JPH09300170A - ワーク固定装置及び同装置を備えたワーク入れ換え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンバ内のエアを吸い出し続けなくとも、
ワークを確実に保持することが可能なワーク固定装置を
提供すること。 【解決手段】 ワーク搬入搬出装置２１は、チャンバ６
２を内部に有し、同チャンバ６２がワーク載置面６７ａ
に開口されたワークホルダ２２を備えている。逆止弁７
０は、ワークホルダ２２のチャンバ６２とエア給排装置
９５とを接続する弁室６９内に配置されている。同逆止
弁７０は、弁室６９内におけるチャンバ６２から連結口
６８側へのエアの流動は許容するが、連結口６８からチ
ャンバ６２へのエアの流動は阻止するように構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、加工に供
されるワークを保持固定するためのワーク固定装置及び
加工済みのワークと次に加工に供されるワークとを入れ
換えるためのワーク入れ換え装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のワーク固定装置としては、ワー
クを真空チャックにより保持固定する構成のものが存在
する。すなわち、同ワーク固定装置を構成するワークホ
ルダは、内部にチャンバを有している。ワークが載せ置
かれるワーク載置面は、ワークホルダの上面に形成され
ている。連通孔は同ワーク載置面に開口形成されるとと
もに、前記チャンバに接続されている。そして、真空ポ
ンプが配管等を介してチャンバに接続されており、チャ
ンバ内のエアが同真空ポンプの動作により吸い出され
る。従って、同チャンバ内が減圧されて高度の減圧状態
（以下、真空状態とする）となり、ワークの上面に作用
される大気圧と、ワークの裏面に連通孔を介して作用さ
れるチャンバ内圧との差圧により、同ワークがワーク載
置面に吸着固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記ワーク
固定装置は、真空ポンプが停止されると、同ポンプや配
管等においてのエアのリークにより、チャンバ内の真空
状態を長く保持することができなかった。従って、ワー
クの保持を確実とするためには、チャンバ内が真空状態
となった後も真空ポンプの運転を継続しなくてはならな
かった。その結果、同真空ポンプの運転費が嵩んでい
た。

【０００４】また、前述したように、ワークを確実に保
持するためには、常にチャンバ内のエアの吸い出しを行
うようにしなければない。つまり、チャンバと真空ポン
プとは、常に接続された状態になければならない。従っ
て、ワークホルダを所定の位置間で移動させる場合に
は、真空ポンプからの配管も、例えば、同ワークホルダ
の移動に応じて伸縮及び／又は曲折される必要があっ
た。このため、同配管として、フレキシブルパイプ等の
特殊な部品を用いる必要があるし、周辺機器との配置位
置を考慮して配管を行わなければならず、その取り廻し
が面倒で、配管コストが高くなっていた。

【０００５】本発明は上記従来技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的は、チャンバ
内のエアを吸い出し続けなくとも、ワークを確実に保持
することが可能なワーク固定装置及び同装置を備えたワ
ーク入れ換え装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、チャンバを内部に有し、同チャ
ンバがワーク載置面に開口されたワークホルダと、前記
チャンバに対して通気通路を介して接続され、同チャン
バ内のエアの吸い出しが可能な吸い出し手段と、前記通
気通路上に介在され、チャンバから吸い出し手段方向へ
のエアの流れのみを許容し、吸い出し手段からチャンバ
方向へのエアの流れを阻止する制御弁とを備えた。

【０００７】請求項２の発明では、前記制御弁はワーク
ホルダに設けられており、同ワークホルダと吸い出し手
段とは分離可能に構成されている。請求項３の発明で
は、加圧エアをチャンバ内に供給するための加圧エア供
給手段を備えるものである。

【０００８】請求項４の発明では、請求項２又は３に記
載のワーク固定装置と、水平軸により中間部において回
転可能に支持された回転アームと、同回転アームを回転
させるための回転手段と、前記回転アームの両端部にそ
れぞれ設けられ、ワークホルダを保持するための保持手
段とを備え、前記回転手段により回転アームが回転され
ることで、同回転アームの一方の端部側に保持されたワ
ークホルダと、他方の端部側に保持されたワークホルダ
との位置関係を入れ換えるように構成されている。

【０００９】（作用）上記構成の請求項１の発明におい
ては、ワークがワークホルダのワーク載置面に載せ置か
れる。そして、吸い出し手段により同ワークホルダのチ
ャンバ内からエアを吸い出すことにより、同チャンバ内
が減圧されて真空状態となる。従って、ワークがワーク
載置面に吸着固定される。

【００１０】さて、前記チャンバと吸い出し手段とを接
続する通気通路上には、制御弁が介在されている。同制
御弁は、チャンバから吸い出し手段方向へのエアの流れ
は許容するため、前記エアの吸い出しが阻害されること
はない。そして、同制御弁は、吸い出し手段からチャン
バ方向へのエアの流れは阻止するため、同吸い出し手段
が停止された後も真空状態は長く保持される。

【００１１】請求項２の発明においては、前記制御弁は
ワークホルダに設けられており、同ワークホルダと吸い
出し手段とは分離可能に構成されている。従って、同ワ
ークホルダと吸い出し手段との間の配管を簡単にするこ
とができる。

【００１２】請求項３の発明においては、例えば、ワー
クをワークホルダから取り外す際、チャンバ内に加圧エ
アを供給することで、同ワークがワーク載置面から浮き
上がり、その取り外しを容易に行い得る。

