JP2024033486A - ワークストッカ用治具及び研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研削装置で加工するための複数のワークをワークストッカに効率的に配置することができるワークストッカ用治具及び研削装置を提供する。【解決手段】複数のワークＷを収容するための複数の収容穴部７０を有するパレット３６に、複数のワークＷを一括して配置するためのパレット用治具７４は、治具本体７６と、複数のワークＷを配置するために治具本体７６に形成され、複数のワークＷを配置した治具本体７６をパレット３６に取り付けたときに、複数のワークＷを収容穴部７０に個別に落とし込むことができるように、端部が収容穴部７０と対向する位置に形成された溝部７８と、治具本体７６に脱着可能に取り付けられ、ワークＷを配置した治具本体７６をパレット３６に取り付けたときに、ワークＷを係止可能なストッパ部材８８と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、ワークストッカ用治具及び研削装置に関する。

特許文献１には、割り出し可能な主軸頭に、ワークを着脱自在で且つワークの研削加工位置を位置決めすべく旋回自在な複数個のスピンドルを備えた研削盤が開示されている。主軸頭には未加工のワークを砥石車で研削するための加工ステーションと、加工済のワークと未加工のワークとを交換すべく着脱する交換ステーションが設けられ、また、複数個のスピンドルのうちの任意の個数のスピンドルが旋回位置決めをするために各ステーションの所定の位置に配置されている。このため、加工ステーションの未加工のワークが砥石車により研削加工されている間に、交換ステーションの加工済のワークを未加工のワークに交換することができる。さらに、研削加工後は、主軸頭が旋回することによって、次の研削加工及びワーク交換を同時に行うことができる。これによって、研削加工時間を短縮することができる。

このような研削加工は大量のワークを連続的に加工するため、ワークを収容するストッカには、大量のワークを予め収容しておく必要がある。しかしながら、加工目的に応じて異なるワークを機械で自動化することは容易ではなく、ユーザが複数のワークを１個ずつ手動でストッカに配置している。このため、作業工数の増加及びコストの増加が生じている。また、このような複数のワークを収容するストッカは、コンパクトに形成する必要があり、例えば、ワークを差し込むためのストッカの穴等は密に形成され、差し込んだワークと穴の隙間も極力小さくなるように形成される。このため、ストッカにワークを配置する、すなわち差し込む際の位置合わせにも手間がかかっており、このことも作業工数の増加につながっている。

特開平１０－１５６６７７号公報

本発明は、上記事情を鑑み、研削装置で加工するための複数のワークをワークストッカに効率的に配置することができるワークストッカ用治具及び研削装置の提供を目的とする。

本発明の一の態様によれば、複数の部材を収容するための複数の収容穴部を有するワークストッカに、複数の部材を一括して配置するためのワークストッカ用治具であって、治具本体と、複数のワークを配置するために治具本体に形成され、複数のワークを配置した治具本体をワークストッカに取り付けたときに、複数のワークを収容穴部に個別に落とし込むことができるように、端部が収容穴部と対向する位置に形成された溝部と、治具本体に脱着可能に取り付けられ、ワークを配置した治具本体をワークストッカに取り付けたときに、ワークを係止可能なストッパ部材と、を備えるワークストッカ用治具が提供される。

また、本発明の一の態様によれば、治具本体の両端部に形成され、治具本体をワークストッカに取り付けたときに、ワークストッカの側部と当接する位置合わせ部を備えてもよい。

