JPS61244410A

JPS61244410A - 自動面取装置

Info

Publication number: JPS61244410A
Application number: JP60085672A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tokita; 守鴇田; Takeji Nakano; 中野　竹二
Original assignee: IWASA TEKKOSHO KK
Current assignee: IWASA TEKKOSHO KK
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1986-10-30
Also published as: DE3613170C2; JPH0225733B2; DE3613170A1; US4662804A

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】〔発明の技術分野〕この発明はワークの周面に創成された歯形や凹溝の面取
りを自動的に行なう自動面取装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に直径５００〜４００００程度の大型の歯車または
リング状のクラッチは専用の大型歯切盤またはスロツテ
イングマシン等を用いて歯形または凹溝を創成すること
が成されている。このようにして創成された歯車は歯車
の４１１１面と歯面とが交わる稜部が角張り割れや亀裂
が生じやすくなるので面取り装置を用いて稜部に丸味を
付けることが行なわれている。

従来の面取り装置として、歯車やクラッチを作業台上に
水平に載置した状態でクランプし、所定のピッチで回動
させながら切削工具を歯形の稜部に沿って移動させるこ
とで稜部の面取りを行なうものがある。

しかしながら、この面取り装置は歯車の水平が損われる
と切削工具に対して歯車の側面が上下に揺動するため、
面取りの巾が均一にならず時には歯車の側面が切削工具
から離れて面取りが出きないことがある。したがって、
この装置においては歯車の水平度を正確に出す必要があ
り、この水平の調節が非常に難しく相当の熟練を要し、
取付作業が極めて煩雑になる問題がある。しかも、大型
の歯車を安定に回動させるのに大型の駆動装置が必要と
なり、装置全体の小型軽量化ならびに価格の低減を計る
ことができない問題がある。

また、この装置はピッチならびに歯形に応じて切削工具
の動作をマイクロコンピュータ等を用いて制御する必要
があり、特に歯の形状が複雑なものはその制御が極めて
複雑化しプログラムの作成が困難になる。しかし、多品
種少量生産の場合には各種類ごとにプログラムを作成し
なければならくその作成に膨大な時間を要しこれが加工
費に大きく影響を及ぼしている。

また、この装置においてはワークの形状が円形に限られ
ているため、楕円形等のようｌこ中心から局面までの距
離が一定していない特殊形状のワークの場合には装置を
使用できず手作業が強いられることになる。

〔発明の目的〕

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、ワークおよび歯形ならびに凹溝の形状にとられれる
ことなく面取りを容易かつ高精度に行ない得る自動面取
り装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

マグネットローラをワークに吸着させた状態で自動移行
機構部をワークの歯形または凹溝側面に沿って自動走行
させるとともに、面取切削機構部をワークの歯形または
凹溝側面に沿って移動させながら切削部を歯形または凹
溝の角面に沿って移動させることで、ワークの歯形また
は凹溝の角面を自動的に切削することができる。

〔発明の効果〕

この発明によればワークの周面に創成した歯形や凹溝の
角面の闇取りを自動化することにより、生産能力が飛躍
的に増加し少数の人員で多数の装置を効率よく稼動させ
ることができ合理化をはかることができるとともに、高
精度に面取り加工を行なうことができる。しかも、熟練
を要する加工工程のほとんどを自動的に処理することが
できるため、操作が著しく簡略化され、経験を要しない
人でも容易に操作することができる。

また、装置全体がワークの歯形または凹溝側面に沿って
自動走行するため、大型大重量のワークを床面または作
業台上に置くだけでよくワークを回転可能かつ水平にク
ランプする面倒な作業がなくなり取付作業を極めて簡単
に行なうことができる。

しかも、従来例のようにワークを回転させる大型の駆動
機構を必要としないため、小型軽量化をはかることがで
きる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図ないし第２図はこの実施例全体の構成を示すもの
で、この自動面取装置は面取切削機構部１と自動移行機
構部１００に大別することができ、面取切削機構部１の
構成を第３図ないし第４図を用いて、また自動移行機構
部１００の構成を第５図ないし第６図を用いて詳細に後
述する。第１図ないし第２図において３０１は歯形を創
成したリング状のワークで、３０２はスタート押釦スイ
ッチ３０２ａ。

ストップ押釦スイッチ３０２ｂ　、インチング押釦スイ
ッチ３０２Ｃ，３０２ｄ　、非常停止押釦スイッチ３０
江からなる操作部で、３０３はカウンタ、３０４ａおよ
び３０４ｂはタイマである。

