(57)【要約】【課題】軸受内輪の内径を加工する場合などにおいては、研削設備の直後にアフターゲージと呼ばれる測定設備を設けることが多い。主軸や砥石スピンドルのユニット化によって段取り替え時間が短くなったとしてもアフターゲージの段取り替えに長時間を要していては生産性の向上を図ることができない。【解決手段】アフターゲージを持つ研削設備において、主軸とアフターゲージをそれぞれユニット化して外段取り可能とした。さらにそれぞれのユニットを機外プリセッタを用いて研削設備の外で調整可能とすることで、研削設備の段取り替え時間を短縮する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石を回転させる砥石スピンドルユニットと、ワークを保持し、回転させる主軸スピンドルと、主軸スピンドルに対してワークを供給し、排出する手段と、研削加工後のワークの寸法を測定するアフターゲージとを含む研削設備であって、少なくとも前記主軸スピンドルと、前記主軸スピンドルへのワーク供給路及びワーク排出路が1枚のベース板上に設けられ、一つの主軸ユニットとして交換可能に構成されている研削設備。
【請求項２】
計測部、選別部、ワーク供給部及びワーク排出部を含み、ワークの寸法を測定した後、その寸法が定められた規格に合致したもののみを選別する機能を有するアフターゲージであって、少なくとも計測部、選別部、ワーク供給部及びワーク排出部が1枚のベース板上に設けられ、一つのユニットとして交換可能に構成されているアフターゲージ。
【請求項３】
請求項２に記載のアフターゲージを有する請求項１に記載の研削設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、研削設備、超仕上げ加工設備または類似の加工設備に関する。特に設備の段取り替えに要する作業時間を短縮する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削盤や超仕上げ盤において、生産する部品（以下「ワーク」と呼ぶ）種類や品番を変更する場合は装置各部の部品の交換や取り付け位置の調整を行う必要があり、一般的にこの作業を段取り替えと呼んでいる。通常はこの段取り替え作業は設備を停止させた上で、部品の交換や調整を行う（この方法を「内段取り方式」と呼ぶ。以下同じ）が、上記の設備においては内部の作業空間を十分に確保することが難しいため、作業性が低く、段取り替えに長い時間を要していた。また設備を停止させるために生産性を低下させる要因ともなっていた。
【０００３】
これらの問題に対して、段取り替えが必要な部分を、ある程度の数の部品が組み合わされた状態で取り外しが可能な構造としておき、設備の稼働中に設備とは別の場所にて必要な部品交換や調整を行った上で、上記の組み合わされた部品を交換し、段取替えの所要時間を短縮する等の方法が取られてきた（この方式を「外段取り方式」と呼ぶ。以下同じ）。
【０００４】
上記のような部分的な外段取り方式は、内段取り方式に比べて段取り替え時間の短縮に対して一定の効果はあったが、十分とは言えなかった。その理由として、外段取り化した交換部分の取り付けの精度が低く、設備に取り付けた後にワークを加工しつつ最終的な調整をする必要があった。また、外段取り化ができない部分が残っており、結局は設備を停止させて交換や調整を行う必要があった等が挙げられる。
【０００５】
このような問題に対して、例えば特許文献1に記載された発明ではワークを回転させる主軸スピンドルや砥石を回転させる工具スピンドル、並びにそれらにワークを供給する部分までを交換可能とし、それらの段取り替えを外段取り化することで段取り替えの所要時間（以下、「段取り替え時間」と呼ぶ）を短縮させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、軸受内輪の内径を加工する場合などにおいては、研削設備の直後にアフターゲージと呼ばれる測定設備を設けることが多い。アフターゲージには内輪内径を測定し、規格外のワークを製造工程から排出する機能が設けられている。この場合、研削設備の段取り替え時間が短くなったとしてもアフターゲージの段取り替えに長時間を要していては生産性の向上を図ることができない。本発明はこの課題を解消し、アフターゲージを持つ研削設備の段取り替え時間を大幅に短縮できる方法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】
【０００８】
アフターゲージを持つ研削設備において、主軸とアフターゲージをそれぞれユニット化して外段取り可能とした。研削設備においては従来より砥石スピンドルは取り外し可能とすることが一般的であったが、本発明ではそれ以外にもワークを回転保持する主軸とワーク供給路及び排出路、さらにインプロセスゲージを同一のベース板に設置してユニット化し、ベース板ごと取り外し可能としている。またアフターゲージについても測定部、ワーク供給部及び排出部を一体化させて一つのユニットとし、取り外し可能としている。
【０００９】
また、上記のユニットを設備に取り付ける際には、設備側に設けられた３点位置決めボルトにユニットの端面を突き当てることで正確な位置出しが可能となっている。さら本発明においては、上記のユニットを装置の外で部品交換や調整を行う機外プリセッタを用意し、設備外で上記ユニットの動作部分の確認や調整を行えるようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
部品交換や調整等の段取替え作業を研削設備の稼働中に設備外で完了させておくことが可能となるため、アフターゲージを有する研削設備の段取替え時間が大幅に短かくなる。この結果、生産ラインの停止時間が短くなり、生産性を大きく向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る研削設備の斜視図である。
【図２】本発明に係る研削設備から主軸ユニットとアフターゲージユニットを外した状態を示す図面である。
【図３】本発明に係る研削設備の主軸ユニットと、その取り付け部を現す図面である。
