(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に向けられた回転軸線の回りに、ワーク装着部に装着されたワークを回転させる回転装置と、
該回転装置によって回転するワークに、砥石装着部に装着されて回転する砥石によって研削加工を行う加工装置と、
ワークを把持可能なグリッパを旋回させるとともに昇降させるよう構成され、該グリッパの旋回によって、上記回転装置へのワークの搬入及び上記回転装置からのワークの搬出を行う旋回ローダと、を備える回転加工機において、上記加工装置の上記砥石装着部に装着する砥石を交換する砥石交換方法であって、
上記グリッパは、ワーク以外にも砥石が載置されたパレットを把持可能であり、
上記ワーク装着部は、ワーク以外にも上記パレットを装着可能であり、
上記パレットは、上記ワーク装着部に装着される被装着部と、該被装着部の中心からオフセットした位置において、砥石を保持する保持部とを有しており、
砥石が載置された上記パレットを把持する上記グリッパを上記旋回ローダによって旋回させて、上記パレットを上記回転装置の直上に位置させる旋回工程と、
上記旋回ローダによって上記グリッパを下降させて、上記回転装置の直上に位置する上記パレットを上記回転装置に装着するパレット装着工程と、
上記パレットが装置された上記回転装置を、該パレットに載置された砥石の中心軸線が、鉛直方向から見て旋回ローダの周方向に沿うとともに上記砥石装着部の中心軸線と平行になる着脱状態になるよう回転させる回転工程と、
上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に、上記回転装置に装着された上記パレット又は上記グリッパによって再び把持された上記パレットにおける砥石を装着する砥石装着工程と、を含み、
上記旋回工程において上記砥石が載置された上記パレットを把持する上記グリッパが上記旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径が、上記回転工程において上記旋回ローダの旋回中心から上記着脱状態を形成する砥石までの最大距離よりも小さい、回転加工機の砥石交換方法。
【請求項２】
上記回転工程の後であって上記砥石装着工程の前には、上記砥石が上記着脱状態にある上記パレットを上記グリッパによって把持し、該グリッパを上記旋回ローダによって上昇させる上昇工程を行い、
上記砥石装着工程においては、上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に、上記グリッパによって再び把持された上記パレットにおける砥石を装着する、請求項１に記載の回転加工機の砥石交換方法。
【請求項３】
鉛直方向に向けられた回転軸線の回りに、ワーク装着部に装着されたワークを回転させる回転装置と、
該回転装置によって回転するワークに、砥石装着部に装着されて回転する砥石によって研削加工を行う加工装置と、
ワークを把持可能なグリッパを旋回させるとともに昇降させるよう構成され、該グリッパの旋回によって、上記回転装置へのワークの搬入及び上記回転装置からのワークの搬出を行う旋回ローダと、を備える回転加工機において、上記加工装置の上記砥石装着部に装着する砥石を交換する砥石交換方法であって、
上記グリッパは、ワーク以外にも砥石が載置されたパレットを把持可能であり、
上記ワーク装着部は、ワーク以外にも上記パレットを装着可能であり、
上記パレットは、上記ワーク装着部に装着される被装着部と、該被装着部の中心からオフセットした位置において、砥石を保持する保持部とを有しており、
上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に装着された砥石を、上記グリッパに把持されて上記保持部の保持中心軸線が鉛直方向から見て上記旋回ローダの周方向に沿うとともに上記砥石装着部の中心軸線と平行になる着脱状態にある上記パレット、又は上記回転装置に装着されて上記着脱状態にある上記パレットに載置する載置工程と、
上記パレットが載置された上記回転装置を所定角度回転させる回転工程と、
上記パレットを上記グリッパによって把持し、該グリッパを上記旋回ローダによって上昇させる上昇工程と、
上記パレットを把持する上記グリッパを上記旋回ローダによって旋回させて、上記パレットを上記回転装置の直上から取り出す旋回工程と、を含み、
上記旋回工程において上記砥石が載置された上記パレットを把持する上記グリッパが上記旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径が、上記載置工程において上記旋回ローダの旋回中心から、上記着脱状態を形成する上記パレットに載置された砥石までの最大距離よりも小さい、回転加工機の砥石交換方法。
【請求項４】
上記載置工程においては、上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に装着された砥石を、上記グリッパに把持されて上記着脱状態にある上記パレットに載置し、
上記載置工程の後であって上記回転工程の前には、上記旋回ローダによって上記グリッパを下降させ、該グリッパに把持された上記着脱状態にある上記パレットを上記回転装置に装着するパレット装着工程を行う、請求項３に記載の回転加工機の砥石交換方法。
【請求項５】