まず、第３図ないし第４図を用いて面取切削機構部ｌこ
ついて述べる。シャーシ２ａの上に設置された切削駆動
モータ３の駆動軸３ａにはスプロケット４が取り付けら
れており、またシャーシ２ａの下部に固着した軸受５１
こはスプロケット６が回転自在に取り付けられている。

これらのスプロケット４，６の間は鎖７で連結されてい
る。スプロケット６の回転軸にはクランクアーム８が固
着さ札その一端はフレーム９上ｉこ設置したコネクトピ
ース１０に連結されている。このコネクトピース１０は
クランクアーム８の回転運動にともない左右方向に移動
できるようにガイドｌｌａ、ｌｌｂに嵌合されており、
コネクトピース１０の両側にはそれぞれ一対づつスプリ
ング１２１〜１２ｄが取り付けられ、常にフレーム９の
中心方向に引張られるように設定されている。またフレ
ーム９はクランクアーム８の回転運動にともない、平行
に移動できるようにリンク１３により拘束されている。

上記フレーム９の中央部分にはホルダエ４が４本の止ネ
ジ１５により固定され、ワーク３０１の厚さに対応でき
るようにフレーム９とホルダ１４の相互位置はフレーム
９に形成した長孔１６により調整できるようになってい
る。ホルダ１４内には主軸１７が高さ方向に摺動可能に
設けられ、調整ナラ）１８により主軸下部に取り付けた
面取用エンドミル１９の高さを自在に調整し面取量を希
望する量に設定することができる。エンドミル１９は必
要ｉこ応じて任意の硬度と粒度を有する円錐形砥石に交
換使用が可能である。

また、ホルダ１４の下部にはガイドローラ２０を保持す
るブラケット２１が一体に取り付けられている。ガイド
ローラ２０はワーク３０１の歯面に当接しフレーム９お
よびコネクトピース１０の移動を歯面に対応するように
拘束するものである。また、ホルダ１４４こはリング２
２が回動自在に設けられ、その一端は一対のガイドバー
２３８，２３ｂに摺動可能に設けられたビーム２４にピ
ン２５を用いて連結されている。

一方、リンク１３の主軸１３ａにはフレーム９の左右方
向へ最大移動量を規制するストッパ２６が取り付けられ
、ストッパ２６の爪の間隔を調整することによりフレー
ム９の最大移動量を歯面の最大開口量に合せることがで
きる。また、図の右側にはリミットスイッチ２７が取り
付けられ、フレーム９に取り付けられたリミットスイッ
チ用ドグ２８により叩かれる。

次に第５図ないし第６図を用いて自動移行機構部１００
について述べる。シャーシ２の上に設置された駆動モー
タ１０１の回転軸１０１ａにはスプロケット１０２が取
り付けられている。またシャーシ２ａ。

２ｂに相対向させて固着した軸受１０３ａ、１０３ｂに
はそれぞれ駆動ローラ１０５　、　（１０６）が回転自
在に支承され、さらに駆動ローラ１０５　、１０６の回
転軸１０５ａ（１０６ａ）にはスプロケット１０７，１
０８が取付けられている。この駆動ローラ１０５，１０
６の回転軸１０５ａ。

（１０６ａ）　　はソレノイド１０９，１１０の軸芯金
を兼用しており、ソレノイド１０９，１１０が励磁され
ると、強力な磁力が駆動ローラ１０５，１０６　！こ生
じワーク３０１に吸着する。またシャーシ２ａ　、２ｂ
の間にスイングアーム１１１が回動可能に取り付けられ
、その一端に位置決め用ゴムローラ１１２が回転自在に
支承され、さらに回転軸にはスプロケット１１３が取り
付けられている。スイングアーム１１１はスプリング１
１４により常にワーク３０１側に引張られ、かフスイン
グアーム１１１の支点は長孔部１１５ａ、１１５ｂに取
り付けられ歯のピッチの変化に応じて調整できるように
なっている。このとき、第１図に示すように長孔部１１
５ａに位置決めの目盛１１６を記しておくと調整に便利
である。上記スイングアーム１１１にはリミットスイッ
チ１１７が取り付けられ、位置決め用ゴムローラ１１２
が歯部より脱は出た時にドグ１１８Ｉこ当接して可動接
片１１７ａが磁力１れるようになっている。ドグ１１８
はワーク３０１の厚みの違いによる位置決め用ゴムロー
ラ１１２の歯部位置変化に対応し得るように長孔部１１
９（第１図中に示してある。）に取り付けられ、長孔部
１１９には上述と同様に目盛１２０が記されている。上
述のリミットスイッチ１１７はタイマ３０３を作動し、
設定された時間（０，２〜Ｑ、５ｓｅｃ）をおいて駆動
モータ１０１の電源を停止させる信号を発信するもので
ある。

