(57)【要約】【課題】研削用砥石が研削時の回転遠心力によってダレ、変形した場合であっても、ワークの研削精度の低下を防ぐことができ、ワークを２種類以上研削加工する場合でも、安定した研削精度を出すことのできる、両頭平面研削方法、及び、両頭平面研削装置を提供する。【解決手段】両頭平面研削装置３０は、第一の研削部１０ａと第二の研削部１０ｂとを回転させ、研削用砥石押付けシリンダ１２で、第一の研削部１０ａを、対向する研削部１０ｂの方向である軸心方向に押付け強度で押付けることにより、ワークＷにおける二つの研削面を同時に平面研削する研削手段と、研削手段で研削された前記ワークＷにおける研削方向の厚みを、少なくとも２箇所以上で測定する測定手段２２と、測定手段２２で得られたワークＷの厚みデータに基づいて、次のワークＷの研削手段における研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を調節する、押付強度調節手段とを備える。【選択図】図２
2010179392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する第一の研削部と、前記第一の研削部に対向して近接離間可能に配設された、回転する第二の研削部と、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、予め設定された押付け強度で押付ける、研削部押付け機構と、を備える両頭平面研削装置における両頭平面研削方法であって、
前記第一の研削部と前記第二の研削部との間にワークを介挿した状態で、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを回転させ、前記研削部押付け機構で、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、前記押付け強度で押付けることにより、前記ワークにおける二つの研削面を同時に平面研削する、研削工程と、
前記研削工程で研削した前記ワークにおける研削方向の厚みを、少なくとも２箇所以上で測定する、測定工程と、
前記測定工程で得た測定結果に基づいて、次ワークの研削工程における前記研削部押付け機構の押付け強度を調節する、押付強度調節工程と、を備える、
ことを特徴とする、両頭平面研削方法。
【請求項２】
回転する第一の研削部と、前記第一の研削部に対向して配設された、回転する第二の研削部と、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、予め設定された押付け強度で押付ける、研削部押付け機構と、を備え、前記第一の研削部と前記第二の研削部との間にワークが介挿された状態で、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを回転させ、前記研削部押付け機構で、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、前記押付け強度で押付けることにより、前記ワークにおける二つの研削面を同時に平面研削する、研削手段と、
前記研削手段で研削された前記ワークにおける研削方向の厚みを、少なくとも２箇所以上で測定する、測定手段と、
前記測定手段で得られた測定結果に基づいて、次ワークの研削手段における前記研削部押付け機構の押付け強度を調節する、押付強度調節手段と、を備える、
ことを特徴とする、両頭平面研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両頭平面研削方法、及び、両頭平面研削装置に関し、より詳しくは、一対の研削用砥石によってワークの両面を同時に平面研削する際の研削精度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばコンロッドのように、平面の厚みや粗さ、平面度精度を確保する必要の高いワークを研削加工する場合に、一対の研削用砥石を回転させて、ワークが該研削用砥石における研削面から脱落しない範囲でワークをオシレートすることにより、ワークの両面を同時に平面研削する両頭平面研削方法が行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２９８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術における両頭平面研削装置について図５を用いて説明する。図５は従来技術における両頭平面研削装置の研削部を示した断面図である。図５においては上側を上方、下側を下方として説明する。
