专利名称：工件输送装置和具备该工件输送装置的气门磨床、以及工件输送方法和气门磨削方法
技术领域：
本发明涉及工件输送装置和具备该工件输送装置的气门磨床、以及工件输送方法和气门磨削方法。详细而言，涉及用于处理例如发动机气门这样的在一端部侧具有伞部的工件的工件输送装置、气门磨床、工件输送方法以及气门磨削方法。
背景技术：
一直以来，在对发动机气门这样的在一端部侧具有伞部的工件进行加工的情况下，一般使用弹簧夹头作为固定工件的卡盘。弹簧夹头由于不是覆盖从其端部向外侧突出的工件的突出部的形状，因此适用于发动机气门那样的使伞部突出来进行固定的工件。可是，对于弹簧夹头，固定的工件的定心精度稍微不够精确。
因此，要求能够实现比弹簧夹头更高的定心精度的卡盘。作为这种卡盘，存在例如被称为中空卡盘、气动卡盘等的卡盘(以下，称为中空卡盘)。由于中空卡盘在内部具有中空部，因此能够将例如发动机气门的伞部收纳于该中空部内。可是，对于市售的中空卡盘，即使在将卡盘完全打开的情况下，通过卡爪末端的假想圆的直径(开口直径)也没有扩展至中空部的直径。例如，在为三爪中空卡盘的情况下，通过将卡盘打开时的三个卡爪的末端的假想圆的直径为比中空部的直径小的直径。因此，即使发动机气门的伞部的外径为比中空部的直径小的直径，在比通过三个卡爪的末端的假想圆的直径大的直径的情况下，也无法沿着中空卡盘的轴线将发动机气门的伞部插入中空部内。使卡爪扩开至与中空部的直径相同程度的结构的中空卡盘成为特别定制品，存在成本升高这样的问题。在先技术文献专利文献专利文献I:日本特开2001-096451号公报
发明内容
本发明的实施例提供能够将在一端部侧具有大径部的工件的该大径部插入中空卡盘的中空部内的工件输送装置和具备该工件输送装置的气门磨床、以及工件输送方法和气门磨削方法，所述大径部的直径比通过所述中空卡盘的多个卡爪的末端的假想圆的直径大。根据本发明的实施例，工件输送装置(例如，后述的工件输送装置5 )相对于具有中空部(例如，后述的中空部72)和至少三个卡爪(例如，后述的卡爪71)的多爪中空卡盘(例如，后述的三个卡爪中空卡盘70)进行工件(例如，后述的发动机气门V)的投放和送出，所述工件至少在一端部侧具有直径为比能够沿该多爪中空卡盘的轴线方向插入的直径大的大径的大径部(例如，后述的伞部Vb)，所述工件输送装置可以具备第I进退装置(例如，后述的滑动件41 )，其设置成能够朝向所述多爪中空卡盘进退；把持装置(例如，后述的把持部421)，其以能够摆动的方式设置于所述第I进退装置，保持所述工件的另一端部侧(例如，后述的柄侧端部Vc);以及第I凸轮机构(例如，后述的板凸轮16、凸轮槽161、凸轮滚柱46)，其根据所述第I进退装置的进退使所述把持装置的姿势摆动，由此使该把持装置把持的所述工件的姿势在面向所述轴线方向的正对姿势和从该正对姿势以预定角度倾斜的倾斜姿势之间摆动。工件输送装置可以构成为，当所述第I进退装置朝向所述多爪中空卡盘前进时，所述把持装置一边根据所述第I凸轮机构使所述工件从所述倾斜姿势向所述正对姿势摆动，一边将所述一端部侧投放到所述多爪中空卡盘中。根据实施例的记载和所附的权利要求，能够明白其它的特征和效果。
图I是工件投放装置处于后退中途、且工件送出装置处于前进中途的典型实施例的工件输送装置的概要主视图。 图2是工件投放装置处于后退极限位置、且工件送出装置处于前进极限位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图3是处于从图2所示的位置开始工件投放装置前进、工件送出装置后退了的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图4是处于从图3所示的位置开始工件投放装置前进、工件送出装置后退了的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图5是处于从图4所示的位置开始工件投放装置前进、工件送出装置后退了的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图6是处于从图5所示的位置开始工件投放装置前进、工件送出装置后退了的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图7是处于从图6所示的位置开始工件投放装置前进、工件送出装置后退了的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图8是处于从图7所示的位置开始工件投放装置前进、且工件送出装置后退的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图9是处于从图8所示的位置开始工件投放装置前进、工件送出装置后退了的位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图10是从图9所示的位置开始工件投放装置前进而处于前进极限位置、且工件送出装置后退而处于后退极限位置的状态的工件输送装置的概要主视图。图11是典型实施例的工件输送装置的概要侧视图。图12是典型实施例的工件输送装置的概要俯视图。图13是典型实施例的气门磨床的概要立体图。图14是示出三爪中空卡盘的中空部的直径和开口直径与发动机气门的伞部直径之间的关系的说明图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的典型实施例的工件输送装置进行说明。并且，通过引用对工件输送装置的说明，来省略对典型实施例的工件输送方法的说明。
