JP6803311B2 - ワーク支持装置及び研削盤 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク支持装置及び研削盤に関する。

従来から、特開平１１−３２０３５２号公報（特許文献１）に記載のワーク支持装置が知られている。特許文献１に記載のワーク支持装置は、研削盤に組み込まれている。特許文献１に記載のワーク支持装置は、ベースと、フロントシューと、リアシューとを有している。フロントシュー及びリアシューは、ワークを中心軸周りに回転可能に支持している。フロントシュー及びリアシューは、シュー固定部材を介してベースに取り付けられている。

特開平１１−３２０３５２号公報

特許文献１に記載のワーク支持装置においては、フロントシュー及びリアシューは、シュー固定部材をボルトでベースに固定することにより、ベースに取り付けられている。そのため、フロントシュー及びリアシューを交換するためには、ボルトを一旦緩めるとともに、フロントシュー及びリアシューを交換した後にボルトを再度締める必要がある。

ボルトを緩める又は締めるためには、通常は、工具を用いた人力による作業が必要となる。そのため、特許文献１に記載のワーク支持装置によると、フロントシュー及びリアシューの交換のための手間がかかる。

近年、ロボット技術の発達により、ボルトを緩める又は締めるという動作をロボットに担わせることも可能となっている。しかしながら、このような動作を担わせるためには、ロボットにセンサ等の付帯装置を多く組み込む必要がある。

ボルトを締める動作を行う際には、適正締め付けトルクの管理を行う必要がある。ロボットにこのような動作を担わせる場合、そのような適正締め付けトルクに合致したロボットを選定する必要があり、ロボットが大型化してしまう。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、シューを容易に取り換えることが可能なワーク支持装置を提供するものである。

本発明の一態様に係るワーク支持装置は、取り付け台と、取り付け台に取り付けられるシューベースと、シューベースに取り付けられ、ワークを中心軸周りに回転可能に支持するシューとを備える。取り付け台は、ワーク側の面である第１面と、第１面の反対側の面である第２面とを有する。第１面には、第１接触面が設けられる。シューベースは、第１面と対向するように延在する第１部分を有する。第１部分には、第２接触面が設けられる。第１接触面及び第２接触面の少なくとも一方は、シューから離れるにつれて第２面との距離が近づくように構成される。第１接触面が第２接触面に押し当てられることにより、シューベースは取り付け台に取り付けられる。

上記のワーク支持装置は、取り付け台の内部に配置される押圧部をさらに備えていてもよい。シューベースは、第１部分との間で取り付け台を挟み込む第２部分を有していてもよい。押圧部は、第２部分が第２面から遠ざかるように押圧することにより、第２接触面を第１接触面に押し当ててもよい。

上記のワーク支持装置において、押圧部は、第１部分を押圧することにより、第２接触面を第１接触面から離間させてもよい。

上記のワーク支持装置において、シューベースは、シューがワークを支持することにより第２接触面を第１接触面に押し当てるように構成されていてもよい。

本発明の一態様に係る研削盤は、上記のワーク支持装置と、上記のワーク装置に支持されるワークを研削する砥石とを備える。

本発明の一態様に係るワーク支持装置及び研削盤によると、シューを容易に取り換えることが可能となる。

実施形態に係るワーク支持装置１０の上面図である。 図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。 実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り付け動作を示す第１の模式図である。 実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り付け動作を示す第２の模式図である。 実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り外し動作を示す模式図である。 実施形態に係る研削盤１００の上面図である。

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

（ワーク支持装置１０の構成）
以下に、実施形態に係るワーク支持装置１０の構成を説明する。

図１は、実施形態に係るワーク支持装置１０の上面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図１及び図２に示すように、ワーク支持装置１０は、取り付け台１と、シュー２と、シューベース３とを有している。ワーク支持装置１０は、押圧部４を有していてもよい。ワーク支持装置１０は、位置決め部５を有していてもよい。

