JPS639940B2

JPS639940B2 -

Info

Publication number: JPS639940B2
Application number: JP27927184A
Authority: JP
Inventors: Motoaki Yoneda; Teruhiro Nakamura; Hideyuki Kudo; Yutaka Iwabuchi
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1984-12-26
Filing date: 1984-12-26
Publication date: 1988-03-03
Also published as: JPS61152359A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、鋼その他の一般金属、超硬工具、
セラミツクその他種々の材料の平行平面を研削す
る遊星運動式平行平面研削盤において、ワーク
（被研削物）の着脱を行うワーク自動着脱装置に
関するものである。

〔従来技術およびその問題点〕

上記遊星運動式平行平面研削盤は、円周上に間
隔をあけて複数個配列されたワーク保持孔を持つ
キヤリヤを、平坦な研削面を持つ上砥石、および
下砥石の間に研削面と平行に配し、このキヤリヤ
を自転させながら公転させて、すなわち遊星運動
させて、このキヤリヤに保持されたワークの上下
面を上下の砥石により平行平面に研削仕上げする
ものである。キヤリヤに遊星運動を行わせて研削
する機構を採用しているのは、上下の砥石の偏磨
耗を防ぐためや、ワークの平行度、平面度、仕上
面粗度を高精度で加工するためであるが、キヤリ
ヤおよびワークが複雑な運動をする特殊性のた
め、従来の遊星運動式平行平面研削盤において
は、研削終了後のキヤリヤおよびワークの停止位
置は不定である。したがつて、ワークをキヤリヤ
に装着したり、キヤリヤから取り外したりするワ
ーク着脱の作業を自動的に行うのはきわめて困難
であり、従来、そのようなワーク自動着脱装置は
用いられず、作業者が手作業で行つていた。

この発明は上記背景のもとになされたもので、
遊星運動式平行平面研削盤に対するワークの着脱
を自動的に、かつ、確実に行うことのできるワー
ク自動着脱装置を得ることを目的とするものであ
る。

〔問題的を解決するための手段〕

本発明のワーク自動着脱装置は、キヤリヤをあ
らかじめ指定した位置に停止させるキヤリヤ位置
決め機構と、キヤリヤからのワークの着脱作業を
行う着脱ロボツトとからなり、前記着脱ロボツト
は、キヤリヤの上方に延出可能にされたアーム
と、このアームに鉛直軸まわりに回転可能に、か
つ、上下動可能に支持され、ワーク保持孔に対応
するワーク吸着部を取り付けた吸着部ホルダと、
前記アームを吸着部ホルダの中心が位置決めされ
たキヤリヤの中心上に位置するように作動させる
アーム駆動装置と、吸着部ホルダの中心がキヤリ
ヤ中心に位置した後、吸着部ホルダのワーク吸着
部がキヤリヤのワーク保持孔に一致する位置まで
吸着部ホルダを回転させるホルダ回転制御装置と
を備えた構成とした。

〔作用〕

研削が終了し砥石が上昇した後、キヤリヤ位置
決め機構により、キヤリヤがあらかじめ指定した
位置に停止させられる。

ついで、着脱ロボツトのアームが延出して吸着
部ホルダがキヤリヤ上に位置し、吸着部ホルダが
降下し、続いて回転し、吸着部ホルダのワーク吸
着部がキヤリヤのワーク保持孔に一致すると、ホ
ルダ回転制御装置が働いて吸着部ホルダが停止す
る。この位置でワーク吸着部が作動するとワーク
の着脱が確実に行われる。

〔実施例〕

第１図は遊星運動式平行平面研削盤におけるキ
ヤリヤ部分の平面図で、この研削盤は垂直な主軸
１に固定された駆動ギヤ２を持ち、この駆動ギヤ
２とかみ合う歯を外周に持つキヤリヤ３が駆動ギ
ヤ２のまわりに４個配置され、このキヤリヤ３
は、円周上に間隔をあけて設けられた例えば６個
のワーク保持孔３ａを持ち、４個のキヤリヤ３
は、内歯と外歯とを持つ環状のギヤ４の内歯にそ
れぞれかみ合い、この環状ギヤ４の外歯には図示
せぬ微調整用モータにより駆動される微調整用ギ
ヤ５がかみ合つている。これらのキヤリヤ３の上
方、および下方にキヤリヤ３と平行な研削面を持
つ上砥石、および下砥石が配されている。

前記環状ギヤ４の側方には、エアシリンダ６の
ピストンロツド６ａに直交腕７を固定し、この直
交腕７の両端に磁気式の近接センサ８を取り付け
てなるキヤリヤ位置検出装置９が配置されてい
る。微調整用ギヤ５およびそのモータ、前記キヤ
リヤ位置検出装置９等はキヤリヤ位置決め機構を
構成する。

