特許 7006909 ワーク支持具及びこれを備えた歯車加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-11

(45)【発行日】2022-01-24

(54)【発明の名称】ワーク支持具及びこれを備えた歯車加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23F 23/06 20060101AFI20220117BHJP

   B23F 23/04 20060101ALI20220117BHJP

   B23F 5/02 20060101ALI20220117BHJP

   B23B 31/30 20060101ALI20220117BHJP

   B23B 31/40 20060101ALI20220117BHJP

【ＦＩ】

B23F23/06

B23F23/04

B23F5/02

B23B31/30

B23B31/40

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017161884

(22)【出願日】2017-08-25

(65)【公開番号】P2019038066

(43)【公開日】2019-03-14

【審査請求日】2020-04-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000125853

【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(74)【代理人】

【識別番号】100170542

【弁理士】

【氏名又は名称】桝田 剛

(72)【発明者】

【氏名】瀧 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】黒川 泰浩

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１６１９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１９０１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－０７２００３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特公昭３８－０２４２９０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１５－１３６７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４３６６７３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００４－２９１１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実表昭５９－５００００５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０１－０８１２２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０４－２２３８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９２４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１９４０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／２０７９２６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ３１／００－３３／００

Ｂ２３Ｆ １／００－２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワーク支持ユニットに着脱自在に取り付けられ、被加工歯車を着脱自在に固定するアーバーであって、
第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部側に円柱状の支持面を有するアーバー本体であって、前記支持面の全周に亘って凹部が形成され、前記支持面の軸方向に延びる第１通路、及び当該第１通路と連通し前記支持面の凹部に開口する少なくとも１つの第２通路が内部に形成され、前記第２端部側に前記第１通路と連通する収容空間が形成されたアーバー本体と、
前記支持面において前記凹部を液密に塞ぐように取付けられ、外周面に前記被加工歯車が取付けられる、円筒状の変形部材と、
前記第１通路内を移動可能な可動部材と、
前記可動部材を、前記第１通路の容積を縮める第１方向に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材を常時前記第１方向に付勢する付勢手段と、
前記凹部、前記第１通路、及び前記第２通路に充填された作動流体と、
前記収容空間を閉じるように、前記アーバー本体の第２端部から突出する閉鎖部と、
前記押圧部材と連結され、前記閉鎖部から外部へ露出するように形成された操作部と、
を備え、
前記第１通路は、前記アーバーの軸線方向略中央に位置し、
前記可動部材は、前記作動流体により液密状態の前記第１通路に作用するように、前記第１通路に沿って移動可能に構成され、
前記収容空間に、前記押圧部材及び前記付勢手段が設けられ、
前記押圧部材は、前記付勢手段により前記第１方向に前記可動部材を押圧し、
前記操作部は、前記被加工歯車を前記アーバーから取り外すときに、前記第１方向とは反対の第２方向に引っ張ることが可能に構成され、
前記閉鎖部は、前記ワーク支持ユニットに形成された収容部に収容可能となっている、アーバー。

【請求項2】

前記押圧部材は、第１部位と第２部位とを備え、
前記アーバー本体は、前記第１通路と連通し、前記押圧部材の第１部位及び前記付勢手段を収容する収容空間を備え、
前記押圧部材の第２部位は、前記アーバー本体から外部に突出している、請求項１に記載のアーバー。

【請求項3】

請求項１または２に記載のアーバーと、
前記アーバーを着脱自在に支持するとともに、前記アーバーを回転させる第１ワーク支持ユニットと、
前記被加工歯車の回転位置を変化させずに、前記アーバーに対し、当該被加工歯車を着脱するワーク移動ユニットと、
前記アーバーが前記第１ワーク支持ユニットに支持された状態で、前記アーバーに支持される前記被加工歯車の回転位置を検出する検出部と、
前記ワーク移動ユニットにより前記被加工歯車が前記アーバーから取り外されている間に、前記検出部により検出された前記被加工歯車の回転位置と所定の位相差となる回転位置へ、前記アーバーを回転させるために、前記ワーク支持ユニットを制御する制御部と、
前記アーバーを前記ワーク支持ユニットから加工位置へ移動させるワーク搬送ユニットと、
前記加工位置に配置され、前記アーバーを着脱自在に支持するとともに、前記アーバーを回転させる第２ワーク支持ユニットと、
前記第２ワーク支持ユニットに支持された前記被加工歯車に噛み合いながら回転しつつ当該被加工歯車を加工する工具、を有する工具ユニットと、
を備え、
前記アーバーと前記工具とは、前記所定の位相差に基づいて同期回転するように、前記制御部で制御される、歯車加工装置。

【請求項4】

前記第１及び第２ワーク支持ユニットには、それぞれ前記アーバーが支持されており、
前記ワーク搬送ユニットは、前記第１及び第２ワーク支持ユニットにそれぞれ支持された前記アーバーを入換え可能に構成されている、請求項３に記載の歯車加工装置。

【請求項5】

前記第１ワーク支持ユニットは、
前記アーバーを着脱自在に支持する回転部材と、
前記回転部材を回転可能に支持する支持体と、
前記回転部材を回転させる駆動部と、
前記アーバーの押圧部材を、前記第１方向とは反対の第２方向に引っ張ることが可能な引張手段と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記被加工歯車の回転位置と所定の位相差となる回転位置へ、前記回転部材を回転させるように、前記駆動部の制御を行う、請求項３または４に記載の歯車加工装置。

【請求項6】

前記第２ワーク支持ユニットは、
前記アーバーを着脱自在に支持する回転部材と、
前記回転部材を回転可能に支持する支持体と、
前記回転部材を回転させる駆動部と、
を備えている、請求項３から５のいずれかに記載の歯車加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク支持具及びこれを備えた歯車加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークの外周部に形成した歯車の加工を行う際には、砥石やカッター(総称して工具という)の歯部を位相合わせした後、ワークに噛合させ、次いで、ワークに駆動力を伝達し砥石とワークを同期して回転させ、ワークの歯部を加工する。その際、量産効率を上げるために、例えば、特許文献１では、次の方法が開示されている。すなわち、ワークをアーバーと称する支持具に固定し、このアーバーをワークの交換位置から加工位置へ搬送する。そして、その交換位置において砥石の歯部に対するワークの位相合わせが行われる。位相合わせが完了したワークはアーバーに確実にクランプしておく必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１３６７４７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に係る装置では、アーバーに設けられたコレットチャックをワークの貫通孔の内周面に張ることによりアーバーに固定している。しかしながら、コレットチャックは部品点数が多いため、ワークを差し込む部分の外径が大きくなるという問題があり、貫通穴が小さい内径のワークを固定することができない。なお、このような問題は、ワークが歯車以外でも起こり得る問題であり、被固定物の貫通孔などを内側から押圧して固定するような支持具全般に生じ得る問題である。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、内径の小さい被固定物も確実に固定することができるワーク支持具、及びこれを備えた歯車加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係るワーク支持具は、被加工歯車を着脱自在に固定するワーク支持具であって、円柱状の支持面を有する支持本体であって、前記支持面の全周に亘って凹部が形成され、前記支持面の軸方向に延びる第１通路、及び当該第１通路と連通し前記支持面の凹部に開口する少なくとも１つの第２通路が内部に形成された支持本体と、前記支持面において前記凹部を液密に塞ぐように取付けられ、外周面に前記被加工歯車が取付けられる、円筒状の変形部材と、前記第１通路内を移動可能な可動部材と、前記可動部材を、前記第１通路の容積を縮める第１方向に押圧する押圧部材と、前記押圧部材を常時前記第１方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記凹部、第１通路、及び第２通路に作動流体が充填されている。

