JP7123917B2 - センタレス外面円筒研削を行うプランジ研削盤に用いられる装填装置およびセンタレス外面円筒研削を行う方法 - Google Patents

Description

本発明は、センタレス外面円筒研削を行うプランジ研削盤に用いられる装填装置およびセンタレス外面円筒研削を行う方法に関し、それによりブランクは、幾何学的に不特定の切れ刃を用いたセンタレス外面円筒研削により、最終的な工作物へと切削加工することができる。

プランジ研削盤を用いたセンタレス外面円筒研削に際して、径方向に作用するグリッパを用いて、研削されるべきブランクは、製作されるべき工作物のそれぞれ負の断面形状を有する砥石車と調整車との間の研削用隙間に装入される。この場合、ブランクは、受け板上に載置することが可能である。研削後、グリッパは、完成した最終的な工作物を把持し、研削用隙間から取り出し、そのために設けられた箇所に置き、次の切削されるべきブランクを把持し、研削用隙間に装入することができる。最終的な工作物を、軸方向に最終的な工作物に作用するエジェクタを用いて研削用隙間から押し出すことも可能である。

プランジ研削盤を用いて製作可能な工作物の数を増やすという恒常的な要求が存在する。

本発明の課題は、プランジ研削盤を用いて製作可能な工作物の数の増加を可能にする手段を提供することである。

本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴を有する装填装置および請求項９の特徴を有する方法によって解決される。本発明の好適な形態は、それぞれ単独でまたは組み合わせて本発明の一態様を成すことができる従属請求項および以下の説明に記載されている。

本発明によれば、センタレス外面円筒研削のためのプランジ研削盤に用いられる装填装置は、加工されるべきブランクを収容する収容フレームであって、重力方向に開いて構成されている、収容フレームと、収容フレームに収容されたブランクのための載置床面を形成する載置体と、載置体に対して収容フレームをプランジ研削盤の研削用隙間へ軸方向に変位させるための、収容フレームに作用する変位アクチュエータであって、研削用隙間では、収容フレームが載置体に対してずらして位置決めされている、変位アクチュエータと、を備え、収容フレームは、軸方向に向いた端面に、研削用隙間内に配置された最終的な工作物を軸方向に送り出すための送りストッパを有する。

収容フレームは、収容フレームに装入されたブランクを包囲することができる、底面と天面とを有しない箱体として構成することができる。ブランクは、上方から収容フレーム内へ送ることが可能であり、その際、収容フレームからのブランクの重力に基づく落下は、収容フレームの初期位置に設けられた載置体により阻止することができる。載置体は、収容フレームに装入されたブランクに対する載置床面を形成する。変位アクチュエータにより、収容フレームは、載置体に対して研削用隙間の方へ軸方向に変位させることが可能である。この場合、収容フレームは、送りストッパでもって、研削用隙間内において完成した最終的な工作物に当接し、これにより最終的な工作物を研削用隙間から外へ送ることができる。収容フレームがほぼ完全に研削用隙間の領域に到来すると、ブランクは、必要な場合には重力に基づいて収容フレームから研削用隙間へ落下することが可能である。ブランクが研削用隙間に位置決めされると、収容フレームは、載置体上へ元の初期位置に後退することが可能である。この場合、適切な手段により、収容フレームが後退時に送りストッパでもってブランクに掛止したままブロッキングしないことを保証することができる。ブランクが研削用隙間において、幾何学的に不特定の切れ刃を用いたセンタレス外面円筒研削によって最終的な工作物へと切削加工される間、既に次のブランクを収容フレーム内へ送り込むことができる。

収容フレームの軸方向の往復移動は、極めて容易に実現して、特に迅速に行うことが可能であるので、次のブランクの装入を低コストで迅速に行うことができる。さらに、最終的な工作物の送り出しと次のブランクの装入とを同時に行うことができるので、順次行われる後続の、最終的な工作物を送り出すための作動ステップおよび次のブランクの装入が不要である。これにより、工作物交換時間を大幅に削減することができる。さらに、研削用隙間に装入されたブランクを最終的な工作物へと加工する間に、次のブランクを既に準備することもできる。これにより、同様に工作物交換時間を削減することが可能であり、そのために別の独立した操作工具が必要とされることはない。特に、収容フレームに厳密に１つの操作工具だけが設けられている。この操作工具は、同時に別のブランクを研削用隙間に装入するとともに完成した最終的な工作物を研削用隙間から送り出す。最終的な工作物を送り出すとともにブランクを装入するようにも構成された収容フレームにより、工作物交換時間を大幅に削減することができるので、プランジ研削盤を用いて製作可能な工作物の数の増加が可能である。

