(57)【要約】【課題】砥石車を長期的に有効活用する一方で、高い精度で研削作業を行えるようにする。【解決手段】研削装置は研削ヘッド１０を有し、この研削ヘッド１０は、ヘッド本体１２とアームユニット１４とから構成される。アームユニット１４はその先端に砥石車２０を備えており、ヘッド本体１２に対して回動可能に支持され、油圧シリンダ５２により駆動される。砥石車２０の近傍には砥石面との距離を検出する距離センサ２９が配置されている。研削作業中は、距離センサ２９の検出値に基づき砥石車２０の撓みの有無を監視し、撓みが生じている場合には、前記アームユニット１４を回転駆動して砥石車２０を被研削面側に傾けるように構成した。【選択図】      図１
2004195604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して相対的に移動可能なヘッド本体と、このヘッド本体に設けられるアーム部と、このアーム部に砥石軸を介して支持され、かつこの砥石軸回りに回転駆動される砥石車と、前記砥石車を駆動する駆動手段とを備えた研削装置において、
前記アーム部が前記ヘッド本体に対して前記砥石軸と直交する軸回りに回動可能に設けられるとともに、このアーム部を駆動するアーム駆動手段が設けられ、このアーム駆動手段は、前記砥石車の砥石面と被研削面とが平行となる位置から一方側である正方向に前記アーム部を回動させた位置又はこれとは逆方向にアーム部を回動させた位置に選択的に前記アーム部を回動させ、かつその位置にアーム部をロックすることを特徴とする研削装置。
【請求項２】
請求項１に記載の研削装置において、
前記アーム駆動手段は、アーム部を前記正方向および逆方向のそれぞれ複数の角度位置に回動させた状態でアーム部をロック可能に構成されていることを特徴とする研削装置。
【請求項３】
請求項２に記載の研削装置において、
前記アーム駆動手段は、アーム部を前記正方向および逆方向のそれぞれ任意の角度位置に回動させた状態でアーム部をロック可能に構成されていることを特徴とする研削装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の研削装置において、
前記アーム部に設けられ、前記砥石車の砥石面との距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段による検出結果に基づいて砥石車の撓みを検知し、かつこの撓みの検知に基づいて前記被研削面に対して砥石車を傾けるべく前記アーム駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする研削装置。
【請求項５】
ワークに対して相対的に移動可能なヘッド本体と、このヘッド本体に設けられるアーム部と、このアーム部に砥石軸を介して支持され、かつこの砥石軸回りに回転駆動される砥石車と、ヘッド本体および砥石車をそれぞれ駆動する駆動手段とを備えた研削装置による研削方法であって、
予め設定された研削条件に従って前記ヘッド本体および砥石車を駆動する一方、被研削面に対して前記砥石車を加工送りしたときの砥石車の撓みを監視し、砥石車の撓みの検知に基づいて前記研削条件の設定値を補正することを特徴とする研削方法。
【請求項６】
ワークに対して相対的に移動可能なヘッド本体と、このヘッド本体に設けられるアーム部と、このアーム部に砥石軸を介して支持され、かつこの砥石軸回りに回転駆動される砥石車と、ヘッド本体および砥石車をそれぞれ駆動する駆動手段とを備えた研削装置において、
予め設定された研削条件に従って前記ヘッド本体および砥石車の駆動を制御する制御手段と、アーム部に設けられ、前記砥石車の砥石面との距離を検出する距離検出手段とを有し、前記制御手段は、距離検出手段による検出結果に基づいて砥石車の撓みを検知し、その撓みの検知に基づいて前記研削条件の設定値を補正することを特徴とする研削装置。
【請求項７】
請求項６に記載の研削装置において、
前記距離検出手段は、前記砥石軸を挟んで被研削面に対する砥石車の接触箇所の反対側に配置されていることを特徴とする研削装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の研削装置において、
前記制御手段は、研削条件として砥石車の加工送り速度、切込み量、砥石車の回転速度およびドレスサイクルの少なくとも一つの設定値を補正することを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削装置において、特に、筒状ワークの内面に形成される溝の壁面などを研削するのに適した平面研削盤等の研削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような研削装置として、特許文献１に開示されるような研削装置が知られている。この研磨装置は、図９および図１０に示すように、水平軸回りに回転駆動される円盤状の砥石車８４を軸状のアーム部８２の先端部分に備えた研削ヘッド８０をもち、前記アーム部８２を例えば筒状のワークに挿入してその内部に形成される溝を砥石車８４の側面（砥石面）で研削するように構成されている。
【０００３】
例えば、同図に示すように貫通孔９２が形成され、この貫通孔９２に形成された溝９４の壁面９６ａ，９６ｂを研削するような場合に用いられており、この場合には、同図に示すようにアーム部８２を貫通孔９２に挿入することにより溝９４に砥石車８４を挿入し、この状態で砥石車８４を駆動して壁面９６ａ，９６ｂを研削するようになっている。
