JPS60180742A - 被研削体保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）発明の技術分野 本発明は円筒研削盤のセンタリング方法に関する。

（ｂ）技術の背景 柱状あるいは円筒杖の加工物の外周面を研磨するには、
円筒研削盤を使用し加工物の両端部を主軸側センターと
心押台側センターとで支持してから、加工物の主軸側を
チャックして研磨するのが−ｉである。そして近年は自
動化された移動支持装Ｗ（以下ロボットと略称する）に
より加工物をセンタリングして研磨作業を自動化するこ
とが行われている。

第１図は本特許出願にかかわる発明者等が先に提案した
自動チャック機構の断面図である。

同図において、中空円板状の面板２は主軸１の主軸受ｌ
ａ側の端部に例えば螺着して装着されている。面板２の
心理台側の端面には、主軸１の軸心に直交して、重りの
機能を有するクランプ板５およびクランプ板６がそれぞ
れ半径方向に摺動するガイド溝（第２図のガイド溝１１
およびガイド溝１２）が設けられている。

正面視で細長い矩形板状のクランプ板５は、面板２に装
着された状態で面板２の中心側の先端部５Ａに、幅が加
工物１０の外径よりも太き（先端辺が三角形に形成され
た周長孔（半径方向に長い長孔）が設けられている。ま
たこの先端部５Ａには面板２の端面に並行するスリット
が設けられている。

正面視で細長い矩形板状でクランプ板５とほぼ同形の締
付金具６は、締付金具５とは主軸１の軸心に対して対称
に面板２に装着された状態で、面板２の中心側の先端部
６Ａに、幅が加工物１０の外径よりも大きく先端辺が三
角形に形成された周長孔（半径方向に長い長孔）が設け
られている。

またこの先端部６Ａは締付金具５のスリットに遊挿され
得るように形成されている。

それぞれのクランプ板５，６ば、面板２の外周面に固着
されたばね押え７に一端が当接して保持されたそれぞれ
の圧縮コイルばね８によって円筒研削盤の軸心側に押圧
され、それぞれの先端部５Ａと先端部６Ａが交叉し、常
時用長孔が重合するように面板２に装着されている。

このように面板２に装着された一対のクランプ板５．６
を備えたチャック９は、主軸１が停止している時は圧縮
コイルばね８の弾力により周長孔が重合しているので加
工物１０を把持した図示してないロボットアームを所望
に駆動することにより、加工物１０をこの周長孔を貫通
セしめて主軸側センター３に、そのセンタ一孔あるいは
軸心孔を挿入することが容易である。そしてロボットア
ームが加工物１０を水平に保持した状態で、心理台を前
進駆動して加工物１０の他方の端部のセンタ一孔あるい
は軸心孔に心理台側センター４を挿入することができる
。その後ロボットアームの把持を解除して、ロボットア
ームを復帰する。

このように主軸側センター３と心理台側センター４にて
加工物を支持した後に主軸、１を回転駆動すると、クラ
ンプ板５とクランプ板６には圧縮コイルばね８の弾撥力
以上に強い遠心力が作用する。

したがってそれぞれのクランプ板５とクランプ板６とは
相反する半径方向に面板２上を摺動しそれぞれの周長孔
の重合部分が縮小し加工物１０を挟持してチャックする
。　研削が終了し主軸１の回転が停止すると、圧縮コイ
ルばね８の弾力によりクランプ板５．クランプ板６は軸
心側に近寄り加工物１０のチャックは解除される。した
がってロボットアームにて加工物１０を把持後に心理台
を後退させて、加工物１０を取外す。このように自動円
筒研削可能なチャック９である。

このように加工物の取付け、取外しだけであるので、手
作業で簡単にできることは勿論であるが、加工物の取付
け、チャック、研削作業および加工物の取外しの一連の
作業を自動化することが容易であり、他の自動チャック
方法に比較して構造が簡単で、低コストあり、特に高フ
ェルールのように、外径が小さく、高精度の加工物の加
工に適応してメリットがある。

