(57)【要約】所定の設計を有し、かつ所定の回転搬入位置にある第１の歯付きワークピースを備えるワークピース加工機械のスピンドル（３０）に、第１のワークピース（２、４０）を搬入する方法。第１の歯付きワークピースは、ストック分割され、機械加工位置はストック分割に基づいて決定される。第１の歯付きワークピースは、機械加工位置に回転調整される。次いで、第１の歯付きワークピースの歯（３、４２）が機械加工され、第１のワークピースはスピンドルから取り除かれる。第２の歯付きワークピースは、ワークピース加工機械のスピンドルに搬入される。第２の歯付きワークピースは、第１の歯付きワークピースと同じ所定の設計を有し、かつ同じ所定の回転搬入位置にある。第２の歯付きワークピースは、第１の歯付きワークピースと同じ調整量で、所定の回転搬入位置から機械加工位置まで回転調整される。第２の歯付きワークピースは、機械加工され、次いで、機械スピンドルから取り除かれる。第２の歯付きワークピースに対して実行されるプロセスは、第１のワークピースおよび第２のワークピースと同じ設計を有し、かつ同じ回転搬入位置にある後続のワークピースに対して繰り返すことができる。第２の歯付きワークピースおよび後続の歯付きワークピースについては、歯の回転位置を決定するステップは行わない。
2021536376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歯および複数の歯スロットを含む回転式歯付きワークピースを機械加工する方法であって、
（ａ）第１のワークピースを、ワークピース加工機械のスピンドルに搬入することであって、前記第１の歯付きワークピースが、所定の設計を有し、かつ所定の回転搬入位置にある、搬入することと、
（ｂ）前記第１の歯付きワークピースをストック分割し、かつ前記ストック分割に基づいて、前記第１のワークピースの機械加工位置を決定することと、
（ｃ）前記第１の歯付きワークピースを、前記所定の回転搬入位置から前記機械加工位置への調整量分、回転調整することと、
（ｄ）前記第１の歯付きワークピースの前記歯を機械加工することと、
（ｅ）前記第１の歯付きワークピースを前記スピンドルから取り除くことと、
（ｆ）第２の歯付きワークピースを、前記ワークピース加工機械の前記スピンドルに搬入することであって、前記第２の歯付きワークピースが、前記所定の設計を有し、かつ前記所定の回転搬入位置にある、搬入することと、
（ｇ）前記第２の歯付きワークピースを、前記所定の回転搬入位置から前記機械加工位置への前記調整量分、回転調整することと、
（ｈ）前記第２の歯付きワークピースの前記歯を機械加工することと、
（ｉ）前記第２の歯付きワークピースを前記スピンドルから取り除くことと、
（ｊ）前記所定の設計を有し、かつ前記所定の回転搬入位置にある任意の後続の歯付きワークピースについて、ステップ（ｆ）〜（ｉ）を繰り返すことと、
（ｋ）それによって、前記所定の設計を有する前記第２の歯付きワークピースおよび後続の歯付きワークピースについては、前記ストック分割のステップが実行されないことと、を含む、方法。
【請求項２】
前記所定の設計を有する前記第１のワークピース、第２のワークピース、および任意の後続のワークピースを搬入する前に、前記ワークピースの各々が、搬入するためにパレットから前記ワークピーススピンドルに輸送され、前記パレット上で、前記ワークピースが、前記所定の回転搬入位置において回転的に位置付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パレットが、前記所定の回転搬入位置にワークピースの前記回転位置を固定するための配置決め要素を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記配置決め要素が、ピンおよびボール配設を含み、前記ボールが、ワークピースの歯スロットに挿入可能である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記パレットから前記ワークピーススピンドルへのワークピースの前記輸送のために、前記ワークピースが、ワーク保持機構によって把持され、それによって、前記ワークピースの前記回転位置が、前記所定の回転搬入位置に維持される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ワーク保持機構が、チャックを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