【０００４】
なお、上記のような研削作業では、例えば図９の矢印▲１▼および▲２▼に示すように、ワーク９０に対して研削ヘッド８０を加工送りしながら（往復移動させ）、往動端および復動端においてその往復移動方向と直交する方向（図１０では左右方向）に砥石車８４を切込み送りすることにより、往動時に砥石車８４の一方側の砥石面でこれに対向する一方側の壁面９６ａを研削し、復動時には砥石車８４の他方側の砥石面でこれに対向する他方側の壁面９６ｂを研削することにより、両壁面９６ａ，９６ｂを効率よく均等かつ平行に研削することが一般に行われている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５２−６４０８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のよう研削装置では、砥石車８４の砥石面を壁面９６ａ，９６ｂに対して面接触させる必要があるが、例えば砥石車８４の劣化（砥粒の脱落や目詰まり）が進行して砥石車８４の研削能力が低下してくると、砥石車８４の切込み量に対して加工（実際の切込み）が充分に進まず、砥石車８４が壁面９６ａ，９６ｂから逃げて撓んだ状態となる場合がある。このような状態で作業が続行されると、図１１に示すように壁面９６ａ，９６ｂが斜めに研削され、その結果、研削精度が損なわれるという不都合がある。
【０００７】
そこで、砥石車８４を早期に交換するなど、砥石車８４の交換サイクルを短期化することが考えられる。しかし、交換サイクルを短期化すると、その分研削作業を頻繁に中断する必要が生じ、いきおい作業効率が低下する。また、コスト面および設備の有効活用の面から砥石車８４を長期的に使用できるようにしたいとの要請もあり、砥石車８４の交換サイクルを短期化するだけでは得策とは言えない。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、砥石車を長期的に有効活用する一方で、高い精度で研削作業を行えるようにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願出願人は、上記の事情に鑑み工夫を凝らした結果、砥石車がある程度劣化した場合でも、被研削面に対して予め砥石面（砥石車）を傾けた状態、具体的には壁面から砥石車が逃げる分だけ逆に砥石車を被研削面側に傾けた状態で加工送りを行えば、砥石車が被研削面から逃げても被研削面が斜めに研削されるといった事態を回避できることをつきとめた。
【００１０】
そこで、砥石車の傾きを可変にする構成を研削装置にもたせることを考えついたが、研削作業には、溝の互いに平行な壁面を砥石車の表裏両側の砥石面を使って交互に連続して研削する作業もあり、この場合には、一方側の壁面に対して砥石車を傾けると他方側の壁面に対応できなくなるという不都合がある。また、砥石車が新しいうちは砥石車を傾ける必要はなく、砥石車が劣化した場合に初めて砥石車を傾ければよいため、このような傾きの切換えを手動で行うのでは作業性が悪く、研削作業を効率的に行うことができない。
【００１１】
そこで、本発明は、ワークに対して相対的に移動可能なヘッド本体と、このヘッド本体に設けられるアーム部と、このアーム部に砥石軸を介して支持され、かつこの砥石軸回りに回転駆動される砥石車と、前記砥石車を駆動する駆動手段とを備えた研削装置において、前記アーム部を前記ヘッド本体に対して前記砥石軸と直交する軸回りに回動可能に設けるとともに、このアーム部を駆動するアーム駆動手段を設け、さらに、前記砥石車の砥石面と被研削面とが平行となる位置から一方側である正方向に前記アーム部を回動させた位置又はこれとは逆方向にアーム部を回動させた位置に選択的に前記アーム部を回動させ、かつその位置でアーム部をロックするように前記アーム駆動手段を構成した。
【００１２】
この構成によると、砥石車の砥石面と被研削面とが平行となる位置からアーム部を回動させた状態で該アーム部をロックすることができるので、砥石車が劣化した場合などには、必要に応じて被研削面に対する砥石車（砥石面）の傾きを変えることができる。従って、被研削面が斜めに研削されるなど研削精度の低下につながるような作業が行われるのを有効に防止することができるようになる。しかも、砥石面と被研削面とが平行となる位置から正逆双方向にアーム部を回動させることができるため、互いに平行な溝の壁面を砥石車の表裏両側の砥石面を使って交互に連続して研削を行うような場合でも、壁面毎に砥石車の傾きを切換えることにより、各壁面の研削に良好に対応することができる。しかも、このような切換えはアーム駆動手段によりアーム部を駆動することにより行うため作業性も良いものとなる。
【００１３】
この研削装置において、前記アーム駆動手段は、アーム部を前記正方向および逆方向のそれぞれ複数の角度位置に回動させた状態でアーム部をロック可能に構成されているのが好ましい。この場合、アーム部を前記正方向および逆方向のそれぞれ任意の角度位置に回動させた状態でアーム部をロック可能に構成されているのがより好ましい。
【００１４】
このように複数の角度位置にアーム部を回動させた状態で該アーム部をロックできるようにしておけば、砥石車に生じる撓みの度合い、つまり砥石車の劣化の度合いに応じて砥石車の傾きを変えることが可能となるため、被研削面が斜めに研削されるのをより確実に抑止することが可能となる。
【００１５】
