(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石車により未研削の工作物を研削する研削位置と、
前記研削位置の一方側に配設された未研削の工作物を受取る搬入位置と、
前記研削位置の他方側に配設された研削済みの工作物を引取る搬出位置と、
前記搬入位置から未研削の工作物を受取って、前記研削位置に供給搬送する供給アームと、
前記研削位置において研削された工作物をこの研削位置から取出して、前記搬出位置に排出搬送する排出アームと、
前記供給アームと排出アームとを備えた摺動盤に設けた雌ネジにサーボモータで回転する駆動ネジを螺合させ、駆動ネジの回転により摺動盤の水平移動を介して供給アームと排出アームとを互いに同一方向に水平移動させる往復水平移動手段と、
前記摺動盤に平行に並設された供給アームと排出アームとの間にサーボモータで回転するピニオンを配設し、ピニオンに両アームの対向面間に設けた縦ラックを噛合させ、ピニオンの回転により供給アームと排出アームとを摺動盤に沿って互いに対向方向に昇降移動させる相対昇降移動手段と、
前記往復水平移動手段と相対昇降移動手段とを有し、サーボモータでそれぞれ回転する駆動ネジとピニオンとの２軸制御による駆動制御装置を備え、往復水平移動手段と相対昇降移動手段とを作動させることにより、供給アームと排出アームとを互いに対向方向に昇降移動させると共に互いに同一方向に水平移動させる供給排出駆動機構と、
から構成されていることを特徴とする研削盤における工作物の供給排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタレスやセンタタイプなど回転砥石車により工作物を研削する研削盤において、未研削の工作物を研削位置に供給し、研削済みの工作物を研削位置から排出する方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
研削盤における工作物を供給排出する従来技術としてはセンタレスタイプに関する特許番号第２９２００３５号がある。
この技術は、工作物の搬入搬出位置と研削位置との間の同一移動経路を、それぞれが有する水平移動手段と昇降移動手段によってたどる２基の工作物ローダから構成されており、そして未研削の工作物を保持した一方の工作物ローダと、研削中の工作物を取出すための他方の工作物ローダを、研削位置の上方位径路に待機させておき、前記他方の工作物ローダが研削位置の研削済みの工作物を保持し取出して、排出動作を開始することにより研削位置の上方位径路から外れた時に、前記研削位置の上方位において未研削の工作物を保持して待機していた一方の工作物ローダが下降して、この工作物を研削位置に供給することを特徴とするものであって、２基の工作物ローダのそれぞれが有する水平移動手段と昇降移動手段は、ボールネジとこれを回転駆動するサーボモータにより、このサーボモータを駆動制御する手段を採るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、２基の工作物ローダのそれぞれが、工作物の搬入搬出位置と研削位置との間の同一循環経路をたどりつつ、搬入搬出位置での工作物の受渡しと未研削の工作物の研削位置への供給及び、研削済み工作物の研削位置からの取出し排出動作を担うことから、それぞれの工作物ローダにボールネジとサーボモータによる水平移動手段と昇降移動手段が設けられているもので、これは装置を構成する部品点数が多くなり機構も複雑となるばかりか、駆動制御が４軸制御となることから制御手段も高度となるために制作費を要し高価となり、またこの種の装置は、工作物の供給排出のサイクルタイムが２〜３秒と短く、研削時間を含めた全体のサイクルタイムでも５〜６秒を要求され、長期間繰返して使用されるものであってみれば、前記従来技術のごとくな態様では稼動部分のメンテナンスコストも高くなることが懸念される。
【０００４】
