(57)【要約】【課題】効率よくワークを供給することができるワーク供給装置を提供する。【解決手段】ワーク供給装置１３は、水平方向に略平行に配置され、上下方向に互いに逆方向に傾斜させて設けられる第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂを有する。また、ワーク供給装置１３は、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂを同方向に回転させて、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に連ねて載せられた複数のワーク１１を回転させながら押し進めてセンターレス研削盤１２に供給する。ここで、第一の回転軸１７ａの周速度は、第二の回転軸１７ｂの周速度と異なる周速度である。【選択図】図１
2007190646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に略平行に配置され、上下方向に互いに逆方向に傾斜させて設けられる第一および第二の回転軸を有し、前記第一および第二の回転軸を同方向に回転させて、前記第一および第二の回転軸上に連ねて載せられた複数のワークを回転させながら押し進めてセンターレス研削盤に供給するワーク供給装置であって、
前記第一の回転軸の周速度は、前記第二の回転軸の周速度と異なる周速度である、ワーク供給装置。
【請求項２】
前記第一および第二の回転軸の周速度は、それぞれ変更可能である、請求項１に記載のワーク供給装置。
【請求項３】
前記第一および第二の回転軸の回転数は、それぞれ変更可能である、請求項２に記載のワーク供給装置。
【請求項４】
前記第一および第二の回転軸の回転数は、インバータを用いた変速モータで変更する、請求項３に記載のワーク供給装置。
【請求項５】
前記第一および第二の回転軸のうち、前記ワークとの接触部における回転方向が下向きとなる第一の回転軸の周速度は、前記ワークとの接触部における回転方向が上向きとなる第二の回転軸の周速度よりも大きい、請求項１〜４のいずれかに記載のワーク供給装置。
【請求項６】
水平方向に略平行に配置され、上下方向に互いに逆方向に傾斜させて設けられる第一および第二の回転軸を有し、前記第一および第二の回転軸を同方向に回転させて、前記第一および第二の回転軸上に連ねて載せられた複数のワークを回転させながら押し進めてセンターレス研削盤に供給するワーク供給装置を用いてワークを供給するワークの供給方法であって、
前記第一の回転軸の周速度と前記第二の回転軸の周速度とを異ならせて、ワークを供給する、ワークの供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワーク供給装置およびワークの供給方法に関し、特に、センターレス研削盤に連続してワークを供給するワーク供給装置およびこのようなセンターレス研削盤にワークを供給するワークの供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、ワークの外周面等を研削する場合には、たとえば、特開平５−６９２９０号公報（特許文献１）に開示のセンターレス研削盤を用いて、研削していた。
【０００３】
ここで、特許文献１に示すセンターレス研削盤を用いたワーク研削装置の構成について、簡単に説明する。センターレス研削盤は、回転可能に設けられた研削砥石と、回転可能に設けられ、研削砥石と軸を略平行にして配置される調整車と、研削される円筒状のワークを下方向から支持するブレードとを備える。ワークは、研削砥石と調整車との間に連続的に供給され、研削砥石の回転により、その外周面が研削される。
【０００４】
ワークをセンターレス研削盤に供給するには、複数連ねられたワークを、回転軸の回転により押し進めて、順次供給するワーク供給装置を用いるのが一般的である。ワーク供給装置は、互いに水平方向に配置された一対の回転軸を備えており、それぞれの回転軸は、上下方向に、互いに若干の角度を有する。
【０００５】
一対の回転軸上に複数のワークを連ねて載せ、これらの回転軸を回転させることにより、ワークに所定の送り力を加え、順次押し進めていく。こうして、センターレス研削盤の研削砥石と調整車の間にワークを連続的に供給し、ワークの外周面の研削加工を行う。
【０００６】
ここで、センターレス研削盤で研削されるワークの外周面の研削度合い、すなわち、ワークの円筒度は、ワークの送り力と所定の関係を有する。したがって、最適なワーク送り力でワークを送らなければ、所望の円筒度を有するワークが得られない。具体的には、ワークの送り力が小さすぎると、ワークの外周面のうち、進行方向前側の直径が小さくなり、逆に、ワークの送り力が大きすぎると、ワークの外周面のうち、進行方向後側の直径が小さくなる。ワークの円筒度を最適にするには、ワークの形状や重量等に合わせ、最適な送り力でワークを送る必要がある。