一方、駆動モータ１０１．駆動ローラ１０５，１０６　
、位置決め用ゴムローラ１１２の各回転軸に取り付けら
れたスプロケット１０２，１０７，１０８，１１３は鎖
１２１により連結され、適所にアイドラスプロケット１
２２゜１２３とテンシロンアイドラスプロケット１２４
を配置している。テンシロンアイドラスプロケット１２
４はスプリング１２５により常時類１２１に張力を与え
るようにスイングアーム１２６に取り付けられている。

ここで１２７はシャーシ２ａの下部に複数個取り付けら
れたコロである。

次にこの実施例の動作を第７図に示す制御回路に従って
説明する。

まずスタート押釦スイッチＰｂ−１／２　（３０２ａ）
を押すとマグネットスイッチＭＳ、が付勢されて接点Ｍ
Ｓ−１ａ　、　ＭＳ−１ｂ　、　ＭＳ−１ｃが閉じる。

その後、スイ”　チＰｂ−１／２（３０２ａ）　　を離
してもスイッチＰｂ−１／λ（３ｏ２ａ）　　と並列に
接続された接点ＭＳ−１８を通じてマグネットスイッチ
Ｍ８１が継続的に付勢され、接点ＭＳ−１ａ　、Ｍ８−
１　ｂ　、　Ｍ８−１　ｃ　ｔｉ　ｔ　７　（７）状態
ニ保持される。

ＭＳ−１ｂがオンになるとソレノイド５ＱＬ（１０９゜
１１０）に直流電源が投入される。これによりソレノイ
ド５ＱＬ（１０９，１１０）は励磁され駆動ローラ（１
０５，１０６）に強力な磁力が発生しワーク３０１の外
周面に吸着する。これと同時に、接点ＭＳ−１ｃが閉じ
ると、マグネットスイッチＭＳ、が付勢され接点ＭＳ−
２ａ　、　ＭＳ−２ｂが閉じて主軸モータＭａと切削駆
動モータＭｂ（３）が起動する。主軸モータＭａが起動
すると、主軸ａηの先端に取り付けた面取り用エンドミ
ル（１１が回転を開始する。また、切削駆動モータＭ　
ｂ　（３１が起動すると、鎖（７）を介してスプロケッ
ト（６］に駆動力が伝達されクランクアーム（８）が回
転を開始する。これにより、エンドミル１９はクランク
アーム（８）、リンクα３およびガイドローラ■に拘束
されながらワーク（３０１）の歯面に沿って移動し面取
りを開始する。このとき、エンドミル任９の高さを予め
調整ナラ）（ｔｌにより調整し面取量を希望する量に設
定しておく。

クランクアーム（８）が回動しフレーム（９）が所定の
位置に達するとドグ（２８）がリミットスイッチ（２丁
）に当接する。す名と、リミットスイッチ（２ｒＴ）　
　の常閉接点ＬＳ−１２が開きプリセットカウンタＣ０
Ｕ（３０３）に信号を送りカウント１を加算する。また
。

リミットスイッチ（２丁）の常開接点Ｌ８−１ｂが閉じ
られると、タイマＴＭ、が付勢されて接点ＴＭ−１が開
かれる。さらに、電磁リレー几、が接点ＴＭ−２を通し
て付勢されると、接点ｆ％−１ａが開き、接点Ｒ−１ｂ
が閉じられる。接点Ｒ−１ａが開くと、マグネットスイ
ッチＭＳ、が消勢される。これにより、接点ＭＳ　−２
ａ　、　ＭＳ−２ｂが開いて主軸モータＭａと切削駆動
モータＭ　ｂ　（３）が停止する。