ワーク保持機構が、前記ワーク保持機構によって把持されたときに、前記所定の回転搬入位置にワークピースの前記回転位置を固定するための複数の配置決め要素を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記配置決め要素が、ピンおよびボール配設を含み、前記ボールが、ワークピースのそれぞれの歯スロットに挿入可能である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の配置決め要素が、前記ワーク保持機構の前面に着脱可能に固定されているアダプタプレート上に配設されており、かつ前記アダプタプレートを中心として離間されている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のワークピース、前記第２のワークピース、および前記所定の設計を有する任意の後続のワークピースを前記取り除くことは、前記ワークピースが前記所定の回転搬入位置に回転位置に回転的に位置付けられている状態で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ワークピースが、ロボットを介して輸送される、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのチャックが、前記ロボット上に配置され、かつ前記ロボット上に位置付け可能である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記歯付きワークピースが、ベベルピニオンギアを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記歯付きワークピースが、ベベルリングギアを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワークピース加工機械が、ギア研削機械を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
歯付きワークピースをワークピース加工機械に搬入する、および前記ワークピース加工機械から搬出するための装置であって、前記装置が、
方向Ｚに長さ方向に延在する並進可能なビームであって、前記ビームが、方向Ｘ、方向Ｚの一方または両方に直線状に移動可能であり、方向Ｘおよび方向Ｚが、互いに垂直である、ビームと、
前記並進可能なビームの第１の端に位置付けられたヘッドであって、前記Ｚ方向に延在する前記ビームの軸を中心として方向Ｓに旋回するように操作可能である、ヘッドと、
前記ヘッド上に位置付けられた少なくとも２つのチャックを含む、デュアルグリッパシステムであって、前記チャックが、前記ヘッドの旋回操作性に起因して、旋回することが可能である、システムと、を含み、
前記チャックの少なくとも１つが、前記少なくとも１つのチャックによって把持されたときに、歯付きワークピースの前記回転位置を所定の回転位置に固定するための複数の配置決め要素を含み、前記配置決め要素が、前記チャックの前面に配設されており、かつ前記前面を中心に離間されており、前記配置決め要素が、ワークピースのそれぞれの歯スロットに挿入可能であり、
これにより、前記チャックで把持される前のワークピースの回転位置が、前記チャックで把持された後も保持される、装置。
【請求項１７】
方向Ｘおよび方向Ｚが、一緒に水平面を画定する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのチャックの前記配置決め要素が、前記前面に解放可能に固定されているアダプタプレート上に配設されている、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギア製造機械およびプロセス、具体的には、ワークピースをギア製造機械に搬入し、その後、機械上のストック分割ステップを行うことを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
歯付き物品、特にベベルギア（例えば、ピニオンギアおよびリングギア）ならびに円筒ギア（例えば、スパーギアおよびヘリカルギア）などのギア形状のワークピースの製造では、通常、歯を最初に粗成形（例えば、切削、鍛造、鋳造など）した後、１つ以上の仕上げ操作が行われる。このような仕上げ操作としては、研削、ホーニング加工、研磨、シェービング、および仕上げ切断（例えば、ハードスカイビング、パワースカイビングなど）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０００３】
