(57)【要約】【課題】本発明は、光学部品のガラスや半導体シリコンウエハのようなワークの両面を、超精密に研削加工する場合の両頭研削装置に関し、ワークの研削サイクルの所要時間を短縮して研削効率を向上させ、かつ、両頭研削装置の異常を検出して、ワーク及び両頭研削装置の破損をも防止することを目的とする。【解決手段】スラスト用静圧パッド１５０と、スラスト方向力検出手段２２０と、研削主軸移動速度制御手段２２１を有する両頭研削装置により、対向する二つの砥石１０１により、ワーク１１０の持つ反りや撓みが吸収された状態でワーク１１０がしっかりと固定された時に発生するスラスト圧力を検出し、研削主軸１４０の移動速度を、研削主軸移動手段１８０により早送りから研削送りに切り替えて研削を行う。また、スラスト方向力を研削運転開始時からモニターすることにより、異常が発生した場合には研削を中止でき、ワーク１１０と両頭研削装置の破損を防ぐことができる。【選択図】　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石と、前記砥石をワークに向かって速度を変化させて移動する送り手段と、
前記砥石による前記ワークの実加工状態での加工力の変動を検出する検出手段と、
前記検出手段で前記実加工状態の前記加工力の変動が検出された際、前記送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に変化させる制御手段とを備えた両頭研削装置。
【請求項２】
前記検出手段は、実加工検出レベルを設けており、前記砥石による前記ワークの実加工状態での前記加工力の変動が前記実加工検出レベルを超えて検出された際、前記送り手段の移動速度を前記第一の速度よりも遅い前記第二の速度に変化させる前記制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の両頭研削装置。
【請求項３】
前記検出手段は、加工力過大レベルを設けており、前記砥石による前記ワークの実加工状態での前記加工力の変動が前記加工力過大レベルを超えて検出された際、前記制御手段により前記送り手段を停止することを特徴とする請求項１または２記載の両頭研削装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記実加工状態のスラスト方向力の変動を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の両頭研削装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記実加工状態の変動を研削主軸の流体軸受面の流体圧力を用いて検出することを特徴とする請求項４に記載の両頭研削装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記実加工状態における前記スラスト方向力の変動を弾性体、磁歪素子、圧電素子及びロードセルからなる群から選択される一の素子を用いて検出することを特徴とする請求項４に記載の両頭研削装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記実加工状態におけるラジアル方向力の変動を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の両頭研削装置。
【請求項８】
前記検出手段には、研削主軸用回転モータからの電気信号を用いることを特徴とする請求項７記載の両頭研削装置。
【請求項９】
砥石と、前記砥石をワークに向かって速度を変化させて移動する送り手段と、
前記砥石による前記ワークの実加工状態での振動センサの出力の変動を検出する検出手段と、
前記検出手段で前記砥石と前記ワークの接触状態による第一の変動が検出された後に、第二の変動である前記実加工状態が検出された際、前記送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に変化させる制御手段とを備えた両頭研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は両頭研削装置に係り、特に光学部品のガラスや半導体シリコンウエハのようなワークの両面を超精密に研削加工する場合の両頭研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の両頭研削装置においては、研削加工効率を向上させる観点より、砥石接触検出装置を用いて、砥石の設けられた研削主軸を、ワークの研削面に接触するまで早送りすることが一般的に行われている。かかる砥石接触検出装置の従来技術としては、振動センサ、音波センサ、回転負荷センサを用いた砥石接触検出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１は、従来技術の振動センサを用いた砥石接触検出装置の構成の斜視図を示したものである。
【０００４】
同図に示すように、砥石接触検出装置は、大略するとワーク保持機構の移動枠５３と、振動センサ７５とからなる。
【０００５】
ワーク保持機構の移動枠５３の中心部には、ワーク１７を固定するための機構（図示せず）が設けられている。また、検出手段としての振動センサ７５は、砥石１６と対向する方向のワーク保持機構の移動枠５３の一側上面に配設されている。研削運転の開始時に、研削主軸１３に設けられた砥石１６が、ワーク１７に向かって早送り移動させられて、ワーク１７の表面に接触する。
【０００６】
その後、前記接触に伴って発生するワーク１７の機械的振動を振動センサ７５が検出して信号を出力し、ＣＰＵ（図示せず）に検出信号が入力され、研削主軸移動制御部（図示せず）に対して回転速度の切り替え信号を出力する。これにより、研削主軸１３の送り移動が早送りから、研削送りに切り替えられる。
【０００７】
このように、両頭研削装置に砥石接触検出装置を設けて、研削運転の開始時から、ワークと砥石が接触するまで、研削主軸を早送り移動することにより、ワークの研削サイクルの所要時間を短縮して、研削効率を向上させることができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２７７８９６号公報。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、両頭研削装置を用いて研削する場合には、ワークの撓みや、ワーク自身の持つ反り等が存在するため、好適な研削加工を行うことが難しい。
【００１０】
図２は、従来技術の砥石接触検出装置が砥石とワークの接触を検出した時の砥石とワークの位置関係を示した図である。
【００１１】
