(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ回転軸によって同心にて同時に回転駆動される内研コアドリルと外研コアドリルとを二重環状に配置し、前記回転軸を基板に設置された昇降手段によって昇降可能にすることによって前記内研コアドリルと外研コアドリルとを一体的に上下動可能にすると共に、前記外研コアドリルと前記内研コアドリルの一方又は双方を他方に対して上下動可能にし、下方に位置するいずれかのコアドリルにてワークを研削するようにして成るダブルコアリングタイプのコアリングマシン。
【請求項２】
前記内研コアドリルによるワ−クの内研時と前記外研コアドリルによるワ−クの外研時とで、ドリルの回転速度を自動変速可能にした請求項１に記載のダブルコアリングタイプのコアリングマシン。
【請求項３】
ワ−クを支持する支持盤を１８０度宛正反回転する反転台上に固定し、前記支持盤と反転台の中央部にコアドリルの砥石の外径よりも孔径の大きい逃げ孔を設け、前記反転台の正転回転端並びに反転回転端においてワークの研削を可能にした反転装置を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のダブルコアリングタイプのコアリングマシン。
【請求項４】
前記反転台の下側に、上下動可能で上昇端においてワークの研削中にワークを支持する受け台を設けた請求項３に記載のダブルコアリングタイプのコアリングマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス円板等のドーナツ状ワークの内外周研削を行うダブルコアリングタイプのコアリングマシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドーナツ形状のワークの内外径研削をスピードアップし、加工コストを低廉化するために、ワークの内外径を同時に研削するダブルコアリング砥石がある。これは図８に示すような一体化された二重環状であって、内環の外周面に砥粒を定着した内研コアドリル５１でワ−クの内周研削を行ない、外環の内周面に砥粒を定着した外研コアドリル５２でー−クの外周研削を行なうものである。
【０００３】
しかるに、この方法の場合、内研コアドリル５１の周速度と外研コアドリル５２の加工周速度が異なると共に、両コアドリルにおけるダイヤモンド砥粒の定着面積が異なるために、内研コアドリル５１の方の摩耗が激しく、この摩耗度合の違いから両コアドリルに段差が生じてくる。そのために、その一方のコアドリルの長さ方向の調整を頻繁に行う必要が生じるので、実用的ではなく、これを用いての内外径同時研削の自動化は困難である。
【０００４】
他の方法でダブルコアリング加工を行うものとして、内研コアドリル軸と外研コアドリル軸とを別軸とし、内外径のいずれか一方を加工した後、ワークを他方のコアドリル軸のセンタ−真下に移動させるか、あるいは、当該他方のコアドリル軸をワ−クの中心に移動させるかする方法がある。しかし、これらの方法は大掛りとなり、高コストとなるので実用的でない。
【０００５】
更に、ＡＴＣ（オートツールチェンジャー）方式としてコアドリルの軸への付け替えを行うことも考えられるが、この方法も上記同様に大掛りで高コストとなり、実用性に欠ける。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のダブルコアリングマシンには多くの欠点があったので、本発明は、そのような欠点のない、即ち、ワ−クの内外周のコアリング加工を効率よく行うことができ、しかも内研コアドリルと外研コアドリルの砥石に摩耗の段差が生じにくく、段差が生じたとしても修正が容易であり、また、砥石の目詰まりが生じにくく、砥石の寿命を延ばすことができるダブルコアリングタイプのコアリングマシンを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、同じ回転軸によって同心にて同時に回転駆動される内研コアドリルと外研コアドリルとを二重環状に配置し、前記回転軸を基板に設置された昇降手段によって昇降可能にすることによって前記内研コアドリルと外研コアドリルとを一体的に上下動可能にすると共に、前記外研コアドリルと前記内研コアドリルの一方又は双方を他方に対して上下動可能にし、下方に位置するいずれかのコアドリルにてワークを研削するようにして成るダブルコアリングタイプのコアリングマシン、を以て上記課題を解決した。
【０００８】
前記内研コアドリルによるワークの内研時と前記外研コアドリルによるワークの外研時とで、ドリルの回転速度を自動変速可能にすることができる。これにより、砥石の目詰まりが生じにくくなり、砥石の寿命を延ばすことが可能となる。
【０００９】
