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発明の名称 被加工物のローディング装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−175139
公開日 平成10年(1998)6月30日
出願番号 特願平8−335942
出願日 平成8年(1996)12月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 俊輔 (外1名)
発明者 吉田 実 / 渡部 修二
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 あらかじめストッカーにストックされた中心孔を有する円板状の被加工物を、1つずつ取出して旋盤装置のチャックに自動的に保持させるための被加工物のローディング装置において、前記ストッカーと前記旋盤装置のチャック部分との間で移動可能とされた平板状の基板を有し、この基板の一面側に真空吸着により被加工物を吸着保持する複数の吸着パッドを配設し、前記基板の一面側中央部にガイドシャフトをその軸方向に進退自在に配設するとともに、このガイドシャフトの先端部に少なくとも先端面が球面状に形成された位置決め部材を固着したことを特徴とする被加工物のローディング装置。
【請求項2】 前記吸着パッドを軸方向に伸縮自在にかつ周方向に撓み自在に形成したことを特徴とする請求項1に記載の被加工物のローディング装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は被加工物のローディング装置に係り、特に、あらかじめストッカーにストックされた被加工物を、1つずつ取出して旋盤装置のチャックに自動的に保持させるための被加工物のローディング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、中心孔を有するディスク状の被加工物を、旋盤装置に設けられた真空吸着方式のチャックに保持させ、前記被加工物の外周端面および内周端面をそれぞれ研削して被加工物の外径と内径の中心精度を出すように加工することが行なわれている。このような場合に、従来、複数の被加工物をあらかじめストッカーにストックしておき、このストッカーから被加工物を1つずつ取出して、前記旋盤装置のチャックに自動的に保持させるためのローディング装置が用いられている。そして、被加工物を旋盤装置のチャックに保持させる場合に、チャックの中心に対して被加工物の中心が正確に合っていないと、被加工物の加工を正確に行なうことができないため、チャックの中心に対して被加工物の中心を合わせるいわゆる芯出しを行なうことが極めて重要である。
【0003】従来、このようなローディング装置において、被加工物を保持する機構としては、内径チャック機構あるいは外径チャック機構を用いていた。
【0004】前記内径チャック機構は、先端面に半径方向に開閉自在とされ周方向に所定間隔を有するように配設された複数の把持爪を有しており、この把持爪を閉じた状態で、把持爪を前記被加工物の中心孔に挿入した後、前記把持爪を外周方向に開くように動作させることにより、把持爪を被加工物の中心孔の内周縁に係止させて被加工物を保持するようになっている。
【0005】また、外径チャック機構も同様に、把持爪を有しており、この外径チャック機構においては、把持爪の開閉動作により、被加工物の外周縁を把持して被加工物を保持するようになっている。
【0006】しかしながら、このような従来のチャック機構においては、いずれも把持爪により被加工物を保持する構造であるため、把持爪により保持する際に被加工物の表面に傷がついてしまったり、把持爪の把持力により被加工物が変形してしまうことがあるという問題を有している。また、ストッカーにストックされた被加工物が、ローディング装置のチャック機構の把持爪の配置平面に対して平行であり、かつ、その中心位置が正確でないと、チャック機構により被加工物を確実に保持することができず、ストッカーに被加工物をストックする場合に、被加工物の位置調整を厳密に行なう必要があった。さらに、チャック機構を長期間使用していると、各把持爪の開閉が均等に行なわれなくなることがあり、このように各把持爪の開閉動作が均等に行なわれなくなると、把持爪により保持された被加工物の中心位置がずれてしまい、旋盤装置のチャックに対して被加工物の中心を正確に合わせることができなくなってしまうという問題があった。
