(57)【要約】      （修正有）【課題】機械の振動の影響を殆ど受けず、加工物を高精度に研削可能とする。【解決手段】鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石１，２に対し、下砥石２の近傍に上下に振動する水平上面を持つ基準面板１５を設置する。研削作業前で、前記下砥石２を回転させ、その上面の周縁部に接触子２１を接触させ、該接触子２１の振動を振動センサー２３で検知し、その瞬間の高さを初期下砥石上面高さと記録する。また、接触子２１を前記基準面板１５の直上に移動させ、該基準面板１５の上面の振動を振動センサー２３で検知し、その瞬間の高さを初期基準面高さと記録する。そして、前記初期下砥石上面高さと前記初期基準面高さとの差を、初期偏差値として計算・記録する。研削作業後で、下砥石２の回転中の適宜中間時期に、前記研削作業前と同様に行い、初期偏差値と中間期偏差値の差の数値量だけ、前記下砥石２を上昇させる方法。前記を行う装置。【選択図】図１
2007021684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石に対し、
前記下砥石の近傍に上下に振動する水平上面を持つ基準面板を設置し、
研削作業を開始する前において、前記下砥石を回転させ、その上面の周縁部に接触子を接触させ、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを初期下砥石上面高さと記録するステップと、
研削作業を開始した後において、下砥石の回転中の適宜時期において、下砥石上面に前記接触子を接触させて、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを中間期下砥石上面高さと記録するステップと、
前記中間期下砥石上面高さが前記初期下砥石上面高さになるように、前記下砥石を上昇させるステップとを含むことを特徴とする研削方法。
【請求項２】
鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石に対し、
前記下砥石の近傍に上下に振動する水平上面を持つ基準面板を設置し、
研削作業を開始する前において、前記下砥石を回転させ、その上面の周縁部に接触子を接触させ、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを初期下砥石上面高さと記録するステップと、
研削作業を開始する前において、 前記接触子を前記基準面板の直上に移動させ、該基準面板の上面の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを初期基準面高さと記録するステップと、
前記初期下砥石上面高さと前記初期基準面高さとの差を、初期偏差値として計算・記録するステップと、
研削作業を開始した後において、下砥石の回転中の適宜時期において、下砥石上面に前記接触子を接触させて、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを中間期下砥石上面高さと記録するステップと、
研削作業を開始した後において、前記接触子を前記基準面板の直上に移動させて接触させ、該基準面板の上面の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを中間期基準面高さと記録するステップと、
前記中間期下砥石上面高さと前記中間期基準面高さとの差を、中間期偏差値として計算・記録するステップと、
前記初期偏差値と前記中間期偏差値の差の数値量だけ、前記下砥石を上昇させるステップとを含むことを特徴とする研削方法。
【請求項３】
鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石と、
前記下砥石の上面の周縁部に接触する接触子と、該接触子の一端を保持した水平に長い振動板と、該振動板の他端に設けられた振動センサーと、前記振動板の水平方向の中間部を支持する鉛直軸線を持つ振動板支持軸とを含む上面検出部と、
前記振動板支持軸を鉛直軸線回りに回転可能、かつ、昇降可能に昇降台で保持する振動板回転保持部と、
前記昇降台を上下させる昇降台駆動部とを含むことを特徴とする研削装置。
【請求項４】
鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石と、
前記下砥石の近傍に設置され、水平上面を持つ基準面板が上下に振動されるように設けられた基準面と、
前記下砥石の上面の周縁部に接触する接触子と、該接触子の一端を保持した水平に長い振動板と、該振動板の他端に設けられた振動センサーと、前記振動板の水平方向の中間部を支持する鉛直軸線を持つ振動板支持軸とを含む上面検出部と、
前記振動板支持軸を鉛直軸線回りに回転可能、かつ、昇降可能に昇降台で保持する振動板回転保持部と、
前記昇降台を上下させる昇降台駆動部とを含むことを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人は、先に下記特許文献１に示されたような研削方法および装置を開発し出願した。それは次のようなものであつた。即ち、鉛直軸線を持つ上下一対の砥石車が、互いに同心（或いは僅かな傾斜）で間隔を存して設置される。該上下砥石間を通過するように回転円盤状の加工物キャリアが設置される。そして、前記円盤が水平面内に展延した姿勢で、その半径の中途部分までが前記上下砥石の間に進入している。該加工物キャリアの前記下砥石からの退出経路の直下にガイドテーブルが設置される。
【０００３】
前記上下砥石間から出て来た加工物の砥石摩耗による下面の変位を感知するため、ガイドテーブルに差動トランスを持つ変位センサーが取り付けられる。この変位センサーのセンサーロッドの直上に、水平面内に展延する接触板がバネを介して僅かに上下可能にもうけられている。