本発明の目的は、低価格実現ための簡易な構成を採るものでありながらも、工作物の供給排出作動の確実性とサイクルタイムの減少を実現する研削盤における工作物の供給排出技術を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する研削盤における工作物の供給排出手段は、砥石車により未研削の工作物を研削する研削位置と、前記研削位置の一方側に配設された未研削の工作物を受取る搬入位置と、前記研削位置の他方側に配設された研削済みの工作物を引取る搬出位置と、前記搬入位置から未研削の工作物を受取って、前記研削位置に供給搬送する供給アームと、前記研削位置において研削された工作物をこの研削位置から取出して、前記搬出位置に排出搬送する排出アームと、前記供給アームを前記搬入位置と研削位置間に往復移動させると共に、前記排出アームを前記研削位置と搬出位置間に往復移動させる供給排出駆動機構と、前記供給アームが研削位置にあるときに、排出アームを搬出位置に位置させ、前記排出アームが研削位置にあるときに供給アームを搬入位置に位置させる前記供給排出駆動機構の制御装置とから構成されているものであって、これにより前記供給アームと排出アームが前記研削位置に対し交互に工作物を供給排出搬送することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の効果】
本発明に係る研削盤における工作物の供給排出装置は、一対の搬送アームを作動する供給排出駆動機構とその制御装置により、この一対の搬送アームのうちの一方のアームが研削位置にあるときに、他方のアームが未研削工作物を受取る搬入位置にあり、この他方アームが研削位置にあるときに、前記一方アームが研削済み工作物を排出する搬出位置にあるように両アームを交互に相対作動させ、これにより一方のアームを、未研削の工作物を研削位置に供給搬送する供給アームとし、他方のアームを研削位置の研削済み工作物を搬出搬送する排出アームとしてそれぞれに作用を分担させる構成であるから、研削位置への工作物の供給排出作動が確実に実行されると共に、給排送時間が短縮されサイクルタイムの減少につながり、しかも構成も簡易であるから制作費や設備費も軽減される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図は本発明に係る研削盤における工作物の供給排出装置の一実施形態を示すもので、以下各図に基づき説明する。
【０００８】
この実施形態は、センタレス研削盤における砥石車と調整車の間に上方から工作物を供給排出する装置例であって、この供給排出装置１は、正面視方形状の機枠２における基台２ａの中央位に、砥石車３と調整車４により未研削の工作物Ｗを研削するための工作物セット用研削台５からなる研削位置Ａが配置され、この研削位置Ａの一方側（図１右側）には、装置外から搬送された未研削の工作物を受取る搬入位置Ｂが、他方側（図１左側）には、研削済みの工作物を装置外に排出するための搬出位置Ｃが配置されていると共に、研削位置Ａの上方には、工作物Ｗを搬送する一対の供給アーム６と排出アーム７及び、その供給排出駆動機構Ｄが配設されている。
【０００９】
前記供給アーム６は搬入位置Ｂ側に、排出アーム７は搬出位置Ｃ側に配設されているものであって、各アーム６，７は、前記研削位置Ａの研削台５方向となる下端部位に、工作物Ｗを係離可能に保持する保持部Ｇを備え、そして各供給アーム６と排出アーム７の裏面側に設けられた縦レール６ａ，７ａが摺動盤８に設けられた支持体８ｂに摺嵌され、これにより供給アーム６と排出アーム７は摺動盤８の前面に縦方向に平行して並設された状態で、この摺動盤８に対して昇降可能に装設されている。
【００１０】
前記供給排出駆動機構Ｄは、供給アーム６と排出アーム７の往復水平移動手段Ｅと相対昇降移動手段Ｆからなり、往復水平移動手段Ｅは、前記供給アーム６と排出アーム７が昇降動可能に装設された摺動盤８が、機枠２の背板２ｂに敷設された水平レール２ｃ，２ｃに摺嵌されていると共に、この摺動盤８の裏面側に固定された雌ネジ体８ａに、機枠２に固定されたサーボモータ９の軸から水平レール２ｃ，２ｃと平行に延設されたボールネジ１０が螺合されてなるもので、相対昇降移動手段Ｆは、前記摺動盤８に固定されたサーボモータ１１により回動するピニオン１２が、この摺動盤８に並設された前記供給アーム６と排出アーム７の間に配設され、この供給アーム６と排出アーム７の対向側面部のそれぞれに設けられた長尺の縦ラック６ｂ，７ｂがピニオン１２に噛合されてなり、これにより前記往復水平移動手段Ｅのサーボモータ９によるボールネジ１０の回動で摺動盤８すなわち供給アーム６と排出アーム７が一緒に水平方向に移動する共に、相対昇降移動手段Ｆにおけるピニオン１２の回動により、一方のアーム（例供給アーム６）の上昇動に伴ない他方のアーム（例排出アーム７）が降下動するごとく、この両アーム６，７が相対的に昇降動することとなる。
【００１１】