また、この研削装置においては、前記アーム部に設けられ、前記砥石車の砥石面との距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段による検出結果に基づいて砥石車の撓みを検知し、かつこの撓みの検知に基づいて前記被研削面に対して砥石車を傾けるべく前記アーム駆動手段を制御する制御手段とを備えているのが好ましい。
【００１６】
つまり、砥石車が被研削面から逃げて砥石車が撓んだ状態になると距離検出手段と砥石面との距離が変化する。従って、その距離を検出することにより砥石車の撓みを検知し、この検知に基づいてアーム駆動手段を動作させることにより、必要に応じて自動的に砥石車の傾きを変えることができるようになる。
【００１７】
なお、砥石車の劣化に伴い研削作業中に砥石車に撓みが生じた場合、上記のように被研削面に対して砥石車を予め傾けた状態で加工送りする手法以外に、例えば加工送り速度を減速して撓みが大きくなるのを抑えることも考えられる。
【００１８】
そこで、本発明にかかる研削方法は、ワークに対して相対的に移動可能なヘッド本体と、このヘッド本体に設けられるアーム部と、このアーム部に砥石軸を介して支持され、かつこの砥石軸回りに回転駆動される砥石車と、ヘッド本体および砥石車をそれぞれ駆動する駆動手段とを備えた研削装置による研削方法であって、予め設定された研削条件に従って前記ヘッド本体および砥石車を駆動する一方、被研削面に対して前記砥石車を加工送りしたときの砥石車の撓みを監視し、砥石車の撓みの検知に基づいて前記研削条件の設定値を補正するようにしたものである。
【００１９】
このように、砥石車に生じる撓みの検知に基づいて、例えば加工送り速度を減速補正するなど研削条件の設定値を補正するようにすれば、砥石車の撓みの拡大を抑制することができる。従って、被研削面が斜めに研削されるなど研削精度の低下につながるような作業が行われるのを有効に防止することができるようになる。
【００２０】
なお、本発明の研削装置は、上記のような研削方法を実施することが可能な研削装置であって、ワークに対して相対的に移動可能なヘッド本体と、このヘッド本体に設けられるアーム部と、このアーム部に砥石軸を介して支持され、かつこの砥石軸回りに回転駆動される砥石車と、ヘッド本体および砥石車をそれぞれ駆動する駆動手段とを備えた研削装置において、予め設定された研削条件に従って前記ヘッド本体および砥石車の駆動を制御する制御手段と、アーム部に設けられ、前記砥石車の砥石面との距離を検出する距離検出手段とを設け、距離検出手段による検出結果に基づいて砥石車の撓みを検知し、その撓みの検知に基づいて前記研削条件の設定値を補正するように前記制御手段を構成したものである。
【００２１】
この研削装置によると、距離検出手段の距離検出に基づいて制御手段において砥石車の撓みが検知され、その検知に基づいて研削条件の設定値が補正される。従って、上記のような研削方法を好適に実施することができる。
【００２２】
この研削装置において、前記距離検出手段は、前記砥石軸を挟んで被研削面に対する砥石車の接触箇所の反対側に配置されているのが好ましい。
【００２３】
この構成によると、距離検出手段が研削作業の邪魔になることがない。しかも砥石軸を挟んで前記接触箇所の反対側では撓みによる距離変化が顕著に表れるので、砥石車の撓みを早期に、かつ精度良く検知することが可能になる。
【００２４】
なお、砥石車の撓みの発生やその程度は、砥石車の劣化度合いと、砥石車の加工送り速度、切込み量、砥石車の回転速度およびドレスサイクルといった研削条件とによって左右されるため、前記制御手段は少なくともこれら研削条件の一つの設定値を補正するように構成されているのが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態について図面に従って説明する。
【００２６】
図１は本発明に係る研削装置の研削ヘッドを示す側面図（一部断面図）である。この図に示す研削ヘッド１０は、ヘッド本体１２と、このヘッド本体１２に着脱可能に装着されるアームユニット１４と、このアームユニット１４を前記ヘッド本体１２に対して回動させるためのアーム駆動手段とから構成されている。
【００２７】
前記ヘッド本体１２は、基台１１を介して図外の可動テーブル上に固定されることにより、チャック機構（図示省略）等のワーク保持手段に保持されているワークに対して相対的に移動可能に設けられている。
【００２８】
ヘッド本体１２にはその内部にアーム支持部材４６が支持されている。このアーム支持部材４６は、前後方向（図１では左右）に貫通する断面円形の貫通孔をもつ筒型部材で、ベアリング４２，４４を介して前記ヘッド本体１２の内部に相対的に回転可能な状態で支持されている。
【００２９】
アーム支持部材４６の貫通孔は、前側（図１の左側）のアーム装着孔４８ａと、その後側に連続する前記アーム装着孔４８ａよりも小径のアーム固定孔４８ｂとから構成されており、後述するようにアームユニット１４がこのアーム装着孔４８ａに挿入された状態でアーム支持部材４６に固定されている。
【００３０】
前記アームユニット１４は、全体が前後方向に細長の形状を有しており、砥石車２０をもつ前側のアーム部１５と、その後側に連続して設けられる固定部１６とから構成されている。
【００３１】
