JP7421390B2 - ワーク供給払出装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工前のワークを所定の加工装置に供給する一方で、加工後のワークを前記加工装置から払い出すことが可能なワーク供給払出装置に関する。

ワークから歯車を作製するための歯車加工装置には、ワーク供給払出装置が付設される。例えば、特許文献１に開示されたワーク供給払出装置（特許文献１では「ワーク搬送装置」と称されている）は、旋回ローダに設けられた２個以上の把持部を備える。１個の把持部は、歯車加工装置の加工台に供給すべき新たなワークを把持するとともに、別の把持部は、ワークを解放して歯車加工装置の加工台に供給する。後者のワークに所定の加工が施された後、前記別の把持部がワークを再把持する。そして、前記別の把持部が加工台からワークが退避するように変位した後、旋回ローダが旋回する。

この旋回により、新たなワークが加工台に臨むとともに、加工済のワークが払出位置に臨む。以降は上記と同様の動作が繰り返され、ワークから歯車を得るための加工が連続的に実行される。

特許第５７１２９６１号公報

把持部が複数個設けられた旋回ローダは、かなりの重量物である。しかも、各把持部には、１組の把持爪を互いに接近又は離間させて両爪を開閉するための爪開閉機構が設けられている。加えて、旋回ローダが旋回するときには各把持部がワークを把持している。従って、旋回ローダと、該旋回ローダと一体的に旋回する物体との総重量が著しく大となる。このため、旋回ローダを旋回させる旋回用アクチュエータとして、負荷が大であっても旋回が可能であるものを選択せざるを得ない。

しかしながら、そのようなアクチュエータは概して大型であり大重量である。また、大型で大重量の旋回アクチュエータには、十分な旋回速度を得ることが容易ではないという不都合がある。すなわち、従来技術では、ワーク供給払出装置の小型化・軽量化を図ることや、旋回速度を向上させて未加工のワークを把持してから加工済のワークを払い出すまでのサイクルタイムを短縮することが困難である。さらに、この場合、旋回ローダが旋回した後に把持部が昇降し、次に把持爪が開閉するという作動順序となるが、このように作動が逐次的になされることも、サイクルタイムを短縮することを困難にしている。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、小型化・軽量化を図り得るとともに、サイクルタイムの短縮を図り得るワーク供給払出装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、加工前のワークを加工装置に供給する一方で、加工後のワークを前記加工装置から払い出すワーク供給払出装置であって、
テーブルと、
前記テーブルに設けられた固定部と、
旋回用アクチュエータによって付勢されることで、前記テーブル上で旋回する旋回部と、
前記固定部に設けられて円弧形状をなし、且つ互いに離間した複数個の固定レールと、
円弧形状の可動レールを前記固定レール同士の離間箇所に対して進入又は退避させる進退用アクチュエータと、
前記旋回部に設けられた案内部材と、
前記ワークを把持するための２個の把持部材を有するワーク把持部と、
を備え、
前記ワーク把持部は、前記固定レール又は前記可動レールに沿って滑動する滑動体と、前記案内部材に変位可能に係合された被係合部とを有し、
前記滑動体が前記可動レール上で停止しているときに前記可動レールが前記離間箇所に対して前記ワーク把持部と一体的に変位し、前記ワーク把持部が前記把持部材で前記ワークを把持又は解放する一方、
前記可動レールが前記離間箇所に進入することにより前記固定レールと前記可動レールとが円環状に連なっているときに、前記旋回部と前記ワーク把持部が一体的に旋回して前記ワークを搬送し、
前記案内部材は、前記ワーク把持部が前記可動レールと一体的に前記固定レールに対して退避又は進入するときに前記被係合部を案内し、
且つ前記滑動体は、前記ワーク把持部が前記旋回部と一体的に旋回するときに、前記可動レールから前記固定レールに、又はその逆に乗り移るワーク供給払出装置が提供される。

本発明によれば、旋回される部分が旋回部とワーク把持部のみであるので、旋回すべき部材や機構の総重量の低減を図ることができる。このため、旋回用アクチュエータの負荷が小となる。従って、旋回用アクチュエータとして、小型で小重量のものを選定することができる。このような旋回用アクチュエータでは旋回速度を大きくすることが可能であるので、ワークの供給（ないし把持）を開始してから加工後に払い出すまでのサイクルタイムの短縮を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るワーク供給払出装置が付設された歯車加工装置の要部概略斜視図である。 図１に示すワーク供給払出装置の要部縦断面図である。 図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。 前記ワーク供給払出装置を構成する把持部の概略全体斜視図である。 図４に示す把持部の概略正面図である。 図５中のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。 図５中のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。 図５中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 把持部の背面要部拡大図である。 図９からギヤ付勢部材（ピニオン駆動ピン）が第２ギヤを構成するピニオンギヤに向かって変位した状態を示す背面要部拡大図である。 図７から第１把持爪と第２把持爪が接近した状態を示す水平断面図である。 図８から第１把持爪と第２把持爪が接近した状態を示す水平断面図である。

以下、本発明に係るワーク供給払出装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るワーク供給払出装置１０が付設された歯車加工装置１２の要部概略斜視図である。先ず、歯車加工装置１２の主要な構成要素につき説明する。この歯車加工装置１２は、テーブル１４と、回転台１６と、砥石１８とを備える。回転台１６は、テーブル１４に対して回転可能に設けられており、円環形状をなすはすば歯車２０がワークとして支持される。