さらに、本発明の一の態様によれば、治具本体は、他の治具本体と連結可能に構成されてもよい。

また、本発明の一の態様によれば、ストッパ部材は、溝部と直交するように治具本体に形成された挿抜部に挿抜可能な平棒状に形成されてもよい。

さらに、本発明の一の態様のワークストッカ用治具と、ワークストッカとを備えた研削装置が提供されてもよい。

本発明の一の態様に係るワークストッカ用治具によると、治具本体には、複数のワークを配置した治具本体をワークストッカに取り付けたときに、複数のワークを収容穴部に個別に落とし込むことができるように、端部が収容穴部と対向する位置にワークを配置するための溝部が形成されている。このため、治具本体を介して複数のワークをワークストッカに簡便に配置することができる。さらに、治具本体には、ワークを配置した治具本体をワークストッカに取り付けたときに、ワークを係止可能なストッパ部材が脱着可能に取り付けられている。このため、ストッパ部材を取り付けた状態で治具本体をワークストッカに取り付けたときに、ワークは、ストッパ部材によって係止されるため収容穴部に落ちない。また、治具本体からストッパ部材を取り外すことによって、複数のワークを個別の収容穴部に一括して落とし込むことができる。これによって、複数のワークを配置した状態の治具本体をワークストッカに安定して取り付けることができると共に、複数のワークをワークストッカの収容穴部に効率的に配置することができる。

本発明の一の態様に係るワークストッカ用治具によると、治具本体の両端部には、治具本体をワークストッカに取り付けたときに、ワークストッカの側部と当接する位置合わせ部が形成されている。このため、治具本体をワークストッカに安定して取り付けることができ、複数のワークをワークストッカに安定して配置することができる。

本発明の一の態様に係るワークストッカ用治具によると、治具本体は、他の治具本体と連結可能に構成されている。このため、ワークを配置した複数のワークストッカ用治具を互いに連結した上で、ワークストッカに取り付けることができる。これによって、多数のワークを一括してワークストッカに配置することができ、ワークをワークストッカに効率的に配置することができる。

本発明の一の態様に係るワークストッカ用治具によると、ストッパ部材は、溝部と直交するように治具本体に形成された挿抜部に挿抜可能な平棒状に形成されている。このため、ワークストッカに取り付けられた治具本体からストッパ部材を簡便に抜き取ることができる。これによって、複数のワークをワークストッカに効率的に配置することができる。

本発明の一の態様に係る研削装置によると、本発明の一の態様に係るワークストッカ用治具と、ワークストッカとを備える。このため、複数のワークをワークストッカの収容穴部に効率的に配置することができ、ストッカにワークを配置するための作業工数を低減することができる。これによって、研削加工全体の作業工数を低減することができる。

図１は、本実施形態に係る研削装置の斜視図を示す。 図２は、ワークを研削加工している状態の研削装置の斜視図を示す。 図３は、ローダの斜視図を示す。 図４は、パレットの斜視図を示す。 図５は、本実施形態に係るワークストッカ用治具の斜視図を示す。 図６は、図５の６－６線図に沿った断面図を示す。 図７は、ワークストッカ用治具の底面図を示す。 図８は、ストッパ部材を取り外したワークストッカ用治具の底面図を示す。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係るワークストッカ用治具及び研削装置を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺を変更して説明する場合がある。

図１及び図２には、研削装置１０の斜視図を示す。研削装置１０は、砥石軸１２の先端に回転可能に取り付けられた砥石１４によって、工作主軸１６に取り付けられたワークＷを研削するために用いられる。図中には、研削装置１０を工場等の床面のような水平面上に配置したときの装置左右方向、装置前後方向及び装置上下方向を矢印で示す。図中のＸは、装置左右方向（Ｘ軸方向）を示しており、Ｙは、装置前後方向（Ｙ軸方向）を示しており、Ｚは、装置上下方向（Ｚ軸方向）を示す。

研削装置１０は、工場等の床面に固定された基台としてのベッド１８を備える。ベッド１８の上面における、Ｙ軸方向の一方の端部側には、コラム２０がＺ軸方向に沿って立設され、Ｙ軸方向の他方の端部側には、工作主軸１６を取り付けるためのベース部２２がＸ軸方向に沿って配置されている。

コラム２０の工作主軸１６と対向する側には、工作主軸１６の側へ向けて延在する砥石軸１２が配置されている。砥石軸１２は、Ｚ軸方向、すなわち、図中のＣＺ軸方向に沿ってスライド可能なＺ軸スライダ２４を介してコラム２０に配置されている。このため、砥石軸１２は、ＣＺ軸方向に沿ってスライド可能に構成されている。また、砥石軸１２は、その先端に取り付けられた円盤形状の砥石１４を回転可能に構成されている。これによって、工作主軸１６に取り付けられたワークＷに対する砥石１４の高さ位置、すなわちＺ軸方向の位置を調整した上で研削加工することができる。