この砥石接触検出装置を用いて研削主軸１４０の移動速度の切り替えを行う場合には、図２に示すように、ワーク１１０と対向する一対の砥石１０１が局所的に接触した時を検出し、研削主軸１４０の移動速度を早送りから、研削送りに切り替える。この際、ワーク１１０は、対向する一対の砥石１０１と接触しているだけなので、ワーク１１０には撓みや反り等が存在する。また、ワーク１１０は対向する一対の砥石１０１間に強固に挟まれている状態ではないので、対向する一対の砥石１０１間には、ワーク１１０が移動するだけのスペースが存在する。
尚、図３は、ワークが対向する一対の砥石に、ワークが持つ反りや撓みなどが吸収された状態で強固に挟まれている状態を示した図である。
【００１２】
図４は、砥石とワークの位置関係に対しての研削時間とワークの研削後の厚みの推移を示した図である。同図に矢印で示すＡは、ワーク１１０の厚みを示している。また、同図に矢印で示すＢは、砥石の切り込み速度を示している。
【００１３】
同図にＴ１で示す時間は、ワーク１１０が砥石１０１に局所的に接触した時点から、図３に示すようなワーク１１０が持つ反りや撓みなどが吸収された状態で、対向する一対の砥石１０１に強固に挟まれるまでの間の接触加工中の経過時間を示している。また、図４にＴ２で示す時間は、図３に示すような、ワーク１１０が持つ反りや撓みなどが吸収された状態において、対向する一対の砥石１０１に強固に挟まれた時点である図４に示したＴｘ以降の実加工中の経過時間を示している。
【００１４】
図４に示すように、時間Ｔ１内ではワーク１１０と砥石１０１とが局所的に接触しているだけの接触加工のため、砥石１０１の切り込み速度Ｂに対してワーク１１０の厚みＡの減少量が少なく、十分な研削加工が行えない。それに対して、時間Ｔ２内の実加工中はワーク１１０が砥石１０１により強固に挟まれているため、砥石１０１の切り込み速度Ｂとワーク１１０の厚みＡの減少量がほぼ一致しており、効率良く所望の研削加工が行えていることが分かる。
【００１５】
また、研削主軸１４０の移動速度を、図２に示すような、ワーク１１０と砥石１０１が接触した状態から、図３に示すような、ワーク１１０と砥石１０１が強固に挟まれた状態までの間の時間を研削送りで行うことは、先に述べた研削量不足だけでなく、ワーク１１０の研削サイクルをも低下させる。さらに、前記砥石接触検出装置は単に砥石１０１とワーク１１０の接触を検出しているだけなので、研削加工中のワーク１１０や両頭研削装置の異常は検出できない。
【００１６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ワークの研削サイクルの所要時間を短縮して研削効率を向上させ、かつ、両頭研削装置の異常を検出して、ワーク及び両頭研削装置の破損をも防止できる、両頭研削装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１記載の発明では、砥石と、前記砥石をワークに向かって速度を変化させて移動する送り手段と、前記砥石による前記ワークの実加工状態での加工力の変動を検出する検出手段と、前記検出手段で前記実加工状態の前記加工力の変動が検出された際、前記送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に変化させる制御手段とを備えた両頭研削装置により、解決できる。
【００１９】
上記発明によれば、砥石によりワークが強固に挟まれた加工状態である実加工状態の加工力の変動を検出し、送り手段の速度を第一の速度よりも遅い実加工状態の第二の速度に変化させることができるため、高精度な研削加工ができ、かつ、研削サイクルの向上ができる。
【００２０】
請求項２記載の発明では、前記検出手段は、実加工検出レベルを設けており、前記砥石による前記ワークの実加工状態での前記加工力の変動が前記実加工検出レベルを超えて検出された際、前記送り手段の移動速度を前記第一の速度よりも遅い前記第二の速度に変化させる前記制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００２１】
上記発明によれば、検出手段に実加工検出レベルを設けることで、砥石によるワークの加工力の変動が実加工検出レベルを超えた際には、砥石とワークは実加工状態にあると判断することができる。それにより、砥石によるワークの加工力の変動が実加工検出レベルを超えた際には、制御手段により送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に変化させることにより、ワークを高精度に研削加工し、かつ、研削サイクルの向上ができる。
【００２２】
請求項３記載の発明では、前記検出手段は、加工力過大レベルを設けており、前記砥石による前記ワークの実加工状態での前記加工力の変動が前記加工力過大レベルを超えて検出された際、前記制御手段により前記送り手段を停止することを特徴とする請求項１または２記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００２３】
上記発明によれば、ワークや両頭研削装置に異常が発生した場合などに起こる大きな加工力の変動を、加工力過大レベルを設けることで検出して、送り手段を停止することでワークや両頭研削装置を破損から防ぐことができる。
【００２４】
請求項４記載の発明では、前記検出手段は、前記実加工状態のスラスト方向力の変動を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００２５】
上記発明によれば、スラスト方向力の変動から実加工状態を検出することができる。また、スラスト方向力の変動から、加工中のワークまたは両頭研削装置に発生した異常も検出することができる。
【００２６】
請求項５記載の発明では、前記検出手段は、前記実加工状態の変動を研削主軸の流体軸受面の流体圧力を用いて検出することを特徴とする請求項４に記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００２７】
上記発明によれば、研削主軸の流体軸受面の流体圧力を用いることで、スラスト方向力を検出することができる。
【００２８】
請求項６記載の発明では、前記検出手段は、前記実加工状態における前記スラスト方向力の変動を弾性体、磁歪素子、圧電素子及びロードセルからなる群から選択される一の素子を用いて検出することを特徴とする請求項４に記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００２９】
上記発明によれば、スラスト方向力の検出手段には、弾性体や、磁歪素子や、圧電素子や、ロードセル等が利用できる。
【００３０】
請求項７記載の発明では、前記検出手段は、前記実加工状態におけるラジアル方向力の変動を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００３１】
