(57)【要約】  【課題】  研磨ローラを自動的に交換でき、かつ自動的に校正する研磨装置を提供する。  【解決手段】  駆動モータ及び該駆動モータの動力を伝える伝動ベルトを具え、研磨ローラを収納するとともに、交換する研磨ローラをスタンバイの位置にセットする研磨ローラ収納部と、回動自在に支持され、かつ両端に研磨ローラを捉えて取り付け、取り外しの動作を行うロックヘッドを具えるアームと、研磨機の研磨ローラを支持する加工主軸を上下に移動させるサーボモータと、交換した研磨ローラの位置を感知して、そのデータを校正に供する感知測定装置と、該アームの動作に必要な動力を提供する圧力装置と、該圧力装置の提供する圧力の大きさを制御する圧力制御バルブと、該研磨ローラ収納部、アーム、サーボモータ、感知測定装置、圧力装置、圧力制御バルブの作動の関係を制御するプログラマブル・コントローラとによって構成する。【選択図】  図２ｂ
2006088244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともプログラマブル・コントローラと、研磨ローラ収納部と、アームと、サーボモータと、感知測定装置と、圧力装置と、圧力制御バルブを含んでなる研磨機の研磨ローラ自動交換装置であって、
該プログラマブル・コントローラは、少なくとも該研磨ローラ収納部と、該アームと、該サーボモータと、該感知測定装置と、該圧力装置と、該圧力制御バルブの作動の関係を制御し、
該研磨ローラ収納部は、研磨ローラを収納するものであって、駆動モータと、該駆動モータの動力を伝える伝動ベルトを具え、
該アームは支軸によって回動自在に支持され、両端に研磨ローラを捉え、取り付け、取り外しの動作を行うロックヘッドを具え、
該駆動モータの駆動力で該伝動ベルトを駆動して研磨ローラを循環して移動させ、交換する研磨ローラをスタンバイの位置に送り、該サーボモータによって研磨ローラを設ける加工主軸と研磨ローラを上方、もしくは下方に移動させ、位置決めして研磨ローラの交換待ちの状態にし、該圧力装置によって提供され、かつ該圧力制御バルブで制御された圧力を動力として該アームを回転させ研磨ローラを交換し、該感知測定装置によって研磨ローラの位置を感知して校正するように構成することを特徴とする研磨機の研磨ローラ交換装置。
【請求項２】
前記圧力装置が油圧式であることを特徴とする請求項１に記載の研磨機の研磨ローラ交換装置。
【請求項３】
前記圧力装置が気圧式であることを特徴とする請求項１に記載の研磨機の研磨ローラ交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、研磨機に関し、特に研磨機の研磨ローラの交換、位置の校正を自動的に行う研磨機の研磨ローラ交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤、フライス盤、ボール盤、研磨装置などの伝統的な加工機械は、ディジタル制御方式（ＣＮＣと称する）に移行しようとしている。これは、人力を減少させ、加工精度と効率を高めることを目的とするものである。かかるディジタル制御時代に至り、コンピュータの制御プログラムと加工機械とを結合するようになってきた。例えば、ＣＡＤ、ＣＡＭなどは、目下加工機械に幅広く応用されているディジタル化ソフトウエアであり、これらによって作業員の手作業に取って代わろうとしている。
【０００３】
但し、目下加工機の中で、研磨装置のみが半自動化の状態で停滞したままになっている。図１に開示するように、いわゆる半自動化の状態とは、ワーク投入、加工、カッター送り、カッター交換後の校正チェックからワークの取り出し至るまで完全に循環させられないことを指す。目下、研磨装置でディジタル制御ができるのはワークの投入と取り出し、及び切り込み深度と研磨速度の制御だけであって、研磨ローラの交換は、手作業による交換と校正に頼っている。この点において欠点ということができる。
【０００４】
主軸にロックされた研磨ローラは、所定のトルクの条件を有して、はじめて交換することができ、かつ交換後の研磨ローラは性格に位置決めしてリセットしなければならない。よって、目下の研磨ローラを具える加工機は、半自動の機能を具えるが、研磨ローラの交換については手作業に頼っていて、全自動化の無人研磨加工の要求には至っていない。
【０００５】