【0006】

この構成に係るワーク支持具によれば、油圧によって変形する変形部材によってワークを押圧して固定しているため、径の小さいワークの固定も可能である。すなわち、このワーク支持具は、内部に第１及び第２通路を形成し、円筒状の変形部材を取付けた簡易な構成であるため、外径を小さくすることができる。一方、例えば、いわゆるコレットチャックなどでワークを固定しようとする場合、コレットチャックは部品が多いため、外径を小さくすることができない。したがって、本発明のような構成を採用することで、径の小さいワークの固定も可能である。

【0007】

また、このワーク支持具は、押圧部材によって、可動部材を常時押圧する構成を有しているため、一旦ワーク支持具にワークが取付けられると、押圧部材が引っ張られない限りは、ワークを固定し続ける。したがって、ワーク支持具にワークを取り付けた状態で、ワーク支持具を移動しても、ワークの回転位置が変わるのを防止することができる。

【0008】

上記ワーク支持具において、前記押圧部材は、第１部位と第２部位とを備え、前記支持本体は、前記第１通路と連通し、前記押圧部材の第１部位及び前記付勢手段を収容する収容空間を備え、前記押圧部材の第２部位は、前記支持本体から外部に突出しているものとすることができる。

【0009】

本発明に係る歯車加工装置は、上述したいずれかのワーク支持具と、前記ワーク支持具を着脱自在に支持するとともに、前記ワーク支持具を回転させる第１ワーク支持ユニットと、前記被加工歯車の回転位置を変化させずに、前記ワーク支持具に対し、当該被加工歯車を着脱するワーク移動ユニットと、前記ワーク支持具が前記第１ワーク支持ユニットに支持された状態で、前記ワーク支持具に支持される前記被加工歯車の回転位置を検出する検出部と、前記ワーク移動ユニットにより前記被加工歯車が前記ワーク支持具から取り外されている間に、前記検出部により検出された前記被加工歯車の回転位置と所定の位相差となる回転位置へ、前記ワーク支持具を回転させるために、前記ワーク支持ユニットを制御する制御部と、前記ワーク支持具を前記ワーク支持ユニットから加工位置へ移動させるワーク搬送ユニットと、前記加工位置に配置され、前記ワーク支持具を着脱自在に支持するとともに、前記ワーク支持具を回転させる第２ワーク支持ユニットと、前記第２ワーク支持ユニットに支持された前記被加工歯車に噛み合いながら回転しつつ当該被加工歯車を加工する工具、を有する工具ユニットと、を備え、前記ワーク支持具と前記工具とは、前記所定の位相差に基づいて同期回転するように、前記制御部で制御される。

【0010】

この構成によれば、検出部により被加工歯車の回転位置を検出した後、回転位置を変化させずに被加工歯車をワーク支持具から離間させる。そして、検出部により検出された被加工歯車の回転位置と所定の位相差となる回転位置へ、ワーク支持具を回転する。そのため、被加工歯車をワーク支持具に再度装着すると、ワーク支持具と被加工歯車との回転位置の位相差は、予め設定されたものとなる。したがって、どのような回転位置の被加工歯車がワーク支持具に装着されたとしても、被加工歯車とワーク支持具との位相差は常に一定となる。その結果、この位相差で被加工歯車が装着されたワーク支持具を、第２ワーク支持ユニットに搬送する際には、被加工歯車の回転位置に関する情報を送信する必要がない。すなわち、被加工歯車とワーク支持具との位相差は、予め設定されたものであるので、加工位置では、個別に情報を得ることなく、この位相差に基づいて、被加工歯車と工具とを同期回転させながら、加工することができる。よって、第１ワーク支持ユニットと第２ワーク支持ユニットとの間での情報の伝達を行うことなく、被加工歯車の加工が可能となる。

【0011】

上記歯車加工装置において、前記第１及び第２ワーク支持ユニットには、それぞれ前記ワーク支持具が支持されており、前記ワーク搬送ユニットは、前記第１及び第２ワーク支持ユニットにそれぞれ支持された前記ワーク支持具を入換え可能に構成されているものとすることができる。

【0012】

この構成によれば、ワーク搬送ユニットが、第１及び第２ワーク支持ユニットに支持されたワーク支持具を入れ換え可能に構成されているため、例えば、第２ワーク支持ユニットに支持された被加工歯車が加工されている間に、第１ワーク支持ユニットにおいて上述した位相差の設定が可能となる。したがって、回転位置の設定の時間に係る時間を省略することができ、効率的な加工が可能となる。

【0013】

上記各歯車加工装置において、前記第１ワーク支持ユニットは、種々の構成が可能であるが、例えば、前記ワーク支持具を着脱自在に支持する回転部材と、前記回転部材を回転可能に支持する支持体と、前記回転部材を回転させる駆動部と、前記ワーク支持具の押圧部材を、前記第１方向とは反対の第２方向に引っ張ることが可能な引張手段と、を備え、前記制御部は、前記検出部により検出された前記被加工歯車の回転位置と所定の位相差となる回転位置へ、前記回転部材を回転させるように、前記駆動部の制御を行うように構成することができる。

【0014】

上記各歯車加工装置において、前記第２ワーク支持ユニットは、種々の構成が可能であるが、例えば、前記ワーク支持具を着脱自在に支持する回転部材と、前記回転部材を回転可能に支持する支持体と、前記回転部材を回転させる駆動部と、を備えることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、内径の小さい被固定物も固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は本実施形態に係る歯車加工装置の正面図である。

【図2】図１の側面図である。

【図3】ワークを支持したアーバーの断面図である。

【図4】図３の拡大断面図である。

【図5】第１ワーク支持ユニットの断面図である。

【図6】第１ワーク支持ユニットの上端付近を示す断面図である。

【図7】第１ワーク支持ユニットの上端付近を示す断面図である。

【図8】第１ワーク支持ユニットの上端付近を示す断面図である。

【図9】支持本体の上部平面図である。

【図10】移動体の正面図である。

【図11】図１０の側面図である。

【図12】搬送部の断面図である。

【図13】回転支持部の平面図である。

【図14】図１３の断面図である。

【図15】図１４のＡ－Ａ線断面図である。

【図16】図１４のＢ－Ｂ線断面図である。

【図17】図１５からの動作説明図である。

【図18】第２ワーク支持ユニットの断面図である。

【図19】第２ワーク支持ユニットの上端付近を示す断面図である。

【図20】第２ワーク支持ユニットの上端付近を示す断面図である。

【図21】搬送部の動作説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る歯車加工装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施形態に係る歯車加工装置の正面図、図２は図１の側面図である。

