(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の被加工面を有する被加工物と共に回転中心の回りで回転する円盤状の第１の回転体と、前記第１の回転体を回転させる第１の回転手段と、前記第１の回転体の円盤上において前記第１の回転体の周方向に沿って配設され、前記被加工物を前記第１の回転体の前記回転中心に対する概略位置に吸着する複数の吸着手段とを備える保持装置において、
前記回転中心から放射状に拡がる第１の放射直線を中心として回転する複数の第２の回転体と、前記複数の第２の回転体を同時に回転させる第２の回転手段とを備え、前記吸着手段は、前記第２の回転体の回転を前記第１の放射直線方向の移動に変換する第１の回転変換手段を有し、
前記第１の回転体は、前記回転中心の回りで回転する中空の主軸部を有し、前記被加工物の保持装置は、前記主軸部の中空に配置され、前記第２の回転手段によって前記回転中心の回りで回転する第３の回転体と、前記第３の回転体及び前記複数の第２の回転体との間に介在し、該第３の回転体の前記回転中心の回りの回転を、前記第２の回転体の前記第１の放射直線を中心とする回転に変更する回転変更手段とを備えることを特徴とする被加工物の保持装置。
【請求項２】
前記第１の回転体は、前記主軸部と、前記主軸部の先端部に結合するマグネットチャックとからなり、前記第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された送りねじからなり、前記第３の回転体は、複数の転動体を介して前記主軸部の中空の内壁が支持する軸からなり、前記第１の回転手段は、前記主軸部の後端部に係合するモータ又はベルトからなり、前記第２の回転手段は、前記軸の後端部に係合するサーボモータからなり、前記吸着手段は、前記被加工物を磁力によって吸着するノーズピースからなり、前記第１の回転変換手段は、前記送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記回転変更手段は、前記軸の先端部に結合される傘歯車と、前記送りねじの前記回転中心側の端部に結合される他の傘歯車とからなり、前記第２の回転手段と前記軸の後端部との間には、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁クラッチが介在し、且つ前記ノーズピースの数と前記送りねじの数は同じであることを特徴とする請求項１記載の被加工物の保持装置。
【請求項３】
前記回転中心から放射状に拡がる第２の放射直線を中心として回転する第４の回転体と、前記第４の回転体を回転させる第３の回転手段と、前記被加工物に当接する当接部及び前記第４の回転体の回転を前記第２の放射直線方向の押動に変換する第２の回転変換手段を有する微調整手段とを備え、前記当接部は前記押動によって前記被加工物の前記概略位置を所定の位置に微調整することを特徴とする請求項１又は２記載の被加工物の保持装置。
【請求項４】
前記第４の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他の送りねじからなり、前記第３の回転手段は、前記他の送りねじの前記回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤを介して係合される他のサーボモータからなり、前記第２の回転変換手段は、前記他の送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記微調整手段は、前記当接部と、前記第２の放射直線方向に移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ前記当接部を介して前記被加工物を支持するシューからなり、前記当接部と前記ナットと前記タブテールスライドは一体化されていることを特徴とする請求項３記載の被加工物の保持装置。
【請求項５】
前記シューは、フロントシュー及びリアシューからなり、前記フロントシュー及びリアシューの各前記タブテールスライドの移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度をなし、前記フロントシュー及びリアシューは、前記被加工物の非切削時に、前記被加工物の環の中心を前記回転中心に対して所定の偏心量だけ偏心させることを特徴とする請求項４記載の被加工物の保持装置。
【請求項６】
前記第２の回転手段は、前記被加工物の径に対応した指令に基づいて、前記複数の吸着手段を前記被加工物の径に対応した位置に配設することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の被加工物の保持装置。
【請求項７】
前記第３の回転手段は、前記被加工物の径に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加工物の径に対応した位置に配設することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の被加工物の保持装置。
【請求項８】
前記他のサーボモータは、前記被加工物の径及び所定の偏心量に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加工物の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設することを特徴とする請求項４又は５記載の被加工物の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物の保持装置に関し、特に大型環状被加工物の保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内輪と外輪と内外輪の間に介在する複数の球状の転動体とによって構成されるベアリングが知られている。このようなベアリングの内輪や外輪の軌道表面は、図５に示す外輪軌道表面研削用の心無研削盤や不図示の内輪軌道表面研削用の心無研削盤等によって研削加工される。
【０００３】
例えば、図５の外輪軌道表面心無研削盤５００は、外輪５０１を図中時計回り方向に回転支持可能な保持装置５０２と、外輪５０１の回転軸と平行な回転軸上に配設された回転砥石５０３とを備える。この外輪軌道表面心無研削盤５００は、保持装置５０２によって外輪５０１を図中時計回り方向に回転速度ωworkで回転させ、且つその軌道表面を図中時計回り方向に回転速度ωspindleで回転する回転砥石５０３へ送ることによって外輪５０１の軌道表面を研削加工する。
