(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向で対向する１対の回転砥石の間にワークを通過させて、前記ワークの上下の端部を研削する研削装置であって、
上下方向と平行な第１回転軸を中心に回転駆動される回転ベースと、
前記回転ベースに含まれ、下側の前記回転砥石の上面と面一の上面を有する回転テーブルと、
前記回転ベースを回転可能に支持する固定ベースと、
前記固定ベースに含まれ、前記回転テーブルを包囲しかつ前記下側の回転砥石の一部を受容する切欠部を有し、前記下側の回転砥石の上面と面一の上面を有する固定テーブルと、
前記回転ベースにおける前記第１回転軸周りの複数位置に支持されて、前記第１回転軸と平行な複数の第２回転軸を中心に回転駆動されると共に、前記中心が前記第１回転軸と前記１対の回転砥石との間に位置したときに外縁部の一部が前記１対の回転砥石の間に配置される複数のワーク支持テーブルと、
各前記ワーク支持テーブルの外縁部を上下に貫通し、複数の前記ワークの上下方向の中間部分を受容する複数のワーク受容孔と、
前記固定ベースに固定されて前記回転テーブルを回転駆動しかつ回転位置センサを有する第１モータと、
前記回転ベースに固定されて前記ワーク支持テーブルを回転駆動しかつ回転位置センサを有しない複数の第２モータと、
前記第１モータと前記複数の第２モータとを駆動するコントローラと、
前記複数の第２モータより下方に配置され、前記回転ベース及び前記固定ベースの一方と他方とに固定されて互いに摺接する複数のブラシと複数の導電リングとを有し、前記コントローラと前記複数の第２モータとの間を導電接続するスリップリングと、を備える研削装置。
【請求項２】
前記複数の第２モータは、交流モータであり、
前記コントローラには、外縁部の一部が前記１対の回転砥石の間に配置された前記ワーク支持テーブルの前記第２モータの回転速度を制御する速度制御部が備えられている請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
前記複数の第２モータは、交流モータであり、
前記固定テーブルに設けられ、前記１対の回転砥石の間から離れたワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルの外縁部の一部に対向し、前記複数のワーク受容孔からワークを受容する排出口と、
前記排出口を開閉する扉部材と、
前記扉部材を駆動して前記排出口を開状態と閉状態とに切り替える扉用アクチュエータと、
前記ワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルを一定角度ずつ回転させる動作を繰り返して、前記複数のワーク受容孔を一部ずつ前記開状態の前記排出口の上方で停止させるように前記第２モータを制御する位置制御部と、が備えられている請求項１又は２に記載の研削装置。
【請求項４】
前記ワーク支持テーブルと一体回転しかつ前記第２回転軸回りの位置によって形状が異なる被検出回転体と、
前記固定ベースに固定されて、前記ワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルの前記被検出回転体の一部と対向し、その対向する一部が前記被検出回転体に設けられた特定形状部であるか否かを検出する検出スイッチと、を有し、
前記位置制御部は、前記ワーク支持テーブルを、前記検出スイッチの検出結果に基づいて特定される原点位置を基準にして一定角ずつ回転させて停止する動作を繰り返す請求項３に記載の研削装置。
【請求項５】
前記ワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルにおける前記複数のワーク受容孔の１つに上方から対向し、１つずつワークを下方に排出するワーク供給装置を備え、
前記位置制御部は、前記排出口が前記閉状態で、前記ワーク受容孔が１つずつ前記ワーク供給装置の真下に移動して停止するように、前記ワーク支持テーブルを、前記原点位置を基準にして一定角度ずつ回転させて停止する動作を繰り返す請求項４に記載の研削装置。
【請求項６】
前記複数の第２モータは、交流モータであり、
前記１対の回転砥石の間から離れたワーク充填位置に位置する前記ワーク支持テーブルにおける前記複数のワーク受容孔の１つに上方から対向し、１つずつワークを下方に排出するワーク供給装置と、
前記ワーク支持テーブルと一体回転しかつ前記第２回転軸回りの位置によって形状が異なる被検出回転体と、
前記固定ベースに固定されて、前記ワーク充填位置の前記ワーク支持テーブルの前記被検出回転体の一部と対向し、その対向する一部が前記被検出回転体に設けられた特定形状部であるか否かを検出する検出スイッチと、
前記ワーク受容孔が１つずつ前記ワーク供給装置の真下に移動して停止するように、前記ワーク支持テーブルを、前記検出スイッチの検出結果に基づいて特定される原点位置を基準にして一定角ずつ回転させて停止する動作を繰り返す位置制御部と、を備える請求項１から３の何れか１の請求項に記載の研削装置。
【請求項７】
前記第１回転軸を中心軸とする筒形の出力軸部と、前記第１回転軸に対して直交するか又はオフセットする中心軸を有し、前記第１モータのロータが連結される入力軸部とを有する第１減速機と、
前記スリップリングに設けられて前記第１減速機の出力軸部から下方に延長され、外周面に前記複数の導電リングを有する電路支持スリーブと、
前記第１回転軸に沿って延び、前記第１減速機の前記出力軸部と前記回転テーブルとの間を連結するセンターシャフトと、
前記センターシャフトに形成されて、下端部が前記第１減速機の前記力軸部内に連通し、上端部が前記センターシャフトの外側面に開口するケーブル挿通部と、
