(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに共軸に設定できかつ共軸に回転し得る上定盤固定板及び下定盤固定板と、該上定盤固定板の下面にこれと共軸に取り付けられた環状の上定盤及び該下定盤固定板の上面にこれと共軸に取り付けられた環状の下定盤と、該上定盤と該下定盤との内周によって形成される空間内に該下定盤と共軸に設けられた回転可能なサンギアと、該サンギアと共軸にこれを囲繞する内周歯車と、前記下定盤上に設置され該サンギア及び該内周歯車に噛合する外歯車を外周に有し各々が円周方向に複数のワーク取付穴を有する複数の円形のワークホルダと、ワーク置台及び製品置台とを有し、前記上定盤固定板を前記上定盤と共に該ワーク置台及び製品置台上へ移動可能になっている２頭平面仕上げ加工機に適用され、
空気の負圧を発生させるバキューム回路と、空気の正圧を発生させるブロー回路と、両回路を選択的に作動制御するコントローラと、前記上定盤内に設けられ前記ワークホルダの前記ワーク取付穴の各々に開口できるエア通路と、前記バキューム回路及び前記ブロー回路を前記エア通路に対して着脱させる着脱手段とから成る２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置。
【請求項２】
前記バキューム回路は、真空ポンプと、切替弁と、チェックバルブと、ドレンセパレータと、エアフィルタ及びこれらを接続するエアパイプから成る請求項１に記載の２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置。
【請求項３】
前記ブロー回路は、エアコンプレッサと、切替弁と、チェックバルブ及びこれらを接続するエアパイプから成る請求項１又は２に記載の２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置。
【請求項４】
前記着脱手段は、エアパイプ先端に取り付けられた上ジョイントブロックと、該上ジョイントブロックを移動させるシリンダ機構と、前記上定盤固定板側に取り付けられた下ジョイントブロックから成る請求項１乃至３のいずれかの１に記載の２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、いわゆるラップ盤として知られる２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置に関するもので、特に円盤状のワークを多数一度に研削砥石に供給又は排出するワーク供給排出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、２頭平面仕上げ加工機は、図５に示すように環状円盤となっている上定盤１０１と下定盤１０５をその軸心が一致するように上下に間隔を置いて配置し、上定盤１０１と下定盤１０５を互いに逆方向に回転させ、下定盤１０５上に載置されているワークホルダ１１０内のワークＷに対して上定盤１０１が矢印Ａの如く下方に移動して上定盤１０１をワークＷの上面に圧接し、これによってワークＷの両面を上定盤１０１と下定盤１０５で研削加工を行うようになっている。上定盤１０１と下定盤１０５は、それぞれ上定盤固定板１００に取り付けられている上主軸１０２及び下定盤固定板１０４に取り付けられている下主軸１０６がモータ等（図示せず）によって通常は互いに逆方向に回転駆動される。上主軸１０２は上主軸台１０３に回転自在に支持され、下主軸１０６は下主軸台１０７に回転自在に支持されている。１０８はサンギアで、１０９はサンギア軸である。サンギア１０８にはワークホルダ１１０の外周に形成された外歯車１１０ａが噛み合い、また、この外歯車１１０ａは機械本体１１１に固定されている内周歯車１１２にも噛み合って、サンギア１０８を回転駆動することによってワークホルダ１１０が遊星運動をしてワークＷを均一に研削するようになっている。
【０００３】
ところで、ワークホルダ１１０は、図６に示すように、ワークＷを取り入れるための収容穴１１３が円周方向に多数あけられており、ワークＷを研削加工するためには、ワークＷをこのワークホルダ１１０の収容穴１１３に入れる必要がある。また、研削加工が終了した場合は、ワークＷを収容穴１１３から取り出す必要がある。
【０００４】