【０００４】
これらの心無研削盤にて研削加工される軌道表面を有するベアリングの中には、パラボナアンテナの旋回軸等に使用される大径のベアリングも含まれる。この大径のベアリング（以下、「大径ベアリング」という。）は、その外輪や内輪（以下、「ワーク」という。）も大径なものとなるため、当然、ワークの自重も大きなものとなり、これに起因する研削加工時のワークのズレが懸案される。
【０００５】
この研削加工時のズレを解消するために、複数の支持手段を介してワークを支えることが考えられ、従来の大径ベアリング研削用の心無研削盤において、保持装置はワークを支える支持手段としてワークを吸着可能なノーズピースを複数有している。
【０００６】
図６は、図５における保持装置５０２の概略構成を示す正面図であり、図７は、図６における線Ｉ−Ｉに関する断面図である。
【０００７】
図６及び図７において、保持装置５０２は、ベース６００と、ベース６００に設置されるフロントシュー６０１及びリアシュー６０２と、ベース６００を貫通し、複数のベアリング６０３を介してベース６００に軸支される軸６０４と、軸６０４の後端に嵌合されるプーリ６０５と、軸６０４の前端に嵌合されるフランジ６０６と、フランジ６０６に接合されるブラケット６０７と、環状であって、その内周面がブラケット６０７に接合されるマグネットチャック６０８と、マグネットチャック６０８の前面上において周方向に沿って等間隔に配設される複数のノーズピース６０９とを備える。
【０００８】
また、マグネットチャック６０８の中心から、各々のノーズピース６０９の配設箇所までの方向には、該方向に沿って複数の位置調整用ボルト穴６１０が配置される。ノーズピース６０９を固定する不図示のボルトを、所望の位置に該当する位置調整用ボルト穴６１０に螺合させることによってノーズピース６０９を所望の位置に配設することができる。
【０００９】
フロントシュー６０１は当接部６１２を有し、該当接部６１２はマグネットチャック６０８の中心方向へスライド（突出）することができ、ボルトによって所望の突出量に設定され、リアシュー６０２も当接部６１３を有し、該当接部６１３もマグネットチャック６０８の中心方向へ突出することができ、ボルトによって所望の突出量に設定される。特に、微量の突出量を設定するときは、当接部６１２、６１３はハンマ等からの打撃によって突出量を微調整される。
【００１０】
複数のノーズピース６０９は、ワーク６１１の側面を磁着する。磁着されたワーク６１１には、プーリ６０５に伝達された回転力が、軸６０４、フランジ６０６、ブラケット６０７、マグネットチャック６０８及び複数のノーズピース６０９を介して伝達され、ワーク６１１は図６中時計回り方向に回転する。このとき、フロントシュー６０１及びリアシュー６０２は、ワーク６１１の外周面を当接部６１２、６１３を介して図６中の時計回り方向に回転可能に支持し、軌道表面研削加工時の保持装置５０２のブレを防止する。
【００１１】
一般に、ワーク６１１の軌道表面の研削加工は、高い加工精度を要求されるため、外輪軌道表面心無研削盤５００において、ワーク６１１と回転砥石５０３との位置精度を向上させる必要がある。そのためには、保持装置５０２におけるワーク６１１の回転中心を軸６０４の回転中心と合わせる（ワーク６１１の芯出しを行う）必要がある。
【００１２】
このワーク６１１の芯出し方法としては、まず、複数のノーズピース６０９の各々をワーク６１１の概略径に合わせた位置に移動し、該移動されたノーズピース６０９にワーク６１１の側面を磁着させ、磁着されたワーク６１１を回転させながらワーク６１１の軌道表面又は外周面の振れをダイヤルゲージ等で測定し、該測定された振れを参考に、フロントシュー６０１の当接部６１２及び／又はリアシュー６０２の当接部６１３の突出量を設定する方法が用いられる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の芯出し方法では、複数のノーズピース６０９の各々の移動において、作業者の手によるボルトの締結工程が発生し、さらに、当接部６１２、６１３の突出量の設定において、作業者の手によるボルトの締結工程及びハンマによる微調整工程が発生するため、作業効率が非常に悪いという問題があった。
【００１４】
また、ワーク６１１を磁着した後に、該当接部６１２、６１３をワーク６１１に当接させ、ボルトの締結やハンマの打撃によって当接部６１２、６１３の突出量を設定する偏心量セット方法では、作業者の手作業による工程が多いため、作業者の習熟度によって偏心量の精度が左右され、その結果、ワーク６１１の軌道表面の研削加工精度にバラツキが生じるという問題もあった。
【００１５】
さらに、当接部６１２、６１３の突出量の設定の際、作業者は磁力のみで支えられるワーク６１１の近傍で作業する必要があり、ワーク６１１の落下の可能性を考慮すると、上述の芯出し方法や偏心量セット方法は、作業者の危険を伴うという問題もあった。
【００１６】
本発明の目的は、作業効率を改善し、作業者の危険を排除すると共に、保持された被加工物の研削加工精度のバラツキを低減することができる被加工物の保持装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の被加工物の保持装置は、環状の被加工面を有する被加工物と共に回転中心の回りで回転する円盤状の第１の回転体と、前記第１の回転体を回転させる第１の回転手段と、前記第１の回転体の円盤上において前記第１の回転体の周方向に沿って配設され、前記被加工物を前記第１の回転体の前記回転中心に対する概略位置に吸着する複数の吸着手段とを備える保持装置において、前記回転中心から放射状に拡がる第１の放射直線を中心として回転する複数の第２の回転体と、前記複数の第２の回転体を同時に回転させる第２の回転手段とを備え、前記吸着手段は、前記第２の回転体の回転を前記第１の放射直線方向の移動に変換する第１の回転変換手段を有し、前記第１の回転体は、前記回転中心の回りで回転する中空の主軸部を有し、前記被加工物の保持装置は、前記主軸部の中空に配置され、前記第２の回転手段によって前記回転中心の回りで回転する第３の回転体と、前記第３の回転体及び前記複数の第２の回転体との間に介在し、該第３の回転体の前記回転中心の回りの回転を、前記第２の回転体の前記第１の放射直線を中心とする回転に変更する回転変更手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１記載の被加工物の保持装置によれば、回転中心から放射状に拡がる第１の放射直線を中心として回転する複数の第２の回転体と、複数の第２の回転体を同時に回転させる第２の回転手段とを備え、吸着手段は、第２の回転体の回転を第１の放射直線方向の移動に変換する第１の回転変換手段を有するので、複数のノーズピースの各々の移動において、作業者の手によるボルトの締結工程が必要なく、もって作業効率を改善することができると共に、作業者がワークの近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を排除することができる。