JPH05309561A - 両頭平面研削盤のワークキャリア装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両頭平面研削盤のワークキャリア装置におい
て、ワークのクランプ解除及びクランプ動作を、自動的
に行えるようにすることにより、作業効率の向上及び加
工精度の向上を達成することである。 【構成】 キャリア円板を有するワークキャリア装置に
おいて、キャリア円板８の同一円周上の複数箇所であっ
て、キャリア円板８の両側面にそれぞれワークを保持す
るためのワークポケット４１を備え、各ワークポケット
４１には、弾性手段により開状態に付勢されたクランプ
金具４５を有する開閉自在なばね式クランプ機構を設
け、キャリア円板８の軸方向両側には、キャリア円板８
の回転と共に移動する上記クランプ金具４５のカムロー
ラ５４に当接して、クランプ金具４５を閉じ側へと押さ
えるガイドプレート６１を配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸心方向に間隔を
おいて対向する１対の回転砥石を備えた両頭平面研削盤
に、回転砥石の回転軸心と平行な軸心回りに回転するキ
ャリア円板を備え、キャリア円板に保持したワークを、
キャリア円板の回転により順次回転砥石間に供給する両
頭平面研削盤のワークキャリア装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種ワークキャリア装置は、キャリア
円板のワークポケットとして、同一円周上の複数箇所
に、軸方向に貫通するワーク保持孔を有しており、該ワ
ーク保持孔に、ワークを軸方向両方に張り出し状に保持
し、両回転砥石間を通過させるようになっており、これ
により、１つのワークの両端面が同時に平面研削され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のような
貫通状態のワーク保持孔を有するワークキャリア装置で
は、ボルトの軸部の片側面取り作業など、各種片側研削
作業に利用することは、そのクランプ作業が困難になる
と同時に、一方の回転砥石しか利用できない場合が多
く、作業効率があまりよくない。したがって、上記ボル
トの軸部の片側面取り作業などは、両頭平面研削盤を利
用せずに、複数個のワークを人手によるバッチ作業で治
具上に並べて、それぞれ人手でクランプし、ベルト平面
研削で各ワークの片側面取り作業をおこなっている。し
かし、このような方法でも、作業時間がかかり、作業効
率は悪く、加工精度も出にくい。

【０００４】

【発明の目的】両頭平面研削盤により、小物ワークの片
面研削を行う場合において、キャリア円板の両側面を利
用して２個同時に研削できるようにすると同時に、キャ
リア円板の回転を利用して、ローディング時及びアンロ
ーディング時のクランプ解除並びに研削時等のクランプ
動作を、自動的に行えるようにすることにより、作業効
率の向上及び加工精度の向上を達成することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】両頭平面研削盤の１対の
回転砥石の回転軸心と平行な軸心回りに回転するキャリ
ア円板を備え、キャリア円板に保持したワークを、キャ
リア円板の回転により順次回転砥石間に供給する両頭平
面研削盤のワークキャリア装置において、キャリア円板
の同一円周上の複数箇所であって、キャリア円板の両側
面にそれぞれワークを保持するためのワークポケットを
備え、各ワークポケットには、弾性手段により開側に付
勢されたクランプ金具を有する開閉自在なばね式クラン
プ機構を設け、キャリア円板の軸方向両側には、キャリ
ア円板の回転と共に移動する上記クランプ金具に当接し
て、クランプ金具を閉じ側へと押さえるガイドプレート
を配置している。

【０００６】

【作用】キャリア円板の回転により、クランプ機構は、
ガイドプレートが配置されていない区間では、弾性手段
によりクランプ金具が開くことにより、自動的にアンク
ランプ状態になり、ガイドプレートが配置されている区
間では、ガイドプレートによりクランプ金具が閉じ側に
押さえられることにより、半クランプあるいは完全なク
ランプ状態に維持される。

