(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延びる基準軸周りに回転可能であって、当該基準軸に対して同軸となるようにワークが載置される面板と、
前記面板上に載置されたワークの、前記基準軸に対する偏心方向及び偏心量を測定する測定器と、
前記面板上に載置されたワークの外周囲における所定の周方向位置に配置され、前記ワークが移動をするように、前記ワーク又は前記面板の外周面を、前記基準軸に向かう押圧方向に押すプッシャーと、
前記測定器の測定結果に応じて前記面板の回転及び前記プッシャーの駆動を制御することにより、前記ワークの軸を前記基準軸と一致させる芯出し手段と、
前記基準軸を中心として回転駆動されかつ、その面上に前記面板が配設されるテーブルと、
前記テーブルの面から突出する突出状態と、前記テーブルの面内に退避した退避状態との間で昇降可能に設けられる複数の支持部材を備え、前記各支持部材を突出状態にしたときには、前記各支持部材が前記テーブルの下面に当接することにより、前記面板を前記テーブルの面から浮き上がらせたリフト状態で前記面板を前記テーブルに対して相対移動可能に支持するリフト機構と、を備え、
前記芯出し手段は、前記測定器が測定した前記ワークの偏心方向に基づいて、当該偏心方向が前記プッシャーの押圧方向と一致するように、前記面板を回転させると共に、前記測定器が測定した前記偏心量に基づいて、当該偏心量が０になる量だけ前記ワークが移動するように、前記プッシャーを駆動させ、
前記プッシャーは、前記リフト機構が、前記面板を前記リフト状態にしているときに、前記面板の外周囲を押すことによって、当該面板と共に前記ワークを移動させるワークの芯出し装置。
【請求項２】
請求項１に記載の芯出し装置において、
前記リフト機構が、前記面板を前記リフト状態にしているときに、前記面板の中心軸と前記基準軸とを一致させるように前記面板を、前記テーブルに対して相対移動させる原点復帰機構をさらに備えている芯出し装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の芯出し装置において、
前記リフト機構が前記各球体を退避状態にし、それによって前記面板が前記テーブルの面上に載置されているときに、前記面板を前記テーブルに対して固定する固定機構をさらに備えている芯出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、ワークの芯出しを自動的に行う芯出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば環状ワークの中心軸を、立形の工作機械における主軸に一致させるワークの芯出し作業は、従来から手動で行われている。しかしながら、手動での芯出し作業は、熟練した技術が必要であると共に、長時間を要する場合がある。そこで、例えば特許文献１〜３に開示されているように、ワークの芯出し作業を自動で行い得るようにした種々の自動芯出し装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された自動芯出し装置は、マグネットチャック上に設置される環状ワークの外周囲に配置された２つの駆動装置を含んで構成されている。２つの駆動装置は周方向に所定の角度だけ離れて配置されており、各駆動装置は、径方向に進退駆動することで、ワークの外周面を径方向の内方に押して当該ワークをマグネットチャック上で移動させ得るように構成されている。そうして、特許文献１に開示された自動芯出し装置では、測定器により測定したワークの位置が予め設定された芯出しレンジの数値内に収まるまで、２つの駆動装置の駆動によってワークを微小に移動させることを繰り返して、ワークの芯出しを行うようにしている。
【０００４】
また、例えば特許文献２に開示された自動芯出し装置は、工具主軸に装着されかつ、主軸の回転によって回転しているワークの内周面又は外周面を押すことにより、ワークを移動し得るように構成された芯出し用治具を備えている。この特許文献２の自動芯出し装置は、振れ測定装置によって測定するワークの外周面又は内周面の振れが許容範囲内に収まるまで、前記芯出し用治具によるワークの移動を繰り返し行うことで、ワークの芯出しを行うようにしている。
【０００５】
さらに、例えば特許文献３に開示された自動芯出し装置は、ワークの外周囲における所定箇所に配置されたピエゾ素子からなるアクチュエータを備えて構成されており、ワークを回転させながら、前記アクチュエータによりワークの外周面を径方向の内方に向かって断続的に押圧することにより、当該ワークを移動させるようにしている。そうしてこの特許文献３の自動芯出し装置では、別途設けられた測定装置によって測定したワークの芯ずれ量が許容値以下となるまで、前記のアクチュエータにより回転しているワークを断続的に押圧することを繰り返して、ワークの芯出しを行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−４３９８５号公報
【特許文献２】特開２００４−８２２４２号公報
【特許文献３】特開２００４−３１４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記特許文献１〜３に開示された各自動芯出し装置は全て、ワークの位置が許容範囲内に収まるまで、当該ワークを微小に移動させることを繰り返しているため、ワークの芯出しが完了するまで長時間を要する場合が起こり得る。
【０００８】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークの芯出しを短時間で完了し得る自動芯出し装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示する芯出し装置は、面板上に載置したワークの、主軸に対するワークの偏心方向とその偏心量とを、先ず測定し、その測定結果に応じて、偏心を無くす上で必要な方向に必要な量だけワークを移動させることで、ワークの芯出し作業が完了するようにした。
【００１０】
具体的に、ここに開示するワークの芯出し装置は、鉛直方向に延びる基準軸周りに回転可能であって、当該基準軸に対して同軸となるようにワークが載置される面板と、前記面板上に載置されたワークの、前記基準軸に対する偏心方向及び偏心量を測定する測定器と、前記面板上に載置されたワークの外周囲における所定の周方向位置に配置され、前記ワークが移動をするように、前記ワーク又は前記面板の外周面を、前記基準軸に向かう押圧方向に押すプッシャーと、前記測定器の測定結果に応じて前記面板の回転及び前記プッシャーの駆動を制御することにより、前記ワークの軸を前記基準軸と一致させる芯出し手段と、を備える。
【００１１】
そうして、前記芯出し手段は、前記測定器が測定した前記ワークの偏心方向に基づいて、当該偏心方向が前記プッシャーの押圧方向と一致するように、前記面板を回転させると共に、前記測定器が測定した前記偏心量に基づいて、当該偏心量が０になる量だけ前記ワークが移動するように、前記プッシャーを駆動させる。
【００１２】