いかなる仕上げ操作の前にも、ギア形状のワークピースを適切に「ストック分割」（センタリング、位置合わせ、または位相調整としても公知である）する必要があり、これは、部分的に仕上げ加工されたギア（例えば、粗成形されたギア）の歯を、仕上げ操作を開始する前に、工具に対して適切に位置付ける必要があることを意味する。ストック分割により、工具とワークピースとの衝突または損傷が発生することなく、ワークピースの歯の逃げ面が工具によって適切に接触して成形される様式で、工具が歯のスロット（すなわち、隣接している歯間の空隙）に確実に入るようになる。
【０００４】
ベベルギアの研削において、例えば、ワークピース（例えば、ピニオンギアまたはリングギア）が、コンピュータ制御（例えば、ＣＮＣ）ギア研削機械、例えば、ＵＳ６，７１２，５６６に開示されている機械のワークピーススピンドルに搬入された後、研削を開始する前に、各ワークピースに対してストック分割操作を行う必要がある。典型的なストック分割プロセスでは、歯間にスロットの平均中心線位置を配置するために、複数の離間させた歯スロット（例えば３つ以上）の隣接する歯の面に接触させることと、次いで、研削ホイールの機械加工位置に対して歯および歯スロットを適切に位置付けるために、ワークピースを回転（すなわち角度）調整することと、を含み得、これにより、研削ホイールが問題なく各歯スロットに入ることができるようになる。ストック分割プロセス自体は当業者に周知であり、本発明を理解するためにその詳細についてのさらなる考察は必要としない。
【０００５】
歯付きワークピースを研削ホイールなどの工具に対して適切に位置付けることは必須であるが、ストック分割のプロセスには時間を要し得る。典型的には、ストック分割には１５〜２０秒以上要する場合があるが、これは、実際の機械加工が生じていないため、機械（例えば、研削機械）が事実上アイドル状態であることを意味する。ストック分割によって生じ得る非生産的な時間を短縮するまたは消失させる必要性が依然として存在する。その結果として、機械加工サイクル時間が短縮され、一定期間に製造される機械加工部品の数が増加する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、複数の歯および複数の歯スロットを含む、ギアなどの回転型歯付きワークピースを機械加工する方法を対象とする。
【０００７】
この方法は、第１のワークピースを、所定の設計を有し、かつ所定の回転搬入位置にある第１の歯付きワークピースを備えたワークピース加工機械のスピンドルに搬入することを含む。第１の歯付きワークピースは、ストック分割され、機械加工位置はストック分割に基づいて決定される。第１の歯付きワークピースは、機械加工位置に回転調整される。次いで、第１の歯付きワークピースの歯が機械加工され、第１のワークピースはスピンドルから取り除かれる。
【０００８】
第２の歯付きワークピースは、ワークピース加工機械のスピンドルに搬入される。第２の歯付きワークピースは、第１の歯付きワークピースと同じ所定の設計を有し、かつ同じ所定の回転搬入位置にある。第２の歯付きワークピースは、第１の歯付きワークピースと同じ調整量で、所定の回転搬入位置から機械加工位置まで回転調整される。第２の歯付きワークピースは、機械加工され、次いでこの機械スピンドルから取り除かれる。
【０００９】
第２の歯付きワークピースに対して実行されるプロセスは、第１のワークピースおよび第２のワークピースと同じ設計を有し、かつ同じ回転搬入位置にある後続のワークピースに対して繰り返すことができる。第２の歯付きワークピースおよび後続の歯付きワークピースについては、歯の回転位置を決定するステップは行わない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】搬送デバイスのパレットの上部に位置付けられたベベルピニオンの側面図を例示する。
【図２】搬送デバイスのパレットに位置付けられたベベルピニオンの側面図を例示する。
【図３】搬送デバイスのパレットに位置付けられたベベルピニオンの等角図を示す。
【図４】搬送デバイスのパレットに位置付けられたベベルピニオンの正面図を示す。
【図５】複数のピンおよびボール要素を含むアダプタプレートを有する把持デバイスの等角図を例示する。