【０００７】

【実施例】図１から図１０は、本発明を横型両頭平面研
削盤に適用した例であり、全体の平面略図を示す図１に
おいて、両頭平面研削盤Ｍは、同一水平軸心上に、左右
１対の回転主軸２を備え、両回転主軸２の相対向する端
面に、それぞれ回転砥石(砥石車)１が固着されている。
各回転主軸２はそれぞれ伝動装置３を介して電動モータ
４に連動連結している。回転砥石１を配置してある部分
の前方には、ワークを回転砥石１間に順次供給するため
のワークキャリア装置７が備えられている。ワークキャ
リア装置７には、回転主軸２と平行なキャリア円板駆動
軸９が備えられ、該駆動軸９には、両回転砥石１間に突
出するキャリア円板８が固着されている。駆動軸９は変
速機構１０を介して駆動モータ１１に連動連結してい
る。ワークキャリア装置７の前側には、左右１対の回転
円板２０を有する反転装置１８及び左右１対のローディ
ングシュート１７が配置されている。

【０００８】図１のII−II断面拡大図を示す図２におい
て、ローディングシュート１７は後下がり状に配置され
ており、前端に供給されるワーク（ボルト）Ｗの頭部を
首吊り状態に支持して、その傾斜により後方へと滑り移
動させ、反転装置１８の位置Ｂ１の垂直姿勢のブラケッ
ト２２にワークＷを垂直姿勢で装着するようになってい
る。反転装置１８は、回転主軸２と平行な回転軸２１
に、上記左右１対の回転円板２０が固着されており、各
回転円板２０には、円周方向に４等分配置でそれぞれ４
個ずつのブラケット２２が固着されている。回転軸２１
は適宜のステップモータ等に連動連結され、９０°イン
デックスで矢印ｒ方向に間欠回転運動を行う。前端の位
置Ｂ１から９０°移動して、上端の位置Ｂ２にくるブラ
ケット２２は、後述する位置Ｐ１のワークポケット４１
と同一軸心上に位置する。また、ローディングシュート
１７の前端部は、図示しないがワークエケープを介して
パーツフィーダに接続されている。

【０００９】ローディングシュート１７の上方には、上
記位置Ｂ２のブラケット２２上の水平姿勢のワークＷ
を、位置Ｐ１のワークポケット４１に押し込むためのプ
ッシャ２４が配置されている。プッシャ２４は、上記位
置Ｂ２のワーク軸心と同一軸心に配置されると共に、エ
アシリンダ２５に連動連結され、エアシリンダ２５によ
り前後方向に動くようになっている。図１０は図２のＸ
−Ｘ断面拡大図であり、左右の各ブラケット２２はワー
ク（ボルト）Ｗが嵌まる部分円筒状凹部２２ａを有して
いる。

【００１０】図２のワークキャリア装置７のキャリア円
板８は、その左右両側面に、それぞれ円周方向８等分配
置でワークポケット４１を備えている。すなわち、合計
１６個のワークポケット４１を備えているが、常時運転
時には、１つ置きの各４箇所づつのワークポケット４１
を利用し、残りのワークポケット４１は、予備とし、寸
法あるいは種類の異なったワークを装着できるようにな
っている。これに対応して、キャリア円板８の駆動も、
９０°インデックスで、反転装置１８の回転方向ｒと同
方向の矢印Ｒ方向に間欠回転運動するようになってい
る。キャリア円板８の上方には、位置Ｐ２の倒立垂直姿
勢のワークＷの方向位置決めを行う方向位置決め装置３
１が配置され、下方には、下端位置Ｐ４の垂直姿勢のワ
ークＷのばり取りを行うばり取り装置３８が配置され、
該ばり取り装置３８の前方にはばり取り後のワークＷが
放出されるアンローディングシュート４０が配置されて
いる。上記方向位置決め装置３１は、エアシリンダ３５
により昇降自在なステップモータ３３を備え、該ステッ
プモータ３３の下方に延びるモータ軸３３ａの下端にワ
ークＷを把持するためのチャック３４を備えている。ば
り取り装置３８は、回転駆動するワイヤブラシ３９を備
えている。キャリア円板８の左右両側には、上端の位置
Ｐ２から後方の位置Ｐ３を通って下端の位置Ｐ４まで円
弧状に延びるガイドプレート６１が配置され、各ガイド
プレート６１はそれぞれの側のサイドプレート６２に軸
方向位置調節自在に固定されている。