【特許文献１】特開平５−６９２９０号公報（段落番号００１２、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１によると、ワークの送り力は、上記した一対の回転軸の離間距離と、所定の関係を有する。したがって、ワークを供給する送り力を調整するには、上記した一対の回転軸の離間距離を変更することにしていた。
【０００８】
しかし、このようなワークの送り力の調整では、ワークの研削加工中において、回転軸の離間距離を変更することができないため、最適なワークの円筒度となるまで、ワーク供給装置を何度も停止して回転軸の離間距離を変更しなければならず、ワークの送り力の調整に多大な時間および労力がかかる。また、回転軸の離間距離を変更すると、センターレス研削盤に対するワークの高さも変わってしまうため、この高さ調整についても多大な時間および労力を伴う。さらに、一旦、最適な円筒度となるように、回転軸の離間距離等を調整したとしても、ワークを研削していくに従い、研削砥石は徐々に磨耗していくため、再度、調整が必要となる。このような場合に、再び、時間および労力を要して調整することになると、生産性を大きく阻害してしまうことになる。
【０００９】
この発明の目的は、効率よくワークを供給することができるワーク供給装置を提供することである。
【００１０】
この発明の他の目的は、効率よくワークを供給することができるワークの供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るワーク供給装置は、水平方向に略平行に配置され、上下方向に互いに逆方向に傾斜させて設けられる第一および第二の回転軸を有する。また、ワーク供給装置は、第一および第二の回転軸を同方向に回転させて、第一および第二の回転軸上に連ねて載せられた複数のワークを回転させながら押し進めてセンターレス研削盤に供給する。ここで、第一の回転軸の周速度は、第二の回転軸の周速度と異なる周速度である。
【００１２】
研削されるワークの円筒度は、ワークの送り力と所定の関係を有し、ワークの送り力は、第一の回転軸の周速度と第二の回転軸の周速度との比である周速度比と、所定の関係を有する。したがって、第一の回転軸の周速度と、第二の回転軸の周速度を異なる周速度とすることにより、第一の回転軸の周速度と第二の回転軸の周速度との周速度比を変更することができる。そうすると、ワークの送り力を調整することができ、これにより、ワークの円筒度の精度を、容易に維持、向上することができる。また、回転軸の離間距離の調整に要する手間やこれに伴って発生するワークの高さ調整等の工程が不要となり、調整時間の短縮等を図ることができる。その結果、効率よく、ワークを供給することができる。
【００１３】
好ましくは、第一および第二の回転軸の周速度は、それぞれ変更可能である。こうすることにより、ワークの形状や重量等に応じて、第一および第二の回転軸の周速度を、容易に変更することができる。
【００１４】
より好ましくは、第一および第二の回転軸の回転数は、それぞれ変更可能である。こうすることにより、第一および第二の回転軸の回転数を変更して、回転軸の周速度を異ならせることができる。また、ワーク研削加工中でも、第一および第二の回転軸の回転数を変更することができるため、ワークの送り力の調整に際し、ワーク供給装置等を停止させる必要もなくなる。したがって、より効率よく、ワークを供給することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、第一および第二の回転軸の回転数は、インバータを用いた変速モータで変更する。このように構成することにより、容易に、かつ、効率よく第一および第二の回転軸の回転数を変更することができる。
【００１６】
さらに好ましくは、第一および第二の回転軸のうち、ワークとの接触部における回転方向が下向きとなる第一の回転軸の周速度は、ワークとの接触部における回転方向が上向きとなる第二の回転軸の周速度よりも大きい。
【００１７】
ワークの送り力は、第一および第二の回転軸上に載せられるワークの数量によっても影響を受ける。第一の回転軸の周速度を、第二の回転軸の周速度よりも大きくすることにより、ワークの送り力を大きくすることができる。そうすると、第一および第二の回転軸上に載せられるワークの数量を減少させることができるため、ワーク供給装置の長さを短くすることができ、ワーク供給装置の小型化を図ることができる。
【００１８】
この発明の他の局面においては、ワークの供給方法は、水平方向に略平行に配置され、上下方向に互いに逆方向に傾斜させて設けられる第一および第二の回転軸を有し、第一および第二の回転軸を同方向に回転させて、第一および第二の回転軸上に連ねて載せられる複数のワークを回転させながら押し進めてセンターレス研削盤に供給するワーク供給装置を用いてワークを供給するワークの供給方法である。ここで、ワークの供給方法は、第一の回転軸の周速度と第二の回転軸の周速度とを異ならせて、ワークを供給する。