【図４】本発明に係る研削設備のアフターゲージユニットと、その取り付け部を現す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の研削設備１は円筒形状または円環状のワークを加工することを目的としており、主に軸受の内外輪や転動体の加工に用いられる。切削加工または鍛造加工によって予め粗成形されたワークが前工程から供給され、本設備によって仕上げ加工が行われる。仕上げ加工は高速回転する砥石によってワークの表面を研削するもので、ワークを回転させながら回転軸の位置を正確に保持する主軸ユニット２と、砥石を回転させ、かつ軸方向に揺動させる砥石スピンドルユニット３とが協業して実行される。図１及び図３にはマグネットチャックを用いる主軸ユニット２が記載されているが、これに限らず他の研削方式、たとえば２ロール１シュー方式などを用いることも可能である。また、研削設備１の内部は各種の制御装置や圧縮エアの制御バルブ等が収められている。
【００１３】
本発明に係る研削設備１を図１に示す。研削設備１において、砥石を回転させる機能を持つ砥石スピンドルユニット３は、駆動モータと回転軸部、及び砥石とで構成され、これらは一つのユニットとなっている。砥石スピンドルユニット３は、砥石のサイズや研削加工に必要なモータ動力に応じて交換可能となっている。研削設備１には砥石スピンドルユニット３が取り付け位置に正しく位置決めされるように位置決め手段が設けられており、砥石スピンドルユニット３を前記位置決め手段にしたがって取り付ければ正しい位置に微調整の必要なく取り付けることができる。
【００１４】
図３は主軸ユニット２を示している。主軸ユニット２はワークを高精度に位置決めしつつ、回転可能に保持するものであり、図示しないマグネットチャック、図示しないインプロセスゲージ、図示しない駆動モータを含む主軸スピンドル５、さらにワークの供給と排出を行うワーク供給部６及びワーク排出部７等から構成されている。これらの構成部品はベース板８の上に設置されており、一つのユニットとして研削設備１に取り付け、取り外すことができる（図３参照）。研削設備１には前記ベース板８を３箇所で位置決めする３点位置決めボルト９が設けられており、ベース板８の側面を３点位置決めボルト９に突き当てることでベース板８を精度良く研削設備１に取り付けることができる。
【００１５】
前記主軸ユニット２上に設置された動作部分については、電力または圧縮エアを動力源としており、研削設備１から動作部分への電力の供給と各種センサーの信号伝達は研削設備１及びベース板８に設けられたコネクタ１０を介して行われる。電力や信号及のコネクタ１０は、工具等を必要とせずに着脱が可能となっている。圧縮エアのコネクタ１１はベース板８の下側に設けられており、ベース板８を研削設備１に取り付ければ自動的に接続される（図３参照）。
【００１６】
研削設備１から取り外した主軸ユニット２は図示しない機外プリセッタに取り付けることで、交換した部品の調整や試運転を行うことができる。機外プリセッタは研削設備１と同様のコネクタ類を介して主軸ユニット２に電力や圧縮エアを供給することができるので、実際に研削加工を行う状態を主軸ユニット２に関して再現することができ、図示しないシューやバッキングプレートの位置やワーク供給路６及びワーク排出路７の位置、図示しないインプロセスゲージの位置を最適な状態に調整することが可能となっている。このため、研削設備１が稼働中であっても、別の種類のワークの生産のための主軸ユニット２を、直ちに生産が可能な状態にまで準備することができ、研削設備１の段取り替え時間を大きく短縮できる。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明に係る研削設備１には研削加工を行ったワークの加工精度を測定するアフターゲージユニット１２が設けられている。アフターゲージユニット１２は主軸ユニット２と砥石スピンドルユニット３によって研削加工されたワークの寸法を測定し、定められた寸法規格に入っていないワークを後工程に流さないよう選別し、排出する機能を有している。
【００１８】
図４に示すように、アフターゲージユニット１２には計測部１３、ワーク供給部１４及び選別部１５、ワーク排出部１６から構成されており、それらは１枚のベース板１７の上に設置されている。アフターゲージユニット１２は一つのユニットとして研削設備１に取り付け、取り外すことができる。研削設備１には前記ベース板１７を３箇所で位置決めする３点位置決めボルト２０が設けられており、前記ベース板１７の側面を３点位置決めボルト２０に突き当てることでアフターゲージユニット１２を精度良く研削設備１に取り付けることができる。
【００１９】
アフターゲージユニット１２における上記の動作部分については、電力または圧縮エアを動力源としており、上記動作部分への電力の供給及び各種信号の伝達は研削設備１及びベース板１７に設けられたコネクタ１８を介して行われる。これらのコネクタ１８は工具等を必要とせずに着脱が可能となっている。また、圧縮エアの供給に用いるコネクタ１９はベース板１７の下側に設けられており、ベース板１７を研削設備１に取り付ければ自動的に接続される（図３参照）。
【００２０】
研削設備１から取り外したアフターゲージユニット１２は図示しない機外プリセッタに取り付けることで、交換した部品の調整や試運転を行うことができる。機外プリセッタは研削設備１と同様のコネクタを介してアフターゲージユニット１２に電力や圧縮エアを供給することができるので、実際のワーク生産において行う測定動作をアフターゲージユニット１２に関して再現することができる。このため、機外にて測定部１３の測定値のキャリブレーション、ワーク供給路１４の位置及び選別部１５、ワーク排出部１６の位置を最適な状態に調整することが可能となっている。このため、研削設備１が稼働中であっても、別の種類のワークの生産のためのアフターゲージユニット１２を、直ちに生産が可能な状態にまで準備することができ、研削設備１の段取り替え時間を大きく短縮することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  研削設備
２  主軸ユニット
３  砥石スピンドルユニット
５  主軸スピンドル
６  ワーク供給部
７  ワーク排出部
８  ベース板
９  ３点位置決めボルト
１０  コネクタ
１１  コネクタ
１２  アフターゲージユニット
１３  計測部
１４  ワーク供給部
１５  選別部
１６  ワーク排出部
１７  ベース板
１８  コネクタ
１９  コネクタ
２０  ３点位置決めボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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