【0007】これらの問題点を解消するため、従来から、図2に示すようなローディング装置が用いられている。すなわち、このローディング装置20は、平板状の基板21を有しており、この基板21の一面側には、中心孔22を有する被加工物23に対応する位置に複数(例えば、3つ)の吸着パッド24,24…が被加工物23の周方向に所定間隔を有するように配設されている。そして、図示しない真空装置により吸着パッド24から空気を吸引することにより、吸着パッド24に被加工物23を吸着保持することができるようになっている。また、前記基板21の中央部には、位置決めロッド25がその先端部が前記吸着パッド24よりわずかに突出するように固着されている。
【0008】このような従来のローディング装置20においては、まず、前記基板21をストッカー部分に移動させ、あらかじめストッカーにストックされている被加工物23の中心孔22に位置決めロッド25を挿入させるとともに、被加工物23の表面に吸着パッド24を当接させ、この状態で、前記吸着パッド24から空気を吸引することにより、吸着パッド24に被加工物23を吸着保持する。
【0009】そして、前記被加工物23を旋盤装置のチャック26に対向する位置に移動させた後、前記基板21を進行させて被加工物23をチャック26に押し付ける。被加工物23がチャック26に密着すると、チャック26により被加工物23を保持し、基板21の吸着パッド24により被加工物23の吸着を解除し、基板21とともに位置決めロッド25を後退させる。
【0010】この状態で、前記被加工物23の外周端面および内周端面の研磨加工を行なうものである。
【0011】このように従来のローディング装置20においては、前記位置決めロッド25を被加工物23の中心孔22に挿入した状態で、被加工物23を保持するとともに、旋盤装置のチャック26に保持させるようにしているので、チャック26に対して被加工物23の中心位置を位置決めすることができるものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の被加工物のローディング装置においては、位置決めロッド25を被加工物23の中心孔22に挿入することにより被加工物23を保持する構造であるため、やはり、ストッカーにストックされた被加工物23が、ローディング装置20の位置決めロッド25に対して直角であり、かつ、その中心位置が正確でないと、位置決めロッド25を被加工物23の中心孔22に挿入する際に、被加工物23に対して位置決めロッド25が接触してしまい、しかも、旋盤装置のチャック26に被加工物23を保持させた後位置決めロッド25を引き抜く際に、位置決めロッド25が被加工物23に接触してしまうことがあり、被加工物23に傷がついたり、変形してしまうという問題を有している。
【0013】また、前記位置決めロッド25の外径を被加工物23の中心孔22の内径のばらつきを考慮して位置決めロッド25の外径を被加工物23の中心孔22の内径よりわずかに小さく形成する必要があるので、被加工物23の中心孔22の内径の寸法精度によって位置決めロッド25に係合される被加工物23の中心位置がずれてしまい、旋盤装置のチャック26に対して被加工物23の中心を正確に合わせることができないという問題をも有している。
【0014】本発明は前記した点に鑑みなされたもので、被加工物に傷がついたり、変形してしまうことを確実に防止して被加工物を適正に保持することができるとともに、旋盤装置のチャックに対して被加工物の中心を正確に合わせることのできる被加工物のローディング装置を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため請求項1に記載の発明に係る被加工物のローディング装置は、あらかじめストッカーにストックされた中心孔を有する円板状の被加工物を、1つずつ取出して旋盤装置のチャックに自動的に保持させるための被加工物のローディング装置において、前記ストッカーと前記旋盤装置のチャック部分との間で移動可能とされた平板状の基板を有し、この基板の一面側に真空吸着により被加工物を吸着保持する複数の吸着パッドを配設し、前記基板の一面側中央部にガイドシャフトをその軸方向に進退自在に配設するとともに、このガイドシャフトの先端部に少なくとも先端面が球面状に形成された位置決め部材を固着したことを特徴とするものである。
【0016】この請求項1に記載の発明によれば、位置決め部材の先端面を球面状に形成するようにしているので、ストッカーにストックされている被加工物の中心孔の位置が位置決め部材の中心に対して多少ずれていた場合でも、位置決め部材を前記被加工物の中心孔に確実に係合させることができ、また、位置決め部材の中心と被加工物の中心位置とを常に一致させることができ、チャックに対して被加工物の中心位置を確実に位置決めすることができる。しかも、被加工物がチャックに対して傾斜している場合でも、被加工物がチャックに押し付けられる際に、被加工物の傾斜を徐々に修正して被加工物を適正にチャックに密着させることができ、さらに、被加工物をチャックに保持させた後、位置決め部材が後退移動する際に、被加工物と位置決め部材との接触を確実に防止することができる。