图I是示出典型实施例的工件输送装置的概要主视图。图11是工件输送装置的概要侧视图。图12是工件输送装置的概要俯视图。典型实施例的工件输送装置5具备支承框架10、工件接收装置20、工件翻转下降装置30、工件投放装置40以及工件送出装置50。支承框架10是相对于地面实际上垂直地设置的壁状框架。工件输送装置5是将作为工件的发动机气门V投放到三爪中空卡盘70、并且从三爪中空卡盘70送出的装置。支承框架10具备工件接收装置20用的支承导轨11和致动器12 ;工件翻转下降装置30用的致动器13和支承梁14 ;工件投放装置40用的支承导轨15和板凸轮16 ;工件送出装置50用的支承导轨17和板凸轮18 ;以及，工件投放装置40和工件送出装置50共用的马达19。马达19在输出轴具有小齿轮191。支承导轨11安装在支承框架10的前表面(图11的右侧面)侧的上部，将工件接收装置20支承成能够与支承框架10平行地水平移动。致动器12在比支承导轨11靠上侧的位置安装于支承框架10的前表面侧，使工件接收装置20沿着支承导轨11往复运动。致动器13安装于支承框架10的背面(图11的左侧面)侧，实际上垂直地上下移动。支承梁14安装于致动器13的上端，跨过支承框架10的上方(图I的右侧)，以悬臂式支承前表面侧的工件翻转下降装置30。支承导轨15在比支承导轨11靠下侧的位置安装于支承框架10的前表面侧，将工件投放装置40支承成能够与支承框架10平行地水平移动。板凸轮16在比支承导轨15靠下侧的位置安装于支承框架10的前表面侧，并与支承框架10平行地延伸。板凸轮16具有与后述的凸轮滚柱46 —起构成凸轮机构的凸轮槽161。对于板凸轮16的凸轮槽161的形状，在后面叙述。支承导轨17在比板凸轮16靠下侧的位置安装于支承框架10的前表面侧，将工件送出装置50支承成能够与支承框架10平行地水平移动。板凸轮18在比支承导轨17靠下侧的位置安装于支承框架10的前表面侧，并与支承框架10平行地延伸。板凸轮18具有凸轮槽181。对于板凸轮18的凸轮槽181的形状，在后面叙述。马达19使工件投放装置40沿着支承导轨15往复运动，并且使工件送出装置50沿着支承导轨17往复运动。工件接收装置20具备滑动件21、转动臂22以及致动器A(未图示)。滑动件21被支承导轨11支承，通过致动器12的动作而沿着支承导轨11往复运动。即，滑动件21在图I所示的发动机气门V的接收位置和图2所示的发动机气门V的交接位置之间往复运动。转动臂22安装成能够经由枢轴23相对于滑动件21转动。转动臂22具有前后两处支承部221、222，它们对发动机气门V的轴部Va进行支承；切口部223，其以不与作为发动机气门V的一端部侧的伞部Vb发生干涉的方式切口形成。即，转动臂22相对于滑动件21的往复运动(图I中向右的移动)方向，将发动机气门V的伞部Vb作为后端部，并将发动机气门V的作为另一端部侧的端部(以下，称为柄侧端部Vc)作为前端部，来支承发动机气门V。转动臂22的前侧的支承部221具有支承面221a，其对发动机气门V的轴部Va进行支承；和支承爪221b、221c，它们在支承面221a的左右两侧从支承面221a向上方延伸。左右的支承爪221b、221c的相互间隔比发动机气门V的轴部Va的直径稍大。转动臂22的后侧的支承部222虽然没有详细地图示，但只有支承爪的长度较短，其它的与前侧的支承部221同样地构成。致动器A使转动臂22转动。即，转动臂22在图I所示的动作姿势与图3所示的避让姿势之间转动。当转动臂22处于动作姿势时，转动臂22的支承部221、222实际上水平地支承发动机气门V的轴部Va0当转动臂22处于避让姿势时，转动臂22的支承部221、222向下方避让。工件翻转下降装置30具备升降体31、转动体32、致动器B (未图示)以及支承臂34。升降体31被支承于支承梁14，通过致动器13的动作而与支承梁14 一体地升降。SP，升降体31在图I所示的上升位置与图5所示的下降位置之间升降。转动体32经由垂直的枢轴(未图示)以能够转动的方式安装于升降体31的下方。致动器B使转动体32相对于升降体31转动180°。即，转动体32在图3所示的朝前位置 和图4所示的朝后位置之间转动。支承臂34的上端部安装于转动体32。支承臂34的下端部将发动机气门V的轴部Va支承成装卸自如。工件投放装置40具备作为进退装置的滑动件41、支承体42以及作为凸轮机构的凸轮滚柱46。滑动件41具有与马达19的小齿轮191啮合的齿条411。滑动件41被支承导轨15支承，通过马达19的动作沿着支承导轨15往复运动。支承体42安装成能够经由枢轴43相对于滑动件41转动。支承体42具有作为把持装置的把持部421，该把持部421将发动机气门V的柄侧端部Vc把持为装卸自如。凸轮滚柱46与支承体42 —体地安装于滑动件41。凸轮滚柱46与板凸轮16的凸轮槽161卡
八
