JPH03166053A - 研磨工具保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 この発明は研磨工具保持装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、回転駆動源に対して研磨工具をフローティング保持
するための研磨工具保持装置に関する。

く従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来から金型みかき等の用途に供される研磨工具を保持
するための装置として、一般的に、実開昭６３−１６１
８３９号公報に示されるように、エア●モータの出力軸
に工具把持機構を設けた構戊のものが採用されているが
、研磨工具を交換するためにツール・チェンジャを使用
する場合には、エア・モータを支持するフローティング
機構、エア・モータおよび研磨工具を全体として交換す
る方法が一般的に採用されている。したがって、全体と
して構成が大がかりになり、コスト◆アップを招いてし
まうとともに、研磨すべき金型等と干渉する可能性が高
くなるという不都合がある。

このような不都合を考慮して、研磨工具を交換する場合
に、必要最少限の部材のみを交換できる装置として、特
公昭６３−８２３３４号公報に示すように、上下スライ
ド自在かつ回転自在な主軸に対してスピンドルを介して
ホルダが取り付けられ、ホルダに対して、工具を保持す
るアダプタが取り外し可能に取り付けられた構成のもの
が提案されている。

そして、予め定められた所定位置に、アダプタを着脱す
るためのシリンダ装置が配置されている。

したがって、アダプタに研磨ツールを予め装着しておい
て、シリンダ装置によりアダプタをホルダに装着し、こ
の状態で主軸を下降させ、かつ回転させることにより金
型等を研磨することができる。

しかし、この構或の工具保持装置においては、アダプタ
を抜け止め状に保持するための抜け止め溝および抜け止
め片が設けられているのみならず、ホルダに対するアダ
プタの自由回転を阻止するためのキー溝および進退可能
なキーが設けられているのであるから、アダプタに対し
て回転力を伝達するための機構がキーとキー溝との係合
のみになり、剛性を余り高めることができないとともに
、キーがばねにより付勢されているのであるから、多少
の寸法誤差が存在することに起因してホルダの回転中心
とアダプタの回転中心がずれてしまうという不都合があ
る。また、アダプタを着脱するためのシリンダ装置が別
個に設けられているのであるから、全体として装置が大
型化するとともに、アダプタ着脱時にホルダをシリンダ
装置に対して正確に位置決めしなければならず、動作制
御の精度を著しく高めなければならないという不都合が
ある。

く発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
全体として小形化でき、かつ剛性を高めることができ、
さらにコスト・ダウンを簡単に達成できる新規な研磨工
具保持装置を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達或するための、この発明の研磨工具保持
装置は、回転駆動源の出力軸と一体的に連結された角軸
とスライド可能に係合する角筒が付勢部材により抜け方
向に付勢されてあり、角軸および角筒を包囲する状態で
所定距離スライド可能に、先端部内面がテーパ面に形成
された大径筒体を設けてあり、研磨工具を保持する保持
部が、上記テーパ面と係合するテーパ面を有するハウジ
ング部と、上記角筒と係合可能な角軸とを有しており、
上記大径筒体の先端部所定位置に、保持部を抜け止め状
に保持する保持具が設けられてある。

但し、両角軸が互に等しい角数の軸であり、角筒が角軸
の角数の整数倍の角数の筒であることが好ましい。

また、回転駆動源と一体的に二重筒体が設けられてあり
、二重筒体の間隙に上記大径筒体がスライド可能に設け
られてあり、二重筒体と大径筒体との間に、大径筒体を
スライドさせるための圧力流体室が形威されてあること
が好ましい。

く作用〉 以上の構成の研磨工具保持装置であれば、大径筒体を抜
け方向にスライドさせた状態で保持部のハウジングをテ
ーパ係合させることにより、保持具により保持部を抜け
止め状に保持できる。そして、この状態においては、角
筒と保持部の角軸とが嵌合していない可能性があるが、
保持部に保持された研磨工具を金型等に圧接したままで
回転駆動源の出力軸を僅かに回転させれば、角筒が角軸
と嵌合し得る状態が生じ、付勢部材により角筒がスライ
ドすることにより出力軸と保持部の角軸との連結が達戊
できる。したがって、その後は、回転駆動源を動作させ
ることにより研磨工具を自転させることができる。

