JP6530692B2 - Grinding wheel fixing device and desorption method of grinding wheel - Google Patents
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Description
本発明は、砥石車をスピンドルに固定する砥石車固定装置及び砥石車の脱着方法に関し、特に砥石車の脱着構造の改善に関する。 The present invention relates to a grinding wheel fixing device for fixing a grinding wheel to a spindle and a method of detaching the grinding wheel, and more particularly to an improvement of the grinding wheel demounting structure.
従来より、例えば図3で示すように、自動バランス取り装置105を内蔵するスピンドルヘッド102に不動フランジ103を設け、この不動フランジ103に砥石車110を嵌め込んだ状態で可動フランジ106で砥石車110の両端面を締め込む砥石車の固定装置101が知られている(例えば、特許文献1参照)。通常、砥石車110は、割れを防ぐために平坦な軸方向両端面を挟み込まれるようになっている。
Conventionally, as shown in FIG. 3, for example, a
大径の砥石車の場合、自動交換を行うと装置が大きくなるため、通常は、手作業で交換が行われる。また、自動交換可能なスピンドルヘッドにすると、構造が複雑になり、コストがかかるという問題もある。 In the case of a large-diameter grinding wheel, automatic replacement usually results in a large size of the device, so replacement is usually performed manually. In addition, the automatically replaceable spindle head has a problem that the structure is complicated and the cost is increased.
図3に示すように、砥石車110の自動バランス取り装置105をスピンドルヘッド102に内蔵している場合は、クランプ機構と自動バランス取り装置105の組み込み位置とが重なってしまう。そのため、図4に示すように、自動バランス取り装置105ごと交換することで、両者を両立させているケースが多い。しかし、砥石車110ごとに自動バランス取り装置105が必要となり、莫大なコストがかかる。
As shown in FIG. 3, when the
また、先に述べたように、大径の砥石車110と、不動フランジ103と自動バランス取り装置105とを取り付けた状態では、質量が大きく自動交換装置そのものが大型化してしまうという問題がある。
Further, as described above, in the state where the large-
加えて、図5に示すように、自動バランス取り装置105を固定するナット109を外し、自動バランス取り装置105を残して可動フランジ106ごと砥石車110を交換するのは作業者が手作業で行う必要がある。その場合、可動フランジ106と砥石車110とを取り外すとなると、質量が大きくて手作業時の負担が大きくなる。さらに、可動フランジ106を複数箇有する必要があるので、そのための大きな保管棚が必要になり、工場スペースを占有してしまうという問題がある。
In addition, as shown in FIG. 5, the operator manually removes the
図6に示すように、締付ボルト107を緩めて可動フランジ106を取り外せば、砥石車110を取り外せる場合もあるが、その場合も、砥石車110の質量が大きくて作業者の負担が大きくなる。
As shown in FIG. 6, if the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大径砥石車を容易に自動交換でき、装置も大型化する必要がなく、自動バランス取り装置もスピンドルヘッドに内蔵したまま、砥石車とフランジカバーのみの交換で済むようにすることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the purpose of the present invention is that the large-diameter grinding wheel can be easily replaced automatically, there is no need to increase the size of the device, and the automatic balancing device is also a spindle head. The purpose is to replace only the grinding wheel and the flange cover while keeping the built-in.
上記の目的を達成するために、この発明では、フランジカバーのみを取り外せば、砥石車も交換できるようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the grinding wheel can also be replaced if only the flange cover is removed.
具体的には、第1の発明の砥石車固定装置は、
中央に砥石貫通孔のある砥石車と、
上記砥石貫通孔に挿入され、先端側に上記砥石貫通孔の内径よりも外径の小さい先端小径部を有する砥石フランジと、
上記砥石フランジに先端部が嵌合されて該砥石フランジと共に回転可能なスピンドルヘッドと、
上記砥石フランジの先端小径部の外周を挟み込み、上記砥石車を該砥石フランジと協働して挟み込んで固定する可動フランジ挟持部を有するフランジカバーとを備えている。
Specifically, the grinding wheel fixing device of the first invention is
A grinding wheel with a grinding wheel through hole at the center,
A grindstone flange inserted into the grindstone through hole and having a tip small diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the grindstone through hole at the tip end side;
A spindle head having a tip end fitted to the grinding wheel flange and rotatable with the grinding wheel flange;
A flange cover having a movable flange sandwiching portion sandwiching the outer periphery of the tip small diameter portion of the grinding wheel flange and clamping and fixing the grinding wheel in cooperation with the grinding wheel flange.