上記ワーク装着部に装着された上記被装着部の中心は、該ワーク装着部の上記回転軸線と一致する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転加工機の砥石交換方法。
【請求項６】
上記ワーク装着部は、上記回転装置に対して着脱可能な装着治具として形成されており、
該装着治具は、ワークの装着と、上記パレットの上記被装着部の装着とに兼用する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転加工機の砥石交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転加工機における、加工装置の砥石装着部に装着する砥石を交換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の加工を行うホブ盤等の回転加工機としては、例えば、特許文献１に開示されるように、ワークを保持して回転する回転装置と、刃具又は砥石を装着してワークに加工を行う加工装置と、回転装置へのワークの搬入及び回転装置からのワークの搬出を行う旋回ローダとを備えるものがある。この回転加工機における旋回ローダは、グリッパにワークを把持して旋回することにより、回転装置との間でワークの受渡しを行うとともに、グリッパに、刃具が載置されたパレットを把持して旋回することにより、加工装置との間で刃具の受渡しを行うよう構成されている。この回転加工機によれば、ワークと刃具とを同じ旋回ローダを用いて受け渡すことができ、刃具の段替えに要する時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２６６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の回転加工機においては、旋回ローダを用いて、加工装置に装着する砥石の交換は行っていない。砥石は、一般的にその外径が刃具に比べて２倍以上大きく、その質量も刃具に比べて大きい。そのため、刃具の代わりに砥石をパレットに載置し、このパレットを旋回ローダのグリッパによって把持することを考えた場合、砥石の旋回半径が大きくなる。そのため、周辺部位との干渉を回避しようとすると、回転加工機のサイズを大きくする必要が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、砥石の装着性又は離脱性を維持したまま、回転加工機のサイズを小さくすることができる回転加工機の砥石交換方法を提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、鉛直方向に向けられた回転軸線の回りに、ワーク装着部に装着されたワークを回転させる回転装置と、
該回転装置によって回転するワークに、砥石装着部に装着されて回転する砥石によって研削加工を行う加工装置と、
ワークを把持可能なグリッパを旋回させるとともに昇降させるよう構成され、該グリッパの旋回によって、上記回転装置へのワークの搬入及び上記回転装置からのワークの搬出を行う旋回ローダと、を備える回転加工機において、上記加工装置の上記砥石装着部に装着する砥石を交換する砥石交換方法であって、
上記グリッパは、ワーク以外にも砥石が載置されたパレットを把持可能であり、
上記ワーク装着部は、ワーク以外にも上記パレットを装着可能であり、
上記パレットは、上記ワーク装着部に装着される被装着部と、該被装着部の中心からオフセットした位置において、砥石を保持する保持部とを有しており、
砥石が載置された上記パレットを把持する上記グリッパを上記旋回ローダによって旋回させて、上記パレットを上記回転装置の直上に位置させる旋回工程と、
上記旋回ローダによって上記グリッパを下降させて、上記回転装置の直上に位置する上記パレットを上記回転装置に装着するパレット装着工程と、
上記パレットが装置された上記回転装置を、該パレットに載置された砥石の中心軸線が、鉛直方向から見て旋回ローダの周方向に沿うとともに上記砥石装着部の中心軸線と平行になる着脱状態になるよう回転させる回転工程と、
上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に、上記回転装置に装着された上記パレット又は上記グリッパによって再び把持された上記パレットにおける砥石を装着する砥石装着工程と、を含み、
上記旋回工程において上記砥石が載置された上記パレットを把持する上記グリッパが上記旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径が、上記回転工程において上記旋回ローダの旋回中心から上記着脱状態を形成する砥石までの最大距離よりも小さい、回転加工機の砥石交換方法にある。
【０００７】
本発明の他の態様は、鉛直方向に向けられた回転軸線の回りに、ワーク装着部に装着されたワークを回転させる回転装置と、
該回転装置によって回転するワークに、砥石装着部に装着されて回転する砥石によって研削加工を行う加工装置と、
ワークを把持可能なグリッパを旋回させるとともに昇降させるよう構成され、該グリッパの旋回によって、上記回転装置へのワークの搬入及び上記回転装置からのワークの搬出を行う旋回ローダと、を備える回転加工機において、上記加工装置の上記砥石装着部に装着する砥石を交換する砥石交換方法であって、
上記グリッパは、ワーク以外にも砥石が載置されたパレットを把持可能であり、
