JP3614739B2 - Circular workpiece chamfering machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状ワーク、例えば内燃機関のピストンに装着される組み合わせオイルリングのサイドレールの合口部に面取り加工を行うための面取り加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図15に示すように、ピストン100のオイルリング溝101に装着される組み合わせオイルリングは、一対のサイドレール102と、スペーサエキスパンダ103とから構成されている。サイドレール102はスペーサエキスパンダ103によって上下に隔離保持されるとともに、外周摺動面がシリンダ104の内壁面に押圧密着されてオイルを掻き落とす一方、内周側端部がオイルリング溝101に押圧密着されて溝上下面のシールを行う。
このような構成の組み合わせオイルリングでは、サイドレール合口部の窒化された硬いシャープなエッジでオイルリング溝の壁面を異常摩耗させることがあり、異常摩耗時にはオイル消費率が悪化してしまう。
そのため、従来よりサイドレールの合口部端面と上下面との角部(以下の説明では、単に合口部の端面角部という)に滑らかな面取りを施すことが行われている(例えば、実開平2−72863号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、サイドレールの合口部の端面角部に対する面取り加工を行うことを目的とした機械設備は未だ開発されていない。そのため、従来は手作業によって合口部の端面角部の面取り加工を行っているが、このような手作業での面取り作業は、極めて非能率的である上にコストが高く付くという問題がある。なお、表面手入れ研磨機によって表面研磨と同時にその研磨布紙(エンドレスペーパー)でエッジ部の面取りをする場合もあるが、合口部端面に関する限り、満足な面取り加工精度には程遠いものであり、問題解決に至っていない。
【0004】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環状ワークの合口部の端面角部を滑らかなアール形状に面取りすることが可能な環状ワークの面取り加工機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係る環状ワークの面取り加工機は、特許請求の範囲の各請求項に記載の通りの構成を備えた。
従って、請求項1に記載の発明によれば、ワーク保持装置にて保持された環状ワークの合口部をワーク加圧装置で軸方向の一方向から加圧することによって該合口部を反対側へ湾曲状に撓ませ、その湾曲された合口部の端面角部をワーク研磨装置の研磨具によって研磨することによって、合口部の端面角部を面取りすることができる。この場合、合口部の端面角部をアール形状に研磨するには、研磨具として弾性変形可能な弾性砥石を用いることが望ましい。
このように、環状ワークにおける合口部の端面角部の面取り作業を機械力で行うことが可能となったことにより、面取り加工作業の効率化及び加工精度の安定化を達成することが可能となる。
【0006】
また、請求項2に記載の発明によれば、ワーク搬送方向の前側(搬送方向の上流側)の加工ユニットによって環状ワークの一方の軸方向端面に関する合口部の端面角部の面取り加工を行った後、後側の加工ユニットによって反対面の端面角部の面取り加工を行うことができる。即ち、環状ワークの両端面角部の面取り加工を連続的に行うことができ、加工作業の効率化が達成される。
【0007】
また、請求項3に記載の発明によれば、環状ワークを加工位置へ搬入するワーク搬送装置を、環状ワークを軸方向から挟持する一対の搬送コンベヤによって構成したことによって、簡単な構成でありながら環状ワークを確実に加工位置へ搬入することができる。
【0008】
請求項4に記載の発明によれば、環状ワークを位置決めされた定位置に確実に保持した状態で面取り加工を行うことができ、しかも環状ワークを移動しながら面取り加工を行うことができるため、時間的ロスが少なく効率のよい加工作業が達成される。
【0009】
また、請求項5に記載の発明のように、搬送コンベヤの突部がプラテンのガイド溝に係合して移動する構成としたときは、プラテンによって搬送コンベヤの幅方向の動きを規制できるため、環状ワークの位置精度を確保できる。
【0010】
また、請求項6に記載の発明によれば、簡単な機構のワーク加圧装置を提供することができる。
【0011】
また、請求項7に記載の発明によれば、偏心カムを回動操作することによって加圧ロールの加圧のための移動量を無段階に調整できる。このため、環状ワークのサイズに応じた適正な移動量を得ることができる。
【0012】
また、請求項8に記載の発明によれば、環状ワークの搬送方向に対して、これを横切るように横並びに配置された3個1セットの検出器によってワーク搬入検出手段を構成したので、例えば、環状ワークの合口部が搬送中心線上を搬送されるようにセットした上で、中央1個の検出器がオフで、かつ両側2個の検出器がオンによって、合口部を検出できる。そして、その検出信号に基づいてワーク加圧ユニットの作動を制御することができる。