口 ο工件送出装置50具备滑动件51、送出臂52、转动臂54以及凸轮滚柱56。滑动件51具有与马达19的小齿轮191啮合的齿条511。滑动件51被支承导轨17支承，通过马达19的动作而沿着支承导轨17往复运动。送出臂52安装成能够经由枢轴53相对于滑动件51转动。在送出臂52的一端部(末端部)具有能够与发动机气门V的柄侧端部Vc抵接的抵接部521。在送出臂52的另一端部侧具有销522。转动臂54安装成能够经由枢轴55相对于滑动件51转动。在转动臂54的一端部侧具有末端开口的长孔541。长孔541与送出臂52的销522卡合。凸轮滚柱56与转动臂54 —体地安装于滑动件51。具体来说，凸轮滚柱56安装于转动臂54的另一端部。凸轮滚柱56与板凸轮18的凸轮槽181卡合。对于上述那样的工件接收装置20、工件翻转下降装置30、工件投放装置40以及工件送出装置50的包含各自的动作区域的相互的位置关系，与所需要的各部分的作用一起进行说明。关于工件接收装置20，当滑动件21位于图I所示的发动机气门V的接收位置时，转动臂22处于动作姿势。在该状态下，接收从上方供给的发动机气门V，并利用转动臂22的支承部221、222支承。此时，发动机气门V的伞部Vb位于转动臂22的切口部223。在以图I所示的状态接收发动机气门V后，滑动件21通过致动器12的动作，沿着支承导轨11往复移动至图2所示的发动机气门V的交接位置，并在该位置停在。当滑动件21在交接位置停止时，转动臂22保持动作姿势，实际上水平地支承发动机气门V的轴部Va0该交接位置对应于工件翻转下降装置30收取发动机气门V的收取位置。对于被转动臂22水平支承的发动机气门V，通过工件翻转下降装置30的支承臂34用其下端部支承柄侧端部Vc，由此所述发动机气门V从转动臂22转移至支承臂34。由此，转动臂22从对发动机气门V的支承中释放。致动器A使从对发动机气门V的支承中释放出来的转动臂22如图3所示那样转动至避让姿势。接下来，滑动件21通过致动器12的动作沿着支承导轨11往复移动至图4所示的发动机气门V的接收位置，并在该位置停止。然后，致动器A使转动臂22如图6所示那样转动至动作姿势。并且，工件接收装置20等待下一次对发动机气门V的接收。如图I所示，工件翻转下降装置30以升降体31位于上升位置且转动体32位于朝前位置的状态等待来自工件接收装置20的发动机气门V的交接。S卩，图I所示的位置为工件翻转下降装置30的待机位置，为发动机气门V的收取位置。 在该状态下，当如图2所示那样使工件接收装置20的滑动件21往复移动并在预定位置停止时，工件翻转下降装置30的支承臂34用其下端部支承由转动臂22支承着的发动机气门V的柄侧端部Vc。S卩，支承臂34从工件接收装置20收取发动机气门V。此时，发动机气门V的伞部Vb在图2中位于左端侧。如图3所示，当工件接收装置20的转动臂22转动至避让姿势时，转动体32通过致动器B的动作相对于升降体31转动180°，成为图4所示的朝后位置。由此，发动机气门V的伞部Vb在图4中位于左端侧。接下来，如图5所示，升降体31通过致动器13的动作从发动机气门V的收取位置下降至发动机气门V的交接位置。该交接位置对应于工件投放装置40收取发动机气门V的收取位置。对于被支承臂34支承的发动机气门V，通过使工件投放装置40的支承体42的把持部421支承柄侧端部Vc，来将所述发动机气门V从支承臂34转移至把持部421。由此，支承臂34从对发动机气门V的支承中释放。致动器13使包括从对发动机气门V的支承中释放出来的支承臂34在内的升降体31如图6所示那样上升至上升位置。接下来，转动体32通过致动器B的动作相对于升降体31转动180°，成为图7所示的朝前位置。由此，支承臂34在图7中位于右端侧。并且，工件翻转下降装置30等待下一次对发动机气门V的收取。并且，在图I 图10的各图中所示的工件接收装置20的状态没有分别准确地对应于在图I 图10的各图中所示的工件投放装置40和工件送出装置50的状态。同样，在图I 图10的各图中所示的工件翻转下降装置30的状态没有分别准确地对应于在图I 图10的各图中所示的工件投放装置40和工件送出装置50的状态。在工件投放装置40中，滑动件41通过马达19的动作并经由小齿轮191和齿条411在图2所示的最大限度后退的后退极限位置、和图10所示的最大限度前进的前进极限位置之间往复运动。在该往复运动的路径的中途，包括图5所示的发动机气门V的收取位置。该收取位置对应于工件翻转下降装置30的支承臂34交接发动机气门V的交接位置。在工件送出装置50中，滑动件51通过马达19的动作并经由小齿轮191和齿条511，在图2所示的最大限度前进的前进极限位置、和图10所示的最大限度后退的后退极限位置之间往复运动。关于工件投放装置40和工件送出装置50，通过马达19的正反旋转，在一方前进时另一方后退，并且，当一方后退时另一方前进。而且，一方的前进或后退速度与另一方的后退或前进速度为相同的速度。在此，对板凸轮16的凸轮槽161的形状进行说明。同时，关于工件投放装置40，对从发动机气门V的收取位置至前进极限位置的、支承体42的动作进行说明。板凸轮16的凸轮槽161从工件投放装置40的支承体42处于后退极限位置时的凸轮滚柱46位置、至支承体42处于前进极限位置时的凸轮滚柱46的位置的范围内，除了一部分外实际上水平地延伸。将其高度作为凸轮槽161的基准高度。板凸轮16的凸轮槽161在两端之间的中间具有比基准高度高的高度的部分。将该高度作为凸轮槽161的上方高度。凸轮槽161的上方高度在凸轮槽161的两端之间的中 间具有预定的长度。