一方、接点Ｒ−１ｂが閉じると、マグネットスイッチＭ
Ｓ、が付勢される。これにより、接点ＭＳ−３が閉じ駆
動モータＭｃ（１０１）が起動する。

駆動モータＭＣ（１０１）が起動すると鎖（１２１）を
介して駆動ローラ（１０５，１０６）　、位置決め用ゴ
ムローラ（１１２）に駆動力が伝達され回転を開始する
。このとき、位置決め用ゴムローラ（１１２）が一度外
側に押されリミットスイッチ１１７の可動接片１１７ａ
がドグ１１８に当接する。すると、リミットスイッチ１
１７の常閉接点Ｌ８−２ａ、ＬＳ−２ｂが開き、常開接
点ＬＳ−２ｃ、Ｌ８−２ｄが閉じられる。接点ＬＳ−２
ｄが閉じられると電磁リレー馬が付勢されリミットスイ
ッチ１１７の常用接点ＬＳ−２ｄに並列に接続した接点
Ｒ−２ａを通じて電磁リレー馬が継続的に付勢されると
ともに、タイマＴＭ、は接点Ｒ−２ｂを通じて継続的に
付勢される。

タイマＴＭ、が付勢されると、所定時間経過後に接点Ｔ
Ｍ−２が開き電磁リレーＲ１が消勢される。このとき、
リミットスイッチ１１７による信号はタイマＴＭ、によ
り制御され必要な信号をタイミングをずらして発信する
。電磁リレーＲ８が解除されると、接点Ｒ−１ａが閉じ
、接点Ｒ−１ｂが開く。接点Ｒ−１ｂが開くとマグネッ
トスイッチＭＳｓが消勢される。これにより、接点ＭＳ
−ｓが開いて駆動モータＭｃが停止する。すると、位置
決め用ローラ１１２はスイングアーム１１１に取り付け
られたスプリング１１４により強く引かれて次の歯に入
り込む。このようにして位置決め用ローラ１１２が歯ｉ
こ入り込むとドグ１１８からリミットスイッチ１１７の
可動接片１１７ａが離れリミットスイッチ１１７の作動
が解除される。このとき、鎖１２１はテンシ１ンアイド
ラスプロケット１２４により必要な伸縮が自動調整され
る。

一方、接点Ｒ−１ａ閉じられるとマグネットスイッチＭ
Ｓ、が付勢される。これにより、接点ＭＳ−２ａとＭＳ
−２ｂ　が閉じられ主軸モータＭａ　と切削駆動モータ
Ｍｂ（３）が起動し、再びエンドミル１９が回転し面取
切削を開始する。

以上の動作を原炭繰返し必要な回数（歯数）の動作を終
了すると、プリセットカウンタＣ０Ｕ（３０３）内にプ
リセットされた接点ＣＯＵが開いて装置は自を押すとマ
グネットスイッチＭ８ｍが消勢されて自侭保持が解除さ
れ接点ＭＳ−１ａ　、ＭＳ−１ｂ　、　ＭＳ−１ｃ　カ
開かれる。このとき接点ＭＳ−１ｂ　　が開かれると直
流電源が切られソレノイドＳＱＬが消磁する。また接点
ＭＳ−１ｃ　が開かれるとマグネットスイッチＭＳ、　
カ消勢すレ接点ＭＳ−２ａ　、ＭＳ−２ｂが開き主軸モ
ータＭａと切削駆動モータＭｂ＋３）が停止する。

ここで１インチング押釦スイッチ３０２Ｃを押すと、接
点ｐｂ−３が閉じられてマグネットスイッチＭＳ。

が付勢される。すると、インチング押釦スイッチ３０２
Ｃを押している間だけ接点ＭＳ−３が閉じて駆動モータ
Ｍｃが起動する。またインチング押釦スイッチ３０２ｄ
を押すと、接点ｐｂ−４が閉じられてマグネットスイッ
チＭＳ２が付熱される。すると、インチング押釦スイッ
チ３０２ｄ　　を押している間だけ接点ＭＳ−２ａ　、
ＭＳ−２ｂ　が閉じて主軸モータＭａと切削駆動モータ
Ｍｂ［３１が起動する。

さらに、非常停止釦スイッチ３０２ｅを押すと接点Ｅが
開かれて電源回路が切られる。

以上に述べたごとく装置自体は極めて複雑な動作をする
にもか−かわらず、従来例のものに比べて非常に小型軽
量に製作され、持運びを容易に行なうことができ便利で
ある。

またこの装置はワークを回転させる駆動機構を必要とせ
ず大型大重量のワークを床面または作業台上にほぼ水平
に載置しそのワークの上に装置をセットするだけでよく
、取付作業を短時間で行なうことができる。しかも装置
がワーク上を自動走行しながらワークの歯形または凹溝
の角面を自動的に面取するため、ワークの水平度が損な
われていても面取を高精度に仕上げることができる。

またガイドローラを歯形面または凹溝面に摺接させフレ
ームおよびコネクトピースを介してエンドミルを歯形ま
たは凹溝に対応させて拘束させることにより、歯形また
は凹溝の形状が複雑なものでも何等特別な操作を必要と
せずに面取を行なうことができる。