【図６】図５の把持デバイスの側面図を示す。
【図７】図５の把持デバイスの端面を示す。
【図８】図５の把持デバイスの別の側面図を示す。明瞭さを高めるために把持フィンガを取り除いている。
【図９】搬送デバイスのパレットに位置付けられ、図８の把持デバイスによる係合のために位置合わせされているベベルピニオンの側面図を例示する。
【図１０】図９の搬送デバイスのパレットに位置付けられたベベルピニオンと係合した図８の把持デバイスの側面図を示す。
【図１１】把持デバイスの接触ボール要素の配設を示すベベルピニオンの正面図を示す。
【図１２】把持デバイスの接触ボール要素の配設を示すベベルピニオンの側面図を示す。
【図１３】把持デバイスの接触ボール要素の配設を示すベベルピニオンの等角図を示す。
【図１４】把持デバイスにより把持し、加工機械のスピンドルに挿入したベベルピニオンの側面図を例示する。
【図１５】把持デバイスがベベルピニオンから係脱されている図１４の要素を示す。
【図１６】搬送デバイスのパレットに位置付けられたベベルリングギアの側面図を示す。
【図１７】搬送デバイスのパレットに位置付けられたベベルリングギアの上面図を示す。
【図１８】搬送デバイスのパレットの上部に位置付けられたベベルリングギアの等角図を示す。
【図１９】把持デバイスのアダプタプレートの接触ボールと係合するベベルリングギアの等角図を例示する。
【図２０】把持デバイスのアダプタプレートの接触ボールと係合するベベルリングギアの側面図を例示する。
【図２１】アダプタプレートおよび把持デバイスの接触ボールの上部に位置付けられているベベルリングギアを示す。
【図２２】ベベルリングギアと係合するように位置合わせされている把持デバイスの等角図を示す。
【図２３】ベベルリングギアと係合している把持デバイスの等角図を示す。
【図２４】旋回式デュアルグリッパシステムの等角図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書で使用される「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｅ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、および「本発明（ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｔ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、本明細書の主題のすべて、および以下の任意の特許請求の範囲を広く指すことを意図するものである。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するもの、または以下のいかなる特許請求項の意味もしくは範囲を限定するものと理解されるべきではない。さらに、本明細書は、本出願のいかなる特定部分、段落、記述、または図面においても、あらゆる請求項によってカバーされる主題を説明または限定しようと努めるものではない。本主題は、本明細書全体、すべての図面、および以下のあらゆる請求項を参照することによって理解されるべきである。本発明は、他の構成が可能であり、様々な方法で実施され、または実行されることが可能である。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであり、限定的であると見なされるべきではないことが理解される。
【００１２】
ここで、本発明の詳細を、単に例として、本発明を例示する添付図面を参照して考察する。図面において、類似の特徴または構成要素は、同様の参照番号によって言及される。本発明をより良く理解し、かつ見やすくするため、ドア、および任意の内部または外部の防護物は、図面から省略されている。
【００１３】
本明細書での「含む」、「有する」、および「備える」、ならびにこれらの変形の使用は、その後に列挙される項目およびその等価物、ならびに追加の項目をも包含することを意味する。方法またはプロセスの要素を識別するための文字の使用は、単に識別のためのものであり、要素が特定の順序で実行されるべきであることを示すことを意味するわけではない。
【００１４】
以下に、図面を説明する際、上部、下部、上方、下方、後方、底部、頂部、前、後などの方向に言及する場合があるが、これらは、便宜上、図面に対して（通常、見られるように）言及される。これらの方向は、文字通りに解釈されること、またはいかなる形態でも本発明を限定することを意図しない。