ベース部２２の装置上方側には、ベース部２２上をＸ軸方向に沿ってスライド可能に構成されたＸ軸スライダ２６が配置され、Ｘ軸スライダ２６の上方側には、円盤状に形成された回転座部２８が配置されている。このため、Ｘ軸スライダ２６上の回転座部２８をＸ軸方向に沿ってスライドさせることができる。

回転座部２８は、Ｚ軸方向に沿って延在する回転軸（図示省略）回り（図中のＲ１方向）に回動可能に構成されている。また、回転座部２８の上面には、水平方向、ここでは、ＸＹ平面に沿った方向に延在する主軸取付台３０が配置されている。主軸取付台３０の上方側には、工作主軸１６がスライド可能に配置されている。これによって、工作主軸１６を主軸取付台３０の長手方向、すなわち、図中のＵ軸方向に沿ってスライドさせると共に、回転座部２８の回転軸回りに、すなわちＲ１方向に回動させることができる。

工作主軸１６は、ワークＷを取り付けるための取付軸３２を備える。取付軸３２に取り付けられたワークＷは、工作主軸１６をＵ軸方向に沿ってスライドさせ、かつ／又は、Ｒ１方向に回動させることによって、砥石１４に対するワークＷの長手方向の位置、及び／又は、角度を調整することができる。

ベース部２２上のＹ軸方向の一方の端部側には、コラム２０に隣接して、ワークＷを工作主軸１６へ供給し、かつ、これから回収するためのローダ３４が配置されている。図３に示すように、ローダ３４は、ベース部２２の上面に配置され、複数のワークＷが配置されたワークストッカとしてのパレット３６をその上面に設置するためのローダ基部３８と、ローダ基部３８の上面にＸ軸方向に沿って配置された一対のレール４０と、Ｚ軸方向に沿って立設し、一対のレール４０上に沿ってスライド可能なローダ本体４２とを備える。このため、ローダ３４本体は、レール４０に沿ってＸ軸方向、すなわち、図中のＬＸ軸方向に沿ってスライド可能に構成されている。ローダ基部３８の上面には、複数のパレット３６を配置するためのパレット取付台３９が配置されている。

ローダ本体４２は、Ｚ軸方向に沿って立設し、一対のレール４０上に沿ってスライド可能な一対の脚部４４と、一対の脚部４４の上端にＹ軸方向に沿って架け渡されたガーダ４６とを含んで構成されている。ガーダ４６は、その長手方向に沿って形成されたＬＹ軸ガイド５２を有しており、ＬＹ軸ガイド５２には、これに沿ってスライド可能に構成されたＬＹ軸スライダ５４が配置されている。ＬＹ軸スライダ５４は、Ｚ軸方向、すなわち、図中のＬＺ軸方向に沿って形成されたＺ軸ガイド４８と、Ｚ軸ガイド４８に沿ってスライド可能に構成されたＬＺ軸スライダ５０とを有する。これによって、ＬＹ軸ガイド５２をガーダ４６に沿ってスライドさせることができると共に、ＬＺ軸方向に沿ってスライドさせることができる。

ＬＹ軸スライダ５４は、また、アーム６２をＹ軸方向、すなわち、図中のＬＹ軸方向に沿ってスライドさせ、かつ、Ｙ軸に沿った軸線回り、すなわち、図中のＲ２方向に回動させるためのアーム駆動部６０を有する。アーム駆動部６０には、Ｙ軸方向に沿って延在し、長手方向の一方の端部がアーム６２と連結された円筒形状のスライド部５８が取り付けられている。このため、スライド部５８をアーム駆動部６０によって回動させることによって、アーム６２をＲ２方向に回動させることができる。また、アーム駆動部６０は、Ｙ軸方向に沿って延在し、アーム６２をガイドするための半円筒形状のガイド部５６を有する。このため、ガイド部５６は、アーム駆動部６０によってＬＹ軸方向に沿ってスライドするスライド部５８を支持すると共にガイドすることができる。