図１に示すように、取り付け台１は、平面視において、例えば環状形状を有している。図２に示すように、取り付け台１は、第１面１ａと、第２面１ｂとを有している。第１面１ａは、取り付け台１の内周側の面である。すなわち、第１面１ａは、取り付け台１のワークＷ側の面である。第２面１ｂは、第１面１ａの反対側の面である。取り付け台１は、上面１ｃと、底面１ｄとを有している。上面１ｃは、取り付け台１のシューベース３側の面である。底面１ｄは、上面１ｃの反対側の面である。

第１面１ａには、第１接触面１ｅが設けられている。第１接触面１ｅは、上面１ｃ側から底面１ｄ側に向かうにしたがって、第２面１ｂに近づくように、中心軸Ｗａに対して傾斜している。すなわち、第１接触面１ｅは、シュー２から離れるにつれて、第２面１ｂに近づくように、中心軸Ｗａに対して傾斜している。

シュー２は、ワークＷを中心軸周Ｗａ周りに回転可能に支持している。シュー２は、シューベース３に取り付けられている。より具体的には、シュー２は、上部３１に取り付けられている。

シューベース３は、取り付け台１の上に配置されている。シューベース３は、上部３１と、下部３２とを有している。上部３１は、下部３２よりも上面１ｃから離れた位置にある。上部３１と下部３２とは、例えばボルトＢにより連結されている。なお、上部３１と下部３２とは、一体に形成されていてもよい。

下部３２は、第１部分３２ａと、第２部分３２ｂと、第３部分３２ｃとを有している。第１部分３２ａは、取り付け台１の第１面１ａと対向するように延在している。第２部分３２ｂは、取り付け台１の第２面１ｂと対向するように延在している。すなわち、取り付け台１は、第１部分３２ａと第２部分３２ｂとにより挟み込まれている。取り付け台１の第３部分３２ｃは、上面１ｃと対向するように延在している。第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂは、第３部分３２ｃの両端につながっている。

下部３２の第２接触面３２ｄは、取り付け台１の第１接触面１ｅに沿って傾斜している。すなわち、第２接触面３２ｄは、シュー２から離れるにつれて取り付け台１の第２面１ｂとの距離が近づくように傾斜している。なお、第１接触面１ｅ及び第２接触面３２ｄの双方が、シュー２から離れるにつれて第２面１ｂとの距離が近づくように中心軸Ｗａに対して傾斜している必要はない。第１接触面１ｅ及び第２接触面３２ｄの少なくとも一方が、シュー２から離れるにつれて第２面１ｂとの距離が近づくように中心軸Ｗａに対して傾斜していればよい。第２接触面３２ｄは、第１部分３２ａに設けられている。第２接触面３２ｄは、シューベース３が取り付け台１に取り付けられている状態において、第１接触面１ｅと接触している。第２接触面３２ｄは、シューベース３が取り付け台１に取り付けられている状態において、第１接触面１ｅに押し付けられている。

押圧部４は、取り付け台１の内部に配置されている。上記のとおり、取り付け台１は、下部３２の第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂによって挟み込まれている部分を有している。押圧部４は、当該部分に位置する取り付け台１の内部に配置されている。

押圧部４は、例えば複動両ロッドシリンダである。押圧部４は、側壁４１と、第１底壁４２と、第２底壁４３と、ピストン４４と、第１ロッド４５と、第２ロッド４６とを有している。

押圧部４の側壁４１は、筒状の形状を有している。第１底壁４２は、側壁４１の第１面１ａ側（中心軸Ｗａ側）の端に設けられている。第２底壁４３は、側壁４１の第２面１ｂ側（中心軸Ｗａの反対側）の端に設けられている。第１底壁４２及び第２底壁４３は、貫通穴が設けられた平板形状である。ピストン４４は、側壁４１の内部に配置されている。ピストン４４は、第１面１ａから第２面１ｂに向かう方向と交差するように配置されている。ピストン４４は、平板形状を有している。

押圧部４の第１ロッド４５の一方端は、ピストン４４の第１面１ａ側（中心軸Ｗａ側）の面につながっている。第１ロッド４５の他方端は、第１底壁４２から中心軸Ｗａ側に向かって突出している。第１ロッド４５は、第１底壁４２に設けられた貫通穴に通されている。第２ロッド４６の一方端は、ピストン４４の第２面１ｂ側（中心軸Ｗａの反対側）の面につながっている。第２ロッド４６の他方端は、第２底壁４３から中心軸Ｗａの反対側に向かって突出している。第２ロッド４６は、第２底壁４３に設けられた貫通穴に通されている。