【０００５】
前記両頭平面研削装置においては、上下方向に同一の軸心を有する二つの研削部が対向して、近接離間可能に配設されている。具体的には図５に示すように、それぞれの研削部は駆動モータ、砥石ベース、砥石台、及び研削用砥石が一体として構成されており、それぞれの研削用砥石の側を対向する研削部の方向に向けて配設されているのである。そして、それぞれの駆動モータを回動させ、上側に配設された研削部を図５中矢印Ａ０の方向に下降させることにより上下の研削部を近接させて、二つの研削用砥石の間に介挿されたワークを研削加工するのである。
【０００６】
前記従来技術に係る両頭平面研削装置においては、上記の如く研削加工を行うことにより、研削用砥石が研削時の回転遠心力によって、図５に示す如く半径方向に向かって外側がダレ、これにより内側が相対的に膨らむように変形する。従来技術に係る両頭平面研削装置においては、このような変形によって半径方向外側におけるワークの研削する力が減少し、平面度や平行度などのワークの研削精度が低下するという問題があった。
また、研削加工の対象であるワークはそれぞれ剛性が異なるため、ワークを２種類以上研削加工する場合は、安定した研削精度を出すことが困難であった。
【０００７】
そこで本発明では、上記現状に鑑み、研削用砥石が研削時の回転遠心力によってダレ、変形した場合であっても、ワークの研削精度の低下を防ぐことができ、ワークを２種類以上研削加工する場合でも、安定した研削精度を出すことのできる、両頭平面研削方法、及び、両頭平面研削装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、回転する第一の研削部と、前記第一の研削部に対向して近接離間可能に配設された、回転する第二の研削部と、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、予め設定された押付け強度で押付ける、研削部押付け機構と、を備える両頭平面研削装置における両頭平面研削方法であって、前記第一の研削部と前記第二の研削部との間にワークを介挿した状態で、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを回転させ、前記研削部押付け機構で、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、前記押付け強度で押付けることにより、前記ワークにおける二つの研削面を同時に平面研削する、研削工程と、前記研削工程で研削した前記ワークにおける研削方向の厚みを、少なくとも２箇所以上で測定する、測定工程と、前記測定工程で得た測定結果に基づいて、次ワークの研削工程における前記研削部押付け機構の押付け強度を調節する、押付強度調節工程と、を備えるものである。
【００１０】
請求項２においては、回転する第一の研削部と、前記第一の研削部に対向して配設された、回転する第二の研削部と、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、予め設定された押付け強度で押付ける、研削部押付け機構と、を備え、前記第一の研削部と前記第二の研削部との間にワークが介挿された状態で、前記第一の研削部と前記第二の研削部とを回転させ、前記研削部押付け機構で、前記第一の研削部と前記第二の研削部の少なくとも何れか一方を、対向する研削部に対して近接する方向に、前記押付け強度で押付けることにより、前記ワークにおける二つの研削面を同時に平面研削する、研削手段と、前記研削手段で研削された前記ワークにおける研削方向の厚みを、少なくとも２箇所以上で測定する、測定手段と、前記測定手段で得られた測定結果に基づいて、次ワークの研削手段における前記研削部押付け機構の押付け強度を調節する、押付強度調節手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
本発明により、両頭平面研削装置の研削用砥石が研削時の回転遠心力によってダレ、変形した場合であっても、ワークの研削精度の低下を防ぐことができ、ワークを２種類以上研削加工する場合でも、安定した研削精度を出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る両頭平面研削装置の概要を示した図。
【図２】本発明に係る両頭平面研削方法におけるフローチャートを示した図。
【図３】（ａ）はワークであるコンロッドの研削状態を示した平面図、（ｂ）はコンロッドの平面図、（ｃ）はコンロッドの側面図。