一端部が前記電路支持スリーブの内側から前記複数の導電リングに接続され、前記第１減速機の前記出力軸部内と前記ケーブル挿通部内とを通過して前記センターシャフトから側方に延び、他端部が前記複数の第２モータに接続される複数の中継ケーブルと、を備える請求項１から５の何れか１の請求項に記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、上下方向で対向する１対の回転砥石の間にワークを通過させて、ワークの上下の端部を研削する研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の研削装置として、複数のワーク収容孔を外縁部に備える１対のワーク支持テーブルが回転ベースに支持されたものが知られている。この研削装置では、回転ベースを第１モータで回転させて任意のワーク支持テーブルを１対の回転砥石の間に配置し、そのワーク支持テーブルを第２モータで回転駆動することで、複数のワーク収容孔内のワークが１対の回転砥石の間を通過して研削される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−３４２５３号公報（図１，２，４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の研削装置に対して製造コストの低減が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、上下方向で対向する１対の回転砥石の間にワークを通過させて、前記ワークの上下の端部を研削する研削装置であって、上下方向と平行な第１回転軸を中心に回転駆動される回転ベースと、前記回転ベースに含まれ、下側の前記回転砥石の上面と面一の上面を有する回転テーブルと、前記回転ベースを回転可能に支持する固定ベースと、前記固定ベースに含まれ、前記回転テーブルを包囲しかつ前記下側の回転砥石の一部を受容する切欠部を有し、前記下側の回転砥石の上面と面一の上面を有する固定テーブルと、前記回転ベースにおける前記第１回転軸周りの複数位置に支持されて、前記第１回転軸と平行な複数の第２回転軸を中心に回転駆動されると共に、前記中心が前記第１回転軸と前記１対の回転砥石との間に位置したときに外縁部の一部が前記１対の回転砥石の間に配置される複数のワーク支持テーブルと、各前記ワーク支持テーブルの外縁部を上下に貫通し、複数の前記ワークの上下方向の中間部分を受容する複数のワーク受容孔と、前記固定ベースに固定されて前記回転テーブルを回転駆動しかつ回転位置センサを有する第１モータと、前記回転ベースに固定されて前記ワーク支持テーブルを回転駆動しかつ回転位置センサを有しない複数の第２モータと、前記第１モータと前記複数の第２モータとを駆動するコントローラと、前記複数の第２モータより下方に配置され、前記回転ベース及び前記固定ベースの一方と他方とに固定されて互いに摺接する複数のブラシと複数の導電リングとを有し、前記コントローラと前記複数の第２モータとの間を導電接続するスリップリングと、を備える研削装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記複数の第２モータは、交流モータであり、前記コントローラには、外縁部の一部が前記１対の回転砥石の間に配置された前記ワーク支持テーブルの前記第２モータの回転速度を制御する速度制御部が備えられている請求項１に記載の研削装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、前記複数の第２モータは、交流モータであり、前記固定テーブルに設けられ、前記１対の回転砥石の間から離れたワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルの外縁部の一部に対向し、前記複数のワーク受容孔からワークを受容する排出口と、前記排出口を開閉する扉部材と、前記扉部材を駆動して前記排出口を開状態と閉状態とに切り替える扉用アクチュエータと、前記ワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルを一定角度ずつ回転させる動作を繰り返して、前記複数のワーク受容孔を一部ずつ前記開状態の前記排出口の上方で停止させるように前記第２モータを制御する位置制御部と、が備えられている請求項１又は２に記載の研削装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記ワーク支持テーブルと一体回転しかつ前記第２回転軸回りの位置によって形状が異なる被検出回転体と、前記固定ベースに固定されて、前記ワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルの前記被検出回転体の一部と対向し、その対向する一部が前記被検出回転体に設けられた特定形状部であるか否かを検出する検出スイッチと、を有し、前記位置制御部は、前記ワーク支持テーブルを、前記検出スイッチの検出結果に基づいて特定される原点位置を基準にして一定角ずつ回転させて停止する動作を繰り返す請求項３に記載の研削装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、前記ワーク排出位置の前記ワーク支持テーブルにおける前記複数のワーク受容孔の１つに上方から対向し、１つずつワークを下方に排出するワーク供給装置を備え、前記位置制御部は、前記排出口が前記閉状態で、前記ワーク受容孔が１つずつ前記ワーク供給装置の真下に移動して停止するように、前記ワーク支持テーブルを、前記原点位置を基準にして一定角度ずつ回転させて停止する動作を繰り返す請求項４に記載の研削装置である。
【００１０】
請求項６の発明は、前記複数の第２モータは、交流モータであり、前記１対の回転砥石の間から離れたワーク充填位置に位置する前記ワーク支持テーブルにおける前記複数のワーク受容孔の１つに上方から対向し、１つずつワークを下方に排出するワーク供給装置と、前記ワーク支持テーブルと一体回転しかつ前記第２回転軸回りの位置によって形状が異なる被検出回転体と、前記固定ベースに固定されて、前記ワーク充填位置の前記ワーク支持テーブルの前記被検出回転体の一部と対向し、その対向する一部が前記被検出回転体に設けられた特定形状部であるか否かを検出する検出スイッチと、前記ワーク受容孔が１つずつ前記ワーク供給装置の真下に移動して停止するように、前記ワーク支持テーブルを、前記検出スイッチの検出結果に基づいて特定される原点位置を基準にして一定角ずつ回転させて停止する動作を繰り返す位置制御部と、を備える請求項１から３の何れか１の請求項に記載の研削装置である。