また、研磨工具を取り外す場合には、大径筒体を逆方向
にスライドさせればよく、保持具による保持部の抜け止
め状の保持が解除されるので、保持部と共に研磨工具を
取り外すことができる。

以上の説明から明らかなように、全構成要素を同心状に
配置し、しかも中心に位置する両角軸および角筒で回転
力伝達軸を構成しているのであるから、剛性を高めるこ
とができるとともに、全体としてコンパクト化すること
ができ、ひいてはコスト・ダウンを達戊できる。

そして、両角軸が互に等しい角数の軸であり、角筒が角
軸の角数の整数倍の角数の筒である場合には、角筒と保
持部の角軸とが嵌合し得る状態を得るために必要な回転
角度を著しく小さくすることができるとともに、保持部
のハウジングをテーパ係合させただけで角筒と角軸とが
嵌合する可能性が高くなる。

また、回転駆動源と一体的に二重筒体が設けられてあり
、二重筒体の間隙に上記大往筒体がスライド可能に設け
られてあり、二重筒体と大径筒体との間に、大径筒体を
スライドさせるための圧力流体室が形成されてある場合
には、大径筒体を安定に、かつスムーズにスライドでき
るように支持することができ、しかも大径筒体をスライ
ドさせるための圧力流体室に対する圧力流体供給路を簡
単に形成することができる。

く実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の研磨工具保持装置の一実施例を示す
中央縦断面図であり、エア・モータ等の回転駆動源（１
）の出力軸（１ａ）に角軸（２）が一体的に連結され、
角軸（２）に対して、ばね（２ａ）により付勢される内
筒（３）が嵌合されている。そして、角軸（２）および
角筒（３）を包囲する二重筒体（４）が回転駆動源（１
）に対して一体的に連結されており、二重筒体（４）の
内側部材（４ａ）と外側部材（４ｂ〉との間隙（４ｃ）
に、先端部内面がテーパ面（５ａ）に形成された大径筒
体（５）がころがり軸受け（５ｂ）を介してスライド可
能に収容されている。また、研磨工具（図示せず）を保
持する保持部（６）は、基部側に上記テーパ面（５ａ）
と係合するテーパ面（６ａ）が形成されたハウジング（
６ｂ）を貫通する状態で軸（６ｃ）が支持されており、
軸（６ｃ）の基端部側が上記角軸（２）と等しい断面形
状の角軸（６ｄ）に形成されている。そして、大径筒体
（５）を貫通してテーパ面（５ａ）から内向きに突出す
るように付勢されたツール・チェンジャとしての保持具
（７）が設けられてあるとともに、テーパ面〈６ａ〉の
所定位置に保持具（７）の突出先端部を受け入れる凹所
（６ｃ）が形成されてある。尚、（８ａ）は大径筒体（
５）の先端面所定位置に形威された位置決め穴であり、
（８ｂ）はハウジング（ｅｂ）の所定位置に設けられた
突軸であり、突軸（８ｂ）が位置決め穴（８ａ）に係合
するように保持部（６）を挿入することにより、保持具
（７）と凹所（６ｅ）との相対位置を揃えることができ
る。

第２図はフローティング機構を構成する二重筒体（４）
と大径筒体（５）との関係を示す縦断面図であり、二重
筒体（４）の内側部材（４ａ）の所定位置に段付きの外
向き環状フランジ（４ｄ）が一体形威されてある。

そして、大径筒体（５）の基部寄り内面所定位置に、フ
ランジ（４ｄ）の高さと等しい深さの、圧力流体室とし
て７の環状？ｇ（５ｃ）が形威されてあり、しかも、外
向き環状フランジ（４ｄ）を環状溝（５ｃ〉に収容した
状態においてフランジにより区画される環状溝（５ｃ〉
の各空間にエアを供給するためのエア供給路（５ｄ）　
（５ｅ）が形成されてある。