平面研削盤に隣接して、第２図の如き着脱ロボ
ツト１０が配置されている。この着脱ロボツト１
０は、図示せぬアーム駆動装置により矢印イの如
く水平に駆動されて、指定位置に位置決めされた
キヤリヤの上方に延出可能にされたアーム１１を
備え、このアーム１１には、矢印ロの如く上下動
可能に、かつ、矢印ハの如く鉛直軸まわりに回動
可能にされた垂直支持軸１２が設けられ、垂直支
持軸１２の下端部にはキヤリヤ３と平行な円板状
の吸着部ホルダ１３が固定され、この吸着部ホル
ダ１３にはキヤリヤ３のワーク保持孔３ａに対応
する６個のワーク吸着部１４が設けられている。

吸着部ホルダ１３には、この吸着部ホルダ１３
を貫通して垂直方向に摺動自在にされた検出ピン
１５が設けられ、この検出ピン１５を吸着して上
昇させ保持するマグネツト１６が設けられ、一
方、キヤリヤ３には、前記検出ピン１５の位置を
半径とする円周上にワーク保持孔３ａと同じく６
個の検出穴３ｂが等間隔にあけられている。この
実施例の場合、第１図に示す如く、２つのワーク
保持孔３ａが挾む角の２等分線上に検出穴３ｂを
位置させ、検出ピン１５がいずれかの検出穴３ｂ
に嵌入した時、ワーク吸着部１４がそれぞれワー
ク保持孔３ａに一致するようにしている。検出ピ
ン１５の下端部には、第３図に示す如く、円筒穴
１５ａがあけられ、この円筒穴１５ａ内にスプリ
ング１５ｂ、およびこのスプリング１５ｂにより
下方に付勢されたボール１５ｃが収容され、この
ボール１５ｃが検出穴３ｂに嵌入する。

吸着部ホルダ１３を垂直支持軸１２のまわりに
回転させる図示せぬ回転駆動装置は、検出ピン１
５が検出穴３ｂに嵌入した時、検出ピン１５のわ
ずかな落下に伴う信号を受けて吸着部ホルダ１３
の回転を停止させるように制御されており、その
制御部、回転駆動装置、検出ピン１５等はホルダ
回転制御装置を構成する。

次に動作について説明する。研削作業の際に
は、各キヤリヤ３のワーク保持孔３ａにその孔形
状と同じ形状のワークを嵌め込み、駆動ギヤ２を
駆動すれば、各キヤリヤ３は、駆動ギヤ２と環状
ギヤ４の内歯とにかみ合つているので、自転しな
がら主軸１の中心まわりに公転する。すなわち遊
星運動をする。そして、ワークに下砥石１７と図
示せぬ上砥石とを押し付けてワークの上下面を平
行平面に研削する。

研削が終了するとキヤリヤ３をあらかじめ指定
した位置に停止させるが、この手順は次のとおり
である。

(i) 研削終了後上砥石が上昇する。

(ii) キヤリヤ位置検出装置９のエアシリンダ６を
作動させて、ピストンロツド６ａに取り付けた
直交腕７を第１図に２点鎖線で示す如く、所定
のストロークだけ主軸１の方向に延出させる。

(iii) 微調整用ギヤ５を図示せぬ微調整用モータに
より駆動し、環状ギヤ４を介して各キヤリヤ３
を主軸１に対して公転させ、直交腕７の両端の
近接センサ８がキヤリヤ３の外周縁を同時に検
出した時、微調整用ギヤ５のモータを直ちに停
止させ、こうしてキヤリヤ３の１個をあらかじ
め指定した位置に停止させる。この時他のキヤ
リヤ３もすべて定点に停止する。なお、このキ
ヤリヤ３の指定位置（キヤリヤの中心座標）
は、あらかじめ着脱ロボツト１０に指定してお
く。

直交腕７の両端の近接センサ８により同時検
出すべきキヤリヤ３の外周縁の２点Ａ，Ｂ間の
長さは、隣りのキヤリヤ３の対応する点Ｃ
との間隔より小とすることが、２点Ａ，Ｂ
を検出してキヤリヤ３を指定位置に停止させる
制御のシーケンスを構成する上で望ましい。そ
のためには、第１図において、θ₁＜θ₂とすれば
よい。なお、＜とするのは、近接セン
サ８が検出したキヤリヤの外周縁の２点が、隣
り合う２つのキヤリヤの各１点づつである如き
事態を生ぜしめないためである。また、近接セ
ンサ８が２点Ａ，Ｂを検出してからキヤリヤ３
が停止するまでに慣性による動きがある場合に
は、その慣性を見込んで、キヤリヤの中心位置
が指定位置に達する少し前にキヤリヤ３の２点
Ａ，Ｂを検出するようにすればよい。

次にワーク保持孔３ａの位置決めの手順につ
いて説明する。前記の動作によりキヤリヤ３が
指定位置に停止した時、ワーク保持孔３ａはキ
ヤリヤ３の中心Q₁を中心とする同心円上の不
特定の位置にある。