【００１５】
本発明は、方法および装置を提供し、それによって、加工機械に搬入された各歯付きワークピースをストック分割する必要性が排除される。
【００１６】
図１〜４は、ワークピース２、例えば、複数の歯３およびシャフト５を有するベベルピニオンが、パレット８の支持体４、６に配置されている好ましい実施形態を例示している。パレット８は、独立型固定具であってもよく、または関連する搬入／搬出装置を有する機械へ、および関連する搬入／搬出装置を有する機械から、ワークピースを輸送するための搬送機構上に他のそのようなパレットと一緒に配置させ得る。例示した例では、ワークピース搬送システム（図示せず）の構成要素であるパレットガイド９上に位置付けられたパレット８が示されている。パレット８（複数可）はまた、例えば、Ｇｌｅａｓｏｎ  Ｗｏｒｋｓ（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）から市販されているＡＲシリーズの自動資材処理セル（ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｃｅｌｌ）などの柔軟な自動化セル（図示せず）内に存在し得る。搬送部の有無にかかわらず、柔軟な自動化セルは、好ましくは、ギア、特にベベルギア用の研削機械などの加工機械に隣接して配置される。柔軟な自動化セルは、例えば、部品の洗浄、部品のスピンオフ、バリ取り、検査、部品のマーキング、ロール検査、および３Ｄ測定などの１つ以上の特徴、およびワークピースを１つのステーションから別のステーションへ移送させる、ならびに加工機械（例えば、ロボット、ガントリローダなど）へ移送するかまたは加工機械から移送させる適切な手段を提供するステーションを含むことができる。
【００１７】
パレット８は、配置決めピンおよびボール配設を含む配置決め要素１０をさらに含み、これは、ワークピース２をパレット８上への定置時に、配置決めボール１１をワークピースの歯スロット１４（図４）内に挿入可能であり、かつ隣接する歯の逃げ面と接触するように好適な直径であり、これにより、ワークピースを固定回転配向に位置付ける。ワークピース２は、手動で、またはロボットなどの搬入機構を介して、パレット８に定置することができる。好ましくは、ボール１１は、ワークピースの前面１２から内方の場所で歯スロット１４に接触する（図２）。配置決め要素１０のボール１１は、好ましくは、硬化鋼または炭化物などの硬質材料から作製される。必要に応じて、ワークピースの重量が均等に分散されない場合、例えば、シャフト５の一端にその重量の大部分を有するベベルピニオン２など、カウンターウェイト１３をパレット８に含めることができる。
【００１８】
ベベルピニオン２などのワークピースの特定の設計に応じて、歯スロットの場所を決定することができ、したがって、配置決め要素１０上のワークピース２の固定位置を用いて、各歯スロット１４の位置もまた、決定することができる。
【００１９】
図５〜８は、パレット８上にあるワークピースを把持し、ワークピースをワークピース加工機械のスピンドルに送出するための把持機構を示している。好ましくは、把持機構は、複数のジョー２２（例えば、３つまたは４つ）を有するチャック２０と、ワークピースの構成に応じて適切に成形された着脱可能なグリッパフィンガ２３と、好ましくはピン２１および接触ボール要素２４を含む複数の配置決め要素と、を含む。ピンおよびボール要素２４は、ボルトまたはねじ２７などによってチャック２０の前面２８に着脱可能に取り付けられているアダプタプレート２６上に離間して配設される。ピンおよびボール要素２４は、パレット８上に位置付けられた特定のワークピース２上の歯スロット１４の場所と一致するような様式で、アダプタプレート２６上に配設され、離間されている。ピン２１およびボール要素２４は、好ましくは、硬化鋼または炭化物などの硬質材料から作製される。好ましくは、ピン２１およびボール要素２４は、アダプタプレート２６に解放可能に取り付けられた一体型要素を含む。しかしながら、ピン２１およびボール要素２４は、互いに解放可能に取り付けられ、個別に置き換えられ得るかまたは相互に交換され得る別個の要素であってもよい。
【００２０】