アームユニット１４の前記固定部１６は、前後方向に延びる断面円形の中実軸からなり、前記アーム装着孔４８ａに隙間無く挿入され得るようにその外径寸法が設定されるとともに、その末端部分には軸方向に延びるねじ孔１７が設けられている。そして、図１に示すように、固定部１６がアーム支持部材４６の前側からアーム装着孔４８ａに挿入され、アーム支持部材４６の後側からボルト５０が前記アーム固定孔４８ｂを通じて前記ねじ孔１７に螺合挿入されることにより前記アームユニット１４がアーム支持部材４６に対して引き込み固着されている。
【００３２】
アームユニット１４の前記アーム部１５は、前後方向に延びる断面円形の軸状に形成されており、その先端部分には砥石軸２２が固定されている。図２に示すように、この砥石軸２２にはベアリング（図示せず）を介して砥石支持部材２６が外嵌装着されており、この砥石支持部材２６に砥石車２０が固定されている。
【００３３】
砥石車２０は、表裏両側に砥石面２０ａ，２０ｂをもつ薄板型の砥石車であって、アーム部１５に内装され、かつ砥石軸２２より下側の部分をアーム部外側（下側）に大きく露出させた状態でアーム部１５に支持されている。なお、この露出部分が被研削面に対する接触箇所となる。
【００３４】
図４に示すように、アーム部１５の先端部分には砥石車２０の一方側の砥石面２０ａに対向して距離センサ２９（距離検出手段）が固定されている。この距離センサ２９は、例えば渦電流センサ、あるいはレーザ変位センサ等からなり、砥石面２０ａとの距離Ｗ（ギャップ）を非接触で検出し、その結果を後述する制御装置６０に出力するように構成されている。
【００３５】
一方、アーム部１５の基端部１８には、図２に示すように、その内部に砥石軸２２と平行な駆動伝達軸３０が設けられ、この軸３０がベアリング３２を介してアーム部１５に回転可能に支持されている。
【００３６】
この駆動伝達軸３０の一端側（図２で下側）は、アーム部１５内に形成される中空部分１９内に突出しており、この突出部分には平歯車３４が固着されている。一方、駆動伝達軸３０の他端側は、アーム部１５の外側に導出されており、この導出部分には平歯車３６が装着されている。そして、駆動伝達軸３０の前記平歯車３４と前記砥石支持部材２６に固定される平歯車２４とに亘って歯付きベルト２８が装着されるとともに、駆動伝達軸３０の前記平歯車３６と図外の減速機構の平歯車とに亘って歯付きベルト３８が装着されている。つまり、砥石車駆動用のモータ３９（図１参照）が作動すると、その回転駆動力が減速機構、ベルト３８、駆動伝達軸３０、ベルト２８および砥石支持部材２６を介して砥石車２０に伝達され、その結果、砥石車２０が砥石軸２２回りに回転駆動されるようになっている。
【００３７】
なお、前記モータ３９および減速機構等は、いずれも前記可動テーブル上に搭載されており、可動テーブルが作動すると研削ヘッド１０と一体的に移動するように設けられている。
【００３８】
前記アーム駆動手段は、図１および図３に示すように、アーム支持部材４６の後端部分に垂下した状態で組付けられる厚板状の被係合片５２と、基台１１上に固定される油圧シリンダ５４と、そのロッド５６に固定されて前記被係合部５２を左右両側（図３で左右両側）から挟むＵ字型の係合部材５８とから構成されている。つまり、前記油圧シリンダ５４の作動によりロッド５６が進退駆動されると、これに伴い係合部材５８を介して被係合片５２が押し引きされ、その結果、アーム支持部材４６がその中心軸回りに回転し、該支持部材４６に挿着されたアームユニット１４が一体に回動するようになっている。なお、係合部材５８と被係合片５２とは例えば剛球等を介して球面で接触しており、係合部材５８の移動に伴いスムーズにアーム支持部材４６を回動させ得るように構成されている。
【００３９】
前記油圧シリンダ５４は、その作動状態がロッド引込み駆動状態、ロッド突出駆動状態およびこれらの間の中間駆動状態に切換え可能に構成されている。
【００４０】
そして、油圧シリンダ５４が中間駆動状態にあるときに、図４のＰ0（以下、この位置を基準位置Ｐ0という）に示す如く砥石車２０の砥石面２０ａ，２０ｂが鉛面になるようにアーム支持部材４６に対してアームユニット１４が保持されている。従って、油圧シリンダ５４がロッド引込み駆動状態に切換えられると、前記基準位置Ｐ0から反時計回り（図４で反時計回り；正方向）に所定角度θだけ回動した位置（第１回動位置Ｐ1という）にアームユニット１４がロックされ、ロッド突出駆動状態に切換えられると、前記基準位置Ｐ0から時計回り（逆方向）に所定角度θだけ回動した位置（第２回動位置Ｐ2という）にアームユニット１４がロックされるようになっている。
【００４１】
なお、上記のようにアームユニット１４が第１回動位置Ｐ1又は第２回動位置Ｐ2にロックされた状態では、駆動伝達軸３０の前記平歯車３６が図外の減速機構の平歯車に対して傾くこととなるためベルト３８に若干の捻れが生じるが、上記角度θは実際には極めて小さい角度であり、ベルト３８の捻れは無視できる程度のものである。従って、砥石車２０の駆動に影響を与えることはない。
【００４２】
図１に示すように、上記の研削装置は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成される制御装置６０を有している。
【００４３】
この制御装置６０は、その機能構成として主制御手段６２、撓み検知手段６４、砥石車駆動制御手段６６、テーブル駆動制御手段６８およびアーム駆動制御手段７０を含んでいる。
【００４４】