従来は、上定盤１０１を上昇させるか、又は、水平方向に移動・旋回させて上定盤１０１を下定盤１０５から離間させた後、機械本体１１１の近傍に配置されたローディング装置（ローディングロボット）（図示せず）及びアンローディング装置（アンローディングロボット）（図示せず）の把持部をワークＷに向けて移動させ、この把持部によってワークＷを掴んでワークＷの供給及び排出を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワーク供給排出装置には、ローディング装置及びアンローディング装置を別置することにより、機械本体の周囲にそのためのスペースを必要とし、これら両装置を更に別置するための装置を製作する必要があるため、システム全体の費用が非常に高価になるという問題があった。また、ローディング装置及びアンローディング装置をワークＷまで移動させるため、その分だけサイクルタイムが長くなるとともに機構が複雑となり、生産性が向上しないという問題もあった。
【０００６】
この発明の目的は、以上の点に鑑み、上定盤そのものによってワークを供給排出することによって、ローディングロボット、アンローディングロボットを不要にし、省スペース及び生産性の向上を図るようにした、２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達するために、本発明にかかるワーク供給排出装置は、互いに共軸に設定できかつ共軸に回転し得る上定盤固定板及び下定盤固定板と、該上定盤固定板の下面にこれと共軸に取り付けられた環状の上定盤及び該下定盤固定板の上面にこれと共軸に取り付けられた環状の下定盤と、該上定盤と該下定盤との内周によって形成される空間内に該下定盤と共軸に設けられた回転可能なサンギアと、該サンギアと共軸にこれを囲繞する内周歯車と、前記下定盤上に設置され該サンギア及び該内周歯車に噛合する外歯車を外周に有し各々が円周方向に複数のワーク取付穴を有する複数の円形のワークホルダと、ワーク置台及び製品置台とを有し、前記上定盤固定板を前記上定盤と共に該ワーク置台及び製品置台上へ移動可能になっている２頭平面仕上げ加工機に適用され、空気の負圧を発生させるバキューム回路と、空気の正圧を発生させるブロー回路と、両回路を選択的に作動制御するコントローラと、前記上定盤内に設けられ前記ワークホルダの前記ワーク取付穴の各々に開口できるエア通路と、前記バキューム回路及び前記ブロー回路を前記エア通路に対して着脱させる着脱手段とから成ることを特徴としている。
【０００８】
また、前記バキューム回路は、真空ポンプと、切替弁と、チェックバルブと、ドレンセパレータと、エアフィルタ及びこれらを接続するエアパイプから成り、前記ブロー回路は、エアコンプレッサと、切替弁と、チェックバルブ及びこれらを接続するエアパイプから成ることを特徴としている。更に前記着脱手段は、エアパイプ先端に取り付けられた上ジョイントブロックと、該上ジョイントブロックを移動させるシリンダ機構と、前記上定盤固定板側に取り付けられた下ジョイントブロックから成ることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１、図２、図３及び図４に基づいて説明する。図１は、この発明のワーク供給排出装置を組み込んだ２頭平面仕上げ加工機の平面図、図２は上定盤とバキューム回路及びブロー回路を示す概略図、図３はバキューム回路及びブロー回路を示すブロック図である。図４は別の実施形態を示す概略図である。
【００１０】
本発明の２頭平面仕上げ加工機の基本構造は、図５及び図６に示す従来機の構造と同様である。即ち、図２に示すように、上定盤固定板１の下側端面に環状の上定盤（上砥石）２を取り付け、反対側の上面中心部に上主軸３が取り付けられている。上主軸３は上主軸台４に回転可能に軸支され、上主軸台４に設けられたサーボモータ１７（図１）によって回転制御される。下定盤固定板５は、上定盤固定板１の下方にこれと同軸でかつこれに向き合うように配置され、その上面には上定盤２と実質的に同じ大きさの下定盤（下砥石）６が取り付けられ、上定盤２と下定盤６は同軸で、かつ、所定の間隔を置いて向き合うように配置されている。下定盤固定板５には下主軸７が取り付けられ、この下主軸７は下主軸台８に回転可能に軸支され、図示していないが、モータ等によって上主軸３と反対方向に回転駆動される。従って、上定盤２と下定盤６は互いに逆方向に回転するようになっており、例えば、上定盤２が時計方向に回転する場合は、下定盤６は反時計方向に回転する。
【００１１】
従来と同様、サンギア軸１０に取り付けられたサンギア９は、上定盤２及び下定盤６の内周部内の円筒状空間内６０に配置され、ワークホルダ１１の外周に形成された外歯車１２と噛み合い、又、ワークホルダ１１の外歯車１２は、機械本体１５に取り付けられた内周歯車２１とも噛み合っており、サンギア９が回転したり、サンギア９と内周歯車２１が同時に回転したりすることによってワークホルダ１１はサンギア９の周りを所定の回転速度で遊星運動を行うようになっている。ワークホルダ１１の円周方向にワーク収容穴１３が複数個あけられており、ここにワークＷが収容されている。各ワークホルダ１１が遊星運動を行うことにより、各ワークホルダ１１に保持されているワークＷもワークホルダ１１と共に遊星運動を行うようになっている。
