(57)【要約】【課題】  ワークを正確に位置決めして正常な加工を行うことのできるワークの供給排出装置および超仕上盤を提供する。【解決手段】  ワークＷを加工位置Ｒにおいて回転自在に支持するシュー１６を所定位置に固設自在したので、ワークＷを正確に加工位置Ｒに位置決めすることができる。また、ワークＷをシュー１６に押出すプッシャー２２の進退方向と、加工済みのワークＷを排出する排出手段２８の排出方向を、ワークＷの径方向に沿った同一面上に配置するとともに排出手段２８として圧力流体２９を用いているので、プッシャー２２および排出手段２８の機構を簡潔にして、省スペース化を図ることができる。【選択図】  図１
2005028528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のワークをシューセンタレス方式により支持するとともに回転駆動させる加工装置の加工位置に前記ワークを供給し、かつ、前記加工位置から前記ワークを排出させるワークの供給排出装置であって、
前記ワークを加工位置に回転自在に位置決めすべく所定位置に固設自在のシューと、前記加工位置まで進退可能なプッシャーと、前記プッシャーを案内する案内路と、前記案内路に設けられて前記案内路を閉鎖可能なシャッターと、前記シャッターよりも前記加工位置側において前記案内路から分岐する分岐路と、前記加工位置から前記ワークを排出させる排出手段とを有し、
前記プッシャーの進退方向および前記排出手段の排出方向が、前記ワークの径方向に沿った同一面上に配置されているとともに、
前記プッシャーが後退位置にあり、かつ、前記排出手段が動作するときに前記シャッターが前記案内路を閉鎖し、
前記排出手段が前記ワークを前記加工位置から圧力流体により前記案内路に向けて排出させることを特徴とするワークの供給排出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワークの供給排出装置を備えたことを特徴とする超仕上盤。
【請求項３】
請求項２に記載の超仕上盤において、粗加工軸を上段に配するとともに、仕上加工軸を下段に配することにより設置スペースを小さくしたことを特徴とする超仕上盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワークの供給排出装置および超仕上盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のワークの供給排出装置としては、以下のようなものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
図９（Ａ）は自動供給装置の側面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）においてＢ方向から見た平面図、図９（Ｃ）は図９（Ａ）においてＣ方向から見た正面図である。
【０００３】
図９（Ａ）に示すように、特許文献１に示されるワークの自動供給装置１００は、センターレス方式によってワークＷを支持する研削盤、超仕上盤、ホーニング盤、ラップ盤等の各種工作機械における駆動軸１０１の前面に、円形のワークＷを供給するものである。
ワークＷの下半部を嵌合支承するシュー１０２が、中央部を支軸１０３によって揺動杆１０４の上端に取り付けられており、揺動杆１０４は機枠に枢軸されている。揺動杆１０４は、ピストン杆１０５を往復動することにより、ストッパー１０６とストッパー１０７とに交互に衝突するまで揺動する。
【０００４】
図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、駆動軸１０１の一側においてその軸心と平行に往復動するピストン杆１０９が設けられており、このピストン杆１０９に押出し片１０８が設けられている。押出し片１０８の前端にはワークＷを嵌合する凹部１１０が設けられており、押出し片１０８が前進位置に停止したときに凹部１１０をシュー１０２の揺動軌道上に一致させる。一方、押出し片１０８が後退位置に停止したときには、凹部１１０を供給樋１１１の下端と一致するようにする。供給樋１１１の下端部には案内板１１２が設けられており、供給樋１１１の下端部下方には送出樋１１３が設けられている。
ワークＷの前面を押圧してワークＷを駆動軸１０１上に押し付け、駆動軸１０１の回転に従ってワークＷを回転自在に支持するプレッシャーローラ１１４が設けられており、ピストン１１５によりワークＷを押し付け、あるいは解放する。
【０００５】
