(57)【要約】  本発明は、ワーク・ピースを研磨するための装置を提供するものであり、該装置は、少なくとも一つのワーク・ピースを収納し排出するホッパーを含み、各ワーク・ピースは少なくとも第一及び第二端部を有し、所定の角速度で回転しその外周面に渡って複数の凹部を有し各凹部は一つのワーク・ピースを受け入れる大きさに形成されワーク・ピースを研磨位置に搬送するために回転する第一回転手段と、前記ホッパー及び前記第一回転手段の間に配置され各ワーク・ピースを各凹部に配置し搬送するコンベアと、第二の所定速度で回転し第一及び第二速度の速度差に応じて回転する各ワーク・ピースを各凹部内の適切な位置に保持するため搬送された各ワーク・ピースの表面と接触するように第一回転手段の一部を覆って延びる第二回転手段と、ワーク・ピースの両端を研磨するため、ワーク・ピースの第一端部を研磨する第一回転研磨手段、及び第二端部を研磨する第二回転研磨手段とを有する。
2009522125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク・ピースを研磨するための装置であって、該装置は、
少なくとも一つのワーク・ピースを収納し排出するホッパーを含み、各ワーク・ピースは少なくとも第一及び第二端部を有し、
所定の角速度で回転し、その外周面に渡って複数の凹部を有し、各凹部は一つのワーク・ピースを受け入れる大きさに形成されており、各ワーク・ピースを研磨位置に搬送するために回転する第一回転手段と、
前記ホッパー及び前記第一回転手段の間に配置され、各ワーク・ピースを各凹部に配置し搬送するコンベアと、
第二の所定速度で回転し、第一及び第二速度の速度差に応じて回転する各ワーク・ピースを各凹部内の適切な位置に保持するため、搬送された各ワーク・ピースの表面と接触するように、第一回転手段の一部を覆って延びる第二回転手段と、
前記ワーク・ピースの両端を研磨するため、該ワーク・ピースの第一端部を研磨する第一回転研磨手段、及び第二端部を研磨する第二回転研磨手段とを有する、
装置。
【請求項２】
前記第二回転手段が、少なくとも第一及び第二回転研磨手段がワーク・ピースの第一及び第二端部を研磨する位置まで延びている、請求項１の装置。
【請求項３】
前記コンベアが、第一回転手段に搬送するため、各ワーク・ピースを直線状に配列するための前記コンベアに沿ったリブをさらに有する、請求項１又は２の装置。
【請求項４】
前記ホッパーが、収納されている前記ワーク・ピースを振動により前記コンベア上に移すための振動手段をさらに有する、請求項１から３のいずれかの装置。
【請求項５】
前記第一及び第二回転手段が、その回転速度をコントロールするための速度調整手段をさらに有する、請求項１から４のいずれかの装置。
【請求項６】
前記ワーク・ピースの研磨により生じる残留物を除去するための排出システムをさらに有する、請求項１から５のいずれかの装置。
【請求項７】
前記第一回転手段がキャリア・ディスクである、請求項１から６のいずれかの装置。
【請求項８】
前記第二回転手段がタイミング・ベルトである、請求項１から７のいずれかの装置。
【請求項９】
左右非対称のワーク・ピースをコンベア上に載置するための選択的シュートをさらに有する、請求項１から８のいずれかの装置。
【請求項１０】
前記キャリア・ディスクに搬送する各ワーク・ピースを直線状に配列するため、前記コンベアが直線状のトラックである、請求項１から９のいずれかの装置。
【請求項１１】
前記第一及び第二回転研磨手段が第一及び第二研磨ホイールである、請求項１から１０のいずれかの装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク・ピースを研磨するための新規な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の研磨機は、例えば、シャフトやマイクロ・シャフトのようなワーク・ピースの一端のみしか研磨し得ない。従って、シャフトの両端を研磨しなければならない場合、シャフトは、一端を研磨するためにまず一度機械にかけられ（ファースト・パス）、取り出され、１８０度回転された後、もう一端を研磨するために再び機械にかけられる（セカンド・パス）。シャフトを手で扱うことは、より集中力を要する作業であるため、これは極めて面倒で時間のかかる作業である。小径のワーク・ピースについては特に困難を伴う。