将该部分作为凸轮槽161的上方高度部分161c。S卩，利用凸轮槽161的上方高度部分161c，将凸轮槽161的基准高度部分在图2中沿左右分成两部分。将在图2中位于左侧的基准高度部分作为凸轮槽161的后方基准高度部分161a。将在图2中位于右侧的基准高度部分作为凸轮槽161的前方基准高度部分161e。凸轮槽161的后方基准高度部分161a和上方高度部分161c通过从后方基准高度部分161a朝向上方高度部分161c逐渐上升的倾斜部分连接。将该倾斜部分作为后方倾斜部分161b。凸轮槽161的前方基准高度部分161e和上方高度部分161c通过从前方基准高度部分161e朝向上方高度部分161c逐渐上升的倾斜部分连接。将该倾斜部分作为前方倾斜部分161d。当凸轮滚柱46在凸轮槽161的基准高度卡合时，工件投放装置40的支承体42保持水平姿势。对支承体42处于水平姿势时，支承体42的把持部421把持柄侧端部Vc的发动机气门V保持水平姿势。在支承体42收取发动机气门V的收取位置，凸轮滚柱46与凸轮槽161的后方基准高度部分16Ia卡合(参照图5)。在凸轮滚柱46从凸轮槽161的后方基准高度部分161a与后方倾斜部分161b的连接点沿着后方倾斜部分161b逐渐上升，到达后方倾斜部分161b与上方高度部分161c的连接点之前，支承体42在滑动件41前进的期间从水平姿势逐渐前倾，成为预定角度的前倾姿势。支承体42的把持部421把持的发动机气门V也从水平姿势逐渐前倾，成为预定角度的前倾姿势。即，把持部421把持的发动机气门V的伞部Vb向下方移位至预定高度(参照图6)。在凸轮滚柱46到达凸轮槽161的上方高度部分161c与前方倾斜部分161d的连接点之前，支承体42在滑动件41前进的期间保持预定角度的前倾姿势。支承体42的把持部421把持的发动机气门V的伞部Vb也保持向下方移位至预定高度的姿势(参照图7)。在凸轮滚柱46沿着凸轮槽161的前方倾斜部分161d下降，到达前方倾斜部分161d与前方基准高度部分161e的连接点之前，支承体42在滑动件41前进的期间从预定角度的前倾姿势逐渐向后倾方向倾斜，成为水平姿势。支承体42的把持部421把持的发动机气门V也从预定角度的前倾姿势逐渐向后倾方向倾斜，成为水平姿势。即，把持部421把持的发动机气门V的伞部Vb从向下方移位至预定高度的位置逐渐上升，最后恢复至原来的高度(参照图8、图9)。
在图7、图8、图9所示的过程中，发动机气门V的伞部Vb在三爪中空卡盘70的卡爪71与卡爪71之间的空间以挤过的方式通过。对此进行说明。如图14所示，发动机气门V的伞部Vb的直径d2比三爪中空卡盘70的中空部72的直径d3小，并且，比三爪中空卡盘70打开时的通过卡爪71末端的假想圆的直径(开口直径)dl大(dl < d2 < d3)。因此，在使发动机气门V的轴部Va与三爪中空卡盘70的轴线平行的状态下，无法将发动机气门V的伞部Vb投放到三爪中空卡盘70的中空部72。但是，使发动机气门V的轴部Va相对于三爪中空卡盘70的轴线倾斜，以使发动机气门V的伞部Vb位于三爪中空卡盘70的半径方向外侧，从该状态开始使发动机气门V的伞部Vb沿着三爪中空卡盘70的半径方向朝向中心逐渐接近，由此，发动机气门V的伞部Vb能够在三爪中空卡盘70的卡爪71与卡爪71之间的空间以挤过的方式通过。在凸轮滚柱46与凸轮槽161的前方基准高度部分161e卡合且支承体42到达前进极限位置之前，支承体42在滑动件41前进的期间保持水平姿势。支承体42的把持部 421把持的发动机气门V也保持水平姿势。并且，当支承体42到达前进极限位置时，把持部421所把持的发动机气门V的包含伞部Vb的预定长度被投放到三爪中空卡盘70的中空部72内。由此，发动机气门V在柄侧端部Vc以预定长度从三爪中空卡盘70向外侧突出的状态下被三爪中空卡盘70固定(参照图10)。接下来，对板凸轮18的凸轮槽181的形状进行说明。同时，关于工件送出装置50，对送出臂52的从发动机气门V的承接位置(前进极限位置)至送出位置的动作进行说明。板凸轮18的凸轮槽181在从工件送出装置50的送出臂52处于前进极限位置时的凸轮滚柱56的位置、至送出臂52处于中间位置时的凸轮滚柱56的位置的范围内，实际上水平地延伸。将其高度作为凸轮槽181的基准高度。凸轮槽181的基准高度在图2中从凸轮槽181的右端部向左侧具有预定的长度。将该部分作为凸轮槽181的基准高度部分181a0板凸轮18的凸轮槽181在从工件送出装置50的送出臂52处于后退极限位置时的凸轮滚柱56的位置、至送出臂52处于中间位置时的凸轮滚柱56的位置的范围内，实际上水平地延伸。该高度比凸轮槽181的基准高度高。将该高度作为凸轮槽181的上方高度。凸轮槽181的上方高度在图2中从凸轮槽181的左端部向右方具有预定的长度。将该部分作为凸轮槽181的上方高度部分181c。凸轮槽181的基准高度部分181a和上方高度部分181c通过从基准高度部分181a朝向上方高度部分181c逐渐上升的倾斜部分连接。将该部分作为倾斜部分181b。当凸轮滚柱56在凸轮槽181的基准高度卡合时，工件送出装置50的送出臂52保持抵接部521立起而与三爪中空卡盘70的中心位置正对的正对姿势(立起姿势)。在送出臂52承接发动机气门V的承接位置(前进极限位置)，凸轮滚柱56与凸轮槽181的基准高度部分18Ia卡合(参照图2)。