しかしながら、当業者が熟知するように、研磨加工に費やす時間は、あらゆる加工工程の中で最も長い。これは、ワーク投入の深度と、テーブル上で左右に移動する速度が所定の研磨範囲の制限を受けるからであって、加工工程において研磨ローラを交換する必要がある場合は、作業員が行わなければならい。仮に、研磨ローラの交換と校正の作業を自動化できれば、さらに人力と時間を節減することができるはずである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、研磨ローラを自動的に交換でき、かつ自動的に校正できる研磨装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、駆動モータ及び該駆動モータの動力を伝える伝動ベルトを具え、研磨ローラを収納するとともに、交換する研磨ローラをスタンバイの位置にセットする研磨ローラ収納部と、支軸によって回動自在に支持され、かつ両端に研磨ローラを捉えて取り付け、取り外しの動作を行うロックヘッドを具えるアームと、研磨機の研磨ローラを支持する加工主軸を上下に移動させるサーボモータと、交換した研磨ローラの位置を感知して、そのデータを校正に供する感知測定装置と、該アームの動作に必要な動力を提供する圧力装置と、該圧力装置の提供する圧力の大きさを制御する圧力制御バルブと、該研磨ローラ収納部、アーム、サーボモータ、感知測定装置、圧力装置、圧力制御バルブの作動の関係を制御するプログラマブル・コントローラとを具えてなる研磨機の研磨ローラ交換装置の構造によって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【０００８】
請求項１に記載する研磨装置の研磨ローラ交換装置は、少なくともプログラマブル・コントローラと、研磨ローラ収納部と、アームと、サーボモータと、感知測定装置と、圧力装置と、圧力制御バルブを含んでなる研磨機の研磨ローラ自動交換装置であって、
該プログラマブル・コントローラは、少なくとも該研磨ローラ収納部と、該アームと、該サーボモータと、該感知測定装置と、該圧力装置と、該圧力制御バルブの作動の関係を制御し、
該研磨ローラ収納部は、研磨ローラを収納するものであって、駆動モータと、該駆動モータの動力を伝える伝動ベルトを具え、
該アームは支軸によって回動自在に支持され、両端に研磨ローラを捉え、取り付け、取り外しの動作を行うロックヘッドを具え、
該駆動モータの駆動力で該伝動ベルトを駆動して研磨ローラを循環して移動させ、交換する研磨ローラをスタンバイの位置に送り、該サーボモータによって研磨ローラを設ける加工主軸と研磨ローラを上方、もしくは下方に移動させ、位置決めして研磨ローラの交換待ちの状態にし、該圧力装置によって提供され、かつ該圧力制御バルブで制御された圧力を動力として該アームを回転させ研磨ローラを交換し、該感知測定装置によって研磨ローラの位置を感知して校正するように構成する。
【０００９】
請求項２に記載する研磨機の研磨ローラ交換装置は、請求項１における圧力装置が油圧式である。
【００１０】
請求項３に記載する研磨機の研磨ローラ交換装置は、請求項１における圧力装置が気圧式である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の研磨機の研磨ローラ交換装置は、研磨機において研磨ローラの交換と位置の校正を自動的に行うことができるため、研磨加工の工程を自動化することができ、研磨ローラ交換のための時間と人件費を節減し、製造コストを手元させるとともに、正確な研磨ローラの位置決めを達成して加工製品の歩留まりを高めるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明は、研磨機の研磨ローラの交換、位置の校正を自動的に行う研磨機の研磨ローラ交換装置を提供するものであって、研磨機において研磨ローラの交換と位置の校正を自動的に行うという目的を、実現した。即ち、駆動モータ及び該駆動モータの動力を伝える伝動ベルトを具え、研磨ローラを収納するとともに、交換する研磨ローラをスタンバイの位置にセットする研磨ローラ収納部と、支軸によって回動自在に支持され、かつ両端に研磨ローラを捉えて取り付け、取り外しの動作を行うロックヘッドを具えるアームと、研磨機の研磨ローラを支持する加工主軸を上下に移動させるサーボモータと、交換した研磨ローラの位置を感知して、そのデータを校正に供する感知測定装置と、該アームの動作に必要な動力を提供する圧力装置と、該圧力装置の提供する圧力の大きさを制御する圧力制御バルブと、該研磨ローラ収納部、アーム、サーボモータ、感知測定装置、圧力装置、圧力制御バルブの作動の関係を制御するプログラマブル・コントローラとによって構成する。
係る構成の研磨機の研磨ローラ交換装置について、その構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
図２ａ、２ｂ、２ｃ、及び図３に開示するように、この発明による研磨機の研磨ローラ自動交換装置は、少なくともプログラマブル・コントローラ（ＰＬＣと称する）１と、研磨ローラ収納部２と、アーム３と、サーボモータ４と、感知測定装置５と、圧力装置７と、圧力制御バルブ６とを含んでなる。
【００１４】
プログラマブル・コントローラ１は、研磨機全体の作業順序を制御するディジタル化作業を行うディジタル入力インタフェースであって、ディジタル制御装置である。
【００１５】