上記発明によれば、ラジアル方向力を利用することで、実加工状態の変動を検出することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明では、前記検出手段には、研削主軸用回転モータからの電気信号を用いることを特徴とする請求項７記載の両頭研削装置により、解決できる。
【００３３】
上記発明によれば、研削主軸回転用モータからの電気信号の変化を利用することによりラジアル方向力が検出できる。
【００３４】
請求項９記載の発明では、砥石と、前記砥石をワークに向かって速度を変化させて移動する送り手段と、前記砥石による前記ワークの実加工状態にいての振動センサの出力の変動を検出する検出手段と、前記検出手段で前記砥石と前記ワークの接触状態による第一の変動が検出された後に、第二の変動である前記実加工状態が検出された際、前記送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に変化させる制御手段とを備えた両頭研削装置により、解決できる。
【００３５】
上記発明によれば、砥石とワークの接触状態による第一の変動ではなく、実加工状態である第二の変動の検出を基に実加工状態にあるか否かの判断することができる。また、実加工状態で送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に切り替えることができるので、高精度な研削加工ができ、かつ、研削サイクルの向上ができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００３７】
図５は、本発明の実施形態であるスラスト用静圧パッドの流体圧力を両頭研削装置に適用したときの概略図を示している。同図中に示したＸ１Ｘ２方向は砥石１０１の移動方向であるスラスト方向を示している。また、Ｙ１Ｙ２方向はＸ１Ｘ２方向に直交する面方向であるラジアル方向を示している。
【００３８】
始めに、両頭研削装置の概略について図５を用いて説明する。
【００３９】
同図に示されるように、両頭研削装置は大略すると、対向する一対の研削主軸１４０と、研削主軸移動手段１８０と、サドル１７０と、架台２００と、スラスト方向力検出手段２２０と、研削主軸移動速度制御手段２２１とから構成される。
【００４０】
対向する一対の研削主軸１４０の一方の端部には砥石１０１が配設されており、他方の端部はサドル１７０が配設されている。また、サドル１７０は移動可能な状態で架台２００に配設されている。
【００４１】
サドル１７０の研削主軸１４０が配設されている側と反対側には研削主軸移動手段１８０が配設されている。研削主軸移動手段１８０により、砥石１０１と研削主軸１４０とサドル１７０とは一体に架台２００上を同図中に示した矢印の方向へ移動する。スラスト方向力検出手段２２０は、配線２１０により研削主軸１４０内部に配設されたスラスト用静圧パッド１５０と配線２１０により接続されている。研削主軸移動速度制御手段２２１は、スラスト方向力検出手段２２０と研削主軸移動手段１８０と接続されている。
【００４２】
次に、研削主軸１４０について説明を行う。
【００４３】
研削主軸１４０は、大略するとアウター部材１２０と、インナー部材１３０とから構成されている。このアウター部材１２０及びインナー部材１３０を駆動する駆動手段は、所望するワーク１１０の除去量に対して十分な精度を有するものであればどのような駆動手段でもよい。
【００４４】
アウター部材１２０は、砥石１０１を一方の端面に設けている。また、砥石１０１がワーク１１０と接触する面には、研削動作面１９０が配設されている。アウター部材１２０は、内側に存在するインナー部材１３０に対して回転自在な構成とされている。従って、アウター部材１２０がワーク１１０に向かって回転移動することで、研削動作面１９０によりワーク１１０が研削加工される。
【００４５】
インナー部材１３０は、サドル１７０に支持され、さらにサドル１７０は架台２００に固定され、アウター部材１２０と協動して、ワーク１１０に対してのインフィードあるいはアウトフィードに寄与する。インナー部材１３０には、スラスト方向の対向式の流体軸受けであるスラスト用静圧パッド１５０と、ラジアル方向の支持を行なうラジアル静圧パッド１６０が設けられている。
【００４６】
スラスト用静圧パッド１５０は、スラスト方向力検出手段２２０に配線２１０により接続されている。また、スラスト方向力検出手段２２０は、研削主軸移動速度制御手段２２１に接続されている。
【００４７】
次に、スラスト方向力検出手段２２０について説明する。
【００４８】
スラスト方向力検出手段２２０には、あらかじめ設定値として実加工検出レベルと加工力過大レベルが設定されている。実加工検出レベルは、砥石１０１とワーク１１０が実加工状態になったことを判定するための設定値である。また、加工力過大レベルは、これ以上の加工力が検出された場合、例えば、ワーク１１０または両頭研削装置に異常があった場合などに、研削主軸１４０の移動速度を停止するための設定値である。
【００４９】
スラスト方向力検出手段２２０は、研削運転開始後からのスラスト方向力の変動が、実加工検出レベルを超えた場合に実加工状態と判定し、加工力過大レベルを超えた場合には異常と判定する。これら判定結果は、検出信号として研削主軸移動速度制御手段２２１に送られる。
【００５０】
次に、研削主軸移動速度制御手段２２１について説明する。
【００５１】
研削主軸移動速度制御手段２２１は、スラスト方向力検出手段２２０からの検出信号を基に、研削主軸移動手段１８０に研削主軸１４０の移動速度を変更させるための手段である。スラスト方向力の変動が実加工状態と判定されると、研削主軸移動速度制御手段２２１は研削主軸移動手段１８０により研削主軸１４０の移動速度を第一の速度（以下、早送り移動）よりも遅い第二の速度（以下、研削送り移動）に切り替える。
【００５２】
また、スラスト方向力検出手段２２０により、スラスト方向力の変動が加工力過大レベルを超えたと判断された場合には、研削主軸移動速度制御手段２２１は研削主軸移動手段１８０により研削主軸１４０を停止させる。
【００５３】
次に、本実施形態において実加工状態を判別するために必要なスラスト方向力とラジアル方向力について説明する。
【００５４】
ワーク１１０を加工するための力を加工力と定義すると、加工力はスラスト方向に働くスラスト方向力と、ラジアル方向（回転方向）に働くラジアル方向力と、ワーク回転方向力（送り分力）の三つに分けることができる。
【００５５】
スラスト方向力は背分力ともいい、正しくは主軸回転軸方向力という。また、ラジアル方向力は主分力ともいい、正しくは主軸回転方向力という。
【００５６】
スラスト方向力とは、ワーク１１０が持つ撓みや反りが吸収された状態で、ワーク１１０が対向する一対の砥石１０１により強固に挟まれ研削加工される実加工状態に、研削主軸１４０に与えられる各砥石の移動方向と反対方向の反力である。これに対し、ラジアル方向力とは、実加工状態に研削主軸１４０に与えられる各砥石１０１の回転方向と反対方向の反力である。