上記ワーク装着部は、ワーク以外にも上記パレットを装着可能であり、
上記パレットは、上記ワーク装着部に装着される被装着部と、該被装着部の中心からオフセットした位置において、砥石を保持する保持部とを有しており、
上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に装着された砥石を、上記グリッパに把持されて上記保持部の保持中心軸線が鉛直方向から見て上記旋回ローダの周方向に沿うとともに上記砥石装着部の中心軸線と平行になる着脱状態にある上記パレット、又は上記回転装置に装着されて上記着脱状態にある上記パレットに載置する載置工程と、
上記パレットが載置された上記回転装置を所定角度回転させる回転工程と、
上記パレットを上記グリッパによって把持し、該グリッパを上記旋回ローダによって上昇させる上昇工程と、
上記パレットを把持する上記グリッパを上記旋回ローダによって旋回させて、上記パレットを上記回転装置の直上から取り出す旋回工程と、を含み、
上記旋回工程において上記砥石が載置された上記パレットを把持する上記グリッパが上記旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径が、上記載置工程において上記旋回ローダの旋回中心から、上記着脱状態を形成する上記パレットに載置された砥石までの最大距離よりも小さい、回転加工機の砥石交換方法にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記一態様の回転加工機の砥石交換方法においては、加工装置の砥石装着部に装着する砥石を、搬送ローダを用いて交換する際の工夫をしている。この砥石交換方法においては、砥石装着部に砥石を装着する際に、旋回工程、パレット装着工程、回転工程及び砥石装着工程を行う。そして、砥石が載置されたパレットの向き（鉛直方向の回りの回転位置）を回転装置によって変更することを利用して、砥石装着部への砥石の装着を行う。また、旋回工程において、砥石が載置されたパレットを把持するグリッパが旋回ローダによって旋回するときの、旋回ローダの旋回中心からの砥石の最大旋回半径を小さくする工夫をしている。
【０００９】
具体的には、旋回工程において砥石が載置されたパレットを把持するグリッパが旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径を、回転工程において旋回ローダの旋回中心から装着状態を形成する砥石までの最大距離よりも小さくする。ここで、「最大距離」は、保持部に保持された砥石の中心軸線が鉛直方向から見て旋回ローダの周方向に沿うとともに砥石装着部の中心軸線と平行になるパレットを把持するグリッパが旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径（基準旋回半径という。）と同じである。
これにより、旋回工程において、旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径を、基準旋回半径に比べて小さくすることができる。そのため、旋回ローダの周辺に確保するスペースを小さくすることができ、回転加工機の全体のサイズを小さくすることができる。
【００１０】
また、砥石装着工程においては、砥石装着部を移動させて、砥石装着部に、回転装置に装着されたパレット又はグリッパによって再び把持されたパレットにおける砥石を装着する。このとき、回転装置に装着されたパレット又はグリッパに把持されたパレットにおいては、パレットに載置された砥石の中心軸線が、砥石装着部の中心軸線と鉛直方向から見て平行になる。これにより、砥石装着部への砥石の装着を容易にすることができる。
【００１１】
このように、上記回転加工機の砥石交換方法によれば、砥石装着部への砥石の装着性を維持したまま、回転加工機のサイズを小さくすることができる。
【００１２】
上記他の態様の回転加工機の砥石交換方法においても、加工装置の砥石装着部に装着する砥石を、搬送ローダを用いて交換する際の工夫をしている。この砥石交換方法においては、砥石装着部に装着された砥石を離脱する際に、載置工程、回転工程、上昇工程及び旋回工程を行う。そして、砥石が載置されたパレットの回転位置を回転装置によって変更することを利用して、砥石装着部からの砥石の離脱を行う。また、旋回工程において、砥石が載置されたパレットを把持するグリッパが旋回ローダによって旋回するときの、旋回ローダの旋回中心からの砥石の最大旋回半径を小さくする工夫をしている。
【００１３】
具体的には、旋回工程において砥石が載置されたパレットを把持するグリッパが旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径を、載置工程において旋回ローダの旋回中心から、着脱状態を形成するパレットに載置された砥石までの最大距離よりも小さくする。ここで、「最大距離」は、保持部に保持された砥石の中心軸線が鉛直方向から見て旋回ローダの周方向に沿うとともに砥石装着部の中心軸線と平行になるパレットを把持するグリッパが旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径（基準旋回半径という。）と同じである。
