JPH0749179B2 - 歯車用ローディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車の歯部の側面角を
面取り加工するような歯部加工機に歯車をセットするた
めのローディング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】前記のような歯車の歯部
を加工する加工機では、歯車保持用チャックの間欠的回
転運動と面取り用ペンシルカッターの往復運動とが連動
状態で行われるので、歯車保持用チャックに保持される
歯車の歯部と、面取り用ペンシルカッターとの位置関係
が一定でなければならない。従って従来は、手作業で歯
車を加工機の歯車保持用チャックに嵌合して位置決めし
た後に当該チャックにより歯車を保持させていたが、人
手が必要であり、作業能率も悪く、ローディングの自動
化が望まれていた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解決するために成されたものであって、そ
の特徴を後述する実施例の参照符号を付して示すと、本
発明の歯車用ローディング装置は、歯車Ｇの外周を把持
する半径方向移動自在な把持具２７を有するチャッキン
グ手段１０を備え、このチャッキング手段１０で歯車供
給装置５から取り上げた歯車Ｇを歯部加工機１の歯車保
持用チャック２に歯車軸心方向に嵌合させるように当該
チャッキング手段１０を移動させるマニピュレータ９を
備えた歯車用ローディング装置であって、前記チャッキ
ング手段１０を、把持する歯車Ｇの軸心の周りに回転駆
動させる回転駆動手段２６が併設され、当該チャッキン
グ手段１０には、歯車Ｇの歯部（谷Ｇａ）に嵌脱自在な
歯車位置決め具４０が前記把持具２７と連動して半径方
向に移動可能に設けられると共に、被当接部４０ｂが併
設され、前記歯部加工機１の歯車保持用チャック２を備
えた回転体３には、前記チャッキング手段１０の被当接
部４０ｂに当接して当該チャッキング手段１０の回転を
止めるストッパー４４が併設されている点を特徴とす
る。

【０００４】また、請求項２に係る本発明では、前記歯
車位置決め具４０が、チャッキング手段１０の把持具２
７の一つに半径方向位置調整可能に取付けられる。

【０００５】更に、請求項３に係る本発明の構成では、
前記被当接部４０ｂが、前記歯車位置決め具４０の側面
で兼用されることになる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の例示図に基
づいて説明すると、図２及び図３に於いて、１は歯車の
歯部端面角の面取り用加工機であって、その回転主軸に
は、歯車内周保持用チャック２を同心状に備えた回転体
３が取付けられ、当該回転体３の横側方には歯面角の面
取り用ペンシルカッター４が配設されている。５は歯車
供給装置であって、等間隔おきに連結された多数の歯車
支持台６が水平循環経路７上を回動するものであり、特
開平２−１０６２４５号公報などに開示されたものと同
一のものである。

【０００７】８は歯車ローディング装置であって、マニ
ピュレータ９のアーム先端にローディング用チャッキン
グ手段１０とアンローディング用チャッキング手段１１
とを取付けて構成している。このマニピュレータ９も、
基本的には前記特開平２−１０６２４５号公報などに開
示されたものと同一のものであって、設置フレーム１２
に対し水平軸心１３の周りに扇動可能な本体１４と、こ
の本体１４に前記水平軸心１３に対して直交する軸心１
５の方向に出退移動自在に支持され且つ当該軸心１５の
周りで自転可能なロッド１６と、このロッド１６の先端
に直角横向きに取付けられたアーム支持部材１７と、こ
のアーム支持部材１７の先端に、前記シャフト軸心１５
に対し直交する軸心１８の周りに回転可能に取付けられ
たアーム１９とから成り、当該アーム１９の先端に前記
ローディング用チャッキング手段１０とアンローディン
グ用チャッキング手段１１とが、前記軸心１８と直交す
る方向に振り分けて取付けられている。