【0017】また、ガイドシャフトがその軸方向に進退自在とされているので、被加工物に対して力が加わった場合に、ガイドシャフトが移動して被加工物に加わる力を吸収することができる。
【0018】また、請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記吸着パッドを軸方向に伸縮自在にかつ周方向に撓み自在に形成したことを特徴とするものである。
【0019】この請求項2に記載の発明によれば、吸着パッドを軸方向に伸縮自在にかつ周方向に撓み自在に形成しているので、位置決め部材に対して被加工物が傾斜したとしても、被加工物の傾斜を吸収して適正に保持することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1を参照して説明する。
【0021】図1は本発明に係る被加工物のローディング装置を示したもので、このローディング装置1は、図示しない移動機構により円板状を有し中央部に中心孔2が形成された複数の被加工物3をあらかじめストックしておく図示しないストッカーと所定の加工を行なう旋盤装置のチャック4部分との間で移動可能とされた平板状の基板5を有している。この基板5の一面側には、被加工物3に対応する位置に複数(例えば、3つ)の保持シャフト6,6…が被加工物3の周方向に所定間隔を有するように固着されており、これら各保持シャフト6の先端部には、例えば、ゴム等の弾性材料を蛇腹状に形成してなる複数の吸着パッド7,7…が保持シャフト6の軸方向に伸縮自在にかつ周方向に撓み自在に取付けられている。また、前記保持シャフト6の中途部には、図示しない真空装置に接続される吸引口8が配設されており、前記保持シャフト6の内部には、前記吸引口8と前記吸着パッド7とを連通する図示しない連通孔が形成されている。そして、前記真空装置を駆動して吸引口8および連通孔を介して吸着パッド7から空気を吸引することにより、吸着パッド7に被加工物3を吸着保持することができるようになっている。
【0022】また、前記基板5の中央部には、円形の孔部9が穿設されており、この孔部9の内側には、フランジ10を有する円筒状のガイド筒11が前記基板5を貫通するように装着されている。このガイド筒11の内側には、ガイドシャフト12がその軸方向に進退自在に嵌挿されており、このガイドシャフト12の先端部には、ほぼ球状に形成された位置決め部材13がその先端部が前記吸着パッド7よりわずかに突出するように固着されている。さらに、前記ガイドシャフト12の外周であって、前記位置決め部材13とガイド筒11のフランジ10との間には、付勢ばね14が配設されており、この付勢ばね14により、前記ガイドシャフト12を常に位置決め部材13側に付勢するようになされている。
【0023】また、前記基板5の他面側には、リニアシリンダ15が配設されており、このリニアシリンダ15の駆動シャフト16の先端部は、前記基板5の他面側に連結されている。そして、このリニアシリンダ15を駆動して駆動シャフト16を進退動作させることにより、前記基板5を前記保持シャフト6およびガイドシャフト12と平行な方向に進退駆動させるようになされている。
【0024】さらに、チャック4には、前記被加工物3を吸着するための図示しない吸着機構が配設されており、このチャック4の中央部には、前記位置決め部材13を受入れるための受入凹部17が形成されている。
【0025】次に、本実施形態の作用について説明する。
【0026】まず、前記移動機構により基板5を前記ストッカー部分に移動させ、あらかじめストッカーにストックされている被加工物3の中心孔2に位置決め部材13を当接させるとともに、被加工物3の表面に吸着パッド7を当接させ、この状態で、前記真空装置を駆動して吸引口8および連通孔を介して吸着パッド7から空気を吸引することにより、吸着パッド7に被加工物3を吸着保持する。
【0027】この場合に、前記位置決め部材13が球状に形成されているので、ストッカーにストックされている被加工物3の中心孔2の位置が位置決め部材13の中心に対して多少ずれていた場合でも、前記位置決め部材13を前記被加工物3の中心孔2に係合させることができる。さらに、吸着パッド7が軸方向に伸縮自在にかつ周方向に撓み自在に形成されているので、位置決め部材13に対して被加工物3が傾斜したとしても、被加工物3の傾斜を吸収して適正に保持することができるものである。