【0018】

図１及び図２に示すように、この歯車加工装置は、被加工歯車であるワークＷを工具である砥石１０と同期回転させながら研削加工するものである。そして、ワークＷの回転位置を検出するためのワーク加工位置検出部１、ワークＷと砥石１０とを同期回転させながら研削加工を行うワーク加工部２、及びワーク加工位置検出部１で回転位置の検出がなされたワークＷをワーク加工部２へ搬送する搬送部３、を備えるとともに、これらを支持するベース部４を備えている。ワークＷは、主としてアーバー５と称されるワーク支持具に支持されており、アーバー５に支持された状態で、搬送部３によって、ワーク加工位置検出部１からワーク加工部２へ受け渡される。以下、各部について、詳細に説明する。

【0019】

まず、ワークＷとこれを支持するアーバー５について、図３及び図４を参照しつつ説明する。図３はワークＷを支持したアーバー５の断面図、図４は図３の拡大断面図である。これらの図に示すように、ワークＷは、中心に貫通孔が形成された歯車であり、アーバー５は、ワークＷを支持する部材である。アーバー５は、円錐台状の下台部５１１と、この下台部５１１の下端から下方へ突出する円筒状の閉鎖部５１２と、下台部５１１の上端から上方へ延びる円柱状の先端部５１３と、が一体的に形成されたアーバー本体５１を備えている。後述するように、下台部５１１の下部には、円柱状の収容空間５１０が形成されており、この収容空間５１０を閉じるように、上記閉鎖部５１２が配置されている。アーバー本体５１において、下台部５１１の下端には径方向外方へ延びるフランジ５１４が形成されている。また、フランジ５１４の下面には、周方向の複数箇所において凹部５１５が形成されている。さらに、下台部５１１の外周面において、フランジ５１４の上方には、環状の溝５１６が形成されており、後述する挟持アーム３５１により挟持されるようになっている。

【0020】

そして、このアーバー本体５１の内部には軸線方向に延びる貫通孔が形成されている。まず、下台部５１１の収容空間５１０から先端部５１３の下端付近まで延びる第１貫通孔５７１が形成され、さらに、第１貫通孔５７１の上端から先端部５１３の上端付近まで延び、第１貫通孔２７１よりも内径が小さい第２貫通孔５７２が形成されている。また、閉鎖部５１２には、下台部５１１の収容空間５１０から下方へ延びる第３貫通孔５７３が形成されている。そして、第１貫通孔５７１には、円柱状の可動部材５２が収容されており、第１貫通孔５７１を液密にスライド可能となっている。また、収容空間５１０及び第３貫通孔５７３には、押圧部材５３が収容されている。押圧部材５３は、円柱状の本体部５３１と、この本体部５３１の上端から径方向外方に延びるフランジ部５３２と、を備えている。そして、フランジ部５３２及び本体部５３１の上部が収容空間５１０に収容され、本体部５３１の下部が第３貫通孔５７３から下方に延びている。

【0021】

フランジ部５３２の下面と、収容空間５１０の底面との間にはバネ５４が設けられており、このバネ（付勢手段）５４によって、押圧部材５３を上方に付勢している。これにより、押圧部材５３は、可動部材５２を常時上方に押圧している。

【0022】

一方、本体部５３１の下部には、径方向外方に延びるストッパ５３３と、下方に延びる棒状の操作部５３４とが設けられている。ストッパ５３３は、第３貫通孔５７３の下方の開口の周縁に係合しており、これによって押圧部材５３の上方への移動範囲を規制している。また、操作部５３４の下端には、径の大きい概ね円柱状の係合部５３５が設けられている。

【0023】

次に、アーバー本体５１の先端部５１３について、図４を参照しつつ説明する。図４に示すように、先端部５１３の外周面には、深さの浅い凹部５７４が全周に亘って形成されている。凹部５７４は先端部の軸方向に延びており、凹部５７４の上端部及び下端部には、先端部の外周面を全周に亘って覆うＯリング５５が配置されている。そして、この凹部５７４を覆うように、円筒状の変形部材５６が配置されている。変形部材５６は、薄い金属板によって形成されており、Ｏリング５５とともに凹部５７４を液密に覆うように配置されている。また、上述した第２貫通孔５７２の先端からは、径方向外方に延びる複数の連通孔５７５が形成されている。各連通孔５７５は、凹部５７４において開口している。したがって、凹部５７４、第１貫通孔５７１、第２貫通孔５７２、及び連通孔５７５は連通しており、これらの内部には作動油（作動流体）が充填されている。そのため、可動部材５２が上方（第１方向）に押圧されている状態では、作動油に圧力が作用し、これによって変形部材５６が径方向外方に広がるように変形する。そして、この変形部材５６がワークＷの貫通孔を径方向内方に押圧することで、ワークＷがアーバー５に固定される。一方、押圧部材５３がバネ５４の付勢力に抗して、下方（第２方向）に引っ張られると、可動部材５２に作用する押圧力が解除されるため、可動部材５２は下方に移動する。これにより、作動油に作用する圧力が低下し、変形部材５６は径方向内方に縮まる。この状態で、ワークＷをアーバーから５取り外すことができる。なお、アーバー５の先端部５１３において、変形部材５６が取付けられている部分が、本発明の支持面を構成する。

【0024】

次に、ワーク加工位置検出部１について説明する。図１及び図２に示すように、ワーク加工位置検出部１は、第１ワーク支持ユニット１１、及びワーク吊り下げユニット１２により構成されている。第１ワーク支持ユニット１１は、ベース部４上に配置されている。また、ベース部４上には上部支持体４１が設けられており、ワーク吊り下げユニット１２はこの上部支持体４１に支持され、第１ワーク支持ユニット１１に支持されたワークＷを上方から把持するように構成されている。

【0025】

まず、第１ワーク支持ユニット１１について、図５を参照しつつ説明する。図５は第１ワーク支持ユニット１１の断面図である。同図に示すように、第１ワーク支持ユニット１１は、ベース部４に支持され、軸心が上下方向に延びる筒状の支持本体１１１を備えている。支持本体１１１は、ベース部４から上方に突出するように延びており、内部には円筒状の回転支持部材１１２が配置されている。また、この回転支持部材１１２の内部の貫通孔には、上下方向に移動可能なプッシュプルロッド１１３が配置されている。回転支持部材１１２は、支持本体１１１の内部で、上部ベアリング１１４及び下部ベアリング１１５によって回転自在に支持されている。上部ベアリング１１４の下方には、ビルトインモータ（駆動部）１１６が配置されている。具体的には、回転支持部材１１２の外周面に設けられたロータ１１６１と、支持本体１１１の内部でロータ１１６１と対向するように配置されたステータ１１６２とで構成されたビルトインモータ１１６が設けられている。ステータ１１６２の外周面には、環状の溝１１６３が形成されており、この溝１１６３には、ステータ１１６２を冷却するための冷却水を導入する導入路１１６４と、導入された冷却水を排出する排出路１１６５が連結されている。なお、ビルトインモータ１１６以外であっても、回転支持部材１１２を回転できるものであれば、特には限定されない。