【００１３】請求項４の発明においては、回転アームが
回転手段により水平軸を中心として回転され、同回転ア
ームの両端部に保持手段を介して保持されたワークホル
ダが、水平軸回りにおいて公転される。従って、両ワー
クホルダの位置関係が入れ換えられる。ここで、ワーク
固定装置に従来のものを用いると、ワークホルダの入れ
換え時においてもチャンバ内のエアを吸い出し続けなく
てはならない。従って、エアポンプ等からの配管を、回
転アームの回転領域を避けて水平方向に展開する必要が
あり、装置が水平方向へ大型化されていた。しかし、本
発明においては、請求項２又は３に記載のワーク固定装
置を用いることにより、ワークホルダの入れ換え時には
同ワークホルダと吸い出し手段とを分離させることがで
き、前述した問題は生じない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をワーク搬入搬出装
置２１において具体化した、一実施形態について説明す
る。なお、図１において左方を前方、右方を後方とす
る。

【００１５】図１は加工機としての平面研削盤１１と、
同平面研削盤１１にワークＷを供給しかつ、加工済みの
ワークＷを取り出すためのワーク搬入搬出装置２１とを
示す側面図である。

【００１６】前記平面研削盤１１は、機台１２上にコラ
ム１３が前後方向に移動可能に立設され、同コラム１３
にはヘッド１４が昇降可能に保持されている。砥石車１
５はヘッド１４に回転可能に保持されており、モータ１
９によって回転駆動される。テーブル１６は機台１２上
にレール１７を介して配設されており、モータ２０の駆
動によってレール１７上を左右方向に往復運動される。

【００１７】前記ワーク搬入搬出装置２１は、ワークホ
ルダ２２、搬送機構２３及び入れ換え機構２４を備えて
いる。四角板状をなすワークＷは、ワークホルダ２２に
よって保持固定されている。同ワークホルダ２２は、搬
送機構２３の動作により、作業者が待機するワーク搬入
搬出位置Ｈと入れ換え機構２４との間を搬送される。入
れ換え機構２４は、搬送機構２３によってワーク搬入搬
出位置Ｈから送られた、次に加工に供されるワークＷを
保持するワークホルダ２２Ａを受け取るとともに、同ワ
ークホルダ２２Ａと、平面研削盤１１のテーブル１６上
の加工済みのワークＷを保持するワークホルダ２２Ｂと
の入れ換えを行う。

【００１８】前記ワークホルダ２２は、真空チャックに
よりワークＷを吸着保持する構成を備える。第１ステー
ション５５はテーブル１６上に配設されており、ワーク
加工時において、ワークホルダ２２の真空状態を積極的
に維持するための機能を有する。第２ステーション５６
はワーク搬入搬出位置Ｈに配置されており、平面研削盤
１１に搬入されるワークホルダ２２Ａを真空状態とし
て、同ワークホルダ２２ＡにワークＷを吸着保持させる
とともに、平面研削盤１１から搬出されたワークホルダ
２２ＢからワークＷを取り外す機能を有する。

【００１９】そして、前記ワークホルダ２２Ａが第１ス
テーション５５上に移動配置された状態で、ワークＷの
加工が行われる。つまり、コラム１３がテーブル１６側
に移動配置されるとともに、ヘッド１４が下降されて砥
石車１５がワークＷに接触され、同砥石車１５を回転さ
せつつ、テーブル１６をワークホルダ２２Ａとともに往
復運動させることにより、ワークＷの平面研削が行われ
る。

【００２０】前記ワーク搬入搬出装置２１の構成につい
て説明する。図１〜図３に示すように、メインフレーム
２５は、平面研削盤１１の前方側に配置されている。枠
状をなすアッパフレーム２６は、メインフレーム２５の
上面において略水平状態で取り付けられている。ミドル
フレーム２７はメインフレーム２５の内部において、ア
ッパフレーム２６と所定間隔をおいて平行に配設されて
いる。そして、前述した搬送機構２３は同アッパフレー
ム２６上に、入れ換え機構２４はミドルフレーム２７上
にそれぞれ配設されている。

【００２１】前記搬送機構２３について説明すると、シ
ャフト２８は前記アッパフレーム２６の上面において軸
支部材２９を介して回転可能に支持され、一対が所定間
隔をおいて平行に配設されている。電動モータ等よりな
る駆動モータ３０はアッパフレーム２６に支持され、一
方のシャフト２８に駆動連結されている。スプロケット
３１は前記各シャフト２８の両端部に固定されており、
前後のシャフト２８の対向するスプロケット３１間にチ
ェン３２が巻き掛けられている。複数のツメ３２ａは、
同チェン３２の外周側に所定間隔をおいて固定されてい
る。一対のチェンフレーム３３はアッパフレーム２６に
設けられ、チェン３２の上方側直線部分を裏面側より支
持している。

【００２２】そして、駆動モータ３０を駆動することで
同チェン３２が周回動作され、チェン３２の直線部分に
載せ置かれたワークホルダ２２の前端面或いは後端面に
ツメ３２ａが当接されて、同ワークホルダ２２が前後方
向、つまり、平面研削盤１１に対して近接・離間方向に
移動される。