アーム６２は、スライド部５８の端部から、その長手方向と直交する方向、すなわち、スライド部５８の径方向に沿って延在する棒状に形成されている。アーム６２は、その端部に、パレット３６から加工前のワークＷを取り出し、工作主軸１６の取付軸３２に取り付けるための供給ハンド６４と、工作主軸１６の取付軸３２から加工後のワークＷを取り外し、パレット３６に戻すための回収ハンド６６とを備える。このため、加工後のワークＷの取付軸３２からの取り外しと、新たなワークＷの取付軸３２への取り付けを連続的に行うことができる。

供給ハンド６４は、第１静止板６４ａと、第１静止板６４ａと対向し、これへ向けて接近又は離隔可能に構成された第１可動板６４ｂとを備えており、第１静止板６４ａと第１可動板６４ｂとの間でワークＷを把持するように構成されている。また、回収ハンド６６も第２静止板６６ａと、第２静止板６６ａと対向し、これへ向けて接近又は離隔可能に構成された第２可動板６６ｂとを備えており、第２静止板６６ａと第２可動板６６ｂとの間でワークＷを把持するように構成されている。

図４には、ワークストッカとしてのパレット３６の斜視図を示す。パレット３６は、平面視で矩形状に形成され、その下面側に、ローダ基部３８のパレット取付台３９に取り付けるための取付部６８を有する。パレット取付台３９には、パレット３６の短手方向側のパレット側部７２を隣り合わせて複数のパレット３６を設置することができる。また、パレット３６の内側には、丸棒状に形成されたワークＷを挿し込むための平面視円形状の収容穴部７０が複数形成されている。収容穴部７０は、１つのパレット３６に多数の、例えば、２００本から３００本のワークＷを配置できるように、収容穴部７０は、その内径がワークＷの外径とほぼ同じ寸法に設定され、パレット３６の長手方向及び短手方向に沿って等間隔で全面に亘って形成されている。

図５には、ワークストッカ用治具としてのパレット用治具７４の斜視図を、図６には、その縦断面図を示す。樹脂製のパレット用治具７４は、平板状に形成された治具本体７６と、ワークＷを配置するために形成された溝部７８とを有する。溝部７８は、丸棒のワークＷを配置することができるように、断面半円状に形成されている。ここでは、パレット用治具７４をパレット３６に取り付けたときに、溝部７８に配置したワークＷをその自重によって収容穴部７０に落とし込むことができるように、パレット用治具７４は、高さ方向、すなわち、配置したワークＷの長手方向が鉛直方向となるようにパレット３６に取り付けられる。また、溝部７８は、ワークＷを簡便に落とし込むために、その溝端部７８ａ（図８参照）が収容穴部７０と対向する位置に形成されている。なお、ここでは、溝部７８は、丸棒のワークＷを配置するために断面半円状に形成されているとして説明したが、これに限らず、例えば、角棒のワークを配置することができるように、溝部は、断面矩形状や断面三角形状に形成されてもよい。また、ここでは、パレット用治具７４は樹脂製であるとして説明するが、これに限らず、複数のワークを保持できる程度に強度を有するものであればよく、例えば、金属その他の材料で構成されてもよい。

治具本体７６の幅方向の両端部には、その高さ方向、すなわち、鉛直方向に沿って延在する治具側部８２が形成されている。治具側部８２は、治具本体７６よりも鉛直方向下方側に延在して形成されており、治具本体７６よりも延出した部分は位置合わせ部８４とされている。治具本体７６の幅は、パレット３６の幅、すなわち、短手方向の長さと一致するように設定されている。このため、パレット用治具７４をパレット３６に取り付けたときに、位置合わせ部８４をパレット側部７２と当接させることができる。これによって、パレット３６に取り付けたパレット用治具７４が幅方向にずれることを抑制又は防止した上で簡便に位置合わせをすることができ、溝部７８に配置したワークＷを収容穴部７０に安定して配置する、すなわち、落とし込むことができる。また、溝部７８の鉛直方向下方側には、これを外側から覆うように板状の案内部８０が形成されている。これによって、パレット用治具７４をパレット３６に取り付けたときに、ワークＷが溝部７８の開放している側に倒れ込むことを抑制又は防止して、ワークＷを溝部７８に安定して配置することができるため、ワークＷを収容穴部７０に安定して落とし込むことができる。