【００１１】
請求項７の発明は、前記第１回転軸を中心軸とする筒形の出力軸部と、前記第１回転軸に対して直交するか又はオフセットする中心軸を有し、前記第１モータのロータが連結される入力軸部とを有する第１減速機と、前記スリップリングに設けられて前記第１減速機の出力軸部から下方に延長され、外周面に前記複数の導電リングを有する電路支持スリーブと、前記第１回転軸に沿って延び、前記第１減速機の前記出力軸部と前記回転テーブルとの間を連結するセンターシャフトと、前記センターシャフトに形成されて、下端部が前記第１減速機の前記力軸部内に連通し、上端部が前記センターシャフトの外側面に開口するケーブル挿通部と、一端部が前記電路支持スリーブの内側から前記複数の導電リングに接続され、前記第１減速機の前記出力軸部内と前記ケーブル挿通部内とを通過して前記センターシャフトから側方に延び、他端部が前記複数の第２モータに接続される複数の中継ケーブルと、を備える請求項１から５の何れか１の請求項に記載の研削装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の研削装置は、複数のワーク支持テーブルを駆動する複数の第２モータが回転ベースに固定され、それら固定ベースに固定されていた従来のものと異なりギヤを必要としないので、製造コストが抑えられる。また、１対の第２モータとコントローラとはスリップリングで導電接続されているので、回転ベースの回転が第２モータの電力ケーブルによって規制されることもない。しかも、１対の第２モータは回転位置センサを有しないモータであるので導電ライン数が少なく、スリップリングを小型にすることができる。
【００１３】
ここで、第２モータは、直流モータでもよいが、請求項２のように交流モータとすることでブラシを有しない分、小型化が図られると共に、第２モータに付与する交流電流の周波数を変更することで回転速度を容易に変更することができ、ワークの研削量の調整が容易になる。また、第２モータは、交流モータであるので、ワーク支持テーブルを任意の角度だけ回転させることもできるし、任意の位置に停止することもできる。これを利用して、請求項３の研削装置では、ワーク支持テーブルを一定角度ずつ回転させる動作を繰り返して、複数のワーク受容孔を一部ずつ開状態の排出口の上方で停止させて研削を終えたワークを回収することができる。
【００１４】
また、請求項４の研削装置では、固定ベースに固定された検出スイッチが、ワーク支持テーブルと一体回転する特定形状部に対向したか否かに応じてワーク支持テーブルの回転の原点位置を特定することができる。そして、原点位置を基準にして位置制御部がワーク支持テーブルを一定角ずつ回転させて停止する動作を繰り返すから、位置制御の精度が向上し、排出口へのワークの排出が安定する。
【００１５】
請求項５及び６の研削装置では、原点位置を基準にして位置制御部がワーク支持テーブルを一定角ずつ回転させて停止する動作を繰り返し、ワーク支持テーブルの複数のワーク受容孔を１つずつワーク供給装置の真下に移動して停止するので、複数のワーク受容孔に対するワークの充填が安定する。
【００１６】
スリップリングは、第１モータに接続される第１減速機の上方に配置されていてもよいが、請求項７の研削装置のように、スリップリングを第１減速機の下方に配置することで、第２モータの旋回領域の内側がスリムになり研削装置の小型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の一実施形態に係る研削装置の側面図
【図２】図１のＡ−Ａ切断面におけるワーク搬送装置の平断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ切断面における研削装置の平断面図
【図４】ワーク搬送装置の側断面図
【図５】回転フレームの斜視図
【図６】回転砥石とワーク支持テーブルの一部拡大側断面図
【図７】第１減速機とスリップリングの斜視図
【図８】ワーク搬送装置の中心部分の側断面図
【図９】検出スイッチと特定形状部の側面図
【図１０】検出スイッチと特定形状部の平面図
【図１１】コントローラの電気的構成を示すブロック図
【図１２】コントローラの制御的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の一実施形態に係る研削装置１０を図１〜図１２に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の研削装置１０は、研削装置本体１１の前面にワーク搬送装置１６を備える。
【００１９】
研削装置本体１１は、縦長筐体構造のメインフレーム１２を有し、そのメインフレーム１２内の上下方向の中央部分に１対の回転砥石１３，１４を上下に対向配置して備える。１対の回転砥石１３，１４は、共に円盤状をなし、それらの回転軸は略同軸上に配置されている。そして、両回転砥石１３，１４が、１対の砥石用モータ１３Ｍ，１４Ｍ（図１１参照）にて例えば、同一方向に同一回転速度で回転駆動されると共に、昇降用モータ１３Ｎ，１４Ｎ（図１１参照）にて上下方向の任意の位置に移動可能になっている。これら砥石用モータ１３Ｍ，１４Ｍ、昇降用モータ１３Ｎ，１４Ｎは、サーボモータであって、コントローラ７０のサーボアンプ１３Ｄ，１４Ｄ，１３Ｅ，１４Ｅ（図１１参照）に接続されている。
【００２０】
なお、回転砥石１３，１４は、同一方向に異なる回転速度で回転駆動されてもよいし、互いに逆向きで同一回転速度又は異なる回転速度で回転駆動されてもよい。
【００２１】
メインフレーム１２の前面における上下方向の中央部分には、前面開口１５が形成されて、研削装置本体１１の前面のうち前面開口１５より下側部分にワーク搬送装置１６が取り付けられている。以下、ワーク搬送装置１６のうち研削装置本体１１側を「後側」、その反対側を「前側」ということとする。
【００２２】