前述のように、ワークピース２は、パレット８上の既知の（すなわち、決定可能である）回転位置に固定され、したがって、特定のワークピースの設計および形状が、ギアの設計者、エンジニア、および／または製造業者に公知であるため、歯スロット１４の場所も既知である（すなわち、決定可能である）。ワークピースの設計に基づいて、ピンおよびボール要素２４は、適切にサイズ（すなわち、直径）決めされており、アダプタプレート２６を中心として配設され、離間されている。チャック２０のジョー２２によってワークピース２が把持されると、ピンおよびボール要素２４は、特定の歯スロット１４と一致し、接触した各歯スロット１４のワークピースの前面１２に近いそれぞれの歯の逃げ面および／または歯縁と接触し、これにより、パレット８から取り除いたときに、パレット８上に存在した配向と同じ配向を保持する把持されたワークピースとなる。
【００２１】
図８〜１０は、把持される前にワークピース２と位置合わせされているチャック２０を例示している。図８および図１０は、視界が遮られないようにする目的でのみ、グリッパフィンガを取り除いた状態で示している。把持するためにチャック２０とワークピース２とを適切に位置合わせするために、チャック２０およびパレット８の一方または両方を、互いに対して１つ以上の方向に移動させる必要があり得ることを理解されたい。適切な相対運動は、例えば、ロボットなどの手段によって、または、例えば、サーボモータもしくはリニアモータによって駆動される１つ以上の機械運動軸に沿ってまたはその軸を中心として行われ得る。図１０は、ワークピース２をパレット８から取り除く前に、ワークピース２に係合してワークピース２を把持しているチャック２０を示している。ボール１１とそれぞれの歯スロット１４との間の接触場所は、ボール１１と同じ歯スロットに配置され得るボール２４と干渉しないように、好ましくは、ワークピースの前面１２から十分に離れていることに留意されたい。図１０を参照されたい。
【００２２】
好ましくは、チャックアダプタプレート２６は、少なくとも３つ、より好ましくは５つ以上のピンおよびボール要素２４を含む（５つが図５〜７に示されている）。ピンおよびボール要素２４は、離間させて、位置付けることが好ましく、これによって、ピンおよびボール要素２４とワークピース２との間の接触をより均一に分散させるようにするために、把持中に、ピンおよびボール要素２４が、ワークピースの周囲で離間された歯スロット１４に入る（図１１〜１３を参照）。ピンおよびボール要素２４は、ワークピースの回転軸Ａ（図１２）と概ね位置合わせされているように示されているが、本発明は、これに限定するものではない。ピンおよびボール要素２４は、特定のワークピースおよび／または把持機構の設計に基づいて、所望に応じて配向することができる。
【００２３】
ワークピース２は、チャック２２によって把持されると、パレット８から取り除かれ、ベベルギア研削機械などのワークピース加工機械のスピンドルに移送される。図１４は、加工機械（例えば、研削機械、図示せず）のスピンドル３０に搬入された、把持されているワークピース２を示している。スピンドル３０は、当業者が理解するであろう好適なワーク保持機器３２を含み、そのさらなる説明は必要ない。図１５は、研削などによるさらなる加工のためにスピンドル３０内に固定されているワークピース２から係脱されているチャック２０を示している。
【００２４】
パレット８から機械スピンドル３０へのワークピース２の移送は、ワークピースの識別可能な角運動（すなわち回転運動）なく生じ、それにより、チャック２０によって把持されたときのワークピースの歯の角度（すなわち回転）位置は、スピンドル３０に送出される同じ角度位置である。第１のワークピースおよび同じ設計の後続のすべてのワークピースは、把持される前に最初にボール１１によって配向されるので、同じワークピース配向が一貫してチャック２０に提示される。所望される場合、ワークピースが機械スピンドルに送出および搬入されるごとに、把持機構の位置が同じであることを確認するために、センサが加工機械に含まれてもよい。
【００２５】
したがって、同じ設計のすべてのワークピースについて、各ワークピースが同じ角度配向で加工機械のスピンドルに提示され、搬入されていることを見ることができる。換言すると、加工機械のスピンドルに送出され、そのスピンドルによって固定される各ワークピースの歯、したがって歯スロットは、同じ角度位置にあることになる。
【００２６】