【０００３】
また、従来技術においては、ワーク・ピースやシャフトは、その後の研磨のためにキャリア・ディスクに搬送される前に、まずＶ字型のホルダー内に集められる。Ｖ字型のホルダー内にセットするに先立ち、個々のワーク・ピースを、まず手で並べなければならない。
【０００４】
このため、所望の表面形状を得るために、両端を研磨することを要する場合、個々のワーク・ピースを、２度手で並べなければならない。これは極めて面倒で時間のかかるプロセスである。
【０００５】
従来技術においては、シャフトは、キャリア・ディスクの内側に配置された回転ディスクとタイミング・ベルトの相互作用によって回転させられる。スロットは、キャリア・ディスクそれ自体の上には切られておらず、別個の機能として設けられていて、キャリア・ディスクにねじで取付けられている。スロットは、その中に各シャフトを収納し、シャフトが回転ディスクとタイミング・ベルトに常に接触するようにしており、これによってシャフトが回転するようになっている。
【０００６】
上記の回転ディスクは、キャリア・ディスクそれ自体の内側に配置されており、タイミング・ベルトとともに、シャフトを回転させている。湿式研磨においては、シャフトとタイミング・ベルト間の摩擦が、シャフトを回転させるのに十分ではないため、シャフトがスロット内で確実に回転するように、回転ディスクが組み込まれている。ワーク・ピースが小径のものになる程、スロットの大きさも縮小されなければならない。この制限があるため、小径のワーク・ピースのためにこのアタッチメントを製造することは、極めて困難と考えられる。
【０００７】
その後の研磨加工に影響するため、研磨に先立ちワーク・ピースを位置決めすることは極めて重要である。しかしながら、従来技術においては、ワーク・ピースが過度に伸長されるのを防ぐため、この位置決めはエンド・ストップによって行われる。ワーク・ピースはまだ動く余地があり、非常に不安定なものとなるため、この手法はあまり望ましいものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、１つ又はそれ以上の従来技術の上記問題点を解決、又は少なくとも軽減することである。
【０００９】
上記のいずれかの従来技術についての記述は、当業者間で周知の一般的な知識になっていることを認めるものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ワーク・ピースを研磨するための装置を提供するものであり、該装置は、少なくとも一つのワーク・ピースを収納し排出するホッパーを含み、各ワーク・ピースは少なくとも第一及び第二端部を有し、所定の角速度で回転しその外周面に渡って複数の凹部を有し各凹部は一つのワーク・ピースを受け入れる大きさに形成され前記ワーク・ピースを研磨位置に搬送するために回転する第一回転手段と、前記ホッパー及び前記第一回転手段の間に配置され各ワーク・ピースを各凹部に配置し搬送するコンベアと、第二の所定速度で回転し第一及び第二速度の速度差に応じて回転する各ワーク・ピースを各凹部内の適切な位置に保持するため搬送された各ワーク・ピースの表面と接触するように第一回転手段の一部を覆って延びる第二回転手段と、前記ワーク・ピースの両端を研磨するため該ワーク・ピースの第一端部を研磨する第一回転研磨手段、及び第二端部を研磨する第二回転研磨手段とを有する。
【００１１】
第二回転手段は、少なくとも、第一及び第二回転研磨手段がワーク・ピースの第一及び第二端部を研磨する位置まで延びていることが好ましい。
【００１２】
好適な実施形態においては、第一回転手段に搬送するため、各ワーク・ピースを直線状に配列するために、コンベアは、コンベアに沿って、リブをさらに有する。
【００１３】
他の好適な実施形態においては、収納されているワーク・ピースを振動によりコンベア上に移すため、振動手段をさらに有する。
【００１４】
第一及び第二回転手段は、その回転速度をコントロールするため、速度調整手段をさらに有することが好ましい。
【００１５】
好適な実施形態においては、ワーク・ピースの研磨により生じる残留物を除去するため、本装置は排出システムをさらに有する。
【００１６】
第一回転手段は、キャリア・ディスクであることが好ましい。
【００１７】
さらに、第二回転手段は、タイミング・ベルトであることが好ましい。
【００１８】
