JPH05277877A - ローディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受の軌道面研削用の旋削盤等に適したロー
ディング装置とする。コンベヤ上を軸垂直に搬送される
ワークを加工位置に軸水平にローディングでき、かつ高
速化が図れるものとする。 【構成】 ローディング装置本体８に一対の進退アーム
１３，１４を直進自在に並設し、アーム先端にワークＷ
を把持する回転式のチャック１５，１６を設ける。両チ
ャック１５，１６は、互いに同じワーク給排位置Ａと加
工位置Ｂとに位置し得るものとする。また、２本の駆動
シリンダ２４と、ラック・ピニオン機構等で構成される
進退・回転駆動装置１７を設ける。この機構１７によ
り、進退アーム１３，１４を互いに逆方向に進退させ、
この進退に伴って両チャック１５，１６を回転させる。
これにより、チャック１５，１６をサイクロイド曲線で
移動させて、ローディングとアンローディングとを同時
に行わせる。両チャック１５，１６は、直進に伴う回転
角度を互いに変え、異なるサイクロイド曲線を移動する
ようにして干渉を避ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軸受の内外輪のよう
なリング状ワークなどを研削盤等の工作機械にローディ
ングするローディング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リング状をしたワークは、その形状の持
つ特性を生かした搬送方式、すなわちワークを軸方向が
水平になるように立て、底面を傾斜させ、その面を転が
して搬送するシュート搬送が主であった。

【０００３】昨今、ニーズの多様化による多品種少量生
産対応として、ワークサイズの異なる品種切換が頻繁に
行われるようになってきているが、従来のシュート搬送
では品種切換に際してシュート幅を変更させることが必
要で、段取り替えに手間がかかるという問題点がある。
また、シュート内でワーク同士がぶつかり合う衝突音も
大きく、作業環境の悪化を招いていた。この対策とし
て、シュート搬送を廃止し、ワークを軸心が垂直になる
ように置いて搬送するコンベヤ搬送に変更されつつあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、軸受の内輪お
よび外輪を加工する研削盤のように、加工する位置での
ワーク姿勢が既に軸水平と決まっている場合、軸垂直の
コンベヤ搬送からの搬送経路が複雑となり、これらの研
削盤ではなかなかコンベヤ搬送を実現できない状態であ
った。

【０００５】なお、一般の工作機械では、産業用ロボッ
トを用いてコンベヤ上のワークを加工位置に供給した
り、逆に加工位置からコンベヤに戻す方法がよく見られ
る。しかし、軸受を加工する研削盤のような高能率が要
望される設備においては、産業用ロボットではサイクル
タイムが遅く、実用的な生産性を得ることが難しい。そ
のため、高速でコンベヤから加工位置に供給および排出
できるローディング装置の開発が待望されている。

【０００６】この発明の目的は、ワーク給排位置と加工
位置との間にワーク姿勢を変えてローディングおよびア
ンローディングすることができ、かつ高速化が図れるロ
ーディング装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のローディング
装置は、ローディング装置本体に一対の進退アームを各
々直進自在に並設し、両進退アームの先端にワークのチ
ャックを各々設けて構成される。前記チャックはアーム
直進方向に垂直な回転軸心回りで回転自在とし、かつ互
いに同一のワーク給排位置と加工位置とに配置可能とす
る。また、両進退アームを同期して互いに逆方向に進退
させると共に、この進退に伴って両チャックを互いに異
なる回転角度だけ回転させて前記ワーク給排位置と加工
位置との間に移動させる進退・回転駆動装置を設ける。

【０００８】

【作用】一方のチャックは、加工位置からワーク給排位
置へ、進退アームの直進と共に回転しながらサイクロイ
ド曲線を描いて移動する。この間、他方のチャックは、
ワーク給排位置から加工位置へサイクロイド曲線を描い
て逆方向に移動する。両チャックは移動経路の両端が同
じ位置であり、互いの位置が入れ替わることになるが、
両チャックは互いに異なる角度の回転を行うため、移動
経路となるサイクロイド曲線が互いに異なる。そのた
め、両チャックは途中で干渉することなく、互いの位置
が入れ替わる。

【０００９】このようにして、２個のチャックが同時に
逆方向に移動し、ローディングとアンローディングとが
同時に行われる。そのためローディングおよびアンロー
ディング作業が高速化される。また、各チャックは直進
しながら回転を行うため、ワーク給排位置と加工位置と
でワーク姿勢を変えることができる。例えば、軸垂直の
姿勢のワークを軸水平にローディングすることができ
る。

【００１０】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図７に基づ
いて説明する。この実施例はラジアルボールベアリング
の内輪の軌道面研削を行う研削盤に応用した例である。
図５ないし図７は研削盤の概略を示す。図５において、
ベッド１に設置した主軸台２に、主軸スピンドルケース
３を介して水平な主軸４を設け、その主軸端にワークＷ
を主軸マグネット（図示せず）で装着可能としてある。
図６および図７に示すように、砥石車１０を支持した砥
石台１１は、主軸台２の側方でベッド１上に横送り可能
に設置してあり、その上にドレッサー１２が設けられて
いる。

