(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ状砥石とドレッサとの接触を検知する検出センサを利用したネジ状砥石のドレッシング方法において、
上記ネジ状砥石を連続回転させながら、ドレッサに接近させて上記検出センサにより該ネジ状砥石の外径を測定する外径測定工程と、
上記ネジ状砥石の複数の回転角度において、上記ドレッサを回転させながら上記ネジ状砥石の半径方向に接近させたときの接触タイミングを測定し、最も遅く接触したときの上記ネジ状砥石の回転角度から該ネジ状砥石の溝位置を大まかに測定する第１溝位置測定工程と、
上記第１溝位置測定工程において測定された最も遅く接触したときの上記ネジ状砥石の回転角度において上記ドレッサを該ネジ状砥石の溝に挿入した後、該ネジ状砥石を順方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ１と、該ネジ状砥石を逆方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ２との平均値θｍを求め、上記ネジ状砥石の溝位置を該ネジ状砥石の回転角度θｍで特定する第２溝位置測定工程と、
上記第２溝位置測定工程で得られた溝位置を上記ドレッサが通るように該ネジ状砥石の回転角度を修正した後、該ネジ状砥石を回転させながら該ネジ状砥石の溝内において該ドレッサを移動させて該ドレッサが上記ネジ状砥石に接触しないのを確認する確認工程とを含む
ことを特徴とするネジ状砥石のドレッシング方法。
【請求項２】
請求項１に記載のネジ状砥石のドレッシング方法において、
上記第２溝位置測定工程の後に、ネジ状砥石の回転角度θｍにおいて上記ドレッサを該ネジ状砥石の溝に挿入した後、該ネジ状砥石を順方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ３と、該ネジ状砥石を逆方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ４との平均値θＭを求め、上記ネジ状砥石の溝位置を該ネジ状砥石の回転角度θＭで特定する第３溝位置測定工程をさらに含み、
上記確認工程において、上記第３溝位置測定工程で得られた溝位置を上記ドレッサが通るように該ネジ状砥石の回転角度を修正した後、該ネジ状砥石を回転させながら該ネジ状砥石の溝内において該ドレッサを移動させて該ドレッサが上記ネジ状砥石に接触しないのを確認する
ことを特徴とするネジ状砥石のドレッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ状砥石とドレッサとの接触を検知する検出センサを利用したネジ状砥石のドレッシング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、歯車研削盤において、ロータリー式ドレッシング装置を用いてネジ状砥石をドレッシングする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、例えば特許文献２のように、ＡＥフルイッドセンサによるネジ状砥石の弾性波の検出信号に基づき、ネジ状砥石とワークの接触判定や、ネジ状砥石とディスクドレッサの接触判定をして、ワークやディスクドレッサに対するネジ状砥石の位相調整を行うことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２０２３０６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような歯面研削機において、使用状態に近い溝が予め掘られた新しいネジ状砥石を古いネジ状砥石と交換した後、研削を開始するためには、ネジ状砥石の溝の中心位置を正確に計測してティーチングしなければならない。従来は、ネジ状砥石の交換のたびに熟練の作業者がネジ状砥石の溝にドレッサを近接させて、その中央を正確に測定する必要があった。もし測定がずれていると、ドレッシングの量が増えてドレッシングの時間が増えるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ネジ状砥石を歯面研削盤に装着したときに自動でドレッシングを行えるようにすると共に、ドレッシングの量と時間を最小化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、熟練の作業者に頼らなくても自動でネジ状砥石の溝位置を検出できるようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明では、ネジ状砥石とドレッサとの接触を検知する検出センサを利用したネジ状砥石のドレッシング方法を前提とする。