これにより、旋回工程において、旋回ローダによって旋回するときの砥石の最大旋回半径を、基準旋回半径に比べて小さくすることができる。そのため、旋回ローダの周辺に確保するスペースを小さくすることができ、回転加工機の全体のサイズを小さくすることができる。
【００１４】
また、載置工程においては、砥石装着部を移動させて、砥石装着部に装着された砥石を、グリッパに把持されたパレット、又は回転装置に装着されたパレットに載置する。このとき、パレットにおける保持部の保持中心軸線が、砥石装着部の中心軸線と平行になる。これにより、砥石装着部からパレットの保持部への砥石の離脱を容易にすることができる。
【００１５】
このように、上記他の態様の回転加工機の砥石交換方法によれば、砥石装着部からの砥石の離脱性を維持したまま、回転加工機のサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例にかかる、回転加工機を示す斜視図。
【図２】実施例にかかる、砥石によってワークに研削加工を行う回転加工機を示す正面図。
【図３】実施例にかかる、砥石用のパレットを示す斜視図。
【図４】実施例にかかる、回転装置における、円盤状ワークの中心穴が装着される第１装着治具、及び第１装着治具に装着された第１パレットを示す正面図。
【図５】実施例にかかる、回転装置における、軸状ワークの軸部が装着される第２装着治具、及び第２装着治具に装着された第２パレットを示す正面図。
【図６】実施例にかかる、旋回用回転位置にあるパレットを把持するグリッパを、旋回ローダによって旋回させる状態を示す平面図。
【図７】実施例にかかる、旋回用回転位置にあるパレットを、回転装置の装着治具に装着する状態を示す平面図。
【図８】実施例にかかる、回転装置を所定角度回転させて、パレットの回転位置を旋回用回転位置から基準回転位置に変更する状態を示す平面図。
【図９】実施例にかかる、旋回用回転位置にあるパレットを把持するグリッパを、旋回ローダによって旋回させる状態を示す正面図。
【図１０】実施例にかかる、回転装置を所定角度回転させて、パレットの回転位置を旋回用回転位置から基準回転位置に変更する状態を示す正面図。
【図１１】実施例にかかる、砥石装着部に、グリッパによって把持されたパレットにおける砥石を装着する状態を示す正面図。
【図１２】実施例にかかる、砥石装着部に、回転装置に装着されたパレットにおける砥石を装着する状態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
上述した回転加工機の砥石交換方法における好ましい実施の形態について説明する。
上記一態様の回転加工機の砥石交換方法において、上記回転工程の後であって上記砥石装着工程の前には、上記砥石が上記着脱状態にある上記パレットを上記グリッパによって把持し、該グリッパを上記旋回ローダによって上昇させる上昇工程を行い、上記砥石装着工程においては、上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に、上記グリッパによって再び把持された上記パレットにおける砥石を装着することができる。
この場合には、砥石装着部への砥石の装着は、グリッパによって把持されたパレットから行う。そのため、砥石装着部への砥石の装着時に、加工装置の砥石装着部と、回転装置のワーク装着部とが干渉する可能性を低減させることができる。
【００１８】
上記他の態様の回転加工機の砥石交換方法において、上記載置工程においては、上記砥石装着部を移動させて、該砥石装着部に装着された砥石を、上記グリッパに把持されて上記着脱状態にある上記パレットに載置し、上記載置工程の後であって上記回転工程の前には、上記旋回ローダによって上記グリッパを下降させ、該グリッパに把持された上記着脱状態にある上記パレットを上記回転装置に装着するパレット装着工程を行うことができる。
この場合には、砥石装着部からの砥石の離脱は、グリッパによって把持されたパレットへ行う。そのため、砥石装着部からの砥石の離脱時に、加工装置の砥石装着部と、回転装置のワーク装着部とが干渉する可能性を低減させることができる。
【００１９】
また、上記一態様及び上記他の態様の回転加工機の砥石交換方法において、上記ワーク装着部は、上記回転装置に対して着脱可能な装着治具として形成されており、該装着治具は、ワークの装着と、上記パレットの上記被装着部の装着とに兼用することができる。
この場合には、回転装置へのワークの装着と、回転装置への砥石用のパレットの装着とを、同じ装着治具によって行うことができる。そのため、砥石用のパレットを回転装置に装着する際の段取りを省略することができ、回転加工機における砥石の交換を行うための所要時間を短縮することができる。
【実施例】
【００２０】
以下に、回転加工機の砥石交換方法にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例の回転加工機１の砥石交換方法においては、図１に示すように、回転加工機１における加工装置３の砥石装着部３１に装着する砥石６２を交換する。回転加工機１は、回転装置２、加工装置３及び旋回ローダ４を備えている。図２に示すように、回転装置２は、鉛直方向に向けられた回転軸線２０１の回りに、ワーク装着部２１に装着されたワーク８を回転させるよう構成されている。加工装置３は、回転装置２によって回転するワーク８に、砥石装着部３１に装着されて回転する砥石６２によって研削加工を行うよう構成されている。旋回ローダ４は、ワーク８を把持可能なグリッパ５を、鉛直方向に向けられた回転軸線４０１の回りに旋回させるとともに昇降させるよう構成され、グリッパ５の旋回によって、回転装置２へのワーク８の搬入及び回転装置２からのワーク８の搬出を行うよう構成されている。