【0028】そして、前記移動機構により、被加工物3をチャック4に対向する位置に移動させた後、リニアシリンダ15を駆動して駆動シャフト16を動作させることにより、前記基板5を前記保持シャフト6およびガイドシャフト12と平行な方向に進行移動させ、被加工物3をチャック4に押し付ける。そして、被加工物3がチャック4に押し付けられると、位置決め部材13の球面により、位置決め部材13の中心と被加工物3の中心位置とが常に一致することになり、チャック4に対して被加工物3の中心位置を確実に位置決めすることができるものである。また、被加工物3がチャック4に押し付けられて被加工物3に対して基板5方向への力が加わると、ガイドシャフト12が付勢ばね14の付勢力に抗して後退して被加工物3に加わる力を吸収することができる。
【0029】このとき、例えば、被加工物3がチャック4の面に対してわずかに傾斜している場合には、位置決め部材13がほぼ球状に形成されているので、被加工物3の一部がチャック4の面に当接すると、基板5の進行に伴って被加工物3が位置決め部材13の周面に沿って移動して、被加工物3の傾斜が徐々に修正され、これにより、被加工物3を適正にチャック4に密着させることができる。
【0030】その後、前記チャック4により被加工物3を吸着すると同時に、吸着パッド7による被加工物3の吸着を解除し、基板5をチャック4から離隔する方向に後退移動させる。この場合に、位置決め部材13をほぼ球状に形成しているので、位置決め部材13が後退移動する際に、被加工物3と位置決め部材13との接触を確実に防止することができる。
【0031】この状態で、前記旋盤装置を動作させることにより、チャック4に保持された被加工物3の外周面および内周面の研磨加工を行なうものである。
【0032】したがって、本実施形態においては、位置決め部材13をほぼ球状に形成するようにしているので、ストッカーにストックされている被加工物3の中心孔2の位置が位置決め部材13の中心に対して多少ずれていた場合でも、前記位置決め部材13を前記被加工物3の中心孔2に確実に係合させることができ、また、位置決め部材13の中心と被加工物3の中心位置とを常に一致させることができ、チャック4に対して被加工物3の中心位置を確実に位置決めすることができる。しかも、被加工物3がチャック4に対して傾斜している場合でも、被加工物3がチャック4に押し付けられる際に、被加工物3の傾斜を徐々に修正して被加工物3を適正にチャック4に密着させることができ、さらに、被加工物3をチャック4に保持させた後、位置決め部材13が後退移動する際に、被加工物3と位置決め部材13との接触を確実に防止することができる。
【0033】また、ガイドシャフト12がその軸方向に進退自在とされているので、被加工物3がチャック4に押し付けられて被加工物3に対して基板5方向への力が加わった場合に、ガイドシャフト12が付勢ばね14の付勢力に抗して後退して被加工物3に加わる力を吸収することができる。
【0034】その結果、被加工物3に傷がついたり、変形してしまうを確実に防止して被加工物3を適正に保持することができるとともに、旋盤装置のチャック4に対して被加工物3の中心を正確に合わせることができる。
【0035】なお、前記実施形態においては、位置決め部材13をほぼ球状に形成するようにしたが、球状に限定されるものではなく、被加工物3の中心孔2に係合する位置決め部材13の先端面が球面状であれば同様に効果を得ることができる。
【0036】また、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように請求項1に記載の発明に係る被加工物のローディング装置によれば、位置決め部材の先端面を球面状に形成するようにしたので、被加工物の中心孔の位置が位置決め部材の中心に対して多少ずれていた場合でも、位置決め部材を前記被加工物の中心孔に確実に係合させることができ、また、位置決め部材の中心と被加工物の中心位置とを常に一致させることができ、チャックに対して被加工物の中心位置を確実に位置決めすることができる。しかも、被加工物がチャックに対して傾斜している場合でも、被加工物を適正にチャックに密着させることができ、さらに、被加工物をチャックに保持させた後、位置決め部材が後退移動する際に、被加工物と位置決め部材との接触を確実に防止することができる。また、ガイドシャフトがその軸方向に進退自在とされているので、被加工物に対して力が加わった場合に、ガイドシャフトが移動して被加工物に加わる力を吸収することができる。その結果、被加工物に傷がついたり、変形してしまうを確実に防止して被加工物を適正に保持することができるとともに、旋盤装置のチャックに対して被加工物の中心を正確に合わせることができる。
【0038】また、請求項2に記載の発明によれば、吸着パッドを軸方向に伸縮自在にかつ周方向に撓み自在に形成したので、位置決め部材に対して被加工物が傾斜したとしても、被加工物の傾斜を吸収して適正に保持することができる等の効果を奏する。




 

 


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