【００２３】前記入れ換え機構２４について説明する
と、一対の移動用ガイドレール３４は、前記ミドルフレ
ーム２７の上面において前後方向に所定間隔をおいて平
行に敷設されている。スライドプレート３５は裏面側四
隅にガイド部３５ａを備え、同ガイド部３５ａを以って
移動用ガイドレール３４に係合されている。移動用シリ
ンダ３６はロッドレスエアシリンダよりなり、ミドルフ
レーム２７の中央部において前後方向に配設されてい
る。同移動用シリンダ３６のスライダ３６ａは、前記ス
ライドプレート３５の裏面に連結固定されている。従っ
て、スライドプレート３５は、同移動用シリンダ３６の
動作により、移動用ガイドレール３４に沿って平面研削
盤１１に対して近接・離間方向にスライド移動される。

【００２４】ガイドレール３７ａを含む一対の昇降用ガ
イドフレーム３７は、前記スライドプレート３５の後部
側左右両側方にそれぞれ固定され、メインフレーム２５
の外側方において垂直方向に延びている。一対の昇降フ
レーム３８は昇降用ガイドフレーム３７のガイドレール
３７ａにそれぞれ係合されており、同ガイドレール３７
ａに沿って垂直方向にスライド移動可能である。同期シ
ャフト３９はスライドプレート３５上に軸支部材４０を
介して回転可能に配設されており、その左右両端部に固
定されたギア３９ａを以って各昇降フレーム３８に形成
されたラック３８ａに噛合されている。

【００２５】一対の昇降用シリンダ４１はエアシリンダ
よりなり、前記スライドプレート３５の左右両側に倒立
状態で固定されている。同昇降用シリンダ４１はそのロ
ッド４１ａが垂直方向に伸縮し、同ロッド４１ａは前記
昇降フレーム３８の下端部に連結固定されている。従っ
て、同昇降用シリンダ４１の伸長動作により昇降フレー
ム３８は下降され、収縮動作により同昇降フレーム３８
は上昇される。ここで左右の昇降用シリンダ４１間で伸
縮差が発生されようとしても、両昇降フレーム３８をギ
ア３９ａとラック３８ａとで連結する同期シャフト３９
がそれを抑制し、両昇降フレーム３８の昇降量は同じと
される。

【００２６】一対の固定アーム４２は、昇降フレーム３
８の上端部に片持ち支持されている。水平軸としての回
転軸４３は固定アーム４２の先端間に横架されており、
各固定アーム４２によって回転可能に支持されている。
一対の回転アーム４４は固定アーム４２の内側に配置さ
れており、その中心部を以て前記回転軸４３にそれぞれ
固定されている。

【００２７】図４及び図５に示すように、回転手段とし
ての電動モータからなる回転用モータ４５は、一方の固
定アーム４２の基部に配設されている。そして、同回転
用モータ４５の駆動により、チェン・スプロケット機構
４６を介して前記回転軸４３が回転され、回転アーム４
４が同回転軸４３を中心として回転される。

【００２８】回転円盤４７は、各回転アーム４４におい
て両端部（回転軸４３を中心として１８０°点対称位置
にある）内にそれぞれ回転可能に配設されている。被動
タイミングプーリ４８は、各回転円盤４７の裏面に固定
されている。駆動タイミングプーリ５０は、固定アーム
４２内において前記回転軸４３と同軸位置に固定配置さ
れている。タイミングベルト５１は、前後の被動タイミ
ングプーリ４８と駆動タイミングプーリ５０との間に案
内ローラ５２を介して巻き掛けられている。なお、両タ
イミングプーリ４８，５０の回転比は１：１となってい
る。

【００２９】図１１（ａ），図１１（ｂ）に示すよう
に、保持手段としての係合部材４９は係合ローラ４９ａ
と係合ピン４９ｂとを備え、同係合ローラ４９ａは回転
円盤４７との同軸位置に、係合ピン４９ｂは偏心位置に
それぞれ配設されている。係合部２２ａは前記ワークホ
ルダ２２の両側方に設けられ、同係合部２２ａは下方に
向かって開口された係合凹部２２ｂと、同じく下方に向
かって開放された係合溝２２ｃとを備えている。そし
て、前記回転アーム４４の上昇により、係合ローラ４９
ａが係合凹部２２ｂに、係合ピン４９ｂが係合溝２２ｃ
にそれぞれ下方側より挿入されて、同回転アーム４４の
端部間にワークホルダ２２が保持固定される。また、こ
の状態から回転アーム４４が下降されることにより、係
合ローラ４９ａと係合凹部２２ｂ及び係合ピン４９ｂと
係合溝２２ｃの係合、つまり、ワークホルダ２２に対す
る回転アーム４４の端部間における保持状態が解除され
る。

【００３０】そして、例えば、図４において、前記回転
アーム４４が回転軸４３を中心として反時計回り方向に
回転されると、固定アーム４２に固定された駆動タイミ
ングプーリ５０が、回転アーム４４と相対的に回転され
ることになる。その結果、前記回転円盤４７（係合部材
４９）は、回転軸４３の周りでの公転角度と同じ角度だ
け、自身の軸線を中心として時計回り方向に自転され
る。つまり、前記回転円盤４７、被動タイミングプーリ
４８、駆動タイミングプーリ５０及びタイミングベルト
５１により姿勢維持手段が構成されており、回転アーム
４４が回転されたとしてもワークホルダ２２を水平状態
に（テーブル１６上に載置された状態と同じ姿勢）に維
持できるように構成されている。