【００５７】
加工力は、砥石１０１とワーク１１０が接触状態の場合には発生しない。ワーク１１０が持つ撓みや反りが吸収された状態で、ワーク１１０が対向する一対の砥石１０１により強固に挟まれ研削加工される実加工状態において発生する力である。そのため、加工力を用いて実加工状態を判定する場合は、最初のスラスト方向力の変動が実加工検出レベルを超えたかどうかで判断することができる。
【００５８】
また、実加工状態中の加工力は、正常に加工されている場合は、ほぼ一定の値で推移するが、ワーク１１０または両頭研削装置に異常があった場合の加工力は上昇する。これにより、加工力過大レベルを設定することで加工力が加工力過大レベルを超えた場合には、研削主軸１４０を停止してワーク１１０または両頭研削装置を破損から守ることができる。
【００５９】
本実施形態では、スラスト用静圧パッド１５０が研削運転開始時から終了までの間に受けるスラスト方向力の変動をモニターし、実加工検出レベルをスラスト方向力が超えた場合に、研削主軸１４０の移動速度の制御（切り替え、停止等）を行う。従って、スラスト用静圧パッド１５０及びスラスト方向力検出手段２２０は、請求項記載の検出手段を構成する。尚、研削主軸１４０の移動速度の制御は、ラジアル方向力が実加工開始レベルを超えたか否かを基に行うことも可能である。
【００６０】
このように構成することで、スラスト方向力検出手段２２０は、スラスト用静圧パッド１５０が受けたスラスト方向力の変動が実加工開始レベルを超えると、実加工状態を検出して、研削主軸移動速度制御手段２２１に実加工開始の検出信号を送り、研削主軸移動速度制御手段２２１は研削主軸移動手段１８０により研削主軸１４０の移動速度を早送り移動よりも遅い研削送り移動に切り替えることが可能となる。また、スラスト方向力検出手段２２０に加工力過大レベルを設定することで加工力が加工力過大レベルを超えた場合には、研削主軸１４０を停止してワーク１１０または両頭研削装置を破損から守ることができる。
【００６１】
次に、加工力を用いた場合の実加工状態の定義を行う。
【００６２】
図６は、正常な研削運転中の加工力の推移を示したものである。
【００６３】
同図中のＴ０は空走状態、Ｔ１はワーク１１０と砥石１０１が接触した接触状態（以下、接触状態Ｔ１）、Ｔ２は実加工状態（以下、実加工状態Ｔ２）、Ｃは加工力が実加工検出レベルに到達した時間（以下、時間Ｃ）、Ｄは実加工状態の変動（変動Ｄ）を示している。
【００６４】
同図中に示した、最大加工力は図４に示した砥石１０１の切り込み速度Ｂとワークの研削量がほぼ同等になる時の加工力である。また、先に述べたように実加工検出レベルは実加工状態の判定を行うための設定値、加工力過大レベルはこれ以上の加工力が検出された場合に研削主軸１４０の移動速度を停止するための設定値である。
【００６５】
実加工状態Ｔ２とは、砥石１０１とワーク１１０が接触した接触状態Ｔ１後に、さらに砥石１０１がワーク１１０に向かって移動して、砥石１０１によりワーク１１０が強固に挟まれた状態のことである。
【００６６】
図６に示すように、研削運転開始後にはワーク１１０と砥石１０１とが接触していない状態である空走状態があり、この間では加工力は発生しない。次に、ワーク１１０と砥石１０１とが接触した状態である接触状態Ｔ１では、加工力はほぼ無負荷で推移するが、実加工状態Ｔ２では、砥石１０１によりワーク１１０が強固に挟まれることで加工力が発生する。これにより、加工力を用いることで接触状態Ｔ１と実加工状態Ｔ２とを明確に区別することができる。実加工状態では、加工力は最大加工力の値をほぼ維持する。その後、研削主軸１４０の移動が停止した状態で、いままでの研削主軸１４０の移動によって充填された加工力により、ワーク１１０の研削加工が継続され、同図に示すように加工力も徐々に減少する。
【００６７】
また、本実施例においてスラスト方向力検出手段２２０により実加工状態が検出されるのは、同図中に示した実加工状態Ｔ２にある加工力の変動Ｄが実加工検出レベルを超える時間Ｃのタイミングである。スラスト方向力検出手段２２０により実加工状態と判定されると、研削主軸移動速度制御手段２２１は研削主軸移動手段１８０により研削主軸１４０の移動速度早送り移動よりも遅い研削送り移動に切り替えることが可能となる。
【００６８】
実加工検出レベルの値は、例えば、最大加工力の０．２〜０．５倍の値に設定しておくことで、ワーク１１０と砥石１０１の接触状態と実加工状態とを区別することができる。無負荷運転状態とは加工力が無い状態である。加工力過大レベルは、研削運転開始後に異常があった場合には、加工を中止して研削主軸の移動を停止するためのレベルである。
【００６９】
加工力過大レベルの値は、例えば、最大加工力の１．１〜２．０倍の間の値に設定することができる。加工力過大レベルの設定値を低めに設定した場合には、砥石１０１の研削性能が低下したことを検出できる。砥石１０１の研削性能はワーク１１０の加工形状に影響を及ぼすので、高精度のワーク１１０の加工が要求される場合に有効である。また、加工力過大レベルの設定値を高めに設定した場合には、ワーク１１０や両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【００７０】
このように構成することにより、従来はワーク１１０が砥石１０１に接触した接触状態（以下、接触状態）から研削主軸１４０を研削送り移動していたが、本発明では、接触状態から実加工開始までの間の研削主軸１４０の移動速度を早送り移動できる。そのため、研削サイクルが短縮でき、生産性が向上する。また、実加工状態中のスラスト方向力は、ほぼ一定の値で推移するため、研削運転開始後から終了までの間のスラスト方向力をモニターすることにより、研削中のワーク１１０または両頭研削装置の異常を認識することができる。これにより、研削中に異常が発生した場合には研削加工を中止でき、ワーク１１０と両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【００７１】
続いて、上記した実施例の他実施例について、図７乃至図１１を用いて説明する。尚、図７乃至図１１において、図５に示した構成と同一構成については、同一符号を付してその説明を省略する。また、図７乃至図１１中に示した、Ｘ１Ｘ２方向は砥石１０１の移動方向であるスラスト方向を示している。Ｙ１Ｙ２方向はＸ１Ｘ２方向に直交する面方向であるラジアル方向を示している。
【００７２】
図５を用いて説明した構成は、スラスト方向力を検出する手段として、スラスト用静圧パッド１５０を利用した。しかしながら、スラスト方向力を検出する手段は他の手段を用いることも可能である。
【００７３】
図７は、スラスト方向力検出用の弾性体及び弾性機構を両頭研削装置に適用した実施例を示している。