ワークＷを溝部７８に配置する際には、パレット用治具７４は、背面側、すなわち、治具本体７６の溝部７８が形成されていない側を台等の水平面に接地させ、溝部７８を鉛直上方に開放させて配置される。これによって、丸棒のワークＷを溝部７８に１本ずつ嵌め込む又は差し込むことなく、ユーザの手又はローラ等によって、複数のワークＷを転がしながら簡便に溝部７８に配置することができる。また、パレット用治具７４は、その背面側及び案内部８０に、例えば、互いに嵌め合わせることができる凹凸の突起やスナップフィット（いずれも図示省略）等の連結部材を備えてもよい。これによって、ワークＷを配置した複数のパレット用治具７４を互いに連結した上で、パレット３６に取り付けることができるため、多数のワークＷを一括して効率的にパレット３６に配置することができる。

図７及び図８には、パレット用治具７４の底面図を示す。治具本体７６の下端側には、治具本体７６の幅方向に沿って溝部７８と直交するように下方側に開放した溝状の挿抜部８６が形成されている。挿抜部８６には、平棒状に形成されたストッパ部材８８が挿抜可能に配置されている。このため、挿抜部８６に挿入されたストッパ部材８８によって、ワークＷを配置したパレット用治具７４をパレット３６に取り付けたときに、自重で落下してくるワークＷを溝端部７８ａにおいて係止することができる。これによって、位置合わせをする前に複数のワークＷが落下することを抑制又は防止し、パレット用治具７４をパレット３６に安定して取り付けることができる。また、ストッパ部材８８の端部には、ユーザが把持するための把持部８８ａが形成されている。このため、ユーザが把持部８８ａを把持して、ストッパ部材８８を治具本体７６から簡便に抜き取ることができ、複数のワークＷを個別の収容穴部７０に一括して落とし込むことができる。これによって、複数のワークＷをパレット３６の収容穴部７０に効率的に配置することができる。なお、ここでは、ストッパ部材８８は、以下において、平棒状に形成されているとして説明するが、これに限らず、例えば、案内部の側から挿抜可能に形成された板部材等の他の態様で構成されてもよい。

本実施形態に係る研削装置１０及びパレット用治具７４の作用効果を以下に説明する。

本実施形態に係る研削装置１０によると、図１及び図３に示すように、各収容穴部７０に多数のワークＷが配置されたパレット３６が、パレット取付台３９上に設置されており、これらの内の１個のワークＷが供給ハンド６４によって把持されて、パレット３６から持ち出される。この状態から、ＬＹ軸スライダ５４及びＬＺ軸スライダ５０によってアーム６２をＬＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動し、アーム駆動部６０によってアーム６２をＬＹ軸方向に沿って移動すると共にＲ２方向に回動する。これによって、図１に示すように、ワークＷを取付軸３２に取り付ける、すなわち供給することができる。ワークＷを取り付けた工作主軸１６が、主軸取付台３０上でＵ軸方向に沿ってスライドされる共に、回転座部２８によって回動されることによって、ワークＷと砥石１４とを位置調整をすることができる。

位置調整が済んだワークＷは、砥石１４によって研削加工される。研削加工の間に、アーム６２はパレット３６の側へ移動され、次の加工のための未加工のワークＷが供給ハンド６４によって把持される。ワークＷの研削加工が終了すると、ワークＷを供給ハンド６４によって把持したアーム６２が工作主軸１６の側へ移動される。移動されたアーム６２は、回収ハンド６６によって加工済みのワークＷを工作主軸１６から回収し、供給ハンド６４に把持している未加工のワークＷを工作主軸１６へ取り付ける。また、回収ハンド６６によって回収されたワークＷは、パレット３６に戻される。このようなローダ３４による一連の動作によって、ワークＷを効率的に連続加工することができる。