押圧部４の側壁４１、第１底壁４２及びピストン４４により画される空間内に供給される流体（空気、オイル）の圧力が側壁４１、第２底壁４３及びピストン４４により画される空間内に供給される流体の圧力よりも低い場合、第１ロッド４５は、下部３２の第１部分３２ａに向かって移動し、第１部分３２ａを押圧する。

押圧部４の側壁４１、第１底壁４２及びピストン４４により画される空間内に供給される流体の圧力が側壁４１、第２底壁４３及びピストン４４により画される空間内に供給される流体の圧力よりも高い場合、第２ロッド４６は、下部３２の第２部分３２ｂに向かって移動し、第２部分３２ｂを押圧する。

位置決め部５は、押圧部５１と、位置決め部材５２とを有している。押圧部５１及び位置決め部材５２は、取り付け台１に取り付けられている。より具体的には、押圧部５１及び位置決め部材５２は、上面１ｃに取り付けられている。押圧部５１及び位置決め部材５２は、取り付け台１の周方向において、シューベース３を挟み込むように配置されている。押圧部５１は、例えば複動片ロッドシリンダである。取り付け台１の周方向におけるシューベース３の位置決めは、押圧部５１がシューベース３を位置決め部材５２に対して押し当てることにより、行われる。

（シューベース３の取り付け及び取り外し）
以下に、実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り付け台１への取り付け動作及びシューベース３の取り付け台１からの取り外し動作を説明する。

図３は、実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り付け動作を示す第１の模式図である。図３に示すように、シューベース３の取り付け時には、下部３２の第２接触面３２ｄと取り付け台１の第１接触面１ｅとが接触するように、シューベース３及び取り付け台１が配置される。この状態で、押圧部４は、第２部分３２ｂを第２面１ｂから遠ざかるように押圧する。より具体的には、第２ロッド４６が第１面１ａ側から第２面１ｂ側に向かって移動することにより、押圧部４は、第２部分３２ｂを第２面１ｂから遠ざかるように押圧する。

これにより、第１接触面１ｅが、第２接触面３２ｄに押圧される。その結果、シューベース３には、クランプ力Ｆ１が発生する。なお、このクランプ力Ｆ１の方向は、シューベース３から取り付け台１に向かう方向である。このクランプ力Ｆ１により、シューベース３が取り付け台１にクランプされる。

図４は、実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り付け動作を示す第２の模式図である。図４に示すように、シュー２がワークＷを支持している際には、シュー２及びシューベース３に、支持反力Ｆ３が加わる。この支持反力Ｆ３は、第２部分３２ｂが第２面１ｂから遠ざかる方向に作用する。そのため、この支持反力Ｆ３により、第１接触面１ｅが第２接触面３２ｄに対して押圧される。シューベース３には、クランプ力Ｆ２が発生する。なお、このクランプ力Ｆ２の方向は、シューベース３から取り付け台１に向かう方向である。このクランプ力Ｆ２により、シューベース３が取り付け台１にさらに強固にクランプされる。

図５は、実施形態に係るワーク支持装置１０におけるシューベース３の取り外し動作を示す模式図である。図５に示すように、シューベース３を取り付け台１から取り外す際、押圧部４は、第１部分３２ａを第１面１ａから遠ざかるように押圧する。より具体的には、第１ロッド４５が第２面１ｂ側から第１面１ａ側に向かって移動することにより、押圧部４は、第１部分３２ａを第１面１ａから遠ざかるように押圧する。その結果、第１接触面１ｅと第２接触面３２ｄとが離間し、シューベース３の取り付け台１へのクランプが解除される。

（ワーク支持装置１０の効果）
以下に、ワーク支持装置１０の効果を説明する。

上記のとおり、ワーク支持装置１０においては、取り付け台１の第１接触面１ｅが下部３２の第２接触面３２ｄに押し当てられることにより発生するクランプ力を用いて、シューベース３が取り付け台１にクランプされる。