【００７４】
同図に示す両頭研削装置は、スラスト方向力を検出する手段として、スラスト方向力検出用の弾性体及び弾性機構２３１と変位計測手段２３０を用いたことを特徴とするものである。
【００７５】
即ち、本実施例に係る両頭研削装置は、研削主軸移動速度制御手段２２１を備え、研削主軸１４０と研削主軸移動手段１８０の間のＸ１Ｘ２方向を、弾性体及び弾性機構２３１によって支持され、サドルには変位計測手段２３０が配設された構成となっている。
【００７６】
変位計測手段２３０は、弾性体及び弾性機構２３１の変位を計測する。また、変位計測手段２３０は検出されたスラスト方向力が、あらかじめ変位計測手段２３０に設定された実加工検出レベルを超えた場合には、実加工状態の開始を検出する。この実加工状態の開始を示す検出信号は、変位計測手段２３０から研削主軸移動速度制御手段２２１に送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動速度変更の命令を送り、研削主軸１４０の移動速度が早送り移動から研削送り移動に変更される。
【００７７】
また、スラスト方向力が変位計測手段２３０にあらかじめ設定された加工力過大レベルを超えた場合には、変位計測手段２３０から研削主軸移動速度制御手段２２１に加工力過大の検出信号が送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動停止の命令を送り、研削主軸１４０の移動は停止される。
【００７８】
図８は、スラスト方向力検出用のロードセルを両頭研削装置に適用した実施例を示している。
【００７９】
同図に示す両頭研削装置は、スラスト方向力を検出する手段として、スラスト方向力検出用のロードセル２４０とロードセル負荷計測手段２４１を用いたことを特徴とするものである。即ち、本実施例に係る両頭研削装置は、研削主軸移動速度制御手段２２１を備え、研削主軸１４０と研削主軸移動手段１８０の間のＸ１Ｘ２方向を、ロードセル２４０によって支持した構成となっている。
【００８０】
そして、ロードセル２４０の負荷を計測することにより、ロードセル負荷計測手段２４１は実加工状態の開始を検出する。この実加工状態の開始を示す検出信号は、ロードセル負荷計測手段２４１から研削主軸移動速度制御手段２２１に送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動速度変更の命令を送り、研削主軸１４０の移動速度が変更される。
【００８１】
また、スラスト方向力がロードセル負荷計測手段２４１にあらかじめ設定された加工力過大レベルを超えた場合には、ロードセル負荷計測手段２４１から研削主軸移動速度制御手段２２１に加工力過大の検出信号が送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動停止の命令を送り、研削主軸１４０の移動は停止される。
【００８２】
尚、同図においてはロードセル２４０を用いたが、ロードセル２４０の代わりに磁歪素子や圧電素子を用いてその変位を計測することにより、同様に実加工状態を検出することが可能である。
【００８３】
図９は、スラスト方向力検出用の駆動力検出手段を両頭研削装置に適用した実施例を示している。
【００８４】
同図に示す両頭研削装置は、スラスト方向力を検出する手段として、スラスト方向力検出用の駆動力検出手段２５０を用いたことを特徴とするものである。即ち、本実施例に係る両頭研削装置は、研削主軸移動速度制御手段２２１を備え、研削主軸移動手段１８０に駆動力検出手段２５０を接続した構成となっている。
【００８５】
そして、研削主軸移動手段１８０の駆動力を計測することにより、駆動力検出手段２５０は実加工状態の開始を検出する。この実加工状態の開始を示す検出信号は、駆動力検出手段２５０から研削主軸移動速度制御手段２２１に送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動速度変更の命令を送り、研削主軸１４０の移動速度が変更される。
【００８６】
また、スラスト方向力が駆動力検出手段２５０にあらかじめ設定された加工力過大レベルを超えた場合には、駆動力検出手段２５０から研削主軸移動速度制御手段２２１に加工力過大の検出信号が送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動停止の命令を送り、研削主軸１４０の移動は停止される。
【００８７】
図１０は、ラジアル方向力検出用の研削主軸回転モータ固定子と研削主軸回転モータ回転子と電流計測手段を両頭研削装置に適用した実施例を示している。
【００８８】
同図に示す両頭研削装置は、ラジアル方向力を検出する手段として、ラジアル方向力検出用の研削主軸回転モータ固定子２６０と、研削主軸回転モータ回転子２６１と、電流計測手段２７１とを用いたことを特徴とするものである。
【００８９】
即ち、本実施例に係る両頭研削装置は、研削主軸移動速度制御手段２２１を備え、アウター部材に取り付けられた研削主軸回転モータ固定子２６０と、研削主軸回転モータ固定子２６０に対して隙間を存在させた状態で囲むように形成された研削主軸回転モータ回転子２６１と、研削主軸回転モータ固定子２６０と接続された電流計測手段２７１とから構成されている。
【００９０】
そして、研削主軸１４０が回転することにより発生するラジアル方向力を研削主軸回転モータ回転子２６１の電流変位により、電流計測手段２７１は実加工状態の開始を検出する。この実加工状態の開始を示す検出信号は、電流計測手段２７１から研削主軸移動速度制御手段２２１に送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動速度変更の命令を送り、研削主軸１４０の移動速度が変更される。
【００９１】
また、ラジアル方向力が電流計測手段２７１にあらかじめ設定された加工力過大レベルを超えた場合には、電流計測手段２７１から研削主軸移動速度制御手段２２１に加工力過大の検出信号が送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動停止の命令を送り、研削主軸１４０の移動は停止される。
【００９２】
先に述べたように、ラジアル方向力とは研削主軸１４０が回転することにより発生する、研削主軸１４０と反対のラジアル方向（Ｙ１Ｙ２方向）に働く反力のことである。ラジアル方向力も、実加工状態を検出することができる。そのため、実加工状態の検出後に研削主軸１４０の移動速度を早送りから研削送りに切り替えることができる。
【００９３】
そのため、研削サイクルが短縮でき、生産性が向上する。また、研削中のラジアル方向力もスラスト方向力と同様に、実加工状態中はほぼ一定に推移する。そのため、ラジアル方向力を利用することで、研削中に異常が発生してラジアル方向力が加工力過大レベルを超えた場合には、研削主軸１４０の移動を停止して、ワーク１１０と両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【００９４】