また、第２の回転手段は、複数の第２の回転体を同時に回転するので、複数のノーズピースを同時に移動することができ、もって複数のノーズピースの各々の移動における作業時間を短縮できる。さらに、第１の回転体は、回転中心の回りで回転する中空の主軸部を有し、被加工物の保持装置は、主軸部の中空に配置され、第２の回転手段によって回転中心の回りで回転する第３の回転体と、第３の回転体及び複数の第２の回転体との間に介在し、該第３の回転体の回転中心の回りの回転を、第２の回転体の第１の放射直線を中心とする回転に変更する回転変更手段とを備えるので、サーボモータを１つにすることができ、もって保持装置の大きさを縮小することができ、これにより工場内における保持装置のレイアウトを容易にすることができると共に、１つのサーボモータを制御することによって複数のノーズピースを移動することができ、もってノーズピースの移動を効率良く、且つ正確に行うことができる。
【００２３】
請求項２記載の被加工物の保持装置は、請求項１記載の被加工物の保持装置において、前記第１の回転体は、前記主軸部と、前記主軸部の先端部に結合するマグネットチャックとからなり、前記第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された送りねじからなり、前記第３の回転体は、複数の転動体を介して前記主軸部の中空の内壁が支持する軸からなり、前記第１の回転手段は、前記主軸部の後端部に係合するモータ又はベルトからなり、前記第２の回転手段は、前記軸の後端部に係合するサーボモータからなり、前記吸着手段は、前記被加工物を磁力によって吸着するノーズピースからなり、前記第１の回転変換手段は、前記送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記回転変更手段は、前記軸の先端部に結合される傘歯車と、前記送りねじの前記回転中心側の端部に結合される他の傘歯車とからなり、前記第２の回転手段と前記軸の後端部との間には、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁クラッチが介在し、且つ前記ノーズピースの数と前記送りねじの数は同じであることを特徴とする。
【００２４】
請求項２記載の被加工物の保持装置によれば、第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された送りねじからなり、第３の回転体は、複数の転動体を介して主軸部の中空の内壁が支持する軸からなり、第２の回転手段は、軸の後端部に係合するサーボモータからなり、第１の回転変換手段は、送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、回転変更手段は、軸の先端部に結合される傘歯車と、送りねじの回転中心側の端部に結合される他の傘歯車とからなるので、サーボモータの回転を効率良くノーズピースの移動に変換することができ、また、吸着手段は、被加工物を磁力によって吸着するノーズピースからなるので、ワークを簡便に脱着することができ、さらに、第２の回転手段と軸の後端部との間には、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁クラッチが介在するので、ノーズピースの移動の制御を容易にすることができ、加えて、ノーズピースの数と送りねじの数は同じであるので、第１の回転変換手段であるナットの構成を簡素にすることができると共に、ノーズピースの移動を軽快に行うことができる。
【００２５】
請求項３記載の被加工物の保持装置は、請求項１又は２記載の被加工物の保持装置において、前記回転中心から放射状に拡がる第２の放射直線を中心として回転する第４の回転体と、前記第４の回転体を回転させる第３の回転手段と、前記被加工物に当接する当接部及び前記第４の回転体の回転を前記第２の放射直線方向の押動に変換する第２の回転変換手段を有する微調整手段とを備え、前記当接部は前記押動によって前記被加工物の前記概略位置を所定の位置に微調整することを特徴とする。
【００２６】
請求項３記載の被加工物の保持装置によれば、回転中心から放射状に拡がる第２の放射直線を中心として回転する第４の回転体と、第４の回転体を回転させる第３の回転手段と、被加工物に当接する当接部及び第４の回転体の回転を第２の放射直線方向の押動に変換する第２の回転変換手段を有する微調整手段とを備え、当接部は押動によって被加工物の概略位置を所定の位置に微調整するので、当接部の突出量の設定において、作業者の手によるボルトの締結工程やハンマによる微調整工程が必要なく、もって作業効率を改善することができると共に、作業者の習熟度に起因するワークの研削加工精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業者がワークの近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を排除することができる。
【００２７】