【００１１】図５において、主軸４の前下方を通過し
て、ワークＷを搬送するパレットコンベヤ５を設置し、
パレットコンベヤ５上の所定のワーク給排位置Ａに、コ
ンベヤマグネット（図示せず）を設けてある。ローディ
ング装置７は、主軸４にワークＷを装着する加工位置Ｂ
と、コンベヤ５上の前記のワーク給排位置Ａとの間にワ
ークＷを搬送するものであり、そのローディング装置本
体８は主軸スピンドルケース３の上面の蟻状レール９上
に左右移動可能に搭載されている。

【００１２】図１ないし図３はローディング装置７を示
し、図４はそのワーク搬送経路を示す。ローディング装
置７は、ローディング装置本体８に２本の進退アーム１
３，１４を並設し、各進退アーム１３，１４の先端に各
々回転式のチャック１５，１６を取付けたものである。
各進退アーム１３，１４は、各々ローディング専用およ
びアンローディング専用に使用される。両進退アーム１
３，１４はほぼ左右対称の構造となっており、後述の進
退・回転駆動装置１７におけるギヤ比だけを異ならせて
ある。

【００１３】各進退アーム１３，１４は、逆Ｌ形に屈曲
したパイプ状のものであり、各々基端に延設した４本の
ガイドロッド１８を介して、ローディング装置本体８に
直動軸受１９で進退自在に支持されている。ガイドロッ
ド１８のローディング装置本体８から前後に突出した部
分は、各々蛇腹状の防塵カバー２０，２１で覆ってあ
る。

【００１４】チャック１５，１６は、進退アーム１３，
１４の先端にこれら進退アーム１３，１４の直進方向と
直交する軸心Ｃ回りに回転自在に取付けてある。すなわ
ち、図２に示すように進退アーム１３，１４の先端に軸
受２２で回転自在に支持したチャック回転軸２３にチャ
ック１５，１６が取付けられている。両チャック１５，
１６は進退アーム１３，１４の対向面に設けられ、同じ
ワーク給排位置Ａと加工位置Ｂとに入れ替わって配置可
能である。したがって、進退アーム１３によるローディ
ング開始位置と、進退アーム１４によるアンローディン
グ完了位置とが同じ位置となり、その位置がワーク給排
位置Ａとなる。

【００１５】進退・回転駆動装置１７は、両進退アーム
１３，１４を互いに逆方向に進退させると共に、チャッ
ク１５，１６を回転させる装置であり、次の構成として
ある。すなわち、各進退アーム１３，１４に対して各々
１本の駆動シリンダ２４を設け、そのピストンロッドに
取付けた進退部材２５を各４本のガイドロッド１８に固
定してある。

【００１６】各進退部材２５には、図３に示すように各
々ピニオン２６，２７とタイミングプーリ２８，２８と
を取付けた回転軸３８が回転自在に取付けられ、各ピニ
オン２６，２７は、ローディング装置本体８内に固定設
置された一対のラック２９，３０に各々噛み合う。した
がって、進退部材２５の進退に伴ってタイミングプーリ
２８が回転することになる。各タイミングプーリ２８の
回転は、進退アーム１３，１４の屈曲部に設けられた中
継プーリ３１（図１）にタイミングベルト３２で伝達さ
れ、中継プーリ３１と同軸に固定された隣りの中継プー
リ３３（図２）から、チャック回転軸２３の従動プーリ
３４にタイミングベルト３５で伝達される。この回転伝
達によってチャック１５，１６が回転する。

【００１７】図３に示すように、各進退部材２５，２５
に設けたピニオン２６，２７は、ギヤ径を互いに異なら
せて３：７のギヤ比としてあり、駆動シリンダ２４の同
じストロークに対して、各々3/4 回転，および１ 3/4回
転と異なる回転角だけ回転する。各ピニオン２６，２７
からチャック１５，１６にタイミングベルト３２，３５
で伝達する回転伝達比は１：１であり、したがってチャ
ック１５，１６が各々3/4 回転，および１ 3/4回転する
ことになる。

【００１８】図１において、チャック１５，１６の構成
を説明する。チャック１５，１６は、内蔵のチャック移
動シリンダ３６でワーク内径案内ピン３７の出し入れを
行うようにし、この案内ピン３７のワーク端面と接触す
る面にマグネットを埋め込んである。案内ピン３７がワ
ークＷの内径に挿入されると同時に、前記のマグネット
がワークＷを吸着する。なお、パレットコンベヤ５のワ
ーク給排位置Ａのマグネットと、加工位置Ｂのマグネッ
トとは、強力な電磁マグネットとしてあり、ワーク案内
ピン３７に吸着されたワークＷを離脱させる役目を果た
す。