変位アクチュエータは、たとえばシリンダ内にガイドされるピストンを有してよく、ピストンは、収容フレームの、特に研削用隙間から離反する方へ向いた端面側に取り付けられている。好適には、変位アクチュエータは、収容フレームを、それ自体から押し離すとともにそれ自体へ引き寄せることができるので、収容フレームの両方の軸方向移動を変位アクチュエータにより行うことができる。収容フレームは、研削用隙間から離反する方へ向いた端面で、ブランクに作用することが可能であり、これによりブランクが研削用隙間に押し込まれる。この場合、収容フレームは、軸方向に対して略平行に延在する側壁を有することが可能であり、これにより軸方向に対して横向きのブランクの傾動が阻止される。代替的に、側壁は、載置体から形成されてよく、側壁の間に、収容フレームの軸方向の側壁をガイドすることが可能であり、これによりブランクが軸方向に変位する。収容フレームは、研削用隙間へ向いた側で、縁部および／または端面を有してよく、これにより最終的な工作物に当接可能な送りストッパが形成される。収容フレームが軸方向に後退するとき、送りストッパを、研削用隙間に装入されたブランクの上方でその傍を通過させることが可能である。その際、収容フレーム全体を持ち上げるまたは送りストッパを形成する構成部材だけが、研削用隙間に装入されたブランクの上方でその傍を通過することが可能である。この場合、送りストッパを形成する構成部材は、収容フレームと可動に結合されてよい。ブランクが研削用隙間内へ軸方向に移動するとき、収容フレームまたは載置体は、ブランクが最終的な工作物に対してほぼ同軸に位置決めされている鉛直の高さレベルを有することができる。好適には、収容フレームまたは載置体は、収容フレームが、プランジ研削盤の砥石車および／または調整車が径方向に相対移動することなく、当接することなく砥石車と調整車との間の研削用隙間に到達することができる場合には、ブランクが最終的な工作物に対して上方に位置決めされた鉛直の高さレベルを有している。この場合、ブランクは、わずかな高さだけ収容フレームから外へ、研削用隙間内の想定箇所に落下することが可能である。この場合、落下高さはわずかであって、ブランクおよび／またはプランジ研削盤の損傷、または研削用隙間におけるブランクの位置エラーが懸念されることがない。

特に、載置体は、研削用隙間に装入されたブランクを軸方向で位置決めするための、研削用隙間へ向いた端面側の軸方向ストッパを有している。ブランクが研削用隙間に装入されているとき、ブランクは、軸方向に載置体の軸方向ストッパに当接することが可能である。これにより、厳密に規定された、研削用隙間におけるブランクの軸方向の相対位置が得られる。これにより、砥石車の領域を越えるブランクの軸方向の突出を回避するかまたは少なくとも最小化することができる。これにより、最終的な工作物における軸方向の突出部の突っ切りを回避することができる。これにより、工作物側の材料使用量をわずかに維持することができる。特に、いずれにせよ設けられる構成部材に軸方向ストッパの機能を与えることが可能であるので、部品数をわずかに維持することができる。

好適には、収容フレームは、ブランクの、載置体から離反する方へ向いた軸方向面に軸方向に当接する位置決めストッパを有する。これにより収容フレームは、初期位置へと後退する際に、特にブランクが加工のために研削用隙間に装入されていて、規定された軸方向の相対位置へ移動するとき、位置決めストッパでもって、ブランクの軸方向面に当接する。特に好適には、位置決めストッパは、ブランクを、載置体の軸方向ストッパに押し付けることができる。特に、いずれにせよ設けられる構成部材に位置決めストッパの機能を与えることが可能であるので、部品数をわずかに維持することができる。

特に好適には、収容フレームは、研削用隙間へ向いた軸方向面に、特にばね付勢されたフラップを有しており、フラップは、研削用隙間から離反する方へ向いた面に、位置決めストッパを有している。たとえばブランクが載置体に当接するので位置決めストッパに十分に大きな抵抗力が及ぼされると、フラップは、位置決めストッパとともに、旋回運動により回避し、ブランクの傍を通過することが可能である。好適には、フラップは、たとえばねじりコイルばねによってばね力で予荷重がかけられるので、フラップは、離反旋回することなくブランクを摺動させることが可能であり、ブランクがブランクの所望の軸方向相対位置において対応するより高い抵抗力を提供してからはじめて旋回運動を行う。