従って、供給樋１１１に収容されているワークＷは、下方へ流れて最前列のワークＷは案内板１１２に当接し、押出し片１０８の凹部１１０に嵌合している。このときシュー１０２に支承されながら駆動軸１０１とともに回転しているワークＷが、所定の加工を終了してプレッシャーローラ１１４による押圧から解放されると同時に、ピストン杆１０５の前進によってシュー１０２に支承されたまま揺動杆１０４がストッパー１０７に当接するまで揺動する。これにより加工済みワークＷは、供給樋１１１上の最前列のワークＷと同一軸心上に位置決めされる。この状態で、ピストン杆１０９を前進させて、押出し片１０８の凹部１１０にワークＷを保持したまま前進させ、次に加工するワークＷによって加工済みのワークＷを送出樋１１３に押出すと同時に新しいワークＷをシュー１０２に置き換える。
【特許文献１】特公昭４５−１９８６７号公報（第１、２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術によれば、作業時間を短縮するためにローディング、アンローディングのスピードを上げていくと、ストッパー１０６、１０７の摩耗が促進され、この摩耗により加工部においては主軸とシュー１０２の位置関係にずれを生じる。
その結果、ワークＷがシュー１０２から浮き上がったり、あるいはワークＷが回らなくなるといった不具合が生じて、正常な加工ができない恐れがある。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークを正確に位置決めして正常な加工を行うことのできるワークの供給排出装置および超仕上盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明にかかるワークの供給排出装置は、環状のワークをシューセンタレス方式により支持するとともに回転駆動させる加工装置の加工位置に前記ワークを供給し、かつ、前記加工位置から前記ワークを排出させるワークの供給排出装置であって、前記ワークを加工位置に回転自在に位置決めすべく所定位置に固設自在のシューと、前記加工位置まで進退可能なプッシャーと、前記プッシャーを案内する案内路と、前記案内路に設けられて前記案内路を閉鎖可能なシャッターと、前記シャッターよりも前記加工位置側において前記案内路から分岐する分岐路と、前記加工位置から前記ワークを排出させる排出手段とを有し、前記プッシャーの進退方向および前記排出手段の排出方向が、前記ワークの径方向に沿った同一面上に配置されているとともに、前記プッシャーが後退位置にあり、かつ、前記排出手段が動作するときに前記シャッターが前記案内路を閉鎖し、前記排出手段が前記ワークを前記加工位置から圧力流体により前記案内路に向けて排出させることを特徴としている。
【０００９】
このように構成されたワークの供給排出装置においては、ワークを加工位置において回転自在に支持するシューを所定位置に固設自在としたので、ワークを正確に加工位置に位置決めすることができる。また、ワークをシューに押出すプッシャーの進退方向と、加工済みのワークを排出する排出手段の排出方向を、ワークの径方向に沿った同一面上に配置するとともに排出手段として圧力流体を用いているので、プッシャーおよび排出手段の機構を簡潔にして、省スペース化を図ることができる。
【００１０】
また、このワークの供給排出装置においては、ワークはシャッターが開いた状態で案内路を移動するプッシャーにより案内路を通って加工位置に押出され、ワークの搬入が終了したらプッシャーが戻ってシャッターを閉じる。このため、案内路が閉鎖されて次のワークは供給されない。一方、加工後のワークは、シャッターが閉じた状態で排出手段により案内路に押出されて、分岐路から排出される。
【００１１】
また、本発明の超仕上盤は、前述したワークの供給装置を備えたことを特徴としている。
このように構成された超仕上盤においては、ワークは所定位置に固設されているシューに位置決めされるので、正確に位置決めされ、正常な加工を行うことができる。
【００１２】
そして、本発明の超仕上盤は、粗加工軸を上段に配するとともに、仕上加工軸を下段に配することにより設置スペースを小さくしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明にかかるワークの供給排出装置および超仕上盤によれば、ワークを加工位置において回転自在に支持するシューを所定位置に固設したので、ワークを正確に加工位置に位置決めすることができる。また、ワークをシューに押出すプッシャーの進退方向と、加工済みのワークを排出する排出手段の排出方向を、ワークの径方向に沿った同一面上に配置するとともに排出手段として圧力流体を用いているので、プッシャーおよび排出手段の機構を簡潔にして、省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るワークの供給排出装置および超仕上盤の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は超仕上盤の断面図、図２は正面図、図３は平面図、図４はシャッターの拡大図、図５はシューの拡大図である。