前記、供給アーム６と排出アーム７の下端部位に設けられた工作物Ｗの各保持部Ｇは、供給アーム６（排出アーム７）の下端部位に、横軸１３により揺動可能に枢支された係止片１４が配設され、この係止片１４の揺動先端に、横方向が開口された工作物Ｗ係合用の係合凹部１４ａが設けられているもので、供給アーム６（排出アーム７）の上端部位に配設された作動機構１５で作動される。
そして作動機構１５は、シリンダー１６のピストンロッド１６ａから連動片１７を介して連設された連結杆１８を有し、この連結杆１８の下端が係止片１４の揺動基端１４ｂに軸着されており、これにより係止片１４は、シリンダー１６によるピストンロッド１６ａの進退動により、連動片１７、連結杆１８を介して横軸１３を支点に係合凹部１４ａの開口方向でもある正面視（図１）前後方向（図４側面視左右方向）に揺動される。
【００１２】
更に供給アーム６と排出アーム７が並設された前記摺動盤８の下端部位には、供給アーム６と排出アーム７の各係止片１４の揺動方向前面側となる部位（図１正面視前面側、図４側面視左方）に案内片１９が垂設され、研削位置Ａの研削台５には、上端が前記案内片１９の下端と対向することとなる案内片５ａが立設されており、これにより供給アーム６が上昇位置にあり、排出アーム７が降下位置にある図１において、供給アーム６における係止片１４の係合凹部１４ａに係合された状態の工作物Ｗは、供給排出駆動機構Ｄによる研削台５方向への供給アーム６の移動にともない、摺動盤８に垂設された案内片１９で係合凹部１４ａの開口が塞がれるような状態でこの案内片１９に沿って昇降軌道線Ｈを降下すると共に、この案内片１９に続くように設けられた研削台５の案内片５ａにより案内されて砥石車３と調整車４間の研削台５上に供給され、次いで作動機構１５により係止片１４が昇降軌道線Ｈから外れる方向（図１正面視後方、図４側面視右方向）に揺動され、これにより工作物Ｗが係合凹部１４ａから外れて開放状態となり、次いで係止片１４は上昇して元の姿勢に戻るもので（図６）、この供給アーム６の降下に伴ない相対して上昇する排出アーム７は、前記供給アーム６における係止片１４の作動と逆の作動により研削台５上の工作物Ｗを保持して排出する。
【００１３】
なお、この工作物Ｗの保持部Ｇは図７に略示するごとく、供給アーム６（排出アーム７）の下端部位に下向きのシリンダ３０が吊設され、そのピストンロッド３１端には、連結片３２を介して１対の握持片３３，３３が対設された構成であって、シリンダ３０によるピストンロッド３１の進退動で連結片３２を介して対向する握持片３３，３３が互いに近離作動されて工作物Ｗを握離する握持方式であってもさしつかえなく、その構成を限定するものではない。
【００１４】
更に、前記往復水平移動手段Ｅによって供給アーム６と排出アーム７をその間隔距離往復移動させて、研削位置Ａにおける研削台５の直上に両アーム６，７を一方ずつ交互に位置させる水平移動と、供給アーム６と排出アーム７が、前記水平移動により一緒に往復移動する過程において、研削台５の直上に位置することとなる一方のアームを相対昇降移動手段Ｆによって降下させて、工作物Ｗの保持部Ｇを研削台５上に位置させる相対昇降移動とにより、供給アーム６を搬入位置Ｂと研削位置Ａ間に往復移動させ、排出アーム７を搬出位置Ｃと研削位置Ａ間に往復移動させると共に、排出アーム７が降下して、その工作物保持部Ｇが研削位置Ａの研削台５上位置にあるときに、供給アーム６を搬入位置Ｂに位置させ、供給アーム６が研削台５上位置にあるときに、排出アーム７を搬出位置Ｃに位置させ、この供給アーム６と排出アームを相対作動させる供給排出駆動機構Ｄの制御装置を備えている。
【００１５】
そして前記搬入位置Ｂは、排出アーム７が降下して、その工作物保持部Ｇが研削位置Ａにおける研削台５上に位置しているときに（図１）、上昇している供給アーム６の工作物保持部Ｇが位置する部位に配置され、搬出位置Ｃは、供給アーム６が降下して、その工作物保持部Ｇが研削台５上に位置しているときに（図２）、上昇している排出アーム７の工作物保持部Ｇが位置する部位に配置されており、この搬入位置Ｂ及び搬出位置Ｃは図６に略示するように、下端に工作物Ｗが係合される切欠凹部５０を有する揺動片５１の揺動に伴なって、供給アーム６（排出アーム７）の保持部Ｇにおける係止片１４の係合凹部１４ａに工作物Ｗを受渡す構成などが好ましい。
【００１６】