ワーク搬送装置１６には、メインフレーム１２に固定される固定ベース１８と、固定ベース１８に回転可能に支持される回転ベース４０とを有する。固定ベース１８には、直方体状のサブフレーム１７が含まれている。サブフレーム１７の横幅は、メインフレーム１２と横幅と略同一になっていて、メインフレーム１２の前面における上下方向の途中位置に固定されて地面から浮いている。また、サブフレーム１７の前端部には、両側面の下端部から１対の補助脚１７Ｋ（図１には一方の補助脚１７Ｋのみが示されている）が垂下されて地面に当接すると共に、メインフレーム１２の前面の下端部から傾動防止脚１２Ｋが前方に張り出して地面に当接している。
【００２３】
サブフレーム１７の平面形状は、図２に示すように、略正方形をなし、上面が開口している。また、サブフレーム１７の上端部の外側面からは、前方と両側方とに複数の張出板１９Ａが張り出すと共に、サブフレーム１７内の四隅で隣合う内側面の上端部の間に複数の連絡板１９Ｂが差し渡されている。そして、それら張出板１９Ａ及び連絡板１９Ｂの上に図３に示した固定テーブル２０が重ねて固定されている。
【００２４】
固定テーブル２０は、複数の扇形プレート２０Ａを円環状に並べてなり、研削装置本体１１側に、回転砥石１４との干渉を回避するための円弧状の切欠部２０Ｂを備える。そして、図６に示すように、切欠部２０Ｂの内面が下側の回転砥石１４の外周面に対して僅かな隙間を空けて対向している。また、回転砥石１４の上面は、固定テーブル２０の上面と面一になるように上下方向の位置を調整されている。
【００２５】
なお、固定テーブル２０は、円形でなくてもよく、四角形、六角形、八角形等の多角形であってもよい。また、固定テーブル２０は、１枚の板で構成されていてもよい。
【００２６】
図４に示すように、サブフレーム１７の底面の中央部からは支柱２５が起立している。支柱２５は、例えば角筒状をなして外側面の複数の補強リブ２５Ｌを有する（図２参照）。また、支柱２５の上端部は、複数のベアリング２７を上下に並べて備える回転支持部２５Ｊになっている。そして、それらベアリング２７を介して回転ベース４０が固定ベース１８に回転可能かつ上下に移動不能に支持されている。具体的には、回転ベース４０に含まれる回転スリーブ２８が回転支持部２５Ｊの複数のベアリング２７に支持されて、その回転スリーブ２８の上面に回転ベース４０に含まれる回転フレーム３０が固定されている。
【００２７】
図５に示すように、回転フレーム３０は、ベアリング２７の中心軸である第１回転軸Ｊ１と直交する方向に延びる筐体構造をなしている。即ち、回転フレーム３０は、水平に延びる上側帯形プレート３１の両側縁部から１対の側壁２９が垂下されて、上側帯形プレート３１の両端部に下方から対向する１対の下側帯形プレート３２が１対の側壁２９の下端に固定された構造をなしている。また、１対の下側帯形プレート３２の先端部は、上側帯形プレート３１の両端部より第１回転軸Ｊ１から離れる位置に配置され、それに対応して１対の側壁２９の両端部は、段付き形状をなして下側に突片２９Ｔを有する。そして、図８に示すように、前述の回転スリーブ２８が、上側帯形プレート３１の中央部の下面に上面を重ねて固定されている。なお、図５に示すように、１対の側壁２９の中央部には、回転支持部２５Ｊとの干渉を避けるための切り欠き２９Ａが形成されている。
【００２８】
図４に示すように、回転フレーム３０の上面は、固定テーブル２０より下方に位置し、その回転フレーム３０の上面には、回転テーブル２１が固定されている。回転テーブル２１は、固定テーブル２０の内側に僅かな隙間を空けて収まる円板の一部に１対の切欠部２１Ａを備えた形状をなし、下面に複数の脚部２１Ｋを有する。そして、それら脚部２１Ｋが回転フレーム３０の上面に突き当てられた状態に固定されて、固定テーブル２０の上面と回転テーブル２１の上面とが面一に配置されている。
【００２９】
回転テーブル２１の１対の切欠部２１Ａは、上側帯形プレート３１の両端部の上方に位置する。また、上側帯形プレート３１の両端部には、１対の回転支持部３０Ｊが設けられている。各回転支持部３０Ｊは、前述の回転支持部２５Ｊと同様に、複数のベアリング３３Ｂを上下に並べて備え、それらベアリング３３Ｂにテーブル中心部材３３が回転可能かつ上下に移動不能に支持されている。
【００３０】
図３に示すように、各ワーク支持テーブル２２は、円板状をなしてその中心部をテーブル中心部材３３に固定されている。そして、ワーク支持テーブル２２は、固定テーブル２０及び回転テーブル２１に上方から重ねられると共に、固定テーブル２０及び回転テーブル２１から僅かに浮いた状態になっている。また、ワーク支持テーブル２２の回転軸である第２回転軸Ｊ２は、回転テーブル２１の回転軸である第１回転軸Ｊ１と回転砥石１３，１４の回転軸である第３回転軸Ｊ３との間に位置したときに、そのワーク支持テーブル２２の外縁部の一部が回転砥石１３，１４の間に配置される。
【００３１】
各ワーク支持テーブル２２には、外縁部を上下に貫通する複数のワーク受容孔２２Ａが備えられている。複数のワーク受容孔２２Ａは、第２回転軸Ｊ２から一定の距離に中心軸を有する断面円形をなし、一定間隔を開けて並んでいる。そして、図６に示すように、複数のワーク受容孔２２Ａに複数のコイルばねがワークＷとして収容され、それらワークＷの上下の両端部がワーク支持テーブル２２の上下に突出した状態にされる。その状態で、ワーク支持テーブル２２の一部が１対の回転砥石１３，１４の間に配置されて、そのワーク支持テーブル２２が回転することで、複数のワークＷが回転砥石１３，１４の間を通過してそれらの両端部が研削される。
【００３２】
なお、回転テーブル２１は、固定テーブル２０と協働して１対のワーク支持テーブル２２の全てのワーク受容孔２２Ａに対して下方から対向するものであれば、円形で無くてもよい。また、ワーク支持テーブル２２も、複数のワーク受容孔２２Ａを外縁部に備えているものであれば、円形でなくてもよい。また、以下、第３回転軸Ｊ３に対して第２回転軸Ｊ２が最も近づいたワーク支持テーブル２２を「研削実行位置のワーク支持テーブル２２」といい、そのワーク支持テーブル２２の駆動源である第２モータ５２を「研削実行位置の第２モータ５２」といい、第３回転軸Ｊ３に対して第２回転軸Ｊ２が最も離れたワーク支持テーブル２２を「待機位置のワーク支持テーブル２２」といい、そのワーク支持テーブル２２の駆動源である第２モータ５２を「待機位置の第２モータ５２」という。本実施形態では、この待機位置が、本開示に係る「ワーク排出位置」でありかつ「ワーク充填位置」でもある。