【００１２】
機械本体１５には、正面から見て後方（図１では上方）にコラム１６が垂直に立ち上がっており、コラム１６の垂直面に対して上主軸台４が垂直上下方向に移動できるようになっている。コラム１６と上主軸台４の間にはリニアガイド２０が垂直に設けられて上主軸台４の移動を案内するようになっている。１８はコラム１６に固定されたサーボモータで、この先に公知のボールネジが垂直に設けられ、主軸台４に設けられたナットとネジ嵌合し、公知の如く、サーボモータ１８を駆動することによって上主軸台４がリニアガイド２０に案内されて垂直上下方向に移動する。これによって、上定盤２が下定盤６に向かって矢印Ａ（図２）の如く下降し又は上昇し、また前記した如くワークホルダ１１が遊星運動を行いながら、ワークＷの上下面が上定盤２の下面と下定盤６の上面に圧接されてこれら両定盤によって研削される。
【００１３】
上述のように、機械本体１５の左右にワーク置台２２、製品置台２３が設けられている。図１では、右側がワーク置台２２、左側が製品置台２３である。従来と同様、コラム１６は上主軸台４を支持したまま、機械本体１５に取り付けられたサーボモータ１９によって左右に矢印Ｂの如く９０゜ずつ旋回できるようになっており、したがって、上定盤固定板１及び上定盤２が左右に９０゜旋回できる。ワーク置台２２及び製品置台２３には、それぞれ、ワークホルダ１１のワーク収容穴１３と同様なワーク収容穴２４，製品収容穴２５が構成され、ここにワークＷ及びこれを加工した製品が収容されるようになっている。２６は操作盤で、機械本体１５に取り付けられ、スタートボタンや各種加工条件を設定する押しボタン等が設けられている。
【００１４】
次に、図２を参照して、ワークＷを吸着したり、ブローしたりするエア回路について説明する。上定盤固定板１の上面に、上主軸３を囲うようにドーナツ状のマニホールド３０が取り付けられている。このマニホールド３０は内部が同様にドーナツ状にくり貫かれてエア通路３１が形成され、その上面１箇所に下ジョイントブロック３２が取り付けられている。この上方に設けられた上ジョイントブロック４１は、コラム１６に設けられたシリンダ機構４２によって矢印Ｃの如く上下に移動させて、前記下ジョイントブロック３２に接続したり、切り離したりできるようになっている。この上ジョイントブロック４１はエアパイプ４０に取り付けられ、エアパイプ４０はバキューム回路４５及びブロー回路４６に接続されている。したがって、上ジョイントブロック４１が下ジョイントブロック３２と結合することによって、バキューム回路４５及びブロー回路４６がマニホールド３０（エア通路３１）に接続される。ここで、上ジョイントブロック４１、下ジョイントブロック３２及びシリンダ機構４２はエアパイプ４０の一端をエア通路３１に接続したり、これから切り離したりする着脱手段を構成する。
【００１５】
マニホールド３０の側面に継手３３を介してパイプ３４の一端が取り付けられ、パイプ３４の他端は上定盤固定板１上面円周方向に離間して取り付けられている継手３５に接続されている。３６は上定盤固定板１内を垂直方向にあけられたエア通路で、一端は前記継手３５に接続し、他端は、上定盤固定板１下面円周方向に離間してざぐられて形成したエアポケット３７に接続されている。３８は上定盤２内を垂直方向にあけられたエア通路で、各エア通路の一端は前記エアポケット３７に連絡し、他端はワークＷに対面するように開放している。このエア通路３８は、ワークＷの数と同数設けられており、上定盤２と下定盤６との軸心を一致させた上で上定盤２、下定盤６及びサンギア９を回転制御することによってワークホルダ１１のワーク収容穴１３に収容されているワークＷのほぼ中心に位置させることができる。なお、この説明は、内周歯車２１が機械本体１５に固定されたいわゆる３ウェイ方式について行ったが、内周歯車２１も回転駆動されるようにして上定盤２、下定盤６、サンギア９及び内周歯車２１が独立に回転されるいわゆる４ウェイ方式のものにも適用できる。
【００１６】