【００１１】図５、図６及び図７は、ワークポケット４
１の詳細を示しており、ポケットベース４３、クランプ
金具４５及びポケット治具４７等より構成されている。
図７はキャリア円板８の半径方向外方側から見た図であ
り、ポケットベース４３は、ワーク把持用のＶ字形溝４
３ａを有すると共に、偏平状のブラケット部４３ｂを一
体に備え、クランプ金具４５は、上記Ｖ字形溝４３ａに
対向するＶ字形溝４５ａを有すると共に、１対のカムロ
ーラ５４を回転自在に備えている。図５は側面図であ
り、クランプ金具４５は、円板軸心側に延びる１対のア
ーム部４５ｂを一体的に備えており、一方、ブラケット
部４３ｂの後端部にはボス部４４が形成され、該ボス部
４４に、支点軸４６を介して上記クランプ金具４５のア
ーム部４５ｂが回動自在に支持されている。各アーム部
４５ｂには、支点軸４６より円板外方側の位置に金具開
動用の大ストロークプランジャ５１が設けられ、支点軸
４６より円板軸心側には、金具最大開動範囲を規制する
小ストロークプランジャ５２が設けられている。ポケッ
トベース４３上に形成されたＶ字形溝４３ａは、キャリ
ア円板軸心から半径方向外方に延びるように形成されて
いる。ブラケット部４３ｂ上にはポケット治具４７がボ
ルト５５により固着されており、該ポケット治具４７に
は、Ｖ字形溝４３ａの延長上に凹部４８を有し、該凹部
４８の底部にワークＷの頭部が嵌合し、ワークＷの回転
を拘束するようになっている。また、各カムローラ５４
は、Ｖ字形溝４３ａと平行に配置された支軸５３に回転
自在に嵌合している。

【００１２】図５のVI矢視図を示す図６において、大ス
トロークプランジャ５１は、アーム部４５ｂ内にアーム
長さ方向と直角方向に移動自在に嵌合すると共に、大付
勢ばね５６により、ブラケット部４３ｂ側に大きなスト
ロークで突出するように付勢されている。図６は、ガイ
ドプレート６１により、カムローラ５４を介してクラン
プ金具４５を閉じている状態、すなわち、クランプ状態
を示し、これによりワークＷは、図７のように両Ｖ字形
溝４３ａ，４５ａに挟まれて、ワーク軸方向の移動が拘
束されるようになっている。一方、図８に示すように、
ガイドプレート６１から解放された時には、ブラケット
部４３ｂに当接している大ストロークプランジャ５１が
大付勢ばね５６により突出して、クランプ金具４５を開
状態（アンクランプ状態）にする。一方、小ストローク
プランジャ５２は、ブラケット部４３ｂの先端傾斜面５
８に対向しており、開動時に傾斜面５８に当接して最大
開動量を規制するようになっている。

【００１３】図２のIII−III断面拡大図を示す図３にお
いて、ガイドプレート６１は、スタッド６４、調節ねじ
６５、複数の皿ばね６６及びスペーサ６７により、サイ
ドプレート６２に高さ調節自在に取り付けられている。
調節ねじ６５は、サイドプレート６２に固定されたボス
６８に高さ調節自在に螺着されており、上記調節ねじ６
５とガイドプレート６１の間に、複数の皿ばね６６及び
スペーサ６７を介在させ、スタッド６４を、上記調節ね
じ６５の内周孔、皿ばね６６の内周孔及びスペーサ６７
の内周孔に順次挿通させて、ガイドプレート６１に螺着
している。ガイドプレート６１は、完全クランプ用カム
面６１ａと、半クランプ用カム面６１ｂを有しており、
上記調節ねじ６５の突出量を調節することにより、キャ
リア円板８の左右幅の中央線Ｃに対する各カム面６１
ａ，６１ｂの高さＬ１，Ｌ２を調節できるようになって
いる。上記距離Ｌ１は、クランプ金具４５を完全クラン
プ状態に押さえ付けることができる距離であり、一方、
距離Ｌ２は、距離Ｌ１より微小距離Ｌ３だけ長くなって
おり、ワークＷを回転可能かつ軸方向移動可能な半クラ
ンプ状態に維持できる距離である。上記半クランプ用カ
ム面６１ｂは、図２の位置Ｐ２に対応する範囲Ｄにのみ
形成され、ガイドプレート６１の残りの範囲は、完全ク
ランプ用カム面６１ａが形成されている。