砥石１８は、回転台１６に支持されたはすば歯車２０の傾斜歯（はす歯）に対して研削を行うための研削具であり、矢印Ｂ方向に向かって回転可能となるように回転支持軸２２に支持されている。また、砥石１８は、矢印Ｙ方向に沿ってシフトすることが可能であり、さらに、昇降盤２４と一体的に矢印Ｘ方向に沿って前進又は後退すること、及び、矢印Ｚ方向に沿って上昇又は下降することが可能である。このような歯車加工装置１２は公知であることから、その他の構成要素に関する詳細な説明及び図示は省略する。

次に、本実施の形態に係るワーク供給払出装置１０につき説明する。ワーク供給払出装置１０は、歯車加工装置１２とテーブル１４を共有する。テーブル１４の上面において、回転台１６の近傍には中空台座２６が突出形成される。すなわち、中空台座２６はテーブル１４の一部位である。ワーク供給払出装置１０は、この中空台座２６に設けられる。

ワーク供給払出装置１０は、旋回部３０と固定部３２を備える。この中の旋回部３０は、図２に示す旋回用モータ３４（旋回用アクチュエータ）の作用下に、中空台座２６上で旋回することが可能である。具体的には、前記旋回用モータ３４はテーブル１４に支持されるとともに、該旋回用モータ３４を構成する回転軸３６の先端が、中空台座２６の内部に進入する。この回転軸３６には、駆動ギヤ３８が外嵌される。一方の旋回部３０は、図２及び図３に示す内歯部材としての従動ギヤ４０を含む。円環形状をなす従動ギヤ４０の歯部は、その内周壁に内歯として刻設されている。勿論、駆動ギヤ３８と従動ギヤ４０の歯部同士は噛合しており、従って、回転軸３６が回転すると、これに追従して、従動ギヤ４０を含む旋回部３０が旋回する。

旋回部３０は、従動ギヤ４０の上方に重畳された円環状プレート４２をさらに含む。この円環状プレート４２には、４本の案内用バー４４ａ～４４ｄが案内部材として立設される。案内用バー４４ａ、４４ｂは互いに近接し、同様に、案内用バー４４ｃ、４４ｄも互いに近接して組をなしている。また、案内用バー４４ａと案内用バー４４ｃ、案内用バー４４ｂと案内用バー４４ｄは、互いに略１８０°で離間している。以下、離間角度を「位相差」と表記することもある。例えば、２個の部材の離間角度が１８０°である場合、該２個の部材の位相差は１８０°である。

中空台座２６の内部には、該中空台座２６の上面に支持されたスペーサ４６が配設される。略柱状をなす固定部３２の下端面は、スペーサ４６の上端面に連結されている。固定部３２は単一個の部材からなり、旋回部３０が旋回した場合であってもこれに追従して旋回することはない。

固定部３２の下端の近傍には、第１固定レール５０ａ、第２固定レール５０ｂが位置決め固定される。第１固定レール５０ａと第２固定レール５０ｂはいずれも、半円に満たない円弧形状をなす。このため、第１固定レール５０ａと第２固定レール５０ｂの間には、第１離間箇所５２ａ、第２離間箇所５２ｂが形成される。第１離間箇所５２ａは、回転台１６との位相差が略１８０°となる位置に形成され、一方、第２離間箇所５２ｂは回転台１６に対向する位置に形成される。

固定部３２の、回転台１６との位相差が略１８０°となる部位と、該部位に対して位相差が略１８０°であり回転台１６に対向する部位には、湾曲した側周壁の一部が切り欠かれるようにして平坦面が形成されている。回転台１６との位相差が略１８０°となる部位の平坦面には、第１進退用シリンダ５４が設けられる。第１進退用シリンダ５４を構成する第１進退用ロッド５６の先端は、第１離間箇所５２ａに臨む。同様に、回転台１６に対向する部位の平坦面には第２進退用シリンダ５８が設けられ、この第２進退用シリンダ５８を構成する第２進退用ロッド６０の先端は、第２離間箇所５２ｂに臨む。

図１に示すように、第１進退用ロッド５６、第２進退用ロッド６０の下端には、後述するカムフォロワ１４４に干渉しない部位に、略円弧形状の第１可動レール６２ａ、第２可動レール６２ｂがそれぞれ連結される。第１進退用ロッド５６及び第２進退用ロッド６０が下方に向かって伸張する（下降する）と、第１可動レール６２ａが第１離間箇所５２ａから退避するとともに、第２可動レール６２ｂが第２離間箇所５２ｂから退避する。

一方、第１進退用ロッド５６及び第２進退用ロッド６０が上方に向かって収縮する（上降する）と、第１可動レール６２ａ、第２可動レール６２ｂが第１離間箇所５２ａ、第２離間箇所５２ｂに進入する。すなわち、第１可動レール６２ａ、第１固定レール５０ａ、第２可動レール６２ｂ及び第２固定レール５０ｂが円環状に連なる。このように、第１進退用シリンダ５４及び第２進退用シリンダ５８は、第１可動レール６２ａ、第２可動レール６２ｂを第１離間箇所５２ａ、第２離間箇所５２ｂに対して進入又は退避させる進退用アクチュエータである。

ワーク供給払出装置１０は、さらに、第１把持部６４ａ、第２把持部６４ｂを備える。これら第１把持部６４ａ及び第２把持部６４ｂは、はすば歯車２０を第１把持爪６６ａ、第２把持爪６６ｂ（いずれも把持部材）ではすば歯車２０を把持するワーク把持部に相当する。図１では、第１把持部６４ａが図示しない供給台又は払出台に臨み、且つ第２把持部６４ｂが回転台１６に臨んでいる場合を示している。次に、これら第１把持部６４ａ、第２把持部６４ｂにつき説明する。