【００１５】
図１、図２および図３に示すように、本発明に係る超仕上盤１０では、基台１１に主軸１２が取り付けられており、主軸１２の回転軸１２ａには例えば玉軸受の内輪であるワークＷを回転させるパッキングプレート１３が設けられている。
一方、パッキングプレート１３に対向してプレッシャープレート１４が回転自在に設けられており、プレッシャープレート１４がワークＷをパッキングプレート１３に押し付けることにより、ワークＷをパッキングプレート１３と一体で回転するようになっている。
【００１６】
また、シュー１６は、基台１１に取り付けられているシューブラケット１５に調整ボルト１７により位置調整自在に取り付けられており、ワークＷを所定の加工位置Ｒに位置決めして回転自在に支持している。
すなわち、ワークＷが、シュー１６の先端において支持面が直交する一対のシューチップ１６ａに載ることにより、パッキングプレート１３とプレッシャープレート１４に挟まれて主軸１２の軸回りに回転されるように位置調整されるようになっている。
なお、上方には砥石１８が設けられており、ワークＷに所望の加工を行う。
【００１７】
図１に示すように、加工位置Ｒの周囲にはワークの供給排出装置２０が設けられている。この供給排出装置２０の供給手段である断面四角形の案内路２１が、加工位置Ｒに向かって下方に傾斜して設けられており、加工するワークＷを加工位置Ｒに押出すプッシャー２２がこの案内路２１に沿って往復移動自在に設けられている。プッシャー２２は、例えばエアシリンダ等のシリンダ２３により案内路２１中を往復移動する。
【００１８】
案内路２１には、新しいワークＷを供給するためにほぼ鉛直に設けられている供給路２４が上方から合流して開口しており、供給路２４から案内路２１に供給された１個のワークＷだけがプッシャー２２により加工位置Ｒに搬入されるようになっている。
従って、プッシャー２２が供給路２４と案内路２１との合流点を超えて加工位置Ｒ側に移動しているときには、プッシャー２２の存在により供給路２４のワークＷは案内路２１に供給できないようになっている。
【００１９】
供給路２４と案内路２１との合流点の下流側（加工位置Ｒ側）には、シャッター２５が案内路２１を開閉自在に設けられている。すなわち、シャッター２５は、プッシャー２２によりワークＷを加工位置Ｒに供給する際には開けられて搬入を可能にし、ワークＷの搬入後にプッシャー２２が後退したときには閉じられて次のワークＷが加工位置Ｒに流れ込むのを防止している。
【００２０】
シャッター２５よりも加工位置Ｒ側において、案内路２１は加工位置Ｒの近傍まで延びており、シャッター２５と加工位置Ｒとの間において案内路２１から下方へ分岐する分岐路２６が設けられている。分岐路２６には、下方に伸びる排出路２７が設けられている。
なお、図４に示すように、シャッター２５は回転軸によって回転自在に設けられており、閉時（図４に示す状態）に案内路２１を閉じるとともに、開時にはワークＷの搬入の際に分岐路２６から排出路２７へワークＷが落下しないように、開時に分岐路２６を塞ぐ。従って、ワークＷは加工位置Ｒへ搬入される。
シャッター２５の回転軸にはコイルスプリングが装着され、そのコイルスプリングの力でシャッター２５は所定の位置に戻る。
【００２１】
案内路２１は、面板２４ｃによりワークＷの側面を規制し、幅板２４ｄ、２４ｅ、２７ｃ、２７ｄにより径方向を規制している。また、側板２４ｆにより、もう一方のワークＷの側面を規制することで断面四角形の案内路２１を形成している。
同じ様に、供給路２４は面板２４ｃ、幅板２４ｄ、２４ｅ、側板２４ｆで、分岐路２６は面板２４ｃ、幅板２７ｃ、２７ｄ、側板２４ｆで、排出路２７は、面板２４ｃ、幅板２７ｃ、２７ｄ、側板２４ｆにより形成されている。
【００２２】
一方、図５に示すように、一対のシューチップ１６ａの近傍であるシュー１６の上端部には、排出手段としてのノズル２８が設けられており、シュー１６に載っている加工後のワークＷに対してエアー等の圧力流体２９を吹き付けて、ワークＷを案内路２１の分岐路２６まで押しやり、排出路２７から排出するようになっている。この時には、プッシャー２２は後退するとともにシャッター２５が閉じているので、分岐路２６が開いて排出路２７へつながる。
なお、プッシャー２２の進退方向すなわち案内路２１と排出手段であるノズル２８の噴出し方向が、ワークＷの径方向に沿った同一面上に配置されている。
また砥石１８は、加工が終了すると、圧力流体２９の吹き付けでワークＷを分岐路２６まで排出するのに支障のない位置まで上昇している。
【００２３】