前記構成による工作物の供給排出装置１は、供給アーム６が上昇し、排出アーム７が降下している図１に示す態様において、供給アーム６は搬入位置Ｂにあって装置外から搬送された未研削の工作物Ｗを保持部Ｇで受取り、排出アーム７は研削位置Ａにあって砥石車３と調整車４により研削された研削済み工作物Ｗを研削台５上から保持部Ｇで取出す状態であり、次いで供給排出駆動機構Ｄにおける往復水平移動手段Ｅと相対昇降移動手段Ｆとにより、供給アーム６は未研削工作物Ｗを保持した状態で研削位置Ａ方向に、排出アーム７は研削済み工作物を保持した状態で搬出位置Ｃ方向に移動して、供給アーム６は研削位置Ａにおいて研削台５上に未研削工作物Ｗを供給し、排出アーム７は搬出位置Ｃにおいて研削済み工作物Ｗを排出し、次いで供給アーム６は搬入位置Ｂ方向に、排出アーム７は研削位置Ａ方向に工作物を保持していない状態で移動していき、この移動をしているときに前記研削位置Ａの研削台５上にセッとされた未研削工作物Ｗが砥石車３と調整車４により研削されており、研削終了において排出アーム７が研削位置Ａにあり、供給アーム６が搬入位置Ｂにある前記態様に戻るもので、これを繰返して研削位置Ａに対して工作物Ｗを供給排出するものである。
【００１７】
前記実施形態は、研削位置Ａに研削台５が配設され、この研削台５上に供給された工作物Ｗを砥石車３と調整車４により研削するセンタレス研削盤を例にとったものであるが、この研削位置Ａに、主軸台と心押し台が配設され、その両センタで工作物Ｗを挟持して、これを砥石車で研削するセンタタイプ円筒研削盤における工作物の供給排出装置にも適応可能である。
【００１８】
この実施形態における工作物の供給排出装置は、工作物を研削する研削位置の上方に配設された往復水平移動手段と相対昇降移動手段によりる相互作動により、一対の搬送アームのうちの一方のアームが研削位置にあるときに、他方のアームが未研削工作物を受取る搬入位置にあり、この他方アームが研削位置にあるときに、前記一方アームが研削済み工作物を排出する搬出位置にあるように両アームを交互に相対作動させ、これにより一方のアームを、未研削の工作物を研削位置に供給搬送する供給アームとし、他方のアームを研削位置の研削済み工作物を搬出搬送する排出アームとしてそれぞれに作用を分担させる構成であるから、研削位置への工作物の供給排出作動が確実に実行されると共に、給排送時間が短縮されサイクルタイムの減少につながり、しかも構成も簡易であるから制作費や設備費も軽減され、また、作動機構における往復水平移動手段と相対昇降移動手段は、それぞれがサーボモータにより回動するボールネジ及びピニオンによるものであって２軸で供給アームと排出アームを作動するものであるから、この２軸制御でたり、駆動制御装置も簡易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】供給アームが上昇し、排出アームが降下している状態の簡略正面図。
【図２】供給アームが降下し、排出アームが上昇している状態の簡略正面図。
【図３】供給アームが上昇し、排出アームが降下している状態の正面図。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図（側面視）。
【図５】図３のＺ−Ｚ線断面図。
【図６】工作物保持部の作動図。
【図７】握持方式の工作物保持部の簡略図。
【符号の説明】
Ａ          研削位置
Ｂ          搬入位置
Ｃ          搬出位置
Ｄ          供給排出駆動機構
Ｅ          往復水平移動手段
Ｆ          相対昇降移動手段
Ｇ          保持部
Ｈ          昇降軌道線
Ｗ          工作物
１          供給排出装置
２          機枠
３          砥石車
４          調整車
５          研削台
５ａ        案内片
６          供給アーム
７          排出アーム
６ｂ，７ｂ  縦ラック
８          摺動盤
８ａ        雄ネジ体
９，１１    サーボモータ
１０        ボールネジ
１２        ピニオン
１４        係止片
１４ａ      係合凹部
１５        作動機構
１９        案内片
【図１】
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【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】
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【図７】
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