク受け具１２は上移載手段１５の移送動作によりワーク供給部１０上の未加工のワークＷを受け取り可能であり、下ワーク受け具１３はキャリア８が投入排出位置６に位置したときにそのポケット５の加工済みのワークＷを受け取り可能である。また昇降枠１４が下降位置にあるときには、上ワーク受け具１２はその上の未加工のワークＷを投入排出位置６のポケット５内に投入し、下ワーク受け具１３は下移載手段１６の位相動作により加工済みのワークＷをワーク排出部１１へと移載可能である。

従って、昇降枠１４が上昇位置から下降位置へと下降するときの下降動作により、投入排出位置６のキャリア８のポケット５から受け取った加工済みのワークＷをワーク排出部１１側へと下方に排出し、ワーク供給部１０から上ワーク受け具１２上に受け取った未加工のワークＷを投入排出位置６のポケット５内に投入することができる。

ワークＷのインフィード研削に際しては、次のようなローディング方法で加工済みのワークＷをキャリア８のポケット５から排出し、そのポケット５に未加工のワークＷを投入する。

即ち、昇降枠１４を上昇位置まで上昇させると、図１、図２に示すように、下ワーク受け具１３が投入排出位置６で定盤９と略同一高さとなり、上ワーク受け具１２がワーク供給部１０と略同一高さとなる。

そこで、砥石車３，４間でのワークＷのインフィード研削が終了した後に、キャリア８を旋回軸７廻りに図１のａ矢示方向に旋回して投入排出位置６に停止させると、加工済みのワークＷはポケット５に保持された状態で定盤９上を摺動しながら移動し、投入排出位置６で定盤９から外れて下ワーク受け具１３上に載る。一方、砥石車３，４によるワークＷのインフィード研削中に、上移載手段１５の係合具２３を図１のｂ矢示方向に作動させ、ワーク供給部１０上の未加工のワークＷを係合具２３により上ワーク受け具１２上へと移載する。

未加工のワークＷが上ワーク受け具１２上に、加工済みのワークＷが下ワーク受け具１３上に夫々載ると、昇降枠１４を上昇位置から下降位置へと図５のｃ矢示方向に下降させる。すると昇降枠１４の下降に伴って、下ワーク受け具１３上の加工済みのワークＷが下降するため、この加工済みのワークＷをポケット５から下方へと排出することができる。

また昇降枠１４の下降に伴って、未加工のワークＷを載せた状態の上ワーク受け具１２がポケット５内に進入して下側へと通過する。そして、昇降枠１４を下降位置で停止させると、図５に示すように上ワーク受け具１２が投入排出位置６で定盤９と略同一高さとなり、上ワーク受け具１２上の未加工のワークＷがポケット５内に位置するため、未加工のワークＷをキャリア８のポケット５内に投入することができる。

昇降枠１４が下降位置のときには、上ワーク受け具１２が定盤９と略同一高さであるため、キャリア８を旋回軸７廻りに砥石車３，４側へと図６のｄ矢示方向に旋回させると、ポケット５に投入された未加工のワークＷは、ポケット５に保持された状態で上ワーク受け具１２上から定盤９上へと移動する。そして、キャリア８をｄ矢示方向へと旋回させながら、未加工のワークＷを定盤９を経て図６に示すように上下の砥石車３，４間に送り、この砥石車３，４によりワークＷの上下両面をインフィード研削する。

また昇降枠１４が下降位置のときには、下ワーク受け具１３がワーク排出部１１と略同一高さであるため、下移載手段１６の係合具２４を図６のｅ矢示方向に作動させて、この係合具２４により下ワーク受け具１３上の加工済みのワークＷをワーク排出部１１上へと引き出し、下ワーク受け具１３上からワーク排出部１１上へと移載する。その後、昇降枠１４を上昇位置へと上昇させて、以下、同様の動作を繰り返す。

このように昇降枠１４を上昇位置から下降位置へと下降させるだけで、下ワーク受け具１３によって投入排出位置６でキャリア８のポケット５内の加工済みのワークＷを下方へと排出できると共に、上ワーク受け具１２によって未加工のワークＷを投入排出位置６のキャリア８のポケット５に投入することができ、加工済みのワークＷの排出動作と未加工のワークＷの投入動作とを昇降枠１４の下降動作という単一の動作で連続的に略同時に行えるので、ワークＷの投入及び排出を短時間で行える利点がある。