請求項４記載の被加工物の保持装置は、請求項３記載の被加工物の保持装置において、前記第４の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他の送りねじからなり、前記第３の回転手段は、前記他の送りねじの前記回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤを介して係合される他のサーボモータからなり、前記第２の回転変換手段は、前記他の送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、前記微調整手段は、前記当接部と、前記第２の放射直線方向に移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ前記当接部を介して前記被加工物を支持するシューからなり、前記当接部と前記ナットと前記タブテールスライドは一体化されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項４記載の被加工物の保持装置によれば、第４の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他の送りねじからなり、第３の回転手段は、他の送りねじの回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤを介して係合される他のサーボモータからなり、第２の回転変換手段は、他の送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、微調整手段は、当接部と、第２の放射直線方向に移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ当接部を介して被加工物を支持するシューからなり、当接部とナットとタブテールスライドは一体化されているので、他のサーボモータによって回転される他の送りねじの回転を効率良く一体化された当接部とナットとタブテールスライドとの移動に変換することができる。
【００２９】
請求項５記載の被加工物の保持装置は、請求項４記載の被加工物の保持装置において、前記シューは、フロントシュー及びリアシューからなり、前記フロントシュー及びリアシューの各前記タブテールスライドの移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度をなし、前記フロントシュー及びリアシューは、前記被加工物の非切削時に、前記被加工物の環の中心を前記回転中心に対して所定の偏心量だけ偏心させることを特徴とする。
【００３０】
請求項５記載の被加工物の保持装置によれば、シューは、フロントシュー及びリアシューからなり、フロントシュー及びリアシューの各タブテールスライドの移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度をなすので、ワークを安定して支持することができ、フロントシュー及びリアシューは、被加工物の非切削時には、被加工物の環の中心を回転中心に対して所定の偏心量だけ偏心させるので、ワークの偏心量の調整を容易にすることができる。
【００３１】
請求項６記載の被加工物の保持装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の被加工物の保持装置において、前記第２の回転手段は、前記被加工物の径に対応した指令に基づいて、前記複数の吸着手段を前記被加工物の径に対応した位置に配設することを特徴とする。
【００３２】
請求項６記載の被加工物の保持装置によれば、第２の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に基づいて、複数の吸着手段を、被加工物の径に対応した位置に配設するので、ワークの径違いによるノーズピースの位置修正等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって請求項１記載の被加工物の保持装置の効果をより効果的に奏することができる。
【００３３】
請求項７記載の被加工物の保持装置は、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の被加工物の保持装置において、前記第３の回転手段は、前記被加工物の径に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加工物の径に対応した位置に配設することを特徴とする。
【００３４】
請求項７記載の被加工物の保持装置によれば、第３の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に基づいて、当接部を、被加工物の径に対応した位置に配設するので、ワークの径違いによる当接部の突出量の設定等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効果をより効果的に奏することができる。
【００３５】
請求項８記載の被加工物の保持装置は、請求項４又は５記載の被加工物の保持装置において、前記他のサーボモータは、前記被加工物の径及び所定の偏心量に対応した指令に基づいて、前記当接部を前記被加工物の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設することを特徴とする。
【００３６】
請求項８記載の被加工物の保持装置によれば、他のサーボモータは、被加工物の径及び所定の偏心量に対応した指令に基づいて、当接部を、被加工物の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設するので、ワークの径違い及び偏心量違いによる当接部の突出量の設定等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効果をさらに効果的に奏することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る被加工物の保持装置を図面を参照して詳述する。
【００３８】
図１は、本発明の実施の形態に係る被加工物の保持装置の概略構成を示す正面図であり、図２は、図１における線II−IIに関する断面図である。
【００３９】