好ましくは、ワークを支持する支持盤を１８０度宛正反回転する反転台上に固定し、前記支持盤と反転台の中央部にコアドリルの砥石の外径よりも孔径の大きい逃げ孔を設け、前記反転台の正転回転端並びに反転回転端においてワークの研削を可能にした反転装置を更に備える。そして、前記反転台の下側に、上下動可能で上昇端においてワ−クの研削中にワ−クを支持する受け台を設ける。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に依拠して説明する。図１は本発明に係るダブルコアリングタイプのコアリングマシンを示す部分断面正面図、図２はその部分断面側面図で、このダブルコアリングマシンは、１つの回転軸２１によって同時回転駆動される内研コアドリル２２と外研コアドリル２３とを備える。内研コアドリル２２と外研コアドリル２３は二重環状にされ、回転軸２１に同心にて取り付けられる。その際、静止時において、内研コアドリル２２の下端が外研コアドリル２３の下端よりも上方に位置するように配置される。
【００１１】
内研コアドリル２２はコレットチャック２４を介して回転軸２１に固定され、外研コアドリル２３は摺動スリーブ２５を介して回転軸２１の回転駆動力を受け、以て回転軸２１の回転に伴って内研コアドリル２２と外研コアドリル２３とが、同時に同方向に回転する。摺動スリーブ２５は、回転軸２１に対してキーとキー溝、スプライン結合等の手段を介して結合されていて、回転軸２１と一体に回転し、また、回転軸２１に対して上下動可能となっている。
【００１２】
回転軸２１の下端部には、上半部をテーパにした芯出しリング２６が取り付けられる。一方、摺動スリーブ２５の内周面に、この芯出しリング２６のテーパ面に対応するテーパ壁２７が形成される。後記摺動スリーブ２５の下降動作に際し、このテーパ壁２７が芯出しリング２６のテーパ面に当接することにより、外研コアドリル２３の芯出しが確実になされる。
【００１３】
摺動スリーブ２５の上端部には、適宜間隔を置いて２枚のフランジ部を設けることにより回転溝２８が形成され、そこに一対のカムフォロア２９が嵌合される。カムフォロア２９は、外研コアドリル２３の外研用ドリル昇降シリンダー３０のロッドに固定されたブラケット３１の端部に取り付けられる。かくして外研コアドリル２３は、ドリル昇降シリンダー３０の動作に伴い、摺動スリーブ２５を介して回転軸２１に沿って上下動可能となる。
【００１４】
ドリル昇降シリンダー３０は、回転軸２１を軸支する軸支筒３２に設置されたＬＭレール３３に係合するＬＭガイド３４を備えていて、ＬＭレール３３に沿って回転軸２１の軸方向に移動可能となっている。
【００１５】
回転軸２１の中途には、摺動スリーブ２５の場合と同様の２枚のフランジ部によって構成される回転溝３５が上下動可能に配備され、そこに一対のカムフォロア３６が嵌合される。カムフォロア３６は、ドリル昇降シリンダー３０を固定するシリンダー取付板３８に取り付けられたブラケット３７の端部に固定される。
３９は外研コアドリル２３を囲むドリルカバーで、シリンダー取付板３８の両側から下方に延びる支持バー４０によって支持される（図２）。
【００１６】
軸支筒３２は軸受ブラケット４１を介して昇降ブラケット４２に固定され、昇降ブラケット４２と一体となって昇降動作する。昇降ブラケット４２は、基板４３に設置されたガイドレール４４に係合するＬＭガイド４５を備えていて、ガイドレ−ル４４に沿って上下動する。その動作は、基板４３に取り付けられたサーボモータとボールネジ等の昇降手段（図示してない）によって達成される。また、昇降ブラケット４２にはモータ（図示してない）が設置され、その回転駆動力がプ−リ４７を介して回転軸２１に伝達され、回転軸２１が回転する。
【００１７】
なお、ドリル昇降シリンダー３０を軸支筒３２に対して移動可能にしたのは、ドリル昇降シリンダー３０の伸動作により摺動スリ−ブ２５を下方に押圧する際に、回転軸２１の軸受に負荷がかからないようにするためで、上記動作に際し、そのロッドに取り付けられているカムフォロア２９と本体に取り付けられているカムフォロア３６との間に開方向の力が作用するようになっている。図１は、カムフォロア２９とカムフォロア３６とが最も開いた状態を示している。
【００１８】
上記構成において、サーボモータとボールネジ等の作用で、昇降ブラケット４２及び軸受ブラケット４１を介して軸支筒３２以下の構成部が一体となって下降し、内研コアドリル２２と外研コアドリル２３は同一方向に同一回転速度で回転し続ける。また、ドリル昇降シリンダー３０が動作して図１に示す伸状態から縮状態に移行すると、そのロッドに一体化されたカムフォロア２９が回転溝２８に嵌合しているため、回転溝２８と一体となった摺動スリーブ２５が回転軸２１に対して摺動状態にて上昇し、内研コアドリル２２と外研コアドリル２３の上下位置関係が逆になる。
【００１９】
図３は、上記ダブルコアリングマシンの具体的動作を示す図である。ワ−クの内外径研削に際しては先ず、図１に示す状態にて、サーボモータとボールネジ等の作用で外研コアドリル２３がワ−クの直前にまで早送りされ（Ａ）、次いで、更に外研コアドリル用の周速度並びに切込速度にて研削送り加工がなされる（Ｂ）。かくしてワ−ク６の外径研削がなされた後、外研コアドリル２３は上昇し、内研コアドリル２２が取り残されて突出した形となる（Ｃ）。
【００２０】
そこで、内研コアドリル用の最適な周速度への回転数変換が自動的に行われ、外研時よりも高速化された後、回転軸２１が下降していくと、やがて内研コアドリル２２がワーク６に当接し、以て内研が開始される（Ｅ）。その場合も、内研コアドリル２２がワークに当接する直前まで早送りされる（Ｄ）。