特に、フラップは、重力方向で、研削用隙間内に配置されたブランクの上方にかつ／または収容フレームの上縁に、ブランクの軸方向軸線に対して略垂直に旋回可能に枢着されている。これによりフラップは、位置決めストッパでもってブランクに軸方向に当接することが可能であるように十分に下方へ突出してよいが、同時にフラップがブランクの所望の軸方向相対位置で離反旋回してブランクの傍を通過することができるように上方で枢着されている。

好適には、フラップは、研削用隙間へ向いた面で、送りストッパを形成しており、特にフラップは、研削用隙間から離反する方へ向いた面で、残りの収容フレームに当接可能である。これにより、最終的な工作物を送り出す一方でブランクを引き込む省スペースな構造が得られる。特に、フラップは、最終的な工作物に当接するとき、収容フレームの側壁によって側縁に押し付けることが可能であり、これにより、研削用隙間から最終的な工作物を容易に送ることを可能にする補強部が得られる。特に、最終的な工作物は、段部、凸部および凹部を有する不規則な外側輪郭を有していてよいので、最終的な工作物の軸方向の変位に対抗する抵抗力が極端に大きな場合でも、フラップの送りストッパは、最終的な工作物を、研削用隙間から送ることができる。

本発明は、さらに、砥石車と、研削用隙間を介して砥石車に対して径方向に間隔を置いて位置する調整車と、ブランクを研削用隙間に装填するとともに特に同時に研削用隙間から最終的な工作物を運び出すための、前述のように構成されてよいまたは改良されてよい装填装置と、を備える、センタレス外面円筒研削のためのプランジ研削盤に関する。最終的な工作物を送り出すとともにブランクを装入するようにも構成された収容フレームにより、工作物交換時間を大幅に削減することが可能であるので、プランジ研削盤を用いて製作可能な工作物の数の増加が可能である。

特に、装填装置の載置体から離反する方へ向いた軸方向に、送り要素が、研削用隙間に続いており、特に送り要素は、研削用隙間から離反する方へ最終的な工作物を重力の助けを借りて送るために、特にランプ状に構成されている。最終的な工作物は、たとえばランプとして構成された送り要素において落下することが可能である。送り要素を送りベルトまたはこれに類するものとして構成し、これにより最終的な工作物をプランジ研削盤から離反する方へ移動させて、次の最終的な工作物のためのスペースを形成することも可能である。

本発明は、さらに、特に前述のように構成されてよいまたは改良されてよいプランジ研削盤を用いてセンタレス外面円筒研削を行う方法に関し、前述のように構成されてよいまたは改良されてよい装填装置の収容フレームにブランクを装入して載置体上に置き、これに続いて収容フレームを軸方向に載置体から下方へ移動させ、収容フレームは、軸方向に移動している間に、プランジ研削盤の研削用隙間に位置決めされた最終的な工作物を軸方向に研削用隙間から送り、収容フレームに装入されたブランクが、重力に基づき研削用隙間に至り、これに続いて収容フレームを軸方向に載置体へ後退させ、これに続いて別のブランクを収容フレームに装入して載置体上に置き、その間に研削用隙間に位置決めされたブランクを、最終的な工作物を製作するために加工する。本方法は、装填装置および／またはプランジ研削盤に基づいて前述されたように構成かつ改良することができる。最終的な工作物を送り出すとともにブランクを装入するようにも構成された収容フレームにより、工作物交換時間を大幅に削減することができるので、プランジ研削盤を用いて製作可能な工作物の数の増加が可能である。

特に、収容フレームを軸方向に載置体上へ後退させる間に、収容フレームは、研削用隙間に装入されたブランクを、軸方向に載置体に押し当てることが規定されている。これにより、研削用隙間におけるブランクの厳密に規定された軸方向の相対位置が得られる。これにより、砥石車の領域を越えるブランクの軸方向の突出を回避するかまたは少なくとも最小化することができる。これにより、最終的な工作物における軸方向の突出部の突っ切りを回避することができる。これにより、工作物側の材料使用量をわずかに維持することができる。特に、いずれにせよ設けられる構成部材に軸方向ストッパの機能を与えることが可能であるので、部品数をわずかに維持することができる。