ここでいう「面板」とは、加工対象のワークが載置される部材を意味し、例えば工作機械上では、ワークを固定するためのＴ溝付面板や、磁力によってワークを固定し得る永磁石チャック等を含むと共に、パレットチェンジャーを利用している場合には、工作機械の主軸テーブルに着脱可能なパレットもまた、ここでいう「面板」に含まれる。また「基準軸」は、例えば立形の工作機械上ではワークが置かれる主軸に相当する。また、パレットチェンジャーを利用している場合には、「基準軸」は、工作機械の主軸に対して同軸となるように配置されるパレットの中心軸に相当する。
【００１３】
前記の構成によると、芯出し装置は先ず、測定器によって面板上のワークの偏心状態を測定する。ここでの偏心状態は、基準軸に対する、ワークの偏心方向及び偏心量である。ここで測定器は、例えば面板の回転によってワークを基準軸周りに回転させながら、その外周面又は内周面の位置（外周面又は内周面と基準軸との距離）を測定すればよい。外周面又は内周面の位置の測定は、連続的に行ってもよいし、周方向に間隔を空けて、複数箇所のみを測定して補間してもよい。これによって、外周面又は内周面と基準軸との距離の最大値（ｒ１）及び最小値（ｒ２）が測定でき、ワークの偏心量が算出し得る（（ｒ１−ｒ２）／２）。
【００１４】
また、面板の回転を例えばサーボモータ等により行うのであれば、ワークの回転角度情報を取得することができるため、外周面又は内周面と基準軸との距離と、ワークの周方向の位置と、が対応付けられる。そのため、前記の外周面又は内周面と基準軸との距離の最大値（ｒ１）となる角度、つまり偏心方向が得られることになる。
【００１５】
ワークの偏心方向及び偏心量を測定すれば、その測定結果に基づき、芯出し手段は先ず、面板を基準軸周りに回転させ、ワークの偏心方向とプッシャーの押圧方向とを一致させる。そうして、ワークの偏心方向とプッシャーの押圧方向とを一致させれば、芯出し手段は、前記測定したワークの偏心量に基づいてプッシャーを駆動させることで、その偏心量が０になる量だけ、面板又はワークを移動させる。ここでプッシャーは、例えばサーボモータを利用したものとすれば、ワークを、所望の移動量だけ移動し得るため有利である。
【００１６】
このように、この芯出し装置はワークの偏心方向及び偏心量を測定すると共に、その測定結果に基づいて、ワークの回転と移動とを組み合わせてワークの芯出しを行うことから、前記特許文献１〜３に開示されている自動芯出し装置とは異なり、ワークの微小な移動を繰り返し行うことは不要になる。このことは、芯出し作業に要する時間が短縮し得るため、ワークの加工に係るサイクルタイムを短縮する上で有利である。
【００１７】
また、芯出し装置は、測定器と、面板等に内蔵されずに、外部で独立した一つのプッシャーとを組み合わせた簡易な構成であるから、コストの低減化や、トラブル発生時の復旧の迅速化を図る上で有利である。
【００１８】
前記芯出し装置はまた、前記基準軸を中心として回転駆動されかつ、その面上に前記面板が配設されるテーブルと、前記テーブルの面から突出する突出状態と、前記テーブルの面内に退避した退避状態との間で昇降可能に設けられる複数の支持部材を備え、前記各支持部材を突出状態にしたときには、前記各支持部材が前記テーブルの下面に当接することにより、前記面板を前記テーブルの面から浮き上がらせたリフト状態で前記面板を前記テーブルに対して相対移動可能に支持するリフト機構と、をさらに備え、前記プッシャーは、前記リフト機構が、前記面板を前記リフト状態にしているときに、前記面板の外周囲を押すことによって、当該面板と共に前記ワークを移動させる。
【００１９】
こうすることで、プッシャーが面板を押すときには、その面板は支持部材によってリフト状態で支持されているため、面板とテーブル（支持部材）間の摩擦力が小さくなり、ワークの芯出し精度が向上し得ると共に、芯出しに要する時間も短縮される。つまり、プッシャーの駆動により面板を押して移動させようとしたときには、面板とテーブルとの間の静止摩擦を超えたときにはじめて、面板が移動を開始することになる。ここで、例えば面板とテーブルとを面接触させた状態で面板を押したのでは、面板とテーブルとの間の静止摩擦力が大きいため、その面板の動き出し時にオーバーシュートが生じ得る。つまり、必要以上に面板が移動をしてしまうことで、ワークの芯出し精度が低下する。また、動きすぎたワークを戻すことで、ワークの移動を複数回実行する必要が生じて、芯出し作業に要する時間が長時間になる虞がある。
【００２０】
これに対し、リフト機構が、面板をテーブルから浮き上がらせた状態で支持部材により面板をテーブルに対して相対移動可能に支持することで、面板とテーブルとの間の静止摩擦力は小さくなる。このため、前述した大きな静止摩擦力に起因する、面板の動き出し時のオーバーシュートは回避され得る。その結果、ワーク（面板）を所望の量だけ移動させることが可能になり、芯出し精度が向上すると共に、ワークの移動を繰り返すことが不要になって芯出しに要する時間の短縮も図られる。
【００２１】
前記芯出し装置は、前記リフト機構が、前記面板をリフト状態にしているときに、前記面板の中心軸と前記基準軸とを一致させるように、前記面板を前記テーブルに対して相対移動させる原点復帰機構をさらに備えている、としてもよい。
【００２２】
前述したように、面板をテーブルに対して相対移動させることによってワークの芯出しを行う構成では、ワークの芯出しを繰り返した場合に、その移動量が累積されることで、面板とテーブルとの相対位置が大きくずれてしまう場合がある。この場合、面板とテーブルとの相対移動の移動代が無くなってしまうことも起こり得る。そこで、面板の中心軸と基準軸とを一致させるように面板を移動させる原点復帰機構を備えることによって、例えば新たなワークの芯出しを行う前に、面板の中心軸と基準軸とを一致させておくことが可能になり、前述したような移動量の累積が解消され得る。
【００２３】
前記芯出し装置は、前記リフト機構が前記各球体を退避状態にし、それによって前記面板が前記テーブルの面上に載置されているときに、前記面板を前記テーブルに対して固定する固定機構をさらに備えている、としてもよい。
【００２４】
前述したように、面板とテーブルとが相対移動可能に構成されていることから、ワークの芯出し完了後には、面板とテーブルと互いに固定することによって、ワークの芯出し状態を、確実に保持し得る。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、前記の芯出し装置は、面板上のワークの偏心方向及び偏心量を測定し、それに基づいて、ワークの回転及び移動を組み合わせてワークの芯出しを行うため、ワークの移動を繰り返す必要がなくなり、ワークの芯出しを短時間で精度良く行い得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】芯出し装置が備えられ得る工作機械（立形内面研削盤）の一例を示す斜視図である。
【図２】工作機械に設けられた芯出し装置の構成を示す断面図である。
【図３】リフト機構の構成を示す断面図である。
【図４】クランプ機構の構成を示す断面図である。
【図５】原点復帰機構の構成を示す断面図である。