従って、ワークＷの供給は、新しいワークＷを供給路２４に供給しておき、シリンダ２３によりプッシャー２２を待機位置（図１に示す位置）から加工位置Ｒに向けて前進させる。このとき、プッシャー２２が最も下にあるワークＷのみを前進させると同時にシャッター２５が回転軸２５ａ周りに旋回して閉状態（図１に示す位置）から開状態へ開く。
これにより、新しいワークＷが１個だけ加工位置Ｒであるシュー１６の上端位置に位置決めされる。
なお、プッシャー２２が前進位置にあって供給路２４の下端の開口を塞いでいるので、供給路２４のワークＷは止められている。
【００２４】
加工が完了する前にシリンダ２３によりプッシャー２２を後退させる。このプッシャー２２の後退に伴い、シャッター２５は開状態から閉状態へ回転して移行し、分岐路２６を開けるとともに案内路２１を閉じる。さらにプッシャー２２を待機位置まで後退させると、案内路２１と供給路２４との合流点の開口が開いて新しいワークＷが一個だけ案内路２１に供給される。ワークＷの加工が完了したら、ノズル２８から圧力流体２９をワークＷに吹き付けて案内路２１へ押し戻す。ワークＷは分岐路２６から排出路２７へ移動して、排出路２７を落下して排出される。以後、加工に伴って、以上のサイクルを繰り返して、新しいワークＷの供給および加工後のワークＷの排出を行う。
【００２５】
以上、前述したワークの供給排出装置および超仕上盤によれば、シュー１６の位置が加工位置Ｒに固設されるので、供給されたワークＷは加工位置Ｒに正確に位置決めされる。これにより、常に正常な加工を行うことができる。
また、ワークＷをシュー１６に押出すプッシャー２２の進退方向と、加工済みのワークＷを排出するノズル２８の向きを、ワークＷの径方向に沿った同一面上に配置しているので、省スペース化を図ることができる。また、排出手段として圧力流体２９を吹き付けるノズル２８を用いているので、供給排出装置２０の機構を簡潔にすることができる。
【００２６】
次に、第２実施形態について説明する。なお、図１〜図５において前述したものと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。なお、図６は第２実施形態にかかる内面研削盤３０の要部を示す断面図である。
図６に示すように、この内面研削盤３０では一対のシューチップ１６ａが、軸心が水平方向および鉛直方向となるようにかつ位置調整自在に調整ボルト１６ｂによりシューホルダー３１に取り付けられており、両シューチップ１６ａ、１６ａの間にノズル２８が設けられている。
この場合においても前述の第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。さらに、ノズル２８の圧力流体２９噴出し方向が、両シューチップ１６ａ、１６ａの支持方向（すなわち、鉛直方向および水平方向）の間となるので、ワークＷを押出し易くなっている。
【００２７】
次に、第３実施形態について説明する。なお、図１〜図６において前述したものと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
第１実施形態は、一本の砥石により仕上げる単軸の超仕上盤の実施例であるが、近年は加工時間の短縮、高精度化への対応のため、粗砥石、仕上砥石を使う２軸の超仕上盤が増えている。２軸の超仕上盤に本発明を実施した例を次に示す。図７は２階建て構造の超仕上盤の側面図であり、図８は平面図である。
この超仕上盤４０では、上側のI軸４０ａと、下側のII軸４０ｂからなる２階建て構造となっており、I軸４０ａは粗加工用超仕上ユニットであり、II軸４０ｂは仕上加工用超仕上ユニットとなっている。
【００２８】
I軸４０ａにおいては、固定シュー４１ａおよびプレッシャープレート４２ａによりワークＷａが支持され、主軸４３ａによりワークＷａが回転される。固定シュー４１ａの後方（図７において右側）には揺動機構４４ａが設けられている。この揺動機構４４ａの先端で固定シュー４１ａの上方には砥石加圧機構４５ａが設けられており、砥石加圧機構４５ａの下方先端には粗加工用砥石４６ａが取付けられている。また、揺動機構４４ａは、中間軸４７ａを介してモータ４８ａによりクランク機構を用いて駆動され、粗加工用砥石４６ａを揺動させる。
【００２９】
なお、固定シュー４１ａには前述した案内路２１ａが設けられており、ワークＷａはプッシャー２２（図１参照）により押されて固定シュー４１ａに供給される。一方、固定シュー４１ａの後方にはノズルが設けられており、圧力流体（図５参照）を吹き付けて粗加工が完了したワークＷａを押し戻して排出路２７ａからII軸４０ｂへ落下させる。
【００３０】