【００３１】前記ワークホルダ２２、第１及び第２ステ
ーション５５，５６について説明する。図６〜図９に示
すように、前記ワークホルダ２２は箱状をなすホルダ本
体６１を備え、同ホルダ本体６１の内部には四室のチャ
ンバ６２が区画形成されている。プレート６３は、ホル
ダ本体６１の上面に固定されている。枠状をなす四つの
ホルダフレーム６４は、プレート６３の上面において同
上面を各チャンバ６２に対応して区画するように固定さ
れている。通気溝６５は、プレート６３の上面において
各ホルダフレーム６４により区画された領域内で縦横に
凹設されている。同通気溝６５は、プレート６３からホ
ルダ本体６１にかけて貫通形成された多数の透孔６６を
介してチャンバ６２に連通されている。四枚の多孔質セ
ラミック板６７は各ホルダフレーム６４内に嵌め込ま
れ、通気溝６５を閉塞するようにしてプレート６３の上
面に密接されている。この各セラミック板６７の上面
が、本実施形態のワーク載置面６７ａを構成している。
同ワーク載置面６７ａは、ホルダフレーム６４の上端面
と面一となっている。このように、前記各チャンバ６２
は、透孔６６、通気溝６５及びセラミック板６７の多孔
質構造（以上が本実施形態における連通孔）を介して、
対応するワーク載置面６７ａで大気に開放されている。

【００３２】四つの連結口６８は、ホルダ本体６１の裏
面側において各チャンバ６２に対応して開口形成されて
いる。通気通路としての弁室６９は、各連結口６８に対
応してホルダ本体６１内に形成されている。同弁室６９
は連結口６８に連続されるとともに、ポート６９ａを介
してチャンバ６２に連通されている。制御弁としての逆
止弁７０を構成する弁体７１は、弁室６９内において昇
降可能に収容されており、その上端に固定されたシール
部材７２を以ってポート６９ａの開口周囲に対向するよ
うに配置されている。同弁体７１はコイルスプリング７
３の付勢力によって、常にはポート６９ａを閉鎖してい
る。前記逆止弁７０は、弁室６９内におけるチャンバ６
２側から連結口６８側へのエアの流動は許容するが（図
１５にて矢印で示す）、連結口６８側からチャンバ６２
側へのエアの流動は阻止する。

【００３３】エア供給通路７５はホルダ本体６１内に設
けられており、前記各弁室６９の連結口６８側とそれに
対応するチャンバ６２とを連通している。内周面がテー
パ状をなすポート７５ａは、エア供給通路７５の途中に
形成されている。球状をなす弁体７６は、エア供給通路
７５内においてポート７５ａのテーパ面に対向して配置
されている。同弁体７６はコイルスプリング７７の付勢
力によって、常にはポート７５ａを環状領域でシールす
ることで、エア供給通路７５を閉鎖している。押動部材
７８はホルダ本６１内において前記弁体７６に対向して
配置されている。同押動部材７８は、自身の軸線方向に
スライド移動可能でかつ回動不能となっている。ピン７
８ａは同押動部材７８の先端部においてその軸線位置に
固定されており、押動部材７８のスライド移動によりポ
ート７５ａから突出可能である。ダイヤル７９はホルダ
本体６１の前部に配設されており、その軸線位置に固定
されたカム体７９ａを以って前記押動部材７８の尾部に
係合されている。図示しないが、同カム体７９ａは、軸
線方向の高さが異なるカム面を有する。

【００３４】従って、ダイヤル７９を一方向に回動操作
することでカム体７９ａが押動部材７８と相対回転さ
れ、図１６に示すように、同押動部材７８がカム体７９
ａにより弁体７６側に押されて、ピン７８ａがポート７
５ａから突出される。その結果、同ピン７８ａが弁体７
６をコイルスプリング７３の付勢力に抗して押動し、ポ
ート７５ａ、つまり、エア供給通路７５が開放される。
なお、ダイヤル７９を図８の状態に戻せば、復帰バネ８
０の付勢力によって押動部材７８が復帰して、ピン７８
ａがポート７５ａ内に収容され、エア供給通路７５が閉
鎖される。

【００３５】前記第１ステーション５５について説明す
ると、図６〜図１０に示すように、ステーション本体８
１はテーブル１６上に固定されている。四つのワーク固
定用連結口８２は、ステーション本体８１の上面に所定
間隔（ワークホルダ２２の連結口６８と同一間隔）で凹
設されている。シール部材としてのパッキン８３は、ス
テーション本体８１において各ワーク固定用連結口８２
を取り囲むようにして固定されている。ホルダ固定用連
結口８４は、ステーション本体８１の上面四隅にそれぞ
れ凹設されている。各ホルダ固定用連結口８４は、ワー
クホルダ２２裏面に対して、連結口６８が形成されてい
ない部分に対応される。シール部材としてのパッキン８
５は、ステーション本体８１において各ホルダ固定用連
結口８４を取り囲むようにして固定されている。