当送出发动机气门V时，相对于三爪中空卡盘70的中空部72从后侧导入冷却介质，利用该冷却介质的流动(流体压力)对发动机气门V施加从三爪中空卡盘70朝前侧(卡爪侧)排出那样的圧力。发动机气门V因伞部Vb受到该流体压力而朝前侧移动。由此，发动机气门V的柄侧端部Vc与位于前进极限位置的送出臂52的抵接部521抵接。在发动机气门V的柄侧端部Vc与抵接部521抵接的状态下，滑动件51开始后退。在凸轮滚柱56从前进极限位置到达凸轮槽181的基准高度部分181a与倾斜部分181b的连接点之前，送出臂52在滑动件51后退的期间保持抵接部521立起而与三爪中空卡盘70的中心位置正对的正对姿势(立起姿势)。在这期间，发动机气门V保持柄侧端部Vc与送出臂52的抵接部521抵接的状态，并从三爪中空卡盘朝前侧移动(参照图3)。在凸轮滚柱56沿着凸轮槽181的倾斜部分181b逐渐上升，到达倾斜部分181b与上方高度部分181c的连接点之前，送出臂52的抵接部521在滑动件51后退的期间从正对姿势(立起姿势)逐渐前倾，成为预定角度的前倾姿势(倾斜姿势)。与抵接部521从正对姿势(立起姿势)逐渐前倾相对应，柄侧端部Vc与抵接部521抵接着的发动机气门V的伞部Vb逐渐向下方移位(参照图4、图5)。在图3、图4、图5所示的过程中，发动机气门V的伞部Vb在三爪中空卡盘70的卡爪71与卡爪71之间的空间以挤过的方式通过。对此进行说明。如前所述，在发动机气门V的伞部Vb的直径d2、三爪中空卡盘70的中空部72的 直径d3、以及通过打开时的卡爪71末端的假想圆的直径(开口直径)dl之间，存在dl < d2< d3的关系。因此，在使发动机气门V的轴部Va与三爪中空卡盘70的轴线平行的状态下，无法将发动机气门V的伞部Vb从三爪中空卡盘70朝前侧(卡爪侧)送出。可是，使发动机气门V的伞部Vb从位于三爪中空卡盘70的轴线上的状态开始，一边相对该轴线倾斜，一边沿着三爪中空卡盘70的半径方向从中心逐渐离开，由此，发动机气门V的伞部Vb能够在三爪中空卡盘70的卡爪71与卡爪71之间的空间以挤过的方式通过。随着发动机气门V从三爪中空卡盘70的轴线偏移，冷却介质的流体压力沿轴线方向推压发动机气门V的伞部Vb的作用降低。由此，在发动机气门V的整个伞部Vb在三爪中空卡盘70的卡爪71与卡爪71之间的空间结束通过之前，发动机气门V的柄侧端部Vc与送出臂52的抵接部521抵接的抵接状态自然地解除。S卩，在图5中，对发动机气门V的柄侧端部Vc与送出臂52的抵接部521接触的状态进行了图示，此时，柄侧端部Vc与抵接部521抵接的抵接状态自然地解除。自然解除了柄侧端部Vc与抵接部521的抵接状态的发动机气门V离开抵接部521自然落下(参照图6)。当凸轮滚柱56到达凸轮槽181的倾斜部分181b与上方高度部分181c的连接点时，送出臂52的抵接部521前倾并保持预定角度的前倾姿势(倾斜姿势)。根据典型实施例，存在以下这样的效果。(I)当滑动件41朝向三爪中空卡盘70前进时，把持发动机气门V的柄侧端部Vc的把持部421 —边根据凸轮槽161、凸轮滚柱46使发动机气门V从倾斜姿势向正对姿势摆动，一边将伞部Vb投放到三爪中空卡盘70。因此，能够在不花费特别订制品的成本的情况下，使用市售的三爪中空卡盘70，将具有大径的伞部Vb的发动机气门V的伞部Vb投放到三爪中空卡盘70，该大径的伞部Vb比能够沿三爪中空卡盘70的轴线方向插入的直径大。(2)当滑动件51从三爪中空卡盘70后退时，使从三爪中空卡盘70推出的发动机气门V的柄侧端部Vc抵接的抵接部521 —边根据凸轮槽181、凸轮滚柱56使发动机气门V从正对姿势向倾斜姿势摆动，一边将伞部Vb从三爪中空卡盘70送出。因此，能够在不花费特别订制品的成本的情况下，使用市售的三爪中空卡盘70，将具有大径的伞部Vb的发动机气门V的伞部Vb从三爪中空卡盘70送出，该大径的伞部Vb比能够沿三爪中空卡盘70的轴线方向插入的直径大。(3)对下述时机统一进行管理而使它们同步动作在滑动件41向三爪中空卡盘70前进时把持部421将发动机气门V的伞部Vb投放到三爪中空卡盘70的时机；和，在滑动件51从三爪中空卡盘70后退时抵接部521将发动机气门V的伞部Vb从三爪中空卡盘70送出的时机。因此，能够将发动机气门V的投放动作和送出动作发生干涉这一情况避免于未然。(4)除了避免发动机气门V的投放动作和送出动作的干涉之外，还能够协调设定送出时机和投放时机，以免在送出动作与投放动作之间产生无用的空白时间。因此，能够实现周期的缩短。接下来，参照附图对本发明的典型实施例的气门磨床进行说明。并且，通过引用对气门磨削装置的说明，来省略对典型实施例的气门磨削方法的说明。