本実施形態に係るパレット用治具７４によると、治具本体７６には、複数のワークＷを配置した治具本体７６をパレット３６に取り付けたときに、複数のワークＷを収容穴部７０に個別に落とし込むことができるように、端部が収容穴部７０と対向する位置にワークＷを配置するための溝部７８が形成されている。このため、治具本体７６を介して複数のワークＷをパレット３６に簡便に配置することができる。さらに、治具本体７６には、ワークＷを配置した治具本体７６をパレット３６に取り付けたときに、ワークＷを係止可能なストッパ部材８８が挿抜可能に取り付けられている。このため、ストッパ部材８８を取り付けた状態で治具本体７６をパレット３６に取り付けたときに、ワークＷは、ストッパ部材８８によって係止されるため収容穴部７０に落ちない。また、治具本体７６からストッパ部材８８を抜き取ることによって、複数のワークＷを個別の収容穴部７０に一括して落とし込むことができる。これによって、複数のワークＷを配置した状態の治具本体７６をパレット３６に安定して取り付けることができると共に、複数のワークＷをパレット３６の収容穴部７０に効率的に配置することができる。

さらに、本実施形態に係るパレット用治具７４によると、治具本体７６の両端部には、治具本体７６をパレット３６に取り付けたときに、パレット側部７２と当接する位置合わせ部８４が形成されている。このため、治具本体７６をパレット３６に安定して取り付けることができ、複数のワークＷをパレット３６に安定して配置することができる。

また、本実施形態に係るパレット用治具７４によると、治具本体７６は、他の治具本体７６と連結可能に構成されている。このため、ワークＷを配置した複数のパレット用治具７４を互いに連結した上で、パレット３６に取り付けることができる。これによって、多数のワークＷを一括してパレット３６に配置することができ、ワークＷをパレット３６に効率的に配置することができる。

さらに、本実施形態に係るパレット用治具７４によると、ストッパ部材８８は、治具本体７６に形成された挿抜部８６に挿抜可能な平棒状に形成されている。このため、パレット３６に取り付けられた治具本体７６からストッパ部材８８を簡便に抜き取ることができる。これによって、複数のワークＷをパレット３６に効率的に配置することができる。

また、本実施形態に係る研削装置１０によると、本発明の一の態様に係るパレット用治具７４と、パレット３６とを備える。このため、複数のワークＷをパレット３６の収容穴部７０に効率的に配置することができ、パレット３６にワークＷを配置するための作業工数を低減することができる。これによって、研削加工全体の作業工数を低減することができる。

以上により、本実施形態に係る研削装置１０及びパレット用治具７４は、研削装置１０で加工するための複数のワークＷをパレット３６に効率的に配置することができる。

以上、研削装置１０及びパレット用治具７４の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解できると考えられる。

１０ 研削装置
３６ パレット（ワークストッカ）
７０ 収容穴部
７４ パレット用治具（ワークストッカ用治具）
７６ 治具本体
７８ 溝部
８４ 位置合わせ部
８６ 挿抜部
８８ ストッパ部材

Claims (5)

1. 複数のワークを収容するための複数の収容穴部を有するワークストッカに、複数の前記ワークを一括して配置するためのワークストッカ用治具であって、
   治具本体と、
   複数の前記ワークを配置するために前記治具本体に形成され、複数の前記ワークを配置した前記治具本体を前記ワークストッカに取り付けたときに、複数の前記ワークを前記収容穴部に個別に落とし込むことができるように、端部が前記収容穴部と対向する位置に形成された溝部と、
   前記治具本体に脱着可能に取り付けられ、前記ワークを配置した前記治具本体を前記ワークストッカに取り付けたときに、前記ワークを係止可能なストッパ部材と、
   を備えるワークストッカ用治具。
2. 前記治具本体の両端部に形成され、前記治具本体を前記ワークストッカに取り付けたときに、前記ワークストッカの側部と当接する位置合わせ部を備える、請求項１に記載のワークストッカ用治具。
3. 前記治具本体は、他の前記治具本体と連結可能に構成されている、請求項２に記載のワークストッカ用治具。
4. 前記ストッパ部材は、前記溝部と直交するように前記治具本体に形成された挿抜部に挿抜可能な平棒状に形成されている、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のワークストッカ用治具。
5. 請求項４に記載のワークストッカ用治具と、前記ワークストッカとを備えた研削装置。

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