(57)【要約】【課題】精度高く径を測定することが可能な回転砥石の径測定装置を提供することを課題とする。【解決手段】径方向に移動可能な回転砥石と、前記回転砥石にクーラントを供給する供給部と、前記回転砥石の回転軸の軸方向と平行にレーザ光を出射する発光部と、前記レーザ光を受光する受光部とを有し、前記レーザ光を用いて前記クーラントの速度を測定する速度測定部と、前記径方向における前記レーザ光の位置および前記回転軸の位置を取得する取得部と、前記受光部が前記レーザ光を受光する状態、および前記レーザ光が前記回転砥石により遮られることで前記受光部が前記レーザ光を受光しなくなる状態の一方から他方へ切り替わるときの、前記回転軸の位置と前記速度測定部の位置との差を前記回転砥石の径として測定する径測定部と、を具備する回転砥石の径測定装置。【選択図】図１
2019076986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に移動可能な回転砥石と、
前記回転砥石にクーラントを供給する供給部と、
前記回転砥石の回転軸の軸方向と平行にレーザ光を出射する発光部と、前記レーザ光を受光する受光部とを有し、前記レーザ光を用いて前記クーラントの速度を測定する速度測定部と、
前記径方向における前記レーザ光の位置および前記回転軸の位置を取得する取得部と、
前記受光部が前記レーザ光を受光する状態、および前記レーザ光が前記回転砥石により遮られることで前記受光部が前記レーザ光を受光しなくなる状態の一方から他方へ切り替わるときの、前記回転軸の位置と前記速度測定部の位置との差を前記回転砥石の径として測定する径測定部と、を具備する回転砥石の径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転砥石の径測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転砥石は、ワークに接触することでワークを切削加工する。加工精度を高めるためには、回転砥石の径を正確に特定することが重要である。例えばレーザ光を用いて回転砥石の径を測定することができる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３８６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加工中、回転砥石にはクーラントが供給される。このクーラントによりレーザ光が遮られ、径の測定の精度が低下してしまう。そこで、精度高く径を測定することが可能な回転砥石の径測定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】
上記目的は、径方向に移動可能な回転砥石と、前記回転砥石にクーラントを供給する供給部と、前記回転砥石の回転軸の軸方向と平行にレーザ光を出射する発光部と、前記レーザ光を受光する受光部とを有し、前記レーザ光を用いて前記クーラントの速度を測定する速度測定部と、前記径方向における前記レーザ光の位置および前記回転軸の位置を取得する取得部と、前記受光部が前記レーザ光を受光する状態、および前記レーザ光が前記回転砥石により遮られることで前記受光部が前記レーザ光を受光しなくなる状態の一方から他方へ切り替わるときの、前記回転軸の位置と前記速度測定部の位置との差を前記回転砥石の径として測定する径測定部と、を具備する回転砥石の径測定装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
精度高く径を測定することが可能な回転砥石の径測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は回転砥石の径測定装置を例示する模式図である。図１（ｃ）は回転砥石および供給部の拡大図である。
【図２】図２は流速と高さの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の回転砥石の径測定装置１００について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は回転砥石の径測定装置１００を例示する模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、径測定装置１００は、回転砥石１０、レーザドップラー流速計（ＬＤＶ：Laser Doppler Velocimeter）２０、および制御部３０を備える。
【０００９】
図１（ｃ）は回転砥石１０および供給部２８の拡大図である。図１（ｃ）に示すように回転砥石１０は半径ｒの円板である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、回転砥石１０および砥石軸１２は砥石台１４に設けられている。砥石軸１２はＸ方向に延伸し、モータ１６が駆動することにより回転砥石１０は砥石軸１２を回転軸として回転する。アクチュエータ１８により、砥石台１４は、回転砥石１０および砥石軸１２とともにＺ方向（回転砥石１０の径方向）に移動する。