主制御手段６０は、研削装置の動作を統括的に制御するもので、予め記憶されたプログラムに従って研削ヘッド１０等を作動させるべく前記各駆動制御手段６６、６８、７０に制御信号を出力するもので、砥石車の加工送り速度、切込み量および砥石車の回転速度等、設定された研削条件に従って研削ヘッド１０等を作動させるべく砥石車駆動制御手段６６を介して前記モータ３９の駆動を、テーブル駆動制御手段６８を介して前記可動テーブル駆動用のモータ等の駆動をそれぞれ制御するように構成されている。また、撓み量検知手段６４からの後記撓み検知信号の入力に基づいてアームユニット１４を回動させるべくアーム駆動制御手段７０を介して前記油圧シリンダ５４の駆動を制御するように構成されている。すなわち、この実施形態では、主制御手段６２、撓み検知手段６４およびアーム駆動制御手段７０等により本発明（請求項４に係る発明）の制御手段が構成されている。
【００４５】
撓み検知手段６４は、前記距離センサ２９からの出力値に基づいて砥石面２０ａとの距離Ｗ（ギャップ）を求め、この距離Ｗから砥石車２０の撓みを検出するものである。すなわち、研削作業中は、砥石面２０ａ，２０ｂの劣化（砥粒の脱落や目詰まり）が進行して砥石車２０の研削能力が低下すると、砥石車２０の切込み量に対して加工（実際の切込み）が進み難くなり、砥石車２０が被研削面から逃げて撓んだ状態となる。このような状態では砥石面２０ａと距離センサ２９との距離Ｗが変化するため、撓み検知手段６４は、その変化が特定値を超えた状態を撓みと検知し、その旨の信号（撓み検知信号）を主制御手段６２に出力するように構成されている。
【００４６】
次に、上記主制御手段６２の制御に基づく研削装置の動作についてその作用と共に図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、従来技術で説明したワーク９０（図９，図１０参照）の壁面９６ａ，９６ｂを研削する場合を例として説明する。
【００４７】
研削動作が開始されると、まず、ステップＳ１において研削ヘッド１０が待機位置からワーク９０に対向する所定の作業開始位置に初期セットされる。この際、アームユニット１４は基準位置Ｐ0にセットされ、従って、砥石車２０の砥石面２０ａ，２０ｂはワーク９０の壁面９６ａ，９６ｂに対して平行な状態に保持される。
【００４８】
また、砥石車２０は、加工送り方向と直交する方向に切込み送りされ、ワーク９０の壁面９６ａに対して所定の切込み量が得られる位置にセットされる。
【００４９】
次いで、砥石車２０が設定速度で回転駆動され、その後、研削ヘッド１０が所定の加工送り速度で前進送りされることにより研削作業が開始される（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００５０】
研削作業は、ワーク９０に対して前記作業開始位置から研削ヘッド１０を前進送りしながら砥石車２０の一方側の砥石車２０ａでワーク９０の一方側の壁面９６ａを研削する往工程（往動作）と、往動端において砥石車２０をワーク９０の壁面９６ｂ側へ所定の切込み量が得られるように切込み送りする切込み工程と、ワーク９０に対して研削ヘッド１０を後退送りしながら砥石車２０の他方側の砥石車２０ｂでワーク９０の他方側の壁面９６ｂを研削する復工程（復動作）と、復動端において砥石車２０をワーク９０の壁面９６ａ側へ所定の切込み量が得られるように切込み送りする切込み工程とを交互に繰り返すことにより行われる。
【００５１】
そして、ステップＳ４で砥石車２０の撓みが検知されたか否かが判断され、検知されていないと判断された場合にはステップＳ１０に移行され、さらに研削作業が完了したか否か、例えば所定回数だけワーク９０に対して研削ヘッド１０が往復移動されたか否かが判断される。ここで、作業が完了していないと判断された場合にはステップＳ３に移行されて作業が続行される。これに対して作業が完了したと判断された場合には（ステップＳ１０でＹＥＳ）、砥石車２０の駆動が停止され、その後、研削ヘッド１０が所定の待機位置にリセットされる（ステップＳ１１、Ｓ１２）。
【００５２】
一方、ステップＳ４で撓みが検知されたと判断された場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、つまり砥石車２０が劣化し（砥粒の脱落や目詰まりが生じ）、研削能力が低下している場合にはステップＳ５に移行される。
【００５３】
ステップＳ５では、研削ヘッド１０の復工程が完了したか否かが判断され、さらに、ここでＹＥＳの場合には、ステップＳ６に移行されて研削作業が完了したか否かが判断される。
【００５４】
そして、ステップＳ６において研削作業が完了していないと判断された場合（ステップＳ６でＮｏの場合）には、油圧シリンダ５４が中間駆動状態からロッド引込み駆動状態に切換えられ、その後、往工程が開始される（ステップＳ７）。
【００５５】
このように油圧シリンダ５４の駆動状態が切換えられると、アームユニット１４が基準位置Ｐ0から第１回動位置Ｐ1に変位してこの位置にロックされる。その結果、図６（ａ）に示すように、砥石車２０の砥石面２０ａがワーク９０の壁面９６ａに対して傾いた状態、詳しくは砥石面２０ａが壁面９６ａに接近するように傾いた状態となり、以後の研削作業（往工程）がこの状態で行われることにより、往工程における研削作業が良好に行われることとなる。
【００５６】