図４は、第１把持部６４ａの概略全体斜視図である。第１把持部６４ａは、ケーシング７０と、該ケーシング７０に対して接近又は離間するように変位する第１可動板７２ａ、第２可動板７２ｂと、ケーシング７０に連結された第１ブッシュ保持板７４ａ、第２ブッシュ保持板７４ｂとを有する。第１把持爪６６ａは第１可動板７２ａに連結され、且つ第２把持爪６６ｂは第２可動板７２ｂに連結されている。以下、ケーシング７０において、第１可動板７２ａ及び第２可動板７２ｂが設けられた側の端面を側面、第１把持爪６６ａ、第２把持爪６６ｂが延在する側を正面、第１ブッシュ保持板７４ａ及び第２ブッシュ保持板７４ｂが設けられた側を背面と指称する。また、第１可動板７２ａから第２可動板７２ｂに向かう方向（又はその逆方向）を長手方向と表記することもある。

図５は第１把持部６４ａの概略正面図であり、図６は図５中のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。図６から諒解されるように、ケーシング７０内には、長手方向に沿って延在する第１ラック収納孔７６ａ、第２ラック収納孔７６ｂ、第１スプリング収納孔７８ａ、第２スプリング収納孔７８ｂが形成される。第１ラック収納孔７６ａと第２ラック収納孔７６ｂは背面側で上下に並列し、第１スプリング収納孔７８ａと第２スプリング収納孔７８ｂは正面側で上下に並列している。また、第１スプリング収納孔７８ａ及び第２スプリング収納孔７８ｂの内径は、第１ラック収納孔７６ａ及び第２ラック収納孔７６ｂに比して大である。

第１ラック収納孔７６ａ及び第２ラック収納孔７６ｂは双方とも、両側面で開口している。また、ケーシング７０には、背面から正面に向かって陥没するようにピニオン収納孔８０が形成される。ピニオン収納孔８０は、第１ラック収納孔７６ａ及び第２ラック収納孔７６ｂの長手方向略中間で、これら第１ラック収納孔７６ａ及び第２ラック収納孔７６ｂに個別に連なる。

第１ラック収納孔７６ａ、第２ラック収納孔７６ｂには、第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂ（いずれも第１ギヤ）がそれぞれ収納される。図５に示すように、第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂはケーシング７０に比して長尺であり、このため、各々の長手方向両端がケーシング７０の両側面から露呈する。図５中のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である図７に示すように、第１ラックギヤ８２ａの一端は、連結ボルト８４を介して第２可動板７２ｂに連結される。その一方で、第１ラックギヤ８２ａの他端は、第１可動板７２ａに形成された挿入孔８６ａに対して進入又は離間する。また、図５中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である図８に示すように、第２ラックギヤ８２ｂの一端も同様に連結ボルト８４を介して第１可動板７２ａに連結され、その他端は、第２可動板７２ｂに形成された挿入孔８６ｂに対して進入又は離間する。第１ラックギヤ８２ａないし第２ラックギヤ８２ｂの側周壁と、挿入孔８６ａ、８６ｂの内周壁との間には遊びが形成される。

図５～図７に示すように、第１ラックギヤ８２ａの歯部は第２ラックギヤ８２ｂに臨む側に形成され、ピニオン収納孔８０内に露呈する。一方、第２ラックギヤ８２ｂの歯部は第１ラックギヤ８２ａに臨む側に形成され、上記と同様にピニオン収納孔８０内に露呈する。

ピニオン収納孔８０には、ピニオンギヤ８８（第２ギヤ）が収納される。該ピニオンギヤ８８の歯部は、第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂの各歯部に噛合している。換言すれば、ピニオンギヤ８８は、第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂに同時に噛合する。ピニオンギヤ８８の、第１ラックギヤ８２ａに対する噛合箇所と第２ラックギヤ８２ｂに対する噛合箇所との位相差は１８０°である。

図６に示すように、ピニオンギヤ８８には、被押圧部材である軸付回転板９０が設けられる。具体的には、ピニオンギヤ８８に形成された貫通孔９１に対し、軸付回転板９０の大径軸部９２が通される。この軸付回転板９０は、前記大径軸部９２の他、円板部９４と、該円板部９４から大径軸部９２と逆方向に向かって突出する小径軸部９６とを有する。大径軸部９２がベアリング９８ａを介してケーシング７０に支持され、且つ小径軸部９６がベアリング９８ｂを介して閉塞カバー１００に支持されることにより、軸付回転板９０及びピニオンギヤ８８が安定して回転可能となる。

円板部９４はピニオンギヤ８８よりも大径であり、ピニオン収納孔８０から露呈する。円板部９４の、小径軸部９６が設けられた面には、図９に示すように、係合ピン部１０２が小径軸部９６と平行に突出する。この係合ピン部１０２は、ギヤ付勢部材としてのピニオン駆動ピン１０４に形成された長穴形状の挿通孔１０６に係合される。第１可動レール６２ａが第１離間箇所５２ａに進入し、その高さ位置が、第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂの高さ位置と揃っているとき、ピニオン駆動ピン１０４の下端は、ケーシング７０の下端から突出するように露呈する（図５参照）。後述するように、第１把持部６４ａないし第２把持部６４ｂが下降したとき、ピニオン駆動ピン１０４は、旋回部３０又は円環状プレート４２から押圧を受け、ケーシング７０に対して相対的に上昇する。この際、ピニオンギヤ８８が回転する。

以上のピニオン駆動ピン１０４、ピニオンギヤ８８、第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂにより、第１把持部６４ａ及び第２把持部６４ｂが昇降動作する運動が、第１把持爪６６ａ及び第２把持爪６６ｂが開閉動作する運動に変換される。すなわち、ピニオン駆動ピン１０４、ピニオンギヤ８８、第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂは、運動方向を変換するカム部を構成する。