【００３３】
図１に示すように、この研削装置１０には、ワークＷの軸長が規定長さであるか否かを検出するための検長装置９９が備えられている。検長装置９９は、研削装置本体１１のメインフレーム１２に固定されたポール９９Ｐに旋回可能に取り付けられ、研削実行位置のワーク支持テーブル２２の外縁部に対向配置されて使用される。そして、ワーク受容孔２２Ａ内のワークＷの上端に検長装置９９の下面が接触してワークＷが規定長さになっているか否かが検出され、規定長さになっているときに、ワーク支持テーブル２２が回転砥石１３，１４の間から離脱する。なお、検長装置９９は、必要に応じて、待機位置のワーク支持テーブル２２の外縁部に対向配置することができる。
【００３４】
図３に示すように、固定テーブル２０のうち研削装置本体１１から最も離れた端部には、排出口３６が設けられている。そして、待機位置のワーク支持テーブル２２の複数のワーク受容孔２２Ａのうちの一部が排出口３６の上方に位置する。また、排出口３６には、扉部材３７が備えられ、その扉部材３７が図４に示された扉用アクチュエータ３８によって前端部を中心に回動されて、排出口３６が閉状態と開状態とに切り替わる。これにより、ワークＷの研削が完了したワーク支持テーブル２２が研削実行位置から待機位置に移動し、排出口３６が開状態にされてワーク支持テーブル２２が回転すると、研削が完了したワークＷが排出口３６の下方の回収ボックス３６Ｂに回収される。
【００３５】
図１に示すように、待機位置のワーク支持テーブル２２の上方には、ワーク供給装置９８が備えられている。ワーク供給装置９８は、例えば、排出口３６からずれた位置で、待機位置のワーク支持テーブル２２における１つのワーク受容孔２２Ａに対して真上から対向するワーク供給口と、ワーク供給口からワークＷを一つずつ排出するためのワーク供給用アクチュエータ９８Ａ（図１１参照）とを備え、ワーク供給用アクチュエータ９８Ａが後述するコントローラ７０によって駆動制御されるようになっている。
【００３６】
図８に示すように、回転ベース４０には、第１回転軸Ｊ１を中心軸にして上下方向に延びるセンターシャフト３９が備えられている。センターシャフト３９の上端部は、回転スリーブ２８を貫通して回転フレーム３０の上側帯形プレート３１に固定されている。また、センターシャフト３９の下端部は、サブフレーム１７の底壁１７Ｂに形成された貫通孔１７Ｃ内のベアリング１７Ｄに回転可能に支持されている。そして、そのセンターシャフト３９の下端部に、第１減速機５３を介して第１モータ５１が接続されている。
【００３７】
第１減速機５３は、サブフレーム１７の下面に固定される減速機本体５３Ｈに対し、第１回転軸Ｊ１を中心に回転する筒状の出力軸部５３Ｂを備えると共に、水平方向と平行な回転軸を中心に回転する入力軸部５３Ａとを有する。そして、減速機本体５３Ｈに第１モータ５１のステータ５１Ｓが固定され、第１モータ５１のロータ５１Ｒが、入力軸部５３Ａに一体回転可能に連結されている。また、第１減速機５３の出力軸部５３Ｂの内側に電路支持スリーブ５４が嵌合されて一体回転可能に連結され、その電路支持スリーブ５４の上端部がセンターシャフト３９の下端部に一体回転可能に連結されている。これらにより、上述の通り、センターシャフト３９と第１モータ５１とが、第１減速機５３を介して接続されている。
【００３８】
第１モータ５１は、ロータ５１Ｒの回転位置を検出する回転位置センサ５１Ｅ（例えば、レゾルバ、又は、アブソリュートエンコーダ）を備えた例えば三相の誘導型交流モータであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の電力ケーブル５１Ｌと、回転位置センサ５１Ｅの複数の信号ケーブル５１Ｍとがステータ５１Ｓから延びている。また、それら電力ケーブル５１Ｌと信号ケーブル５１Ｍとは、図１１に示したコントローラ７０の一般的なサーボアンプ７１に接続されている。そして、第１モータ５１は、回転位置センサ５１Ｅの検出結果をフィードバックして一般的な制御構成により、回転位置、回転速度、回転加速度が制御される。
【００３９】
また、第１モータ５１にて、任意のワーク支持テーブル２２を研削実行位置に保持することは可能であるが、第１モータ５１の負荷軽減のために、回転ベース４０と固定ベース１８との間には、任意のワーク支持テーブル２２を研削実行位置に配置した状態で回転ベース４０を固定ベース１８に対して回転不能にロックするロック機構が設けられている。そのロック機構には、図８に示すように、支柱２５のうち研削装置本体１１とは反対側を向いた側面に取り付けられたロック用アクチュエータ３５と、１対の下側帯形プレート３２を上下に貫通する位置決孔３４Ａとが備えられている。そして、第１モータ５１により何れかのワーク支持テーブル２２が研削実行位置に位置決めされた状態で、ロック用アクチュエータ３５のプランジャー３５Ｐが可動範囲の下端位置から上端位置に移動し、位置決孔３４Ａに凹凸係合して回転ベース４０が回転不能にロックされ、プランジャー３５Ｐが可動範囲の下端位置に移動すると回転ベース４０のロックが解除される。
【００４０】
また、図４及び図９に示すように、ワーク支持テーブル２２の現在の回転位置を特定するために、サブフレーム１７の前側内面の上部には、検出スイッチ４１（具体的には、近接スイッチ）が取り付けられている。また、検出スイッチ４１に対応して、図１０（Ａ）に示すように、１対のテーブル中心部材３３の外周面の一部に特定形状部４２が備えられている（なお、特定形状部４２を含むテーブル中心部材３３が本開示の「被検出回転体」に相当する）。そして、待機位置のワーク支持テーブル２２におけるテーブル中心部材３３の外周面に検出スイッチ４１の検出面が対向し、ワーク支持テーブル２２が一回転する間に検出スイッチ４１と特定形状部４２とが隣接して検出スイッチ４１の出力のオン・オフが切り替わる。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、特定形状部４２は、平面形状が扇状をなしていて、ワーク支持テーブル２２と共にテーブル中心部材３３が一方に回転して特定形状部４２が検出スイッチ４１に一側方から接近すると、検出スイッチ４１の出力がオフからオンに切り替わり、テーブル中心部材３３が一定角を回転する間、オンが維持され、その後、オフに切り替わり、これらに基づいて、後述するようにワーク支持テーブル２２の現在の回転位置が特定される。