図１１は、ダイレクトドライブ方式研削主軸回転モータ採用時にラジアル方向力検出用の研削主軸回転反力測定手段を両頭研削装置に適用した実施例を示している。
【００９５】
同図に示す両頭研削装置は、ダイレクトドライブ方式研削主軸回転モータ採用時のモータ取り付け部の反力信号を検出する手段として、研削主軸回転モータ固定子２６０と、研削主軸回転モータ回転子２６１と、研削主軸回転反力測定手段２８０とを用いたことを特徴とするものである。
【００９６】
即ち、本実施例に係る両頭研削装置は、研削主軸移動速度制御手段２２１を備え、アウター部材に取り付けられた研削主軸回転モータ固定子２６０と、研削主軸回転モータ固定子２６０に対して隙間を存在させた状態で囲むように形成された研削主軸回転モータ回転子２６１と、サドル１７０に固定された研削主軸回転反力測定手段２８０とから構成されている。
【００９７】
そして、研削主軸１４０が回転することにより発生するラジアル方向力を研削主軸回転モータ回転子２６１の反力信号により、研削主軸回転反力測定手段２８０は実加工状態の開始を検出する。この実加工状態の開始を示す検出信号は、研削主軸回転反力測定手段２８０から研削主軸移動速度制御手段２２１に送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動速度変更の命令を送り、研削主軸１４０の移動速度が変更される。
【００９８】
また、ラジアル方向力が研削主軸回転反力測定手段２８０にあらかじめ設定された加工力過大レベルを超えた場合には、研削主軸回転反力測定手段２８０から研削主軸移動速度制御手段２２１に加工力過大の検出信号が送られる。そして、研削主軸移動速度制御手段２２１は、研削主軸移動手段１８０に移動停止の命令を送り、研削主軸１４０の移動は停止される。
【００９９】
以上、図７〜図１１の上記構成においても、スラスト方向力またはラジアル方向力の検出が可能なため実加工状態の検出ができ、実加工状態の検出後に研削主軸１４０の移動速度を早送り移動（第一の速度）から研削送り移動（第二の速度）に切り替えることができる。
【０１００】
このように構成することにより、従来は、ワーク１１０と対向する一対の砥石１０１が接触した接触状態から研削主軸１４０を研削送り移動していたが、本発明では、接触時点から実加工開始時点までの間、研削主軸１４０を早送り移動できる。そのため、サイクルが短縮でき、生産性が向上する。また、研削中のスラスト方向力及びラジアル方向力は、ほぼ一定に推移するため、スラスト方向力やラジアル方向力の変動により、研削中の異常を知ることができる。これにより、研削中に異常が発生した場合には研削を中止でき、ワーク１１０と両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【０１０１】
なお、図６〜図１１の両頭研削装置には、スラスト方向力またはラジアル方向力を検出する手段及び研削主軸１４０の制御手段は、対向する二つの研削主軸１４０側のうち、片側にのみ設けられているが、図中に図示されていない側の研削主軸１４０側にも、図示した片側と同様な前記手段を設けた構成しても良い。また、図６〜図１１に示した各種検出手段を両側に設ける構成としても良い。このように構成しても、先に述べたものと同様な作用及び効果が得られる。
【０１０２】
次に、研削運転開始後に異常が見られた場合の加工力の変動とその場合の対処について説明する。
【０１０３】
図１２は、実加工状態の検出時に異常が発生した場合の加工力の変動の例を示したものである。同図中、Ｅは実加工状態の検出時に異常が発生した場合の加工力の変動（以下、変動Ｅ）を示している。
【０１０４】
同図のような状態になる場合は、例えば、実加工開始検出が遅れて早送り移動でそのままワーク１１０が研削されてしまう場合である。このような場合は、加工力が急に増加して変動Ｅが加工力過大レベルを超えることで異常状態と判断される。そして、研削加工は中止されて研削主軸１４０の移動は停止される。このように、加工力過大レベルを設定しておくことにより、研削運転中のワーク１１０及び両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【０１０５】
図１３は、実加工状態中に異常が発生した場合の加工力の変動の例を示したものである。同図中、Ｅは実加工状態中に異常が発生した場合の加工力の変動である。
【０１０６】
同図に示した状態になる場合は、例えば、砥石１０１が目詰まりして研削加工能力が低下した場合や、研削主軸１４０の移動速度が過大である場合などである。このような場合は、加工力が増加して加工力過大レベルを超えてしまうので、異常状態と判断され、研削加工は中止されて研削主軸１４０の移動は停止される。このように、加工力過大レベルを設定しておくことにより、研削運転中のワーク１１０及び両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【０１０７】
次に、両頭研削装置に振動センサを設けて実加工状態を検出する場合について説明する。
【０１０８】
始に、振動センサを設けた両頭研削装置の構成について説明する。
【０１０９】
両頭研削装置に振動センサを、ワーク保持器のワークを保持するためのローラの取り付け部付近に取り付けた構成とすることで、振動センサからの出力を基に実加工状態を検出することができる。
【０１１０】
また、振動センサからの出力の測定方法は、振動センサに設けられたアンプからの電圧信号をＡ／Ｄコンバータを介してコンピュータに取り込むことで行う。
【０１１１】
振動センサには、例えば、ＡＥセンサを用いることができる。
【０１１２】
このコンピュータに取り込まれた電圧信号（以下、電圧信号データ）は、パワーレベルが安定していないデータであるため、接触状態と実加工状態の判別が困難である。そこで、電圧信号データを平均化する処理を行う。
【０１１３】
本実施例では電圧信号データを平均化する方法として、指数平均化処理方法を用いた。指数平均化処理方法は、処理前のデータをＡ（ｎ）、処理後のデータをＢ（ｎ）とした場合に下記式で表される。
【０１１４】
Ｂ（１）＝Ａ（１），Ｂ（ｎ）＝ｋ＊Ａ（ｎ）＋（１−ｋ）＊Ｂ（ｎ−１）
また、上記式のｎの範囲はｎ≧２を用い、平均化パラメータ値であるｋの範囲は０＜ｋ＜１を用いる。平均化パラメータ値ｋの値は、実際には平均化効果や信号の遅れを考慮して適宜に設定する。
【０１１５】
本実施例の場合、例えば、平均化パラメータ値ｋの値を０．０２とすることで十分に電圧信号データを平均化することができる。
【０１１６】