図７に示すように、第１スプリング収納孔７８ａは第１可動板７２ａ側の側面で開口し、第２可動板７２ｂ側の側面では閉塞されている。一方、第２スプリング収納孔７８ｂは、図８に示すように、上記とは逆に第２可動板７２ｂ側の側面で開口し、第１可動板７２ａ側の側面で閉塞されている。

第１スプリング収納孔７８ａには第１変位ロッド１１０ａが収納される（図７参照）。第１変位ロッド１１０ａは、取付ボルト１１２を介して第１可動板７２ａに取り付けられている。このため、第１変位ロッド１１０ａは、第１可動板７２ａが変位することに伴って第１スプリング収納孔７８ａ内を変位する。また、第１変位ロッド１１０ａは、第１可動板７２ａから第２可動板７２ｂに向かって大径部１１４、中径部１１６、小径部１１８をこの順序で有する。小径部１１８と中径部１１６の境界には、略Ｃ形状をなすクリップ型の第１ストッパ１２０が設けられる。この第１ストッパ１２０は、小径部１１８に螺合されたナット１２２によって押止されている。

第１スプリング収納孔７８ａの内径は第１可動板７２ａ側で大きく設定されており、第２可動板７２ｂ側に向かうにつれて段階的に小さくなる。このため、第１スプリング収納孔７８ａは大径孔１２４、中径孔１２６、小径孔１２８を含む。中径孔１２６と小径孔１２８の間には、両孔１２６、１２８の径差に基づいて環状段部１３０が形成される。また、大径孔１２４には、略円板形状をなす鍔型の第２ストッパ１３２が位置決め固定される。そして、第１ストッパ１２０と第２ストッパ１３２の間には、弾性部材としての第１リターンスプリング１３４ａが介挿されている。すなわち、第１リターンスプリング１３４ａの第１可動板７２ａ側の端部は第２ストッパ１３２に着座し、且つ第２可動板７２ｂ側の端部は第１ストッパ１２０に着座する。

一方、第２スプリング収納孔７８ｂには第２変位ロッド１１０ｂが収納される（図８参照）。第２変位ロッド１１０ｂの、ケーシング７０から突出した一端は、取付ボルト１１２を介して第２可動板７２ｂに取り付けられる。このため、第２変位ロッド１１０ｂは、第２可動板７２ｂが変位することに伴って第２スプリング収納孔７８ｂ内を変位する。このことから諒解されるように、第２スプリング収納孔７８ｂ内は、第１スプリング収納孔７８ａ内と左右が反転している程度であり、構成要素は同一である。従って、詳細な説明及び図示は省略する。なお、以下では、第２スプリング収納孔７８ｂ内のバネを第２リターンスプリングと指称し参照符号を１３４ｂとすることを除き、第１スプリング収納孔７８ａ内の構成要素と対応する構成要素には同一の参照符号を付す。第２リターンスプリング１３４ｂが弾性部材であることは勿論である。

後述する図１１及び図１２では、第１可動板７２ａ（及び第１把持爪６６ａ）と第２可動板７２ｂ（及び第２把持爪６６ｂ）とが互いに接近した閉状態を示している。この場合、第２変位ロッド１１０ｂ及び第１ストッパ１２０が第１可動板７２ａ側に相対的に接近し、第２リターンスプリング１３４ｂが伸張状態となる。この際、第１変位ロッド１１０ａ及び第１ストッパ１２０が第２可動板７２ｂ側に相対的に接近するので、第１リターンスプリング１３４ａも伸張状態となっている。

これに対し、図７及び図８では、第１可動板７２ａ（及び第１把持爪６６ａ）と第２可動板７２ｂ（及び第２把持爪６６ｂ）とが互いに離間した開状態を示している。この場合、第１変位ロッド１１０ａ及び第１ストッパ１２０が第２可動板７２ｂに対して相対的に離間することから、第１リターンスプリング１３４ａは圧縮状態にある。この際、第２変位ロッド１１０ｂ及び第１ストッパ１２０は第１可動板７２ａに対して相対的に離間している。すなわち、第２リターンスプリング１３４ｂもまた圧縮状態となっている。

図４に示すように、第１ブッシュ保持板７４ａ、第２ブッシュ保持板７４ｂは幅狭の連結部位１３６と、連結部位１３６から拡開した若干幅広のブッシュ支持部１３８とをそれぞれ有する。ブッシュ支持部１３８には、公知の第１スライドブッシュ１４０ａ、第２スライドブッシュ１４０ｂが位置決め固定される。第１スライドブッシュ１４０ａは案内用バー４４ａに摺動可能に通され、且つ第２スライドブッシュ１４０ｂは案内用バー４４ｂに摺動可能に通されている。

さらに、ケーシング７０の上面には支持盤１４２が設けられる。該支持盤１４２には、滑動部材としての２個のカムフォロワ１４４が回転可能に支持される。２個のカムフォロワ１４４は、第１可動レール６２ａ、第２可動レール６２ｂ、第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂの曲率半径に対応する曲率半径となるように、ケーシング７０の正面から背面に向かう奥行き方向に対して若干傾斜している。第１可動レール６２ａ、第２可動レール６２ｂ、第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂは、ケーシング７０の上面と、カムフォロワ１４４との間に通される。すなわち、カムフォロワ１４４は、第１可動レール６２ａ、第２可動レール６２ｂ、第１固定レール５０ａ又は第２固定レール５０ｂに沿って滑動する。