粗加工用のI軸４０ａの下方には仕上げ用のII軸４０ｂが設けられている。なお、II軸４０ｂは上述したI軸４０ａと同様の構成をしており、固定シュー４１ｂおよびプレッシャープレート４２ｂによりワークＷｂが支持され、主軸４３ｂによりワークＷｂが回転される。固定シュー４１ｂの後方（図７において右側）には揺動機構４４ｂが設けられている。この揺動機構４４ｂの先端で固定シュー４１ｂの上方には砥石加圧機構４５ｂが設けられており、砥石加圧機構４５ｂの下方先端には仕上用砥石４６ｂが取付けられている。また、揺動機構４４ｂは、中間軸４７ｂを介してモータ４８ｂによりクランク機構を用いて駆動され、仕上用砥石４６ｂを揺動させる。
【００３１】
なお、固定シュー４１ｂにはI軸４０ａの排出路２７ａに接続されている案内路２１ｂが接続されており、I軸４０ａで粗加工されたワークＷａは排出路２７ａを通り、排出路２７ａの下端がII軸の供給路２４ｂを兼ねるため、II軸の供給路２４ｂに入り、II軸のプッシャー（図示しない）により押されて固定シュー４１ｂに供給されるようになっている。一方、固定シュー４１ｂの後方にはノズルが設けられており、圧力流体２９（図５参照）を吹き付けて仕上加工が完了したワークＷｂを押し戻して排出路２７ｂから排出させる。
【００３２】
従って、供給路２４ａからI軸４０ａに供給されたワークＷａはプッシャーに押されて固定シュー４１ａに供給され、主軸４３ａによりワークＷａを回転させる。砥石加圧機構４５ａが粗加工用砥石４６ａを押し付けながら、揺動機構４４ａが粗加工用砥石４６ａを揺動させることにより、ワークＷａの転動面に対して超仕上加工のための粗加工を行う。粗加工が完了したら、ワークＷａはノズルからの圧力流体で押し戻されて排出路２７ａを通ってII軸４０ｂに供給される。そして、粗加工と同様にして仕上加工を行い、完了したらノズルからの圧力流体により排出路２７ｂへ送られて排出される。
【００３３】
この場合においても前述の第１実施形態あるいは第２実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。さらに、粗加工用超仕上ユニットであるI軸４０ａと、仕上加工用超仕上ユニットであるII軸４０ｂを上下２段に配置したので、１軸ユニット分のスペースで２段超仕上加工を行うことができる。２段構造の超仕上盤４０としては、図７および図８に示したものに限らず、２ロール１シュータイプのものにも同様に適用することができる。
また、本発明ではプレッシャープレートでワークをクランプし回転させるが、図９に示すプレッシャーロールによるワーククランプ方式も適用できる。
【００３４】
なお、本発明のワークの供給排出装置および超仕上盤は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態では、ワークＷとして、玉軸受の内輪を取り上げたがこの他、外輪であっても良い。
また、円錐軸受、円筒ころ軸受等の軸受や、環状ワークの内面、外面、側面等を超仕上げ加工する加工装置に適用できる。さらに、研削盤、ホーニング盤、ラップ盤等各種の加工装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るワークの供給排出装置および超仕上盤の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】超仕上盤の正面図である。
【図３】超仕上盤の平面図である。
【図４】シャッターの説明図である。
【図５】ノズルの説明図である。
【図６】本発明に係るワークの供給排出装置および内面研削盤の第２実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係るワークの供給排出装置および超仕上盤の第３実施形態を示す側面図である。
【図８】図７の平面図である。
【図９】（Ａ）は従来の供給排出装置の側面図、（Ｂ）は（Ａ）においてＢ方向から見た平面図、（Ｃ）は（Ａ）においてＣ方向から見た正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  超仕上盤（加工装置）
１６  シュー
２０  供給排出装置
２１  案内路
２２  プッシャー
２５  シャッター
２６  分岐路
２８  ノズル（排出手段）
２９  圧力流体
３０  内面研削盤（加工装置）
Ｒ  加工位置
Ｗ  ワーク
【図１】
2005028528.tif 000003
【図２】
2005028528.tif 000004
【図３】
2005028528.tif 000005
【図４】
2005028528.tif 000006
【図５】
2005028528.tif 000007
【図６】
2005028528.tif 000008
【図７】
2005028528.tif 000009
【図８】
2005028528.tif 000010
【図９】
2005028528.tif 000011