【図４】研削用砥石押付けシリンダの押付け強度を上昇させた際の両頭平面研削装置を示した図。
【図５】従来技術における両頭平面研削装置の研削部を示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１５】
［両頭平面研削装置３０］
まず始めに、本発明に係る両頭平面研削方法を行う、両頭平面研削装置３０について、図１を用いて説明をする。本明細書においては、図１における上側を上方、下側を下方として説明する。
【００１６】
図１に示す如く、両頭平面研削装置３０は、回転する第一の研削部１０ａと、前記第一の研削部１０ａに対向して配設された、回転する第二の研削部１０ｂと、を備える。具体的には、上下方向に同一の軸心を有する二つの研削部１０ａ・１０ｂが対向して、近接離間可能に配設されているのである。
詳細には図１に示すように、それぞれの研削部１０ａ・１０ｂは駆動モータ１１ａ・１１ｂ、砥石ベース１３ａ・１３ｂ、砥石台１４ａ・１４ｂ、及び研削用砥石１５ａ・１５ｂが一体として構成されており、それぞれの研削用砥石１５ａ・１５ｂの側を対向する研削部１０ｂ・１０ａの方向に向けて配設されているのである。そして、それぞれの駆動モータ１１ａ・１１ｂを回動させ、上側に配設された研削部１０ｂを図１中矢印Ａの方向に下降させることにより研削部１０ａの研削用砥石１５ａと研削部１０ｂの研削用砥石１５ｂとを近接させて、二つの研削用砥石１５ａ・１５ｂの間に介挿されたワークＷを研削加工するように構成されているのである。
【００１７】
さらに、両頭平面研削装置３０は、前記第一の研削部１０ａに、該第一の研削部１０ａを第二の研削部１０ｂの方向である軸心方向、即ち上方に、予め設定された押付け強度で押付ける研削部押付け機構である、研削用砥石押付けシリンダ１２を備える。具体的には、該研削用砥石押付けシリンダ１２は前記駆動モータ１１ａの外側、即ち第一の研削部１０ａの半径方向外側に、上下方向に伸長・収縮可能に配設されている。そして、前記研削用砥石押付けシリンダ１２が上下方向に伸長することにより、該第一の研削部１０ａを第二の研削部１０ｂの方向に、即ち第一の研削部１０ａに対向する第二の研削部１０ｂに対して近接する方向に、前記押付け強度で押付けることができるように構成されているのである。
【００１８】
なお、本実施形態においては、前記研削用砥石押付けシリンダ１２は前記第一の研削部１０ａに配設される構成としたが、該研削用砥石押付けシリンダ１２を第二の研削部１０ｂに配設し、又は第一の研削部１０ａと第二の研削部１０ｂの双方に配設する構成にすることも可能である。換言すれば、研削部押付け機構である研削用砥石押付けシリンダ１２は、前記第一の研削部１０ａと前記第二の研削部１０ｂの少なくとも何れか一方に配設する構成にすることができるのである。
また、本実施形態においては、前記ワークＷとしてコンロッドを用いて説明するが、本発明は平面の厚みや粗さ、平面度精度を確保する必要の高いワーク全般の研削加工に活用することができ、加工対象はコンロッドに限定されるものではない。
【００１９】
上記のように、両頭平面研削装置３０は、研削手段として、前記第一の研削部１０ａ、前記第二の研削部１０ｂ、及び研削用砥石押付けシリンダ１２を備えている。換言すれば、両頭平面研削装置３０は、前記第一の研削部１０ａと前記第二の研削部１０ｂとの間にワークＷが介挿された状態で、前記第一の研削部１０ａと前記第二の研削部１０ｂとを回転させ、前記研削部押付け機構である研削用砥石押付けシリンダ１２で、前記第一の研削部１０ａ又は／及び前記第二の研削部１０ｂを、対向する研削部１０ｂ・１０ａの方向である軸心方向、即ち図１中矢印Ｂ１の方向に前記押付け強度で押付けることにより、前記研削用砥石１５ａ・１５ｂをそれぞれ前記ワークＷにおける二つの研削面に当接させて、該二つの研削面を同時に平面研削する、研削手段を備えるのである。
【００２０】
また、両頭平面研削装置３０は入力機能、表示機能、記憶機能、通信機能、及び、各種の演算機能等を有する制御装置２１を備える。そして、前記駆動モータ１１ａ・１１ｂ及び研削用砥石押付けシリンダ１２のそれぞれは前記制御装置２１と電気的に接続されており、両頭平面研削装置３０は該制御装置２１からの出力信号によって研削部１０ａ・１０ｂの回動及び近接離間を制御し、また、前記研削用砥石押付けシリンダ１２の伸長、収縮を制御するように構成されているのである。
【００２１】