しかも、ワークの形状は円形に限られることなく楕円形
また゛は角部にアールを有する多角形のものでも、歯形
または凹溝のピッチを同一ならば面取加工を行なうこと
ができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、要旨を変更しない範囲において種々変形して実施する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図は同
実施例の縦断面図、第３図は同実施例の面取切削機構部
を示す平面図、第４（スは同面取切削機構部の縦断面図
、第５図は同実施例の自動移行機構部を示す平面図、第
６図は同自動移行機構部の縦断面図、第７図は同実施例
の制御回路図である。ｌ・・・面取切削機構部２ａ　、　２ｂ・・・シャーシ　　３・・・切削駆動モ
ータ３ａ・・・駆動軸　　　　４，６・・・スプロケッ
ト５・・・軸受　　　　　　７・・・鎖８・・・クランクアーム　９・・・フレーム１０・・・
コネクトピース　　ｌｌａ、ｌｌｂ・・・ガイド１２ａ
〜１２ｄ・・・スプリング　　１３・・・リンク１３ａ
・・・主軸　　　　　　１４・・・ホルダ１５・・・止
ネジ　　　　　１６・・・長孔１７−・・主軸　　　　
　　１８・・・調整ナツト１９・・・エンドミル　　　
２０　・・・ガイドローラ２１・・・ブラケット　　　
　２２・・・リング２３ａ　、　２３ｂ・・・ガイドバ
ー　２４・・・ビーム２５−・・ビン　　　　　　　２
６・・・ストッパ２７−・・リミットスイッチ　　２８
−・・ドグ１００−・・自動移行機構部１０１・・・駆動モータ　　　ＩＱｌａ　　−・・回転
軸１０２−Ｘ　７’　Ｏケｙ　ト１０３ａ、１０３ｂ　
−・・軸受１０５．１０６・・・駆動ローラ　１０５ａ
、１０６ａ　−・・回転軸１０７．１０８　”・スプロ
ケット　　１０９，１１０・・・ソレノイド　　　　　
　　　　　１１１・・・スイングアーム１１２・・・位
置決め用ゴムローラ１１３・・・スプロケット　　１１４・・・スプリング
１１５ａ、１１５ｂ　−・長孔　　　１１６−・・目盛
１１７−・リミットスイッチ　　１１８・・・ドグ１１
９・・・長孔　　　　　　１２０・・・目盛１２１−・
・鎖　　　　　１２２，１２３・・・アイドラスプロケ
ット１２４・・・テンシ百ンアイドラスプロケット１２
５・・・スプリング　　　１２６・・・スイングアーム
３０１・・・ワーク　　　　　３０２・・・操作部３０
２ａ・・・スタート押釦スイッチ３０２ｂ　　・・・ストップ押釦スイッチ３０２ｃ、３
０２ｄ・・・インチング押釦スイッチ３０２ｅ・・・非
常停止押釦スイッチ３０３−・・カウンタ　　　　３０４ａ、３０４ｂ−・
・タイマ宅幸せ第１図第２図第４図２０ｒσ゛Ｏ−ツ第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周面に歯形または凹溝を創成したワークに吸着し
て転動するマグネットローラを備え上記ワークの歯形ま
たは凹溝側面に沿つて走行する自動移行機構部と、上記
ワークの歯形面または凹溝面に切削部が対応するように
拘束され、歯形または凹溝の角面を切削する面取切削機
構部とを具備したことを特徴とする自動面取装置。
（２）自動移行機構部はワークの歯形または凹溝に順次
嵌合して所定のピッチ毎に位置決めを行なう位置決め用
ゴムローラを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の自動面取装置。
（３）自動移行機構部はリング状のワークをマグネット
ローラと位置決めゴムローラで挾持したことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の自動面取装置。
（４）面取切削機構部は切削部をフレームに固定しその
フレームに摺動可能に設けたコネクトピースを介してク
ランクアームを連結させ、クランクアームの回転運動に
ともない平行に移動できるようにリンクにより拘束させ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動面
取装置。
（５）リンクにフレームの左右方向への最大移動量を規
制するストッパを設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第４項記載の自動面取装置。
（６）面取切削機構部は切削部の高さを調整自在に設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動面
取装置。
（７）切削部にワークの歯形面または凹溝面に摺接して
フレームおよびコネクトピースの移動を歯形面または凹
溝面に対応するように拘束するガイドを設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の自動面取装置。