【００３６】位置決めピン８６は一つのホルダ固定用連
結口８４内に設けられ、同位置決めピン８６がワークホ
ルダ２２の裏面に凹設された位置決め用凹部２２ｄ内に
嵌挿されることで、同ワークホルダ２２の第１ステーシ
ョン５５に対する左右方向の位置決めが行われる。位置
決めカム８７はステーション本体８１の上面において左
右両側に設けられ、同カム８７がワークホルダ２２の裏
面に凹設された位置決め用凹部２２ｅ内に嵌挿された状
態で、図示しないアクチュエータにより偏心回動される
ことで、ワークホルダ２２の第１ステーション５５に対
する前後方向の位置決めが行われる。

【００３７】そして、ワークホルダ２２がステーション
本体８１上に載置され、位置決めされることで、両者２
２，８１の対応する連結口６８，８２がパッキン８３を
以って外部よりシールされることで連結される（図７及
び図８）。また、ホルダ固定用連結口８４は、ワークホ
ルダ２２の裏面に対してパッキン８５を以って密着され
る（図９）。

【００３８】前記第２ステーション５６について説明す
ると、図１〜図３に示すように、ステーション用ガイド
フレーム８８は、前記ミドルフレーム２７の前端部に立
設されている。一対のガイドレール８８ａは、同ステー
ション用ガイドフレーム８８の後面に配設され、垂直方
向に延在されている。昇降プレート８９は、同ガイドレ
ール８８ａにガイド部８９ａを以って昇降可能に係合さ
れている。ステーション用シリンダ９０はロッドレスエ
アシリンダよりなり、前記ステーション用ガイドフレー
ム８８に配設されるとともに、図示しないスライダが昇
降プレート８９に連結されている。ステーション本体９
１は、同昇降プレート８９上に固定されている。四つの
ワーク固定用連結口９２は、前記ステーション本体９１
の上面に所定間隔（ワークホルダ２２の連結口６８と同
一間隔）をおいて設けられている。シール部材としての
パッキン９３は、ステーション本体９１において各連結
口９２を取り囲むようにして固定されている。

【００３９】そして、前記ステーション本体９１は、ス
テーション用シリンダ９０の動作により昇降され、昇降
状態にある同ステーション本体９１にワークホルダ２２
が載置されることで、両者２２，９１の対応する連結口
６８，９２がパッキン９３を以って連結される（図８と
同様な状態）。

【００４０】吸い出し手段及び加圧エア供給手段として
のエア給排装置９５は、エアポンプ９６や、流路制御弁
及び切り替え弁等の弁機構９７を備え、前記第１及び第
２ステーション５５，５６のワーク固定用連結口８２，
９２及びホルダ固定用連結口８４に通路・配管９８を介
して接続されている。同エア給排装置９５は、エアポン
プ９６の作動状態において弁機構９７を制御することに
より、同エアポンプ９６を真空ポンプ或いはエアコンプ
レッサとして機能させることが可能である。

【００４１】次に、上記構成のワーク搬送装置２１の作
用について説明する。図１は、ワークホルダ２２Ａが、
上昇配置された状態にある第２ステーション５６上に載
置された状態を示す。この状態でワークホルダ２２Ａ
は、その連結口６８が第２ステーション５６上のワーク
固定用連結口９２に連結されている。そして、四枚のワ
ークＷを各ワーク載置面６７ａ上に載せ置くことによ
り、同ワークＷによってワーク載置面６７ａ及びフレー
ム６４の上端面の一部が覆われる。従って、チャンバ６
２の大気への開放が遮断され、同ワークＷのワークホル
ダ２２Ａに対するセットが完了される（図８と同様な状
態）。

【００４２】ワークＷのワークホルダ２２Ａに対するセ
ットが完了された状態で、図１５に示すように、チャン
バ６２内のエアが、エア給排装置９５によりポート６９
ａ、弁室６９及び連結口６８を介して吸い出される。従
って、同チャンバ６２内が減圧されて真空状態となり、
ワークＷがワークホルダ２２のワーク載置面６７ａに吸
着固定される。チャンバ６２内が真空状態となれば、エ
ア給排装置９５は同チャンバ６２内からのエアの吸い出
しを停止する。しかし、前述した逆止弁７０の作用によ
りポート６９ａが遮断されるため、チャンバ６２内の真
空状態はその後も維持される。

【００４３】そして、ワークＷを吸着保持したワークホ
ルダ２２Ａは、第２ステーション２４が下降されること
により、連結口６８とワーク固定用連結口９２との接続
が解離され、搬送機構２３の動作により入れ換え機構２
４に向けて搬送される。同入れ換え機構２４に搬送され
たワークホルダ２２Ａは、昇降フレーム３８が若干量だ
け上昇されることで、その係合部材２２ａに回転アーム
４４の一方の端部側の係合部材４０が係合される。従っ
て、同ワークホルダ２２Ａは、両回転アーム４４の一方
の端部における回転円盤４７間に保持固定される。

【００４４】図１２に示すように、ワークホルダ２２Ａ
が保持された状態で移動用シリンダ３６が動作され、ス
ライドプレート３５が平面研削盤１１に向けて移動され
る。同スライドプレート３５が最も平面研削盤１１に近
接された状態で、昇降フレーム３８が若干量だけ上昇さ
れ、回転アーム４４の他方の端部側の係合部材４９と、
テーブル１６上に載置された、加工済みのワークＷを保
持したワークホルダ２２Ｂの係合部２２ａとが係合され
る。従って、同ワークホルダ２２Ｂは、両回転アーム４
４の他方の端部における回転円盤４７間に保持される。
なお、テーブル１６上におけるワークホルダ２２の載置
位置は、搬送機構２３におけるワークホルダ２２の載置
位置より若干高い。