【００１９】
このような方法を用いれば、ワークの送り力を、第一の回転軸の周速度と第二の回転軸の周速度を異ならせることにより調整することができるため、効率よくワークを供給することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、第一の回転軸の周速度と、第二の回転軸の周速度を異なる周速度とすることにより、第一の回転軸の周速度と第二の回転軸の周速度との周速度比を変更することができる。そうすると、ワークの送り力を調整することができ、これにより、ワークの円筒度の精度を、容易に維持、向上することができる。また、回転軸の離間距離の調整に要する手間やこれに伴って発生するワークの高さ調整等の工程が不要となり、調整時間の短縮等を図ることができる。その結果、効率よく、ワークを供給することができる。
【００２１】
また、このようなワークの供給方法であれば、ワークの送り力を、第一の回転軸の周速度と第二の回転軸の周速度を異ならせることにより調整することができるため、効率よくワークを供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、ワーク研削装置を示す概略図である。図２は、図１に示すワーク研削装置に含まれるセンターレス研削盤を横からみた概略断面図である。図３は、図１に示すワーク研削装置に含まれるワーク供給装置を横からみた概略概略図である。なお、この場合においては、図１に表す図を、上方向からみた図としている。図１、図２および図３を参照して、この発明の一実施形態に係るワーク供給装置およびセンターレス研削盤の構成について説明する。
【００２３】
ワーク研削装置１０は、センターレス研削盤１２と、ワーク供給装置１３とを含む。センターレス研削盤１２は、回転可能に設けられた研削砥石１４と、回転可能に設けられ、研削砥石１４と軸を略平行とし、研削砥石１４と対向する位置に設けられた調整車１５と、ワーク１１を下方向から支持するブレード１６とを備える。研削砥石１４および調整車１５は、それぞれ図２中の矢印Ａおよび矢印Ｂの方向に回転している。研削砥石１４と調整車１５との間に供給されたワーク１１は、図２中の矢印Ｃの方向に回転しながら、その外周面が研削される。研削加工中において、ワーク１１は、下方向からブレード１６で支持されている。このようにして、ワーク１１は、研削砥石１４によって、その外周面が研削される。
【００２４】
センターレス研削盤１２にワーク１１を供給するワーク供給装置１３は、第一の回転軸１７ａおよび第二の回転軸１７ｂを備える。第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂは、図１に示すように、上方向からみると略平行に配置されており、横方向からみると、図３に示すように、上下方向に互いに逆方向に傾斜させて設けられている。具体的には、図３において、紙面手前側に配置される第二の回転軸１７ｂは、ワーク１１の進行方向である矢印Ｅの方向に対して下向き、紙面奥側に配置される第一の回転軸１７ａは上向きとなるよう、若干の傾斜角θｒを有して配置されている。第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂは、図１中の矢印Ｄの方向にそれぞれ回転可能であり、この回転により、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に連ねて載せられるワーク１１に送り力を加える。
【００２５】
第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂには、それぞれインバータを用いた変速モータ２１ａ、２１ｂが設けられている。変速モータ２１ａ、２１ｂにより、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂは、それぞれ別個にその回転数を変更することができる。すなわち、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂは、それぞれ別個に周速度を変更可能とするように構成されている。
【００２６】