图13是示出典型实施例的气门磨床的概要立体图。典型实施例的气门磨床I是具备上述那样的工件输送装置5的气门磨床，在机座2上具备作为分度装置的卡盘定位装置60、作为多爪中空卡盘的三爪中空卡盘70、砂轮装置80、以及冷却介质装置90。卡盘定位装置60具备固定在机座2上的X轴进给机构60X ;和支承在X轴进给机构60X上的Y轴进给机构60Y。X轴进给机构60X具备互相平行的X轴轨道61，所述X轴轨道61固定于机座2，并沿X轴方向延伸；X轴工作台62，其被支承成能够沿X轴轨道61水平移动；以及X轴马达63，其固定于机座2，使X轴工作台62沿X轴轨道61移动。Y轴进给机构60Y具备互相平行的Y轴轨道64，所述Y轴轨道64固定于X轴工作台62，并沿Y轴方向延伸'Y轴工作台65，其被支承成能够沿Y轴轨道64水平移动'Y轴马达66，其固定于X轴工作台62，使Y轴工作台65沿Y轴轨道64移动；中空主轴67，其旋转自如地支承于Y轴工作台65 ；以及卡盘旋转用马达68，其经由架设在该马达68与中空主轴67的一端部之间的带69使中空主轴67旋转。中空主轴67具有沿轴线在两端之间贯穿的中空部671。三爪中空卡盘70安装在中空主轴67的另一端部。三爪中空卡盘70为3个卡爪的中空卡盘，具有沿轴线在两端之间贯穿的中空部72(参照图14)。当将三爪中空卡盘70安装于中空主轴67的另一端部时，三爪中空卡盘70的中空部72与中空主轴67的中空部671连通。砂轮装置80具备砂轮主轴81，其旋转自如地支承于机座2上；圆板状的砂轮82，其安装于砂轮主轴81的一端部；砂轮罩83，其固定在机座2上；以及砂轮旋转用马达84，其固定于机座2的侧部，经由在该马达84与砂轮主轴81的另一端部之间架设的带(未图示)使砂轮主轴81旋转。冷却介质装置90设置在机座2的侧方。从冷却介质装置90朝向中空主轴67的一端部侧的中空部671安装有冷却介质的供给管(未图示)。经由该供给管和中空主轴67的中空部671，将冷却介质从冷却介质装置90供给至三爪中空卡盘70的中空部72。关于上述气门磨床1，通过使用卡盘定位装置60,能够将三爪中空卡盘70定位在工件输送装置5中的工件投放装置40的支承体42的把持部421投放发动机气门V的投放位置。关于气门磨床I，通过使用卡盘定位装置60，能够将定位于工件输送装置5中的投放位置的三爪中空卡盘70定位在砂轮装置80的预定加工区域。关于气门磨床I，通过使用卡盘定位装置60,能够将三爪中空卡盘70定位在工件输送装置5中的工件送出装置50的送出臂52的抵接部521送出发动机气门V的送出位置。关于气门磨床1，通过使用卡盘定位装置60，能够将定位于砂轮装置80中的预定加工区域的三爪中空卡盘70定位在工件输送装置5中的送出位置。根据典型实施例，具有以下这样的效果。(5)能够相对于气门磨床I的砂轮加工区域对三爪中空卡盘70的位置进行分度，并且，能够相对于工件输送装置5的发动机气门V的投放和送出位置对三爪中空卡盘70的位置进行分度。因此，发动机气门V相对于三爪中空卡盘70的投放和送出、以及由砂轮进行的对投放并固定于三爪中空卡盘70的发动机气门V的磨削加工都能够顺畅地进行。 (6)通过使用市售的三爪中空卡盘70，不会花费特别订制品的成本，与现有的弹簧夹头相比，能够以更高的精度来定心、固定发动机气门V。另外，通过使用市售的三爪中空卡盘70，能够抑制成本，并且，与现有的弹簧夹头相比，能够以更高速的旋转来加工发动机气门V。以上，对本发明的典型实施例进行了说明，但本发明并不受上述典型实施例限制，能够以各种形式来实施。例如，在上述典型实施例中，作为工件处理发动机气门V，但并不限于此。S卩，能够对发动机气门以外的任意形状的工件进行处理。根据本发明的实施例，工件输送装置(例如，典型实施例的工件输送装置5 )相对于具有中空部(例如，典型实施例的中空部72)和至少三个卡爪(例如，典型实施例的卡爪71)的多爪中空卡盘(例如，典型实施例的三爪中空卡盘70)进行工件(例如，典型实施例的发动机气门V)的投放和送出，所述工件至少在一端部侧具有直径为比能够沿多爪中空卡盘的轴线方向插入的直径大的大径的大径部(例如，典型实施例的伞部Vb)，所述工件输送装置可以具备第I进退装置(例如，典型实施例的滑动件41)，其设置成能够朝向所述多爪中空卡盘进退；把持装置(例如，典型实施例的把持部421)，其以能够摆动的方式设置于所述第I进退装置，保持所述工件的另一端部侧(例如，典型实施例的柄侧端部Vc);以及第I凸轮机构(例如，典型实施例的板凸轮16、凸轮槽161、凸轮滚柱46)，其根据所述第I进退装置的进退使所述把持装置的姿势摆动，由此使该把持装置把持的所述工件的姿势在面向所述轴线方向的正对姿势和从该正对姿势以预定角度倾斜的倾斜姿势之间摆动。工件输送装置可以构成为，当所述第I进退装置朝向所述多爪中空卡盘前进时，所述把持装置一边根据所述第I凸轮机构使所述工件从所述倾斜姿势向所述正对姿势摆动，一边将所述一端部侧投放到所述多爪中空卡盘。根据上述结构，当第I进退装置朝向多爪中空卡盘前进时，把持工件的另一端部侧的把持装置一边根据第I凸轮机构使工件从倾斜姿势向正对姿势摆动，一边将具有大径部的一端部侧投放到多爪中空卡盘。因此，能够在不花费特别订制品的成本的情况下，使用市售的多爪中空卡盘，将具有比能够沿该多爪中空卡盘的轴线方向插入的直径大的大径部的工件的大径部投放到多爪中空卡盘。在上述结构中，工件输送装置还可以具备第2进退装置(例如，典型实施例的滑动件51)，其设置成能够朝向所述多爪中空卡盘进退；抵接装置(例如，典型实施例的抵接部521)，其以能够摆动的方式设置于所述第2进退装置，与被从所述多爪中空卡盘推出的所述工件的所述另一端部侧抵接；以及第2凸轮机构(例如，典型实施例的板凸轮18、凸轮槽181、凸轮滚柱56)，其根据所述第2进退装置的进退使所述抵接装置的姿势在相当于正对姿势的姿势、和相当于倾斜姿势的姿势之间摆动，在所述正对姿势下，与该抵接装置抵接的所述工件面向所述轴线方向，在该倾斜姿势下，所述工件从所述正对姿势以预定角度倾斜。工件输送装置可以构成为，当所述第2进退装置从所述多爪中空卡盘后退时，所述抵接装置一边根据所述第2凸轮机构使所述工件从所述正对姿势向所述倾斜姿势摆动，一边将所述一端部侧从所述多爪中空卡盘送出。根据该结构，当第2进退装置从多爪中空卡盘后退时，与被从多爪中空卡盘推出的工件的另一端部侧抵接的抵接装置一边根据第2凸轮机构使工件从正对姿势向倾斜姿势摆动，一边将具有大径部的一端部侧从所述多爪中空卡盘送出。因此，能够在不花费特别订制品的成本的情况下，使用市售的多爪中空卡盘，将具有比能够沿该多爪中空卡盘的轴线方向插入的直径大的大径部的工件的大径部从多爪中空卡盘送出。