【0026】

回転支持部材１１２の上端部には、上述したアーバー５が着脱自在に取り付けられる。具体的には、回転支持部材１１２の上端部に筒状の係合部材１１７が取り付けられており、この係合部材１１７の内部に、アーバー５の閉鎖部５１２が挿入される。また、係合部材１１７の上端部には複数箇所において突出部１１７１が設けられており、この突出部１１７１が、アーバー５の凹部５１５に嵌まるようになっている。これにより、アーバー５は、回転支持部材１１２上で、軸周りに回転不能に支持される。

【0027】

回転支持部材１１２の外周面において、上部ベアリング１１４の上方には、環状の被検出部１１２１が取り付けられている。そして、支持本体１１１の内部空間において、被検出部１１２１と対向する位置にはセンサ１１１１が設けられている。これにより、被検出部１１２１の回転位置、つまりアーバー５の回転位置をセンサ１１１１により検出可能となっている。また、支持本体１１１には、このセンサ１１１１により検出された回転支持部材１１２の回転位置に基づいて、回転支持部材１１２を所定の回転位置に回転させる制御部（図示省略）が設けられている。この制御部は、ビルトインモータ１１６の制御のほか、ワーク加工位置検出部１で行われる動作全般の制御を行うことができる。

【0028】

回転支持部材１１２の内部空間は、上下方向に延びる小径部１１２２と、その下方で小径部１１２２に連続する大径部１１２３とで構成されており、この内部空間に上述したプッシュプルロッド１１３が挿通されている。プッシュプルロッド１１３は、小径部１１２２に挿通され、回転支持部材１１２の上端部、つまり係合部材１１７から突出するロッド本体１１３１と、このロッド本体１１３１の下方に連結され径が大きい筒状の押圧部１１３２とで構成されている。そして、押圧部１１３２は、内部空間の大径部１１２３内に収容されている。また、回転支持部材１１２の内部空間において、小径部１１２２と大径部１１２３との境界の段部と、押圧部１１３２との間には、プッシュプルロッド１１３のロッド本体１１３１に巻き付けられたバネ１１８が設けられている。このバネ１１８によって、押圧部１１３２は下方へ付勢され、これによってプッシュプルロッド１１３は常時は下方に付勢されている。また、プッシュプルロッド１１３の押圧部１１３２の外周面には上下方向に延びる凹部１１３３が形成されており、この凹部１１３３に、回転支持部材１１２の内壁面から延びる突部材１１２５が係合している。この突部材１１２５により、プッシュプルロッド１１３が下方に抜け落ちるのを防止するとともに、凹部１１３３が上下方向に所定の長さを有することで、プッシュプルロッド１１３の上下方向への移動範囲を規制している。

【0029】

支持本体１１１に下部には、回転支持部材１１２の下方に駆動する複動型の油圧シリンダ１１９が設けられている。そして、この油圧シリンダ１１９のピストン１１９１は上下動可能となっており、下方からプッシュプルロッド１１３の押圧部１１３２を押圧するように構成されている。なお、常時は、プッシュプルロッド１１３及び回転支持部材１１２と、ピストン１１９１との間に隙間が形成されているため、回転支持部材１１２は、ピストン１１９１と干渉することなく、プッシュプルロッド１１３とともに回転可能となっている。

【0030】

プッシュプルロッド１１３の先端には、アーバー５の操作部５３４を着脱自在に固定するための固定機構が設けられている。この点について、図６及び図７を参照しつつ説明する。図６及び図７は、アーバー５が取付けられた第１ワーク支持ユニット１１の上部の拡大図である。

【0031】

図６に示すように、プッシュプルロッド１１３の先端には、円筒状の固定部材１１３４が取付けられており、その上端の開口から、アーバー５の操作部５３４が挿入されるようになっている。また、固定部材１１３４の壁面の複数箇所には、周方向に所定間隔をおいて断面円形の貫通孔１１３５が形成されている。そして、各貫通孔１１３５には、球１１３６がそれぞれ収容されている。一方、回転支持部材１１２の貫通孔の内壁面において、プッシュプルロッド１１３の固定部材１１３４と対向する位置には、径方向内方へ突出する突部１１２９が形成されている。

【0032】

そして、図６に示すように、アーバー５が第１ワーク支持ユニットに１１固定されるときには、プッシュプルロッド１１３が下方に引っ張られ、固定部材１１３４は、その貫通孔１１３５が突部１１２９と対向する位置まで引き下げられる。このとき、貫通孔１１３５の球１１３６は突部１１２９によって径方向内方に押し遣られ、固定部材１１３４の内部空間に突出する。この状態で、各球１１３６は、アーバー５の操作部５３４の係合部５３５の上端に係合し、アーバー５が上方に抜けないように保持する。これにより、アーバー５は、回転支持部材１１２に固定され、回転支持部材１１２とともに回転可能となる。このとき、アーバー５の操作部５３４を下方に引っ張るための機構（固定機構、プッシュプルロッド等）が本発明の引張手段を構成する。

【0033】

一方、アーバー５を取り外すときには、図７に示すように、プッシュプルロッド１１３を上方に押し上げる。これにより、固定部材１１３４も上方に押し上げられるため、固定部材１１３４の貫通孔１１３５は突部１１２９よりも上方に位置するようになる。そのため、突部１１２９による球１１３６への押圧が解除され、球１１３６は径方向外方に移動する。その結果、球１１３６とアーバー５の係合部５３５との係合が解除され、アーバー５を第１ワーク支持ユニット１１から取り外すことができるようになる。同様に、アーバー５を取付ける際も、プッシュプルロッド１１３を上方に押し上げ、この状態で、アーバー５を取付ける。

【0034】

また、支持本体１１１の上面には、アーバー５を固定するための４つの固定部１１１３が設けられている。この点について、図８及び図９を参照しつつ説明する。図８は、支持本体の上端付近を示す断面図、図９は支持本体の動作を示す上部平面図である。

【0035】

図８及び図９に示すように、４つの固定部１１１３は、回転支持部材１１２の周囲で、９０度おきに配置されている。各固定部１１１３は、基部１１１４と、この基部１１１４の上面に突出する軸部材１１１５と、この軸部材１１１５により回転可能なアーム１１１６と、を備えている。アーム１１１６は、基部１１１４内に収容されて図示を省略する油圧駆動機構により、水平方向の回転と上下方向移動が可能となっている。そして、図９（ａ）においては、各アーム１１１６がアーバー５から離れているが、この位置から回転することで、図８及び図９（ｂ）に示すように、各アーム１１１６は、アーバー５のフランジ５１４の上面に係合する。これにより、アーバー５が、上方へ抜けるが規制される。

【0036】

また、図示を省略するが、このワーク加工位置検出部１には、アーバー５に固定されたワークＷの回転位置を検出する検出部が設けられている。この検出部で検出されたワークＷの回転位置は、上述した制御部に送信される。