【０００９】
そして、上記方法は、
上記ネジ状砥石を連続回転させながら、ドレッサに接近させて上記検出センサにより該ネジ状砥石の外径を測定する外径測定工程と、
上記ネジ状砥石の複数の回転角度において、上記ドレッサを回転させながら上記ネジ状砥石の半径方向に接近させたときの接触タイミングを測定し、最も遅く接触したときの上記ネジ状砥石の回転角度から該ネジ状砥石の溝位置を大まかに測定する第１溝位置測定工程と、
上記第１溝位置測定工程において測定された最も遅く接触したときの上記ネジ状砥石の回転角度において上記ドレッサを該ネジ状砥石の溝に挿入した後、該ネジ状砥石を順方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ１と、該ネジ状砥石を逆方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ２との平均値θｍを求め、上記ネジ状砥石の溝位置を該ネジ状砥石の回転角度θｍで特定する第２溝位置測定工程と、
上記第２溝位置測定工程で得られた溝位置を上記ドレッサが通るように該ネジ状砥石の回転角度を修正した後、該ネジ状砥石を回転させながら該ネジ状砥石の溝内において該ドレッサを移動させて該ドレッサが上記ネジ状砥石に接触しないのを確認する確認工程とを含む。
【００１０】
上記の構成によると、まず外径測定工程においてネジ状砥石の外径を検知し、第１溝位置測定工程で大まかな溝位置を検知し、第２溝位置測定工程において溝位置を精度よく検知した上で、確認工程で溝位置を正確に検出できたかを確認する。このように、段階を経て検知するようにしているので、自動でネジ状砥石の溝位置を正確に検知することができる。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、
上記第２溝位置測定工程の後に、ネジ状砥石の回転角度θｍにおいて上記ドレッサを該ネジ状砥石の溝に挿入した後、該ネジ状砥石を順方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ３と、該ネジ状砥石を逆方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ４との平均値θＭを求め、上記ネジ状砥石の溝位置を該ネジ状砥石の回転角度θＭで特定する第３溝位置測定工程をさらに含み、
上記確認工程において、上記第３溝位置測定工程で得られた溝位置を上記ドレッサが通るように該ネジ状砥石の回転角度を修正した後、該ネジ状砥石を回転させながら該ネジ状砥石の溝内において該ドレッサを移動させて該ドレッサが上記ネジ状砥石に接触しないのを確認する構成とする。
【００１２】
上記の構成によると、第２溝位置測定工程の後に、再び同様の第３溝位置測定工程を行うことで、さらに溝検出精度が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、ネジ状砥石の外径を測定する外径測定工程と、ネジ状砥石の溝位置を大まかに測定する第１溝位置測定工程と、ネジ状砥石の溝位置を正確に測定する第２溝位置測定工程と、ドレッサがネジ状砥石に接触しないのを確認する確認工程との段階を踏んだ複数工程によってネジ状砥石の溝位置を検知するようにしているので、熟練の作業者でなくても、ネジ状砥石を歯面研削盤に装着したときに自動でドレッシングを行えるようにすると共に、ドレッシングの量と時間を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ネジ状砥石の交換手順を示すフローチャートである。
【図２】歯面研削盤の概要を示す斜視図である。
【図３】ネジ状砥石とドレッサの概略を示す側面図である。
【図４】ネジ状砥石の溝位置を示す概要断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図２及び図３は、本発明の実施形態の歯面研削盤１を示し、この歯面研削盤１は、ワークである歯車を研削するための機械であり、台状のベッド２を有する。このベッド２の上には、歯車の半径方向（Ｘ方向）に移動可能なＸスライダ３が載置されている。このＸスライダ３の上には、コラム４が載置され、このコラム４には、歯車の軸方向（Ｚ方向）に移動可能な軸スライダ５が取り付けられ、この軸スライダ５に歯車の接線方向（Ｙ方向）に移動可能な接線スライダ６が取り付けられている。接線スライダ６には、Ａ方向（ねじり角の正逆両方向）に旋回可能な旋回スライダ８が設けられ、その旋回スライダ８に円筒形状のネジ状砥石７が中心軸７ａを中心にＢ方向（正逆両方向）に回転可能に取り付けられている。ネジ状砥石７は、例えばねじれ角γの３条のネジ山７ｂ間に合計３本の溝７ｃを有する。