好適な実施形態においては、左右非対称のワーク・ピースをコンベア上に載置するため、本装置は選択機能のある（selective）シュートをさらに有する。
【００１９】
キャリア・ディスクに搬送する各ワーク・ピースを直線状に配列するため、コンベアは直線状のトラックであることが好ましい。
【００２０】
第一及び第二回転研磨手段は、第一及び第二研磨ホイールであることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について詳述する。具体例は添付の図面に示されているとおりである。本発明の好適な実施形態は、本発明の及ぶ範囲をこれらの実施形態に限定するものではない。本発明は、請求項により定められる、本発明の趣旨と範囲に含まれ得る代替物、変形物及び均等物を含む。また、以下の実施形態の詳細な説明における多数の具体的かつ詳細な記述は、本発明の実施形態の理解を助けるためのものである。
【００２２】
本発明は、ワーク・ピース１０の第一端部１１及び第二端部１２を所望の端部形状に研磨するための装置１００に関する。下記の図面において、ワーク・ピース１０は円筒状のものとして示されている。
【００２３】
図１に示すように、装置１００は、複数のワーク・ピース１０を収納するための容器２０を有する。容器２０は、各ワーク・ピース１０を回転手段９０に搬送するため、コンベア３０上に排出する。回転手段９０は、第一端部１１及び第二端部１２を所望の形状に研磨するための研磨機構４０に向けて、各ワーク・ピース１０を回転させる。
【００２４】
本発明の各機構を順に説明する。
【００２５】
（容器）
図２Ａはホッパー２１としての容器２０を示す図であり、一端に開口２２を有し、ここから各ワーク・ピースが研磨のために重力によって排出される。図２Ｂに示す他の実施形態においては、容器２０は、その上端部の開口から各ワーク・ピースを排出するようになっている。この実施形態においては、ホッパー２１からの各ワーク・ピースの排出を補助するため、容器２０は運動伝達手段をさらに有することが出来る。一実施形態においては、運動伝達手段は振動手段（図示せず。）であり、これによって、ホッパー２１に振動力が伝えられ、ホッパー２１の開口２２から各ワーク・ピース１０が排出される。
【００２６】
（コンベア）
図３に示すように、ワーク・ピース１０は、コンベア３０上に排出される。コンベア３０は、直線状のトラック３１であり、各ワーク・ピース１０を所望の端部形状に研磨するため、研磨機構４０に搬送する。
【００２７】
直線状のトラック３１は、ホッパー２１及び研磨機構４０の間に配置され、ホッパー２１から排出されたワーク・ピース１０を研磨機構４０に搬送する。
【００２８】
直線状のトラック３１は、直線状の突起をさらに有し、これにより、ワーク・ピース１０が直線状のトラック上に排出された際、コンベア３０に設けられた直線状のリブに沿って必然的に配置される。このように、各ワーク・ピースは、適正な方向に向けられた状態で、研磨機構４０に自動搬送される。但し、シャフトが左右対称である場合は、直線状のトラックに沿って直線状の突起を設ける必要はない。
【００２９】
（回転手段）
回転手段９０は、第一回転手段５０及び第二回転手段６０からなり、それぞれが異なる回転速度で回転する。第一回転手段５０は、キャリア・ディスク５１である。キャリア・ディスク５１は、その外周に複数の凹部又はスロット５２を有し、その内部にワーク・ピースが受け入れられるようになっている。直線状のトラック３１は、ホッパー２１から排出された各ワーク・ピース１０をキャリア・ディスク５１の各凹部又はスロット５２に受け渡す。各ワーク・ピース１０は、各スロット５２に受け入れられるべく自動的に適切な方向に向けられ、ワーク・ピースを手で配置する必要がないため、生産に要する時間を短縮し、生産コストが改善されることに注目されたい。キャリア・ディスク５１は、後述する第一及び第二研磨手段による研磨のために、各ワーク・ピースを回転により搬送する。
【００３０】
第二回転手段６０はタイミング・ベルト６１であり、ベルト６１と接触する各ワーク・ピースの表面と接している。キャリア・ディスク５１とタイミング・ベルト６１の速度の差により、各スロット５２内のワーク・ピース１０の回転が決せられる。
【００３１】
図４は、タイミング・ベルト６１とキャリア・ディスク５１の回転を示しており、それぞれが回転することによりワーク・ピース１０が回転するようになっている。