同じ角度配向で、同じ設計の各ワークピースを加工機械に搬入させることにより、機械加工前に各ワークピースをストック分割する必要がなくなる。第１のワークピースが搬入されてストック分割され、ストック分割プロセスによって角度調整（ある場合には）が決定した後、第２のワークピースおよび同じ設計の後続のワークピースが搬入され得、その特定の部品のストック分割を実行する必要がなく、第１のワークピースの（すなわち、最初の）ストック分割操作によって決定されたもののと同じ量分、角度調整され得る。ストック分割がなくなることにより、機械加工プロセス（例えば、研削）の生産性が最大２５％向上し得る。これは、ストック分割がなくなるため、時間の節約となるためである。
【００２７】
さらに、機械加工に続いて、例えば図１に示すとおりに構成された、ワークピース２をパレット８に戻すことが所望される場合、ワークピースは、チャック２０により係合させ、その後、移送して、パレット８に送出させるために、送出されたままの配向に角度的に再度位置付ける必要があることに留意されたい。当然のことながら、さらなる加工および／または送出が特定の角度配向に依存しない場合には、ワークピース２は、任意の好適な手段によってスピンドル３０から搬出され得る。
【００２８】
図１６〜２３は、複数の歯４２および歯スロット４４を有するベベルリングギア４０に関する本発明の別の例を示している。パレット８は、パレット８上のリングギア４０を角度的に配向するために、内側盤５２および配向ピン５４（図１７、１８）を含むように構成される。所望される場合、パレット８は、内側盤５２および配向ピン５４が取り付けられている解放可能な工具プレート５０を含み得る。当然のことながら、例えば、図１のパレット８はまた、少なくとも支持体４、６および配置決め要素１０が取り付けられている解放可能なベースプレートを含み得る。工具プレート５０をパレット８から解放し、工具プレート５０をパレット８に係止するために、手で格納可能なプランジャ５６などの手段を含めることができる。
【００２９】
図２２は、把持される前にベベルリングギアワークピース４０と位置合わせさせたチャック２０を例示している。好ましくは、チャック２０は、複数のジョー２２（例えば、３つまたは４つ）、ワークピースの構成に応じて適切に成形された着脱可能なグリッパ２５、ならびに複数のピンおよびボール要素６２を含む。ピンおよびボール要素２４は、ボルトまたはねじ２７などによってチャック２０の前面２８に着脱可能に取り付けられているアダプタプレート６０上に離間して配設される。ピンおよびボール要素６２は、パレット８上に位置付けられた特定のワークピース４０上の歯スロット４４の場所（図１６）と一致するような様式で、アダプタプレート６０上に配設され、離間されている。
【００３０】
ベベルピニオンに関連して前述したとおり、把持するためにチャック２０およびワークピース４０を適切に位置合わせさせるために、チャック２０およびパレット８上に位置付けたワークピース４０（図１６）の一方または両方を、互いに対して１つ以上の方向に移動させる必要があり得ることを理解されたい。適切な相対運動は、例えば、ロボットなどの手段によって、または、１つ以上の機械運動軸に沿ってもしくはその軸を中心として行われ得る。図２３は、ワークピース４０と係合して、ワークピース４０を把持しているチャック２０を示している。
【００３１】
好ましくは、チャックアダプタプレート６０（図１９）は、少なくとも３つ、より好ましくは５つ以上のピンおよびボール要素６２を含む（５つは図２０〜２２に示されている）。ピンおよびボール要素６２は、離間させて、位置付けることが好ましく、これによって、ピンおよびボール要素６２とワークピース４０との間の接触をより均一に分散させるようにするために、把持中に、ピンおよびボール要素６２が、ワークピースの周囲で離間された歯スロット４４に入る。ピンおよびボール要素６２は、ワークピースの回転軸Ｂと概ね位置合わせされているように示されている（図１６）が、本発明は、これに限定するものではない。ピンおよびボール要素６２は、特定のワークピースおよび／または把持機構の設計に基づいて、所望に応じて配向することができる。
【００３２】
パレット８から機械スピンドル（アーバなどの好適なワーク保持機器を有する）へのワークピース４０の移送は、ワークピースの識別可能な角運動（すなわち回転運動）なく生じ、それにより、チャック２０によって把持されたときのワークピースの歯の角度（すなわち回転）位置は、機械スピンドルに送出される同じ角度位置である。第１のワークピース４０および同じ設計の後続のすべてのワークピースは、チャックする前に最初に配向ピン５４によって配向されるので、同じワークピース配向が一貫してチャック２０に提示される。したがって、同じ設計のすべてのワークピース４０について、各ワークピースが同じ角度配向で加工機械のスピンドルに提示され、搬入されていることを見ることができる。換言すると、加工機械のスピンドルに送出され、そのスピンドルによって固定される各ワークピース４０の歯、したがって歯スロットは、同じ角度位置にあることになる。