在上述结构中，工件输送装置还可以具备同步动作装置(例如，典型实施例的马达19、小齿轮191、齿条411、511)，所述同步动作装置使所述第I进退装置和所述第2进退装置以一方前进时另一方后退的方式互相同步地进退。根据该结构，对下述时机统一进行管理而使它们同步动作在第I进退装置朝向多爪中空卡盘前进时把持装置将工件的大径部投放到多爪中空卡盘的时机；和，在第2进退装置从多爪中空卡盘后退时抵接装置将工件的大径部从多爪中空卡盘送出的时机。因此，能够将工件的投放动作和送出动作发生干涉这一情况避免于未然。并且，除了避免工件的投放动作和送出动作的干涉之外，还能够协调设定送出时机和投放时机，以免在送出动作与投放动作之间产生无用的空白时间。因此，能够实现周期的缩短。并且，根据本发明的实施例，气门磨床(例如，典型实施例的气门磨床I)可以具备工件输送装置(例如，典型实施例的工件输送装置5);砂轮(例如，典型实施例的砂轮82)，其设置于机座(例如，典型实施例的机座2);以及分度装置(例如，典型实施例的卡盘定位装置60)，其相对于所述砂轮加工区域对所述多爪中空卡盘的位置进行分度。所述分度装置可以构成为，相对于所述工件输送装置对所述工件的投放和送出位置对所述多爪中空卡盘的位置进行分度。根据上述结构，能够相对于气门磨床的砂轮加工区域对多爪中空卡盘的位置进行分度，并且，能够相对于工件输送装置对工件的投放和送出位置对多爪中空卡盘的位置进行分度。因此，工件相对于多爪中空卡盘的投放和送出、以及由砂轮进行的对投放并固定于多爪中空卡盘的工件的磨削加工都能够顺畅地进行。通过使用市售的多爪中空卡盘，不会花费特别订制品的成本，与现有的弹簧夹头相比，能够以更高的精度来定心、固定工件。另外，通过使用市售的多爪中空卡盘，能够抑制成本，并且，与现有的弹簧夹头相比，能够以更高速的旋转加工工件。并且，根据本发明的实施例，在工件输送方法中，相对于具有中空部(例如，典型实施例的中空部72)和至少三个卡爪(例如，典型实施例的卡爪71)的多爪中空卡盘(例如，典型实施例的三爪中空卡盘70)进行工件(例如，典型实施例的发动机气门V)的投放和送出，所述工件至少在一端部侧具有直径为比能够沿该多爪中空卡盘的轴线方向插入的直径大的大径的大径部(例如，典型实施例的伞部Vb)，所述工件输送方法可以包括如下工序利用把持所述工件的另一端部侧(例如，典型实施例的柄侧端部Vc)的把持装置(例如，典型实施例的把持部421)，一边使所述工件从相对于所述轴线方向以预定角度倾斜的倾斜姿势向面向所述轴线方向的正对姿势摆动，一边将所述一端部侧投放到所述多爪中空卡盘的工序；和利用与从所述多爪中空卡盘推出的所述工件的所述另一端部侧抵接的抵接装置(例如，典型实施例的抵接部521 )，一边使所述工件从所述正对姿势向所述倾斜姿势摆动，一边将所述一端部侧从所述多爪中空卡盘送出的工序。根据该方法，将具有比能够沿多爪中空卡盘的轴线方向插入的直径大的大径部的工件的大径部投放到多爪中空卡盘，并从多爪中空卡盘送出。因此，能够在不花费特别订制品的成本的情况下，使用市售的多爪中空卡盘，相对于该多爪中空卡盘进行工件的投放、送出。通过协调设定工件的投放时机和送出时机，能够实现周期的缩短。并且，根据本发明的实施例，气门磨削方法包含上述的工件输送方法，可以包括相对于砂轮加工区域对所述多爪中空卡盘的位置进行分度的工序；和，相对于所述工件的 投放和送出位置对所述多爪中空卡盘的位置进行分度的工序。根据该方法，相对于气门磨床的砂轮加工区域对多爪中空卡盘的位置进行分度，并且，相对于工件输送装置对工件的投放和送出位置对多爪中空卡盘的位置进行分度。因此，工件相对于多爪中空卡盘的投放和送出、以及由砂轮进行的对投放并固定于多爪中空卡盘的工件的磨削加工都能够顺畅地进行。通过使用市售的多爪中空卡盘，不会花费特别订制品的成本，与现有的弹簧夹头相比，能够以更高的精度来定心、固定工件。并且，通过使用市售的多爪中空卡盘，能够抑制成本，并且，与现有的弹簧夹头相比，能够以更高速的旋转来加工工件。标号说明I:气门磨床；2 :机座；5:工件输送装置；16 :板凸轮(第I凸轮机构)；161 :凸轮槽(第I凸轮机构)；18 :板凸轮(第2凸轮机构)；181 :凸轮槽(第2凸轮机构)；19 :马达(同步动作装置)；191 :小齿轮(同步动作装置)；41 :滑动件(第I进退装置)；411 :齿条(同步动作装置)；421 :把持部(把持装置)；46 :凸轮滚柱(第I凸轮机构)；51 :滑动件(第2进退装置)；511 :齿条(同步动作装置)；521:抵接部(抵接装置)；