【図６】制御盤が実行するワークの芯出しに係る制御を示すフローチャートである。
【図７】ワークの芯出し手順を示す説明図である。
【図８】パレットチェンジャーに設けられた芯出し装置の構成を示す図２対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、ワークの芯出し装置の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。図１は、工作機械の構成の一例を示しており、この工作機械は、例えば円環状のワークＷの内周面を研削することに使用されるＮＣ工作機械（立形内面研削盤１）である。この立形内面研削盤１は、ワークＷの軸心と、このワークＷが載置される主軸テーブル２１の回転中心軸（基準軸Ａ（主軸））とを互いに一致させた状態にして、主軸テーブル２１とワークＷとを一体回転させると共に、ホイールヘッド５の先端に取り付けられた砥石５１をワークＷの内周面に当接させることによって、当該ワークＷの内周面を研削する。尚、以下の説明において、立形内面研削盤１の幅方向をＸ方向（図１の紙面右手前から左奥の方向）、奥行き方向をＹ方向（図１の示す左手前から右奥の方向）、高さ方向をＺ方向（図１の上下方向）と呼ぶ場合がある。
【００２８】
立形内面研削盤１は、ベッド１１と、このベッド１１の後方側で立設するコラム１２とを備えて構成されている。ベッド１１の内部には、図２に示すように、Ｚ方向に延びる主軸２が設けられている。主軸２は、Ｚ方向に延びて配設されるハウジング２２と、そのハウジング２２内で、基準軸Ａと同軸に配設される、図示省略の軸部材と、軸部材の下側において伝動ベルト２３を介して駆動連結されるサーボモータ２４と、を含んで構成されている。概略円盤状の前記主軸テーブル２１は、そのテーブル面が上向きとなるように、前記軸部材の上端に固定されており、サーボモータ２４の回転駆動に伴い、伝動ベルト２３及び軸部材を通じて回転力が伝達されて、前記主軸テーブル２１が、基準軸Ａを中心として回転するようになる。
【００２９】
主軸テーブル２１の上向きのテーブル面上には、永電磁チャック３が載置されている。永電磁チャック３の構造は公知であるため、ここでは詳細な構造の図示は省略するが、この永電磁チャック３は、スリップリング２５を通じた通電によって、その上向きの載置面上に載置されたワークＷを磁力により吸着して固定した状態と、その磁力を解除してワークＷの取り外しが可能な状態とに切り替わる。
【００３０】
図１に示すように、前記コラム１２には、その前方を向いた側面に、一対の第１リニアガイド４１が取り付けられている。第１リニアガイド４１は、第１テーブル４２の裏面側に係合して、この第１テーブル４２をＸ方向に往復移動可能に案内する部材であり、それぞれＸ方向に延びると共に、Ｚ方向に間隔を空けて並設されている。一対の第１リニアガイド４１の間には、第１サーボモータ４３の出力軸４４がＸ方向に延びるように配設されており、図示は省略するが、第１テーブル４２の裏面側において、この出力軸４４と第１テーブル４２とは互いに係合している。これによって、第１サーボモータ４３が正転、逆転駆動することに伴い、前記第１テーブル４２はＸ方向に往復移動するようになっている。
【００３１】
前記第１テーブル４２の表面には、それぞれＺ方向に延びる一対の第２リニアガイド４５が、Ｘ方向に間隔を空けて並設されていると共に、一対の第２リニアガイド４５の間には、第２サーボモータ４６の出力軸４７がＺ方向に延びるように配設されている。第２リニアガイド４５は、第２テーブル４８をＺ方向に往復移動可能に案内するガイドであって、第２リニアガイド４５と第２テーブル４８とは、第２テーブル４８の裏面側において互いに係合していると共に、第２テーブル４８は、前記第２サーボモータ４６の出力軸４７とも係合しており、第２サーボモータ４６が正転、逆転駆動することに伴い、前記第２テーブル４８はＺ方向に往復移動するようになっている。
【００３２】
第２テーブル４８の表面にはホイールヘッド５が固定されている。ホイールヘッド５の回転軸（工具主軸）はＺ方向に延びるように配設されており、その下端には、ワークＷの内周面を研削するための砥石５１が取り付けられている。尚、この回転軸を含む砥石５１は、ホイールヘッド５の本体に対して着脱可能に構成されており、このホイールヘッド５には、必要に応じて、砥石５１とは異なる工具や治具（例えば、後述する測定ヘッド５４）を取り付けることが可能に構成されている。前述したように、第１テーブル４２がＸ方向に往復移動可能であると共に、第２テーブル４８がＺ方向に往復移動可能であることから、ホイールヘッド５は、前記第１サーボモータ４３及び第２サーボモータ４６の正転及び逆転駆動に伴い、Ｘ方向及びＺ方向のそれぞれの方向について往復移動をすることが可能である。
【００３３】
立形内面研削盤１は、操作盤５２及び制御盤５３を備えており、主軸２の駆動、ホイールヘッド５の駆動、第１テーブル４２及び第２テーブル４８の移動等を含む、立形内面研削盤１の各種制御は、この操作盤５２及び制御盤５３を通じて行われる。つまり、操作盤５２に入力された入力情報、サーボモータ２４，４３，４６等から得られる位置情報に基づいて、制御盤５３が、前記サーボモータ２４，４３，４６等の駆動制御を行うことにより、ワークＷに対する研削が実行される。それと共に、この立形内面研削盤１では、後述するように、操作盤５２及び制御盤５３によってワークＷの芯出し、つまりワークＷの中心軸を基準軸Ａに一致させることも自動的に行われる。
【００３４】
次に、この立形内面研削盤１に設けられている、ワークＷの自動芯出し装置の構成について図を参照しながら説明する。自動芯出し装置は、図２に示すように、主軸テーブル２１と永電磁チャック３との間に設けられたリフト機構６、固定機構７、及び、原点復帰機構８と、永電磁チャック３の外周囲の位置に配置されたプッシャー９と、ワークＷの位置を測定する測定ヘッド５４と、前記操作盤５２及び制御盤５３と、を含んで構成されている。
【００３５】
リフト機構６は、主軸テーブル２１と永電磁チャック３との間に配設されて、永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して浮き上がらせた状態で支持する機構である。リフト機構６は、主軸テーブル２１における径方向の所定の位置に、図示は省略するが、周方向に等間隔を空けて、複数個（例えば６個や８個）設けられている。各リフト機構６は、図３に拡大して示すように、油圧が供給される油室６５を区画する第１及び第２のシリンダ部材６１，６２と、第１シリンダ部材６１に内挿されるピストン部材６３と、ピストン部材６３に対し締結によって固定されるピストンロッド６４と、を備えていて、基本的には油圧シリンダの構成を有している。第１シリンダ部材６１は、主軸テーブル２１のテーブル面から凹陥して形成された凹陥部２１１内に内挿されて主軸テーブル２１に固定されている。第１シリンダ部材６１は、相対的に下側に形成された第１の内孔６１１と、第１の内孔６１１に連続すると共に、相対的に上側に形成された第２の内孔６１２とを有しており、第１の内孔６１１が下端に開口する一方で、第２の内孔６１２が上端に開口することにより、第１シリンダ部材６１は、全体として概略筒状を有している。第１の内孔６１１は相対的に径の大きい孔であって、その周壁によって油室６５の外周囲を区画する。第２シリンダ部材６２は、前記第１シリンダ部材６１の第１の内孔６１１に前記ピストン部材６３が内挿された状態で、この第１の内孔６１１の下端開口を封止するように、第１シリンダ部材６１の下端部に固定されている。第２シリンダ部材６２の上面によって油室６５の底部が区画される。第２シリンダ部材６２には、前記油室６５に連通する油圧給排口６２１が形成されており、この油圧給排口６２１は、図３では図示は省略する、油圧供給装置２８に接続されている。