(iv) まず、着脱ロボツト１０のアーム１１を延出
させて、垂直支持軸１２の位置をキヤリヤ３の
中心Q₁に一致させる。

(v) ついで、垂直支持軸１２を矢印ハの如く回転
させると、吸着部ホルダ１３がキヤリヤ中心
Q₁まわりに回転し、検出ピン１５もQ₁を中心
として第１図に示す円周の軌跡ニに乗つて回転
する。

(vi) 検出ピン１５の下端のボール１５ｃがいずれ
かの検出穴３ｂに嵌入すると、ホルダ回転制御
装置の制御部が検出ピン１５の落下に伴う信号
を受けて、吸着部ボルダ１３の回転を停止させ
る。

ついで、マグネツト１６が作動して検出ピン
１５を吸着し、上昇させる。

(vii) 以上により、各ワーク吸着部１４がそれぞれ
ワーク保持孔３ａに対向した状態に位置決めさ
れるので、垂直支持軸１２および吸着部ホルダ
１３を下降（矢印ロ）させ、ワーク吸着部１４
を作動させてワークを吸着し、続いて吸着部ホ
ルダ１３を上昇させ、アーム１１を後退させ
て、ワークの取出しを行う。

(viii) 続いて前述の(iv)〜(vii)の動作をくり返して
、１
つのキヤリヤ３におけるすべてのワークを取出
す。

以上の動作は、１つのキヤリヤ（Q₁）にお
けるワークを取り出す動作であり、他のキヤリ
ヤ３（Q₂、Q₃、Q₄）については、前述の(ii)〜
(iii)および(iv)〜(vii)の動作を再び行つて、指定位置
（第１図においてQ₁点）に位置させたキヤリヤ
３からワークの取出しを行う。

なお、ワーク装着の動作は上述と逆の動作で
行う。

上述の実施例は、着脱ロボツト１０のアーム
１１が単に直線運動をするもので、１つの指定
位置（Q₁）にあるキヤリヤ３に対してのみワ
ークの着脱を行うものであるが、アームが垂直
支持軸を複数の指持位置（Q₁、Q₂、Q₃、Q₄）
に位置させることができるようにして、１回の
キヤリヤ位置決めのみで、すべてのキヤリヤ３
からのワーク取出しを行うこともできる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、キヤリヤをあら
かじめ指定した位置に停止させるキヤリヤ位置決
め機構と、キヤリヤからのワークの着脱を行う着
脱ロボツトとからなり、着脱ロボツトは、吸着部
ホルダの中心をキヤリヤの中心に位置させた後、
ワーク吸着部がキヤリヤのワーク保持孔に一致す
るまで吸着部ホルダを回転させるようにしている
ので、ワーク吸着部をワーク保持孔に一致させる
位置決め動作がムダのない動きにより確実に行わ
れ、実際的に使用できるワーク着脱装置の自動化
が可能となつた。

また、このワーク自動着脱装置によれば、従来
の手作業でワークを取扱う場合に生じがちなワー
クの表面やエツジの損傷はなく、品質向上につな
がる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は平行平面研削盤のキヤリヤ部分近傍の平面図、
第２図はキヤリヤ上に延出した状態の着脱ロボツ
トの要部側面図、第３図は第２図におけるＡ部の
拡大断面図である。３……キヤリヤ、３ａ……ワーク保持孔、３ｂ
……検出穴、４……環状ギヤ、５……微調整用ギ
ヤ、６……エアシリンダ、８……近接センサ、９
……キヤリヤ位置検出装置、１０……着脱ロボツ
ト、１１……アーム、１２……垂直支持軸（鉛直
軸）、１３……吸着部ホルダ、１４……ワーク吸
着部、１５……検出ピン、１６……マグネツト、
１７……下砥石。

Claims

【特許請求の範囲】

１円周上に間隔をあけて複数個配列されたワー
ク保持孔を持つキヤリヤの前記ワーク保持孔にワ
ークを保持し、このキヤリヤを砥石の平坦な研削
面と平行な面内で遊星運動させて研削を行う遊星
運動式平行平面研削盤において用いられるワーク
自動着脱装置であつて、キヤリヤをあらかじめ指
定した位置に停止させるキヤリヤ位置決め機構
と、キヤリヤからのワークの着脱作業を行う着脱
ロボツトとからなり、前記着脱ロボツトは、キヤ
リヤの上方に延出可能にされたアームと、このア
ームに鉛直軸まわりに回転可能に、かつ、上下動
可能に支持され、ワーク保持孔に対応するワーク
吸着部を取り付けた吸着部ホルダと、前記アーム
を吸着部ホルダの中心が位置決めされたキヤリヤ
の中心上に位置するように作動させるアーム駆動
装置と、吸着部ホルダの中心がキヤリヤ中心に位
置した後、吸着部ホルダのワーク吸着部がキヤリ
ヤのワーク保持孔に一致する位置まで吸着部ホル
ダを回転させるホルダ回転制御装置とを備えたこ
とを特徴とする遊星運動式平行平面研削盤におけ
るワーク自動着脱装置。