図１において、保持装置１００は、ベース１０１と、ベース１０１に設置されるフロントシュー１０２（微調整手段）及びリアシュー１０３（微調整手段）と、ベース１０１を貫通し、２個のボールベアリング１０４及び２個のテーパベアリング１０５を介してベース１０１に軸支され、その内部に中空部を有する中空軸１０６（主軸部）と、中空軸１０６の後端に嵌合されるプーリ１０７と、プーリ１０７に固着されたディスク板１０８と、ベース１０１に固定されたディスクブレーキ１０９と、中空軸１０６の前端に嵌合されるフランジ１１０と、環状であって、その内周面がフランジ１１０に接合されるマグネットチャック１１１（第１の回転体）と、マグネットチャック１１１の前面上においてマグネットチャック１１１の周方向に沿って等間隔であって、且つ中空軸１０６の回転中心から放射状に拡がった１２本の放射直線（第１の放射直線）の各々に沿って配設される１２個のノーズピース１１２（吸着手段）とを備える。
【００４０】
ノーズピース１１２は磁力によってワーク６１１（被加工物）の側面を磁着し、これにより、保持装置１００はワーク６１１を中空軸１０６の回転中心に対する概略位置に保持する。
【００４１】
プーリ１０７に介装された不図示のベルト又はモータ（第１の回転手段）によって伝達された回転力が、中空軸１０６、フランジ１１０を介してマグネットチャック１１１に伝達され、これにより、保持装置１００はワーク６１１を中空軸１０６の回転中心の回りで回転させる。
【００４２】
マグネットチャック１１１内部には上記１２本の放射直線の各々に対応して中空の送りねじ収容部１１３が設けられ、各該送りねじ収容部１１３は各放射直線を中心として回転する送りねじ１１４（第２の回転体）を収容する。
【００４３】
この各送りねじ１１４はその表面に雄ねじが螺刻され、送りねじ１１４の各々には、雌ねじ穴が形成された１つのナット１１６（第１の回転変換手段）が螺合している。
【００４４】
一方、マグネットチャック１１１の前面上には、各放射直線に沿って送りねじ収容部１１３と前面とを貫通するキー溝１１５が設けられ、各ノーズピース１１２は各ナット１１６とキー溝１１５を介して２本のボルト１１７によって結合される。
【００４５】
従って、送りねじ１１４が回転したとき、この回転はナット１１６によって放射直線方向の移動に変換され、これによりナット１１６に結合されたノーズピース１１２は放射直線方向へ移動する。
【００４６】
中空軸１０６は中空部を貫通し、中空軸１０６の内壁によって４つのボールベアリング１１８を介して支持される軸１１９（第３の回転体）を収容する。これにより、軸１１９は中空軸１０６と独立して中空軸１０６の回転中心周りに回転する。
【００４７】
軸１１９の後端には電磁クラッチ１２０を介してサーボモータ１２１（第２の回転手段）が係合し、電磁クラッチ１２０によってサーボモータ１２１から軸１１９への回転力の伝達状態及び断絶状態を切り換える。
【００４８】
また、軸１１９の前端には傘歯車１２２（回転変更手段）が結合される一方、各送りねじ１１４の中空軸１０６の回転中心側端部には傘歯車１２３（回転変更手段）が形成され、これら傘歯車１２２と傘歯車１２３とは互いに直角に歯合するため、軸１１９の中空軸１０６の回転中心周りの回転は各送りねじ１１４の各放射直線を中心とする回転に変更される。
【００４９】
従って、サーボモータ１２１の回転が、電磁クラッチ１２０、軸１１９、傘歯車１２２及び傘歯車１２３を介して送りねじ１１４に伝達され、送りねじ１１４は各放射直線を中心として回転し、さらに上述したようにこの回転はナット１１６によって放射直線方向の移動に変換され、これによりナット１１６に結合されたノーズピース１１２は放射直線方向へ移動する。すなわち、サーボモータ１２１を回転させると１２個のノーズピース１１２を同時に移動させることができる。
【００５０】
次に、保持装置１００におけるワーク６１１の概略位置セット方法について説明する。
【００５１】
まず、作業者は不図示のコントロールパネルから保持装置１００に保持させようとするワーク６１１の品番や概略径等のデータ（指令）を入力する。
【００５２】
該データを入力されたコントロールパネルはディスクブレーキ１０９にディスク板１０８を拘持させ、電磁クラッチ１２０を伝達状態に切り換え、サーボモータ１２１を回転させる。
【００５３】
このサーボモータ１２１の回転は上述したように各ノーズピース１１２の放射直線方向への移動に変換され、各ノーズピース１１２はマグネットチャック１１１の前面上をキー溝１１５に沿って移動する。このとき、中空軸１０６はディスク板１０８がディスクブレーキ１０９によって拘持されているので、軸１１９の回転に伴い回転することはない。
【００５４】
各ノーズピース１１２が入力されたデータに対応する位置に到達したとき、コントロールパネルは電磁クラッチ１２０を断絶状態に切り換え、サーボモータ１２１の回転を停止する。
【００５５】
次いで、クレーン等でつり上げたワーク６１１の側面を各ノーズピース１１２に磁着させることによってワーク６１１を概略位置にセットする。
【００５６】
その後、後述する芯出し方法を実行しないときには、コントロールパネルはディスクブレーキ１０９からディスク板１０８を開放させる。
【００５７】
この保持装置１００によれば、中空軸１０６の回転中心から放射状に拡がった１２本の放射直線の各々を中心として回転する送りねじ１１４と、送りねじ１１４を回転させるサーボモータ１２１とを備え、各ノーズピース１１２は、送りねじ１１４の回転を放射直線方向の移動に変換するナット１１６を有するので、サーボモータ１２１を回転させることによってノーズピース１１２を移動することができ、もって各ノーズピース１１２の移動において、作業者の手によるボルトの締結工程を必要なくすことができる。その結果、作業効率を改善することができると共に、作業者がワーク６１１の近傍で作業する必要もなくすことができ、作業者の危険を排除することができる。
【００５８】
上述した保持装置１００によれば、サーボモータ１２１は、複数の送りねじ１１４を同時に回転させるので、１２個のノーズピース１１２を同時に移動することができ、もって１２個のノーズピース１１２の移動における作業時間を短縮することができる。
【００５９】
上述した保持装置１００によれば、中空軸１０６の中空部にボールベアリング１１８を介して支持され、サーボモータ１２１によって回転中心の回りで回転される軸１１９と、軸１１９の前端に結合された傘歯車１２２と、各送りねじ１１４の中空軸１０６の回転中心側端部に形成され、且つ該傘歯車１２２と直角に歯合する傘歯車１２３とを備えるので、軸１１９に伝達されたサーボモータ１２１の回転を各送りねじ１１４の各放射直線を中心とする回転に変更し、さらに、この回転をナット１１６によって各ノーズピース１１２の放射直線方向の移動に変換することができる。すなわち、１２個のノーズピース１１２の移動を１つのサーボモータ１２１で行うことができ、もって保持装置１００の大きさを縮小し、工場内における保持装置１００のレイアウトを容易にすることができると共に、１つのサーボモータ１２１を制御するだけで１２個のノーズピース１１２を移動を制御することができ、もってノーズピース１１２の移動を効率良く、且つ正確に行うことができる。