次に、上記指数平均化処理方法により平均化された電圧信号データを基に、実加工状態を検出する方法について説明する。
【０１１７】
図１４は、振動センサを設けた両頭研削装置を用いた場合の正常な研削運転中の振動センサの出力値の推移を示したものである。
【０１１８】
同図中のＴ０は空走状態（以下、空走状態Ｔ０）、Ｔ１はワーク１１０と砥石１０１が接触した接触状態（以下、接触状態Ｔ１）、Ｔ２は実加工状態（以下、実加工状態Ｔ２）、Ｈは接触状態において発生する第一の変動（以下、変動Ｈ）、Ｉは実加工状態において発生する第二の変動（以下、変動Ｉ）を示している。
【０１１９】
また、同図中に示した、振動センサ出力が先に説明した電圧信号データであり、振動センサ出力を上記指数平均化処理方法により平均化したものが平均化振動センサ出力である。
【０１２０】
さらに、同図中に示すように、ワーク１１０と砥石１０１とが接触した状態である第一の変動を検出するための接触状態検出レベルが設けられている。接触状態検出レベルの値は、例えば、１．５Ｖとすることができる。
【０１２１】
同図に示すように、振動センサの平均化振動センサ出力値が主軸モータ電流の値と同じように接触状態と実加工状態においての変動が現れていることから、振動センサを用いた場合でも実加工状態の検出が可能である。
【０１２２】
同図に示すように、研削運転開始後にはワーク１１０と回転移動する砥石１０１とが接触していない空走状態Ｔ０がある。次に、ワーク１１０と回転移動する砥石１０１とが接触する接触状態Ｔ１では、第一の変動である変動Ｈが接触状態検出レベルを越えることで、ワーク１１０と砥石１０１の接触状態が検出される。また、接触状態Ｔ１においては、研削前のワーク１１０の両面に存在する凹凸部と回転移動する砥石１０１が接触することで振動が発生するため、平均化振動センサ出力は徐々に上昇する。
【０１２３】
その後、ワーク１１０と砥石１０１が接触した状態において、さらに砥石１０１がワーク１１０に向かって移動して、わずかにワーク１１０が研削されることにより、研削前のワーク１１０の両面に存在した凹凸部が小さくなって実加工状態に到達する。実加工状態Ｔ２では、ワーク１１０の両面に存在した凹凸部が徐々に平滑化されるため、それに伴って、平均化振動センサ出力の値は小さくなる。
【０１２４】
この平均化振動センサ出力値の低下による、第二の変動である変動Ｉを検出することで、実加工状態であると判断されて、研削主軸１４０の移動速度は第一の速度である早送りから、第二の速度である研削送りに切り替えることができる。
【０１２５】
尚、上記実施例では指数平均化処理方法を用いて実加工状態の検出を行ったが、電圧信号データをコンピュータ内に設けられたデジタルフィルタ（ローパス，バンドパス）を用いて加工処理を行う方法や、コンピュータに取り込む前の電圧信号をコンピュータ内に設けられたアナログフィルタ（ローパス，バンドパス）を用いて加工処理を行う方法を用いた場合においても、実加工状態の検出を行うことは可能である。また、本実施例では振動センサを用いて実加工状態の判別を行ったが、振動センサの代わりに音波センサを用いても同様に実加工状態を検出することができる。
【０１２６】
このように構成することで、実加工状態を検出することができ、研削主軸１４０の移動速度を早送りから研削送りに切り替えることがでる。そのため、研削サイクルの短縮ができ、生産性が向上する。
【０１２７】
次に、本実施例において両頭研削装置が実施する研削加工処理について説明する。
【０１２８】
図１５は、研削加工処理を示すフローチャートである。
【０１２９】
通常、研削運転開始前に研削主軸１４０の待機位置と、ワーク１１０に接触するように想定した想定接触位置を両頭研削装置に入力する。その後、研削主軸１４０は待機位置から起動し、想定接触位置移動を行う（ステップ３１１）。
【０１３０】
この時の研削主軸１４０の移動速度は、研削加工中の研削送りよりも高速、例えば、１ｍｍ／ｍｉｎ以上にする。また、待機位置と接触想定位置との距離が０．０１ｍｍ〜１ｍｍ以上の場合は、前記接触想定位置の０．０１ｍｍ〜１ｍｍ手前までは、１ｍｍ／ｍｉｎ〜１０ｍｍ／ｍｉｎ以上の高速で移動を行い、その後、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ〜１０ｍｍ／ｍｉｎ程度に減速して接触想定位置まで移動する。これにより、研削サイクルの短縮と、実加工状態の検出時の研削主軸１４０の移動し過ぎ等によるトラブルを防ぐことができる。このように、研削主軸１４０の移動速度は、多段階に分割した構成としても良い。
【０１３１】
ステップ３１１の処理により、研削主軸１４０が待機位置から想定接触位置まで移動すると、処理はステップ３２１に進む。ステップ３２１では、実加工状態における異常判定を行なう。この異常判定は、例えば、先に述べた図１２に示したように加工力が実加工検出レベルを超えた後に、加工力過大レベルを超えたかどうかにより判定される。
【０１３２】
このステップ３２１で異常と判断された場合は、処理はステップ３９１に進み、研削主軸１４０の移動が停止されて加工は途中終了される。このように、加工力過大レベルを設定することにより、研削運転中のワーク１１０及び両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【０１３３】
一方、ステップ３２１で正常であると判断されると、処理はステップ３３１に進み、実加工状態の判定処理が行なわれる。この実加工状態の判定処理は、加工力が正常に実加工検出レベルを超えたか否かにより判定される。
【０１３４】
このステップ３３１で実加工状態の検出がされない場合には、ステップ３１１とステップ３２１の間に戻り、ステップ３２１とステップ３３１を繰り返し行う。
【０１３５】
一方、ステップ３３１で実加工状態の検出がされると、処理はステップ３４１に進み、研削主軸１４０の移動速度が研削送りに切り替えられ、実加工が開始されてステップ３５１に進む。このように、実加工状態の検出後に、研削主軸１４０を研削送り移動にすることで、研削送り移動の速度とワーク１１０の除去量をほぼ一致させることができる。従って、ワーク１１０を効率良く研削加工することができる。また、研削送り移動の時間を短縮できるため、研削サイクルを向上させることができ生産性が向上する。
【０１３６】
次に、ステップ３５１で異常と判断された場合は、処理はステップ３９１に進み、研削主軸１４０の移動が停止されて研削加工は途中終了される。このように、加工力過大レベルを設定することにより、実加工状態のワーク１１０及び両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【０１３７】
一方、ステップ３５１で正常であると判断されると、処理はステップ３６１に進み実加工が終了したか否かの判定が行われる。
【０１３８】