（Ｃ）従来技術と問題点 しかし加工物を支持するセンタ一孔と加工物の小心とが
偏心している場合には、支障がある。

第２図の（イ）、（ロ）はそれぞれは従来のクランプ板
でチャックした状態の正面図である。

第２図（イ）においては、前加工工程において加工物１
０の中心には、主軸側センターおよび心理台側センター
を挿入支持するセンタ一孔が偏心することなく高精度に
設けられている。このような場合には、それぞれのクラ
ンプ板の周長孔の中心線と加工物１０のセンタ一孔の軸
心とは交叉しており、且つその外周面の中心線もこの周
長孔の中心線と交叉している。したがってクランプ板５
の周長孔５Ｂの三角形の鋭角をなす先端辺のそれぞれが
加工物１０の外周面に接触し、クランプ板６の角長孔６
Ｂの三角形の鋭角をなす先端辺のそれぞれが加工物１０
の対向する外周面に接触し、それぞれ相反する方向に押
圧してチャックしている。

よって加工物１０は良好な望ましい真円度に研磨するこ
とができる。

第２図（ロ）においては、加工物１４）Ａは前工程の機
械加工の精度不良の原因により、加工物１０Ａの外径の
中心と、主軸側センターおよび心押台側センターを挿入
支持するセンタ一孔とは偏心して加工されている。この
ような場合には、加工物１０Ａを主軸側センター３と心
押台側センター４とでそれぞれの対向するセンタ一孔に
挿入支持すると、クランプ板の角長孔の中心線と加工＃
！Ｊ１０Ａのセンタ一孔の軸心は交叉している。しかし
加工物１０Ａの外周面の中心線とこの角長孔の中心線と
は交叉していない。よってクランプ板５の角長孔５Ｂの
三角形の鋭角をなす先端辺のいずれか一辺が加工物１０
の外周面に接触し、またクランプ板６の角長孔６Ｂの三
角形の鋭角をなす先端辺のいずれか一辺が加工物１０の
対向する外周面に接触してそれぞれ相反する方向に押圧
してチャックすることになる このようにチャックされると、研磨作業中に加工物１０
Ａのチャックが緩み、外周面の一部分のみがより多く研
磨されて真円度が悪（なるという恐れがある。

（ｄ）発明の目的 本発明の目的は上記従来の問題点に鑑み、チャックを確
実にすることにより、偏心して前加工された加工物も高
精度の真円度に研磨し得る円筒研削盤のセンタリング方
法を提供することにある。

（ｅ）発明の構成 この目的を達成するために本発明は、研削盤の主軸に装
着された面板と、核間仮に半径方向に摺動可能に対向し
て装着された一対のスライダと、該主軸の軸心に対して
対称で且つそれぞれの角長孔が主軸側センタ一部分で重
合する如くにそれぞれの該スライダの表面側に装着され
、該面板の表面に並行する面内で主軸側センター側の先
端が首振り可能に一方の該スライダに装着され短冊形の
先端部に加工物が遊嵌する先端辺が三角形に形成された
上記角長孔が設けられたクランプ板と、他方の該スライ
ダに装着され短冊形の先端部に加工物が遊嵌する先端辺
が直線状の上記角長孔が設けられたクランプ板と、該そ
れぞれのスライダを該主軸側センターの軸心方向に押圧
する主圧縮コイルばねと、それぞれの該クランプ板が該
加工物をクランプする際の衝撃を緩和する補助圧縮コイ
ルばねとを具備し、該加工物の一方の端部を該クランプ
板の重合しＥ嶺角長孔を貫通せしめて該主軸側センター
と心押台側センターとで支持せしめ、該主軸の回転に伴
い、それぞれの該スライダ互いに遠のく方向に遠心力に
より摺動し、該クランプ板のそれぞれの該角長孔の対向
する内縁部にて該加工物の対向する外周部を互いに相反
する方向に押圧して確実にチャックするようにしたもの
である。