すなわち、砥石面２０ａの劣化（砥粒の脱落や目詰まり）が進行して砥石車２０の研削能力が低下すると、砥石車２０の切込み量に対して加工（実際の切込み）が進み難くなり、砥石車２０が壁面９６ａから逃げた状態となる。ところが、上記のように予め砥石車を壁面９６ａ側に傾けた状態で切込み送りをすると、砥石車２０が壁面９６ａから逃げても、その逃げた状態のときに図６（ｂ）に示すように砥石車２０の砥石面２０ａが壁面９６ａと平行になる。従って、砥石車２０が壁面９６ａから逃げて壁面９６ａが斜めに研削されるといった事態を回避することができ、研削作業を精度良く行うことができるようになる。
【００５７】
次いで、ステップＳ８で往工程が完了したか否かが判断され、ここで往工程が完了したと判断されると、油圧シリンダ５４がロッド引込み駆動状態からロッド突出駆動状態に切換えられた後に砥石車２０が壁面９６ｂ側に切込み送りされる（ステップＳ９）。
【００５８】
このように油圧シリンダ５４の駆動状態が切換えられると、アームユニット１４が第１回動位置Ｐ1から第２回動位置Ｐ2に変位してこの位置にロックされ、砥石車２０がワーク９０の壁面９６ｂ側に傾いた状態となる。従って、以後の研削作業（復工程）がこの状態で行われることにより、上記往工程（ステップＳ７）と同様に、砥石車２０が壁面９６ｂから逃げても、その逃げた状態のときに砥石車２０が壁面９６ｂと平行になり、復工程における研削作業が精度良く行われることとなる。
【００５９】
こうして以後、ステップＳ５〜ステップＳ９の処理が繰り替えされ、最終的に研削作業が完了したと判断されると（ステップＳ６でＹＥＳ）、砥石車２０の駆動が停止された後、研削ヘッド１０が所定の待機位置にリセットされ（ステップＳ１１、Ｓ１２）、これにより本フローチャートが終了する。
【００６０】
以上のように、この研削装置では、ヘッド本体１２に対してアームユニット１４を相対的に回動可能に設け、砥石車２０が劣化した場合（すなわち砥石車２０が壁面９６ａ，９６ｂから逃げて撓みが生じた場合）には、アームユニット１４を回動させて被研削面（壁面９６ａ，９６ｂ）側に砥石車２０を傾けた状態で加工送りを行うことにより、砥石車２０が壁面９６ａ，９６ｂから逃げても、その逃げた状態のときに砥石車２０と壁面９６ａ，９６ｂとが平行になるように構成しているので、壁面９６ａ，９６ｂが斜めに研削されてその平行度が損なわれるなど、研削精度の低下につながるような作業が行われるのを有効に防止することができる。従って、砥石車２０を長期的に有効活用する一方で、高い精度で研削作業を行えるようになる。
【００６１】
特に、アームユニット１４は、基準位置Ｐ0を挟んで正逆双方向に回動可能に構成されているため、上記のように対向する壁面９６ａ，９６ｂを砥石車２０の両側の砥石面２０ａ，２０ｂを使って交互に研削する場合でも、砥石車２０を双方の壁面９６ａ，９６ｂに対して好適に傾けることができる。従って、何れの壁面９６ａ，９６ｂに対しても精度良く研削作業を実施することができる。
【００６２】
その上、この装置では、砥石車２０の傾きの切換えを油圧シリンダ５４を駆動源とするアーム駆動手段により自動的に行うので、ワーク９０に対する研削ヘッド１０の往復動作中、速やかに砥石車２０の傾きを対応する壁面９６ａ，９６ｂに応じて切換えることができる。従って、研削作業を中断することなく砥石車２０の傾きを切換えることが可能であり、作業効率を低下させることもない。
【００６３】
さらに、この研削装置では、砥石車２０の劣化に伴う撓み（砥石車２０が被研削面から逃げることによる撓み）を距離センサ２９の検出値に基づいて検知し、この検知に基づいてアーム駆動手段を作動させることにより自動的に砥石車２０の傾きを切換えるように構成しているので、より高い精度で研削作業を行うことが可能になる。
【００６４】
なお、この研削装置では、以下のような構成を採用することも可能である。
【００６５】
▲１▼ アーム駆動手段としては、上記のように油圧シリンダ５４を駆動源とするもの以外に、モータを駆動源とする駆動手段を用いてもよい。例えばアーム駆動手段は、アーム支持部材４６の同心上に歯車を固定し、この歯車に噛合する別の歯車をモータで駆動することによりアームユニット１４を回転駆動する構成であってもよい。
【００６６】
▲２▼ アームユニット１４を正方向および逆方向のそれぞれ複数の角度位置に回動させた状態でロックさせ得るように構成し、例えば、砥石車２０の撓みの度合い、すなわち砥石車２０の劣化の度合いに応じて砥石車２０の傾き角度を選定できるように構成してもよい。この構成によれば、砥石車２０の劣化の度合いに応じて、砥石車２０が被研削面（壁面９６ａ，９６ｂ）から逃げるのをより確実に抑止することが可能となる。この場合、前記撓み検知手段６４において距離センサ２９の検出値に基づいて撓みの度合いを決定し、その度合いに応じてアームユニット駆動手段を制御するように構成することが考えられる。
【００６７】
なお、上記のように複数の角度位置にアームユニット１４をロックできる構成においては、アームユニット１４を任意の角度位置に回動させた状態でロックさせ得るように構成するのがより好ましい。
【００６８】
▲３▼ 構成を簡素化するために、例えば距離センサ２９および撓み検知手段６４等を省略し、加工が完了したワーク９０の壁面９６ａ，９６ｂの傾きを測定し、傾きの量に応じてアームユニット１４の回動量をオペレータのマニュアル操作で設定するように構成してもよい。
【００６９】
なお、上記のような第１の実施形態の研削装置の構成によると次のような利点もある。すなわち、構造上、アームユニット１４の剛性が低い場合、あるいは砥石車自体の剛性が低い場合には、砥石車２０の劣化とは無関係に砥石車２０が被研削面から逃げるという現象が生じ得る。従って、このような場合にも、砥石車２０を被研削面に対して傾け、これにより砥石車２０と被研削面との加工中の平行を保つことにより、被研削面の研削作業を良好に実施することが可能になるという利点がある。