以下に、本発明を、添付の図面につき、好適な実施の形態に基づいて例として説明する。以下に記載される特徴は、それぞれ単独でも組み合わせても本発明の一態様を成すことができる。

プランジ研削盤に用いられる装填装置の概略斜視図である。 第１の時点での図１の装填装置の概略断面図である。 第２の時点での図１の装填装置の概略断面図である。 第３の時点での図１の装填装置の概略断面図である。 第４の時点での図１の装填装置の概略断面図である。 第５の時点での図１の装填装置の概略断面図である。 第６の時点での図１の装填装置の概略断面図である。 第７の時点での図１の装填装置の概略断面図である。

図１に示されている、プランジ研削盤に用いられる装填装置１０は、載置体１２を有し、載置体１２上に収容フレーム１４が置かれている。収容フレーム１４の図示の初期位置では、研削されるべきブランク１６は、収容フレーム１４に、たとえば複数のブランク１６が装填された個別化装置を用いて装入することが可能である。ブランク１６は、上方へかつ下方へ開いた収容フレーム１４内で、載置体１２の、上方へ向いた載置床面１８上に載置することが可能である。収容フレーム１４と、たとえば液圧駆動式のピストン／シリンダ・ユニットとして構成された変位アクチュエータ２０が固く結合されており、変位アクチュエータ２０は、収容フレーム１４を、載置床面１８に対して平行に、軸方向にプランジ研削盤の、見やすくするために図示されていない成形された砥石車と図示されていない成形された調整車との間の研削用隙間２２へ移動させるとともに、初期位置へ後退させることができる。

図２に示されているように、ブランク１６が収容フレーム１４に装入される時点で、プランジ研削盤の研削用隙間２２において最終的な工作物２４を完成させることができる。最終的な工作物２４は、保持レール２６上で、鉛直方向に規定通りに位置決めすることが可能である。さらに、最終的な工作物２４は、載置体１２の軸方向ストッパ２８に当て付けることが可能であるので、研削用隙間２２における軸方向の相対位置を規定通りに設定することもできる。収容フレーム１４の、研削用隙間２２へ向いた端面で、収容フレーム１４の上端に、特にばねを用いて図示の閉じた状態に予荷重がかけられたフラップ３０が枢着されている。フラップ３０は、研削用隙間２２へ向いた面で、送りストッパ３２を形成していて、研削用隙間２２から離反する方へ向いた反対の面で、位置決めストッパ３４を形成している。

図３に示されているように、変位アクチュエータ２０が収容フレーム１４を研削用隙間２２の方へ退出させると、収容フレーム１４は、フラップ３０の送りストッパ３２でもって、最終的な工作物２４の上部に軸方向に当接することが可能である。これにより、図４に示されているように、最終的な工作物２４は、載置体１２の軸方向ストッパ２８から離反させて、軸方向で反対に位置する、たとえばランプとして構成された送り要素３６へ送ることが可能である。収容フレーム１４が研削用隙間２２に設定されたその最終位置に至ると、図５に示されているように、最終的な工作物２４は、完全に研削用隙間２２から外に至る。ブランク１６は、収容フレーム１４から下方へ落下し、研削用隙間２２内で保持レール２６により保持することが可能である。図６に示されているように、収容フレーム１４が初期位置へ後退すると、特にばね付勢されたフラップ３０の位置決めストッパ３４が、ブランク１６に当接し、ブランク１６を、載置体１２の軸方向ストッパ２８に押し付けることができる。図７に示されているように、収容フレーム１４がさらに軸方向に移動すると、フラップ３０は、離反旋回することが可能であるので、フラップ３０および位置決めストッパ３４は、位置決めされたブランク１６の傍を通過させることが可能であり、そのために収容フレーム１４全体を持ち上げなくてよい。最終的に、収容フレームは、再び図８に示されている初期位置に至り、収容フレームに別のブランク１６を装填することができる一方、研削用隙間２２において位置決めされたブランク１６を最終的な工作物２４へと完成させることができる。

１０ 装填装置
１２ 載置体
１４ 収容フレーム
１６ ブランク
１８ 載置床面
２０ 変位アクチュエータ
２２ 研削用隙間
２４ 最終的な工作物
２６ 保持レール
２８ 軸方向ストッパ
３０ フラップ
３２ 送りストッパ
３４ 位置決めストッパ
３６ 送り要素