残余の第２把持部６４ｂは、第１把持部６４ａと同様に構成される。従って、第１把持部６４ａの構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第２把持部６４ｂの第１スライドブッシュ１４０ａは案内用バー４４ｃに摺動可能に通されており、第２スライドブッシュ１４０ｂは案内用バー４４ｄに摺動可能に通されている。

本実施の形態に係るワーク供給払出装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果につき、ワーク供給払出装置１０の動作との関係で説明する。なお、説明の便宜上、回転台１６に支持されたはすば歯車２０に対して砥石１８による歯部の研削を行い、その後、得られた製品歯車１５０を払い出すとともに新たなはすば歯車２０を回転台１６に供給する場合を例示する。また、以下の動作は、図示しない制御回路のシーケンス制御作用下に営まれる。

このとき、第１把持部６４ａが図示しない前記供給台に臨み、且つ第２把持部６４ｂが回転台１６に臨む。また、第１把持部６４ａ、第２把持部６４ｂのいずれにおいても、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂは、互いが接近した閉状態である。また、第１可動レール６２ａ、第１固定レール５０ａ、第２可動レール６２ｂ及び第２固定レール５０ｂの高さ位置は一致しており、これら４個のレール５０ａ、５０ｂ、６２ａ、６２ｂが円を描くように連なっている。さらに、第１把持部６４ａの２個のカムフォロワ１４４は第１可動レール６２ａ上に位置し、且つ第２把持部６４ｂの２個のカムフォロワ１４４は第２可動レール６２ｂ上に位置している。このため、第１把持部６４ａは第１可動レール６２ａに保持され、第２把持部６４ｂは第２可動レール６２ｂに保持されている。

この状態で、第１進退用シリンダ５４が付勢される。すなわち、第１進退用ロッド５６が下降する。この下降に伴い、第１進退用ロッド５６の先端に連結された第１可動レール６２ａが一体的に下降し、第１離間箇所５２ａから退避する。すなわち、図１（及び図２中の実線）に示すように、第１可動レール６２ａが第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂよりも低位置となる。上記したように、この時点では第１把持部６４ａが第１可動レール６２ａに保持されているので、第１把持部６４ａも第１可動レール６２ａと一体的に下降し、下降前よりも低位置となる。なお、図２の実線は、最低位置となったときの第１把持部６４ａを示している。

第１把持部６４ａが下降を開始してから最低位置となるまでの間、第１スライドブッシュ１４０ａ、第２スライドブッシュ１４０ｂは、案内用バー４４ａ、４４ｂにそれぞれ案内される。このため、第１把持部６４ａが位置ズレを起こすことが回避される。

この下降に伴い、第１把持部６４ａのケーシング７０の下端から露呈したピニオン駆動ピン１０４（図９参照）の下端が円環状プレート４２に当接する。第１進退用ロッド５６がさらに下降すると、ピニオン駆動ピン１０４に対して円環状プレート４２が相対的に上昇するので、ピニオン駆動ピン１０４が該円環状プレート４２から押圧を受ける。その結果、図１０に示すように、ピニオン駆動ピン１０４の大部分がケーシング７０の内部に押し込まれる。換言すれば、下降するケーシング７０内をピニオン駆動ピン１０４が相対的に上昇し、ピニオンギヤ８８に接近する。

ここで、ピニオン駆動ピン１０４に形成された挿通孔１０６には、軸付回転板９０の円板部９４に設けられた係合ピン部１０２が係合している。従って、ピニオン駆動ピン１０４がピニオンギヤ８８に接近するように変位することに伴い、軸付回転板９０がケーシング７０の背面視で時計回り、正面視で反時計回りに回転する。ピニオンギヤ８８の歯部が第１ラックギヤ８２ａ、第２ラックギヤ８２ｂの各歯部に噛合していることから、ピニオンギヤ８８が上記のように回転することに追従し、第１ラックギヤ８２ａが第１可動板７２ａから離間するように変位し、且つ第２ラックギヤ８２ｂが第２可動板７２ｂから離間するように変位する。

このため、第１ラックギヤ８２ａに保持された第２可動板７２ｂと、第２ラックギヤ８２ｂに保持された第１可動板７２ａとが互いに離間する。その結果として、図７及び図８に示すように、第１可動板７２ａに保持された第１把持爪６６ａと、第２可動板７２ｂに保持された第２把持爪６６ｂとが互いに離間し、開状態となる。この時点で、図１に示すように、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂの間にはすば歯車２０が位置する。すなわち、第１把持部６４ａが最低位置となったとき、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂはワーク解放位置となる。

なお、第１可動板７２ａが第２可動板７２ｂから離間するように変位する間、第１ラックギヤ８２ａの、第１可動板７２ａ側に臨む端部は、第１可動板７２ａに形成された挿入孔８６ａから離脱する（図７参照）。同様に、第２可動板７２ｂが第１可動板７２ａから離間するように変位する間、第２ラックギヤ８２ｂの、第２可動板７２ｂ側に臨む端部は、第２可動板７２ｂに形成された挿入孔８６ｂから離脱する（図８参照）。

さらに、以上のようにして第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂが開状態（ワーク解放位置）となることに伴い、第１変位ロッド１１０ａ及び第１ストッパ１２０が第２可動板７２ｂから離間する方向に変位する（図７参照）とともに、第２変位ロッド１１０ｂ及び第１ストッパ１２０が第１可動板７２ａから離間する方向に変位する（図８参照）。この変位により、環状段部１３０から離間した第１ストッパ１２０が、位置不変の第２ストッパ１３２に接近する。従って、第１ストッパ１２０と第２ストッパ１３２の間に介挿された第１リターンスプリング１３４ａ、第２リターンスプリング１３４ｂがそれぞれ圧縮される。