そして、上記フランジカバーの可動フランジ挟持部は、上記砥石車と反対側に突出する操作部を有し、該操作部が挟み込まれて内径が広がることにより、上記先端小径部との結合が解除され、該操作部を挟持された状態で上記砥石車と共に上記フランジカバーが上記砥石フランジから脱着可能に構成されている。 The movable flange sandwiching portion of the flange cover has an operating portion projecting to the side opposite to the grinding wheel, and the operating portion is sandwiched to expand the inner diameter, thereby releasing the connection with the small diameter portion at the tip. The flange cover is configured to be detachable from the grinding wheel flange together with the grinding wheel in a state in which the operation portion is held.
上記の構成によると、操作部を挟み込んで内径を広げることで、フランジカバーと砥石フランジとの結合を解除し、砥石車とフランジカバーとを取り外すことができるので、フランジカバーをスピンドルヘッドに残したまま砥石車の交換が可能となり、交換作業が簡単となる。しかも、フランジカバーの操作部をロボットアームで挟持させた状態で、砥石車とフランジカバーとを脱着できるので、人力で質量の大きい砥石車を持ち上げる必要がなくなり、作業性が格段に向上する。 According to the above configuration, the flange cover and the grinding wheel flange can be released by sandwiching the operation portion to widen the inner diameter, and the grinding wheel and the flange cover can be removed, so the flange cover is left on the spindle head The grinding wheel can be replaced as it is, and the replacement work becomes easy. In addition, since the grinding wheel and the flange cover can be detached from each other in a state in which the operation part of the flange cover is held by the robot arm, it is not necessary to manually lift the grinding wheel having a large mass, and the workability is significantly improved.
第2の発明では、第1の発明において、
上記フランジカバーには、上記操作部が挟み込まれたときに半径方向外側に突出して上記砥石貫通孔の内面を押し付け可能な押しピンが内蔵されている。
In the second invention, in the first invention,
The flange cover incorporates a push pin that protrudes radially outward when the operation portion is pinched and can press the inner surface of the grindstone through hole.
上記の構成によると、操作部を挟持したときに、押しピンを半径方向外側に突出させて砥石車を内面から押し付けることにより、フランジカバーと砥石車との結合強度が向上するので、確実に砥石車をフランジカバーと共に脱着できる。 According to the above configuration, when the operation portion is held, the push pin is protruded radially outward to press the grinding wheel from the inner surface, thereby improving the bonding strength between the flange cover and the grinding wheel. The car can be detached with the flange cover.
第3の発明では、第1又は第2の発明において、
上記スピンドルヘッドには、上記砥石車による振動を自動で抑制する自動バランス取り装置が脱着可能に構成されており、
上記自動バランス取り装置を上記スピンドルヘッドの先端部に固定したまま上記フランジカバーを上記砥石車と共に脱着可能に構成されている。
In the third invention, in the first or second invention,
The spindle head is configured so as to be detachable from an automatic balancing device that automatically suppresses the vibration caused by the grinding wheel.
The flange cover is configured to be removable together with the grinding wheel while the automatic balancing device is fixed to the tip of the spindle head.
上記の構成によると、砥石車の脱着時に自動バランス取り装置をスピンドルヘッドに固定したままにしておけるので、砥石車ごとに自動バランス取り装置を用意する必要がなく、コストメリットがあり、また、脱着時の全体の質量が軽減される。 According to the above configuration, since the automatic balancing device can be fixed to the spindle head when the grinding wheel is detached, there is no need to prepare an automatic balancing device for each grinding wheel, which has a cost advantage, The overall mass of time is reduced.