またワーク受け具１２，１３によりワークＷを受けた状態のままでその投入、排出を行えるため、ワークＷの損傷も容易に防止することができる。更にキャリア８にはポケット５に連通する切り欠き部１７があり、また上ワーク受け具１２にはポケット５を通過可能なワーク受け部２１と、切り欠き部１７を通過可能な支持部２２とがあり、その支持部２２を介して上ワーク受け具１２が昇降枠１４に固定されているので、簡単な構造でキャリア８のポケット５を通過して上ワーク受け具１２を上下動させることができる。

図７は本発明の第２の実施例を例示する。この実施例では、投入排出位置６の下側にワーク供給部１０が配置され、投入排出位置６の上側にワーク排出部１１が配置されている。この場合には、昇降枠１４が下降位置にあるときに、上ワーク受け具１２により投入排出位置６のキャリア８のポケット５内の加工済みのワークＷを受け取り、また下ワーク受け具１３によりワーク供給部１０の未加工のワークＷを受け取る。

そして、昇降枠１４が下降位置から上昇位置へと上昇する上昇動作により、上ワーク受け具１２によってキャリア８のポケット５内の加工済みのワークＷを上方に押し上げながらポケット５から排出し、また下ワーク受け具１３上の未加工のワークＷをキャリア８のポケット５へと下側から進入させてポケット５内へと投入する。

従って、この実施例からも判るように、上ワーク受け具１２が投入排出位置６にあるキャリア８のポケット５を上下方向に通過し得る構成であれば、投入排出位置６の上下の何れにワーク供給部１０、ワーク排出部１１を配置しても良い。

図８、図９は本発明の第３の実施例を例示する。この実施例では、縦方向の同一軸心上に配置された２個の旋回軸７１，７２廻りに旋回可能な２個のキャリア８１，８２を備え、各キャリア８１，８２が各旋回軸７１，７２廻りに個別に旋回駆動できるようになっている。なお、キャリア８１，８２の全旋回時にポケット５のワークＷが脱落しないように、投入排出位置６を挟んでその周方向の両側に定盤９１，９２が設けられている。他の構成は第１の実施例と同様である。

このように個別に旋回可能な２個のキャリア８１，８２を備えておけば、一方のキャリア８２のポケット５に保持されたワークＷのインフィード研削中に、他方のキャリア８１を投入排出位置６に停止させてワークＷの排出、投入を行うことが可能であり、その投入、排出時間の更なる短縮も可能である。

以上、本発明の各実施例について詳述したが、各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明のローディング装置は、各実施例に例示するようにインフィード研削式の縦型両頭平面研削盤に採用するのが最も一般的ではあるが、キャリア方式を採用したスルー研削の場合にも応用可能である。

またキャリア８は旋回式にすれば構造的に簡単にできるが、必ずしも旋回式のキャリア８である必要はなく、直線往復移動式等、他の作動形式のキャリア８でも同様に実施可能である。更にキャリア８の切り欠き部１７はポケット５に連通する構造であれば良く、キャリア８のポケット５よりも遊端側に切り欠き部１７を設ける他、ポケット５に保持されたワークＷを案内する定盤９（案内部材）と干渉しない位置であれば、他の位置に切り欠き部１７を設けることも可能である。ただキャリア８の旋回等の動作時に、ワークＷがポケット５から離脱しない位置に設ける必要がある。

またワークＷは実施例に例示するコンロッドに限定されるものではなく、各種の形状、構造の場合でも同様に実施可能であり、そのワークＷの形状、構造に応じてポケット５の形状、切り欠き部１７の位置を決定すれば良い。

移載手段１５，１６はワーク供給部１０からワーク受け具１２へと、ワーク受け具１３からワーク排出部１１へと夫々ワークＷを移載できるものであれば十分であり、ワークＷを掴んで移載しても良いし、吸着して移載しても良い。従って、各移載手段１５，１６の移載形式は別段問題ではない。

本発明の第１の実施例を示す縦型両頭平面研削盤の斜視図である。 同正面断面図である。 同平面図である。 同キャリアと上ワーク受け具との平面図である。 同ワークの排出、投入過程を示す斜視図である。 同ワークの送り、移載過程を示す斜視図である。 本発明の第２の実施例を示す縦型両頭平面研削盤の斜視図である。 本発明の第３の実施例を示す縦型両頭平面研削盤の斜視図である。 同正面断面図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
３，４ 砥石車
５ ポケット
６ 投入排出位置
７ 旋回軸
８ キャリア
９ 定盤
１０ ワーク供給部
１１ ワーク排出部
１２ 上ワーク受け具
１３ 下ワーク受け具
１４ 昇降枠
１５ 上移載手段
１６ 下移載手段
１７ 切り欠き部
２２ 支持部