また、両頭平面研削装置３０は前記研削手段で研削された前記ワークＷにおける研削方向の厚みを、少なくとも２箇所以上で測定する測定手段２２を備える。前記測定手段２２は接触又は非接触によってワークＷの厚みを測定する厚み測定センサなどが用いられる。そして、該測定手段２２は制御装置２１と電気的に接続されており、両頭平面研削装置３０は測定手段２２で測定されたワークＷの厚みデータが制御装置２１へと入力されるように構成されている。
【００２２】
また、両頭平面研削装置３０は、ワークＷを研削部１０ａ・１０ｂの間に介挿するためのワークホルダ２３を備える。そして、該ワークホルダ２３は制御装置２１と電気的に接続されており、該制御装置２１からの指令によってワークＷの側部を把持し、前記研削部１０ａ・１０ｂの間に搬入し、研削加工が終了した後は搬出するように構成されているのである。即ち、ワークホルダ２３は、前記の如くワークＷが前記研削用砥石１５ａ・１５ｂによって研削されている間も、ワークＷを把持し、固定し続けている。換言すれば、前記ワークホルダ２３がワークＷの側部を把持した状態で、該ワークＷを二つの研削用砥石１５ａ・１５ｂの間に介挿し、該研削用砥石１５ａ・１５ｂがワークＷの研削加工を行うのである。
【００２３】
また、前記制御装置２１の記憶機能には、前記研削用砥石押付けシリンダ１２による押付け強度が予め設定されて記憶されている。そして、後述するように、前記制御装置２１の演算機能は、前記測定手段２２で得られたワークＷの厚みデータに基づいて、次のワークＷの研削手段における前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を変更する、押付強度調節手段を備えている。
【００２４】
［両頭平面研削方法］
次に、本発明に係る両頭平面研削方法について、図２から図４を用いて説明をする。
まず、図２に示す如く、前記ワークホルダ２３が制御装置２１からの指令によってワークＷを把持し、前記研削部１０ａ・１０ｂの間に搬入する（図２中のステップＳ１）。そして、両頭平面研削装置３０でワークＷが搬入されたことの信号を授受する（図２中のステップＳ２）。
【００２５】
そして、前記第一の研削部１０ａと前記第二の研削部１０ｂとの間にワークＷを介挿した状態で、前記第一の研削部１０ａと前記第二の研削部１０ｂとを回転させ、前記研削用砥石押付けシリンダ１２で、前記第一の研削部１０ａを対向する研削部１０ｂの方向である軸心方向、即ち図１中矢印Ｂ１の方向に前記押付け強度で押付けることにより、前記ワークＷにおける二つの研削面を同時に平面研削する（図２中のステップＳ３、研削工程）。
【００２６】
次に、前記研削工程で研削した前記ワークＷにおける研削方向の厚みを、前記測定手段２２で少なくとも２箇所以上について測定する（図２中のステップＳ４、測定工程）。ここで、図３（ａ）（ｂ）に示すように、前記研削工程で研削した前記ワークＷにおいて、研削用砥石１５ａの半径方向に向かって外側に位置する点を測定点Ｐｏ、内側に位置する点を測定点Ｐｉとし、それぞれの測定点Ｐｏ・Ｐｉについて、図３（ｃ）に示すように研削方向の厚みＤｏ・Ｄｉを測定するのである。
なお、本実施形態においては、前記測定手段２２で測定する測定点は測定点Ｐｏ・Ｐｉの２箇所としているが、前記測定点は３箇所以上に構成することも可能であり、本実施形態における測定点の個数に限定されるものではない。
【００２７】
次に、前記制御装置２１における演算機能で、前記測定工程で得たワークＷの厚みＤｏ・Ｄｉに基づいて、次のワークＷの研削工程における前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を調節する（図２中のステップＳ５〜ステップＳ８、押付強度調節工程）。
【００２８】
具体的には、図２中のステップＳ５に示す如く、研削用砥石１５ａの半径方向に向かって外側の測定点Ｐｏと内側の測定点ＰｉにおけるそれぞれワークＷの厚みＤｏ・Ｄｉを比較し、厚みＤｏが厚みＤｉよりも大きいか否かを判断する。
そして、厚みＤｏが厚みＤｉよりも大きい、即ち研削用砥石１５ａ・１５ｂにおける外周部が内周部に比較してダレ、これにより内周部が相対的に膨らんでいると判断した場合、ステップＳ６に進み、前記制御装置２１が、次のワークＷの研削手段における前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を上昇させ、ステップＳ９に進むのである。これにより、次のワークＷの研削手段で、第一の研削部１０ａの半径方向に向かって外側において、ワークＷを研削する力が強くなり、研削用砥石１５ａ・１５ｂのダレによるワークＷを研削する力の低下を補うことができるのである。