このステップ３６１で実加工状態の検出がされない場合には、ステップ３４１とステップ３５１の間に戻り、ステップ３５１とステップ３６１を繰り返し行う。
【０１３９】
一方、ステップ３６１で所望の研削加工が終了したと判断されると実加工は終了され、ステップ３７１へと進んで研削主軸１４０は待機位置まで移動して、ステップ３８１へと進み、ワーク１１０の研削加工が正常に終了される。
【０１４０】
なお、ワーク１１０の加工には研削加工前後にさまざまな処理が存在する。ワーク１１０を複数枚連続で加工を行う場合には、処理時間が最短になるように前記処理を組み合わせても良い。
【０１４１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内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。
【０１４２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、砥石によりワークが強固に挟まれた加工状態である実加工状態の加工力の変動を検出し、送り手段の速度を第一の速度よりも遅い実加工状態の第二の速度に変化させることができるため、高精度な研削加工ができ、かつ、研削サイクルの向上ができる。
【０１４３】
請求項２記載の発明によれば、検出手段に実加工検出レベルを設けることで、砥石によるワークの加工力の変動が実加工検出レベルを超えた際には、砥石とワークは実加工状態にあると判断することができる。それにより、砥石によるワークの加工力の変動が実加工検出レベルを超えた際には、制御手段により送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に変化させることにより、ワークを高精度に研削加工し、かつ、研削サイクルの向上ができる。
【０１４４】
請求項３記載の発明によれば、ワークや両頭研削装置に異常が発生した場合などに起こる大きな加工力の変動を、加工力過大レベルを設けることで検出して、送り手段を停止することでワークや両頭研削装置を破損から防ぐことができる。
【０１４５】
請求項４記載の発明によれば、スラスト方向力の変動から実加工状態を検出することができる。また、スラスト方向力の変動から、加工中のワークまたは両頭研削装置に発生した異常も検出することができる。
【０１４６】
請求項５記載の発明によれば、研削主軸の流体軸受面の流体圧力を用いることで、スラスト方向力を検出することができる。
【０１４７】
請求項６記載の発明によれば、スラスト方向力の検出手段には、弾性体や、磁歪素子や、圧電素子や、ロードセル等が利用できる。
【０１４８】
請求項７記載の発明によれば、ラジアル方向力を利用することで、実加工状態の変動を検出することができる。
【０１４９】
請求項８記載の発明によれば、研削主軸回転用モータからの電気信号の変化を利用することによりラジアル方向力が検出できる。
【０１５０】
請求項９記載の発明によれば、砥石とワークの接触状態による第一の変動ではなく、実加工状態である第二の変動の検出を基に実加工状態にあるか否かの判断することができる。また、実加工状態で送り手段の移動速度を第一の速度よりも遅い第二の速度に切り替えることができるので、高精度な研削加工ができ、かつ、研削サイクルの向上ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の振動センサを用いた砥石接触検出装置の構成の斜視図である。
【図２】従来技術の砥石接触検出装置が砥石とワークの接触を検出した時の砥石とワークの位置関係を示した図である。
【図３】ワークが対向する一対の砥石に、ワークが持つ反りや撓みなどが吸収された状態で強固に挟まれている状態を示した図である。
【図４】砥石とワークの位置関係に対しての研削時間とワークの研削後の厚みの推移を示した図である。
【図５】本発明の実施形態であるスラスト用静圧パッドの流体圧力を両頭研削装置に適用したときの概略図である。
【図６】正常な研削運転中の加工力の推移を示したものである。
【図７】スラスト方向力検出用の弾性体及び弾性機構を両頭研削装置に適用した実施例である。
【図８】スラスト方向力検出用のロードセルを両頭研削装置に適用した実施例である。
【図９】スラスト方向力検出用の駆動力検出手段を両頭研削装置に適用した実施例である。
【図１０】ラジアル方向力検出用の研削主軸回転モータ固定子と研削主軸回転モータ回転子と電流計測手段を両頭研削装置に適用した実施例である。
【図１１】ダイレクトドライブ方式研削主軸回転モータ採用時にラジアル方向力検出用の研削主軸回転反力測定手段を両頭研削装置に適用した実施例である。
【図１２】実加工状態の検出時に異常が発生した場合の加工力の変動の例である。
【図１３】実加工状態中に異常が発生した場合の加工力の変動の例である。
【図１４】振動センサを設けた両頭研削装置を用いた場合の正常な研削運転中の振動センサの出力値の推移である。
【図１５】研削加工処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３、１４０　研削主軸
１６、１０１　砥石
１７、１１０　ワーク
５３　ワーク保持機構の移動枠
７５　振動センサ
１２０　アウター部材
１３０　インナー部材
１５０　スラスト用静圧パッド
１６０　ラジアル用静圧パッド
１７０　サドル
１８０　研削主軸移動手段
１９０　研削動作面
２００　架台
２１０　配線
２２０　スラスト方向力検出手段
２２１　研削主軸移動速度制御手段
２３０　変位計測手段
２３１　弾性体及び弾性機構
２４０　ロードセル
２４１　ロードセル負荷計測手段
２５１　駆動力検出手段
２６０　研削主軸回転モータ固定子
２６１　研削主軸回転モータ回転子
２７１　電流計測手段
２８０　研削主軸回転反力測定手段
３１１　想定接触位置移動
３２１　実加工開始異常判定
３３１　実加工開始判定
３４１　研削送り移動開始
３５１　実加工異常判定
３６１　実加工終了判定
３７１　待機位置移動
３８１　正常終了
３９１　途中終了
【図１】
2004098250.tif 000003
【図２】
2004098250.tif 000004
【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】
2004098250.tif 000010
【図９】
2004098250.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004098250.tif 000013
【図１２】
2004098250.tif 000014
【図１３】
2004098250.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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