【００３６】
ピストン部材６３は、その本体部６３１が第１シリンダ部材６１と第２シリンダ部材６２とによって区画された油室６５内に配設されていると共に、下方に向かって延びる支持部６３２が第２シリンダ部材６２に形成されている貫通孔６２２に内挿されており、支持部６３２の下端部のねじ部には、２つのナット２６が締結されている。これによってピストン部材６３は、油室６５内に油圧が供給されたときには、上方に移動する一方、油室６５内から油圧が排出されたときには、下方に移動するように構成されている。ここで、ピストン部材６３が上昇したときには、上側のナット２６の上端面が第２シリンダ部材６２の下端面に当接し、このことにより、第２シリンダ部材６２の上端位置が規制される。ピストン部材６３はまた、その本体部６３１及び支持部６３２に対し上下方向に貫通形成されたねじ孔６３３を有している。前記ピストンロッド６４は、このねじ孔６３３に締結されることによって、ピストン部材６３に対して一体となるように設けられている。つまり、ピストン部材６３とピストンロッド６４とは、油室６５内への油圧の供給及び排出に伴い、上下方向に往復移動をするように構成されている。
【００３７】
ピストンロッド６４は、その上端部に、前記第１シリンダ部材６１の第２の内孔６１２内に配設される載置部６４１が一体に形成されている。この載置部６４１は、その上端面から逆三角錐状に凹陥した支持凹部を有しており、この支持凹部に対して、球状のボール支持体６６が載置されることになる。
【００３８】
前記第１シリンダ部材６１の第２の内孔６１２は、相対的に径の小さい孔であって、前記ボール支持体６６を収容する収容空間を区画形成する。第２の内孔６１２は、その上端に向かって先細となるように形成されたテーパ部６１３を有しており、このテーパ部６１３によって第２の内孔６１２の上端開口は、ボール支持体６６の径よりも小径になっている。こうして、ボール支持体６６を収容空間内に収容しつつも、後述するように、ボール支持体６６の上端部が、第２の内孔６１２の上端開口から上方に突出することを可能にしている。
【００３９】
ボール支持体６６は、前述したように、ピストンロッド６４の載置部６４１に載置されており、油室６５に油圧が供給されておらず、ピストンロッド６４が下降した位置にあるときには、第２の内孔６１２の上端開口から上方に突出しない（退避状態）一方で、油室６５に油圧が供給され、ピストンロッド６４が上昇したときには、図３に仮想線で示すように、収容空間内のボール支持体６６が持ち上げられて、その上端部が、上端開口から上方に突出する（突出状態）ように構成されている。ボール支持体６６が突出状態にあるときには、このボール支持体６６によって永電磁チャック３が持ち上げられて、永電磁チャック３が主軸テーブル２１に対して浮き上がったリフト状態となる（例えば図５参照）。また、ボール支持体６６は載置部６４１の支持凹部に載置されているため、ボール支持体６６は載置部６４１上で転動が可能であり、これによって、永電磁チャック３は、ボール支持体６６の転動を伴って、主軸テーブル２１に対して相対移動が可能となる。
【００４０】
つまり、リフト機構６は、油室６５に油圧が供給されたときには、永電磁チャック３をボール支持体６６により支持することで、主軸テーブル２１に対して浮き上がったリフト状態にすると共に、そのボール支持体６６の転動によって、永電磁チャック３と主軸テーブル２１とが互いに面接触していた状態と比較して、永電磁チャック３の移動の際の摩擦（静止摩擦）を大幅に低減した状態で、永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して相対移動可能に支持する機能を有している。ここで、前述したように、ピストンロッド６４は、ピストン部材６３に対してねじの締結によって固定されており、このねじの締め込み量を調整することによって、ピストンロッド６４の載置部６４１の上下方向位置を変更調整することが可能である。このことは、突出状態にしたときのボール支持体６６の上端位置、換言すればリフト状態の永電磁チャック３と主軸テーブル２１との間の隙間の大きさを変更することを可能にする。
【００４１】
摩擦低減の観点からは、ボール支持体６６は、自己潤滑性及び摺動特性に優れた材料により成形することが好ましい。また、図示は省略するが、リフト機構６の構成としては、ボール支持体６６と、載置部６４１との間に小径ボールを介在させることによって、ボール支持体６６と、載置部６４１との間の摩擦を低減するようにしたボールキャスタを利用してもよい。また、こうしたボール支持体６６を利用するのではなく、ピストンロッド６４の載置部６４１を平面状にすると共に、当該ピストンロッド６４を上昇したときに主軸テーブル２１のテーブル面よりも上方に突出するように構成して、平面上の載置部６４１が永電磁チャック３の下面に直接当接してこれを支持するようにしてもよい。この構成において平面上の載置部６４１に、自己潤滑性及び摺動特性に優れた板状の樹脂を接着することによって、リフト状態の永電磁チャック３がこの樹脂上を摺動するようにしてもよい。
【００４２】
尚、油室６５内の油圧を排出したときには、永電磁チャック３の重さによってピストンロッド６４が下降し、ボール支持体６６が収容空間内に収容された退避状態となって、永電磁チャック３が、主軸テーブル２１上に載置された状態（非リフト状態）となる。
【００４３】
固定機構７は、主軸テーブル２１と永電磁チャック３との間に配設されて、永電磁チャック３を主軸テーブル２１上に載置した非リフト状態において、当該永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して固定する機構である。固定機構７は、主軸テーブル２１における径方向の所定の位置に、図示は省略するが、周方向に等間隔を空けて、複数個（例えば６個や８個）設けられている。尚、図２においては、リフト機構６を径方向の相対的に内側の位置に、固定機構７を径方向の相対的に外側の位置にそれぞれ配置しているが、固定機構７とリフト機構６との径方向位置は、これに限定されるものではない。例えばリフト機構６と固定機構７との配置位置を入れ替えて、固定機構７を径方向の相対的に内側の位置に、リフト機構６を径方向の相対的に外側の位置にそれぞれ配置してもよい。また、リフト機構６と固定機構７とを同じ径方向位置に配置してもよい。また、固定機構７とリフト機構６とを径方向に異なる位置に配置する場合には、固定機構７とリフト機構６とは、周方向に同じ位置に配置してもよいし、周方向に互いに位置をずらして配置してもよい。