一方、厚みＤｏが厚みＤｉよりも大きいと判断しなかった場合、ステップＳ７に進むのである。
【００２９】
次に、図２中のステップＳ７に示す如く、研削用砥石１５ａの半径方向に向かって外側の測定点Ｐｏと内側の測定点ＰｉにおけるそれぞれワークＷの厚みＤｏ・Ｄｉを比較し、厚みＤｉが厚みＤｏよりも大きいか否かを判断する。
そして、厚みＤｉが厚みＤｏよりも大きい、即ち研削用砥石１５ａ・１５ｂにおける内周部が外周部に比較してダレ、これにより外周部が相対的に膨らんでいると判断した場合、ステップＳ８に進み、前記制御装置２１が、次のワークＷの研削手段における前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を低下させ、ステップＳ９に進むのである。これにより、次のワークＷの研削手段で、第一の研削部１０ａの半径方向に向かって内側において、ワークＷを研削する力が相対的に強くなり、研削用砥石１５ａ・１５ｂのダレによるワークＷを研削する力の低下を補うことができるのである。
一方、厚みＤｉが厚みＤｏよりも大きいと判断しなかった場合、ステップＳ９に進むのである。
【００３０】
即ち、押付強度調節工程においては、前記測定工程で得たワークＷの厚みＤｏ・Ｄｉに基づいて、厚みＤｏ・Ｄｉのうち一方が他方に比べて大きくなった場合、研削用砥石１５ａ・１５ｂにおける半径方向に向かった方向のうち、前記厚みＤｏ・Ｄｉのうち大きくなった側がダレていると判断するのである。そして、ダレていると判断した側のワークＷを研削する力を相対的に上昇させるように、前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を調節するのである。
【００３１】
例えば、図４に示す如く、研削用砥石１５ａ・１５ｂにおける外周部が内周部に比較してダレ、これにより内周部が相対的に膨らんだ場合、ワークＷの外側の測定点Ｐｏと内側の測定点Ｐｉにおけるそれぞれの厚みは、厚みＤｏが厚みＤｉよりも大きくなる。このとき、ステップＳ５において厚みＤｏが厚みＤｉよりも大きい、即ち研削用砥石１５ａ・１５ｂにおける外周部が内周部に比較してダレ、これにより内周部が相対的に膨らんでいると判断される。そして、ステップＳ６において、前記制御装置２１が、次のワークＷの研削手段における前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を図４中矢印Ｂ２に示す如く上昇させるのである。これにより、次のワークＷの研削手段で、第一の研削部１０ａの半径方向に向かって外側において、ワークＷを研削する力が強くなり、研削用砥石１５ａ・１５ｂのダレによるワークＷを研削する力の低下を補うことができるのである。
【００３２】
ステップＳ９においては、次のワークＷの研削工程を行う。即ち、次のワークＷについて、再びステップＳ１からステップＳ８を繰り返すのである。
【００３３】
本発明によれば、上記の如く研削加工を行うことにより、両頭平面研削装置３０の研削用砥石１５ａ・１５ｂが研削時の回転遠心力によってダレ、変形した場合であっても、ワークＷの研削精度の低下を防ぐことができる。
具体的には、図４に示すように、研削用砥石１５ａ・１５ｂが半径方向に向かって外側がダレ、内側が膨らむように変形した場合であっても、ワークＷの外側の測定点Ｐｏと内側の測定点Ｐｉにおけるそれぞれの厚みＤｏ・Ｄｉに基づいて前記制御装置２１が、次のワークＷの研削手段における前記研削用砥石押付けシリンダ１２の押付け強度を調整し、ワークＷを研削する力を相対的に変化させることにより、研削用砥石１５ａ・１５ｂのダレによるワークＷを研削する力の低下を補い、安定した研削精度を出すことができるのである。
【００３４】
また、ワークを２種類以上研削加工する場合でも、安定した研削精度を出すことができる。具体的には、研削加工の対象であるワークＷの剛性が異なった場合でも、研削用砥石１５ａ・１５ｂの変形に対応して研削加工をすることができるため、平面の厚みや粗さ、平面度精度を確保することが可能となり、安定した研削精度を出すことができるのである。
【符号の説明】
【００３５】
１０    研削部
１１    駆動モータ
１２    研削用砥石押付けシリンダ
１５    研削用砥石
３０    両頭平面研削装置
Ｗ    ワーク
【図１】
2010179392.tif 000003
【図２】
2010179392.tif 000004
【図３】
2010179392.tif 000005
【図４】
2010179392.tif 000006
【図５】
2010179392.tif 000007