【０００８】図４に示すように、前記アーム支持部材１
７には、前記軸心１８と同心状に回転軸２０が支承さ
れ、この回転軸２０の先端に前記アーム１９が取付けら
れると共に、前記回転軸２０にギヤ２１，２２を介して
連動連結されたモータ２３が前記アーム支持部材１７に
内蔵されている。従って、このモータ２３により回転軸
２０を介してアーム１９を１８０度の範囲で正逆回転駆
動することにより、ローディング用チャッキング手段１
０が加工機１の回転体３に対向するローディング姿勢
と、アンローディング用チャッキング手段１１が加工機
１の回転体３に対向するアンローディング姿勢とに、切
り換えることが出来る。

【０００９】図１、図４及び図５に示すように、前記ロ
ーディング用チャッキング手段１０は、アーム回転軸心
１８に対し直交する軸心２４の周りで回転可能な回転体
２５と、この回転体２５を回転駆動する駆動手段２６
と、前記回転体２５の正面で周方向３か所に半径方向移
動可能に支持された歯車外周把持具２７と、この各把持
具２７を同一方向に連動駆動する駆動手段２８とから構
成されている。前記回転体２５は、アーム１９に軸受２
９を介して前記軸心２４の周りで回転可能に支承された
プーリ３０に同心状に取付けられており、当該回転体１
５の駆動手段２６は、アーム１９に内蔵されたモータ３
１と、このモータ３１の出力軸にトルクアブソーバ３２
を介して取付けられたプーリ３３と、当該プーリ３３と
前記回転体２５側のプーリ３０とに掛張された伝動用ベ
ルト３４とから構成されている。

【００１０】前記各歯車外周把持具２７の開閉駆動手段
２８は、前記回転体２５及びプーリ３０の軸部３０ａを
軸心２４と同心状に貫通し且つ当該軸心２４の方向に出
退移動自在なスライド軸３５と、このスライド軸３５を
出退駆動するエアーシリンダユニット３６と、前記スラ
イド軸３５にその軸心の周りで回転のみ可能に支承され
た巾広ギヤ３７と、各把持具２７の内側で当該把持具の
移動方向と平行に形成されたラックギヤ３８と、各ラッ
クギヤ３８と前記巾広ギヤ３７とに同時に咬合する周方
向３つのピニオンギヤ３９とから構成され、前記エアー
シリンダユニット３６によりスライド軸３５を後退移動
させることにより、巾広ギヤ３７、各ピニオンギヤ３９
及び各ラックギヤ３８を介して各把持具２７が閉動（求
心）方向に連動移動し、逆に前記スライド軸３５を進出
移動させることにより、各把持具２７を開動（遠心）方
向に連動移動させることが出来る。なお、この把持具２
７の開閉駆動と回転駆動手段２６による回転体２５の回
転駆動とを同時に行わせるときは、各ピニオンギヤ３９
に咬合している巾広ギヤ３７がスライド軸３５に対して
相対回転することになる。

【００１１】図１、及び図５〜図７に示すように、前記
３つの歯車外周把持具２７の内の一つには、把持する歯
車Ｇの歯部に於ける谷Ｇａに嵌脱自在な尖端４０ａを先
端に備えた歯車位置決め具４０が取付けられている。具
体的には、この歯車位置決め具４０を支持する把持具２
７には半径方向の割り溝４１が形成され、この割り溝４
１に半径方向移動可能に内嵌された前記歯車位置決め具
４０が、当該歯車位置決め具４０に形成された長孔４２
（図５参照）を貫通し且つ前記把持具２７に螺合される
締結用ボルト４３によって固定されている。従って、締
結用ボルト４３を弛めて歯車位置決め具４０を前記長孔
４２の範囲内で半径方向に移動させることにより、当該
歯車位置決め具４０に於ける尖端４０ａの把持具２７か
らの突出量を調整することが出来る。

【００１２】一方、図２に示す歯部加工機１の歯車内周
保持用チャック２を備えた回転体３には、図１に示すよ
うに、前記ローディング用チャッキング手段１０の歯車
位置決め具４０の一側面で兼用される被当接部４４に当
接して当該チャッキング手段１０の回転を止めるストッ
パー４４が突設されている。このストッパー４４は、当
該ストッパー４４の先端に向かって接近移動してくる歯
車位置決め具４０をチャッキング手段１０の回転方向側
へ誘導し得るように、先端が斜めにカットされたピンか
ら構成されている。