【0037】

次に、ワーク吊り下げユニット１２について説明する。図１に示すように、このワーク吊り下げユニット１２は、上部支持体４１に支持され上下方向に延びるレール１２１と、このレール１２１に沿って上下方向に移動可能な移動体１２２と、を備えている。移動体１２２にはボールネジ（図示省略）が連結されており、ボールネジの上端には、移動体１２２の昇降用モータ１２３が連結されている。

【0038】

次に、移動体１２２について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。図１０は移動体の正面図、図１１は図１０の側面図である。図１０及び図１１に示すように、この移動体１２２は、レール１２１に対して移動可能に支持されたプレート状の第１支持部材１２２１と、この第１支持部材１２２１の下方に配置された第２支持部材１２２２とを備えている。そして、両支持部材１２２１，１２２２はガイド棒１２２３にて連結されている。

【0039】

第２支持部材１２２２には、複動型のエアシリンダ１２２４が取り付けられており、このエアシリンダ１２２４のピストン１２２５の先端１２２６に、Ｌ字型の一対のリンク部材１２２７が係合している。したがって、ピストン１２２５が上下方向に進退すると、リンク部材１２２７の下端部同士が互いに近接・離間するようになっている。

【0040】

また、各リンク部材１２２７の下端部には、後述するように、ワークＷを挟持する挟持アーム１２２９が係合されている。図１１に示すように、両挟持アーム１２２９は、正面視Ｌ字型に形成されており、その上端部は、第２支持部材１２２２の下端部に形成されたレール１２３１に支持されている。これによって、両挟持アーム１２２９は、水平方向に近接離間可能となっている。したがって、上述したように、ピストン１２２５が進退すると、ワークＷが挟持アーム１２２９にてクランプ・アンクランプされる。

【0041】

また、第２支持部材１２２２の下端部には、両挟持アーム１２２９の間に、筒状のキャップ部材１２３２が取り付けられている。このキャップ部材１２３２は、後述するように、ワークＷの上端面に当接するように構成されている。

【0042】

続いて、搬送部３について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は搬送部の断面図である。同図に示すように、搬送部３は、ベース部４に固定される筒状の基台部３１と、この基台部３１の内部空間に沿って延びる棒状の主軸部材３２とを備えている。この主軸部材３２は、基台部３１の下端部に設けられた駆動ユニット３３により、基台部３１に沿って上下方向に移動可能に支持されるとともに、軸周りに回転可能に支持されている。主軸部材３２の上端部は、基台部３１の上端から突出しており、この上端部には、水平方向に延びる回転支持部３４が、主軸部材３２の軸周りに回転自在に支持されている。回転支持部３４の両端部には、それぞれアーバー５を着脱可能に把持するための把持ユニット３５がそれぞれ取り付けられている。そして、各把持ユニット３５はアーバー５を挟持するための一対の把持アーム３６を備えている。この把持アーム３６の開閉の制御は、基台部３１の上端に設けられたアーム制御ユニット３７により行われる。

【0043】

次に、回転支持部３４と、把持ユニット３５について、図１３及び図１４を説明する。図１３は回転支持部３４の平面図、図１４は図１３の断面図である。回転支持部３４は、水平方向に延びる板状の部材により形成された基板部３４１を備えている。この基板部３４１の水平方向の中心部が、主軸部材３２の先端に回転自在に支持されている。そして、基板部３４１の両端部の下面には、上述した把持ユニット３５が設けられている。両把持ユニット３５の構成は同じであるため、以下では、一方の把持ユニット３５について説明する。

【0044】

把持ユニット３５は、一対の挟持アーム３５１を備えており、基板部３４１の端部において、水平方向に所定間隔をおいて配置されている。挟持アーム３５１は、全体として、基板部３４１に沿って延びるように形成されており、長さ方向の中心部が軸部材３５２によって基板部３４１に揺動可能に固定されている。そして、各挟持アーム３５１の主軸部材３２側の基端部同士は、バネ３５３によって連結されており、これによって各挟持アーム３５１の基端部同士は、常時、離間するように付勢されている。一方、各挟持アーム３５１の先端部には、アーバー５を挟持するために円弧状に形成された挟持面３５１１が形成されている。そして、２つの挟持面３５１１が対向することで、アーバー５の円柱状の外周面を挟持することができる。具体的には、この挟持面３５１１はアーバー５の溝５１６に係合する。上記のように、各挟持アーム３５１の基端部は、バネ３５３によって常時離間するように付勢されているため、各挟持アーム３５１の挟持面３５１１同士は、常時近接し、アーバー５を挟持する方向に力が作用している。

【0045】

次に、アーム制御ユニット３７について、図１５及び図１６を参照しつつ説明する。図１５は図１４のＡ－Ａ線断面図、図１６は図１４のＢ－Ｂ線断面図である。図１６に示すように、本実施形態では、各把持ユニット３５に対して、アーム制御ユニット３７が１つずつ設けられている。各アーム制御ユニット３７は、平面視Ｌ字型に形成されており、これらが組み合わさることで、搬送部３の基台部３１の周囲を矩形状に取り囲むように構成されている。ここでは、一方のアーム制御ユニット３７について説明する。

【0046】

アーム制御ユニット３７は、回転支持部３４が主軸部材３２とともに下降したときに、動作し、挟持アーム３５１を開いて、アーバー５を開放するために機能する。具体的には、図１６に示すように、平面視において、基台部３１の接線方向に延び、挟持アーム３５１を作動させる作動部３７１と、この作動部３７１に対して垂直に連結され、エアシリンダによって駆動する駆動部３７２とにより、平面視Ｌ字型に形成されている。作動部３７１は、基台部３１の上端部に固定された中央支持部材３７１１を備えており、その両側に、挟持アーム３５１の基端部側を外側から挟む一対のアーム作動部材３７１２を備えている。そして、これらアーム作動部材３７１２が近接することで、挟持アーム３５１の基端部が近接するように押圧される。

【0047】

ここでは、中央支持部材３７１１を挟んで、図１５の左側に配置されているアーム作動部を、第１アーム作動部材３７１２ａ、右側に配置されているものを第２アーム作動部材３７１２ｂと称することとする。第１アーム作動部材３７１２ａの上端には、挟持アーム３５１の基端部を押圧するための押圧ピン３７１３が設けられ、挟持アーム３５１に向かって延びている。また、第１アーム作動部材３７１２ａの下端部には、水平方向に延びる第１ロッド３７１４が固着されている。より詳細には、この第１ロッド３７１４は、第１アーム作動部材３７１２ａの下端部に設けられた貫通孔に固定されており、水平方向延びている。また、第１ロッド３７１４は、中央支持部材３７１１に形成された貫通孔に挿通され、第２アーム作動部材３７１２ｂ側にも延びている。この構成により、第１ロッド３７１４が水平方向に移動すると、これとともに第１アーム作動部材３７１２ａも移動する。また、第１アーム作動部材３７１２ａの上下方向の中間部にも、貫通孔が形成されており、この貫通孔には、第２ロッド３７１５が挿通されている。第２ロッド３７１５は第１アーム作動部材３７１２ａに固定されていないため、第１アーム作動部材３７１２ａ及び第２ロッド３７１５は、それぞれの動きに拘束されることなく、移動可能である。また、第２ロッド３７１５も、中央支持部材３７１１に形成された貫通孔に挿通され、第２アーム作動部材３７１２ｂ側にも延びている。