【００６０】
上述した保持装置１００によれば、軸１１９の前端に結合された傘歯車１２２と、各送りねじ１１４の中空軸１０６の回転中心側端部に形成された傘歯車１２３とは歯合し、その表面に雄ねじが螺刻された送りねじ１１４と、雌ねじ穴を形成されたナット１１６は螺合するので、サーボモータ１２１の回転を効率良くノーズピース１１２の移動に変換することができる。
【００６１】
さらに、ノーズピース１１２は、ワーク６１１を磁力によって吸着するので、ワーク６１１を簡便に脱着することができる。
【００６２】
上述したサーボモータ１２１と軸１１９の後端部との間には、回転力の伝達状態及び断絶状態を切り換える電磁クラッチが介在するので、ノーズピース１１２の移動の制御を容易にすることができる。
【００６３】
上述した保持装置１００において、ノーズピース１１２の数と送りねじ１１４の数は同じであるので、ナット１１６の構成を簡素にすることができると共に、ノーズピース１１２の移動を軽快に行うことができる。
【００６４】
上述した保持装置１００によれば、コントロールパネルは、作業者によって入力されたデータに基づいて、１２個のノーズピース１１２を、データに対応した位置まで移動させるので、ワーク６１１の径違いによるノーズピースの位置修正等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって、より確実に作業効率を改善することができると共に、ワーク６１１の研削加工精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業者の危険を排除することができる。
【００６５】
図３は、図１における線III−IIIに関する断面図である。
【００６６】
図３において、フロントシュー１０２はワーク６１１に当接するローラ３００と、ローラ３００を覆うブラケット３０１と、ブラケット３０１に嵌合され、２つのテーパベアリング３０２を介してローラ３００を回転支持するシャフト３０３と、ブラケット３０１に結合され、雌ねじが形成されたナット部（第２の回転変換手段）を有するタブテールスライド３０４と、ベース１０１に固定されたサーボモータ３０５（第３の回転手段）と、中空軸１０６の回転中心からの放射直線（第２の放射直線）に沿って配設された送りねじ３０６（第４の回転体）と、サーボモータ３０５と送りねじ３０６とを係合するカップリング３０７とからなる。
【００６７】
送りねじ３０６の表面には雄ねじが螺刻され、雌ねじが形成されたナット部を介してタブテールスライド３０４と螺合する。一方、タブテールスライド３０４は、ベース１０１からは遊離し、送りねじ３０６のみによって支持される。従って、送りねじ３０６が回転したとき、この回転はナット部によって放射直線方向の移動に変換され、これによりローラ３００は放射直線の方向へ移動する。
【００６８】
送りねじ３０６の中空軸１０６の回転中心とは反対の端部にはカップリング３０７を介してサーボモータ３０５が係合されるため、サーボモータ３０５の回転が、カップリング３０７を介して送りねじ３０６に伝達され、送りねじ３０６は放射直線を中心に回転し、この回転は上述したようにこの回転はナット部によってローラ３００の放射直線の方向の移動へ変換される。
【００６９】
図４は、図１における線IV−IVに関する断面図である。
【００７０】
図４において、リアシュー１０３はワーク６１１に当接するローラ１２４（図１）と、ローラ１２４を不図示のシャフト及びボールベアリングを介して回転支持するブラケット１２５（図１）と、ブラケット１２５に結合され、雌ねじが形成されたナット部（第２の回転変換手段）を有するタブテールスライド４００と、ベース１０１に固定されたサーボモータ４０１（第３の回転手段）と、中空軸１０６の回転中心からの放射直線に沿って配設された送りねじ４０２（第４の回転体）と、サーボモータ４０１の回転を送りねじ４０２に伝達するシザースギア４０３からなる。
【００７１】
送りねじ４０２の表面には雄ねじが螺刻され、雌ねじが形成されたナット部を介してタブテールスライド４００と螺合する。
一方、タブテールスライド４００は、ベース１０１からは遊離し、送りねじ４０２のみによって支持される。従って、送りねじ４０２が回転したとき、この回転はナット部によって放射直線方向の移動に変換され、これによりローラ１２４は放射直線の方向へ移動する。
【００７２】
送りねじ４０２の中空軸１０６の回転中心とは反対の端部にはシザースギア４０３を介してサーボモータ４０１が係合されるため、サーボモータ４０１の回転が、シザースギア４０３を介して送りねじ４０２に伝達され、送りねじ４０２は放射直線を中心に回転し、この回転は上述したようにこの回転はナット部によってローラ１２４の放射直線の方向の移動へ変換される。
【００７３】
以上のように、保持装置１００において、サーボモータ３０５，４０１を回転させるとローラ３００，１２４を放射直線の方向に移動させることができ、これにより、サーボモータ３０５，４０１の回転のみでワーク６１１の位置を微調整することができる。
【００７４】
次に、保持装置１００におけるワーク６１１の芯出し方法について説明する。
【００７５】
まず、作業者は不図示のコントロールパネルから保持装置１００にワーク６１１の中心位置のデータ（指令）を入力する。
【００７６】
該データを入力されたコントロールパネルは油圧クランプ１２６をタブテールスライド３０４に配設された不図示のクランプから開放させ、且つ油圧クランプ１２７をタブテールスライド４００に配設された不図示のクランプから開放させた後に、サーボモータ３０５，４０１を回転させる。
【００７７】
このサーボモータ３０５，４０１の回転は上述したようにローラ３００，１２４の放射直線方向への移動に変換され、ローラ３００，１２４の各々は、ワーク６１１を押動してその位置を微調整する。
【００７８】
ローラ３００，１２４の各々が入力されたデータに対応する位置（所定の位置）に到達したとき、サーボモータ３０５，４０１の回転を停止する。