【0013】
また、請求項9に記載の発明によれば、環状ワークを合口部が円周方向の特定位置となるように位置決めした状態で積層状に保持し、そして、最下部の環状ワークから順次搬送コンベヤへ送り出すことができる。
【0014】
また、請求項10に記載の発明によれば、環状ワークをワークマガジンから搬送コンベヤ上へ送出する際、合口部が搬送コンベヤの中心線上に整合するようにセンタリングできるため、加工精度を高める上で有効となる。
【0015】
また、請求項11に記載の発明によれば、環状ワークの合口部を軸方向に加圧変形させて合口部の端面角部を研磨具に押し当てることによって端面角部の面取り加工を行うことが可能となった。
すなわち、請求項11に記載の発明によれば、合口部の端面角部の面取りに関して、極めて合理的にしてかつ容易な面取り加工方法が提供される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態に係る面取り加工機は、内燃機関のピストンに装着される組み合わせオイルリングのサイドレールを加工すべき環状ワークとするものであって、図1は面取り加工機全体の平面図であり、図2は加工機全体の正面図である。面取り加工機は、大別して環状ワークWを収納保持するワークマガジン10と、ワークマガジン10から環状ワークWを1個ずつ送り出すワーク送出装置40と、ワーク送出装置40から送り出された環状ワークWを加工工程へ搬送するワーク搬送装置50と、ワーク搬送装置50による搬送途上で環状ワークWの合口部W1に対して面取り加工を施すための2基のワーク加工ユニット70とから構成される。
【0017】
図1及び図2に示すように、ワーク搬送装置50は、環状ワークWを上下から挟み込んだ状態で水平に搬送するように配置される上下一対の搬送コンベヤ51,61によって構成される。図2に搬送コンベヤ51,61の回転方向、すなわち、環状ワークWの搬送方向を矢印で示す。下部搬送コンベヤ51は搬送方向の前半部側が上部搬送コンベヤ61よりも延長されており、その上方にワークマガジン10及びワーク送出装置40が配置され、また上下の搬送コンベヤ51,61の搬送後半部側にワーク加工ユニット70が配置されている。
上下の搬送コンベヤ51,61は、それぞれ幅方向に分割された構成、すなわち幅方向に所定間隔を置いて配設される2本の歯付きベルト51a,61a(図10参照)によって構成され、それら歯付きベルト51a,61aはフレーム1に回転可能に配置される複数個のプーリ53,63に周回され、1基の電動モータ54を駆動源とするチェーン駆動装置55によって同期駆動される構成となっている。但し、図1ではコンベヤ駆動系の図示を省略している。
【0018】
なお、複数のプーリ53,63のうちの幾つかのプーリは、歯付きベルト51a,61aの歯に噛み合う歯付きプーリからなり、また少なくとも1つのプーリは張力調整用のテンションプーリである。下部の歯付きベルト51aはワークマガジン10と対向する部位の搬送面が左右一対のベルト受け52によって支えられ、また上部の歯付きベルト61aの搬送始端部側及びそれに対向する下部の歯付きベルト51aの搬送面もそれぞれ左右一対のベルト受け52,62によって支えられる。なお、これらベルト受け52,62はフレーム1に固定される。
【0019】
ワークマガジン10は、図3及び図4に示すように、多数の環状ワークWを水平に積み重ねて収納保持するものであって、フレーム1に固定された平板状のベース11を備えている。そして、そのベース11の上面には、横並びに配置された縦長2本の固定ガイド12、その固定ガイド12に対向する位置に配置された縦長の1本の合口ガイド13及びその合口ガイド13の両脇に配置された縦長2本のワークガイド14がそれぞれホルダー12a,13a,14aを介して立設されている。上記ガイドのうち、固定ガイド12及びワークガイド14は、環状ワークWの外周面に当接することによって径方向の位置を規制し、合口ガイド13は薄肉のプレートからなり、環状ワークWの合口部W1の幅間(隙間)に嵌合することによって円周方向の位置を位置決めする。
【0020】
また、後述するプッシャーガイド43の先端及び合口ガイド13の下方には、それぞれワーク受け15,16が設けられている。従って、環状ワークWは、その合口部W1が合口ガイド13によって円周方向の特定位置に位置決めされ、かつ固定ガイド12及びワークガイド14によって径方向を位置決めされた状態で、最下部の環状ワークWをワーク受け15,16によって下側から受けられて積層状に収納保持される。
なお、上記ガイドのうち、合口ガイド13及びワークガイド14は、取り扱う環状ワークWの種類(径寸法の大小)に対応して位置調整ができるように、各ホルダー13a,14aがベース11上に摺動可能に取り付けられ、操作ハンドル付きの締付具17,18によってベース11に固定可能とされている。図3には大径環状ワークWに対応する場合を実線で示し、小径環状ワークWに対応する場合を仮想線で示している。また、固定ガイド12は図3及び図7に示すように、ベース11上に固定された略門形のガイド支台12b上に立設されている。