【００２１】
図１に示すように、グリッパ５は、ワーク８以外にも砥石６２が載置されたパレット７を把持可能である。ワーク装着部２１は、ワーク８以外にもパレット７を装着可能である。図３〜図５に示すように、パレット７は、ワーク装着部２１に装着される被装着部７１と、被装着部７１の中心からオフセットした位置において、砥石６２の中心軸線６２１が水平方向に向けられた状態で、砥石６２を保持する保持部７２とを有している。ワーク装着部２１に装着された被装着部７１の中心は、ワーク装着部２１の回転軸線２０１と一致する。
【００２２】
本例の砥石交換方法においては、図６に示すように、パレット７の鉛直方向の回りの回転位置として、基準回転位置７０１と旋回用回転位置７０２とを定める。基準回転位置７０１は、図８に示すように、パレット７に載置された砥石６２の中心軸線６２１が旋回ローダ４の周方向Ｃに沿う場合のパレット７の回転位置（向き）とする。旋回用回転位置７０２は、図６に示すように、砥石６２が載置されたパレット７を把持するグリッパ５が旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ１が、パレット７が基準回転位置７０１にある場合の砥石６２の最大旋回半径Ｒ０（基準旋回半径Ｒ０）に比べて小さい場合のパレット７の回転位置（向き）とする。図６においては、最大旋回半径Ｒ１，Ｒ０を二点鎖線によって示す。
【００２３】
砥石交換方法においては、旋回工程、パレット装着工程、回転工程、上昇工程及び砥石装着工程を行って、旋回ローダ４及び回転装置２を経由して加工装置３の砥石装着部３１へ砥石６２を装着する。
旋回工程においては、図６、図９に示すように、砥石６２が載置されて旋回用回転位置７０２にあるパレット７を把持するグリッパ５を旋回ローダ４によって旋回させて、パレット７を回転装置２の直上に位置させる。パレット装着工程においては、図７に示すように、旋回ローダ４によってグリッパ５を下降させて、旋回用回転位置７０２にあるパレット７を回転装置２に装着する。
【００２４】
回転工程においては、図８、図１０に示すように、回転装置２を所定角度回転させて、パレット７の回転位置を旋回用回転位置７０２から基準回転位置７０１に変更する。このとき、パレット７が装置された回転装置２は、パレット７に載置された砥石６２の中心軸線６２１が、鉛直方向から見て旋回ローダ４の周方向Ｃに沿うとともに砥石装着部３１の中心軸線３１１と平行になる着脱状態になるよう回転する。着脱状態は、パレット７が基準回転位置７０１にある状態のことを意味する。上昇工程においては、図１１に示すように、基準回転位置７０１にある（砥石６２が着脱状態にある）パレット７をグリッパ５によって把持し、グリッパ５を旋回ローダ４によって上昇させる。砥石装着工程においては、同図に示すように、砥石装着部３１を移動させて、砥石装着部３１に、グリッパ５によって把持されたパレット７における砥石６２を装着する。
【００２５】
そして、砥石交換方法においては、旋回工程において砥石６２が載置されたパレット７を把持するグリッパ５が旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ１を、回転工程において旋回ローダ４の旋回中心４０１から着脱状態を形成する砥石６２までの最大距離Ｒ０よりも小さくしている。ここで、「最大距離Ｒ０」は、保持部７２に保持された砥石６２の中心軸線６２１が鉛直方向から見て旋回ローダ４の周方向Ｃに沿うとともに砥石装着部３１の中心軸線３１１と平行になるパレット７を把持するグリッパ５が旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ０と同じである。
【００２６】
また、砥石交換方法においては、載置工程、パレット装着工程、回転工程、上昇工程及び旋回工程を行って、回転装置２及び旋回ローダ４を経由して加工装置３の砥石装着部３１から砥石６２を取り出す。
載置工程においては、図１１に示すように、砥石装着部３１を移動させて、砥石装着部３１に装着された砥石６２を、グリッパ５に把持された基準回転位置７０１にあるパレット７に載置する。このとき、砥石装着部３１に装着された砥石６２は、グリッパ７に把持されて、保持部７２の保持中心軸線７２１が鉛直方向から見て旋回ローダ４の周方向Ｃに沿うとともに砥石装着部３１の中心軸線３１１と平行になる着脱状態にあるパレット７に載置される。着脱状態は、パレット７が基準回転位置７０１にある状態のことを意味する。
【００２７】
パレット装着工程においては、図８、図１０に示すように、旋回ローダ４によってグリッパ５を下降させ、グリッパ５に把持された基準回転位置７０１にある（着脱状態にある）パレット７を回転装置２に装着する。回転工程においては、図７に示すように、回転装置２を所定角度回転させて、パレット７の回転位置を基準回転位置７０１から旋回用回転位置７０２に変更する。上昇工程においては、図９に示すように、旋回用回転位置７０２にあるパレット７をグリッパ５によって把持し、グリッパ５を旋回ローダ４によって上昇させる。旋回工程においては、図６、図９に示すように、旋回用回転位置７０２にあるパレット７を把持するグリッパ５を旋回ローダ４によって旋回させて、パレット７を回転装置２の直上から取り出す。