【００７９】
次いで、コントロールパネルは油圧クランプ１２６及び油圧クランプ１２７をタブテールスライドのクランプに拘持させる。
【００８０】
尚、偏心量セット方法も上述した芯出し方法と同様の手順で行われるため、説明を省略する。
【００８１】
保持装置１００によれば、フロントシュー１０２は、中空軸１０６の回転中心からの放射直線に沿って配設された送りねじ３０６と、送りねじ３０６を回転させるサーボモータ３０５と、送りねじ３０６の回転を放射直線方向の押動に変換するナット部を有するタブテールスライド３０４と、ブラケット３０１等を介してタブテールスライド３０４に結合され、ワーク６１１に当接するローラ３００とを備える一方、リアシュー１０３は、中空軸１０６の回転中心からの放射直線に沿って配設された送りねじ４０２と、送りねじ４０２を回転させるサーボモータ４０１と、送りねじ４０２の回転を放射直線方向の押動に変換するナット部を有するタブテールスライド４００と、ブラケット１２５等を介してタブテールスライド４００に結合され、ワーク６１１に当接するローラ１２４とを備え、ローラ３００，１２４は押動によってワーク６１１の概略位置を所定の位置に微調整するので、ローラ３００，１２４の突出量の設定において、作業者の手によるボルトの締結工程やハンマによる微調整工程が必要なく、もって作業効率を改善することができると共に、作業者の習熟度に起因するワーク６１１の研削加工精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業者がワーク６１１の近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を排除することができる。
【００８２】
上述した保持装置１００によれば、表面に雄ねじが螺刻された送りねじ３０６，４０２と、タブテールスライド３０４，４００は、雌ねじが形成されたナット部を介して螺合するので、サーボモータ３０５，４０１によって回転される送りねじ３０６，４０２の回転を効率良くローラ３００，１２４の放射直線方向の移動に変換することができる。
【００８３】
上述した保持装置１００において、ローラ３００及びローラ１２４の移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の任意の角度を成すようにしてもよい。これにより、ワーク６１１を安定して支持することができる。
【００８４】
上述した保持装置１００において、フロントシュー１０２及びリアシュー１０３は、ワーク６１１の非切削時には、ワーク６１１の環の中心を中空軸１０６の回転中心に対して所定の偏心量だけ偏心させてもよい。これにより、ワーク６１１の偏心量の調整を容易にすることができる。
【００８５】
尚、ワーク６１１の位置バラツキが大きいときは、フロントシュー１０２及びリアシュー１０３によってワーク６１１の位置を現物合わせとすることによって正確にワーク６１１の位置を設定することができる。
【００８６】
上述した保持装置１００によれば、コントロールパネルは、ワーク６１１の径及び所定の偏心量に関するデータに基づいて、ローラ３００，１２４を、ワーク６１１の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設するので、ワーク６１１の径違い及び偏心量違いによるローラ３００，１２４の突出量の設定等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、より確実に作業効率を改善することができると共に、作業者の習熟度に起因するワーク６１１の研削加工精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業者がワーク６１１の近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を排除することができる。
【００８７】
上述した保持装置１００におけるノーズピース１１２は、磁力によってワーク６１１を磁着するものとしたが、ワーク６１１の吸着方法は他のものでも良く、例えば真空吸着等であってもよい。
【００８８】
上述した保持装置１００におけるシューとして、フロントシュー１０２及びリアシュー１０３の２つによって構成される例について説明したが、シューの数はこれに限られず３つ以上であってもよい。
【００８９】
上述した保持装置１００において、各送りねじ１１４を回転させる駆動源としては、１つのサーボモータ１２１に限られず、例えば、各送りねじ１１４毎に小型のサーボモータが設けられ、これらのサーボモータがコントロールパネルからのデータに基づいて協動するものでもよく、また、サーボ弁とアクチュエータとからなるものであってもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１記載の被加工物の保持装置によれば、回転中心から放射状に拡がる第１の放射直線を中心として回転する複数の第２の回転体と、複数の第２の回転体を同時に回転させる第２の回転手段とを備え、吸着手段は、第２の回転体の回転を第１の放射直線方向の移動に変換する第１の回転変換手段を有するので、複数のノーズピースの各々の移動において、作業者の手によるボルトの締結工程が必要なく、もって作業効率を改善することができると共に、作業者がワークの近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を排除することができる。また、第２の回転手段は、複数の第２の回転体を同時に回転するので、複数のノーズピースを同時に移動することができ、もって複数のノーズピースの各々の移動における作業時間を短縮できる。さらに、第１の回転体は、回転中心の回りで回転する中空の主軸部を有し、被加工物の保持装置は、主軸部の中空に配置され、第２の回転手段によって回転中心の回りで回転する第３の回転体と、第３の回転体及び複数の第２の回転体との間に介在し、該第３の回転体の回転中心の回りの回転を、第２の回転体の第１の放射直線を中心とする回転に変更する回転変更手段とを備えるので、サーボモータを１つにすることができ、もって保持装置の大きさを縮小することができ、これにより工場内における保持装置のレイアウトを容易にすることができると共に、１つのサーボモータを制御することによって複数のノーズピースを移動することができ、もってノーズピースの移動を効率良く、且つ正確に行うことができる。