第4の発明の砥石車の脱着方法は、
スピンドルヘッドの先端部に砥石フランジを固定し、砥石車の中央の砥石貫通孔を該砥石フランジに挿入し、該砥石フランジの先端小径部をフランジカバーの可動フランジ挟持部で挟み込んで上記砥石車を固定する砥石車固定工程と、
上記フランジカバーの上記砥石車と反対側に突出する操作部をロボットアームで挟持して上記可動フランジ挟持部を広げることにより、該操作部を挟持した状態で上記砥石車と共にフランジカバーを上記砥石フランジから取り外す工程とを有する。
The method for detaching a grinding wheel according to the fourth invention is
A grinding wheel flange is fixed to the tip of the spindle head, and the grinding wheel through hole at the center of the grinding wheel is inserted into the grinding wheel flange, and the small diameter portion of the grinding wheel flange is pinched by the movable flange holding portion of the flange cover Grinding wheel fixing process to fix,
The operating portion projecting to the side opposite to the grinding wheel of the flange cover is held by the robot arm and the movable flange holding portion is expanded, thereby holding the operating portion and the flange cover together with the grinding wheel And removing from.
上記の構成によると、ロボットアームでフランジカバーの操作部を挟み込んで可動フランジ挟持部を広げて砥石フランジ部との結合を解除させることで、砥石車とフランジカバーとを取り外すことができるので、フランジカバーをスピンドルヘッドに残したまま砥石車の交換が可能となり、交換作業が簡単となる。このため、人力で質量の大きい砥石車を持ち上げる必要がなくなり、自動で脱着も可能となり、作業性及び安全性が格段に向上する。 According to the above configuration, the grinding wheel and the flange cover can be removed by sandwiching the operation part of the flange cover with the robot arm and expanding the movable flange holding part to release the connection with the grinding wheel flange part. The grinding wheel can be replaced while leaving the cover on the spindle head, and the replacement work is simplified. For this reason, it is not necessary to manually lift the grinding wheel having a large mass, so that automatic removal is possible, and the workability and safety are significantly improved.
以上説明したように、本発明によれば、フランジカバーの砥石車と反対側に突出する操作部を挟持した状態で砥石車と共にフランジカバーを砥石フランジから取り外すようにしたことにより、大径の砥石車を容易に自動交換でき、装置も大型化する必要がなく、自動バランス取り装置もスピンドルヘッドに内蔵したまま、砥石とフランジカバーのみの交換で済むようにすることができる。 As described above, according to the present invention, the grinding wheel and the flange cover are removed from the grinding wheel flange in a state in which the operation part projecting to the side opposite to the grinding wheel of the flange cover is held. The car can be easily replaced automatically, the apparatus does not have to be enlarged, and only the grinding wheel and the flange cover can be replaced while the automatic balancing apparatus is built in the spindle head.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