【００４５】そして、図１３に示すように、昇降用シリ
ンダ４１が収縮動作され、昇降フレーム３８が上昇され
て、固定及び回転アーム４２，４４がテーブル１６に対
して垂直上昇される。従って、回転アーム４４とテーブ
ル１６との間には、同回転アーム４４に保持されたワー
クホルダ２２Ａ，２２Ｂの垂直面内における回転を許容
する空間が確保される。なお、コラム１３は、ワークホ
ルダ２２Ａ，２２Ｂの入れ換え時には後退配置されてい
る。そして、回転アーム４４が、回転用モータ４５の駆
動により回転軸４３を中心として回転される。この時、
回転円盤４７は、回転軸４３を中心とした公転方向とは
逆方向に同じ角度だけ自転されるため、同回転円盤４７
に係合部及び係合部材２２ａ，４９を介して固定された
両ワークホルダ２２Ａ，２２Ｂは、水平状態（テーブル
１６に載置された状態と同じ状態）を保持したまま回転
軸４３の周囲を公転される。

【００４６】図１４に示すように、回転アーム４４が１
８０°回転された状態で回転用モータ４５が停止され、
昇降用シリンダ４１の伸長動作により昇降フレーム３８
が下降される。従って、ワークホルダ２２Ａがテーブル
１６上の第１ステーション５５に載置されるとともに、
同ワークホルダ２２Ａの係合部２２ａから回転アーム４
４の係合部材４９が離脱される。ワークホルダ２２Ａが
第１ステーション５５に載置された状態で前述した位置
決めが行われ、図８及び図９に示すように、同第１ステ
ーション５５のワーク固定用連結口８２がワークホルダ
２２Ａの連結口６８に連結されるとともに、ホルダ固定
用連結口８４がパッキン８５を以ってワークホルダ２２
Ａの裏面に密着される。

【００４７】そして、エア給排装置９５は、ホルダ固定
用連結口８４を介してワークホルダ２２Ａとの間の密閉
空間内のエアを吸い出し、同ワークホルダ２２Ａを第１
ステーション５５上に吸着固定する。その後、同エア給
排装置９５は、連結口６８及びワーク固定用連結口８２
を介してチャンバ６２内のエアの吸い出しを行い、この
状態で、前述したように、テーブル１６が第１ステーシ
ョン５５とともに往復運動され、平面研削盤１１によっ
て同ワークホルダ２２Ａ上のワークＷの研削加工が行わ
れる。

【００４８】一方、ワークホルダ２２Ａが第１ステーシ
ョン５５にセットされた後、図１４に示すように、スラ
イドプレート３５は移動用シリンダ３６の前記とは逆方
向への動作により、平面研削盤１１から離間する方向に
移動される。そして、回転アーム４４が搬送機構２３に
最も近接した状態で昇降フレーム３８が若干量だけ下降
されて、ワークホルダ２２Ｂが同搬送機構２３上に載せ
置かれるとともに、同ワークホルダ２２Ｂの係合部２２
ａから回転アーム４４の係合部材４９が離脱される。そ
して、回転アーム４４から離脱されたワークホルダ２２
Ｂは、同搬送機構２３の動作によりワーク搬入搬出位置
Ｈに移動される。

【００４９】ワークホルダ２２Ｂがワーク搬入搬出位置
Ｈに移動されると、図１と同様にして第２ステーション
５６が上昇配置され、同第２ステーション５６上にワー
クホルダ２２Ｂがセットされる（図８と同様な状態）。
作業者は、図１６に示すように、同ワークホルダ２２Ｂ
のダイヤル７９を回動操作してエア供給通路７５を開放
する。エア給排装置９５は、同図中に矢印で示すよう
に、ワーク固定用連結口９２、連結口６８及び開放され
たエア供給通路７５を介して加圧エアをチャンバ６２内
に供給する。従って、同チャンバ６２内の圧力が上昇さ
れ、ワークＷが自重に抗してワーク載置面６７ａから浮
き上がり、同ワークＷは作業者によってワークホルダ２
２Ｂから取り外される。

【００５０】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）逆止弁７０が連結口６８とポート６９ａとの間に
介在されており、例えば、ポンプ９６や通路・配管９８
等においてエアのリークが発生しても、チャンバ６２内
にエアが流れ込むことはない。従って、ポンプ９６が停
止された後においてもチャンバ６２内の真空状態を容易
に保持でき、ワークＷの固定が確実となる。つまり、ポ
ンプ９６を継続して運転する必要がなく、同ポンプ９６
の運転費を低減できる。

【００５１】（２）前述したように、ポンプ９６を継続
運転しなくとも、ワークＷを確実に保持することができ
る。また、逆止弁７０はワークホルダ２２に設けられて
おり、同ワークホルダ２２はエア給排装置９５と分離可
能に構成されている。従って、配管９８を、常にワーク
ホルダ２２に対して接続しておく必要がなく、同配管９
８はフレキシブルパイプ等の特殊な部品でなくともよ
い。このため、ワーク搬送装置２１を簡単かつ安価に構
成できるし、同配管９８の取り廻しのためのスペースも
少なくて済む。