【００１３】なお、図４に示すように、アンローディン
グ用チャッキング手段１１は、前記ローディング用チャ
ッキング手段１０の回転軸心２４と同心状に配設された
周方向複数個の歯車外周把持具４５を備えたものであっ
て、当該各把持具４５は、前記ローディング用チャッキ
ング手段１０に於ける各把持具２７の開閉駆動手段２８
と同様の開閉駆動手段により開閉駆動されるが、前記回
転軸心２４の周りに回転するものではない。

【００１４】次に使用方法と作用を説明すると、マニピ
ュレータ９を駆動して、図２に示す歯車供給装置５の歯
車移載位置Ｐにある歯車支持台６上から被加工歯車Ｇを
ローディング用チャッキング手段１０によって取り上げ
る。即ち、図３に実線で示すように、ロッド１６の自転
によりアーム１９をロッド１６の真上に起立させた後、
本体１４を水平軸心１３の周りに９０度正回転させて、
ローディング用チャッキング手段１０を歯車供給装置５
に於ける歯車移載位置Ｐの真上に位置させる。そしてロ
ッド１６の軸心方向移動によりローディング用チャッキ
ング手段１０を歯車取り上げレベルまで下降させた後、
チャッキング動作を行わせる。

【００１５】このとき、当該チャッキング手段１０の各
歯車外周把持具２７は、その開閉駆動手段２８により、
互いに遠心方向に離間する開動限位置から求心方向に閉
動され、歯車支持台６上に水平に段積みされている被加
工歯車の内、最上段の歯車Ｇの外周をつかむが、一つの
把持具２７から突出している歯車位置決め具４０の尖端
４０ａが歯車Ｇの歯部に於ける谷Ｇａに円滑に嵌入する
ように、当該チャッキング手段１０（回転体２５）を回
転駆動手段２６により回動させながら、把持具２７を閉
動させることが出来る。

【００１６】歯車位置決め具４０の尖端４０ａが歯車Ｇ
の歯部に於ける谷Ｇａに嵌入したか否かは、例えば歯車
位置決め具４０の後端部の位置が一定半径以内にあるか
否かをリミットスイッチや光電スイッチで検出すること
が出来る。従って、ローディング用チャッキング手段１
０が歯車供給装置５の歯車移載位置Ｐからの歯車取り出
しレベルに到着した後、設定時間経過時に歯車位置決め
具４０の尖端４０ａが歯車Ｇの歯部に於ける谷Ｇａに嵌
入したか否かを前記のような方法でチェックし、若し尖
端４０ａが谷Ｇａに嵌入していないときは、一旦各把持
具２７を開閉駆動手段２８によって開動させ、再度、ロ
ーディング用チャッキング手段１０（回転体２５）を回
動させながらチャッキング動作を行わせる。

【００１７】ローディング用チャッキング手段１０の各
把持具２７で被加工歯車Ｇが把持されると共に、歯車位
置決め具４０の尖端４０ａが当該歯車Ｇの歯部に於ける
谷Ｇａに嵌合したならば、ロッド１６の軸心方向移動に
よりローディング用チャッキング手段１０を上昇させた
後、本体１４を水平軸心１３の周りに９０度逆回転さ
せ、更にロッド１６の自転によりアーム１９を加工機１
側に倒して、ローディング用チャッキング手段１０を加
工機１の回転体３に対し同心状に対向させる。係る状態
でロッド１６の軸心方向移動により、前記のように被加
工歯車Ｇを把持したチャッキング手段１０を前記回転体
３に接近移動させ、以て、当該歯車Ｇを歯車内周保持用
チャック２に嵌合させる。