56:凸轮滚柱(第2凸轮机构)；60 :卡盘定位装置(分度装置)；70 :三爪中空卡盘(多爪中空卡盘)；71 :卡爪；72:中空部；82 :砂轮；V:发动机气门(工件)；Vb:伞部(一端部侧)；
Vc :柄侧端部(另一端部侧)。
权利要求
1.一种工件输送装置(5)，其相对于具有中空部(72)和至少三个卡爪(71)的多爪中空卡盘(70)进行工件(V)的投放和送出，所述工件(V)至少在一端部侧具有大径部(Vb)，该大径部(Vb)的直径为比能够沿该多爪中空卡盘(70)的轴线方向插入的直径(dl)大的大径(d2)， 所述工件输送装置(5)构成为具备 第I进退装置(41)，其设置成能够朝向所述多爪中空卡盘(70)进退； 把持装置(421)，其以能够摆动的方式设置于所述第I进退装置(41)，把持所述工件(V)的另一端部侧(Vc);以及 第I凸轮机构(16、161、46)，其根据所述第I进退装置(41)的进退使所述把持装置(421)的姿势摆动，由此使该把持装置(421)把持的所述工件(V)的姿势在面向所述轴线方向的正对姿势和从该正对姿势以预定角度倾斜的倾斜姿势之间摆动， 当所述第I进退装置(41)朝向所述多爪中空卡盘(70)前进时，所述把持装置(421) —边根据所述第I凸轮机构(16，161,46)使所述工件(V)从所述倾斜姿势向所述正对姿势摆动，一边将所述一端部侧(Vb )投放到所述多爪中空卡盘(70 )中。
2.根据权利要求I所述的工件输送装置(5)， 所述工件输送装置(5)构成为具备 第2进退装置(51 )，其设置成能够朝向所述多爪中空卡盘(70)进退； 抵接装置(521)，其以能够摆动的方式设置于所述第2进退装置(51)，与被从所述多爪中空卡盘(70)推出的所述工件(V)的所述另一端部侧(Vc)抵接；以及 第2凸轮机构(18、181、56)，其根据所述第2进退装置(51)的进退使所述抵接装置(521)的姿势在相当于正对姿势的姿势、和相当于倾斜姿势的姿势之间摆动，在所述正对姿势下，与该抵接装置(521)抵接的所述工件(V)面向所述轴线方向，在该倾斜姿势下，所述工件(V)从所述正对姿势以预定角度倾斜， 当所述第2进退装置(51)从所述多爪中空卡盘(70)后退时，所述抵接装置(521)—边根据所述第2凸轮机构(18、181、56)使所述工件(V)从所述正对姿势向所述倾斜姿势摆动，一边将所述一端部侧(Vb)从所述多爪中空卡盘(70)送出。
3.根据权利要求2所述的工件输送装置(5)， 所述工件输送装置(5)还具备同步动作装置(19、191、411、511)，所述同步动作装置(19、191、411、511)使所述第I进退装置(41)和所述第2进退装置(51)以一方前进时另一方后退的方式互相同步地进退。
4.一种气门磨床(1)，该气门磨床(I)构成为具备 权利要求I 3中的任意一项所述的工件输送装置(5)； 砂轮(82)，其设置于机座(2);以及 分度装置(60)，其相对于所述砂轮(82)的加工区域对所述多爪中空卡盘(70)的位置进行分度， 所述分度装置(60)相对于所述工件输送装置(5)对所述工件(V)的投放和送出位置，对所述多爪中空卡盘(70)的位置进行分度。
5.—种工件输送方法，其相对于具有中空部(72)和至少三个卡爪(71)的多爪中空卡 盘(70)进行工件(V)的投放和送出，所述工件(V)至少在一端部侧具有大径部(Vb)，该大径部(Vb)的直径为比能够沿该多爪中空卡盘(70)的轴线方向插入的直径(dl)大的大径(d2)， 所述工件输送方法包括如下工序 利用把持所述工件(V)的另一端部侧(Vc)的把持装置(421 )，一边使所述工件(V)从相对于所述轴线方向以预定角度倾斜的倾斜姿势向面向所述轴线方向的正对姿势摆动，一边将所述一端部侧(Vb)投放到所述多爪中空卡盘(70)中的工序；和 利用与从所述多爪中空卡盘(70)推出的所述工件(V)的所述另一端部侧(Vc)抵接的抵接装置(521)，一边使所述工件(V)从所述正对姿势向所述倾斜姿势摆动，一边将所述一端部侧(Vb)从所述多爪中空卡盘(70)送出的工序。
6.一种气门磨削方法，其包括权利要求5所述的工件输送方法， 所述气门磨削方法包括如下工序 相对于砂轮(82)加工区域对所述多爪中空卡盘(70)的位置进行分度的工序；和 相对于所述工件(V)的投放和送出位置，对所述多爪中空卡盘(70)的位置进行分度的工序。
全文摘要
相对于具有中空部(72)和卡爪(71)的三爪中空卡盘(70)将具有伞部(Vb)的发动机气门(V)投放和送出的工件输送装置(5)，具备能够朝向三爪中空卡盘进退的滑动件(41)；把持部(421)，其以能够摆动的方式设置于滑动件，把持发动机气门的柄侧端部(Vc)；凸轮槽(161)、凸轮滚柱(46)，它们根据滑动件的进退使把持部的姿势摆动，从而使把持部把持的发动机气门的姿势在面向轴线方向的正对姿势和以预定角度倾斜的倾斜姿势之间摆动。当滑动件朝向三爪中空卡盘前进时，把持部一边根据凸轮槽、凸轮滚柱使发动机气门从倾斜姿势向正对姿势摆动，一边将伞部投放到三爪中空卡盘中。
文档编号B24B41/06GK102821913SQ20118001537
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年3月25日
发明者近藤保雄, 笕登行, 今津亘一, 伊贺稔 申请人:本田技研工业株式会社