【0021】
ワーク送出装置40は、図3、図4及び図7に示すように、ワークマガジン10に保持された最下部の環状ワークWを下部搬送コンベヤ51上へ送り出すためのワークプッシャー41を主体に構成される。ワークプッシャー41は、環状ワークWを挟んで合口ガイド13と対向する位置に配置され、ベース11の下面に固定されたスライドベース42及びベース11上面に固定されたプッシャーガイド43によって直線移動可能に支持されている。
そして、ワークプッシャー41は油圧式のプッシャーシリンダ44によって往復作動され、その前進毎に最下部の環状ワークWを外側から合口ガイド13側に向かって径方向に押し出すことよってワーク受け15,16から外す。このことによって、環状ワークWは図5の模式図に示すように、ベース11に設けた開口部11aを通してその真下を移動する下部搬送コンベヤ51上に落下される。
なお、図3には、収納位置の環状ワークW(大小2種類)を一点鎖線で示し、押し出された環状ワークWを二点鎖線で示している。また、ワークプッシャー31による環状ワークWの送出時において、ワークガイド14はその下端を最下部の環状ワークWが潜り抜けることができるように下端部の高さ位置が設定されており、図示はしないが、ホルダー14aに対して高さ調整可能に取り付けられている。
【0022】
上記の落下時において、環状ワークWは、合口ガイド13に合口部W1を嵌合した状態で左右両側部を左右のガイドプレート19及びサイドガイド21によって案内される。このような案内を行わせるために、合口ガイド13の下端部は開口部11aを貫通するとともに、さらに下部搬送コンベヤ51の歯付きベルト51a間を通って下方へ延出しており、また図7に示すように、ガイドプレート19は開口部11aの左右両側に貫通状に配置され、さらにそのガイドプレート19の下方に左右のサイドガイド21がガイド面を整合して配置されている。従って、環状ワークWは径方向及び円周方向に関する合口部W1を位置決めされた状態で下部搬送コンベヤ51上に落下されることになる。
【0023】
左右のガイドプレート19は、前述のワークガイド14や合口ガイド13と同様、取り扱う環状ワークWの種類(径寸法の大小)に対応できるように、ベース11上にホルダー19aを介して摺動可能に取り付けられ、締付具20によってベース11に固定可能とされている。
左右のサイドガイド21は、図7に示すように、その対向面が下側に向かって狭まる緩い勾配面に形成され、環状ワークWをその中心が搬送中心線上に整合するように案内するものであって、左右のガイドプレート19と同様に、それぞれガイドホルダー22によって支持され、かつ相互の対向間隔が調整可能とされている。
【0024】
すなわち、図8に示すように、フレーム1に固定された左右のサイドプレート23に、中央部を境にして一方に右ネジ、他方に左ネジが切られたハンドル付き調整軸24が回転操作可能に取り付けられ、その調整軸24に左右のガイドホルダー22に固定されたナット25が螺合されている。従って、左右のサイドガイド21の対向間隔は、調整軸24を回転操作することによって取り扱う環状ワークWの種類(径寸法の大小)に対応することができる。
また、図7に示すように、左右のサイドプレート23間には、調整軸24と平行に2本のスライドロッド26が配置され、このスライドロッド26にガイドホルダー22に設けたスライダー27が摺動可能に嵌合されており、このことによってサイドガイド21の間隔調整が円滑に行われるようになっている。
【0025】
また、図4及び図6に示すように、合口ガイド13のホルダー13aには、ベース11の開口部11a及び左右の歯付きベルト51a間を貫通して下方へ延出するアーム30が設けられ、そのアーム30には位置決め用の油圧式タイミングシリンダ31によって作動される位置決めプレート32が設けられている。この位置決めプレート32は、環状ワークWの合口部W1の幅よりも厚肉に形成されるとともに、先端がテーパ面とされており、常には図4に示すように下部搬送コンベヤ51の搬送面よりも若干上方へ突出された位置に待機している。
【0026】
そして、位置決めプレート32は、合口ガイド13に案内されてコンベヤ上に落下された環状ワークWの合口部W1に先端テーパ面が係合することによって該環状ワークWをセンタリングし、その位置に制止する。その後、位置決めプレート32は、所定のタイミングでタイミングシリンダ31の作動によって搬送面から下降(退避)されることによって、環状ワークWの制止を解除する。そのため、環状ワークWは合口部Wが搬送中心線P−P(図3及び図6参照)上に位置するように位置決めされた状態で下部搬送コンベヤ51によって搬送され、その後、上部搬送コンベヤ61によって上方から押え込まれる。