第３図は角軸（２）と角筒（３）との関係を示す横断面
図であり、角軸（２）が正六角形断面形状である。そし
て、角筒（３）の外形が円形断面形状であり、内形が互
に３０度ずらせた正六角形を重ね合せた断面形状である
。

上記の構成の研磨工具保持装置の動作は次のとおりであ
る。

研磨工具を保持していない状態においては、第４図（Ａ
）に示すように、保持部（６）が装着されておらず、角
筒（３）かばね（２ａ）により付勢されて抜け方向の限
界位置までスライドした状態である。

研磨工具を装着する場合には、軸（６ｃ〉の先端部に研
磨工具（図示せず）を装着した保持部（６）を、大径筒
体（５）に挿入するとともに、エア供給路（５ｄ）を通
して環状溝（５Ｃ）の下側の区画室に圧力エアを供給し
て大径筒体（５）を抜け方向にスライドさせればよく、
テーパ面（５ａ）とテーパ面（６ａ）とが係合した状態
で保持具（７）が凹所（６ｅ〉と係合し、保持部（６）
が抜け止め状に保持される。但し、この状態においては
、軸〈６ｃ）の基端部の角軸（８ｄ〉が角筒Ｏ）に挿入
されている保障は全くなく、一般的には、角軸（６ｄ〉
がばね（２ａ〉に抗して角筒Ｇ》を押し込んだ状態であ
る（第４図（Ｂ）参照）。即ち、このままでは回転駆動
源（１）の出力軸（１ａ〉の回転を軸（８Ｃ〉にスムー
ズに伝達することができないのであるが、角筒Ｏ）の内
形が第３図に示す断面形状であるから、軸（８ｃ〉の回
転、即ち、研磨工具の回転を規制した状態において出力
軸（１ａ）を僅かに回転させればよく、３０度未満の回
転角度で、角軸（６ｄ）が角筒（３）に挿入される状態
が得られ、ばね〈２ａ〉の付勢力により角筒（３）が復
動して角軸（６ｄ）と角筒（３）との係合を達成できる
（第４図（Ｃ）参照）。

その後は、回転駆動源（１）を把持するロボット・アー
ム（図示せず）を制御するとともに、回転駆動源（１）
を動作させることにより、金型等の自動みがき動作を行
なうことができる。

研磨工具を取り外す場合には、エア供給路（５ｅ）を通
して環状溝（５ｃ）の上側の区画室に圧力エアを供給し
て大径筒体Ｇ｝を押し込み方向にスライドさせればよく
、保持具（７）と凹所（８ｅ）との係合が強１，．的に
解除されるので、簡単に保持部（６）と共に研磨工具を
取り外すことができる。

その後は、上記一連の動作を反復することにより、研磨
工具を交換した状態での金型等の自動みがきを行なうこ
とができる。

尚、以上の説明においては、保持部（６）を大径筒体（
５）に向かって挿入するようにしているが、研磨工具を
装着した保持部（６）を所定の待機位置に支持させてお
き、ロボット・アームを動作させることにより大径筒体
（５）を保持部（６）の直上に正対させ、大径筒体６｝
を含む全体を下降させるとともに、下降終期において圧
力エアを供給して大径筒体Ｇ）を抜け方向にスライドさ
せることによっても同様に研磨工具の装着を達成でき、
逆の動作を行なわせることにより研磨工具の取り外しを
達成できる。

く実施例２〉 第５図はこの発明の研磨工具保持装置の他の実施例の要
部を示す縦断面図であり、上記実施例と異なる点は、軸
〈６ｃ）を２分し、ハウジング（６ｂ）の内部において
両者を連結した点のみである。