研磨ローラ収納部２は、研磨ローラ２１、２１’を収納するものであって、駆動モータ２２と、該駆動モータ２２の駆動力を伝送する伝動ベルト２３を具える。
【００１６】
アーム３は、支軸によって回動自在に支持され、両端に研磨ローラを捉え、取り付け、取り外しの動作を行うロックヘッド３１、３１’を具える。
【００１７】
研磨ローラ収納部２において、駆動モータ２２が回転すると動力が伝動ベルト２３に伝動され、伝動ベルト２３によって研磨ローラ２１、２１’を循環して移動させ、加工主軸４１に送り交換する研磨ローラ２１をスタンバイの位置に送る。
【００１８】
交換する研磨ローラ２１がスタンバイの位置に送られると、研磨加工機の加工主軸４１は回転を停止し、サーボモータ４によって加工主軸４１と研磨ローラ２０を上方のデッドポイントに移動させられ、研磨ローラ２１と交換を待つ状態になる。
【００１９】
上述のステップの後、垂直状態にあるアーム３が支持軸に沿って水平方向に移動し、かつ９０度回転して両端縁部に形成したロックヘッド３１、３１’がそれぞれ対応する加工主軸４１の研磨ローラ２０と、交換待ちの研磨ローラ２１に対して、これらを緩めて取り外す動作を行う。この場合の動力は圧力装置７によって提供され、かつ圧力制御バルブ７を通過し、配管６１を経由してアーム３の両端縁部に設けられるロックヘッド３１、３１’に伝送される。研磨ローラ２０、２１を緩めて取り外すと、ロックヘッド３１、３１’がこれら研磨ローラを把持、もしくは吸着した状態となる。
【００２０】
次いで、アーム３が１８０度回転して研磨ローラ２０が研磨ローラ収納部２に収納され、研磨ローラ２１が加工主軸４１に取り付けられて、ロックされる。この場合、圧力装置７が再度動力を提供し、圧力が圧力バルブ６によって適宜な範囲内に制御されて、ロックのための適宜なトルクが提供される。次に、アーム３が９０度回転し、支軸に沿って移動してリセットされる。
【００２１】
加工主軸４１に交換した研磨ローラ２１を設けると、ステップモータ４が加工主軸４１を下方のａのポイントに移動させ、感知測定装置５が感知を行い、これを校正の動作として、研磨ローラ２１の端縁部のポイントとワークの端面とを接触させる。
【００２２】
以上のステップは図４に開示するとおりであって、図示によって研磨ローラ２０、２０’を交換する全体的なステップが理解できる。かかる研磨ローラ交換装置の構造と、そのステップによって、従来の技術に盛られる研磨ローラを自動的に交換できないという欠点を改善することができる。また、プログラマブル・コントローラのディジタル式制御によって、アーム３を回転させ、研磨ローラ収納部２と加工主軸４１との間において取り外し、取り付けの動作を実行させる。サーボモータ４は加工主軸４１上下に移動させて位置決めさせる作用を有し、かつ感知測定装置５の提供するデータによって自動的に校正を行う。圧力装置７はアーム３のロックの動作に必要とする動力を提供する。また、圧力装置７は、油圧式、気圧式のいずれでもよい。圧力制御バルブ６は、アーム３のロックヘッドは研磨ローラ２０をロックするために必要なトルクを提供する。かかる構成によって、従来の研磨ローラ交換に係る問題を完全に改善することができる。
【００２３】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の研磨加工機を示した説明図である。
【図２ａ】この発明による研磨ローラ交換装置の動作を示した説明図である。
【図２ｂ】この発明による研磨ローラ交換装置の他の動作を示した説明図である。
【図２ｃ】この発明による研磨ローラ交換装置のその他動作を示した説明図である。
【図３】この発明における圧力装置と圧力制御バルブの関係を示した説明図である。
【図４】この発明による研磨ローラ交換装置の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１                    プログラマブル・コントローラ
２                    研磨ローラ収納部
２０、２１、２１’  研磨ローラ
２２                駆動モータ
２３                伝動ベルト
３                    アーム
３１、３１’              ロックヘッド
４                    サーボモータ
４１                加工主軸
５                    感知測定装置
６                    圧力バルブ
７                    圧力装置
【図１】
2006088244.tif 000003
【図２ａ】
2006088244.tif 000004
【図２ｂ】
2006088244.tif 000005
【図２ｃ】
2006088244.tif 000006
【図３】
2006088244.tif 000007
【図４】
2006088244.tif 000008