【００１４】作動を説明する。ワークＷとしては、たと
えば、前述のように六角頭部を有するボルトを供給し、
ボルトの軸部の一側面を、平面状に研削する場合の作業
を説明する。図２において、ワークＷは、図示しないパ
ーツフィーダからワークエケープを通り、サイクル毎に
左右１対づつ、ローディングシュート１７の前端に供給
される。ローディングシュート１７上では、首吊り状態
で後方へと滑動し、反転装置１８の位置Ｂ１のブラケッ
ト２２に垂直姿勢で供給される。反転装置１８の矢印ｒ
方向への９０°の回転により、ワークＷは、位置Ｂ１か
ら位置Ｂ２にブラケット２２と共に移動し、位置Ｂ２に
おいて、プッシャ２４により位置Ｐ１のアンクランプ状
態のワークポケット４１に水平状態で押し込まれる。

【００１５】ワークポケット４１は、キャリア円板８の
矢印Ｒ方向への９０°づつの間欠回転により、位置Ｐ１
から位置Ｐ２、位置Ｐ３及び位置Ｐ４に順次移動し、最
終的に位置Ｐ１に戻り、その間に、ワークポケット４１
のクランプ金具４５は、ガイドプレート６１が敷設され
ている範囲では、キャリア円板８の回転と、ガイドプレ
ート６１の作用により、自動的に半クランプあるいは完
全クランプ状態に切り替わり、また、各位置で、以下の
ように、ワークの方向位置決め、研削加工、仕上げ加工
及び放出が順次行われる。

【００１６】位置Ｐ１から位置Ｐ２までのワークポケッ
ト４１の移動において、ワークＷは、途中まではアンク
ランプ状態であるが、範囲Ｄにおいて、図３に示すよう
に左右の各半クランプ用カム面６１ｂにカムローラ５４
がそれぞれ当接することにより、各クランプ金具４５は
それぞれ半クランプ状態に閉じられる。図２の位置Ｐ２
において、半クランプ状態に把持されたワークＷに対し
て、チャック３４が下降し、ワークＷの先端部を把持
し、方向決めを行う。すなわち、ワークＷの六角頭部の
対向２辺が、図５に示すように、凹部４８の底部に嵌ま
ってその回転が拘束されるように、チャック３４の回転
によりその方向決めを行い、そして、エアシリンダ３５
の作用により凹部４８内に押し込む。方向決め後、チャ
ック３４は開いて上方に退く。図２の位置Ｐ２から位置
Ｐ３までのワークポケット４１の移動において、移動途
中、図３の完全クランプ用カム面６１ａにカムローラ５
４が当接することにより、各クランプ金具４５はそれぞ
れ完全クランプ状態に閉じ、ワークＷを回転及び軸方向
移動不能に把持する。位置Ｐ３では、図４に示すよう
に、左右のワークＷはそれぞれ完全クランプ状態に把持
されると共に、回転砥石１間に突出し、各回転砥石１に
より、それらの側部が同時に研削（面取り加工）され
る。研削終了後、図２の位置Ｐ３から位置Ｐ４までの移
動において、ワークＷは、完全クランプ状態で移送され
る。位置Ｐ４において、ワークＷは完全クランプ状態に
把持されており、ばり取り装置３８により、ばり取り仕
上げ加工がなされる。位置Ｐ４から位置Ｐ１までのワー
クポケット４１の移動において、途中、ガイドプレート
６１が途切れることにより、図８に示すようにクランプ
金具４５は、大ストロークプランジャ５１の作用により
自動的に開いてアンクランプ状態に戻り、図２のアンロ
ーディングシュート４０へと加工済みワークＷは放出さ
れる。