図1は本発明の実施形態の砥石車固定装置1を示し、この砥石車固定装置1は、図示しない研削対象であるワークに対して位置変更可能であると共に、回転速度を自由に変更可能なスピンドルヘッド2を有する。このスピンドルヘッド2の先端部2aには、砥石車10を取り付けるための砥石フランジ3をフランジ固定ボルト4で固定可能となっている。この砥石フランジ3の外周が砥石車10中央の砥石貫通孔10aに挿入されるようになっている。スピンドルヘッド2の先端部2aには、砥石車10の回転時の振動を自動で抑制する自動バランス取り装置5が脱着可能となっている。本実施形態では、自動バランス取り装置5の外径は、砥石フランジ3の内径よりも小さくなっている。また、取付ナット9をナット締結ボルト9aで締結することで、スピンドルヘッド2の先端部2aに自動バランス取り装置5を固定可能となっている。
FIG. 1 shows a grinding wheel fixing device 1 according to an embodiment of the present invention. The grinding wheel fixing device 1 can change its position with respect to a workpiece to be ground (not shown) and can freely change its rotational speed. A
砥石車固定装置1は、砥石車10が砥石フランジ3に挿入された状態で、その先端小径部3aの外周を挟み込み、砥石車10を砥石フランジ3と協働して挟み込んで固定する可動フランジ挟持部7を有するフランジカバー6を備えている。このフランジカバー6は、従来のようなボルトを利用した砥石フランジへの固定とは異なり、可動フランジ挟持部7の締付力により、先端小径部3aと結合するようになっている。この締付力は、例えば、8000N程度あればよい。
The grinding wheel fixing device 1 sandwiches the outer periphery of the tip
この可動フランジ挟持部7は、スピンドルヘッド2側に向かって若干内径が小さくなるような外側テーパ面7aを有する。この外側テーパ面7aに対応するように先端小径部3aの外周もスピンドルヘッド2に向かって徐々に外径が小さくなる内側テーパ面3bを有する。外側テーパ面7aが内側テーパ面3bを所定の圧力で締め付けることにより、砥石車10の軸方向両側端面を押さえ付けながら、砥石車10がスピンドルヘッド2に回転されることで、ワークの研削が可能となっている。
The movable
そして、外側テーパ面7aを有する可動フランジ挟持部7は、砥石車10と反対側に突出するリング状(円筒状)の操作部7bを有し、この操作部7bをロボットアーム50の可動爪51で挟み込むことにより、外側テーパ面7aの内径が広がって先端小径部3aの内側テーパ面3bとの結合が解除されるようになっている。可動フランジ挟持部7は、環状の連結部7cを介してフランジカバー6の、外周が砥石車10に接するカバー本体6aと連結されている。円筒状の操作部7bの内径を縮めるように挟み込むことで、連結部7cを境として外側テーパ面7aの内径が広がるようにフランジカバー6が形成されている。このように、可動フランジ挟持部7は、先端小径部3aを適度な力で締め付けることができると共に、操作部7bを操作するだけで、外側テーパ面7aの内径を広げることができるように構成される必要がある。そして、操作部7bをロボットアーム50の可動爪51に挟持された状態で砥石車10と共に砥石フランジ3から脱着可能となっている。
The movable
また、フランジカバー6のカバー本体6aには、操作部7bが挟み込まれたときに操作部7bの半径方向外側(カバー本体6aの半径方向外側)に突出して砥石車10の内面を押し付け可能に構成された押しピン8が内蔵されている。押しピン8の本数は特に限定されないが、少なくとも2本以上が適切な間隔を空けて設けられている。
Further, when the
そして、操作部7bを掴んでフランジカバー6と砥石車10とを取り外すときには、自動バランス取り装置5はスピンドルヘッド2の先端部2aに固定されたままとなっている。
When the operator removes the
−砥石車の脱着方法−
次に、本実施形態に係る砥石車固定装置1を用いた砥石車10の脱着方法について説明する。
-Desorption method of grinding wheel-
Next, a method of detaching the grinding
まず、砥石車10をフランジカバー6と共に取り外す手順(砥石車取り外し工程)について説明する。
First, the procedure for removing the grinding
図1のように砥石車10が自動バランス取り装置5と共にスピンドルヘッド2に固定された状態では、可動フランジ挟持部7の外側テーパ面7aが所定の締付力で内側テーパ面3bを締め付けており、砥石車10の軸方向両側がフランジカバー6と砥石フランジ3とで締め込まれている。砥石車10の軸方向両端面を締め付けて固定しているので、締め込み時に砥石車10が割れにくい。
As shown in FIG. 1, in the state where the grinding