【0048】

一方、第２アーム作動部材３７１２ｂも、第１アーム作動部材３７１２ａと概ね同様に構成されている。すなわち、第２アーム作動部材３７１２ｂの下端部には、貫通孔が形成されており、この貫通孔には、第１ロッド３７１４が挿通されている。但し、第１ロッド３７１４は、この貫通孔において第２アーム作動部材３７１２ｂに固定されていないため、第２アーム作動部材３７１２ｂ及び第１ロッド３７１４は、それぞれの動きに拘束されることなく、移動可能である。また、第２アーム作動部材３７１２ｂの上下方向の中間部にも貫通孔が形成されており、この貫通孔には、上述した第２ロッド３７１５が挿通され、固定されている。したがって、第２ロッド３７１５が水平方向に移動すると、これとともに第２アーム作動部材３７１２ｂも移動する。また、図１５に示すように、第２ロッド３７１５の左側の端部には、バネ３７１６が設けられており、常時、第２ロッド３７１５が右側に移動するように付勢している。

【0049】

中央支持部材３７１１の中心付近、つまり、第１ロッド３７１４と第２ロッド３７１５との間には、水平方向に延びる軸部材３７１７が設けられている。そして、この軸部材３７１７には、棒状に延びるスイング部材３７１８が回転自在に取り付けられている。そして、このスイング部材３７１８の両端部は、両ロッド３７１４，３７１５の外周面に形成された切欠き３７００、３７０１に係合している。すなわち、スイング部材３７１８の一端部は下側に配置された第１ロッド３７１４の切欠き３７０１に係合し、スイング部材３７１８の他端部は上側に配置された第２ロッド３７１５の切欠き３７００に係合している。これにより、作動部３７１は、次のように動作する。この点について、図１７も参照しつつ説明する。

【0050】

例えば、図１５に示す状態では、バネ３７１６によって第２ロッド３７１５が右側に付勢されているため、これに係合しているスイング部材３７１８は時計回りに付勢されている。これにより、スイング部材３７１８は第１ロッド３７１４を左側に付勢している。その結果、図１２の状態では、第１ロッド３７１４に固定された第１アーム作動部材３７１２ａは左側に移動し、第２ロッド３７１５に固定された第２アーム作動部材３７１２ｂは右側に移動する。そのたる、両アーム作動部材３７１２ａ，ｂは互いに離間し、両挟持アーム３５１の基端部から両アーム作動部材３７１２ａ，ｂが離れた状態となる。

【0051】

この状態から、第１ロッド３７１４が右側に移動すると、これに係合しているスイング部材３７１８は、図１７に示すように、反時計回りに揺動する。これにより、スイング部材３７１８に係合した第２ロッド３７１５は左側に移動する。すなわち、両ロッド３７１４，３７１５は互い反対側に移動する。これにより、第１ロッド３７１４に固定された第１アーム作動部材３７１２ａは右側に移動し、第２ロッド３７１５に固定された第２アーム作動部材３７１２ｂは左側に移動する。その結果、両アーム作動部材３７１２ａ，ｂは近接し、両挟持アーム３５１の基端部同士が近接するように押圧する。

【0052】

続いて、第１ロッド３７１４を駆動する駆動部３７２について説明する。図１６に示すように、駆動部３７２は、筒状の本体部３７２１と、この本体部３７２１の内部に進退自在に支持された押圧部材３７２２と、を備えている。押圧部材３７２２は、棒状に形成され、その先端部が第１ロッド３７１４の左側の端部に回転自在に設けられたローラ３７１９に当接している。一方、押圧部材３７２２の後端部には、エアシリンダ３７２３が取り付けられており、押圧部材３７２２を前進または後退させるようになっている。また、押圧部材３７２２の先端部には傾斜面３７２４が形成されており、この傾斜面３７２４がローラ３７１９と当接している。したがって、押圧部材３７２２が前進すると、ローラ３７１９を介して第１ロッド３７１４は、図１６の右側に押し遣られる。すなわち、押圧部材３７２２の傾斜面３７２４及びローラ３７１９により、押圧部材３７２２の前進運動は、これとは垂直の方向に伝達され、第１ロッド３７１４を押圧するようになっている。これにより、両アーム作動部材３７１２ａ，ｂが上述したように動作する。

【0053】

また、押圧部材３７２２の後端部には、被検出部３７２５が取り付けられており、この被検出部３７２５を検出するセンサが本体部３７２１の２箇所に設けられている。すなわち、押圧部材３７２２が後退しているときに、被検出部３７２５を検出する第１センサ３７２６と、押圧部材３７２２が前進しているときに被検出部３７２５を検出する第２センサ３７２７が設けられている。したがって、いずれかのセンサで被検出部３７２５を検出することで、押圧部材３７２２が前進しているか、あるいは後退しているかを検知することができ、さらには、両アーム作動部材３７１２ａ，ｂが挟持アーム３５１に対して押圧しているか、あるいは離間しているかを検知することができる。

【0054】

以上のような構成のアーム制御ユニット３７が一対設けられており、それぞれが搬送部３の把持ユニット３５を動作させるように機能している。

【0055】

続いて、ワーク加工部２について説明する。図１に示すように、ワーク加工部２は、アーバー５を支持する第２ワーク支持ユニット２１と、ワークＷの加工を行う砥石１０を備えた工具ユニット２２と、を備えている。第２ワーク支持ユニット２１は、上述したベース部４上に配置されており、上述した第１ワーク支持ユニット１１と概ね同様の構成を有している。この第２ワーク支持ユニット２１について、図１８～図２０を参照しつつ説明する。

【0056】

図１８に示すように、この第２ワーク支持ユニット２１は、上述した第１ワーク支持ユニット１１と概ね同様の構成を有しているため、同じ構成については、同一符号を付してその説明を省略する。但し、同一符号であっても、大きさや形状が多少異なる場合もある。第２ワーク支持ユニット２１が第１ワーク支持ユニット１１と相違する点は、主として、アーバー５を固定するための機構である。したがって、以下では、主としてこの点について、図１９及び図２０を参照しつつ説明する。

【0057】

図１９に示すように、回転支持部材１１２の上部には、円筒状の収容空間７０１が形成されており、この収容空間７０１には、円筒状の収容部７０２が設けられている。また、この収容部７０２は、収容空間７０１内で上下方向(軸方向)に移動可能となっており、バネ７０３によって常時上方に付勢されている。さらに、収容部７０２は、アーバー５の閉鎖部５１２の外径とほぼ同じ内径を有する内壁面７０４を有している。収容部７０２の外壁面７０５は、テーパ状に形成されており、上方にいくにしたがって径方向外方に広がるように形成されている。一方、収容空間７０１の内壁面７０６には、収容部７０２の外壁面のテーパと対応するようなテーパが形成されている。すなわち、下方にいくにしたがって径方向内方に内径が小さくなるように形成されている。したがって、収容部７０２が下方に移動すると、収容空間７０１の内壁面７０６によって、収容部７０２の外壁面７０５が押圧され、収容部７０２の壁が径方向内方に移動する。これにより、図２０に示すように、収容部７０２に収容されたアーバー５の閉鎖部５１２が押圧され、アーバー５が固定される。