【００４１】
図４に示すように、１対のワーク支持テーブル２２の駆動源である１対の第２モータ５２は、回転ベース４０に取り付けられている。具体的には、回転ベース４０に含まれる回転フレーム３０における１対の下側帯形プレート３２には、前述の１対の回転支持部３０Ｊの同軸下方に、１対の貫通孔３２Ａが形成されている。そして、それら１対の貫通孔３２Ａに１対の第２減速機５５の減速機本体５５Ｈの上部が嵌合されて回転フレーム３０に固定され、それら１対の第２減速機５５の出力軸部５５Ｂが１対のテーブル中心部材３３に一体回転可能に連結されている。そして、１対の第２モータ５２のステータ５２Ｓが１対の減速機本体５５Ｈの下端面に固定され、１対の第２モータ５２のロータ５２Ｒが、第２減速機５５の入力軸部５５Ａに一体回転可能に連結されている。即ち、１対の第２モータ５２が、第２減速機５５を介して１対のワーク支持テーブル２２に連結されている。
【００４２】
１対の第２モータ５２は、ロータ５２Ｒの回転位置を検出する回転位置センサを備えない、所謂、センサレスの三相の誘導型交流モータであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の電力ケーブル５２Ｌ（図５参照）のみがステータ５２Ｓから延びている。そして、図８に示すように、１対の第２モータ５２の電力ケーブル５２Ｌが、スリップリング６０を介して図１１に示したコントローラ７０の１対のモータ駆動装置７２に接続されている。
【００４３】
そのスリップリング６０は、図７に示すように、前述の電路支持スリーブ５４と、その電路支持スリーブ５４の下部を包囲するカバー６１とを有する。電路支持スリーブ５４の下部は、第１減速機５３の減速機本体５３Ｈから下方に突出し、その外周面には、複数（例えば、６つ）の導電リング６２が間隔を開けて備えられている。そして、それら各導電リング６２から延長された図示しない接続片が電路支持スリーブ５４を貫通して電路支持スリーブ５４内に露出し、それら接続片に接続された複数の中継ケーブル６３が電路支持スリーブ５４の上方へと延びている。
【００４４】
また、センターシャフト３９の下部には、電路支持スリーブ５４内に連通する連通路３９Ａが備えられ、その連通路３９Ａの上端は二股に分かれてセンターシャフト３９の側面に１対の側面開口３９Ｂとして開口している。そして、複数の中継ケーブル６３が２組に纏められて１対の側面開口３９Ｂから引き出され、図８に示すように、センターシャフト３９の外面に沿って上方に延ばされ、さらには、回転スリーブ２８に形成された１対のケーブル挿通孔２８Ａに通されて１対の下側帯形プレート３２の上まで引き延ばされている。そして、それら中継ケーブル６３の末端に１対のコネクタ６３Ｃが備えられて、１対の第２モータ５２の１対の電力ケーブル５２Ｌの末端の１対のコネクタ５２Ｃに結合されている。
【００４５】
また、スリップリング６０のカバー６１は、第１減速機５３の減速機本体５３Ｈに固定され、そのカバー６１の内側には、図７に示すように複数の導電リング６２に摺接する複数のブラシ６５が備えられている。そして、複数のブラシ６５に接続されたケーブルが第２モータ５２の電力ケーブル５２Ｌとしてコントローラ７０のモータ駆動装置７２に接続されている（図１１参照）。即ち、前述したように、１対の第２モータ５２は、スリップリング６０を介してコントローラ７０のモータ駆動装置７２に接続されている。
【００４６】
図１１に示すように、コントローラ７０には、ＣＰＵ７９Ａ、ＲＯＭ７９Ｂ，ＲＡＭ７９Ｃを有するメイン制御回路７９が備えられている。メイン制御回路７９には、研削装置本体１１の各サーボモータのサーボアンプ１３Ｄ，１４Ｄ，１３Ｅ，１４Ｅと、ワーク搬送装置１６の第１モータ５１及び第２モータ５２のサーボアンプ７１及びモータ駆動装置７２とが接続されている。また、モータ駆動装置７２には、一般的な三相の誘導型交流モータのサーボアンプと同様に三相交流を生成するインバータ回路７２Ａが備えられている。さらに、メイン制御回路７９には、ロック用アクチュエータ３５、扉用アクチュエータ３８、ワーク供給用アクチュエータ９８Ａを駆動するための各駆動回路７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃと検長装置９９及び検出スイッチ４１も接続されている。
【００４７】
ＣＰＵ７９Ａが、ＲＯＭ７９Ｂに記憶されている複数の制御プログラムをマルチタスク処理にて実行することで、コントローラ７０は、図１２に示した速度制御部７３、位置制御部７４、ＰＷＭ制御部７５、砥石制御部７６、統括制御部７７、反転制御部７８等の制御ブロックを有した構成になる。以下、研削装置１０が複数のワークＷを研削する動作と併せて、図１２に示した制御ブロックについて説明する。
【００４８】
研削装置１０の停止状態では、固定テーブル２０はロック用アクチュエータ３５によって回転不能にロックされている。研削装置１０が起動されると、統括制御部７７は、砥石制御部７６に指令を付与して砥石用モータ１３Ｍ，１４Ｍを一定の回転速度で回転させると共にワーク充填処理を行う。
【００４９】
ワーク充填処理では、統括制御部７７は待機位置の第２モータ５２に係る位置制御部７４にワーク充填位置決め指令を付与する。各第２モータ５２に係る位置制御部７４は、研削装置１０の起動直後にそれぞれ初めてワーク充填位置決め指令を受けた場合にのみ以下の基準点特定処理を実行する。
【００５０】