【００２８】
そして、砥石交換方法においては、旋回工程において砥石６２が載置されたパレット７を把持するグリッパ５が旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ１を、載置工程において旋回ローダ４の旋回中心４０１から、着脱状態を形成するパレット７に載置された砥石６２までの最大距離Ｒ０よりも小さくする。ここで、「最大距離Ｒ０」は、保持部７２に保持された砥石６２の中心軸線６２１が鉛直方向から見て旋回ローダ４の周方向Ｃに沿うとともに砥石装着部３１の中心軸線３１１と平行になるパレット７を把持するグリッパ５が旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ０と同じである。
【００２９】
まず、本例の回転加工機１について詳説する。
図２に示すように、本例の回転加工機１は、ワーク８としての円柱形状又は円筒形状の素材の外周に、歯面を加工する歯車加工機として機能する。回転加工機１においては、加工装置３の砥石装着部（刃具装着部）３１に装着された刃具によって歯面の切削加工を行い、砥石装着部３１に装着された砥石６２によって歯面の研削加工を行う。ワーク８に形成する歯面は、ワーク８の軸方向の回りに捩れたヘリカル状の歯面とすることができる。
【００３０】
砥石装着部３１に装着される刃具（ホブカッタ）の直径は、φ１００ｍｍ程度であるのに対し、砥石装着部３１に装着される砥石６２の直径は、φ２００〜３００ｍｍ程度である。研削加工の回数が増加するごとに砥石６２の直径は小さくなる。砥石６２の直径は刃具の直径及びワーク８の直径よりも大きい。そのため、ワーク８及び刃具の交換が可能である旋回ローダ４によって、砥石６２の交換を行う際には工夫が必要となる。
【００３１】
図１、図２に示すように、加工装置３は、砥石装着部３１を、上下、左右、前後の各方向に移動させるとともに、砥石装着部３１の中心軸線３１１を水平方向に対して所定の角度で傾斜させるよう構成されている。砥石装着部３１は、この砥石装着部３１に装着された砥石６２を、砥石装着部３１の中心軸線３１１及び砥石６２の中心軸線６２１の回りに回転させるよう構成されている。
回転装置２のワーク装着部２１に装着されたワーク８は、旋回ローダ４の旋回コラム４１に設けられた支持部４３によって上方から支持される。旋回コラム４１の支持部４３は昇降可能であり、下降した状態でワーク装着部２１に装着されたワーク８を支持する。
【００３２】
ワーク装着部２１は、回転装置２に対して着脱可能な装着治具６１として形成されている。装着治具６１は、回転装置２に装着されてワーク８を下側から支持するものである。また、旋回コラム４１の支持部４３には、ワーク８を上側から支持する補助治具６１１が装着される。装着治具６１は、ワーク８の装着と、パレット７の被装着部７１の装着とに兼用する。
【００３３】
装着治具６１に装着されるワーク８には、図４に示すように、中心穴８１を有する円盤状ワーク８Ａと、図５に示すように、軸部８２を有する軸状ワーク８Ｂとがある。円盤状ワーク８Ａは、円盤素材の外周に歯面を形成するものであり、軸状ワーク８Ｂは、軸状素材の軸方向における一部の外周に歯面を形成するものである。装着治具６１には、図４に示すように、円盤状ワーク８Ａの中心穴８１を装着する第１装着治具６１Ａと、図５に示すように、軸状ワーク８Ｂの軸部８２を装着する第２装着治具６１Ｂとがある。第１装着治具６１Ａは、円盤状ワーク８Ａの中心穴８１を内周側から支持する構造を有している。第２装着治具６１Ｂは、軸状ワーク８Ｂを外周側から支持する構造を有している。
【００３４】
図４、図５に示すように、パレット７には、第１装着治具６１Ａに装着される第１パレット７Ａと、第２装着治具６１Ｂに装着される第２パレット７Ｂとがある。第１パレット７Ａの被装着部７１の内径は、円盤状ワーク８Ａの中心穴８１の内径と同じ内径に形成されている。第２パレット７Ｂの被装着部７１の外径は、軸状ワーク８Ｂの軸部８２の外径と同じ外径に形成されている。円盤状ワーク８Ａに研削加工を行う砥石６２と軸状ワーク８Ｂに研削加工を行う砥石６２とは、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【００３５】
図１、図２に示すように、旋回ローダ４は、旋回コラム４１の回りを旋回する旋回リング４２を有しており、旋回リング４２には、複数のグリッパ５が設けられている。図６に示すように、旋回リング４２には、加工装置３の砥石装着部３１に装着された砥石６２を成形するためのドレッサー５５が、グリッパ５と同様に旋回可能に設けられている。本例のグリッパ５は、旋回ローダ４の周方向Ｃにおける互いに１８０°異なる位置に２つ設けられており、ドレッサー５５は、各グリッパ５から、旋回ローダ４の周方向Ｃへ９０°異なる位置に設けられている。そして、研削加工する各ワーク８の歯面の形状等が異なる場合には、ドレッサー５５によって砥石６２を成形する。
【００３６】