次に、第１進退用シリンダ５４が付勢されて第１進退用ロッド５６が上昇する。この上昇により第１可動レール６２ａ及び第１把持部６４ａが一体的に上昇する。上昇の際にも第１スライドブッシュ１４０ａ、第２スライドブッシュ１４０ｂが案内用バー４４ａ、４４ｂにそれぞれ案内されるので、第１把持部６４ａが位置ズレを起こすことが回避される。

そして、このように第１把持部６４ａが上昇することにより、ピニオン駆動ピン１０４が円環状プレート４２から受ける反力（ピニオン駆動ピン１０４に対する円環状プレート４２の押圧力）が次第に小さくなる。最終的に、上記のようにして圧縮された第１リターンスプリング１３４ａ及び第２リターンスプリング１３４ｂの弾発付勢力が、円環状プレート４２からの反力を上回るに至る。すなわち、図１１及び図１２に示すように、第１リターンスプリング１３４ａ及び第２リターンスプリング１３４ｂが伸張する。この伸張に伴って、第１変位ロッド１１０ａに設けられた第１ストッパ１２０が第２可動板７２ｂ側に弾発付勢されるとともに、第２変位ロッド１１０ｂに設けられた第１ストッパ１２０が第１可動板７２ａ側に弾発付勢される。

従って、第１変位ロッド１１０ａ及び第１可動板７２ａが第２可動板７２ｂに接近するように変位し、且つ第２変位ロッド１１０ｂ及び第２可動板７２ｂが第１可動板７２ａに接近するように変位する。これに追従し、第１可動板７２ａに保持された第１把持爪６６ａと、第２可動板７２ｂに保持された第２把持爪６６ｂとが互いに接近して閉状態となる。その結果、はすば歯車２０が第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持される。すなわち、第１把持部６４ａが上昇することに伴い、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂがワーク把持位置に変化する。

そして、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂが互いに接近することにより、第１可動板７２ａを保持した第２ラックギヤ８２ｂと、第２可動板７２ｂを保持した第１ラックギヤ８２ａとが互いに接近するように変位する。このとき、第１ラックギヤ８２ａ及び第２ラックギヤ８２ｂの各歯部に噛合したピニオンギヤ８８が、ケーシング７０の背面視で反時計回り、正面視で時計回りに回転する。この回転により、ピニオン駆動ピン１０４が、上昇するケーシング７０内で相対的に下降する。その結果、該ピニオン駆動ピン１０４の下端がケーシング７０から徐々に突出し始める。なお、この間、第１ラックギヤ８２ａの、第１可動板７２ａ側に臨む端部は、第１可動板７２ａに形成された挿入孔８６ａに進入する。同様に、第２ラックギヤ８２ｂの、第２可動板７２ｂ側に臨む端部は、第２可動板７２ｂに形成された挿入孔８６ｂに進入する。

第１リターンスプリング１３４ａ及び第２リターンスプリング１３４ｂの伸張は、第１スプリング収納孔７８ａ、第２スプリング収納孔７８ｂ内の環状段部１３０に第１ストッパ１２０が堰き止められることによって停止する。このときに第１把持部６４ａが図２に仮想線で示す位置に戻る。すなわち、第１可動レール６２ａが第１離間箇所５２ａに進入し、その高さ位置と、第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂの高さ位置とが揃う。この際、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂで把持されたはすば歯車２０が供給台から十分に離間する。

第２把持部６４ｂにおいても同様の動作が営まれる。すなわち、第１進退用シリンダ５４が付勢されることに同期して第２進退用シリンダ５８が付勢され、第２進退用ロッド６０が下降する。これにより第２可動レール６２ｂ及び第２把持部６４ｂが一体的に下降し、第２離間箇所５２ｂから退避して第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂよりも低位置となる（図２中の実線参照）。

そして、ピニオン駆動ピン１０４が下降するケーシング７０内を相対的に上昇し、ピニオンギヤ８８に接近する。その結果として開状態となった第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂの間に、製品歯車１５０が位置する。勿論、第１可動板７２ａと第２可動板７２ｂの間に配設された第１リターンスプリング１３４ａ、第２リターンスプリング１３４ｂが圧縮される。

その後、第２進退用シリンダ５８が再付勢されて第２進退用ロッド６０が上昇する。この上昇に伴い、第１可動板７２ａ（及び第１把持爪６６ａ）と第２可動板７２ｂ（及び第２把持爪６６ｂ）が互いに接近して第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂが閉状態となるので、製品歯車１５０が第２把持部６４ｂにしっかりと把持される。また、第１リターンスプリング１３４ａ、第２リターンスプリング１３４ｂが次第に伸張し、最終的に元の長さに戻る。以上の下降及び上昇の間、第１スライドブッシュ１４０ａ、第２スライドブッシュ１４０ｂが案内用バー４４ｃ、４４ｄに案内されることや、ピニオン駆動ピン１０４が第２把持部６４ｂのケーシング７０内を相対的に上昇及び下降することは勿論である。

第２把持部６４ｂは、第２可動レール６２ｂが第２離間箇所５２ｂに進入し、その高さ位置と、第１固定レール５０ａ及び第２固定レール５０ｂの高さ位置とが揃うまで上昇する。この際、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂで把持された製品歯車１５０が回転台１６から十分に離間する。

次に、旋回用モータ３４（図２及び図３参照）が付勢される。これにより回転軸３６及び駆動ギヤ３８が一体的に回転すると、その歯部が駆動ギヤ３８の歯部に噛合した従動ギヤ４０が約１８０°回転（旋回）する。この回転に追従し、該従動ギヤ４０や円環状プレート４２を含む旋回部３０が約１８０°旋回する。ここで、案内用バー４４ａ～４４ｄはいずれも円環状プレート４２に立設されているので、従動ギヤ４０とともに旋回する。旋回方向は、例えば、時計回り方向である。この旋回の間、前記供給台が前記払出台に自動的に交代する。