【００５２】（３）ワークＷをワークホルダ２２から取
り外す際、チャンバ６２内に加圧エアが供給されるよう
になっている。従って、同ワークＷをワーク載置面６７
ａから浮き上がらせることができ、その取り外しを容易
に行い得る。その結果、取り外しの際に無理な力が作用
して、ワークＷが傷ついたり破損されたりすること等を
防止できる。

【００５３】（４）テーブル１６上に第１ステーション
５５が設けられており、ワークＷの加工時にはチャンバ
６２内のエアの吸い出しを行うようになっている。従っ
て、例えば、搬送・入れ換え途中や研削加工時における
振動等により、ワークＷがワーク載置面６７ａから浮き
上がってチャンバ６２内の真空状態が破られても、真空
状態を回復して固定を確実とすることができ、同ワーク
Ｗの加工を安定して行い得る。

【００５４】（５）ワークホルダ２２Ａ，２２Ｂを保持
する回転アーム４４は、水平軸である回転軸４３を中心
として回転されるように構成されている。従って、回転
アーム４４は垂直面内において回転され、ワーク搬入搬
出装置２１の水平方向への省スペース化を図り得る。つ
まり、本装置２１が設置される工場等において、水平方
向よりも比較的余裕のある垂直方向の空間を利用でき、
空間の有効利用につながる。

【００５５】（６）ワークホルダ２２Ａ，２２Ｂの入れ
換え時には、同ホルダ２２Ａ，２２Ｂがエア給排装置９
５（配管９８）から分離される。従って、従来のワーク
固定装置を用いた場合とは異なり、配管９８を回転アー
ム４４に対して水平方向に展開する必要がなく、前述し
た装置２１の水平方向への省スペース化をさらに効果的
に奏することが可能となる。

【００５６】（７）前記回転アーム４４は、昇降用シリ
ンダ４１の動作により昇降可能に構成されている。従っ
て、同回転アーム４４をテーブル１６に対して水平方向
に移動させなくとも、回転アーム４４の回転時に両者１
６，４４が干渉されることはない。従って、回転アーム
４４の回転スペースを、テーブル１６の水平方向周囲に
確保する必要がなく、前述した装置２１の水平方向への
省スペース化をさらに効果的に奏することが可能とな
る。

【００５７】（８）ここで、例えば、装置２１から回転
円盤４７，被動タイミングプーリ４８，駆動タイミング
プーリ５０，タイミングベルト５１を削除して、回転ア
ーム４４の端部に係合部材４９の係合ローラ４９ａのみ
を設けたとする。この場合、回転アーム４４の回転時に
ワークホルダ２２は、自重により同係合ローラ４９ａを
中心として回動されることで、姿勢を一定に維持しよう
とする。しかし、一方で、ワークホルダ２２が係合ロー
ラ４９ａを中心として揺動される可能性も存在し、同ワ
ークホルダ２２が回転アーム４４から脱落する危惧があ
る。しかし、本実施形態においては、強制的に姿勢を一
定に維持するための姿勢維持手段４７，４８，５０，５
１を備え、回転アーム４４の回転時においても、ワーク
ホルダ２２の姿勢を一定状態に確実に維持できる。従っ
て、前述したワークホルダ２２の回転アーム４４からの
脱落等の危惧はなくなる。

【００５８】（９）前記ワーク搬入搬出装置２１は、搬
入搬出位置Ｈから入れ換え機構２４までワークホルダ２
２を搬送する搬送機構２３を備える。従って、作業者
は、回転アーム４４が回転される入れ換え機構２４に近
づかなくとも、同入れ換え機構２４へのワークホルダ２
２の取り付け、或いは取り外しを行い得る。また、作業
者と平面研削盤１１との所定距離を確保することがで
き、作業者は平面研削盤１１に対して遠い位置で、ワー
クホルダ２２の装置２１への供給或いは取り出し等の作
業を行い得る。

【００５９】（１０）前記入れ換え機構２４は、スライ
ド移動手段３４〜３６により平面研削盤１１に対して近
接・離間方向に移動される。従って、作業者は平面研削
盤１１に対して遠い位置で作業を行い得る。

【００６０】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、例
えば、以下の態様でも実施できる。 （１）ワークホルダ２２とエア給排装置９５（配管９
８）とが常時連結されるような構成とすること。この場
合、逆止弁７０は、上記実施形態のようにワークホルダ
２２内に設けても良いし、ワークホルダ２２外において
配管９８上に設けても良い。このようにすれば、一方の
ステーション５５，５６を設ける必要がなくなる。

【００６１】（２）加圧エアをチャンバ６２内に供給す
る構成を削除し、前記エア供給通路７５の一端側（チャ
ンバ６２とは反対側）を大気に開放すること。従って、
ワークＷの取り外し時には、ダイヤル７９を回動操作す
ることで、チャンバ６２が大気に開放されて、同ワーク
Ｗの吸着状態が解除される。

【００６２】（３）上記実施形態から回転円盤４７，被
動タイミングプーリ４８，駆動タイミングプーリ５０，
タイミングベルト５１を削除して、回転アーム４４の端
部に係合部材４９の係合ローラ４９ａのみを設けるこ
と。つまり、同係合ローラ４９ａを姿勢維持手段とし、
回転アーム４４の回転時にワークホルダ２２が自重によ
り同係合ローラ４９ａを中心として回動されることで、
姿勢を一定に維持するように構成する。

【００６３】（４）本装置２１を平面研削盤以外の加工
機として、例えば、旋盤等に適用すること。 次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について
記載する。