＜ｒ＞発明の実施例 以下図示実施例を参照して本発明について詳細に説明す
る。なお全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第３図は本発明のチャッキングの原理を示す構成図、第
４図は本発明の一実施例を示す（イ）は軸心方向の断面
図、（ロ）は（イ）に示す鎖線Ｍ−Ｍ部分の断面図であ
る。

第３図において、２３は面仮に半径方向に摺動可能に対
向して装着された一方のスライダ２１の表面に装着され
た短冊形のクランプ板である。クランプ板２３の主軸側
センター側の先端には、幅が加工物３０の外径よりも十
分に大きい幅の角形で、先端辺が三角形に形成された角
長孔２３Ａが設けられている。また角長孔２３．Ａとは
反対側の端部には挿通孔２３Ｂが穿設されており、ピン
２５の頚部がこの挿通孔に遊嵌している。したがってク
ランプ板２３はビン２５を支点として面板の表面に並行
する面内で、角長孔２３Ａ側の先端が首振り可能である
。

２４は面仮に半径方向に摺動可能にスライダ２１に対向
して装着された他方のスライダ２２の表面に装着された
短冊形のクランプ板である。クランプ板２３の主軸側セ
ンター側の先端には、幅が加工物３０の外径よりも十分
に大きい幅の角形で、先端辺が直線状の角長孔２４Ａが
設けられている。

またクランプ板２４は角長孔２４Ａとは反対側の端部が
止ねじ２６によりクランプ板２４に固着されている。

このクランプ板２３とクランプ板２４とは、それぞれの
角長孔２３Ａと、角長孔２４Ａとが主軸側センタ一部分
で重合する如くにそれぞれのスライダ２１．２２の表面
側に装着されている。

加工物３０は前工程の機械加工の精度不良の原因により
、加工物３０の外径の中心と、主軸側センターおよび心
押自側センターを挿入支持するセンタ一孔とは偏心して
加工されている。よって加工物３０を主軸側センター３
と心押台側センター４とでそれぞれの対向するセンタ一
孔に挿入支持すると、スライダ２１およびスライダ２２
の摺動する中心線と加工物３０のセンタ一孔の軸心とは
交叉している。しかし加工物３０の外周面の中心線とは
交叉していない。

しかしクランプ板２３は首振り可能にスライダ２１に装
着されている。円筒研削盤の主軸即し面板を回転させる
と、遠心力によりそれぞれのスラ・イダ２１．スライダ
２２は半径方向で互いに遠のく方向に摺動移動する。よ
ってクランプ板２３゜クランプ板２４も互いに遠のく方
向に移動して、角長孔２３Ａと角長孔２４Ａの重合度が
狭くなり、角長孔２４Ａの直線状の先端辺は加工物３０
の外周面に圧接する。また角長孔２３Ａの三角形の鋭角
をなす先端辺のいずれか一辺が加工物３０の対向する外
周面に圧接する。さらに強く遠心力が作用すると、クラ
ンプ板２３は首振り可能に装着されているので、加工物
３０に圧接していない先端辺が接触する方向に首振りを
行い、角長孔２３Ａの三角形の鋭角をなす先端辺の両辺
が加工物３０の外周面に圧接する。したがって角長孔２
３Ａと角長孔２４Ａとが重合してなす三角形の３辺で加
工物３０の外周面をそれぞれ相反する方向に押圧し、確
実に加工物３０をチャ・ツクする。

よって研磨中に加工物３０のチャ・ツクが緩むことがな
く、加工物３０をセンタ一孔を中心として要求する望ま
しい真円度（例えば外径２．５ｆｉの加工物の真円度を
０．５μｍ）で研磨することができる。