【００３３】
同じ角度配向で、同じ設計の各ベベルリングギアを加工機械に搬入させることにより、機械加工前に各ワークピースをストック分割する必要がなくなる。第１のワークピースが搬入されてストック分割され、ストック分割プロセスによって角度調整（ある場合には）が決定した後、第２のワークピースおよび同じ設計の後続のワークピースが搬入され得、その特定の部品のストック分割を実行する必要がなく、第１のワークピースの（すなわち、最初の）ストック分割操作によって決定されたもののと同じ量、角度調整され得る。
【００３４】
チャック２０は、デュアルグリッパ（例えば、２つのチャック）が軸を中心として旋回し得る背中合わせの構成で直線状に配設されるデュアルグリッパシステムの１つのワーク保持構成要素であり得る。そのような配設では、例えば、機械加工されたワークピースを加工機から第１の空のチャックに搬出し、次いでチャック機構を１８０度旋回させ、あらかじめ第２のチャックによって把持されている完成前のワークピースを加工機械に搬入することが可能になる。デュアルチャック機構は、ロボットのアームの端（すなわち、エンドオブアームツーリングもしくはＥＯＡＴ）または線形可動ビームに取り付けることができる。片方または両方のチャックには、例えば図５〜７に示すボール要素２４を有するアダプタプレート２６を嵌合させ得る。
【００３５】
図２４は、チャック２０およびチャック２９を含む旋回式デュアルグリッパシステム６８の一例を示しており、ここで、チャック２０は、例えば、図５〜７に示されるボール要素２４を有するアダプタプレート２６を含む。チャック２９は、チャック２０と同様の構成を有し得るが、ボール要素２４を有さずに、さらにはアダプタプレート２６を有さずに構成されてもよい。チャック２０、２９は、ヘッド７０に取り付けられており、次に、並進可能なビーム７２の一端に回転可能に取り付けられている（断面図で示されている）。ビーム７２は、垂直方向Ｘおよび／またはＺの一方または両方での直線運動が可能である。ヘッド７０は、チャック２０およびチャック２９と共に、軸Ｚを中心に旋回（方向Ｓ）することが可能である。ヘッド７０の旋回は、回転式シャフト７４および好適な軸受７６を介して行われる。シャフト７４は、ベルトおよびプーリ（図示せず）などの手段によって駆動される。チャック２０および２９は、好ましくは、好適な作動機構８０（例えば、電気、油圧、空気、空気圧など）によって前進され得るかつ引き出され得る係止ピン７８によって、１８０度旋回され、所定の位置に係止され、かつ解放される。デュアルグリッパシステム６８は、独立型搬入および搬出装置の一部分であり得、柔軟な自動化システムの一部分であり得る。
【００３６】
好ましくは、ワークピースをパレット８から機械スピンドル３０に移送する運動は、例えば、図２４の方向Ｘおよび方向Ｚによって画定される水平面などの同じ平面で発生する。この場合、パレット８および／または機械スピンドル３０の一方または両方が、上昇または下降し（例えば、Ｙ方向の動き）、それにより、ワークピースをパレット８から取り除くためのワークピースに対するチャック２０の内方の動き（Ｘ方向）、パレット８から機械スピンドル３０にチャック２０が移動する経路（Ｚ方向）、およびワークピースを加工機械に搬入するための機械スピンドル３０に対するチャック２０の内方の動き（Ｘ方向）が、すべて同じ平面（Ｘ−Ｚ面）、好ましくは水平面で起こるようになる。
【００３７】
本発明は、好ましい実施形態を参照しながら説明されてきたが、本発明は、これらの特定の実施形態に限定されないことが理解されるべきである。本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲を逸脱することなく、本主題が属する、当業者にとっては明らかであると思われる変更を含むことが意図されている。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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