【００６４】（１）ワークホルダ２２の内部に設けられ
たチャンバ６２内のエアを、通気通路６９を介して外部
に吸い出すことにより同チャンバ６２内を真空状態と
し、それによって同ワークホルダ２２のワーク載置面６
７ａにワークＷを吸着固定するワーク固定方法であっ
て、前記通気通路６９上に制御弁７０を介在させ、エア
の吸い出し時には同制御弁７０が開放されてそれを許容
し、チャンバ６２内が真空状態となった場合にはエアの
吸い出しを停止するとともに、同チャンバ６２内の真空
状態を、前記制御弁７０により通気通路６９が閉鎖され
ることで保持させるワーク固定方法。

【００６５】このようにすれば、チャンバ６２内のエア
を吸い出し続けなくとも、ワークＷを確実に保持するこ
とが可能となる。 （２）ワークＷの取り外し時には、前記チャンバ６２内
に加圧したエアを注入することにより、同チャンバ６２
内の圧力を上昇させ、ワークＷをワーク載置面６７ａか
ら浮き上がらせる前記（１）に記載のワーク固定方法。

【００６６】このようにすれば、ワークホルダ２２から
のワークＷの取り外しを容易に行い得る。 （３）内部にチャンバ６２を有するホルダ本体６１と、
同ホルダ本体６１の外面に形成されたワーク載置面６７
ａと、同ワーク載置面６７ａに開口形成され、前記チャ
ンバ６２と連通された連通孔（６７，６５，６６）と、
ホルダ本体６１に形成され、前記チャンバ６２と、ホル
ダ本体６１の外部に開口された連結口６８とを接続する
通気通路６９と、同通気通路６９上に介在され、チャン
バ６２から連結口６８方向へのエアの流れのみを許容
し、連結口６８からチャンバ６２方向へのエアの流れを
阻止する制御弁７０とを備えたワークホルダ２２。

【００６７】このようにすれば、ポンプ９６の作動を停
止しても、チャンバ６２内の真空状態を長く保持するこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】上記構成の請求項１の発明によれば、チ
ャンバ内のエアを吸い出し続けなくとも、ワークを確実
に保持することが可能となり、例えば、真空ポンプの運
転費を低減できる。

【００６９】請求項２の発明によれば、吸い出し手段か
らの配管を簡単にでき、配管コストを低減できる。請求
項３の発明によれば、例えば、ワークホルダからのワー
クの取り外しを簡単に行い得る。

【００７０】請求項４の発明によれば、装置が水平方向
に大型化されることがなく、省スペース化に貢献でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 平面研削盤及びワーク搬入搬出装置を示す側
面図。

【図２】 ワーク搬入搬出装置の平面図。

【図３】 ワーク搬入搬出装置の正面図。

【図４】 ワーク入れ換え機構を模式的に示す図。

【図５】 ワーク入れ換え機構を模式的に示す図。

【図６】 ワークホルダの平面図。

【図７】 ワークホルダの正面図であり、部分的に破断
して示す図。

【図８】 図６のＡ−Ａ線断面図。

【図９】 図６のＢ−Ｂ線断面図。

【図１０】 第１ステーションの平面図。

【図１１】 （ａ）は係合部材と係合部との係合状態を
説明する図、（ｂ）は係合部の側面図。

【図１２】 ワーク搬入搬出装置の動作を説明する側面
図。

【図１３】 ワーク搬入搬出装置の動作を説明する側面
図。

【図１４】 ワーク搬入搬出装置の動作を説明する側面
図。

【図１５】 逆止弁の動作を説明する断面図。

【図１６】 エア供給通路が開放された状態を説明する
断面図。

【符号の説明】

２１…ワーク固定装置としてのワーク搬入搬出装置、２
２…ワークホルダ、６７ａ…ワーク載置面、６２…チャ
ンバ、６９…通気通路としての弁室、７０…制御弁とし
ての逆止弁、９５…吸い出し手段を構成するエア給排装
置、Ｗ…ワーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバを内部に有し、同チャンバがワ
   ーク載置面に開口されたワークホルダと、 前記チャンバに対して通気通路を介して接続され、同チ
   ャンバ内のエアを吸い出し可能な吸い出し手段と、 前記通気通路上に介在され、チャンバから吸い出し手段
   方向へのエアの流れのみを許容し、吸い出し手段からチ
   ャンバ方向へのエアの流れを阻止する制御弁とを備えた
   ワーク固定装置。
2. 【請求項２】 前記制御弁はワークホルダに設けられて
   おり、同ワークホルダと吸い出し手段とは分離可能に構
   成された請求項１に記載のワーク固定装置。
3. 【請求項３】 加圧エアを前記チャンバ内に供給するた
   めの加圧エア供給手段を備える請求項１又は２に記載の
   ワーク固定装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載のワーク固定装置
   と、水平軸により中間部において回転可能に支持された
   回転アームと、同回転アームを回転させるための回転手
   段と、前記回転アームの両端部にそれぞれ設けられ、ワ
   ークホルダを保持するための保持手段とを備え、前記回
   転手段により回転アームが回転されることで、同回転ア
   ームの一方の端部側に保持されたワークホルダと、他方
   の端部側に保持されたワークホルダとの位置関係を入れ
   換えるように構成されたワーク入れ換え装置。