【００４４】
各固定機構７は、図４に拡大して示すように、リフト機構６と同様に、基本的には油圧シリンダの構成を有している。つまり、固定機構７は、油圧が供給される油室７５の一部を区画する第１及び第２のシリンダ部材７１，７２と、第１シリンダ部材７１に内挿されるピストン部材７３と、ピストン部材７３に対し締結によって固定されるピストンロッド７４と、を備えている。尚、以下の説明においてリフト機構６と同様の構成については適宜その説明を省略する。
【００４５】
第１シリンダ部材７１は、主軸テーブル２１のテーブル面から凹陥して形成された凹陥部２１２内に内挿されて主軸テーブル２１に固定されている。第１シリンダ部材７１は、下側に形成された第１の内孔７１１と、上側に形成された第２の内孔７１２と、第１の内孔７１１と第２の内孔７１２との間に形成された第３の内孔７１３とを有している。第１の内孔７１１は最も径の大きい孔であって、その周壁によって油室７５の外周囲を区画する。第２シリンダ部材７２は、第１の内孔７１１の下端開口を封止するように第１シリンダ部材７１の下端部に固定されている。第２シリンダ部材７２には、前記油室７５に連通する油圧給排口７２１が形成されており、この油圧給排口７２１は、図３では図示は省略する、油圧供給装置２８に接続されている。
【００４６】
ピストン部材７３は、油室７５内に配設された本体部７３１と、本体部７３１から下方に向かって延びる支持部７３２とを含んで構成されており、その支持部７３２が、第２シリンダ部材７２の貫通孔７２２に内挿されると共に、その下端部のねじ部には２つのナット２７が締結されている。ピストン部材７３は、油室７５内への油圧の給排に伴い上下に移動をするように構成されており、第２シリンダ部材７２の上端位置は、上側のナット２７の上端面が第２シリンダ部材７２の下端面に当接することにより、規制される。このピストン部材７３にも、上下方向に貫通形成されたねじ孔７３３を有しており、前記ピストンロッド７４は、このねじ孔７３３に締結されることでピストン部材７３に固定されている。
【００４７】
ピストンロッド７４は、前述したようにその下端部が前記ピストンロッド７４のねじ孔７３３に締結される一方、第１シリンダ部材７１の第２の内孔７１２を貫通して配設されており、その上端部には、永電磁チャック３に形成されているＴ字状の係合溝３１に対して係合する係合部７４１が一体に設けられている。この係合部７４１と係合溝３１との間には、永電磁チャック３が主軸テーブル２１に対して相対移動が可能となるように、移動代に相当する隙間が形成されている。
【００４８】
第３の内孔７１３は、第１の内孔７１１よりも小径でかつ、第２の内孔７１２よりも大径であり、その内部には、第３の内孔７１３と第２の内孔７１２との間の段部と、ピストン部材７３の本体部７３１上面との間に介在して、油室７５に油圧が供給されていないときにピストン部材７３を下向きに付勢する皿ばね７６が配設されている。
【００４９】
前記構成の固定機構７は、油室７５に油圧が供給されたときには、皿ばね７６の付勢力に抗してピストン部材７３及びピストンロッド７４が上方に移動をし、ピストンロッド７４上端の係合部７４１と、永電磁チャック３の係合溝３１との係合が解除されることになる（クランプ解除状態）。このクランプ解除状態と、前述したリフト機構６によりリフト状態とが組み合わさることで、永電磁チャック３は主軸テーブル２１に対して相対移動可能となる。一方、油室７５から油圧が排出され、皿ばね７６の付勢力によってピストン部材７３及びピストンロッド７４が下方に移動をしたときには、ピストンロッド７４上端の係合部７４１と、永電磁チャック３の係合溝３１とが互いに係合することになる（クランプ状態）。このクランプ状態と、前述したリフト機構６により非リフト状態が組み合わさることで、永電磁チャック３は主軸テーブル２１に対して固定される。尚、ここで、ピストンロッド７４のねじの締め込み量を調整することによって、リフト状態における係合部７４１と係合溝３１の上下方向の隙間を調整することが可能である。
【００５０】
原点復帰機構８は、図２では詳細な図示を省略しているが、主軸テーブル２１と永電磁チャック３との間における基準軸Ａ上に設けられ、永電磁チャック３の中心軸が基準軸Ａに一致するように、永電磁チャック３を移動させる機能を有している。原点復帰機構８は、図５に拡大して示すように、主軸テーブル２１側に設けられた油圧シリンダ８１と、永電磁チャック３側に設けられかつ、前記油圧シリンダ８１のピストンロッド８２が係合する係合部８３と、によって構成されている。
【００５１】
油圧シリンダ８１は、主軸テーブル２１内で基準軸Ａと同軸に設けられており、この油圧シリンダ８１のピストンロッド８２は、基準軸Ａと同軸に、上方に向かって延びて配設されている。尚、符号８４は、ピストンロッド８２を上下に往復移動可能に支持する支持部である。油圧シリンダ８１の上側油室８６に油圧を供給すると共に下側油室８７から油圧を排出することに伴い、ピストンロッド８２は下方に移動し、油圧シリンダ８１の下側油室８７に油圧を供給すると共に上側油室８６から油圧を排出することに伴い、ピストンロッド８２は上方に移動するように構成されている。
【００５２】
ピストンロッド８２の上端部は、主軸テーブル２１から上方に突出して永電磁チャック３内に位置しており、その上端部には、前記係合部８３に係合する円錐部８５が一体に取り付けられている。円錐部８５は、下向きに縮径する逆円錐台形状を有しており、その外周面が、後述する係合孔８３１のテーパ面８３２と当接するテーパ面８５１を構成している。
【００５３】
一方、永電磁チャック３には、その中央位置に厚み方向に貫通する貫通孔３２が形成されており、この貫通孔３２内に係合部８３が内挿されて固定されている。この係合部８３に、前記係合孔８３１が形成されており、係合孔８３１は、前記係合部８３において上下方向に貫通形成されると共に、すり鉢状に下向きに縮径したテーパ面８３２を含んで構成されている。テーパ面８３２は、その内周面が、前記円錐部８５のテーパ面８５１と同じテーパ角度を有するように構成されている。
【００５４】
そうして、油圧シリンダ８１の下側油室８７に油圧を供給すると共に上側油室８６から油圧を排出しているときには、前述したように、ピストンロッド８２は相対的に上方に位置しており、この状態では、円錐部８５と係合孔８３１との間には、永電磁チャック３が主軸テーブル２１に対して相対移動を可能するための、移動代に相当する隙間が形成されている。一方、油圧シリンダ８１の上側油室８６に油圧を供給すると共に下側油室８７から油圧を排出したときには、ピストンロッド８２が下方に移動することで、円錐部８５のテーパ面８５１と、係合孔８３１のテーパ面８３２とが互いに当接するようになる。ここで、前記固定機構７がクランプ解除状態にしつつ、リフト機構６が永電磁チャック３をリフト状態にした、換言すれば永電磁チャック３を、主軸テーブル２１に対して相対移動可能にした上で、前記油圧シリンダ８１の上側油室８６に油圧を供給すると共に下側油室８７から油圧を排出して、ピストンロッドを下向きに移動させたときには、同じテーパ角度を有するテーパ面８５１，８３２同士が当接することに伴い、永電磁チャック３の中心軸が基準軸Ａに一致するように、永電磁チャック３は主軸テーブル２１に対して相対移動をすることになる。こうして、詳しくは後述するが、ワークＷの芯出しのために永電磁チャック３を移動させた後、次のワークＷを永電磁チャック３上に固定するときには、永電磁チャック３の位置を原点に復帰させることが可能になる。