【００１０】
ワーク２６は冶具２７に固定されている。回転砥石１０が回転しながらワーク２６に接触することでワーク２６が加工される。図１（ｃ）に示すように、加工中、回転砥石１０の冷却および摩擦抑制などのため、供給部２８から回転砥石１０およびワーク２６に向けて液体のクーラントを供給する。供給部２８は例えばクーラントが通るノズルであり、砥石台１４に設置され、砥石台１４とともに移動可能である。
【００１１】
ＬＤＶ２０はクーラントのＹ方向の流速を計測するものであり、発光部２２および受光部２４を有する。発光部２２は回転砥石１０よりも−Ｘ側に位置し、受光部２４は回転砥石１０よりも＋Ｘ側に位置する。また、発光部２２および受光部２４は回転砥石１０より−Ｚ側に位置する。発光部２２はレーザ光Ｌを出射し、受光部２４はレーザ光Ｌを受光する。レーザ光Ｌの方向はＸ方向であり、砥石軸１２の軸方向と平行である。レーザ光Ｌはクーラントを透過するが、回転砥石１０は透過しない。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、例えば砥石軸１２の高さがｈ１のとき、回転砥石１０はレーザ光Ｌよりも＋Ｚ側に位置し、レーザ光Ｌを遮らない。クーラントがレーザ光Ｌを横切ることでレーザ光Ｌは散乱され、受光部２４は散乱されたレーザ光Ｌを受光する。これにより流速が測定される。図１（ｂ）に示すように砥石軸１２の高さがｈ２になると、回転砥石１０の−Ｚ側の先端がレーザ光Ｌを遮断するため、受光部２４は受光せず、流速は０と検出される。
【００１３】
制御部３０は例えばコンピュータであり、モータ１６およびアクチュエータ１８の駆動を制御し、ＬＤＶ２０が計測するクーラントの流速を取得する。また制御部３０は、冶具２７の配置された面Ｓを基準とする径方向におけるレーザ光Ｌの位置（高さ）ｈ０、砥石軸１２の高さを取得する。高さｈ０は、発光部２２の出射口の高さに等しい。また、制御部３０は高さに基づいて回転砥石１０の径ｒ（半径）を測定する。このように制御部３０は位置取得部および径測定部として機能する。
【００１４】
図２は流速と高さの関係を示す図である。縦軸は砥石軸１２の高さ、横軸はクーラントの流速である。図２に示すように、高さが小さくなるとクーラントがレーザ光Ｌに近づくため流速は大きくなる。図１（ｂ）に示したように高さがｈ２になると回転砥石１０がレーザ光Ｌを遮断するため、流速は０になる。このときの高さｈ２と高さｈ０との差は回転砥石１０の半径ｒに等しい。
【００１５】
本実施形態によれば、制御部３０は、ＬＤＶ２０の受光部２４がレーザ光Ｌを受光する状態から受光しない状態、すなわち流速が０に切り替わるときの高さｈ２と、高さｈ０との差を半径ｒとして測定する。このため、半径ｒの精度の高い測定が可能である。この結果、回転砥石１０によりワーク２６を正確に加工することができる。
【００１６】
回転砥石１０、ＬＤＶ２０および供給部２８は例えばケースに収納され、クーラントのミストがケース内に充満することがある。レーザ光Ｌの光量が少ない場合、レーザ光Ｌがミストで遮断されてしまい、流速の測定結果が０となる。このため半径ｒが誤検出されてしまう。誤検出の抑制のため、レーザ光Ｌの光量は多いことが好ましい。一般にＬＤＶ２０ではクーラントで散乱したレーザ光Ｌを用いて流速を測定する。したがって光量が多く、レーザ光Ｌはミストに遮断されずに受光部２４に到達する。すなわち受光部２４がレーザ光Ｌを受光できないのは、回転砥石１０がレーザ光Ｌを遮断するときである。したがってＬＤＶ２０を用いることで、半径ｒの測定の精度が向上する。
【００１７】
クーラントは液体であり、クーラントの種類および流量などに応じてレーザ光Ｌの光量を受光部２４に到達できる程度に調節することが好ましい。また、上記の例では回転砥石１０を下降させて半径ｒを取得する方法を示した。構成はこれに限定されず、回転砥石１０を上昇させながら半径ｒを取得してもよい。すなわち、制御部３０は、回転砥石１０がレーザ光Ｌを遮断する状態から、受光部２４がレーザ光Ｌを受光する状態に切り替わる時点での高さの差を半径ｒとして算出してもよい。
【００１８】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１０                回転砥石
１２                砥石軸
１４                砥石台
１６                モータ
１８                アクチュエータ
２０                ＬＤＶ
２２                発光部
２４                受光部
２６                ワーク
２７                冶具
２８                供給部
３０                制御部
１００              径測定装置
【図１】
2019076986.tif 000003
【図２】
2019076986.tif 000004