【００７０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る研削装置について図７を用いて説明する。なお、第２の実施形態の研削装置は、その基本的な構成が第１の実施形態の研削装置と共通しているため、以下の説明では、第１の実施形態と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、主に第１の実施形態と相違する点について説明をすることにする。
【００７１】
図７は、第２の実施形態に係る研削装置の研削ヘッド１０を示す側面図（一部断面図）である。この図に示す研削ヘッド１０は、ヘッド本体１２と、このヘッド本体１２に着脱可能に装着されるアームユニット１４とから構成されているが、アーム支持部材４６は基台１１に固定されており、そのため、アームユニット１４はヘッド本体１２に対して固定的に設けられている。従って、研削ヘッド１０には油圧シリンダ５４等、アーム駆動手段やその駆動を制御するためのアーム駆動制御手段等は設けられていない。
【００７２】
なお、第２の実施形態のアームユニット１４は、第１の実施形態における基準位置Ｐ0の状態でヘッド本体１２に対して固定されている。
【００７３】
第２の実施形態の制御装置６０は、上記のようにアーム駆動制御手段をもたない点を除くと第１の実施形態と共通しているが、撓み検知手段６４の撓みの検知に基づいて主制御手段６２が研削条件の設定値を補正するように構成されている点で第１の実施形態と構成が相違している。すなわち、第２の実施形態の主制御手段６２は、予め設定された砥石車の加工送り速度、切込み量および砥石車の回転速度で研削ヘッド１０等を作動させるべく砥石車駆動制御手段６６を介して前記モータ３９の駆動を、テーブル駆動制御手段６８を介して前記可動テーブル駆動用のモータ等の駆動をそれぞれ制御する一方で、撓み量検知手段６４から撓み検知信号が入力された場合には、砥石車２０の進退送り速度および切込み量を予め定められた割合だけ減少補正するように構成されている。なお、当実施形態では、主制御手段６２および撓み検知手段６４等により本発明（請求項６〜８に係る発明）の制御手段が構成されている。
【００７４】
次に、第２の実施形態における上記主制御手段６２の制御に基づく研削装置の動作についてその作用と共に図８のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この説明においても、従来技術で説明したワーク９０（図９，図１０参照）の壁面９６ａ，９６ｂを研削するものとして説明する。
【００７５】
研削動作が開始されると、まず、研削ヘッド１０が待機位置からワーク９０に対向する所定の作業開始位置にセットされる（ステップＳ２１）。
【００７６】
次いで、砥石車２０が回転駆動され、その後、研削ヘッド１０が前進送りされることにより研削作業が開始される（ステップＳ２２，Ｓ２３）。この際、予め設定された加工送り速度で砥石車２０等が駆動される。
【００７７】
研削作業は、第１の実施形態と同様に、ワーク９０に対して研削ヘッド１０を往復移動させながら、往動時に砥石車２０の一方側の砥石面２０ａでワーク９０の一方側の壁面９６ａを研削し（往工程）、往動端において砥石車２０を壁面９６ｂ側に切込み送りし、復動時に砥石車２０の他方側の砥石面２０ｂでワーク９０の他方側の壁面９６ｂを研削する（復工程）ことにより行われる。
【００７８】
そして、ステップＳ２４で砥石車２０の撓みが検知されたか否かが判断され、ここで撓みが検知されたと判断された場合にはステップＳ２５に、検知されていないと判断された場合にはステップＳ２６にそれぞれ移行される。
【００７９】
ステップＳ２５に移行されると、研削ヘッド１０の加工送り速度又は切込み量の一方又は両方の設定値が一定の割合で減少補正され、補正後の値が設定値として更新的に設定される。これにより、その後の研削作業における研削ヘッド１０の加工送り速度および切込み量が減少させられることとなる。
【００８０】
すなわち、既に説明したように、砥石面２０ａ，２０ｂの劣化（砥粒の脱落や目詰まり）が進行して砥石車２０の研削能力が低下すると、砥石車２０の切込み量に対して実際の加工（実際の切込み）が進み難くなり、砥石車２０が被研削面（壁面９６ａ，９６ｂ）から逃げて撓んだ状態となる。ところが、上記のように加工送り速度又は切込み量を減少補正すると、砥石車２０の撓みの拡大が抑制される。これにより、砥石車２０が壁面９６ａ，９６ｂから逃げて壁面９６ａ，９６ｂが斜めに研削されるといった事態を回避することができ、研削作業を精度良く行うことができるようになる。
【００８１】
ステップＳ２６では、研削作業が完了したか否か、例えば所定回数だけワーク９０に対して研削ヘッド１０が往復移動されたか否かが判断される。そして、ここで、作業が完了したと判断されると、砥石車２０の駆動が停止された後、研削ヘッド１０が所定の待機位置にリセットされ（ステップＳ１１、Ｓ１２）、これにより本フローチャートが終了する。
【００８２】