図７に示すように、旋回ローダ４における各グリッパ５は個別に昇降するよう構成されている。各グリッパ５は、ワーク８等を把持するための一対の把持部５１を有しており、一対の把持部５１は、水平方向に回動して、ワーク８の把持及び把持の解除が可能である。旋回ローダ４に隣接する位置には、ワーク８、装着治具６１及び補助治具６１１が載置されるパレット７、砥石６２が載置されるパレット７、刃具が載置されるパレット７等が搬送される搬送台（図示略）が設置されている。旋回ローダ４における各グリッパ５は、旋回リング４２によって旋回することによって、回転装置２の直上及び搬送台の直上に移動することができる。
【００３７】
図３に示すように、円盤状ワーク８Ａに研削加工を行う砥石６２が載置される第１パレット７Ａ及び軸状ワーク８Ｂに研削加工を行う砥石６２が載置される第２パレット７Ｂの各保持部７２は、砥石６２を保持するための同様の形状を有している。各保持部７２は、砥石６２の軸方向の両側の軸部６２２を支える形状を有している。
パレット７の保持部７２は、基準回転位置７０１にある状態において、砥石６２の中心軸線６２１の方向に垂直な水平方向であって、旋回ローダ４の径方向外方に向けて、被装着部７１の中心からオフセットして、パレット７の上面に設けられている。
【００３８】
加工装置３における砥石装着部３１の中心軸線３１１は、旋回ローダ４の周方向Ｃに沿っている。図１、図８に示すように、グリッパ５によって把持された、基準回転位置７０１にあるパレット７が回転装置２の直上に位置したとき、及び基準回転位置７０１にあるパレット７が回転装置２に装着されたときには、パレット７に載置された砥石６２の中心軸線６２１が砥石装着部３１の中心軸線３１１と、鉛直方向から見て平行になる。
また、図６、図７に示すように、本例のパレット７の旋回用回転位置７０２は、パレット７の基準回転位置７０１から鉛直方向の回りに９０°回った位置として設定される。旋回用回転位置７０２は、基準回転位置７０１から鉛直方向の回りに７０〜１１０°回った位置として設定することができる。旋回用回転位置７０２は、砥石６２が載置されたパレット７を把持するグリッパ５が旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ１が、砥石６２の旋回ローダ４との干渉を避けられる限度で、最も小さくなる位置として設定することができる。
【００３９】
次に、本例の回転加工機１の砥石交換方法について詳説する。
本例の回転加工機１の砥石交換方法において、砥石装着部３１に砥石６２を装着する際には、旋回工程、パレット装着工程、回転工程、上昇工程及び砥石装着工程を行う。そして、砥石６２が載置されたパレット７の回転位置を回転装置２によって変更することを利用して、砥石装着部３１への砥石６２の装着を行う。
【００４０】
旋回工程においては、図６、図９に示すように、砥石６２が載置されて旋回用回転位置７０２にある、搬送台上のパレット７を、グリッパ５によって把持し、このグリッパ５を旋回ローダ４によって旋回させる。このとき、パレット７の鉛直方向の回りの回転位置が旋回用回転位置７０２にあることにより、旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ１が、パレット７が基準回転位置７０１にある場合の砥石６２の最大旋回半径Ｒ０に比べて小さくなる。これにより、旋回ローダ４の周辺に確保するスペースを小さくすることができ、回転加工機１の全体のサイズを小さくすることができる。
また、旋回用回転位置７０２にあるパレット７をグリッパ５が把持することにより、基準回転位置７０１にあるパレット７をグリッパ５が把持する場合に比べて、旋回ローダ４のグリッパ５に作用するモーメント荷重を小さくすることができ、旋回ローダ４の耐荷重を小さく維持することができる。
そして、旋回工程においては、砥石６２が載置されたパレット７を回転装置２の直上に位置させる。
【００４１】
次いで、パレット装着工程においては、図７に示すように、旋回ローダ４によってグリッパ５を下降させて、旋回用回転位置７０２にあるパレット７を回転装置２の装着治具６１に装着する。また、グリッパ５の一対の把持部５１を開け、グリッパ５を待機させる。次いで、回転工程においては、図８、図１０に示すように、回転装置２を９０°回転させて、パレット７の回転位置を旋回用回転位置７０２から基準回転位置７０１に変更する。
【００４２】
そして、上昇工程において、図１１に示すように、グリッパ５の一対の把持部５１を閉じ、このグリッパ５によって基準回転位置７０１にあるパレット７を再び把持し、このグリッパ５を旋回ローダ４によって上昇させる。
グリッパ５に把持されたパレット７においては、パレット７に載置された砥石６２の中心軸線６２１が、砥石装着部３１の中心軸線３１１と鉛直方向から見て平行になる。そして、砥石装着工程においては、同図に示すように、砥石装着部３１を移動させて、砥石装着部３１にパレット７における砥石６２を装着するときには、砥石装着部３１への砥石６２の装着を容易にすることができる。
【００４３】
また、砥石装着工程を行う前に、上昇工程として、グリッパ５に把持するパレット７を上昇させることにより、砥石装着部３１への砥石６２の装着時に、加工装置３の砥石装着部３１と、回転装置２のワーク装着部２１とが干渉する可能性を低減させることができる。
一方、砥石装着部３１とワーク装着部２１との干渉の可能性がない場合には、上昇工程は省略することもできる。そして、図１２に示すように、加工装置３の砥石装着部３１へは、回転装置２に装着された基準回転位置７０１にあるパレット７から砥石６２を直接装着することができる。
【００４４】