Claims (6)

1. 上下に貫通するポケットに保持されたワークをキャリアにより送りながら、砥石車により平面研削を行う平面研削盤において、前記ポケットに連通する切り欠き部を前記キャリアに設け、前記ポケットに対するワークの投入排出位置の上下方向の一方にワーク供給部を、他方にワーク排出部を前記投入排出位置から略等間隔離して配置し、前記切り欠き部を介して前記ポケット内を上下方向に通過可能な上ワーク受け具と、該上ワーク受け具から下方に前記間隔と略等間隔離れて配置された下ワーク受け具とを昇降式のローディング装置に設け、該ローディング装置の上昇、下降動作の一方の動作により、前記投入排出位置の前記キャリアの前記ポケット内の加工済みのワークを一方の前記ワーク受け具上に受け取って前記ワーク排出部側へと排出し、前記ワーク供給部から他方の前記ワーク受け具上に受け取った未加工のワークを前記投入排出位置の前記ポケット内に投入するようにしたことを特徴とする平面研削盤。
2. 上下に貫通するポケットに保持されたワークをキャリアにより送りながら、砥石車により平面研削を行う平面研削盤において、前記ポケットに連通する切り欠き部を前記キャリアに設け、前記ポケットに対するワークの投入排出位置の上下方向の一方にワーク供給部を、他方にワーク排出部を前記投入排出位置から略等間隔離して配置し、前記切り欠き部を介して前記ポケット内を上下方向に通過可能な上ワーク受け具と、該上ワーク受け具から下方に前記間隔と略等間隔離れて配置された下ワーク受け具とを昇降枠に設け、該昇降枠の上昇、下降動作の一方の動作により、前記投入排出位置の前記キャリアの前記ポケット内の加工済みのワークを一方の前記ワーク受け具上に受け取って前記ワーク排出部側へと排出し、前記ワーク供給部から他方の前記ワーク受け具上に受け取った未加工のワークを前記投入排出位置の前記ポケット内に投入するようにしたことを特徴とする平面研削盤のローディング装置。
3. 前記上ワーク受け具は前記ポケット内を上下に通過するワーク受け部と、前記切り欠き部を上下に通過する支持部とを有し、前記支持部を前記昇降枠に固定したことを特徴とする請求項２に記載の平面研削盤のローディング装置。
4. 前記投入排出位置の上側を前記ワーク供給部、下側を前記ワーク排出部とし、前記昇降枠が上昇状態のときに前記ワーク供給部上の未加工のワークを前記上ワーク受け具上へと移載する供給側移載手段と、前記昇降枠が下降状態のときに前記下ワーク受け具上の加工済みのワークを前記ワーク排出部へと移載する排出側移載手段とを設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の平面研削盤のローディング装置。
5. 前記昇降枠が上昇状態のときに、前記上ワーク受け具と前記ワーク供給部との上面が略同一高さであり、前記下ワーク受け具と前記ポケット内のワークを受ける定盤との上面が略同一高さであって、前記昇降枠が下降状態のときに、前記上ワーク受け具と前記定盤との上面が略同一高さであり、前記下ワーク受け具と前記ワーク排出部との上面が略同一高さであることを特徴とする請求項４に記載の平面研削盤のローディング装置。
6. ポケットに保持されたワークをキャリアにより送りながら、砥石車により平面研削を行うに際して、前記ポケットに対するワークの投入排出位置から上下両側に略等間隔離れた位置にワーク供給部とワーク排出部とを配置しておき、前記間隔と略等間隔離れて配置された上下一対のワーク受け具を有する昇降枠を、前記各ワーク受け具が前記ワーク供給部及び前記投入排出位置に対応する位置と前記ワーク排出部及び前記投入排出位置に対応する位置との間で昇降させながら、前記各ワーク受け具が前記ワーク供給部及び前記投入排出位置に対応したときには、前記ワーク供給部では該ワーク供給部から一方の前記ワーク受け具上へと未加工のワークの供給を、前記投入排出位置では前記ポケット内の加工済みのワークの他方の前記ワーク受け具上への受け取りを夫々行い、前記各ワーク受け具が前記ワーク排出部及び前記投入排出位置に対応したときには、前記ワーク排出部では他方の前記ワーク受け具上の加工済みのワークの前記ワーク排出部への排出を、前記投入排出位置では一方の前記ワーク受け具上の未加工のワークの前記ポケット内への投入を夫々行うことを特徴とするワークローディング方法。

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