以上のように、第２の実施形態の研削装置では、劣化による砥石車２０の撓みの検知に基づき、研削条件の設定値（進退送り速度、切込み量）を減少補正し、これによって砥石車２０の撓みが拡大するのを抑制し、また撓みの解消を促すようにしているので、壁面９６ａ，９６ｂが斜めに研削されてその平行度が損なわれるなど、研削精度の低下につながるような作業が行われるのを有効に防止することができる。従って、第１の実施形態の研削装置と同様に、砥石車２０を長期的に有効活用する一方で、高い精度で研削作業を行えるようになる。
【００８３】
なお、第２の実施形態の研削装置では、以下のような構成を採用することも可能である。
【００８４】
▲１▼ 砥石車２０の撓みの度合い（すなわち砥石車２０の劣化の度合い）に応じて加工送り速度等の減速割合を変更するように構成してもよい。このように研削ヘッド１０の劣化の度合いに応じた割合で加工送り速度を減速するように構成すれば、不必要な減速を回避することが可能となり、研削作業を効率的に行う上で有利となる。この場合、撓みの度合いに対応する減速割合を前記主制御手段６２にテーブルとして記憶させておき、前記撓み検知手段６４において距離センサ２９の検出値に基づいて撓みの度合いを求め、その度合いに応じて主制御手段６２において前記テーブルに基づいて減速割合を決定するように構成することが考えられる。
【００８５】
▲２▼ 補正対象となる研削条件の設定値は、砥石車２０の進退送り速度および切込み量以外に、砥石車２０の回転速度、あるいは砥石車２０のドレッシングサイクル等であってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、本発明（請求項１〜４に係る発明）では、ヘッド本体に対してアーム部を相対的に回動可能に設け、砥石車が劣化した場合には、アーム部を回動させて砥石車を被研削面側に傾けた状態で切込み送りを行うことにより、砥石車が被研削面から逃げても、その逃げた状態で砥石面と被研削面とが平行になるようにしているので、研削精度の低下につながるような状態で作業が行われるのを有効に防止することができる。従って、砥石車を長期的に有効活用する一方で、高い精度で研削作業を行えるようになる。しかも、アーム部は、砥石面と被研削面とが平行となる位置から正逆双方向に回動させた状態でロック可能に構成され、アーム駆動手段によって駆動されるように構成されているので、溝等の互いに平行な壁面を砥石車の表裏両側の砥石面を使って交互に連続して研削を行うような場合でも、壁面毎に砥石車の傾きを切換えることにより両壁面の研削を効率的に、かつ良好に行うことができる。
【００８７】
また、別の発明（請求項５〜８に係る発明）では、予め設定された研削条件に従ってヘッド本体および砥石車を駆動する一方で、被研削面に対して砥石車を加工送りしたときの砥石車の撓みを検知し、その撓みに基づいて前記研削条件の設定値を補正することにより、砥石車の撓が拡大するのを抑制し、また撓みの解消を促すようにしているので、研削精度の低下につながるような状態で作業が行われるのを有効に防止することができる。従って、砥石車を長期的に有効活用する一方で、高い精度で研削作業を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研削装置（第１の実施形態）の研削ヘッドの構成を示す側面図（一部断面図）である。
【図２】アームユニットの構成（主にアーム部の構成）を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】研削ヘッドの構成（主にアーム駆動手段の構成）を示す図１のＢ矢視図である。
【図４】アームユニットの構成（主に距離センサ２９の配置箇所）を示す部分断面図である。
【図５】制御装置の制御に基づく研削装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】被研削面（壁面）に対する砥石車の状態を示す模式図である（（ａ）は砥石車を第１回動位置にセットした状態、（ｂ）は砥石車を第１回動位置にセットして切込み送りを行った状態をそれぞれ示している。）
【図７】本発明に係る研削装置（第２の実施形態）の研削ヘッドの構成を示す側面図（一部断面図）である。
【図８】制御装置の制御に基づく研削装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】研削装置と研削作業の一例を説明する模式図である。
【図１０】研削装置と研削作業の一例を説明する模式図（一部断面図）である。
【図１１】研削作業中の砥石車の状態を示す模式図である（劣化により砥石車が被研削面から逃げて撓んだ状態を示す）。
【符号の説明】
１０  研削ヘッド
１２  ヘッド本体
１４  アームユニット
１５  アーム部
１６  固定部
２０  砥石車
２０ａ，２０ｂ  砥石面
５４  油圧シリンダ
６０  制御装置
６２  主制御手段
６４  撓み検知手段
６６  砥石車駆動制御手段
６８  テーブル駆動制御手段
７０  アーム駆動制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004195604.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004195604.tif 000008
【図７】
2004195604.tif 000009
【図８】
2004195604.tif 000010
【図９】
2004195604.tif 000011
【図１０】
2004195604.tif 000012
【図１１】
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