案内用バー４４ａ、４４ｂには、第１把持部６４ａの第１スライドブッシュ１４０ａ、第２スライドブッシュ１４０ｂがそれぞれ通されている。従って、第１把持部６４ａが案内用バー４４ａ、４４ｂに同伴されて約１８０°旋回する。この際、第１把持部６４ａのカムフォロワ１４４は、第１可動レール６２ａ上を滑動して第１固定レール５０ａに乗り移り、さらに、第１固定レール５０ａ上を滑動して第２可動レール６２ｂに乗り移る。約１８０°の旋回により、第１把持部６４ａと、該第１把持部６４ａの第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持されたはすば歯車２０とが、回転台１６に臨む。すなわち、旋回に伴ってはすば歯車２０が回転台１６側に搬送される。

また、案内用バー４４ｃ、４４ｄには、第２把持部６４ｂの第１スライドブッシュ１４０ａ、第２スライドブッシュ１４０ｂがそれぞれ通されている。従って、第１把持部６４ａが案内用バー４４ａ、４４ｂに同伴されて旋回すると同時に、第２把持部６４ｂが案内用バー４４ｃ、４４ｄに同伴されて旋回する。この際、第２把持部６４ｂのカムフォロワ１４４は、第２可動レール６２ｂ上を滑動して第２固定レール５０ｂに乗り移り、さらに、第２固定レール５０ｂ上を滑動して第１可動レール６２ａに乗り移る。約１８０°の旋回により、第２把持部６４ｂと、該第２把持部６４ｂの第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持された製品歯車１５０とが、払出台に臨む。すなわち、旋回に伴って製品歯車１５０が回転台１６から搬送される。

以降は上記と同様である。すなわち、第１進退用シリンダ５４が付勢されて第１進退用ロッド５６、第１可動レール６２ａ及び第２把持部６４ｂが一体的に下降し、第１可動レール６２ａが第１離間箇所５２ａから退避する。この下降ないし退避に伴って第２把持部６４ｂの第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持された製品歯車１５０が払出台に載置される。

これと同時に、第２進退用シリンダ５８が付勢されて第２進退用ロッド６０、第２可動レール６２ｂ及び第１把持部６４ａが一体的に下降し、第２可動レール６２ｂが第２離間箇所５２ｂから退避する。この下降ないし退避に伴って第１把持部６４ａの第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持されたはすば歯車２０が回転台１６に支持される。さらに、砥石１８によってはすば歯車２０に加工が施される。すなわち、砥石１８による傾斜歯に対する研削がなされる。加工の間、払出台から製品歯車１５０が払い出され、供給台に自動的に交代する。

回転台１６に支持されたはすば歯車２０の傾斜歯に対する研削が施されて製品歯車１５０が得られた後、第１進退用ロッド５６、第１可動レール６２ａ及び第２把持部６４ｂが一体的に上昇して第１可動レール６２ａが第１離間箇所５２ａに進入するとともに、新たなはすば歯車２０が第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂで把持される。

これに同期して第２進退用シリンダ５８が付勢され、第２進退用ロッド６０、第２可動レール６２ｂ及び第１把持部６４ａが一体的に上昇して第２可動レール６２ｂが第２離間箇所５２ｂに進入するとともに、製品歯車１５０が第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂで把持される。

次に、旋回用モータ３４が付勢されて旋回部３０が約１８０°旋回する。この際、第１把持部６４ａが案内用バー４４ａ、４４ｂに同伴されて旋回すると同時に、第２把持部６４ｂが案内用バー４４ｃ、４４ｄに同伴されて旋回する。第１把持部６４ａのカムフォロワ１４４は、第２可動レール６２ｂ上を滑動して第２固定レール５０ｂに乗り移り、さらに、第２固定レール５０ｂ上を滑動して第１可動レール６２ａに乗り移る。また、第２把持部６４ｂのカムフォロワ１４４は、第１可動レール６２ａ上を滑動して第１固定レール５０ａに乗り移り、さらに、第１固定レール５０ａ上を滑動して第２可動レール６２ｂに乗り移る。約１８０°の旋回により、第１把持部６４ａの第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持された製品歯車１５０が払出台に臨むとともに、第２把持部６４ｂの第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂに把持された新たなはすば歯車２０が回転台１６に臨む。

このように、本実施の形態においては、第１把持部６４ａ及び第２把持部６４ｂが下降及び上昇する際、その運動方向をカム部によって変換し、第１把持爪６６ａ及び第２把持爪６６ｂを同時に開閉するようにしている。このため、第１把持部６４ａ又は第２把持部６４ｂを上下動させるための進退用アクチュエータを、第１把持爪６６ａ及び第２把持爪６６ｂを開閉させるための開閉用アクチュエータとして兼用することができる。換言すれば、進退用アクチュエータと開閉用アクチュエータを同時に設ける必要はない。この分、ワーク供給払出装置１０の小型化及び軽量化を図ることができる。