【００５５】
プッシャー９は、図２に示すように、例えばベッド１１上において、永電磁チャック３及び主軸テーブル２１に対し径方向の外方位置に配置されていて、永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して相対移動させるために、永電磁チャック３の外周面を押圧する機能を有する。プッシャー９は、サーボモータ９１と、サーボモータ９１の出力軸に取り付けられて、サーボモータ９１の正転、逆転駆動に伴い、永電磁チャック３に対して相対的に進退する押圧部９２と、を備えて構成されている。サーボモータ９１の出力軸は、詳細な図示は省略するが、円盤状の前記永電磁チャック３の外周面に当接して、永電磁チャック３を径方向の内方に向かって押圧するように、その径方向に（ここではＸ方向に）延びて配設されている。押圧部９２の先端には、当該先端が永電磁チャック３の外周面に接触したことを検出する接触センサ９３が取り付けられている。この接触センサ９３は、その検出情報を制御盤５３に出力する（図２の二点鎖線参照）。
【００５６】
また、ワークＷの芯出しを行うときには、ワークＷの内周面の位置を測定する測定ヘッド５４が、前記ホイールヘッド５に取り付けられる。この測定ヘッド５４は、永電磁チャック３上に固定されかつ、主軸テーブル２１の駆動によって基準軸周りに回転するワークＷの内周面に当接することによって、ワークＷの周方向に対する、内周面と基準軸Ａとの距離の変化を測定するものである。尚、測定ヘッド５４をホイールヘッド５に取り付けるのではなく、ホイールヘッド５とは別に、第２テーブル４８に取り付けるようにしてもよい。測定ヘッド５４は、その測定結果、つまり、内周面と基準軸との距離の最大値及び最小値の差によって求まる偏心量を制御盤５３に出力する。尚、その最大値及び最小値となるワークＷの周方向位置に対応する偏心方向は、測定ヘッド５４からの情報と主軸２のサーボモータ２４からの情報とに基づいて得られることになる。
【００５７】
制御盤５３は、ワークＷの芯出しに関係して以下の処理を実行する。つまり、先ずワークＷを永電磁チャック３上に固定、及び、その固定解除をすべく、制御盤５３は、スリップリング２５を通じた永電磁チャック３への通電制御を行う。また、ワークＷの、永電磁チャック３上での位置を検出すべく、制御盤５３は、主軸２のサーボモータ２４に対して制御信号を出力すると共に、ホイールヘッド５の測定ヘッド５４をワークＷの内周面に当接させるべく、制御盤５３は、第１及び第２サーボモータ４３，４６をそれぞれ制御する。そうして、前述したように、制御盤５３は、サーボモータ２４から角度情報を取り込むと共に、測定ヘッド５４からの測定結果を取り込む。さらに、測定結果に基づいて、ワークＷの位置を調整すべく、制御盤５３は、主軸２のサーボモータ２４に対して制御信号を出力すると共に、プッシャー９のサーボモータ９１に対して制御信号を出力する。加えて、これらワークＷの位置測定やワークＷの移動に同期して、前記制御盤５３は、前述したリフト機構６、固定機構７及び原点復帰機構８に対する油圧の給排を、油圧供給装置２８を通じて実行する。
【００５８】
次に、図６，７を参照しながら、前記の自動芯出し装置（制御盤５３）が実行するワークＷの芯出し動作及び制御について説明する。先ず、永電磁チャック３（尚、図６では永電磁チャック３を「面板」と称する）上に、基準軸Ａと同軸になるようにワークＷを載置すると共に、永電磁チャック３の通電によりワークＷを永電磁チャック３上に固定する（ステップＳ１）。続くステップＳ２では、前記リフト機構６及び固定機構７に油圧を供給し、それによって永電磁チャック３のクランプを解除すると共に、永電磁チャック３をリフト状態にする。これによって、永電磁チャック３は、主軸テーブル２１に対して相対移動可能な状態となる。
【００５９】
ステップＳ３では、例えば図２に示すように、測定ヘッド５４を降ろしてワークＷの内径に当接させつつ、主軸２のサーボモータ２４の駆動により永電磁チャック３に固定されたワークＷを基準軸Ａ周りに回転させることによって、内径基準でワークＷの偏心を測定する。ここでは図７のＰ１に示すように、ワークＷの偏心量として、最大値（ｒ１）及び最小値（ｒ２）、並びに、偏心方向として、その最大値となる周方向の位置（図７に示すように、プッシャー９の押圧方向（Ｘ方向）と、最大値（ｒ１）となる周方向との成す角度である偏心角度θ）をそれぞれ測定する。
【００６０】
測定が完了すれば、ステップＳ４において測定した偏心量（（ｒ１−ｒ２）／２）が、予め設定した許容値を下回っているか否かを判定し、下回っているＹＥＳのときにはワークＷの芯出しが完了しているとしてステップＳ７に移行するのに対し、偏心量が許容値以上であるＮＯのときにはステップＳ５に移行する。
【００６１】
ステップＳ５では、ワークＷの偏心方向とプッシャー９の押圧方向（Ｘ方向）とが一致するように、前記の偏心角度θに基づいてサーボモータ２４を駆動することで、当該角度θが０になるように主軸テーブル２１を回転させる（図７のＰ２参照）。つまり、最大値（ｒ１）となる周方向位置が、プッシャー９の位置と等しくなるように、主軸テーブル２１を回転させる。そうして、続くステップＳ６で、プッシャー９を駆動することで、偏心量（（ｒ１−ｒ２）／２）だけワークＷが移動するように永電磁チャック３を移動させる（図７のＰ２参照）。このステップＳ６においては、プッシャー９の接触センサ９３の検出情報に基づいて、押圧部９２の先端が永電磁チャック３の外周面に当接した状態から、前記の偏心量分だけ永電磁チャック３を移動するように、サーボモータ９１の駆動が制御される。このようにしてワークＷの芯出しが自動で行われることになる（図７のＰ３参照）。
【００６２】
ステップＳ６が終了すればステップＳ３に戻り、確認のためワークＷの偏心測定を再度行う。その後、ステップＳ４に移行して、ワークＷの偏心量が許容値を下回っていないときには前記ステップＳ５，６の芯出し動作を再度実行し、ワークＷの偏心量が許容値を下回ったときには、ワークの芯出しが完了したとして、ステップＳ７に移行する。
【００６３】
尚、ステップＳ６において、プッシャー９を駆動してワークＷを移動させるときに、測定ヘッド５４を降ろしてワークＷの内径に当接させてワークＷの移動量を計測し、ワークＷが指令値通り移動したか確認するようにしてもよい。この場合、ワークＷの移動量が指令値通りであることが確認できれば、ステップＳ３に戻るのを省略してステップＳ７に移行してもよい。
【００６４】