基準点特定処理では、位置制御部７４は、ＰＷＭ制御部７５に指令を付与して予め定められた低い周波数の三相交流をインバータ回路７２Ａに生成させて第２モータ５２に通電する。すると、一周期分の三相交流が通電される間に、その三相交流の位相と、第２モータ５２のロータ５２Ｒの現状の電気角とが一致してロータ５２Ｒが始動し、ロータ５２Ｒの三相交流の周波数に応じた回転速度で回転する。その間に、位置制御部７４は、検出スイッチ４１の検出信号を取り込む。ここで、検出スイッチ４１の検出信号は、図１０（Ａ）に示すように検出スイッチ４１に特定形状部４２が接近することでターンオンし、図１０（Ｂ）に示すように検出スイッチ４１から特定形状部４２が離れることでターンオフする。位置制御部７４は、検出スイッチ４１の検出信号に基づいて第２モータ５２の回転方向を特定すると共に、ワーク支持テーブル２２の第２回転軸Ｊ２周りの基準点として、例えば特定形状部４２の幅方向の中心位置を特定する。これにより、位置制御部７４によるワーク支持テーブル２２の位置制御が可能な状態になる。以上をもって基準点特定処理が完了する。
【００５１】
基準点特定処理が完了したら、位置制御部７４は、回転支持部３０Ｊに予め定められた原点位置（例えば、検出スイッチ４１の中心位置）にワーク支持テーブル２２の基準点を一致させて停止する。つまり、ワーク支持テーブル２２を原点位置に位置決めする。本実施形態の研削装置１０では、ワーク支持テーブル２２が原点位置に位置決めされると、複数のワーク受容孔２２Ａのうちの１つがワーク供給装置９８のワーク供給口の真下に位置する。そうでない場合には、そのようになる位置までワーク支持テーブル２２を回転させて位置決めする。
【００５２】
位置制御部７４は、このように何れかのワーク受容孔２２Ａがワーク供給装置９８のワーク供給口の真下に位置決めされたワーク供給待ち状態になったら統括制御部７７にそのことを通知する。すると、統括制御部７７は、ワーク供給用アクチュエータ９８Ａを駆動してワーク供給装置９８から１つのワークＷを排出させてワーク受容孔２２Ａに充填し、次のワーク受容孔２２Ａを、ワーク供給装置９８のワーク供給口の真下に位置決めするように位置制御部７４に指令を出す。
【００５３】
すると、位置制御部７４は、一定角だけワーク支持テーブル２２を回転させてワーク供給待ち状態にして統括制御部７７にそのことを通知する。以下、この動作を全てのワーク受容孔２２ＡにワークＷが充填されるまで繰り返し、統括制御部７７は、全てのワーク受容孔２２ＡへのワークＷの充填が完了したら位置制御部７４に指令を出さなくなり、ワーク充填処理が完了する。
【００５４】
ワーク充填処理が完了したら、待機位置の第２モータ５２に係る速度制御部７３に回転駆動指令を付与すると共に第１モータ５１に係る反転制御部７８に反転指令を付与する。すると、速度制御部７３は、ＰＷＭ制御部７５にてインバータ回路７２Ａから第２モータ５２に付与する三相交流の周波数を徐々に高くして予め定められた一定の周波数に保持する。これにより、ワーク支持テーブル２２が一定の回転速度で回転した状態になる。
【００５５】
また、反転制御部７８は、ロック用アクチュエータ３５を駆動して固定テーブル２０のロックを解除する。そして、反転制御部７８は、第１モータ５１の位置制御と速度制御とを行って１対のワーク支持テーブル２２の位置を入れ替えてから、ロック用アクチュエータ３５にて固定テーブル２０をロックさせる。これにより、ワークＷを充填された一方のワーク支持テーブル２２が回転した状態で研削実行位置に配置され、ワークＷが１対の回転砥石１３，１４の間を通過して研削される。
【００５６】
一方のワーク支持テーブル２２の複数のワークＷが研削されている間に、統括制御部７７は、新たに待機位置に配置された第２モータ５２に係る位置制御部７４に、上記したワーク充填位置決め指令等を付与して、そのワーク支持テーブル２２の複数のワーク受容孔２２ＡにもワークＷを充填させる。そして、統括制御部７７は、検長装置９９の検出結果が予め定められた規定長に達したら、待機位置の第２モータ５２に係る速度制御部７３に回転駆動指令を付与すると共に反転制御部７８に反転指令を付与する。そして、統括制御部７７は、ワーク排出処理を行ってから前述のワーク充填処理を行う。
【００５７】
ワーク排出処理では、統括制御部７７は位置制御部７４にワーク排出用位置決め指令を付与する。ワーク排出位置決め指令を受けた位置制御部７４は、前述の基準点特定処理を実行してから、ワーク支持テーブル２２を原点位置に位置決めする。すると、図３に示すように、ワーク支持テーブル２２の全てのワーク受容孔２２Ａのうち一部複数（例えば、３つ）のワーク受容孔２２Ａが排出口３６の上方に位置する。そうでない場合には、そのような位置までワーク支持テーブル２２を回転させて位置決めする。
【００５８】
そして、統括制御部７７が、扉用アクチュエータ３８にて扉部材３７を駆動して排出口３６を開状態にしてから、位置制御部７４にワーク排出指令を付与する。すると、位置制御部７４は、予め実測して求めておいたワーク受容孔２２ＡからワークＷが抜け落ちるために必要な排出時間の経過を待ってワーク支持テーブル２２の停止状態を維持してから、次の一部複数のワーク受容孔２２Ａが、排出口３６の上方に位置するようにワーク支持テーブル２２を一定角度回転させて停止する。
【００５９】
この動作が繰り返されて複数のワーク受容孔２２ＡからワークＷが排出されて回収ボックス３６Ｂ（図４参照）に回収される。そして、位置制御部７４は、ワーク支持テーブル２２を一回転させたらワーク排出処理の完了を統括制御部７７に通知する。すると、統括制御部７７は、扉用アクチュエータ３８にて扉部材３７を駆動して排出口３６を閉状態に戻して前述のワーク充填処理を行う。そして、統括制御部７７は、検長装置９９の検出結果が規定長に達したら上述の通り反転制御部７８に反転指令を付与等して１対のワーク支持テーブル２２を入れ替える。
【００６０】