さらに詳細に説明すると、軸（６ｃ）は角軸（８ｄ）を
有する上部軸（６ｒ）と下部軸（６ｇ）とに２分されて
おり、下部軸（６ｇ）の上端部に大径の円盤部（６ｈ〉
を一体形成し、すべり軸受け（６ｊ）により円盤部（６
ｈ〉の上面および下面を自転可能に支持している。そし
て、円盤部（６ｈ）の上面所定位置に長大（６ｋ）が形
威されているとともに、上部軸（６ｒ）の下面所定位置
に長穴（６ｋ）と係合する丸軸（６ｍ〉が突出形成され
ている。

したがって、この実施例の場合には、保持部（６）の構
成要素である軸（８ｃ）を比較的短い２本の軸で構成で
きくしかも組み立てを簡単に行なうことができるほか、
上記実施例と同様の作用を達成できる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、角軸（２）＜８ｄ）として正六角形断面形状
の角軸を用いる代わりに正五角形断面形状、正四角形断
面形状等所望の多角形断面形状の角軸を用いることが可
能であるほか、角筒（３）として角軸（η（８ｄ）と等
しい断面形状の穴を有する角筒を用いることが可能であ
り、さらに二重筒体（４）に替えて内側部材（４ａ〉の
みからなる筒体を用いることが可能であり、その他、こ
の発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変
更を施すことが可能である。

く発明の効果〉 以上のように第１の発明は、全構成要素を同心状に配置
し、しかも中心に位置する両角軸および角筒で回転力伝
達軸を構成することにより、剛性を高めることができる
とともに、全体としてコンバクト化することができ、ひ
いてはコスト・ダウンを達成できるという特有の効果を
奏する。

第２の発明は、角筒と保持部の角軸とが嵌合し得る状態
を得るために必要な回転角度を著しく小さくすることが
できるとともに、保持部のハウジングをテーパ係合させ
ただけで角筒と角軸とが嵌合する可能性が高くなるとい
う特有の効果を奏する。

第３の発明は、大径筒体を安定に、かつスムーズにスラ
イドできるように支持することができ、しかも大径筒体
をスライドさせるための圧力流体室に対する圧力流体供
給路を簡単に形成することができるという特有の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の研磨工具保持装置の一実施例を示す
中央縦断面図、 第２図はフローティング機構を構成する二重筒体と大径
筒体との関係を示す縦断面図、第３図は角軸と角筒との
関係を示す横断面図、第４図は研磨工具装着動作を説明
する説明図、第５図はこの発明の研磨工具保持装置の他
の実施例の要部を示す縦断面図。 （１〕・・・回転駆動源、（ｌａ）・・・出力軸、（２
）・・・角軸、（２ａ）・・・ばね、（３）・・・角筒
、（４）・・・二重筒体、（４Ｃ〉・・・間隙、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転駆動源（１）の出力軸（１ａ）と一体的に連結
   された角軸（２）とスライド可能に係合する角筒（３）
   が付勢部材（２ａ）により抜け方向に付勢されてあり、
   角軸（２）および角筒（３）を包囲する状態で所定距離
   スライド可能に、先端部内面がテーパ面（５ａ）に形成
   された大径筒体（５）を設けてあり、研磨工具を保持す
   る保持部（６）が、上記テーパ面（５ａ）と係合するテ
   ーパ面（６ａ）を有するハウジング部（６ｂ）と、上記
   内筒（３）と係合可能な角軸（６ｄ）とを有しており、
   上記大径筒体（５）の先端部所定位置に、保持部（６）
   を抜け止め状に保持する保持具（７）が設けられてある
   ことを特徴とする研磨工具保持装置。 ２、両角軸（２）（６ｄ）が互に等しい角数の軸であり
   、角筒（３）が角軸（２）（６ｄ）の角数の整数倍の角
   数の筒である上記特許請求の範囲第１項記載の研磨工具
   保持装置。３、回転駆動源（１）と一体的に二重筒体（
   ４）が設けられてあり、二重筒体（４）の間隙（４ｃ）
   に上記大径筒体（５）がスライド可能に設けられてあり
   、二重筒体（４）と大径筒体（５）との間に、大径筒体
   （５）をスライドさせるための圧力流体室（５ｃ）が形
   成されてある上記特許請求の範囲第１項記載の研磨工具
   保持装置。