【0058】

次に、収容部７０２を上下動させるための機構について説明する。図１９に示すように、収容部７０２の下部には、下方に突出する棒状のロッド７０７が設けられており、このロッド７０７の下端部には径方向外方に突出する係合部７０８が形成されている。

【0059】

このロッド７０７は、プッシュプルロッド１１３の先端に設けられた円筒状の固定部材７０９に収容されている。以下では、プッシュプルロッド１１３の状部及び固定部材７０９が通過する回転支持部材１１２の貫通孔を基準通路１１８０と称することとする。固定部材７０９の壁面の複数箇所には、周方向に所定間隔をおいて断面円形の貫通孔７１０が形成されている。そして、各貫通孔７１０には、球７１１がそれぞれ収容されている。一方、回転支持部材１１２の基準通路１１８０の上端には、基準通路１１８０よりも内径の大きい大径部１１９０が形成されている。これにより、基準通路１１８０と大径部１１９０との間には段１１９９が形成されている。

【0060】

そして、アーバー５を第２ワーク支持ユニット２１に固定するときには、まず、図１９に示すように、ピストン１１９１を駆動してプッシュプルロッド１１３を上方に押圧する。これにより、係合部７０８及びロッド７０７が上方に押圧され、収容部７０２がバネ７０３に抗して上方に移動する。その結果、収容部７０２の壁は収容空間７０１の内壁面からの押圧力を受けないため、収容部７０２の壁は縮径せず、アーバー５の閉鎖部５１２を収容可能な状態となる。このとき、固定部材７０９の貫通孔７１０は、上記大径部１１９０と対向する位置にあり、貫通孔７１０に収容されている球７１１は、径方向外方に大径部１１９０側に突出している。

【0061】

続いて、図２０に示すように、アーバー５の閉鎖部５１２を収容部７０２の収容した後、ピストン１１９１の駆動を解除し、プッシュプルロッド１１３を下方に移動させる。これにより、固定部材７０９も下方に移動するため、固定部材７０９の貫通孔７１０は、大径部１１９０と対向する位置から基準通路１１８０と対向する位置に移動する。そのため、貫通孔７１０の球７１１は径方向内方に移動し、固定部材７０９の内部空間に突出する。これにより、球７１１が係合部７０８に係合しつつ、固定部材７０９とともに下方に移動するため、係合部７０８、ロッド７０７、及び収容部７０２が下方に引っ張られる。そのため、収容部７０２の壁が、収容空間７０１の内壁面のテーパに押圧され、径方向内方に移動する。こうして、収容部７０２の壁がアーバー５の閉鎖部５１２を押圧し、アーバー５が固定される。

【0062】

一方、アーバー５を取り外すときには、プッシュプルロッド１１３を上方に押し上げる。これにより、固定部材７０９も上方に押し上げられるため、固定部材７０９の貫通孔７１０は大径部１１９０に位置するようになる。そのため、球７１１は径方向外方に移動し、球７１１と係合部７０８との係合が解除される。これにより、係合部７０８、ロッド７０７、収容部７０２はバネ７０３によって上方に付勢されるため、収容空間７０１の内壁面により収容部７０２の壁への押圧が解除され、アーバー５を第２ワーク支持ユニット２１から取り外すことができるようになる。

【0063】

図１に戻って、工具ユニット２２の説明を行う。工具ユニット２２は、ベース部４上に配置されたコラム２２１と、このコラム２２１から第２ワーク支持ユニット２１に対して近接離間するサドル２２２と、を備えている。そして、サドル２２２の先端には、砥石１０が回転自在に支持されている。また、図示を省略するが、工具ユニット２２には砥石１０を回転させるためのモータ等の駆動源が配置されている。砥石１０は、円筒状に形成され、表面にねじが形成されている。そして、このねじがワークＷの歯と噛み合い、砥石１０及びワークＷが同期回転することで、ワークＷが研削される。

【0064】

次に、上記のように構成された歯車加工装置の動作について、図２１も参照しつつ説明する。まず、ワーク加工位置検出部１の第１ワーク支持ユニット１１及びワーク加工部２の第２ワーク支持ユニット２１に、アーバー５をそれぞれ装着する。このとき、搬送部３の回転支持部３４は下降しており、アーム制御ユニット３７が駆動することにより、回転支持部３４に設けられた各挟持アーム３５１は開かれている。すなわち、各挟持アーム３５１は、アーバー５から離間している。

【0065】

ここで、第１ワーク支持ユニット１１においては、４つの固定部１１１３を駆動し、アーム１１１６をアーバー５のフランジ５１４上に回転させる。これにより、アーバー５が固定され、上方への移動が規制される。また、アーバー５が取付けられている図６の状態では、アーバー５の係合部５３５、操作部５３４、押圧部材５３が下方に引っ張られているため、可動部材５２は下方に移動している。そのため、アーバー５の先端の変形部材５６は縮径しており、ワークＷを取り付け可能な状態となっている。この状態で、変形部材５６にワークＷを嵌め込んだ後、油圧シリンダ１１９を駆動し、ピストン１１９１を上方に移動させる。これにより、プッシュプルロッド１１３が上方に移動し、図７に示すように、押圧部材５３が可動部材５２を上方に押圧する。その結果、変形部材５６が作動油に押圧され、拡径する。こうして、ワークＷは、変形部材５６に押圧され、アーバー５に固定される。

【0066】

次に、検出部をワークＷの歯面に当接し、ワークＷの回転位置（位相）を割り出す。この回転位置は、制御部に送信される。続いて、ワーク吊り下げユニット１２を駆動し、キャップ部材１２３２がワークＷに接触するまで移動体１２２を下降させる。キャップ部材１２３２がワークＷに接触すると、ダンパー１２２３によりその衝撃は吸収される。こうして、ワークＷと移動体１２２とは接触し、両者の位置決めが完了する。続いて、移動体１２２のエアシリンダ１２２４を駆動し、両挟持アーム１２２９を近接させる。これにより、挟持アーム１２２９にワークＷが挟持される。

【0067】

続いて、回転支持部材１１２の下方にある油圧シリンダ１１９を駆動し、プッシュプルロッド１１３を下方に移動させることで、変形部材５６を縮径させる。これにより、ワークＷはアーバー５から取り外し可能となる。続いて、ワーク吊り下げユニット１２を駆動し、ワークＷを挟持した状態の移動体１２２を上昇させる。すなわち、アーバー５からワークＷを離間させる。このとき、ワークＷは回転することなく、移動体１２２とともに上昇する。この状態で、固定部１１１３を駆動し、アーム１１１６をアーバー５から離間させる。続いて、ビルトインモータ１１６を駆動し、回転支持部材１１２をアーバー５とともに所定の回転位置まで回転させる。このアーバー５の回転位置は、上述したワークＷの回転位置と、予め決められた所定の位相差となるような回転位置である。