上述の通り本実施形態の研削装置１０が動作して複数のワークＷの研削を行う。そして、本実施形態の研削装置１０は、上記動作を行うための１対の第２モータ５２が回転ベース４０に固定されていて、それらが固定ベース１８に固定されていた従来のものとは異なり、複数のギヤを必要としないので製造コストが抑えられる。また、１対の第２モータ５２とコントローラ７０とは、スリップリング６０で導電接続されているので、回転ベース４０の回転が第２モータ５２の電力ケーブル５２Ｌによって規制されることもない。また、スリップリング６０は、第１モータ５１に接続される第１減速機５３の上方に配置されていてもよいが、第１減速機５３の下方に配置されているので、１対の第２モータ５２の旋回領域の内側がスリムになり研削装置１０の小型化が図られる。しかも、１対の第２モータ５２は、回転位置センサを有しないモータであるので導電ライン数が少なく、スリップリング６０自体も小型になる。
【００６１】
また、第２モータ５２は、直流モータでもよいが、交流モータとすることでブラシを有しない分、小型化が図られると共に、第２モータ５２に付与する交流電流の周波数を変更することで回転速度を容易に変更することができ、ワークＷの研削量の調整が容易になる。さらに、第２モータ５２は、交流モータであるのでワーク支持テーブル２２を任意の角度だけ回転させることもできるし、任意の位置にワーク支持テーブル２２を停止することもできる。そして、固定ベース１８に固定された検出スイッチ４１が、ワーク支持テーブル２２と一体回転する特定形状部４２に対向したか否かに応じてワーク支持テーブル２２の回転の原点位置を特定し、その原点位置を基準にしてワーク支持テーブル２２を回転させて停止するから位置制御の精度が向上し、ワーク受容孔２２Ａから排出口３６へのワークＷの排出や、ワーク受容孔２２ＡへのワークＷの充填を安定して行うことができる。
【００６２】
［他の実施形態］
（１）前記実施形態の研削装置１０は、ギヤを有していないが、１対の第２モータ５２が回転ベース４０に固定されていれば、ギヤを有していてもよい。なぜなら、本実施形態の研削装置１０のように１対の第２モータ５２が回転ベース４０に固定されていれば、ギヤの数がゼロで無くても従来の研削装置よりギヤの数を減らして製造コストを抑えることができるからである。具体的には、第２減速機５５の入力軸部５５Ａと第２モータ５２のロータ５２Ｒとがギヤ連結されていたり、第１減速機５３の出力軸部５３Ｂが第１回転軸Ｊ１からオフセットした位置に配置されて、その出力軸部５３Ｂと電路支持スリーブ５４とがギヤ連結されている構成としてもよい。
【００６３】
（２）前記実施形態の研削装置１０は、第１モータ５１が回転位置センサ５１Ｅを有する一般的な交流モータであるが、第１モータ５１も第２モータ５２と同様に、回転位置センサを有しない交流モータとしてもよい。
【００６４】
（３）第２モータ５２は、交流モータであったが、直流モータであってもよい。その場合、第２モータ５２への電流値と第２モータ５２の回転速度との関係を実測して求めてマップにしておき、そのマップを利用して第２モータ５２の回転速度が所望の回転速度になるように第２モータ５２への電流を制御すればよい。
【００６５】
（４）前記実施形態の検出スイッチ４１は、近接スイッチであったが、光学式センサや磁気センサ等であってもよい。また、検出スイッチは、接触型のスイッチであってもよい。
【００６６】
（５）前記特定形状部４２は、本開示の「被検出回転体」としてのテーブル中心部材３３の周方向の１箇所から突出していたが、テーブル中心部材３３の周方向の一箇所を陥没させて特定形状部４２としてもよい。また、ワーク支持テーブル２２と一体回転しかつ周方向の複数位置に複数の凹凸を有する検出補助回転体を設けて検出スイッチ４１とは別の補助検出スイッチと対向させてもよい。そして、検出補助回転体の凹凸のどこに補助検出スイッチが対向しているかによって補助検出スイッチの出力が相違するようにしておき、ワーク支持テーブル２２が原点位置からどれだけ回転したかを補助検出スイッチの出力によって検出して、それをワーク支持テーブル２２の位置制御に利用してもよい。
【００６７】
なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。
【符号の説明】
【００６８】
１０    研削装置
１３，１４    回転砥石
１８    固定ベース
２０    固定テーブル
２０Ｂ    切欠部
２１    回転テーブル
２２    ワーク支持テーブル
２２Ａ    ワーク受容孔
３３    テーブル中心部材(被検出回転体)
３５    ロック用アクチュエータ
３６    排出口
３７    扉部材
３８    扉用アクチュエータ
３９    センターシャフト
３９Ａ  連通路
３９Ｂ  側面開口
４０    回転ベース
４１    検出スイッチ
４２    特定形状部
５１    第１モータ
５２    第２モータ
５２Ｌ  電力ケーブル
５３    第１減速機
５３Ａ  入力軸部
５３Ｂ  出力軸部
５４    電路支持スリーブ
６０    スリップリング
６２    導電リング
６３    中継ケーブル
６５    ブラシ
７０    コントローラ
７３    速度制御部
７４    位置制御部
９８    ワーク供給装置
Ｊ１    第１回転軸
Ｊ２    第２回転軸
Ｗ    ワーク
【要約】
【課題】従来の研削装置より製造コストの低い研削装置の提供を目的とする。
【解決手段】本開示の研削装置１０は、上記動作を行うための１対の第２モータ５２が回転ベース４０に固定されていて、それらが固定ベース１８に固定されていた従来のものとは異なり、複数のギヤを必要としないので製造コストが抑えられる。また、１対の第２モータ５２とコントローラ７０とは、スリップリング６０で導電接続されているので、回転ベース４０の回転が第２モータ５２の電力ケーブル５２Ｌによって規制されることもない。
【選択図】図４【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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【図８】
0006964956.tif 000009
【図９】
0006964956.tif 000010
【図１０】
0006964956.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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