かくして、位置決めプレート32によるセンタリング後の環状ワークWは、上下の搬送コンベヤ51,61を構成する左右の歯付きベルト51a,61aにて左右両側部をクランプされた状態で加工位置へと搬送されることになる。
【0027】
次に、環状ワークWに面取り加工を施すためのワーク加工ユニット70を図9〜図11に基づいて説明する。上下の搬送コンベヤ51,61の搬送ラインには、搬送方向に沿って2台のワーク加工ユニット70が並置され、上流側(ワークマガジン側)のワーク加工ユニット70によって合口部W1の端面と上面(軸方向の一方端面)との角部が面取り加工され、下流側のワーク加工ユニット70によって合口部W1の端面と下面との角部が面取り加工されるようになっている。そして、その面取り加工は、環状ワークWの移動中に行われる構成となっている。
上流側のワーク加工ユニット70は、搬送コンベヤ51,61にて搬送される環状ワークWを保持するワーク保持装置71と、そのワーク保持装置71にて保持されて移動中の環状ワークWの合口部W1を上向きに加圧してワーク研磨装置90に押し付けるワーク加圧装置80と、合口部W1に面取り加工を施すワーク研磨装置90とによって構成されている。
【0028】
ワーク保持装置71は、下部搬送コンベヤ51を支える下部プラテン72及び上部搬送コンベヤ61を押え込む上部プラテン73を主体に構成されている。下部プラテン72は下部搬送コンベヤ51の下面側に配置され、フレーム1にホルダー72aを介して固定されている。一方、上部プラテン73は上部搬送コンベヤ61の上面側に配置され、その上面に固着されたホルダー73aには前後一対のブラケット74を備えている。
そして、前後のブラケット74はフレーム1にレール75を介して上下動可能に取り付けられるとともに、その上方に配置され、かつ調整ネジ77によって加圧力を調整可能とされた圧縮ばね76によって下向きに加圧されている。
【0029】
従って、上下の搬送コンベヤ51,61は、上下のプラテン72,73によって上下方向からクランプされた状態で両プラテン72,73間を滑りながら移動する。そして、搬送コンベヤ51,61によって左右両側をクランプされた状態で環状ワークWが上下のプラテン72,73間に搬入されたときは、上部のプラテン73が環状ワークWの厚みに対応して上方へ退避する。
また、上下のプラテン72,73はその対向面に歯付きベルト51a,61aの突部としての歯が係合して移動するためのV字状のガイド溝72b,73bを備えており、このガイド溝72b,73bによって歯付きベルト51a,61aの横ずれが防止される。
【0030】
ワーク加圧装置80は、1個の加圧ロール81を主体に構成されている。加圧ロール81はフレーム1に軸82bを支点にして回動自在に取り付けられたスイングアーム82の先端に回転可能に取り付けられ、油圧式の加圧シリンダ83によってスイングアーム82を上方へ回動したときに、下部のプラテン72に設けた開口部72cを通してワーク搬送面に突き出され、環状ワークWの合口部W1を下方(軸方向)から加圧して上方へ撓ませ、ワーク研磨装置90の弾性砥石91に押し付けるようになっている。
【0031】
このときのスイングアーム82の回動は、該スイングアーム82の他端部に設けたストッパプレート82aが偏心カム84に当接することによって規制されるが、スイングアーム82の回動による加圧ロール81の加圧移動量、すなわち弾性砥石91に対する環状ワークWの押し付け量は、調整可能とされている。この押し付け量の調整のために、偏心カム84はストッパプレート72aとの当接面である円周面の半径距離が比例的に変化するように設定されており、インジケータ付きハンドル86にてウオーム歯車減速機85を介して回転操作可能とされている。従って、偏心カム84を回転してストッパプレート82aとの当接位置を変えることによって、加圧ロール81による環状ワークWの弾性砥石91に対する押し付け量を任意に調整することができる。
【0032】
一方、ワーク研磨装置90は砥石駆動用の電動モータ92及びその電動モータ92の軸上に着脱可能に取り付けられる弾性砥石91を主体に構成され、フレーム1に形成した開口部1aを貫通して配置されている。弾性砥石91は、環状ワークWの合口部端面と上面との角部に押し付けたときに、該角部をアール形状に面取り加工できるような弾性度を有するものであって、加圧ロール81に対向して配置されている。
また、図10に示すように、砥石駆動用の電動モータ92は昇降台93上に載置されている。昇降台93は、サーボモータ94からタイミングベルト94a、タイミングプーリ94bを介して駆動されるボールネジ95及びこのボールネジ95に螺合するボールナット96を主体に構成される昇降機構によって昇降可能とされている。従って、弾性砥石91は、加工すべき環状ワークWの寸法(厚み)や摩耗に伴う直径の変化に応じて高さ位置を調整(補正)することができる。
【0033】