【００１８】このとき、歯車供給装置５から被加工歯車
Ｇを取り上げる場合と同様に、回転駆動手段２６により
チャッキング手段１０（回転体２５）を回動させておく
と、歯車位置決め具４０の側面である被当接部４０ｂ
が、図７に仮想線で示すように加工機１側の回転体３上
から突出しているストッパー４４の側面に当接し、チャ
ッキング手段１０（回転体２５）の回転が強制的に止め
られる。このとき、回転駆動手段２６に介装されている
トルクアブソーバ３２に於いて滑りが生じ、歯車位置決
め具４０の被当接部４０ｂがストッパー４４の側面に当
接した状態が維持される。

【００１９】係る状態で、ローディング用チャッキング
手段１０で把持されている被加工歯車Ｇが加工機１側の
歯車内周保持用チャック２に完全に嵌合したならば、当
該チャック２を拡径作動させて被加工歯車Ｇを当該チャ
ック２で保持させ、そしてローディング用チャッキング
手段１０の各把持具２７を開閉駆動手段２８により開動
させ、以て、被加工歯車Ｇをローディング用チャッキン
グ手段１０から加工機１側のチャック２に移す。この
後、ローディング用チャッキング手段１０を、ロッド１
６の軸心方向移動により被加工歯車Ｇから軸心方向に離
間移動させることにより、加工機に対する被加工歯車Ｇ
のセッティングが完了する。

【００２０】なお、ローディング用チャッキング手段１
０が被加工歯車Ｇを加工機１側のチャック２に嵌合させ
る行程に於いて、歯車位置決め具４０がストッパー４４
の先端に突き合って、それ以上のチャッキング手段１０
の軸心方向移動が抑止されることが考えられる。このよ
うな状況は、例えば、ロッド１６の所定量の軸心方向移
動が完了するまでに要する時間を経過したときに、チャ
ッキング手段１０（回転体２５、被加工歯車Ｇ）が所定
位置に到達しているか否かをリミットスイッチや光電ス
イッチなどで検出することにより、自動的に判別するこ
とが出来る。従って、このような方法により、歯車位置
決め具４０がストッパー４４の先端に突き合ってチャッ
キング手段１０の軸心方向移動が抑止されたことが間接
的に検出されたならば、ロッド１６を逆方向に軸心移動
させて、チャッキング手段１０を一旦後退移動させた
後、再度、チャッキング手段１０を回転させながら加工
機１の回転体３側へ移動させれば良い。

【００２１】上記のように被加工歯車Ｇの歯部に於ける
谷Ｇａに尖端４０ａが嵌合する歯車位置決め具４０の被
当接部４０ｂを、加工機１側の歯車内周保持用チャック
２を備えた回転体３側のストッパー４４に当接させた状
態で、前記被加工歯車Ｇを前記チャック２で保持させる
ことにより、当該チャック２とこれに保持される被加工
歯車Ｇの歯部との周方向位置関係が定まり、従って、当
該被加工歯車Ｇの歯部と図１Ａ及び図２に示す面取り用
ペンシルカッター４との位置関係が一定になるので、従
来周知の通り、前記チャック２で被加工歯車Ｇを間欠的
に回転させながら、回転するペンシルカッター４を軸心
方向に往復運動させることにより、チャック２で保持さ
れている被加工歯車Ｇの歯部の端面角を面取り加工する
ことが出来る。

【００２２】加工機１による被加工歯車Ｇの加工中に、
マニピュレータ９を駆動して、空になったローディング
用チャッキング手段１０で歯車供給装置５から次の被加
工歯車Ｇを取り上げさせ、そして、加工機１の回転体３
にアンローディング用チャッキング手段１１が対向する
アンローディング姿勢で、被加工歯車Ｇに対する加工完
了まで待機させておくことが出来る。この場合、加工完
了後は、ロッド１６の軸心方向移動によりアンローディ
ング用チャッキング手段１１を加工済み歯車Ｇに外嵌さ
せ、把持具４５を閉動させて加工済み歯車Ｇの外周をつ
かませた後、チャック２による加工済み歯車Ｇの把持を
解除し、そしてロッド１６の軸心方向移動によりアンロ
ーディング用チャッキング手段１１を後退移動させて、
加工済み歯車Ｇをチャック２から軸心方向に離脱させ
る。