加えて、この場合、第１把持部６４ａと第２把持部６４ｂが下降及び上昇すると同時に、第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂが開閉する。すなわち、第１把持部６４ａと第２把持部６４ｂが下降及び上昇した後に第１把持爪６６ａと第２把持爪６６ｂが開閉する等、作動が逐次的となることが回避される。この分、はすば歯車２０を把持するべく第１把持部６４ａ又は第２把持部６４ｂの下降を開始してから、下降によって得られた製品歯車１５０を払出台に払い出すまでのサイクルタイムを短縮することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、旋回部３０を第１把持部６４ａ及び第２把持部６４ｂごと旋回するのみで、はすば歯車２０の回転台１６（加工部）への供給や、製品歯車１５０の回転台１６からの払い出しを同時に行うことができる。このため、旋回すべき部材や機構の総重量の低減を図ることができる。すなわち、旋回用モータ３４の負荷が小となる。従って、旋回用モータ３４として小型で小重量のものを選定することが可能である。この分、旋回速度を大きくしてサイクルタイムの一層短縮を図ることができる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、離間箇所を第２離間箇所５２ｂの１個のみとし、且つワーク把持部を第１把持部６４ａの１個のみとしてもよい。この場合、第１把持部６４ａではすば歯車２０を把持して回転台１６に搬送し、加工が終了した後、第１把持部６４ａで製品歯車１５０を把持して払出台まで搬送すればよい。

また、ワークははすば歯車２０に限定されるものではなく、加工も歯車の歯部の研削に特に限定されるものではない。

１０…ワーク供給払出装置 １２…歯車加工装置
１４…テーブル １６…回転台
１８…砥石 ２０…はすば歯車
３０…旋回部 ３２…固定部
３４…旋回用モータ ３６…回転軸
３８…駆動ギヤ ４０…従動ギヤ
４４ａ～４４ｄ…案内用バー ５０ａ、５０ｂ…固定レール
５２ａ、５２ｂ…離間箇所 ５４、５８…進退用シリンダ
５６、６０…進退用ロッド ６２ａ、６２ｂ…可動レール
６４ａ、６４ｂ…把持部 ６６ａ、６６ｂ…把持爪
７０…ケーシング ７２ａ、７２ｂ…可動板
７６ａ、７６ｂ…ラック収納孔 ７８ａ、７８ｂ…スプリング収納孔
８０…ピニオン収納孔 ８２ａ、８２ｂ…ラックギヤ
８８…ピニオンギヤ ９０…軸付回転板
１０２…係合ピン部 １０４…ピニオン駆動ピン
１１０ａ、１１０ｂ…変位ロッド １２０…第１ストッパ
１３０…環状段部 １３２…第２ストッパ
１３４ａ、１３４ｂ…リターンスプリング
１４０ａ、１４０ｂ…スライドブッシュ
１４４…カムフォロワ １５０…製品歯車

Claims (8)

1. 加工前のワークを加工装置に供給する一方で、加工後のワークを前記加工装置から払い出すワーク供給払出装置であって、
   テーブルと、
   前記テーブルに設けられた固定部と、
   旋回用アクチュエータによって付勢されることで、前記テーブル上で旋回する旋回部と、
   前記固定部に設けられて円弧形状をなし、且つ互いに離間した複数個の固定レールと、
   円弧形状の可動レールを前記固定レール同士の離間箇所に対して進入又は退避させる進退用アクチュエータと、
   前記旋回部に設けられた案内部材と、
   前記ワークを把持するための２個の把持部材を有するワーク把持部と、
   を備え、
   前記ワーク把持部は、前記固定レール又は前記可動レールに沿って滑動する滑動体と、前記案内部材に変位可能に係合された被係合部とを有し、
   前記滑動体が前記可動レール上で停止しているときに前記可動レールが前記離間箇所に対して前記ワーク把持部と一体的に変位し、前記ワーク把持部が前記把持部材で前記ワークを把持又は解放する一方、
   前記可動レールが前記離間箇所に進入することにより前記固定レールと前記可動レールとが円環状に連なっているときに、前記旋回部と前記ワーク把持部が一体的に旋回して前記ワークを搬送し、
   前記案内部材は、前記ワーク把持部が前記可動レールと一体的に前記固定レールに対して退避又は進入するときに前記被係合部を案内し、
   且つ前記滑動体は、前記ワーク把持部が前記旋回部と一体的に旋回するときに、前記可動レールから前記固定レールに、又はその逆に乗り移るワーク供給払出装置。
2. 請求項１記載の装置において、前記離間箇所が複数個であり、且つ前記可動レール及び前記ワーク把持部が前記複数個の離間箇所のそれぞれに個別に配置されたワーク供給払出装置。
3. 請求項２記載の装置において、前記進退用アクチュエータが前記可動レールと同一個数であり、且つ全ての前記進退用アクチュエータが前記固定部に位置決め固定されたワーク供給払出装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の装置において、前記ワーク把持部は、前記可動レールが前記離間箇所から退避するときに前記２個の把持部材を互いに離間させてワーク解放位置とするカム部を備えるワーク供給払出装置。
5. 請求項４記載の装置において、前記カム部は、前記２個の把持部材の各々に設けられた２個の第１ギヤと、前記２個の第１ギヤに同時に噛合する１個の第２ギヤと、前記可動レールが前記離間箇所から退避するときに前記第２ギヤを旋回付勢するギヤ付勢部材とを有するワーク供給払出装置。
6. 請求項５記載の装置において、前記２個の第１ギヤがラックギヤであり、且つ前記第２ギヤがピニオンギヤであるワーク供給払出装置。
7. 請求項４～６のいずれか１項に記載の装置において、前記ワーク把持部は、前記２個の把持部材が互いに離間するときに圧縮される弾性部材を有し、前記弾性部材は、前記可動レールが前記離間箇所に進入するときに前記２個の把持部材を互いに接近するように弾発付勢してワーク把持位置とするワーク供給払出装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の装置において、前記旋回用アクチュエータが回転軸を有し、前記回転軸に駆動ギヤが設けられるとともに、前記旋回部に従動ギヤが設けられたワーク供給払出装置。

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