次に、上記したワーク研削装置１０を用いて、ワーク１１を研削する方法について、簡単に説明する。まず、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に、複数のワーク１１を連ねて載せる。次に、変速モータ２１ａ、２１ｂによって第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂをそれぞれ回転させる。そうすると、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に連ねて載せられたワーク１１は、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂから送り力を加えられ、図１中の矢印Ｅの方向に押し進められる。そして、入口ガイド板１８ａ、１８ｂによって案内され、回転中の研削砥石１４と調整車１５との間に供給される。その後、研削砥石１４と調整車１５とによって、その外周面が研削される。その後も順次押し進められていき、センターレス研削盤１２を通過し、研削が終了すると、出口ガイド板１９ａ、１９ｂによって案内され、ワーク受け部２０に排出される。
【００２７】
このようにして、ワーク１１は、その外周面を研削されるが、研削されるワーク１１の円筒度は、ワーク１１の送り力と所定の関係を有する。具体的には、ワーク１１の送り力が小さすぎると、ワーク１１の外周面のうち、進行方向の前側の円筒度が小さくなる。逆に、ワーク１１の送り力が大きすぎると、ワーク１１の外周面のうち、進行方向の後側の円筒度が小さくなる。したがって、ワーク１１の送り力を調整することにより、ワーク１１の円筒度を調整することができる。
【００２８】
ここで、ワーク１１の送り力の詳細について説明する。図４は、ワーク供給装置１３におけるワーク１１と第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂとを含む概略断面図である。図４を参照して、ワーク１１は、第二の回転軸１７ｂからの反力ＱＲを受ける。また、第一の回転軸１７ａからの反力ＱＬを受ける。よって、ワーク１１の送り力Ｆｓは、以下の式の通りとなる。
【００２９】
Ｆｓ＝μ×（ＱＬ＋ＱＲ）
Ｆｓ          ：ワーク１１の送り力
μ            ：ワーク１１と第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂとの摩擦係数
ＱＬ          ：ワーク１１が第一の回転軸１７ａから受ける力（反力）
ＱＲ          ：ワーク１１が第二の回転軸１７ｂから受ける力（反力）
ここで、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂはθｒだけ傾斜されているが、通常、θｒは１°程度であり、非常に小さいため、αＬ＝αＲ＝α、ＱＬ＝ＱＲ＝Ｑとすることができる。そうすると、上式は、以下のようになる。
【００３０】
Ｆｓ＝２×μ×Ｑ＝μ×Ｗ×ｃｏｓα
なお、αの値は、α＝ｓiｎ−１〔Ｌｃ／（Ｄｗ＋Ｄｒ）〕によって、算出することができる。
【００３１】
Ｗ            ：ワーク１１の重量
Ｌｃ          ：第一の回転軸１７ａと第二の回転軸１７ｂ間の距離
Ｄｗ          ：ワーク１１の直径
Ｄｒ          ：第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの直径
αＬ          ：第一の回転軸１７ａとワーク１１との圧接角
αＲ          ：第二の回転軸１７ｂとワーク１１との圧接角
このように、ワーク１１の送り力Ｆｓは、摩擦係数μにワーク１１の重量Ｗとｃｏｓαを乗じたものとなる。ここで、第一の回転軸１７ａは、周速度ＵＬで回転し、第二の回転軸１７ｂは、周速度ＵＲで回転するが、周速度ＵＬと周速度ＵＲとの比が変化すると、摩擦係数μが変化するため、ワーク１１の送り力Ｆｓが変化する。
【００３２】
第一の回転軸１７ａの周速度ＵＬと第二の回転軸１７ｂの周速度ＵＲとの比である周速度比ＵＬ／ＵＲと、ワーク１１の送り力Ｆｓには、図５の関係が成り立つ。図５は、ワーク１１の送り力Ｆｓと、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの周速度比ＵＬ／ＵＲとの関係を示すグラフである。
【００３３】
図５を参照して、ワーク１１との接触部分において回転方向が下方向となる第一の回転軸１７ａと、ワーク１１との接触部分において回転方向が上方向となる第二の回転軸１７ｂとの周速度比ＵＬ／ＵＲの値を小さくすると、ワーク１１の送り力を小さくすることができる（図５中のＦｓ１）。すなわち、第一の回転軸１７ａの回転数を小さくするか、第二の回転軸１７ｂの回転数を大きくすることにより、周速度比ＵＬ／ＵＲの値を小さくして、ワーク１１の送り力を小さくすることができる。逆に、第一の回転軸１７ａと第二の回転軸１７ｂとの周速度比ＵＬ／ＵＲの値を大きくすると、ワーク１１の送り力を大きくすることができる（図５中のＦｓ２）。すなわち、第一の回転軸１７ａの回転数を大きくするか、第二の回転軸１７ｂの回転数を小さくすることにより、周速度比ＵＬ／ＵＲの値を大きくして、ワーク１１の送り力を大きくすることができる。
