(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径２Ｒの円筒状ワーク側端を主軸台のワーク把持具と心押台のワーク把持具一対のワ−ク把持具で把持し、円筒状ワークを回転させながら回転する砥石で円筒状ワークの外周を研削しつつ、気体供給ノズルよりレーザ変位センサ位置より遠い側の位置に存在する前記円筒状ワークの半円周側に向けて気体を吹き付けて前記円筒状ワークの回転により研削液が連れ廻り込みをなくす研削をし、円筒状ワークの径方向にｒだけ研削した所望の定寸となったときを円筒状ワークの研削終点として検出する方法において、
前記回転する砥石と前記円筒状ワークが最初に接触する研削開始時にレーザ光が当たるように、かつ、スライドテーブル上で前記円筒状ワークの軸芯に対し垂直な方向の位置に設けられた発光具と受光具を備えたレーザ変位センサ１個を用いてレーザ変位センサから研削されているワークの外周までの距離Ｌｉをレーザ光が当たる円筒状ワークの外周部に気体を吹きつつ測定し、研削開始時のワークの外周までの距離Ｌ0と研削中の前記距離Ｌｉの変位幅（Δ＝Ｌ0−Ｌｉ）がｒとなったときを円筒状ワークの研削終点とすることを特徴とする、円筒状ワークの研削終点検出方法。
【請求項２】
円筒状ワーク側端を主軸台のワーク把持具と心押台のワーク把持具一対で把持するワーク把持具、前記ワーク把持具で把持され、回転される円筒状ワークの軸芯に対し垂直な方向の位置であって、円筒状ワークの回転する砥石による研削開始時にレーザ光が当たるように円筒研削装置のスライドテーブル上位置に設けられた発光具と受光具を備えたレーザ変位センサであって、このレーザ変位センサはレーザ光が透過可能な透明板を素材とする函体に収納され、函体の内部には気体が導入され、該函体の外部よりも圧力が高く設定される構造となっているレーザ変位センサ、
前記レーザ光が当たる円筒状ワークの外周部に気体を吹き付けるノズル、前記レーザ変位センサ位置より遠い側の位置に存在する円筒状ワークの半円周側に向けて前記円筒状ワークの回転により研削液が連れ廻り込まないように円筒状ワークに気体を吹き付ける気体供給ノズル、および、研削開始時の前記レーザ変位センサと円筒状ワークの外周までの距離Ｌ0と前記レーザ変位センサより発信される変位センサとワーク外周までの距離Ｌｉから変位幅（Δ＝Ｌ0−Ｌｉ）を演算し、該変位幅がｒとなったときを円筒状ワークの研削が終了した研削終点として円筒研削装置に伝達する制御装置、を備える円筒状ワークの研削終点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンドル軸や丸棒、鋼管等の外周が円筒状ワ−クを円筒研削装置を用いて研削する際の研削終点を検出する方法および非接触式の研削終点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように円筒研削装置１を用いて、円筒状ワ−クｗの両側端を主軸台２ａと心押台２ｂの把持具２に把持し、主軸台２ａに内蔵されたモ−タ−（図示されていない）で円筒状ワ−クを回転させつつ、砥石軸に軸承され、回転する砥石３を前後方向（Ｘ軸方向）に前進させてワ−クを切り込み、テ−ブルを左右方向（Ｚ方向）に移動してワ−ク外周を研削することは知られている。この研削の際、砥石近傍に設けられた研削液供給ノズル（図示されていない）より研削液がワ−ク表面に供給される。右側の砥石３はワ−クの研削開始点位置上を示す。
砥石３外周面が磨耗するとダイアモンドツ−ル４上に移動され、砥石はドレッシングされる。
【０００３】
直径２Ｒの円筒状ワ−クｗが所望の厚みｒ（径方向にｒの厚み）研削されたときを研削終了とするときの研削終点検出装置としては、従来はマ−ボス株式会社の２探針式変位センサ「マイクロマ３」（商品名）を用い、研削開始前のワ−ク上下に２探針式変位センサの端子を当てＬＯ信号を制御装置に発してワ−クの半径（距離Ｒ）を記憶させ、ついで、２探針式変位センサの一方（下方）の端子の位置を固定したままで、他方（上方）の端子を研削されているワ−クの外周面の高さに追従させて研削高さ（上方端子が下降した距離ｒi）を制御装置に伝え、その研削高さｒiが所望の研削厚みｒの値となったときにＨＩ信号を制御装置より円筒研削装置に発し、砥石をワ−クから後退させ、スパ−クアウトさせて研削終了としている。