そして、砥石車10を交換するときには、図2に示すように、ロボットアーム50の可動爪51で操作部7bを挟み込む。
Then, when replacing the
すると、可動フランジ挟持部7が連結部7cを境に外側テーパ面7aの少なくとも一部が広がるように変形する。そのとき、押しピン8が押し込まれて半径方向外側へ移動し、砥石貫通孔10aの内面が押さえ付けられる。このことで、可動フランジ挟持部7の外側テーパ面7aと砥石フランジ3の内側テーパ面3bとの結合が解除されると共に、フランジカバー6と砥石車10とが結合される。
Then, the movable
次いで、ロボットアーム50をスピンドルヘッド2から離れる方向に移動させると、フランジカバー6が砥石車10と共にスピンドルヘッド2から取り外される。
Then, when the
次いで、ロボットアーム50が砥石車10をフランジカバー6と共に、図示しない砥石棚の所まで移動させ、可動爪51を開いて砥石車10を砥石棚の所定位置に戻す。
Next, the
次いで、砥石車固定工程として、交換対象の砥石車1に予めセットされたフランジカバー6の操作部7bを可動爪で51で挟持し、自動バランス取り装置5及びフランジカバー6が固定されたままのスピンドルヘッド2の先端部2aの所へ移動させる。なお、可動爪51がフランジカバー6を掴んだままの状態で砥石車10を交換できるようにすれば、フランジカバー6を多数用意する必要がなく、そのための砥石棚のスペースを確保しなくて済む。
Next, in the grinding wheel fixing step, the
次いで、外側テーパ面7aを内側テーパ面3bに差し込むように移動し、可動爪51を離す。
Then, the outer tapered
すると、図1に示すような砥石車10の固定状態となる。
Then, the grinding
このように、ロボットアーム50でフランジカバー6の操作部7bを挟み込んで可動フランジ挟持部7を広げて砥石フランジ3部との結合を解除させることで、砥石車10とフランジカバー6とを取り外すことができるので、フランジカバー6をスピンドルヘッド2に残したまま砥石車10の交換が可能となり、交換作業が簡単となる。このため、人力で質量の大きい砥石車10を持ち上げる必要がなくなり、自動で脱着も可能となり、作業性及び安全性が格段に向上する。
As described above, the grinding
また、操作部7bを挟持したときに、押しピン8を半径方向外側に突出させて砥石車10を内面から押し付けることにより、フランジカバー6と砥石車10との結合強度が向上するので、確実に砥石車10をフランジカバー6と共に脱着できる。
In addition, when the
さらに、砥石車10の脱着時に自動バランス取り装置5をスピンドルヘッド2に固定したままにしておけるので、砥石車10ごとに自動バランス取り装置5を用意する必要がなく、コストメリットがあり、また、脱着時の全体の質量が軽減される。
Furthermore, since the
したがって、本実施形態に係る砥石車固定装置1によると、フランジカバー6の砥石車10と反対側に突出する操作部7bを挟持した状態で砥石車10と共にフランジカバー6を砥石フランジ3から取り外すようにしたことにより、大径の砥石車10を容易に自動交換でき、装置も大型化する必要がなく、自動バランス取り装置5もスピンドルヘッド2に内蔵したまま、砥石とフランジカバー6のみの交換で済むようにすることができる。
Therefore, according to the grinding wheel fixing device 1 according to the present embodiment, the
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows for the above embodiment.
すなわち、上記実施形態では、押しピン8を用いて砥石車10の砥石貫通孔10aの内面を機械的に押さえ付けるようにしているが、油圧の力を用いて砥石貫通孔10aの内面を押さえ付けるようにしてもよい。
That is, in the above embodiment, the inner surface of the grindstone through
上記実施形態では、可動フランジ挟持部7を円筒状の連続した外周面を有するものとしているが、外周面は一部が分断されていてもよい。
In the said embodiment, although the movable
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。 The above embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications and uses.
以上説明したように、本発明は、砥石車をスピンドルに固定する砥石車固定装置及び砥石車の脱着方法について有用である。 As described above, the present invention is useful for a grinding wheel fixing device for fixing a grinding wheel to a spindle and a method of detaching the grinding wheel.