【００３４】
このように、第一の回転軸１７ａの周速度と、第二の回転軸１７ｂの周速度を異なる周速度とすることにより、第一の回転軸１７ａの周速度と第二の回転軸１７ｂの周速度の比を変更することができ、ワーク１１の送り力を調整することができる。
【００３５】
なお、この場合、変速モータ２１ａ、２１ｂによって第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの回転数を変更することにより、容易に、かつ、効率よく第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの周速度を変更することができる。また、ワーク１１の研削加工中においても、容易に変更することができるため、容易に、ワーク１１の送り力を調整することができる。
【００３６】
以上より、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの周速度を異なる周速度とすることにより、容易にワーク１１の送り力を調整することができる。したがって、ワーク１１の円筒度の精度を、容易に維持、向上することができるため、効率よくワーク１１を供給することができる。
【００３７】
また、ワーク１１の送り力は、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に連ねて載せられているワーク１１の数量によっても影響を受ける。具体的には、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に載せられているワーク１１の数量が多いほど、ワーク１１の送り力を大きくすることができる。ここで、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの周速度を異ならせて、ワーク１１の送り力を大きくすることにより、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂ上に載せられるワーク１１の数量を減らすことができる。そうすると、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの長さを短く構成することができ、ワーク供給装置１３の小型化を図ることができる。
【００３８】
なお、上記の実施の形態において、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの周速度を異なる周速度とするに際し、第一および第二の回転軸１７ａ、１７ｂの回転数を変更することにより、異なる周速度とすることにしたが、これに限らず、たとえば、第一の回転軸１７ａまたは第二の回転軸１７ｂの径を変更することにより、異なる周速度とすることにしてもよいし、それぞれの回転軸を回転させるための、たとえば、ベルト駆動用のプーリの径を異ならせることにより、回転軸の回転数を異ならせ、異なる周速度とすることにしてもよい。
【００３９】
また、上記した変速モータ２１ａ、２１ｂは、インバータを用いた変速モータとしたが、これに限らず、他の変速モータであっても構わない。
【００４０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明に係るワーク供給装置およびワークの供給方法は、効率よくワークを供給することができ、かつ、ワークの円筒度の精度の維持、向上が容易であるため、大量生産されるワークを研削する際に、有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の一実施形態に係るワーク供給装置を含むワーク研削装置を示す概略図である。
【図２】図１に示すワーク研削装置に含まれるセンターレス研削盤の概略断面図である。
【図３】図１に示すワーク研削装置に含まれるワーク供給装置の概略断面図である。
【図４】ワークと第一および第二の回転軸の概略断面図である。
【図５】回転軸の周速度比とワークの送り力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ワーク研削装置、１１  ワーク、１２  センターレス研削盤、１３  ワーク供給装置、１４  研削砥石、１５  調整車、１６  ブレード、１７ａ  第一の回転軸、１７ｂ  第二の回転軸、１８ａ，１８ｂ  入口ガイド板、１９ａ，１９ｂ  出口ガイド板、２０  ワーク受け部、２１ａ，２１ｂ  変速モータ。
【図１】
2007190646.tif 000003
【図２】
2007190646.tif 000004
【図３】
2007190646.tif 000005
【図４】
2007190646.tif 000006
【図５】
2007190646.tif 000007