上記の円筒研削盤のチャ・ツク構造を第４図を参照して
説明する。

第４図において、面板２の心押台側の端面には浅い有底
円筒形の枠部材２８が固着されてし）る。

枠部材２８の底板部分には主軸１の軸心に直交し、主軸
側センター３に対称に一対のガイド部材１５．１６が突
出して設けられている。そしてそれぞれのガイド部ｔｉ
ｔ’　ｌ　５　、ガイド部材１６にカイト溝が嵌挿され
てガイドされ、はぼ半円板形の重り１３゜重り１４がそ
れぞれ枠部子２２８内で半径方向Ｇこ摺動可能に装着さ
れている。それぞれの重り１３゜１４には主軸側センタ
ー３側が盲の段付孔が半径方向に設けられている。そし
て主軸側センター３側の小径孔には補助圧縮コイルばね
１９．補助圧縮コイルばね２０がそれぞれ挿入されてい
る。またこの小径孔の表面側にはそれぞれのスライダ２
１．２２の突片２１Ａ、２２Ａが嵌挿するガイｌ−溝が
半径方向に設けられている。補助圧１１ｈコイルばね１
９，２０の外径側の端面はこの突片２１Ａ。

２２Ａの内側の側面に当接して小径孔内に装着されてい
る。また外側の端面が枠部ＪｒＡ２８の内側の側面に当
接して、それぞれの段付孔の大径孔に主圧縮コイルばね
１７．主圧縮コイルばね１８がそれぞれ挿入装着されて
いる。この主圧縮コイルばねは補助圧縮コイルばねより
も弾力が強く、面板２が停止している場合には重り１３
および重り１４をしたがってスライダ２１．スライダ２
２を主軸側センター３方向に押圧している。

細長い板状で突片２１Ａが裏面に突出して設けられたス
ライダ２１は、長手方向の両側縁と側縁の表面部分が、
枠部材２８の開口した端面の周縁に固着されたカバー２
７によりガイドされて、重り１３とともに半径方向に摺
動可能に、重り１３の表面に密接して装着されている。

スライダ２１には前述のクランプ板２３が装着されてい
る。

細長い板状で突片２２Ａが裏面に突出して設けられたス
ライダ２２は、長手方向の両側縁と側縁の表面部分が、
枠部材２８の開口した端面の周縁に固着されたカバー２
７によりガイドされて、重り１４とともに半径方向に摺
動可能に、重り１４の表面に密接して装着されている。

スライダ２２には前述のクランプ板２４が装着されてい
る。

クランプ板２４とほぼ同形で板厚の厚い押え板２廿は、
クランプ板２４に重層する如くに止ねじ２６によってス
ライダ２２に固着されている。この押え板２８の裏面が
クランプ板２３の表面に接触し、クランプ板２４が主軸
１の軸心に直交する面内で摺動あるいは首振りするよう
ように規制している。

なおそれぞれの重り１３および重り１４の表面でスライ
ダ２１．スライダ２２を除いた部分は、カバー２７の裏
面に緩やかに接触しており、重り１３．１４が心神台側
センター４側に脱落しないように構成されている。

このように面板２に装着された一対のクランプ板２３．
２４を備えたチャックは、主軸１が停止している時は主
圧縮コイルばね１７，１８の弾力により重り１３．１４
即ちスライダ２１．２２が主軸側センター３側に近寄り
、それぞれの角長孔２３Ａ、２４Ａが大きく重合してい
るので加工物３０を把持した図示してないロボットアー
ムを所望に駆動することにより、加工物３０を重合した
孔部を貫通せしめて主軸側センター３に、そのセンタ一
孔あるいは軸心孔を挿入することが容易である。そして
ロボットアームが加工物３０を水平に保持した状態で、
心神台を前進駆動して加工物３０の他方の端部のセンタ
一孔あるいは軸心孔に心神台側センター４を挿入するこ
とができる。その後ロボットアームの把持を解除して、
ロボソ［アームを復帰する。

このように主軸側センター３と心押台側ナンター４にて
加工物を支持したのちに主軸１を回転駆動すると、クラ
ンプ板２３とクランプ板２４には主圧縮コイルばね１７
，１８の弾撥力以上に強い遠心力が作用する。したがっ
てそれぞれのクランプ板２３．クランプ板２４とは相反
する半径方向に面板２上を摺動しそれぞれの角長孔２３
Ａ、２４Ａの重合部分が縮小し加工物３０を挟持してチ
ャックする。