【００１７】

【別の実施例】

（１）図示の実施例は、回転主軸が水平配置されている
横型両頭平面研削盤に適用した例であるが、回転主軸が
垂直配置されている立型両頭平面研削盤に適用すること
もできる。 （２）勿論、ワークとしては、片方面取り可能な各種の
小型ワークの研削に適用できる。 （３）弾性手段としては、コイルばねを利用したストロ
ークプランジャの代わりに、板ばねや皿ばねを利用する
こともできる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、両頭平面
研削盤の１対の回転砥石１の回転軸心と平行な軸心回り
に回転するキャリア円板８を備え、キャリア円板８に保
持したワークＷを、キャリア円板８の回転により順次回
転砥石間に供給する両頭平面研削盤のワークキャリア装
置において、キャリア円板８の同一円周上の複数箇所で
あって、キャリア円板８の両側面にそれぞれワークを保
持するためのワークポケット４１を備え、各ワークポケ
ット４１には、弾性手段により開状態に付勢されたクラ
ンプ金具４５を有する開閉自在なばね式クランプ機構を
設け、キャリア円板８の軸方向両側には、キャリア円板
８の回転と共に移動する上記クランプ金具４５に当接し
て、クランプ金具４５を閉じ側へと押さえるガイドプレ
ート６１を配置しているので、次のような利点がある。 （１）キャリア円板８の回転、弾性手段及びガイドプレ
ート６１を利用して、ワークのクランプ及びアンクラン
プ作業を、所望の位置で自動的に行うことができ、ワー
クのローディングの自動化が達成できる。 （２）クランプ及びアンクランプ動作用の特別の駆動機
構を備える必要がなく、製造コストを節約できる。 （３）キャリア円板８の両面にワークポケット４１を備
え、１対の回転砥石１により、２つのワークを同時に平
面研削できると共に、キャリア円板８の回転により、順
次自動的に回転砥石間にワークを供給できるので、ワー
ク１個当たりの加工時間が、大幅に短縮される。 （４）また、上記自動化が達成されることにより、加工
精度も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した両頭平面研削盤の全体平面
略図である。

【図２】 図１のII−II断面拡大図である。

【図３】 図２のIII−III断面拡大図である。

【図４】 図２のIV−IV断面拡大図である。

【図５】 ワークポケットの拡大側面図である。

【図６】 図５のVI矢視図である。

【図７】 図５のVII 矢視図である。

【図８】 アンクランプ状態を示す図６と同じ矢視図で
ある。

【図９】 アンクランプ状態を示す図７と同じ矢視図で
ある。

【図１０】 図２のＸ−Ｘ断面拡大図である。

【符号の説明】

１ 回転砥石 ８ キャリア円板 ４１ ワークポケット ４５ クランプ金具 ５６ 大付勢ばね（弾性手段） ６１ ガイドプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両頭平面研削盤の１対の回転砥石の回転
   軸心と平行な軸心回りに回転するキャリア円板を備え、
   キャリア円板に保持したワークを、キャリア円板の回転
   により順次回転砥石間に供給する両頭平面研削盤のワー
   クキャリア装置において、キャリア円板の同一円周上の
   複数箇所であって、キャリア円板の両側面にそれぞれワ
   ークを保持するためのワークポケットを備え、各ワーク
   ポケットには、弾性手段により開側に付勢されたクラン
   プ金具を有する開閉自在なばね式クランプ機構を設け、
   キャリア円板の軸方向両側には、キャリア円板の回転と
   共に移動する上記クランプ金具に当接して、クランプ金
   具を閉じ側へと押さえるガイドプレートを配置している
   ことを特徴とする両頭平面研削盤のワークキャリア装
   置。