【００１９】つぎに、上記構成の動作を説明する。各チ
ャック１５，１６は、駆動シリンダ２４の伸縮により、
進退アーム１３，１４と共に進退し、かつラック２９，
３０とピニオン２６，２７との噛合いのため、前記の進
退に伴って回転する。ローディング側のチャック１５と
アンローディング側のチャック１６とは、２本の駆動シ
リンダ２４を互いに逆方向に同期駆動することにより、
ローディング動作とアンローディング動作とを同時に行
う。

【００２０】すなわち、アンローディング側のチャック
１６は図４（Ａ）に示すように、加工位置Ｂからワーク
給排位置Ａへ移動し、この間にローディング側のチャッ
ク１５はワーク給排位置Ａから加工位置Ｂへ移動する。
このとき、各チャック１５，１６は、前記のように直進
と共に回転を行うため、移動軌跡は何れもサイクロイド
曲線となる。

【００２１】この場合に、ローディング側とアンローデ
ィング側のピニオン２６，２７のギヤ比を変えてあり、
アンローディング側のチャック１６は加工位置Ａからワ
ーク給排位置Ｂまでに3/4 回転するため、図４（Ａ）に
示すようなサイクロイド曲線の移動経路Ｓ１となる。ロ
ーディング側のチャック１５は、余分に１回転して１3/
4回転するため、図４（Ｂ）に示すようなサイクロイド
曲線の移動経路Ｓ２となる。このように、両チャック１
５，１６は異なる移動経路Ｓ１，Ｓ２を通るため、経路
両端が同じ位置Ａ，Ｂでありながら、干渉することなく
互いの位置が入れ替わる。

【００２２】このようにして、ローディングとアンロー
ディングとが同時に行える。そのためワークＷの着脱作
業が高速化されて、生産性が向上する。しかも、このロ
ーディング装置７によると、パレットコンベヤ５上のワ
ーク給排位置Ａにおける軸垂直のワークＷを把持して、
加工位置Ｂに軸水平に供給できる。その結果、研削盤と
前後工程とのつなぎ搬送を、従来のシュート方式から、
コンベヤ方式に変更できて、ワーク種類の変更に伴う段
取り替えを簡略化させることができる。

【００２３】なお、前記実施例では一方のチャック１５
をローディング専用に、他方のチャック１６をアンロー
ディング専用に使用したが、各チャック１３，１４を各
々ローディングとアンローディングとに交互に用いるよ
うにしても良い。

【００２４】

【発明の効果】この発明のローディング装置は、並設し
た一対の進退アームに回転自在なチャックを設け、進退
・回転駆動装置により両チャックを互いに逆方向に、か
つ異なるサイクロイド曲線で移動させるようにしたた
め、ワーク給排位置を同じとしながら、チャックが途中
で干渉することなく、ローディングとアンローディング
とが同時に行える。そのため、ローディングおよびアン
ローディング作業の高速化が図れる。しかも、ワーク給
排位置と加工位置とでワーク姿勢を変えることができ、
例えばコンベヤラインで搬送される軸垂直の姿勢のワー
クを軸水平の姿勢で加工位置に供給することができ、コ
ンベヤ方式の採用が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるローディング装置
の破断側面図である。

【図２】同ローディング装置の破断正面図である。

【図３】そのローディング装置本体の破断背面図であ
る。

【図４】そのチャックの移動経路の説明図である。

【図５】同ローディング装置を装備した研削盤の概略破
断側面図である。

【図６】同研削盤の概略破断平面図である。

【図７】同旋削盤の概略破断正面図である。

【符号の説明】

４…主軸、５…パレットコンベヤ、７…ローディング装
置、８…ローディング装置本体、１０…砥石車、１３，
１４…進退アーム、１５，１６…チャック、１７…進退
・回転駆動装置、１８…ガイドロッド、２４…駆動シリ
ンダ、２５…進退部材、２６，２７…ピニオン、２９，
３０…ラック、３２，３５…タイミングベルト、Ａ…ワ
ーク給排位置、Ｂ…加工位置、Ｃ…回転軸心、Ｗ…ワー
ク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローディング装置本体に一対の進退アー
   ムを各々直進自在に並設し、前記両進退アームの先端に
   ワーク把持用の一対のチャックを各々設け、これらチャ
   ックはアーム直進方向に垂直な回転軸心回りに回転自在
   で、かつ互いに同一のワーク給排位置と加工位置とに配
   置可能に取付け、前記両進退アームを同期して互いに逆
   方向に進退させると共に、この進退に伴って前記両チャ
   ックを互いに異なる回転角度だけ回転させて前記ワーク
   給排位置と加工位置との間に移動させる進退・回転駆動
   装置を設けたローディング装置。