【００１７】
ベッド２上のコラム４に対向する位置には、カウンタコラム９が設けられている。このカウンタコラム９は、ワークを垂直方向（Ｗ方向）から押さえる芯押し台１０を有し、この芯押し台１０の下方にワークを保持するワークスピンドル１１が設けられている。ワークスピンドル１１は、Ｃ方向（正逆両方向）に旋回可能となっている。
【００１８】
そして、カウンタコラム９には、ネジ状砥石７をドレッシングするドレッサ１２が設けられている。ドレッサ１２は、中心軸１２ａを中心に回転する円板状のドレッシング工具１２ｂを有する。本実施形態では、ドレッシング工具１２ｂは１枚であるが、特許文献１のような一対のものとしてもよい。
【００１９】
詳しくは図示しないが、本実施形態の歯面研削盤１は、ネジ状砥石７とドレッサ１２との接触を検知する検出センサを備えている。検出センサは、例えば超音波技術を用いたＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ１３であり、例えば、ＡＥセンサ１３をネジ状砥石７側のフランジなどに取り付け、ネジ状砥石７とドレッサ１２との接触時に発生するノイズを検知可能となっている。ＡＥセンサ１３は、接触方式又は非接触方式のいずれの方式であっても構わない。
【００２０】
次に本実施形態のネジ状砥石７のドレッシング方法について説明する。
【００２１】
まず、図１に示すように、ステップＳ０１において、作業員が旋回スライダ８に取り付けてある古いネジ状砥石７を取り外す。
【００２２】
次いで、ステップＳ０２において、作業員が新しいネジ状砥石７を装着する。この新しいネジ状砥石７は、予め使用状態に近い溝７ｃが成形されている。装着姿勢は、実際にワークを研削するときの姿勢とする。この状態では、特にネジ状砥石７の溝７ｃの位置は、ティーチングされていない。
【００２３】
次いで、ステップＳ０３の外径測定工程において、図３に示すように、ネジ状砥石７を中心軸７ａを中心に連続回転させながら、ドレッサ１２に接近させる。ドレッサ１２に接触したことをＡＥセンサ１３が検知することにより、ネジ状砥石７の中心軸７ａと、ドレッサ１２の中心軸１２ａとの間の距離からドレッサ１２の半径を減算して２倍することで、ネジ状砥石７の外径Ｄが測定される。このとき測定するのは、ネジ状砥石７の最大の外径Ｄである。
【００２４】
次いで、ステップＳ０４の第１溝位置測定工程において、ネジ状砥石７の溝位置を大まかに測定する。例えば、図４に示すように、ネジ状砥石７が回転方向Ｂの回転角度がＤ，Ｅ，Ｆの３箇所について検討する。本実施形態では、ネジ状砥石７が３条のネジ山７ｂを有する場合であれば、検知する角度の範囲は、少なくとも３６０°／条数／３で計算した４０°あればよい。ネジ状砥石７をＤ，Ｅ，Ｆのそれぞれの回転角度に固定し、ドレッサ１２を回転させながら、Ｘスライダ３によりネジ状砥石７を基準点からドレッサ１２の半径方向（Ｘ方向）に接近させ、接触したタイミングをそれぞれ測定する。Ｅ，Ｄ，Ｆのうち最も遅く接触したときに最も溝７ｃの深い位置までドレッサ１２が入り込む。例えば、図４では、一対のネジ山７ｂの間に位置するＦが最も接触タイミングが遅くなる。そこで、回転角度Ｆに溝の中心があると仮定する。
【００２５】
次いで、ステップＳ０５の第２溝位置測定工程において、ステップＳ０４で測定されたネジ状砥石７の回転角度Ｆにおいて、ネジ状砥石７をドレッサ１２に近付け、ドレッサ１２をネジ状砥石７の溝７ｃに挿入する。その後、ネジ状砥石７を中心軸７ａを中心に順方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ１を記憶する。次いで、ネジ状砥石７を逆方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ２とを記憶する。順方向と逆方向とでは、溝７ｃの違う面にドレッサ１２が当接する。このθ１とθ２との平均値θｍ（θｍ＝（θ１＋θ２）／２）を求め、ネジ状砥石７の溝位置を正確に測定する。
【００２６】
次いで、ステップＳ０６の確認工程において、ステップＳ０５で得られた溝位置をドレッサ１２が通るようにネジ状砥石７の回転角度をθｍに修正した後、ネジ状砥石７を回転させながらネジ状砥石７の軸方向（Ｙ方向）全域の溝７ｃ内においてドレッサ１２を移動させてドレッサ１２がネジ状砥石７に接触しないのを確認する。この確認工程は、条数だけ行うのが望ましいが、必ずしも全ての溝７ｃについて行う必要はない。回転角度θｍの値がわかっているので、隣の溝位置を示す回転角度については、３条であれば、１２０°の差がある。