なお、ボールネジ95は昇降台93の下方に配置され、かつフレーム1に固定されたベース97に上下動可能に貫通され、上端部が昇降台93の下面に固定されている。ボールナット96及びサーボモータ94はベース97側に取り付けられている。また、昇降台93とベース97との間には、昇降台93の昇降動作を案内する複数本のガイドロッド98が設けられている。
【0034】
一方、下流側のワーク加工ユニット70は、上流側のワーク加工ユニット70に比べて、環状ワークWの合口部W1を加圧する方向及び研磨方向がそれぞれ反対向きとなるように配置されている点を除いては、同一構成である。従って、同一符号を付してその説明は省略する。
また、図11に示すように、上流側ワーク加工ユニット70と、下流側ワーク加工ユニット70のワーク搬入側には、それぞれ加工ユニットの作動タイミングを制御するために、環状ワークWの搬入を検出するワーク搬入検出手段Sが備えられている。本実施の形態では、ワーク搬入検出手段Sは、図12に示すように、ワーク搬送方向を横切る方向に横並びに配設された3個のセンサーS1〜S3を1セットとして構成され、中央のセンサーS2が合口部W1に対応するように搬送中心線P−P上に配置され、ブラケット2を介してフレーム1に取り付けられている。
そして、中央のセンサーS1がオフで両脇2個のセンサーS1,S3がオンという組み合わせの場合を、環状ワークWの合口部W1の検出信号とし、その検出信号に基づいて加圧ロール81の動作タイミングが定められている。
【0035】
本実施の形態に係る環状ワークの面取り加工機は、上記のように構成したものである。従って、ワークマガジン10に積層状に収納保持された環状ワークWは、ワーク送出装置40によって下側から1個ずつ下部搬送コンベヤ51上へ送り出されたのち、位置決めプレート32によってセンタリングされてから順次上下の搬送コンベヤ51,61にてクランプされて加工工程へと搬送される。
加工工程においては、環状ワークWは、先ず上流側のワーク加工ユニット70によって加工される。すなわち、環状ワークWは搬送コンベヤ51,61にてクランプされた状態でワーク保持装置71の上下のプラテン72,73間に搬入され、その移動中に合口部W1が加圧ロール81によって一定時間だけ上向きに加圧される。このことによって、図13に示すように、合口部W1が上方へ撓み(弾性変形し)、合口部端面と上面(軸方向の一方端面)との角部が予め定められた位置で高速回転している弾性砥石91に押し付けられてアール形状に加工される。そして、加工後(環状ワークWの通過後)、加圧ロール81は元の位置に復帰される。
【0036】
上記のようにして、上流側のワーク加工ユニット70による面取り加工を終えた環状ワークWは、上流側のワーク加工ユニット70から搬出されると、連続して下流側のワーク加工ユニット70に搬入される。すなわち、下流側のワーク加工ユニット70におけるワーク保持装置71の上下プラテン72,73間に搬入される。そして、ここでは、合口部W1を加圧ロール81により一定時間だけ下向きに加圧されて弾性砥石91に押し付けられる。従って、合口部端面と下面(軸方向の他方端面)との角部がアール面に加工される。図14には、環状ワークの形状及び面取り加工前の合口部形状と面取り加工後の合口部形状が示されている。同図において、合口部端面がW2で示され、上面及び下面がW3で示され、さらにアール面がW4で示されている。
【0037】
なお、上述した環状ワークWの面取り加工時において、加圧ロール81によって環状ワークWの合口部W1を弾性砥石91に押し付ける動作は、前述したように、3個のセンサーS1〜S3を1セットとして構成されるワーク搬入検出手段Sが合口部W1の通過を検出したときの信号に基づいて行われる。
また、下流側のワーク加工ユニット70による合口部端面の面取り加工を終えた環状ワークWは、下流側のワーク加工ユニット70から搬出後、後工程である上面及び下面の研磨工程へと送られる。
【0038】
このように、本実施の形態によれば、環状ワークWの合口部端面と上面との角部及び合口部端面と下面との角部をアール形状に面取りする面取り作業を機械力で行うことができるため、従来の手作業に比較して作業の効率化を達成し得るとともに、加工精度をアップしかつ安定化を達成することができる。しかも、合口部端面と上面との角部及び合口部端面と下面との角部の面取り加工を連続的に行うことができるため、加工作業をより効率的に行うことができる。
そして、研磨ホイールとして合口部W1の間隔よりも幅の広い弾性砥石91を使用しているので、アール形状に滑らかに、しかも合口部W1の左右端面を均等に研磨することができる。
【0039】
上記の面取り加工を行うに際して、本実施の形態においては、上下のプラテン72,73にて環状ワークWをその搬送コンベヤ51,61毎クランプするとともに、搬送コンベヤ51,61を停止することなく加工するため、時間的なロスを無くすことができる。この場合、環状ワークWを弾性砥石91に押し付ける加圧部材として回転可能な加圧ロール81を採用しているため、移動中の環状ワークWを安定に加圧することができる。また、プラテン72,73に搬送コンベヤ51,61の歯が係合するガイド溝72bを設け、加圧ロール81による合口部W1の加圧に対して、搬送コンベヤ51,61及び環状ワークWの位置ずれを防止することができ、加工部位のバラツキを抑えることができる。
