JPH10175139A - 被加工物のローディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 ストッカーと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の一面側に真
空吸着により被加工物３を吸着保持する複数の吸着パッ
ド７を配設し、基板５の一面側中央部にガイドシャフト
１２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１２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１３を固着したことを特徴
とする。

Description

【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２
１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１
０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１
３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１
３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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る被加工物のローディング装置の
実施の一形態を示す概略構成図

【図２】 従来の被加工物のローディング装置を示す概
略構成図

【符号の説明】

１ ローディング装置 ２ 中心孔 ３ 被加工物 ４ チャック ５ 基板 ７ 吸着パッド １２ ガイドシャフト １３ 位置決め部材 １４ 付勢ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。