【００２７】
次いで、ステップＳ０７において、当たりがなければ、次のステップＳ０８に進み、当たりがあれば、ステップＳ１２に進み、修正作業を行う。例えば、別のネジ状砥石７に付け替えてステップＳ０１から繰り返したり、加工データに誤りがあれば修正したりする。交換すべきネジ状砥石７の条件（寸法、条数、モジュール等）とは違うネジ状砥石７を誤って取り付けた場合に当たりが生じることが多いためである。
【００２８】
次いで、ステップＳ０８において、自動でドレッシングを行う。ドレッシングは、全ての溝７ｃに対して行う。このとき、溝位置を正確に検知しているので、ドレッシングの量と時間を最小化することができる。ドレッシングが終わると、ネジ状砥石７の交換作業が終了する。
【００２９】
次いで、ステップＳ０９において、実際に自動でワークの歯面研削を行う。
【００３０】
次いで、ステップＳ１０において、研削回数が研削可能数に達したかが判定される。予め設定しておいた研削可能数に到達していない場合、ステップＳ０９に戻ってワークの歯面研削を行う。研削可能数に達した場合、ステップＳ１１に進む。
【００３１】
ステップＳ１１において、ネジ状砥石７の外径Ｄが予め設定した研削可能径Ｄｍ以下に細ったかが判定される。外径Ｄの計測は、ステップＳ０３の方法又は類似する方法により行う。測定した外径Ｄが研削可能径Ｄｍよりも大きい場合には、ステップＳ０９に戻って歯面研削が繰り返される。測定した外径Ｄが研削可能径Ｄｍ以下の場合、ネジ状砥石７の交換時期であるから、ステップＳ０１に戻ってネジ状砥石７の交換が行われる。
【００３２】
このように、本実施形態では、まず外径測定工程においてネジ状砥石７の外径Ｄを検知し、第１溝位置測定工程で大まかな溝位置を検知し、第２溝位置測定工程において溝位置を精度よく検知した上で、確認工程で溝位置を正確に検出できたかを確認するというように、段階を経て検知するようにしているので、自動でネジ状砥石７の溝位置を正確に検知することができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態では、段階を踏んだ複数工程によってネジ状砥石７の溝位置を検知するようにしているので、ネジ状砥石７を歯面研削盤１に装着したときに自動でドレッシングを行えるようにすると共に、ドレッシングの量と時間を最小化することができる。
【００３４】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３５】
すなわち、第２溝位置測定工程の後に、ネジ状砥石７の回転角度θｍにおいてドレッサ１２をネジ状砥石７の溝７ｃに挿入した後、ネジ状砥石７を順方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ３と、ネジ状砥石７の回転角度θｍにおいてドレッサ１２をネジ状砥石７の溝７ｃに挿入した後、ネジ状砥石７を逆方向に回転させて接触検知したときの回転角度θ４との平均値θＭを求める第３溝位置測定工程をさらに含んでもよい。このように、第２溝位置測定工程の後に、再び同様の第３溝位置測定工程を行うことで、さらに溝検出精度が向上する。
【００３６】
また、第３溝位置測定工程の後にさらに同様の第４溝位置測定工程を設けてもよい。
【００３７】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明は、歯面研削盤に使用されるネジ状砥石のドレッシング方法について有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１      歯面研削盤
２      ベッド
３      Ｘスライダ
４      コラム
５      軸スライダ
６      接線スライダ
７      ネジ状砥石
７ａ    中心軸
７ｂ    ネジ山
７ｃ    溝
８      旋回スライダ
９      カウンタコラム
１０      芯押し台
１１      ワークスピンドル
１２      ドレッサ
１２ａ    中心軸
１２ｂ    ドレッシング工具
１３      ＡＥセンサ（検出センサ）
【図１】
0006383632.tif 000002
【図２】
0006383632.tif 000003
【図３】
0006383632.tif 000004
【図４】
0006383632.tif 000005