【0040】
また、上下のプラテン72,73によるクランプ力は、調整ネジ77にて圧縮ばね76による加圧力を調整することによって調整できる。このため、加工すべき環状ワークWの軸方向のサイズ(肉厚)に応じた適正なクランプ力を得ることができる。また、加圧ロール81による環状ワークWの弾性砥石91に対する押し付け量は、偏心カム84を回転操作することで加工すべき環状ワークWのサイズ(肉厚)に対応して無段階に調整することができる。
【0041】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。
例えば、環状ワークWの移動中に面取り加工を行う構成としたが、環状ワークを一時停止した状態で加工する構成に変更してもよい。また、環状ワークWとして内燃機関のピストンに装着される組み合わせオイルリングのサイドレールを例にして説明したが、これに限定されないことは当然である。要するに、合口部を有するリング状のワークであれば、加工対象となり得る。
また、ワーク加圧装置80の加圧ロール81の昇降をスイングアーム82の回動動作を利用して行う構成としたが、直線的に昇降する構成に変更しても差し支えなく、その場合、合口部W1の弾性砥石91に対する押し付け量を規制するストッパについても、偏心カム84に代えて、例えばネジ調整式のリニアストッパを採用することが可能である。
また、環状ワークWを弾性砥石91に押し付ける加圧部材としては、加圧ロール81に限定されるものではなく、非回転の某部材のようなものであっても差し支えない。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、環状ワークの合口部の端面角部を滑らかなアール形状に面取りすることが可能な環状ワークの面取り加工機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る面取り加工機の全体平面図である。
【図2】同じく正面図である。
【図3】ワークマガジン及びワーク送出装置の平面図である。
【図4】図3のIV−IV線断面図である。
【図5】ワークプッシャーによるワーク送出態様を示す模式図である。
【図6】ワーク位置決めプレートを主体に示す平面図である。
【図7】図3のVII−VII線断面図である。
【図8】図3のVIII−VIII線断面図である。
【図9】ワーク加工ユニットの正面図である。
【図10】同じく一部を切断して示す側面図である。
【図11】ワーク加工部の平面図である。
【図12】環状ワークのワーク搬入検出用センサーを示す平面図である。
【図13】環状ワークの合口部端面の面取り加工態様を示す説明図である。
【図14】環状ワークに関する説明図であり、(A)は環状ワークの形状を示し、(B)は面取り加工前の合口部形状を示し、(C)は面取り加工後の合口部形状を示している。
【図15】内燃機関のピストンに装着される組み合わせオイルリングのサイドレールを示す断面図である。
【符号の説明】
1…フレーム
10…ワークマガジン
12…固定ガイド
13…合口ガイド
14…ワークガイド
15,16…ワーク受け
32…位置決めプレート
40…ワーク送出装置
41…ワークプッシャー
50…ワーク搬送装置
51…下部搬送コンベヤ
51a…歯付きベルト
61…上部搬送コンベヤ
61a…歯付きベルト
70…ワーク加工ユニット
71…ワーク保持装置
72…下部プラテン
73…上部プラテン
80…加圧装置
81…加圧ロール
82…スイングアーム
83…加圧シリンダ
84…偏心カム
90…ワーク研磨装置
91…弾性砥石
W…環状ワーク
W1…合口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chamfering machine for chamfering an annular work, for example, a joint portion of a side rail of a combined oil ring mounted on a piston of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 15, the combination oil ring mounted in the
In the combined oil ring having such a configuration, the wall surface of the oil ring groove may be abnormally worn by the hard and sharp edges nitrided at the side rail joint portion, and the oil consumption rate is deteriorated at the time of abnormal wear.