ステップＳ７では、リフト機構６及び固定機構７に供給している油圧を排出し、それによって、永電磁チャック３を非リフト状態にすると共に、その永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して固定する。こうして、ワークＷが芯出しされた状態で、主軸２に対して保持されることになる。
【００６５】
その後、ステップＳ８でワークＷに対する研削加工を開始し（尚、この時点ではホイールヘッド５に砥石５１が取り付けられている）、その加工が終了するまで加工を継続する（ステップＳ９）。一方、加工が終了すれば、永電磁チャック３に再び通電して、ワークＷのチャックを解除し、ワークＷを主軸２から取り外すことになる（ステップＳ１０）。
【００６６】
その後ステップＳ１１では、リフト機構６及び固定機構７に油圧を再び供給して、永電磁チャック３のクランプを解除すると共に、永電磁チャック３をリフト状態にする。その後ステップＳ１２で、原点復帰機構８の油圧シリンダ８１の上側油室８６に油圧を供給すると共に下側油室８７から油圧を排出することで、前述したように、テーパ面８５１，８３２同士の当接に伴い、永電磁チャック３の中心軸を基準軸Ａに一致させた後、原点復帰機構８の油圧シリンダ８１の下側油室８７に油圧を供給すると共に上側油室８６から油圧を排出することでピストンロッド８２を上方に移動させ、次にリフト機構６及び固定機構７に供給している油圧を排出し、永電磁チャック３を非リフト状態にすると共に、その永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して固定する。
【００６７】
その後、別のワークＷの加工を継続して行う場合は、フローはステップＳ１に戻る（図６の一点鎖線参照）一方、ワークＷの加工が終了するときにはフローは終了することになる。
【００６８】
以上説明したように、この芯出し装置は、永電磁チャック３上のワークＷの偏心状態（偏心量及び偏心方向）を測定した上で、ワークＷの偏心方向とプッシャー９の押圧方向（Ｘ方向）とが一致するように、主軸テーブル２１（ワークＷ）を基準軸Ａ周りに回転させると共に、ワークＷの偏心量が０になる量だけプッシャー９を駆動して、永電磁チャック３（ワークＷ）を径方向の内方（Ｘ方向）に移動させる。このため、ワークＷの微小な移動を繰り返し行わなくても、ワークＷの芯出しを自動で行うことが可能であり、芯出し作業に要する時間を短縮して、ワークＷの加工に係るサイクルタイムを短縮し得る。
【００６９】
芯出し装置は、ワークの位置を測定する測定ヘッド５４と、主軸２に内蔵されずに、その外部で独立して設けられる１つのプッシャーとを組み合わせた簡易な構成であり、芯出し装置に必要なサーボモータの個数を最小限（１個）にしてコストの低減化を図り得ると共に、トラブル発生時等には、その復旧を迅速に行い得る。
【００７０】
またリフト機構６を備えることで、プッシャー９によって永電磁チャック３を押圧移動するときには、永電磁チャック３をボール支持体６６によって支持したリフト状態にするから、永電磁チャック３の押圧移動の際の静止摩擦力を最小限に抑制し、永電磁チャック３の移動を精度良く行い得る。つまり、静止摩擦力が大きい場合に起こり得る、永電磁チャック３の動き出し時のオーバーシュートを抑制し、プッシャー９の駆動によって、所望の移動量だけ永電磁チャック３を移動させることが可能になる。このことは、プッシャー９の１回の駆動でワークＷの芯出しが完了することを実現し、芯出しに要する時間の短縮を図る上で有利になる。
【００７１】
さらに原点復帰機構８を備えることで、永電磁チャック３を主軸テーブル２１に対して相対移動させてワークＷの芯出しを行う本構成においても、永電磁チャック３が主軸テーブル２１に対して大きくずれていってしまうことが回避し得る。つまり、ワークＷの加工を繰り返し行うことでワークＷの芯出しを繰り返し行う場合においても、永電磁チャック３の中心軸を基準軸Ａと同軸となるように永電磁チャック３の位置を元に戻すことで、前述した固定機構７や原点復帰機構８に設定されている移動代を確保して、前述した芯出し動作を確実に行い得るようになる。
【００７２】
図８は、図２とは異なる構成の自動芯出し装置を示している。この例は、パレットチェンジャー１００上に自動芯出し装置を設けた例を示している。パレットチェンジャー１００上に自動芯出し装置を設けることは、ワークＷの芯出しを、工作機械に送る前に予め行い得ることから、ワークＷの加工に要するサイクルタイムを大幅に短縮し得るという利点がある。ここでパレットチェンジャー１００は、詳細な図示は省略するが、工作機械に対して隣接して配設されると共に、例えば２個や６個等の複数個のパレットを、順次、工作機械の加工場所（例えば前記の例では、主軸２）に対して供給し得る装置である。尚、以下の説明において、前記の立形内面研削盤１乃至芯出し装置と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。また、立形内面研削盤１乃至芯出し装置に対応する構成については、前記の各符号の頭に「１０」を追加した、３桁又は４桁の符号を付すことにする。
【００７３】
この自動芯出し装置は、パレットチェンジャー１００において、立形内面研削盤１に対しパレットを送り出すための送り出しステーションに設けられている。この送り出しステーションには、芯出テーブル１０２１が配設されている。芯出テーブル１０２１は、前記の主軸テーブル２１に対応するものである。芯出テーブル１０２１は、基準軸Ａと同軸に配設される図示省略の軸部材の上端部に取り付けられており、この軸部材の下端部には、伝動ベルト１０２３を介してサーボモータ１０２４が駆動連結されている。サーボモータ１０２４の駆動に伴い、前記芯出テーブル１０２１は、前記主軸テーブル２１と同様に、基準軸Ａを中心として回転することになる。
【００７４】
芯出テーブル１０２１上には、パレット１０３が載置されると共に、芯出テーブル１０２１とパレット１０３とは、公知のカービックカップリング１０３３を通じて、互いに同軸で固定されるように構成されている。尚、図示は省略するが、立形内面研削盤１の主軸テーブル２１にもカービックカップリングが設けられ、これによって、パレットチェンジャー１００から移送されたパレット１０３は、立形内面研削盤１の主軸（基準軸Ａ）に対しても同軸となるように固定される。
【００７５】
パレット１０３は、互いに重ね合わされたＴ溝面板１０３１とパレットベース１０３２とを含んで構成されている。Ｔ溝面板１０３１は、詳細な図示は省略するが、その上面に、横断面Ｔ字状の複数の溝が放射状に形成されており、Ｔ溝に係合する抱き爪１０３４によって、ワークＷをその上面に固定するための面板である。このＴ溝面板１０３１は、前記の永電磁チャック３に対応する。一方、パレットベース１０３２の下面側に、前記のカービックカップリング１０３３が設けられていると共に、このパレットベース１０３２とＴ溝面板１０３１との間に、それぞれ前記と同じ構成である、リフト機構６、固定機構７及び原点復帰機構８が設けられている。従って、リフト機構６は、Ｔ溝面板１０３１を、パレットベース１０３２に対して持ち上げて支持したリフト状態と、Ｔ溝面板１０３１をパレットベース１０３２上に載置した非リフト状態とに切り換え得る。また、固定機構７は、Ｔ溝面板１０３１をパレットベース１０３２に対して固定したクランプ状態と、クランプ解除状態とを切り換え得る。さらに、原点復帰機構８は、Ｔ溝面板１０３１の中心軸が、パレットベース１０３２、ひいては芯出テーブル１０２１の基準軸Ａに対して同軸となるように、Ｔ溝面板１０３１を移動し得る。尚、符号１０１は、パレット１０３を芯出テーブル１０２１から持ち上げて、立形内面研削盤１へと移送するためのパレットリフタである。