【００２３】次にアーム支持部材１７に対しアーム１９
をその回転軸心１８の周りに１８０度回転させて、次の
被加工歯車Ｇを把持したローディング用チャッキング手
段１０が回転体３に対向するローディング姿勢に切り換
えた後、先に説明した要領で次の被加工歯車Ｇを加工機
１側のチャック２に移して保持させる。そして、当該被
加工歯車Ｇに対する加工中に、マニピュレータ９の駆動
により、アンローディング用チャッキング手段１１が保
持している加工済み歯車Ｇを、歯車供給装置５の加工済
み歯車支持用に割り当てられた歯車支持台６上に移載す
る。このとき、加工済み歯車支持用に割り当てられた歯
車支持台６は、被加工歯車Ｇを段積みしている歯車支持
台６に代わって、歯車移載位置Ｐに位置決めされてい
る。

【００２４】加工済み歯車Ｇを加工済み歯車支持用に割
り当てられた歯車支持台６上に移載し終わったならば、
一旦アンローディング用チャッキング手段１１を上昇さ
せた後、アーム１９を１８０度回転させて、空のローデ
ィング用チャッキング手段１０を歯車移載位置Ｐに対向
させ、そして、歯車供給装置５の被加工歯車Ｇを段積み
している歯車支持台６を歯車移載位置Ｐに移動させた
後、先に説明した通りに被加工歯車Ｇをローディング用
チャッキング手段１０で取り上げさせる。以下、上記動
作を繰り返し行わせることにより、歯車供給装置５から
ローディング装置８で供給される被加工歯車Ｇを次々と
加工機１で加工し、加工済みの歯車Ｇを歯車供給装置５
の加工済み歯車支持用に割り当てられた歯車支持台６上
に戻すことが出来る。

【００２５】なお、加工機１からの加工済み歯車Ｇのア
ンローディングは、別のアンローディング専用の装置で
行わせることも出来る。換言すれば、ローディング装置
８から、アンローディング用チャッキング手段１１と、
アーム１９をローディング姿勢とアンローディング姿勢
とに切り換える回転駆動手段（モータ２３など）を省く
ことも出来る。また、歯車位置決め具４０は、歯車Ｇの
歯部に於ける山の先端に嵌合する凹部を有するものであ
っても良い。更に、この歯車位置決め具４０は、把持具
２７とは別に独立して回転体２５上に半径方向移動可能
に支持し、把持具２７を開閉駆動する開閉駆動手段２８
により把持具２７と連動させて半径方向に駆動するよう
に構成することも出来る。

【００２６】また上記実施例では、ストッパー４４に対
する被当接部４０ｂを歯車位置決め具４０の側面で兼用
させたが、歯車位置決め具４０とは別に独立して、スト
ッパー４４に当接する被当接部を設けることも可能であ
る。

【００２７】

【発明の作用及び効果】以上のように本発明の歯車用ロ
ーディング装置によれば、チャッキング手段の把持具で
外周を把持した被加工歯車をマニピュレータによって歯
部加工機の歯車保持用チャックに嵌合させることが出来
るので、歯部加工機への被加工歯車のセッティングの無
人自動化を図ることが出来るのであるが、前記チャッキ
ング手段で把持される被加工歯車の歯部に、当該チャッ
キング手段が備える歯車位置決め具を、当該チャッキン
グ手段の回転を利用して嵌合させることにより、前記チ
ャッキング手段と把持される被加工歯車の歯部との位置
関係を一定にすることが出来、更に、歯部加工機の歯車
保持用チャックを備えた回転体のストッパーに前記チャ
ッキング手段の被当接部を、当該チャッキング手段の回
転を利用して当接させることにより、前記歯部加工機の
歯車保持用チャックと前記チャッキング手段との位置関
係も一定にすることが出来る。