なおこのクランプ板２３とクランプ板２４はそれぞれ重
り１３および重り１４に装着されているので遠心力が十
分に強く、加工物３０をチャ・ツクする力は非常に強い
。しかし主軸１の起動時にはそれぞれの重り１３１重り
１４が急激に半径方向に移動するが、重り１３とクラン
プ板２３、重り１４とクランプ板２４の間には補助圧縮
コイルばね１９、補助圧縮コイルばね２０がそれぞれ介
在しているので、それぞれの角長孔２３Ａ、クランプ板
２４Ａが加工物３０に衝突する衝撃は緩和され、加工物
３０の外周面に傷が付くようなことがない。

加工物３０の研磨が終了し主軸１の回転が停止すると、
主圧縮コイルばね１７，１８の弾力によりクランプ板２
３．２４は主軸側センター３側に近寄り加工物３０のチ
ャックは解除される。したがってロボットアームにて加
工物３０を把持後に心神台を後退させて、加工物３０を
取外す。

（ｇ）発明の詳細 な説明したように本発明は、チャック構造が簡単で、低
コストあり、かつ加工物を損傷することなり、確実にチ
ャックすることができ、偏心して前加工された加工物も
高精度の真円度に研磨することができるなどという実用
上で優れた効果のある円筒研削盤のセンタリング方法で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本特許出願にかかわる発明者等が先に提案した
自動チャック機構の断面図であり、第２図の（イ）、（
ロ）はそれぞれは従来のクランプ板でチャックした状態
の正面図、第３図は本発明のチャッキングの原理を示す
構成図、第４図は本発明の一実施例を示す（イ）は軸心
方向の断面図、（ロ）は（イ）に示す鎖線Ｍ−Ｍ部分の
断面Ｈである。 図中１は主軸、２は面板、３は主軸側センター、４は心
神台側センター、９はチャック、１０．１ＯＡ、３’０
は加工物、５．６．２３．２４はクランプ板、５Ｂ、６
Ｂ、２３Ａ、２４Ａは角長孔、１３．１４は重り、１７
．１８は主圧縮コイルばね、１９．２０は補助圧縮コイ
ルばね、２１．２−ｔｍ 半？叫 ｌイ１ 年３ｆＩ 許４帽 Ｃイ〕 、５　／ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 研削盤の主軸に装着された面板と、線面仮に半径方向に
   摺動可能に対向して装着された一対のスライダと、該主
   軸の軸心に対して対称で且つそれぞれの周長孔が主軸側
   センタ一部分で重合する如くにそれぞれの該スライダの
   表面側に装着され、咳面板の表面に並行する面内で主軸
   側センター側の先端が首振り可能に一方の該スライダに
   装着され短冊形の先端部に加工物が遊嵌する先端辺が三
   角形に形成された上記周長孔が設けられたクランプ板と
   、他方の該スライダに装着され短冊形の先端部に加工物
   が遊嵌する先端辺が直線状の上記周長孔が設けられたク
   ランプ板と、該それぞれのスライダを該主軸側センター
   の軸心方向に押圧する主圧縮コイルばねと、それぞれの
   該クランプ板が該加工物をクランプする際の衝撃を緩和
   する補助圧縮コイルばねとを具備し、該加工物の一方の
   端部を該クランプ板の重合した該周長孔を貫通せしめて
   該主軸側センターと心押台側センターとで支持せしめ、
   該主軸の回転に伴い、それぞれの該スライダ互いに遠の
   （方向に遠心力により摺動し、該クランプ板のイれぞれ
   の該周長孔の対向する内縁部にて該加工物の対向する外
   周部を互いに相反する方向に押圧してチャックすること
   を特徴とする円筒研削盤のセンタリング方法。