【００９３】
請求項２記載の被加工物の保持装置によれば、第２の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された送りねじからなり、第３の回転体は、複数の転動体を介して主軸部の中空の内壁が支持する軸からなり、第２の回転手段は、軸の後端部に係合するサーボモータからなり、第１の回転変換手段は、送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、回転変更手段は、軸の先端部に結合される傘歯車と、送りねじの回転中心側の端部に結合される他の傘歯車とからなるので、サーボモータの回転を効率良くノーズピースの移動に変換することができ、また、吸着手段は、被加工物を磁力によって吸着するノーズピースからなるので、ワークを簡便に脱着することができ、さらに、第２の回転手段と軸の後端部との間には、回転力の伝達及び断絶を切り換える電磁クラッチが介在するので、ノーズピースの移動の制御を容易にすることができ、加えて、ノーズピースの数と送りねじの数は同じであるので、第１の回転変換手段であるナットの構成を簡素にすることができると共に、ノーズピースの移動を軽快に行うことができる。
【００９４】
請求項３記載の被加工物の保持装置によれば、回転中心から放射状に拡がる第２の放射直線を中心として回転する第４の回転体と、第４の回転体を回転させる第３の回転手段と、被加工物に当接する当接部及び第４の回転体の回転を第２の放射直線方向の押動に変換する第２の回転変換手段を有する微調整手段とを備え、当接部は押動によって被加工物の概略位置を所定の位置に微調整するので、当接部の突出量の設定において、作業者の手によるボルトの締結工程やハンマによる微調整工程が必要なく、もって作業効率を改善することができると共に、作業者の習熟度に起因するワークの研削加工精度のバラツキを低減することができ、さらには、作業者がワークの近傍で作業する必要もなく、その結果、作業者の危険を排除することができる。
【００９５】
請求項４記載の被加工物の保持装置によれば、第４の回転体は、その表面にねじ山が螺刻された他の送りねじからなり、第３の回転手段は、他の送りねじの回転中心側とは反対の端部にカップリング又はギヤを介して係合される他のサーボモータからなり、第２の回転変換手段は、他の送りねじのねじ山と螺合するナットからなり、微調整手段は、当接部と、第２の放射直線方向に移動可能なタブテールスライドとを有し、且つ当接部を介して被加工物を支持するシューからなり、当接部とナットとタブテールスライドは一体化されているので、他のサーボモータによって回転される他の送りねじの回転を効率良く一体化された当接部とナットとタブテールスライドとの移動に変換することができる。
【００９６】
請求項５記載の被加工物の保持装置によれば、シューは、フロントシュー及びリアシューからなり、フロントシュー及びリアシューの各タブテールスライドの移動方向は、互いに９０°乃至１８０°の角度をなすので、ワークを安定して支持することができ、フロントシュー及びリアシューは、被加工物の非切削時には、被加工物の環の中心を回転中心に対して所定の偏心量だけ偏心させるので、ワークの偏心量の調整を容易にすることができる。
【００９７】
請求項６記載の被加工物の保持装置によれば、第２の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に基づいて、複数の吸着手段を、被加工物の径に対応した位置に配設するので、ワークの径違いによるノーズピースの位置修正等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって請求項１記載の被加工物の保持装置の効果をより効果的に奏することができる。
【００９８】
請求項７記載の被加工物の保持装置によれば、第３の回転手段は、被加工物の径に対応した指令に基づいて、当接部を、被加工物の径に対応した位置に配設するので、ワークの径違いによる当接部の突出量の設定等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効果をより効果的に奏することができる。
【００９９】
請求項８記載の被加工物の保持装置によれば、他のサーボモータは、被加工物の径及び所定の偏心量に対応した指令に基づいて、当接部を、被加工物の径及び所定の偏心量に対応した位置に配設するので、ワークの径違い及び偏心量違いによる当接部の突出量の設定等の作業者の手作業による工程を完全に排除することができ、もって請求項５記載の被加工物の保持装置の効果をさらに効果的に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る被加工物の保持装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図２は、図１における線II−IIに関する断面図である。
【図３】図１における線III−IIIに関する断面図である。
【図４】図１における線IV−IVに関する断面図である。
【図５】従来の外輪軌道表面研削用の心無研削盤の概略構成を示す図である。
【図６】図５における保持装置５０２の概略構成を示す正面図である。
【図７】図７は、図６における線Ｉ−Ｉに関する断面図である。
【符号の説明】
１００，５０２  保持装置
１０１，６００  ベース
１０２，６０１  フロントシュー
１０３，６０２  リアシュー
１０６  中空軸
１１１，６０８  マグネットチャック
１１２，６０９  ノーズピース
１１４，３０６，４０２  送りねじ
１１６  ナット
１１９  軸
１２１，３０５，４０１  サーボモータ
１２２，１２３  傘歯車
１２４，３００  ローラ
３０４，４００  タブテールスライド
６１１  ワーク
６１２，６１３  当接部
【図１】
0003991648.tif 000002
【図２】
0003991648.tif 000003
【図３】
0003991648.tif 000004
【図４】
0003991648.tif 000005
【図５】
0003991648.tif 000006
【図６】
0003991648.tif 000007
【図７】
0003991648.tif 000008