Therefore, conventionally, smooth chamfering has been performed on the corners between the end surface and the upper and lower surfaces of the side rail (in the following description, simply referred to as end surface corners of the abutment portion) (for example, actual open flat 2) -72863).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, no mechanical equipment has been developed yet for the purpose of chamfering the end corners of the side rail joints. Therefore, conventionally, the chamfering of the end face corner portion of the abutment portion is manually performed, but such a chamfering operation by the manual operation is extremely inefficient and costly. In addition, there is a case where the edge part is chamfered with the polishing cloth (endless paper) at the same time as the surface polishing by the surface care polishing machine, but as far as the end face of the joint part is concerned, it is far from satisfactory chamfering accuracy. It has not yet been resolved.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is an annular work capable of chamfering the end face corner portion of the joint portion of the annular work into a smooth round shape. It is to provide a chamfering machine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a chamfering machine for an annular workpiece according to the present invention has a configuration as described in each claim.
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the joint portion of the annular work held by the work holding device is bent from one direction in the axial direction by the work pressure device, thereby bending the joint portion to the opposite side. The end face corner portion of the joint portion can be chamfered by polishing the end face corner portion of the curved joint portion with a polishing tool of a workpiece polishing apparatus. In this case, it is desirable to use an elastic grindstone that can be elastically deformed as a polishing tool in order to polish the end face corners of the joint portion into a round shape.
As described above, it becomes possible to perform the chamfering operation of the end face corner portion of the joint portion in the annular workpiece with the mechanical force, thereby achieving the efficiency of the chamfering processing operation and the stabilization of the processing accuracy. .
[0006]
According to the invention described in
[0007]
In addition, according to the invention described in claim 3, the workpiece transfer device for carrying the annular workpiece into the machining position is constituted by a pair of transfer conveyors that sandwich the annular workpiece from the axial direction. The annular workpiece can be reliably carried into the machining position.
[0008]
According to the invention of claim 4, since the chamfering can be performed in a state where the annular workpiece is securely held at the fixed position, and the chamfering can be performed while moving the annular workpiece, Efficient machining is achieved with little time loss.
[0009]
Further, as in the invention described in claim 5, when the protruding portion of the conveyor conveys the guide groove of the platen and moves, the platen can regulate the movement in the width direction of the conveyor, The position accuracy of the annular workpiece can be secured.
[0010]
Further, according to the invention described in claim 6, it is possible to provide a workpiece pressing device having a simple mechanism.
[0011]
According to the seventh aspect of the present invention, the amount of movement of the pressure roll for pressurization can be adjusted steplessly by rotating the eccentric cam. For this reason, an appropriate amount of movement according to the size of the annular workpiece can be obtained.
[0012]
Further, according to the invention described in claim 8, since the workpiece carry-in detection means is constituted by a set of three detectors arranged side by side so as to cross the conveying direction of the annular workpiece, for example, The abutment portion can be detected by setting the center portion of the annular work so that it is transported on the transport center line, and turning off one detector at the center and two detectors on both sides. Then, the operation of the work pressure unit can be controlled based on the detection signal.
[0013]
According to the invention of claim 9, the annular workpiece is held in a stacked state in a state where the abutment portion is positioned at a specific position in the circumferential direction, and sequentially conveyed from the lowermost annular workpiece. Can be sent to.