次に、図３を参照してバキューム回路４５及びブロー回路４６を説明する。４７は真空ポンプで、４８はその真空ポンプ４７の圧力を検出する圧力センサ、５０は切替弁（３ポート弁）である。４９はエアパイプで、一端が真空ポンプ４７に接続され、他端が切替弁５０のＴポートに接続されている。先に述べたエアパイプ４０の一部４０ａに切替弁５０から上ジョイントブロック４１へ向けて空気を通すチェックバルブ５１を設ける。この一部のエアパイプ４０ａに並列にバイパスエアパイプ４０ｂを設け、これに他のチェックバルブ５２、エアフィルタ５３及びドレンセパレータ５４を直列に配置する。チェックバルブ５２は上ジョイントブロック４１から切替弁５０へ向けて空気を通過させ、ドレンセパレータ５４はワークに付着したクーラントを回収する。ここで、エアパイプ４０、真空ポンプ４７、圧力センサ４８、エアパイプ４９、切替弁５０、チェックバルブ５２、エアフィルタ５３及びドレンセパレータ５４はバキューム回路４５を構成する。
【００１７】
５５はエアコンプレッサで、このエアコンプレッサ５５からエアパイプ５６を介して切替弁５０のＰポートに接続している。ここで、エアパイプ４０，５６、エアコンプレッサ５５、切替弁５０及びチェックバルブ５１にはブロー回路４６を構成する。図２に示す５８はコントローラで、前記したバキューム回路４５及びブロー回路４６の切替・作動を制御するものである。
【００１８】
以上のように構成された本発明の作用を次に述べる。
【００１９】
先ず、サーボモータ１８を駆動して上主軸台４とともに上定盤２を上昇させ、コラム１６をサーボモータ１９により図１において反時計方向に９０゜旋回させて上定盤２をワーク置台２２に対応させる。ワーク置台２２上にはワークホルダ１１のワーク収容穴１３と同じようなワーク収容穴２４があり、ここにワークＷが設置されているので、エア通路３８はワークＷのほぼ中心に対応することになる。上定盤２を下降し、上定盤２をワークＷに接触させる。ここで、シリンダ機構４２を作動し、上ジョイントブロック４１を下ジョイントブロック３２に接続する。コントローラ５８によって切替弁５０を図３の状態から切り替えてＴポートとＡポートを接続し、エアパイプ４０をエアパイプ４９を介して真空ポンプ４７に接続する。
【００２０】
次いで、真空ポンプ４７を作動させる。エア通路３８内のエアは、それぞれ、エアポケット３７、エア通路３６、継手３５、パイプ３４、継手３３、マニホールド３０内のエア通路３１、下ジョイントブロック３２、上ジョイントブロック４１からエアパイプ４０内を通り、更にドレーンセパレータ５４、エアフィルタ５３、チェックバルブ５２から成るバイパスを通って、切替弁５０、エアパイプ４９を通って真空ポンプ４７で引き抜かれる。即ち、バキューム回路４５を働かせることによって、ワークＷは上定盤２に吸着される。ここで、ワークＷが上定盤２に吸着されない場合は、圧力センサ４８の圧力が下がらないため、ワークＷが未吸着であることをチェックすることができる。ワークＷが全て吸着されたら、そのままの状態で上定盤２を上昇し、コラム１６を図１において時計方向に９０゜旋回させて上定盤２を下定盤６に対応させる。即ち、上定盤２に吸着されているワークＷはワークホルダ１１のワーク収容穴１３に対応することになる。上定盤２を下降し、上定盤２に吸着されているワークＷをワーク収容穴１３に入れる。
【００２１】
ここで、真空ポンプ４７の作動を止め、切替弁５０をポートＰ，Ａが接続された図３の状態に切り替える。次いで、エアコンプレッサ５５を作動させることによって、エアはエアパイプ５６から切替弁５０を介してエアパイプ４０に向けて通り、チェックバルブ５１を通って前記と逆に上ジョイントブロック４１、下ジョイントブロック３２、エア通路３１、継手３３、パイプ３４、継手３５、エア通路３６、エアポケット３７を経てエア通路３８に入り込み、エアの力によってワークＷは確実にワークホルダ１１のワーク収容穴１３にセットされる。ワークＷがセットされたら、コンプレッサ５５を停止させ、シリンダ機構４２を作動して上ジョイントブロック４１を下ジョイントブロック３２から切り離し、上定盤２が自由に回転できるようにする。以下、従来どおり上定盤２と下定盤６によってワークＷの両面を研削加工する。
【００２２】
研削加工が終了したら、上定盤２、下定盤６及びサンギア９の回転を制御してエア通路３８の各々がワークＷのほぼ中心に位置したところで回転を止める。次に、前記した如く切替弁５０を図３の状態からポートＴ，Ａが接続された状態に切り替え、真空ポンプ４７を作動して研削加工が終了したワーク（製品）Ｗを上定盤２に吸着させる。次いで、上主軸台４を上昇させ、且つ、コラム１６を図１において時計方向に９０゜旋回させて上定盤２を製品置台２３に対応させ、吸着されている製品Ｗを製品収容穴２５に対応させる。ここで、前記同様切替弁５０を切り替えてポートＰ，Ａが接続された状態にし、エアコンプレッサ５５を作動させてブロー回路４６を働かせ、上定盤２に吸着されている製品Ｗを製品収容穴２５に入れる。
【００２３】