Claims (9)

1. センタレス外面円筒研削のためのプランジ研削盤に用いられる装填装置であって、
   加工されるべきブランク（１６）を収容する収容フレーム（１４）であって、重力方向に開いて構成されている、収容フレーム（１４）と、
   前記収容フレーム（１４）に収容された前記ブランク（１６）のための載置床面（１８）を形成する載置体（１２）と、
   前記載置体（１２）に対して前記収容フレーム（１４）を前記プランジ研削盤の研削用隙間（２２）へ軸方向に変位させるための、前記収容フレーム（１４）に作用する変位アクチュエータ（２０）であって、前記プランジ研削盤の前記研削用隙間（２２）では、前記収容フレーム（１４）が前記載置体（１２）に対してずらして位置決めされている、変位アクチュエータ（２０）と、
   を備え、
   前記収容フレーム（１４）は、軸方向に向いた端面にフラップ（３０）を有し、
   前記フラップ（３０）は、前記研削用隙間（２２）へ向いた軸方向面に前記研削用隙間（２２）内に配置された最終的な工作物（２４）を軸方向に送り出すための送りストッパ（３２）を有し、前記ブランク（１６）の、前記載置体（１２）から離反する方へ向いた軸方向面に軸方向に当接する位置決めストッパ（３４）を有する、装填装置。
2. 前記載置体（１２）は、前記研削用隙間（２２）に装入された前記ブランク（１６）を軸方向で位置決めするための、前記研削用隙間（２２）へ向いた端面側の軸方向ストッパ（２８）を有することを特徴とする、請求項１記載の装填装置。
3. 前記フラップ（３０）はばね付勢されていることを特徴とする、請求項１または２記載の装填装置。
4. 前記フラップ（３０）は、重力方向で、前記研削用隙間（２２）内に配置された前記ブランク（１６）の上側にかつ／または前記収容フレーム（１４）の上縁に、前記ブランク（１６）の軸方向軸線に対してほぼ垂直に旋回可能に枢着されていることを特徴とする、請求項３記載の装填装置。
5. 前記フラップ（３０）は、前記研削用隙間（２２）から離反する方へ向いた面で、残りの前記収容フレーム（１４）に当接可能であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装填装置。
6. 砥石車と、
   研削用隙間（２２）を介して前記砥石車に対して径方向に間隔を置いて位置する調整車と、
   ブランク（１６）を前記研削用隙間（２２）に装填するとともに同時に前記研削用隙間（２２）から最終的な工作物（２４）を運び出すための、請求項１から５までのいずれか１項記載の装填装置（１０）と、
   を備える、センタレス外面円筒研削のためのプランジ研削盤。
7. 前記装填装置（１０）の載置体（１２）から離反する方へ向いた軸方向に、送り要素（３６）が、前記研削用隙間（２２）に続いており、前記送り要素（３６）は、前記研削用隙間（２２）から離反する方へ前記最終的な工作物（２４）を重力を利用して送るために、ランプ状に構成されていることを特徴とする、請求項６記載のプランジ研削盤。
8. プランジ研削盤を用いてセンタレス外面円筒研削を行う方法であって、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の装填装置（１０）の収容フレーム（１４）にブランク（１６）を装入して載置体（１２）上に置き、
   これに続いて前記収容フレーム（１４）を軸方向に前記載置体（１２）から下方へ移動させ、前記収容フレーム（１４）は、軸方向に移動している間に、前記プランジ研削盤の研削用隙間（２２）に位置決めされた最終的な工作物（２４）を軸方向に前記研削用隙間（２２）から送り、
   前記収容フレーム（１４）に装入された前記ブランク（１６）が、重力に基づき前記研削用隙間（２２）に至り、
   これに続いて前記収容フレーム（１４）を軸方向に前記載置体（１２）へ後退させ、
   これに続いて別のブランク（１６）を前記収容フレーム（１４）に装入して前記載置体上に置き、その間に前記研削用隙間（２２）に位置決めされた前記ブランク（１６）を、前記最終的な工作物（２４）を製作するために加工する、
   センタレス外面円筒研削を行う方法。
9. 前記収容フレーム（１４）を軸方向に前記載置体（１２）上へ後退させる間に、前記収容フレーム（１４）は、前記研削用隙間（２２）に装入された前記ブランク（１６）を、軸方向に前記載置体（１２）に押し当てる、請求項８記載の方法。

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