1 砥石車固定装置
2 スピンドルヘッド
2a 先端部
3 砥石フランジ
3a 先端小径部
3b 内側テーパ面
4 フランジ固定ボルト
5 自動バランス取り装置
6 フランジカバー
6a カバー本体
7 可動フランジ挟持部
7a 外側テーパ面
7b 操作部
7c 連結部
8 押しピン
9 取付ナット
9a ナット締結ボルト
10 砥石車
10a 砥石貫通孔
1 Grinding wheel fixing device
2 spindle head
2a tip
3 Wheel flange
3a Tip small diameter part
3b inner tapered surface
4 Flange fixing bolt
5 Automatic Balancer
6 Flange cover
6a Cover body
7 Movable flange clamping part
7a Outer tapered surface
7b Operation unit
7c connecting part
8 push pin
9 Mounting nut
9a nut fastening bolt
10 grinding wheel
10a grinding wheel through hole
Claims (4)
上記砥石貫通孔に挿入され、先端側に上記砥石貫通孔の内径よりも外径の小さい先端小径部を有する砥石フランジと、
上記砥石フランジに先端部が嵌合されて該砥石フランジと共に回転可能なスピンドルヘッドと、
上記砥石フランジの先端小径部の外周を挟み込み、上記砥石車を該砥石フランジと協働して挟み込んで固定する可動フランジ挟持部を有するフランジカバーとを備え、
上記フランジカバーの可動フランジ挟持部は、上記砥石車と反対側に突出する操作部を有し、該操作部が挟み込まれて内径が広がることにより、上記先端小径部との結合が解除され、該操作部を挟持された状態で上記砥石車と共に上記フランジカバーが上記砥石フランジから脱着可能に構成されている
ことを特徴とする砥石車固定装置。 A grinding wheel with a grinding wheel through hole at the center,
A grindstone flange inserted into the grindstone through hole and having a tip small diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the grindstone through hole at the tip end side;
A spindle head having a tip end fitted to the grinding wheel flange and rotatable with the grinding wheel flange;
A flange cover having a movable flange sandwiching portion sandwiching the outer periphery of the tip small diameter portion of the grindstone flange and sandwiching and fixing the grindstone wheel in cooperation with the grindstone flange;
The movable flange sandwiching portion of the flange cover has an operating portion projecting to the side opposite to the grinding wheel, and the operating portion is sandwiched to expand the inner diameter, whereby the connection with the tip small diameter portion is released. A grinding wheel fixing device characterized in that the flange cover is configured to be detachable from the grinding wheel flange together with the grinding wheel in a state in which the operation unit is held.
上記フランジカバーには、上記操作部が挟み込まれたときに半径方向外側に突出して上記砥石貫通孔の内面を押し付け可能な押しピンが内蔵されている
ことを特徴とする砥石車固定装置。 In the grinding wheel fixing device according to claim 1,
The grinding wheel fixing device is characterized in that the flange cover incorporates a push pin that protrudes radially outward when the operation portion is pinched and can press the inner surface of the grindstone through hole.
上記スピンドルヘッドには、上記砥石車による振動を自動で抑制する自動バランス取り装置が脱着可能に構成されており、
上記自動バランス取り装置を上記スピンドルヘッドの先端部に固定したまま上記フランジカバーを上記砥石車と共に脱着可能に構成されている
ことを特徴とする砥石車固定装置。 In the grinding wheel fixing device according to claim 1 or 2,
The spindle head is configured so as to be detachable from an automatic balancing device that automatically suppresses the vibration caused by the grinding wheel.
A grinding wheel fixing device characterized in that the flange cover is configured to be removable along with the grinding wheel while the automatic balancing device is fixed to the tip of the spindle head.
上記フランジカバーの上記砥石車と反対側に突出する操作部をロボットアームで挟持して上記可動フランジ挟持部を広げることにより、該操作部を挟持した状態で上記砥石車と共にフランジカバーを上記砥石フランジから取り外す工程とを有する
ことを特徴とする砥石車の脱着方法。 A grinding wheel flange is fixed to the tip of the spindle head, and the grinding wheel through hole at the center of the grinding wheel is inserted into the grinding wheel flange, and the small diameter portion of the grinding wheel flange is pinched by the movable flange holding portion of the flange cover Grinding wheel fixing process to fix,
The operating portion projecting to the side opposite to the grinding wheel of the flange cover is held by the robot arm and the movable flange holding portion is expanded, thereby holding the operating portion and the flange cover together with the grinding wheel And removing the grinding wheel from the grinding wheel.
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