そのため、シューベース３の取り付け台１への取り付けに際して、ボルトが不要となる。すなわち、シューベース３の取り付け台１への取り付けに際して、ボルトを緩める作業及びボルトを締める作業が不要となる。したがって、ワーク支持装置１０によると、シューベース３の取り付け台１への取り付けを容易に行うことができる。

ワーク支持装置１０が押圧部４を有している場合、ピストンロッド（第１ロッド４５及び第２ロッド４６）の動きにより、シューベース３の取り付け台１への取り付け及びシューベース３の取り付け台１からの取り外しが可能となる。そのため、この場合には、シューベース３の取り付け台１への取り付け及びシューベース３の取り付け台１からの取り外しをより容易に行うことができる。

ワーク支持装置１０においては、シュー２がワークＷを支持する際の支持反力Ｆ３を利用してシューベース３を取り付け台１にクランプすることにより、シューベース３を取り付け台１にさらに強固に取り付けることができる。

（研削盤１００の構成）
以下に、実施形態に係る研削盤１００の構成を説明する。

図６は、実施形態に係る研削盤１００の上面図である。図６に示すように、研削盤１００は、ワーク支持装置１０と、砥石２０とを有している。

砥石２０は、平面視において円形形状を有している。研削加工を行う際、砥石２０は、中心軸２０ａ周りに回転する。中心軸２０ａ周りに回転する砥石２０の外周面は、ワーク支持装置１０に中心軸Ｗａ周りに回転可能に支持されているワークＷの外周面に押圧される。これによって、ワークＷの外周面が研削される。このようにして、研削盤１００により、ワークＷのセンタレス研削加工が行われる。

以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

上記の実施形態は、センタレス研削加工を行う研削盤及びそのような研削盤に組み込まれるワーク支持装置に有利に適用される。

１ 取り付け台、１ａ 第１面、１ｂ 第２面、１ｃ 上面、１ｄ 底面、１ｅ 第１接触面、２ シュー、３ シューベース、３１ 上部、３２ 下部、３２ａ 第１部分、３２ｂ 第２部分、３２ｃ 第３部分、３２ｄ 第２接触面、４ 押圧部、４１ 側壁、４２ 第１底壁、４３ 第２底壁、４４ ピストン、４５ 第１ロッド、４６ 第２ロッド、５ 位置決め部、５１ 押圧部、５２ 位置決め部材、１０ ワーク支持装置、２０ 砥石、２０ａ 中心軸、１００ 研削盤、Ｂ ボルト、Ｆ１，Ｆ２ クランプ力、Ｆ３ 支持反力、Ｗ ワーク、Ｗａ 中心軸。

Claims (4)

1. 取り付け台と、
   前記取り付け台の内部に配置される押圧部と、
   前記取り付け台に取り付けられるシューベースと、
   前記シューベースに取り付けられ、ワークを中心軸周りに回転可能に支持するシューとを備え、
   前記取り付け台は、前記ワーク側の面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有し、
   前記第１面には、第１接触面が設けられ、
   前記シューベースは、前記第１面と対向するように延在する第１部分と、前記第１部分との間で前記取り付け台を挟み込む第２部分とを有し、
   前記第１部分には、第２接触面が設けられ、
   前記第１接触面及び前記第２接触面の少なくとも一方は、前記シューから離れるにつれて前記第２面との距離が近づくように構成され、
   前記第１接触面を前記第２接触面に押し当てられることにより、前記シューベースは前記取り付け台に取り付けられ、
   前記押圧部は、前記第２部分を前記第２面から遠ざかるように押圧することにより、前記第１接触面を前記第２接触面に押し当てる、ワーク支持装置。
2. 前記押圧部は、前記第１部分を前記第１面から遠ざかるように押圧することにより、前記第２接触面を前記第１接触面から離間させる、請求項１に記載のワーク支持装置。
3. 前記シューベースは、前記シューが前記ワークを支持することにより、前記第２接触面を前記第１接触面に押し当てるように構成される、請求項１又は請求項２に記載のワーク支持装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の前記ワーク支持装置と、
   前記ワークを研削する砥石とを備える、研削盤。

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