【0068】

これに続いて、固定部１１１３を駆動し、アーバー５のフランジ５１４とアーム１１１６とを係合させる。そして、ワーク吊り下げユニット１２を駆動し、移動体１２２を下降させ、ワークＷをアーバー５に装着する。この状態で、両挟持アーム１２２９を開き、ワークＷと挟持アーム１２２９とを離間させる。次に、プッシュプルロッド１１３を上昇させ、変形部材５６を拡径することで、ワークＷをアーバー５に固定する。以上の工程において、検出部により回転位置を検出してから、ワークＷをアーバー５から取り外し、再び装着するまでの間、ワークＷは回転していない。したがって、ワークＷとアーバー５の位相差は、上述したように予め決められたものに設定される。

【0069】

次に、こうして回転位置が設定されたアーバー５をワーク加工部２へ搬送する。まず、固定部１１１３を駆動し、アーム１１１６をアーバー５から離間させる。このとき、アーバー５は、図７に示す状態であるため、第１ワーク支持ユニット１１から取り外し可能である。そして、アーム制御ユニット３７を駆動し、両挟持アーム３５１でアーバー５を挟持する。続いて、図２１に示すように、搬送部３の主軸部材３２を上昇させた後、回転支持部を１８０度回転させる。これにより、ワーク加工位置検出部１に配置されていたアーバー５がワーク加工部２に搬送される。一方、ワーク加工部２に配置されていたアーバー５はワーク加工位置検出部１に配置される。すなわち、２つのアーバー５の位置が入れ替わる。次に、第１ワーク支持ユニット１１を図７の状態とし、第２ワーク支持ユニット２１を図１９の状態にした上で、主軸部材３２を下降させる。これにより、各アーバー５が各ワーク支持ユニット１１，２１に装着される。その後、第１ワーク支持ユニット１１を図６の状態とし、第２ワーク支持ユニット２１を図２０の状態にすることで、アーバー５が固定される。ここまでの過程で、変形部材５６は常時拡径しているため、ワークＷはアーバー５において回転位置を変えることなく、固定されている。

【0070】

続いて、ワーク加工部２における動作について説明する。まず、アーム制御ユニット３７を駆動し、両挟持アーム３５１をアーバー５から離間させる。そして、回転支持部材１１２をアーバー５とともに回転させ、同時に、砥石１０も回転させる。上述したように、ワークＷとアーバー５との位相差は、予め決められたものに設定されているため、この位相差に基づいて、アーバー５及びワークＷと砥石１０とが、同期回転する。これに続いて、砥石１０をワークＷに押しつけると、両者が同期回転しながら、ワークＷの研削が行われる。

【0071】

一方、ワーク加工位置検出部１に配置されたアーバー５に対しては、上述したように、回転位置の設定を行う。すなわち、ワーク加工部２においてワークＷの加工が行われている間に、ワーク加工位置検出部１に配置されたアーバー５に対して回転位置の設定を行い、次に行われる加工に備えておく。これにより、ワークＷの加工の効率化を図ることができる。その後、上記動作を繰り返すことで、複数のワークＷを効率的に加工することができる。

【0072】

以上のように、本実施形態によれば、検出部によりワークＷの回転位置を検出した後、回転位置を変化させずにワークＷを支持部材から離間させる。そして、検出部により検出されたワークＷの回転位置と所定の位相差となる回転位置へ、アーバー５を回転する。そのため、ワークＷをアーバー５に再度装着すると、アーバー５とワークＷとの回転位置の位相差は、予め設定されたものとなる。したがって、どのような回転位置のワークＷが支持部材に装着されたとしても、ワークＷとアーバー５との位相差は常に一定となる。その結果、この位相差でワークＷが装着されたアーバー５を、第２ワーク支持ユニット２１に搬送する際には、ワークＷの回転位置に関する情報を送信する必要がない。すなわち、ワークＷとアーバー５との位相差は、予め設定されたものであるので、加工位置では、個別に情報を得ることなく、この位相差に基づいて、ワークＷと砥石１００とを同期回転させながら、加工することができる。よって、第１ワーク支持ユニット１１と第２ワーク支持ユニット２１との間での情報の伝達を行うことなく、ワークＷの加工が可能となる。

【0073】

また、本実施形態に係るアーバー５では、油圧によって変形する変形部材５６によってワークＷを押圧して固定しているため、径の小さいワークＷの固定も可能である。すなわち、このアーバー５は、内部に貫通孔５７１，５７２と連通孔５７５を形成し、円筒状の変形部材５６を取付けた簡易な構成であるため、外径を小さくすることができる。一方、例えば、いわゆるコレットチャックなどでワークを固定しようとする場合、コレットチャックは部品が多いため、外径を小さくすることができない。したがって、本実施形態のような構成を採用することで、径の小さいワークＷの固定も可能である。

【0074】

また、このアーバー５は、押圧部材５３によって、可動部材５２を常時押圧する構成を有しているため、一旦アーバー５にワークＷが取付けられると、押圧部材５３が引っ張られない限りは、ワークＷを固定し続ける。したがって、第１ワーク支持ユニット１１と第２ワーク支持ユニット２１との間でのアーバー５の交換中において、一旦アーバー５に取付けられたワークＷの回転位置は変化しない。よって、上記のようにワークＷと砥石１００とを同期回転させることができる。

【0075】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0076】

例えば、上記実施形態では、歯車の研削加工に適用した場合について説明したが、歯車のシェービングやホーニング加工に用いることができるのは勿論である。すなわち、工具とワークとを同期回転させながら加工を行う歯車加工装置全般に適用することができる。

【0077】

アーバー５の第１貫通孔５７１と第２貫通孔５７２は同径であってもよい。可動部材の移動により、作動油を押圧できれば、各貫通孔５７１、５７２、連通孔５７５の形状は特には限定されない。また、可動部材５２と押圧部材５３とは一体的に形成されていてもよい。

【0078】

アーバー５は、歯車以外のワークを固定することも可能である。また、上記のような歯車加工装置以外にも適用することができ、アーバーを移動しても、一旦取付けたワーク（被固定物）の回転位置が変わらないようにすることを要求されるような用途に適宜、用いることができる。

【符号の説明】

【0079】

１ ワーク加工位置検出部
２ ワーク加工部
３ 搬送部
５ アーバー
５６ 変形部材
５２ 可動部材
５３ 押圧部材
５７１ 第１貫通孔（第１通路）
５７２ 第２貫通孔（第１通路）
５７４ 凹部
５７５ 連通孔（第２通路）
１０ 砥石
１１ 第１ワーク支持ユニット
１２ ワーク吊り下げユニット（ワーク移動ユニット）
２１ 第２ワーク支持ユニット
２２ 工具ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】