[0014]
According to the invention described in
[0015]
According to the invention described in
That is, according to the invention described in
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The chamfering machine according to the present embodiment is an annular work to be machined on a side rail of a combined oil ring mounted on a piston of an internal combustion engine. FIG. 1 is a plan view of the entire chamfering machine. FIG. 2 is a front view of the entire processing machine. The chamfering machine is roughly divided into a
[0017]
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
The upper and
[0018]
Note that some of the plurality of
[0019]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0020]
Of the guides, the
[0021]
As shown in FIGS. 3, 4, and 7, the
The
In FIG. 3, the annular work W (two types of large and small) at the storage position is indicated by a one-dot chain line, and the extruded annular work W is indicated by a two-dot chain line. In addition, when the annular work W is delivered by the
[0022]
At the time of the fall, the annular workpiece W is guided by the left and
[0023]
The left and
As shown in FIG. 7, the left and right side guides 21 are formed on a gently sloping surface whose opposing surface narrows downward, and guides the annular workpiece W so that the center thereof is aligned with the conveyance center line. Thus, like the left and
[0024]
That is, as shown in FIG. 8, the left and
Further, as shown in FIG. 7, two
[0025]
As shown in FIGS. 4 and 6, the
[0026]
Then, the
Thus, the annular workpiece W after centering by the
[0027]
Next, the
The upstream
[0028]
The
The front and
[0029]
Accordingly, the upper and
Further, the upper and
[0030]
The
[0031]
The rotation of the
[0032]
On the other hand, the
Further, as shown in FIG. 10, the
[0033]
The ball screw 95 is disposed below the
[0034]
On the other hand, the downstream
In addition, as shown in FIG. 11, the upstream
The combination of the central sensor S1 being off and the two sensors S1 and S3 being on is used as a detection signal for the joint W1 of the annular workpiece W, and the operation of the
[0035]
The chamfering machine for an annular workpiece according to the present embodiment is configured as described above. Accordingly, the annular workpieces W stored and held in a stacked manner in the
In the machining process, the annular workpiece W is first machined by the upstream
[0036]
As described above, when the annular workpiece W that has been chamfered by the upstream
[0037]
In addition, at the time of chamfering of the annular workpiece W described above, the operation of pressing the joint portion W1 of the annular workpiece W against the
Further, after the chamfering process of the end face of the joint portion by the downstream
[0038]
As described above, according to the present embodiment, the chamfering operation for chamfering the corner portion between the end surface and the upper surface of the annular workpiece W and the corner portion between the end surface of the joint portion and the lower surface into a round shape can be performed with mechanical force. Therefore, the efficiency of the work can be improved as compared with the conventional manual work, and the machining accuracy can be improved and the stabilization can be achieved. And since the chamfering process of the corner | angular part of an abutment part end surface and an upper surface and the corner | angular part of an abutment part end surface and a lower surface can be performed continuously, a processing operation can be performed more efficiently.
And since the
[0039]
When performing the above chamfering process, in the present embodiment, the upper and
[0040]
The clamping force by the upper and
[0041]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary.
For example, although the configuration is such that the chamfering is performed while the annular workpiece W is moving, the configuration may be changed to a configuration in which the annular workpiece is processed while being temporarily stopped. Moreover, although the example of the side rail of the combination oil ring attached to the piston of the internal combustion engine as the annular workpiece W has been described as an example, it is naturally not limited thereto. In short, any ring-shaped workpiece having an abutment portion can be processed.
In addition, the
Further, the pressure member that presses the annular workpiece W against the
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a chamfering machine for an annular workpiece capable of chamfering the end face corner portion of the joint portion of the annular workpiece into a smooth round shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall plan view of a chamfering machine according to the present embodiment.
FIG. 2 is a front view of the same.
FIG. 3 is a plan view of a work magazine and a work delivery device.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic diagram showing a work delivery mode by a work pusher.
FIG. 6 is a plan view mainly showing a workpiece positioning plate.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a front view of a workpiece processing unit.
FIG. 10 is a side view showing a part cut in the same manner.
FIG. 11 is a plan view of a workpiece machining unit.
FIG. 12 is a plan view showing a workpiece carry-in detection sensor for an annular workpiece.
FIG. 13 is an explanatory view showing a chamfering mode of the end surface of the joint portion of the annular workpiece.
FIGS. 14A and 14B are explanatory diagrams relating to an annular workpiece, wherein FIG. 14A shows the shape of the annular workpiece, FIG. 14B shows the shape of the joint before chamfering, and FIG. 14C shows the shape of the joint after chamfering; ing.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a side rail of a combined oil ring attached to a piston of an internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
1 ... Frame
10. Work magazine
12 ... Fixed guide
13 ... Auxiliary guide
14 ... Work Guide
15, 16 ... Work receiving
32 ... Positioning plate
40. Work delivery device
41 ... Work pusher
50. Work transfer device
51 ... Lower conveyor
51a ... Toothed belt
61 ... Upper conveyor
61a ... Toothed belt
70 ... Workpiece processing unit
71 ... Work holding device
72 ... Lower platen
73 ... Upper platen
80 ... Pressure device
81 ... Pressure roll
82 ... Swing arm
83 ... Pressure cylinder
84 ... Eccentric cam
90 ... Work polishing equipment
91 ... Elastic whetstone
W ... Circular workpiece
W1 ... Abutment
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