以上の如くして、ワークＷの供給及び排出が行われる。なお、ワークＷの供給、排出を確実に行うためにエアポケット３７はワークホルダ１１の位置に対応してワークホルダ１１の数だけ設けることが好ましい。
【００２４】
次ぎに、図４に示す別の実施形態について説明する。図において同じものには同じ符号を付けている。図４に示す実施形態は、最初の実施形態のマニホールド３０を省略し、エアパイプ４０を上定盤固定板１の上方で多数本に分岐して、各エアパイプ４０の先端の上ジョイントブロック４１が上定盤固定板１上に設けられた下ジョイントブロック３２に対応するようにしている。上定盤２にワークＷの数に対応して設けられているエア通路３８は、そのまま同軸で上定盤固定板１内を貫通し、下ジョイントブロック３２に接続されている。シリンダ機構４２が作動することによって、各々上ジョイントブロック４１がいっせいに下ジョイントブロック３２の各々に接続したり、切り離されたりする。この実施形態はエアポケット３７を廃止し、ワークＷ一つ一つに対応してエア回路が構成されることになり、エア効率が更に上がり、確実にワークＷの供給、排出が行われる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の２頭平面仕上げ加工機用ワーク供給排出装置は、上定盤自体がワークを吸着又はブローする構造としたので、ローディングロボット及びアンローディングロボットを設置する必要がないから、その分のスペースを不要とし、省スペースが図られると共に、ローディングロボット及びアンローディングロボットを設置するための装置を製作する必要もないため、システム全体の費用を安くすることができる効果がある。又、上定盤自体がワークを吸着したまま旋回してワークを移動させて排出し、又、上定盤自体がワーク置台からワークを吸着したまま旋回してワークをワークホルダに供給するようになっているので、従来のようにローディングロボット及びアンローディングロボットをワークまで移動させることがないため、サイクルタイムを短くすることができる効果がある。更に、上定盤自体がワークのローディング及びアンローディングの機能を持つため、自動供給できる前後工程と連結させるラインを安価に構築できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワーク供給排出装置を組み込んだ２頭平面仕上げ加工機の平面図である。
【図２】上定盤とバキューム回路及びブロー回路との接続を示す概略図である。
【図３】バキューム回路及びブロー回路を示すブロック図である。
【図４】上定盤とバキューム回路及びブロー回路との別の接続を示す概略図である。
【図５】従来の２頭平面仕上げ加工機を示す概略図である。
【図６】ワークホルダと下定盤の関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１          上定盤固定板
２          上定盤
３          上主軸
４          上主軸台
５          下定盤固定板
６          下定盤
７          下主軸
８          下主軸台
９          サンギア
１１          ワークホルダ
１３          ワーク収容穴
１６          コラム
１７          サーボモータ
１８          サーボモータ
１９          サーボモータ
２２          ワーク置台
２３          製品置台
２４          ワーク収容穴
２５          製品収容穴
３０          マニホールド
３１          エア通路
３２          下ジョイントブロック
３６          エア通路
３７          エアポケット
３８          エア通路
４０          エアパイプ
４１          上ジョイントブロック
４２          シリンダ機構
４５          バキューム回路
４６          ブロー回路
４７          真空ポンプ
５０          切替弁
５１，５２    チェックバルブ
５５          エアコンプレッサ
６０          （円筒形）空間
Ｗ          ワーク
【図１】
0003983893.tif 000002
【図２】
0003983893.tif 000003
【図３】
0003983893.tif 000004
【図４】
0003983893.tif 000005
【図５】
0003983893.tif 000006
【図６】
0003983893.tif 000007