【００３２】
理解されるように、タイミング・ベルト６１又はキャリア・ディスク５１のいずれか、又は双方の速度を変えることにより、各ワーク・ピースの回転速度を変化させることができる。これは、内蔵インバータ又はその他の従来手段により、速度調整手段を設けることによって可能となる。
【００３３】
１回の通過でワーク・ピース１０の両端を研磨することを可能にするためには、ワーク・ピース１０と第一及び第二回転研磨手段との位置関係が固定されるべく、ワーク・ピースの第一及び第二回転手段９０に対する位置関係が安定していなければならない。これにより、研磨手段もまた固定されることとなり、従って、均一な所望の端部形状を得るために、研磨手段を再調整する必要がなくなるという有利な効果を有する。
【００３４】
従って、図４に示すように、タイミング・ベルト６１は、ワーク・ピースが第一及び第二研磨手段と接触する位置までキャリア・ディスク５１を覆って延びている。
【００３５】
ワーク・ピースの研磨は、第一回転研磨手段７０及び第二回転研磨手段８０によって行われ、これらはそれぞれワーク・ピースの第一端部１１及び第二端部１２に隣接して設けられている。
【００３６】
図４に示すように、研磨手段は、研磨ホイール７１と８１である。キャリア・ディスク５１及び第一、第二研磨ホイール７１，８１の位置を変えることにより、ワーク・ピースの各端部について異なる表面形状を得ることができる。第一、第二研磨ホイールの動き及びそれに伴う位置は、互いに独立している。従って、各ワーク・ピースは、所望であれば、異なる表面形状にすることができることが理解されるであろう。
【００３７】
本発明において、キャリア・ディスク５１は、ｙ軸に沿って垂直方向に、ｘ軸に沿って前後に動くことができる。第一及び第二研磨ホイール７１，８１は、３つの軸のすべてに沿って動くようにすることができ、これによってワーク・ピースを所望の表面形状にすることが可能となる。実施形態においては、第一研磨ホイールは３つの軸すべてに沿って動くことができ、第二研磨ホイールはｚ軸に沿ってのみ動くことができる。
【００３８】
研磨ホイール７１，８１がワーク・ピース１０の第一及び第二端部と接触すると、回転するワーク・ピースは、研磨ホイールの研削表面と接触して摩擦を生じ、表面が研磨される。研磨は、所望の端部形状が得られるまで行われ、そのことは、研磨ホイールとワーク・ピースの端部の位置関係によって決定される。例えば、マイクロ・シャフトのような小さいワーク・ピースを研磨する際は、各ワーク・ピースの長さは非常に短いため、シャフトの両端を同時に研磨する場合には、２つの研磨ホイールは互いに接触することになる。このため、本発明においては、第二端部を研磨するために、各ワーク・ピースを手で取り外し、並べる作業を要することなく、まず第一端部が研磨され、続いて第二端部が研磨されるのである。
【００３９】
必要ならば、本装置は、フィードバック制御ループと組み合わせて使用することができ、この場合には、最初のカットを行った後、自動的に再調整することにより、ワーク・ピースの所望の端部形状又はカット深さを得ることができる。
【００４０】
また、作業エリアの清浄度と衛生を一定レベルに維持するため、本装置にはさらに、研磨工程において生じる残留物を取り除くための排出システムを取付けることができる。
【００４１】
ワーク・ピースの両端は、研磨ホイールと接触するべく、タイミング・ベルト６１及びキャリア・ディスク５１より外側に延びていなければならないため、本発明に適したワーク・ピースの長さは、タイミング・ベルト６１及びキャリア・ディスク５１の幅と直接的な関連性を有する。
【００４２】
上記実施形態は、例示に過ぎず、請求項により定められる本発明の範囲内で、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本装置の好適な実施形態の側面図。
【図２】本発明において、ワーク・ピースを収納するための容器の図。
【図３】ワーク・ピースを容器から研磨機構に搬送するためのコンベアの図。
【図４】ワーク・ピースを回転させる、タイミング・ベルト及びキャリア・ディスクの回転を示す図。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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