【００７６】
図８の例においては、ワークＷはその外周面に多数の歯が形成された歯車状であると共に、ワークＷの芯出しを外径基準で行うようにしている。このため、前記の測定ヘッド５４とは異なる構成の測定ヘッド１０５４が、パレットチェンジャー１００上に設けられている。この測定ヘッド１０５４は、径方向（水平方向）延びて、ワークＷの外周面の歯底に当接する測定ロッドと割り出しシリンダとを備えており、この測定ヘッド１０５４は、芯出テーブル１０２１の回転によってワークＷを回転させつつ、その周方向に離れた複数箇所（例えば１２箇所）において、ワークＷの外周面の歯底の位置を測定するように構成されている。測定ヘッド１０５４は、その測定結果を制御盤５３に出力する点は、前記と同様である。尚、ワークＷの芯出しを内径基準で行う場合には、前記の測定ヘッド５４と同様の構成を、パレットチェンジャー１００に設ければよい。また、ワークＷの外周面に歯が形成されていない場合は、割り出しシリンダは不要であるため、これを省略すればよい。また図８に図示する、割り出しシリンダ付きの測定ヘッド１０５４を、前記立形内面研削盤に設ける場合もあり得る。
【００７７】
ワークＷを移動させるためのプッシャー９は、前記と同様の構成であり、ここではＴ溝面板１０３１の外周面を押圧するように構成されている。
【００７８】
次に、このパレットチェンジャー１００に設けた自動芯出し装置が実行するワークＷの芯出し動作及び制御について説明する。先ず、Ｔ溝面板１０３１上に、基準軸Ａと同軸になるようにワークＷを載置すると共に、抱き爪１０３４のクランプによってワークＷをＴ溝面板１０３１上に固定する。
【００７９】
そうして、当該パレット１０３が芯出しステーションに搬送されれば、油圧供給装置２８を通じてリフト機構６及び固定機構７に油圧を供給し、それによってＴ溝面板１０３１のクランプを解除すると共に、Ｔ溝面板１０３１をリフト状態にする。これによって、Ｔ溝面板１０３１は、パレットベース１０３２に対して相対移動可能な状態となる。
【００８０】
そうして、測定ヘッド１０５４を前進させて、測定ロッドの先端をワークＷの外周面の歯底に当接させる。また、操作盤５２を通じて歯数の情報を入力する（又は、歯数の情報を予め入力していてもよい）。制御盤５３は、入力情報に基づき、芯出テーブル１０２１を回転させることでワークＷを回転させながら複数箇所の外径位置を測定する。尚、ワークＷの歯数情報を入力するのではなく、ワークＷのナンバーとワークＷに関する情報とを対応付けて予め記憶している場合には、ワークＷのナンバーを入力してもよい。そうして測定箇所以外は補間を行うことによって、外径基準で、ワークＷの偏心（最大値ｒ１、最小値ｒ２及び偏心角度θ）が得られることになる。
【００８１】
測定完了後、その偏心量が許容値以上であるときには、ワークＷの芯出し動作を実行する。具体的には、前記と同様に、ワークＷの偏心方向とプッシャー９の押圧方向とが一致するように、測定した偏心角度θに基づいてサーボモータ１０２４を駆動することで、当該角度θが０になるように芯出テーブル１０２１を回転させる。その後、プッシャー９を駆動することで、偏心量（（ｒ１−ｒ２）／２）だけワークＷが移動するようにＴ溝面板１０３１を移動させる。このようにして、ワークＷの芯出しが自動で行われることになる。
【００８２】
ワークＷの芯出しが完了すれば、リフト機構６及び固定機構７に供給している油圧を排出し、それによって、Ｔ溝面板１０３１を非リフト状態にすると共に、そのＴ溝面板１０３１をパレットベース１０３２に対して固定する。こうして、ワークＷが芯出しされた状態で（ここでは、ワークＷの中心軸とパレットベース１０３２の中心軸とが互いに一致した状態である）、パレット１０３に保持されることになる。
【００８３】
その後、パレット１０３は、パレットリフタ１０１によってパレットチェンジャー１００から立形内面研削盤１に移送され、図示は省略するが、主軸テーブル２１に対し、カービックカップリングを介して固定される。カービックカップリングにより、立形内面研削盤１の主軸２とパレットベース１０３２の中心軸とは互いに同軸となるように位置付けられるから、ワークＷの中心軸もまた、主軸２（基準軸Ａ）に対して同軸となる。そうして立形内面研削盤１においても、ワークＷの芯出しが完了することになる。その後は、ワークＷに対する研削加工が行われ、加工完了後には、立形内面研削盤１からパレットチェンジャー１００の送り出しステーションに、パレット１０３が戻されることになる。
【００８４】
パレットチェンジャー１００にパレット１０３が戻れば、リフト機構６及び固定機構７に油圧を再び供給して、Ｔ溝面板１０３１のクランプを解除すると共に、Ｔ溝面板１０３１をリフト状態にする。その後、原点復帰機構８への油圧の供給排出を制御することで、Ｔ溝面板１０３１の中心軸を基準軸Ａに一致させる。原点復帰機構８の動作が完了すれば、再び油圧の供給排出を制御してＴ溝面板１０３１をフリーの状態にした後、リフト機構６及び固定機構７に供給している油圧を排出して、Ｔ溝面板１０３１を非リフト状態にすると共に、Ｔ溝面板１０３１をパレットベース１０３２に対して固定する。こうして、パレットチェンジャー１００に設けた芯出し装置の一連の動作が終了する。
【００８５】
尚、この実施形態では、立形内面研削盤１を例に、芯出し装置の構成について説明したが、ここに開示する芯出し装置は立形内面研削盤への適用に限定されず、各種の立形の工作機械に広く適用し得る。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、ここに開示した芯出し装置は、ワークの芯出しを短時間で、自動的に完了し得るから、各種の立形の工作機械に広く適用し得る点で有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１    立形内面研削盤
１００  パレットチェンジャー
１０２４  サーボモータ（測定器）
１０３１    Ｔ溝面板（面板）
１０３２  パレットベース（テーブル）
１０５４  測定ヘッド（測定器）
２１  主軸テーブル（テーブル）
２４  サーボモータ（測定器）
３    永電磁チャック（面板）
５３  制御盤（芯出し手段）
５４  測定ヘッド（測定器）
６  リフト機構
６４  ピストンロッド（支持部材）
６６  ボール支持体（支持部材）
７  固定機構
８  原点復帰機構
９  プッシャー
Ａ  基準軸
Ｗ    ワーク
【図１】
0005478187.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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