また、砥石装着部３１への砥石６２の装着が完了した後には、砥石６２を保持するパレット７を回転装置２に装着する際に使用した装着治具６１を用いて、砥石６２によって研削加工を行うためのワーク８を回転装置２に装着することができる。これにより、回転装置２へのワーク８の装着と回転装置２への砥石６２用のパレット７の装着とを、同じ装着治具６１によって行うことができる。そのため、砥石６２用のパレット７を回転装置２に装着する際の段取りを省略することができ、回転加工機１における砥石６２の交換を行うための所要時間を短縮することができる。
【００４５】
一方、回転加工機１の砥石交換方法において、砥石装着部３１に装着された砥石６２を離脱する際には、載置工程、パレット装着工程、回転工程、上昇工程及び旋回工程を行う。そして、砥石６２が載置されたパレット７の回転位置を回転装置２によって変更することを利用して、砥石装着部３１からの砥石６２の離脱を行う。
【００４６】
載置工程においては、図１１に示すように、砥石装着部３１を移動させて、砥石装着部３１に装着された砥石６２を、グリッパ５に把持された基準回転位置７０１にあるパレット７に載置する。このとき、パレット７における保持部７２の保持中心軸線７２１が、砥石装着部３１の中心軸線３１１と平行になる。これにより、砥石装着部３１からパレット７の保持部７２への砥石６２の離脱を容易にすることができる。
【００４７】
次いで、パレット装着工程においては、図８、図１０に示すように、旋回ローダ４によってグリッパ５を下降させ、グリッパ５に把持された基準回転位置７０１にあるパレット７を、回転装置２に装着する。また、グリッパ５の一対の把持部５１を開けて、グリッパ５を待機させておく。載置工程として、砥石装着部３１に装着された砥石６２を、グリッパ５に把持された基準回転位置７０１にあるパレット７に一旦載置した後に、パレット装着工程を行う。これにより、砥石装着部３１からの砥石６２の離脱時に、加工装置３の砥石装着部３１と、回転装置２のワーク装着部２１とが干渉する可能性を低減させることができる。
一方、砥石装着部３１とワーク装着部２１との干渉の可能性がない場合には、パレット装着工程は省略することもできる。そして、図１２に示すように、加工装置３の砥石装着部３１から、回転装置２に装着された基準回転位置７０１にあるパレット７へ砥石６２を直接装着することができる。
【００４８】
次いで、回転工程においては、図７に示すように、回転装置２を９０°回転させて、パレット７の回転位置を基準回転位置７０１から旋回用回転位置７０２に変更する。次いで、上昇工程においては、図９に示すように、グリッパ５の一対の把持部５１を閉じて、このグリッパ５によって旋回用回転位置７０２にあるパレット７を把持し、このグリッパ５を旋回ローダ４によって上昇させる。
【００４９】
次いで、旋回工程において、図６、図９に示すように、旋回用回転位置７０２にあるパレット７を把持するグリッパ５を旋回ローダ４によって旋回させる。このとき、パレット７の鉛直方向の回りの回転位置が旋回用回転位置７０２にあることにより、旋回ローダ４によって旋回するときの砥石６２の最大旋回半径Ｒ１が、基準回転位置７０１における砥石６２の最大旋回半径Ｒ０に比べて小さくなる。これにより、旋回ローダ４の周辺に確保するスペースを小さくすることができ、回転加工機１の全体のサイズを小さくすることができる。また、旋回用回転位置７０２にあるパレット７をグリッパ５が把持することにより、基準回転位置７０１にあるパレット７をグリッパ５が把持する場合に比べて、旋回ローダ４のグリッパ５に作用するモーメント荷重を小さくすることができ、旋回ローダ４の耐荷重を小さく維持することができる。
そして、旋回工程においては、砥石６２が載置されたパレット７を回転装置２の直上から搬送台へ取り出す。
【００５０】
このように、本例の回転加工機１の砥石交換方法によれば、回転装置２を利用して、砥石６２が載置されたパレット７の向き（回転位置）を変更する。これにより、砥石装着部３１への砥石６２の装着性及び砥石装着部３１からの砥石６２の離脱性を維持したまま、回転加工機１のサイズを小さくすることができるとともに、旋回ローダ４の耐荷重を小さく維持することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  回転加工機
２  回転装置
２１  ワーク装着部
３  加工装置
３１  砥石装着部
４  旋回ローダ
５  グリッパ
６１，６１Ａ，６１Ｂ  装着治具
６２  砥石
７，７Ａ，７Ｂ  パレット
７０１  基準回転位置
７０２  旋回用回転位置
７１  被装着部
７２  保持部
８，８Ａ，８Ｂ  ワーク
８１  中心穴
８２  軸部
【図１】
0006406100.tif 000002
【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】
0006406100.tif 000007
【図７】
0006406100.tif 000008
【図８】
0006406100.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006406100.tif 000011
【図１１】
0006406100.tif 000012
【図１２】
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