【０００４】
この従来のワ−クに端子が接触する２探針式変位センサを用いる終点検出方法では、ワ−クがダイヤモンド、ＣＢＮのような非常に硬い素材である場合、端子が回転するワ−クにより磨耗し、正確な研削量の測定が困難となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明等は、非接触式の変位センサを利用すればより正確に研削量を測定できることに着目し、本発明に到った。
【０００６】
本発明の請求項１は、直径２Ｒの円筒状ワーク側端を主軸台のワーク把持具と心押台のワーク把持具一対のワ−ク把持具で把持し、円筒状ワークを回転させながら回転する砥石で円筒状ワークの外周を研削しつつ、気体供給ノズルよりレーザ変位センサ位置より遠い側の位置に存在する前記円筒状ワークの半円周側に向けて気体を吹き付けて前記円筒状ワークの回転により研削液が連れ廻り込みをなくす研削をし、円筒状ワークの径方向にｒだけ研削した所望の定寸となったときを円筒状ワークの研削終点として検出する方法において、
前記回転する砥石と前記円筒状ワークが最初に接触する研削開始時にレーザ光が当たるように、かつ、スライドテーブル上で前記円筒状ワークの軸芯に対し垂直な方向の位置に設けられた発光具と受光具を備えたレーザ変位センサ１個を用いてレーザ変位センサから研削されているワークの外周までの距離Ｌｉをレーザ光が当たる円筒状ワークの外周部に気体を吹きつつ測定し、研削開始時のワークの外周までの距離Ｌ0と研削中の前記距離Ｌｉの変位幅（Δ＝Ｌ0−Ｌｉ）がｒとなったときを円筒状ワークの研削終点とすることを特徴とする、円筒状ワークの研削終点検出方法を提供するものである。
【０００７】
非接触式のレ−ザ変位センサを用いるのでセンサがワ−クにより磨耗することがなく、接触式の変位センサを利用する場合と比較し、より正確に研削量を測定できる。
【０００９】
レ−ザ変位センサより発せられるレ−ザ−光はワ−ク表面に研削液が残っていると乱反射して正確な距離を測定しない。それ故、レ−ザ−光が反射する地点のワ−ク外周部に気体を吹き付け、レ−ザ−光が反射する地点のワ−ク表面部に研削液の膜が生じないようにする。
【００１０】
本発明の請求項２は、円筒状ワーク側端を主軸台のワーク把持具と心押台のワーク把持具一対で把持するワーク把持具、前記ワーク把持具で把持され、回転される円筒状ワークの軸芯に対し垂直な方向の位置であって、  円筒状ワークの回転する砥石による研削開始時にレーザ光が当たるように円筒研削装置のスライドテーブル上位置に設けられた発光具と受光具を備えたレーザ変位センサであって、このレーザ変位センサはレーザ光が透過可能な透明板を素材とする函体に収納され、函体の内部には気体が導入され、該函体の外部よりも圧力が高く設定される構造となっているレーザ変位センサ、前記レーザ光が当たる円筒状ワークの外周部に気体を吹き付けるノズル、前記レーザ変位センサ位置より遠い側の位置に存在する円筒状ワークの半円周側に向けて前記円筒状ワークの回転により研削液が連れ廻り込まないように円筒状ワークに気体を吹き付ける気体供給ノズル、および、研削開始時の前記レーザ変位センサと円筒状ワークの外周までの距離Ｌ0と前記レーザ変位センサより発信される変位センサとワーク外周までの距離Ｌｉから変位幅（Δ＝Ｌ0−Ｌｉ）を演算し、該変位幅がｒとなったときを円筒状ワークの研削が終了した研削終点として円筒研削装置に伝達する制御装置、を備える円筒状ワークの研削終点検出装置を提供するものである。
【００１１】
本発明の研削終点検出を可能ならしめる終点検出装置である。
【００１３】
気体供給ノズルよりワ−クの回転方向とは逆方向にワ−ク外周面に吹き付けられる気体により、研削液の連れ回りが防止されるとともに、レ−ザ変位センサが透明な函体に収納され、函体内部が気体により加圧されることにより研削液が函体内に浸入することが防がれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、円筒研削装置に備えられた研削終点検出装置の部分正面図、図２はその平面図、図３はその側面図、図４は円筒状ワ−クの粗研削後、精研削してワ−ク外周面の径方向厚みを所望のｒ研削し、定寸とする際の精研削終点検出のフロ−図である。