【００２１】
この場合も、内径研削に際し、一度に研削を進めてしまってもよいが、好ましくは、上述した実施形態における反転台の機構を採用し、ワ−ク６を裏返すことによって両面からの研削を行う。
【００２２】
このようにこの発明においては、内研と外研とを個別に加工周速度を変えて行うので、内研コアドリルと外研コアドリルの摩耗度合の相違による両者の段差の発生が起こりにくく、段差が生じたとしても、数値制御等の方法で簡単に修正することが可能である。なお、上記とほぼ同様の構成を横向きに配置することにより、横軸型のコアリングマシンとすることも可能である。
【００２３】
上記ダブルコアリングマシンの下部に、ワークを反転支持する反転装置を組み込むことができる。図４及び図５は反転装置の構成例を示すもので、そこにおいて５は吸着盤で、例えばワ−ク６を吸着支持する多数の吸着孔を有する吸着環７を二重に備え、中央部に砥石２の外径よりも孔径の大きい逃げ孔５ａが形成される。吸着盤５は、１８０度宛正反回転する反転台８に固定される。反転台８の中央部にも、砥石２の外径よりも孔径の大きい逃げ孔８ａが形成される。反転台８の反転軸９、１０は、対設された軸支壁１１、１２によって軸支される。一方の反転軸１０は、反転軸１０を１８０度宛正反回転駆動するロータリーアクチュエータ（サーボモータ等）１３に連結される。
【００２４】
この反転装置においては、ワーク６を吸着盤５上の定位置にセットして吸着させた後、砥石を下降させてワーク６を研削する。砥石の下降は、ワーク６の直前まで早送りした後、速度を落として更に下降させることとし、先ずワーク６の中程まで研削する（図６（Ａ））。その後一旦砥石を上昇させておき、その状態でロータリーアクチュエータ１３を動作させて、反転台８、吸着盤５及びワーク６を一体的に１８０度回転させる（図６（Ｂ））。
【００２５】
そこで再び砥石を、逃げ孔８ａ、５ａを通して裏返しになったワーク６の直前まで早送りし、次いで速度を落としてワーク６に近接させ、反対側から残りの部分の研削を開始する（図５）。このようにワーク６は、反転軸９、１０を軸に１８０度回転してその表裏から研削されるので、その際に芯出しをする必要がない。
【００２６】
より好ましい実施形態においては、ワーク６が下向きにおける研削の際に、ワーク６が吸着環７から外れないように下方から支持する受け台１４が設置される（図５）。受け台１４は反転台８の下側に設置され、エアシリンダー１５等の作用で上下動し、その上昇端においてワ−ク６に当接してこれを支持する。
【００２７】
この反転装置を用い、一度の研削工程で内円孔を抜かずに途中まで研削し、その後ワ−クを反転させて反対側から切り込んでいくことにより、コアドリルが内円孔６ａから抜けるときに生ずる、内円孔端縁のカケの発生を回避できる（図７参照）。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上述した通りであるので、ドーナツ状のワークの内径研削と外径研削を効率よく高精度に行うことが可能となり、内研コアドリルと外研コアドリルの砥石に摩耗の段差が生じにくく、また、内研コアドリルと外研コアドリルの砥石の周速を自動変速することにより、砥石の目詰まりを起こりにくくして砥石の寿命を延ばすことができ、以て作業の高効率化と低コスト化に資する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の部分断面正面図である。
【図２】図１に示す実施形態の部分断面側面図である。
【図３】図１に示す実施形態の動作を示す図である。
【図４】本発明に係るコアリングマシンに付設される反転装置の縦断面図である。
【図５】本発明に係るコアリングマシンに付設させる反転装置の他の構成例を示す縦断面図である。
【図６】図４及び図５に示す反転装置を用いた場合のワークの研削方法示す図である。
【図７】従来のコアリングマシンによる研削時に発生するワークの円孔端縁のカケ発生状態を示す図である。
【図８】従来のダブルコアリングマシンにおけるダブルコアリング砥石の形状を示す図である。
【符号の説明】
６    ワ−ク
７    吸着環
８    反転台
８ａ  逃げ孔
９    反転軸
１０  反転軸
１１  軸支壁
１２  軸支壁
１３  ロータリーアクチュエータ
１４  受け台
１５  エアシリンダー
２１  回転軸
２２  内研コアドリル
２３  外研コアドリル
２５  摺動スリーブ
２６  芯出しリング
２７  テーパ壁
２８  回転溝
２９  カムフォロワ
３０  ドリル昇降シリンダー
３１  ブラケット
３２  軸支筒
３３  ＬＭレール
３４  ＬＭガイド
３５  回転溝
３６  カムフォロワ
３７  ブラケット
３８  シリンダー取付板
３９  ドリルカバー
４０  支持バー
４１  軸受ブラケット
４２  昇降ブラケット
４３  基板
４４  ガイドレール
４５  ＬＭガイド
４７  プーリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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