【００２８】従って、前記チャッキング手段が把持した
被加工歯車を歯部加工機の歯車保持用チャックに嵌合保
持させたときの当該チャックと被加工歯車の歯部との位
置関係を自動的に一定にすることが出来る。この結果、
前記のように歯部加工機の歯車保持用チャックへの被加
工歯車のセッティングを自動的に行わせることが出来る
ものでありながら、前記歯部加工機のチャックの回転と
連動して作動するカッターなどの加工手段と当該チャッ
クに保持される被加工歯車の歯部とを所定の位置関係に
あらしめ、以て、所期通りの歯部加工を正確に行わせる
ことが出来るのである。

【００２９】特に請求項２に記載のように、前記歯車位
置決め具が、チャッキング手段の把持具の一つに半径方
向位置調整可能に取付けられるときは、歯車位置決め具
を把持具と連動させて半径方向に移動させるための手段
を、把持具そのものを半径方向に移動させるための手段
と兼用させることが出来、構造が簡単になって安価に実
施することが出来る。

【００３０】また、請求項３に記載のように、前記被当
接部が、前記歯車位置決め具の側面で兼用されるとき
は、より一層構造が簡単になり、部品点数も少なくなっ
て安価に実施することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 Ａ図は被加工歯車を歯部加工機側へローディ
ングするときの様子を説明する概略一部横断平面図であ
り、Ｂ図は同縦断正面図である。

【図２】 設備全体を説明する概略平面図である。

【図３】 同側面図である。

【図４】 マニピュレータ先端部を説明する側面図であ
る。

【図５】 ローディング用チャッキング手段の詳細を説
明する縦断側面図である。

【図６】 歯車位置決め具の作用を説明する要部の正面
図である。

【図７】 同一部横断平面図である。

【符号の説明】

１ 歯車の歯部端面角の面取り用加工機（歯部加工
機） ２ 歯車内周保持用チャック ３ 回転体 ４ 面取り用ペンシルカッター ５ 歯車供給装置 ６ 歯車支持台 ８ 歯車ローディング装置 ９ マニピュレータ １０ ローディング用チャッキング手段 １１ アンローディング用チャッキング手段 １８ アーム回転軸心 １９ アーム ２３ アーム回転駆動用モータ ２５ 回転体 ２６ 回転駆動手段 ２７ 把持具 ２８ 把持具開閉駆動手段 ３１ 回転駆動用モータ ３２ トルクアブソーバ ３５ スライド軸 ３６ エアーシリンダユニット ３７ 巾広ギヤ ３８ ラックギヤ ３９ ピニオンギヤ ４０ 歯車位置決め具 ４０ａ 歯部嵌合用尖端 ４０ｂ 被当接部 ４４ ストッパー Ｇ 被加工歯車 Ｇａ 歯部の谷

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車の外周を把持する半径方向移動自在な
   把持具を有するチャッキング手段を備え、このチャッキ
   ング手段で歯車供給装置から取り上げた歯車を歯部加工
   機の歯車保持用チャックに歯車軸心方向に嵌合させるよ
   うに当該チャッキング手段を移動させるマニピュレータ
   を備えた歯車用ローディング装置であって、前記チャッ
   キング手段を、把持する歯車の軸心の周りに回転駆動さ
   せる回転駆動手段が併設され、当該チャッキング手段に
   は、歯車の歯部に嵌脱自在な歯車位置決め具が前記把持
   具と連動して半径方向に移動可能に設けられると共に、
   被当接部が併設され、前記歯部加工機の歯車保持用チャ
   ックを備えた回転体には、前記チャッキング手段の被当
   接部に当接して当該チャッキング手段の回転を止めるス
   トッパーが併設されて成る歯車用ローディング装置。
2. 【請求項２】前記歯車位置決め具が、チャッキング手段
   の把持具の一つに半径方向位置調整可能に取付けられて
   いる請求項１に記載の歯車用ローディング装置。
3. 【請求項３】前記被当接部が、前記歯車位置決め具の側
   面で兼用されている請求項１または２に記載の歯車用ロ
   ーディング装置。