【００１５】
図１、図２および図３において、１は円筒研削装置、３は回転砥石、５’はレ−ザ変位センサを左右方向に移動可能なスライドテ−ブル、５ａはアルミロ−レットハンドル、５ｂは調整ボルト、６はレ−ザ変位センサ、６ａは発光具、６ｂは受光具、７は透明なポリメチルメタクリレ−ト製函体、７ａは気体導入口、７ｂはエア−マニホ−ルド、７ｃはボ−ルバルブ、７ｄ，７ｅはユニバ−サルエルボユニオン、7ｆはスピ−ドコントロ−ラ、７ｇはロックラインセット、７ｈは気体供給ノズル、８はクランプレバ−、８ａはア−ムフランジ、９はマルチチャンネルジェットノズル、１０は研削液供給ノズルである。
【００１６】
スライドテ−ブル５’はハンドル５ａを１回転時計廻りに回転すると１．２５ｍｍ右方向に移動し、ワ−クに近づき、１回転逆時計廻りに回転すると１．２５ｍｍ左方向に移動し、ワ−クより遠ざかる。
シフトプランジ加工するときは、研削開始位置（テ−ブル５のスタ−ト点）にレ−ザ変位センサのレ−ザ光が当る位置に取り付ける。
レ−ザ変位センサ６の函体７は透明でレ−ザ光を透過するものであればポリメチルメタクリレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリ塩化ビニル、ガラスであってもよい。
【００１７】
クランプレバ−８は、レ−ザ変位センサ６をテ−ブル５上に固定するとともに、ワ−クｗに対する距離の微調整を行う。図２または図４に示すようにレ−ザ変位センサ６の発光具６ａより発光されたレ−ザ光はワ−ク外周面を反射し、受光具６ｂに受光され、レ−ザ変位センサ６に備えられている制御ユニットにワ−ク外周までの距離Ｌiを伝達し、制御ユニットの演算部で研削開始時のワ−クの外周までの距離Ｌ0と研削中の前記距離Ｌiの変位幅（Δ＝Ｌ0−Ｌi）を計算し、比較部でその変位幅Δが予め入力された変位幅Δの値ｒと一致したときをワ−クが定寸となった円筒状ワ−クの研削終了と決定し、制御ユニットＨＩ信号を円筒研削装置に発信し、予め設定された回数（０〜１０回）のスパ−クアウトを砥石が繰り返した後、砥石は後退して研削が終了する。
【００１８】
レ−ザ変位センサ６としては、例えばアンプユニットＬＫ−２１００（商品名）およびグラフィックアナログコントロ−ラＲＪ−８００（商品名）を備えたキ−エンス株式会社のＣＣＤレ−ザ変位センサＬＫ−０８０（商品名）が使用できる。
【００１９】
気体供給ノズル７ｈは、ワ−クにレ−ザ光が当る部分に研削液、研削切粉の影響が無いように気体を吹き付ける。気体としては、空気、炭酸ガス、窒素ガスなどが利用できる。
また、マルチチャンネルジェットノズル９は図１に示すようにワ−クの研削状態に応じてＹ軸方向の高さとＺ軸方向の位置が変更できるように設けられており、レ−ザ変位センサより遠い側の円筒状ワ−クの半円周側に向って２〜６ＭＰａの気体を吹き付け、ワ−クの回転により研削液がレ−ザ変位センサ６側に連れ廻り込まれるのを防止する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の研削終点検出方法は、非接触式レ−ザ変位センサを用いるので、精度よく定寸位置を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の円筒研削装置に備えられた研削終点検出装置の部分正面図である。
【図２】  研削終点検出装置の平面図である。
【図３】  研削終点検出装置の側面図である。
【図４】  円筒状ワ−クの粗研削後、精研削してワ−ク外周面の径方向厚みを所望のｒ研削し、定寸とする際の精研削終点検出のフロ−図である。
【図５】  円筒研削盤の正面図である。
【符号の説明】
１        円筒研削装置
ｗ        円筒状ワ−ク
３        砥石
５        テ−ブル
６        レ−ザ変位センサ
７        透明函体
７ｈ      気体供給ノズル
９        気体供給ノズル
１０      研削液供給ノズル
【図１】
0004623801.tif 000002
【図２】
0004623801.tif 000003
【図３】
0004623801.tif 000004
【図４】
0004623801.tif 000005
【図５】
0004623801.tif 000006