【０００４】
そして、下砥石上面の摩耗を補償するため、下砥石の上昇制御は次のようにされる。上下砥石間から出てきた加工物の下面は、下砥石の摩耗により、設定値より下位に位置するようになる。このとき、加工物の下面は接触板の上部の傾斜面に当たり、それを下降させる。この下降量に相当する電圧が変位センサーの差動トランスから発生し、この電圧信号が下砥石の昇降サーボモーターに送られる。下砥石はこの信号が設定値範囲内となるまで徐々に一定の同一速度で上昇を続ける。
【特許文献１】特開２００２−１９２４４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来技術では、研削時の機械の振動の影響を受けない程度まで検知機構に剛性を持たせると、微小な下砥石位置の変化量に反応（追従）できない。また逆に、剛性を緩めると機械の振動を拾ってしまい、それで制御すると、振動分より微小な調整は不可能となる。
【０００６】
また、上下砥石間から出てきた加工物の下面が、接触板上面の傾斜面に当たって押し下げるので、接触板は砥石側が低く、反砥石側が高く僅かに傾斜することになる。このため、この接触板上を移動する加工物も接触板の上面に沿って傾斜する。従って、この加工物の下面の砥石側および上面の反砥石側が過度に研削されてしまうという問題が生じた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、機械の振動の影響を殆ど受けず、加工物を高精度に研削可能とした研削方法および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】
【０００８】
本発明の第１の課題解決手段方法は、鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石に対し、前記下砥石の近傍に上下に振動する水平上面を持つ基準面板を設置し、研削作業を開始する前において、前記下砥石を回転させ、その上面の周縁部に接触子を接触させ、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを初期下砥石上面高さと記録するステップと、研削作業を開始した後において、下砥石の回転中の適宜時期において、下砥石上面に前記接触子を接触させて、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを中間期下砥石上面高さと記録するステップと、前記中間期下砥石上面高さが前記初期下砥石上面高さになるように、前記下砥石を上昇させるステップとを含むことである。
【０００９】
本発明の第２課題解決手段の方法は、鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石に対し、前記下砥石の近傍に上下に振動する水平上面を持つ基準面板を設置し、研削作業を開始する前において、前記下砥石を回転させ、その上面の周縁部に接触子を接触させ、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを初期下砥石上面高さと記録するステップと、研削作業を開始する前において、前記接触子を前記基準面板の直上に移動させ、該基準面板の上面の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを初期基準面高さと記録するステップと、前記初期下砥石上面高さと前記初期基準面高さとの差を、初期偏差値として計算・記録するステップと、研削作業を開始した後において、下砥石の回転中の適宜時期において、下砥石上面に前記接触子を接触させて、該接触子の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを中間期下砥石上面高さと記録するステップと、研削作業を開始した後において、前記接触子を前記基準面板の直上に移動させて接触させ、該基準面板の上面の振動を振動センサーで検知し、その瞬間の高さを中間期基準面高さと記録するステップと、前記中間期下砥石上面高さと前記中間期基準面高さとの差を、中間期偏差値として計算・記録するステップと、前記初期偏差値と前記中間期偏差値の差の数値量だけ、前記下砥石を上昇させるステップとを含むことである。
【００１０】
本発明の第３課題解決手段の装置は、鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石と、前記下砥石の上面の周縁部に接触する接触子と、該接触子の一端を保持した水平に長い振動板と、該振動板の他端に設けられた振動センサーと、前記振動板の水平方向の中間部を支持する鉛直軸線を持つ振動板支持軸とを含む上面検出部と、前記振動板支持軸を鉛直軸線回りに回転可能、かつ、昇降可能に昇降台で保持する振動板回転保持部と、前記昇降台を上下させる昇降台駆動部とを含むことである。
【００１１】
本発明の第４課題解決手段の装置は、鉛直またはそれに近い軸線を持つ上下一対の砥石と、前記下砥石の近傍に設置され、水平上面を持つ基準面板が上下に振動されるように設けられた基準面と、前記下砥石の上面の周縁部に接触する接触子と、該接触子の一端を保持した水平に長い振動板と、該振動板の他端に設けられた振動センサーと、前記振動板の水平方向の中間部を支持する鉛直軸線を持つ振動板支持軸とを含む上面検出部と、前記振動板支持軸を鉛直軸線回りに回転可能、かつ、昇降可能に昇降台で保持する振動板回転保持部と、前記昇降台を上下させる昇降台駆動部とを含むことである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、機械の振動の影響を殆ど受けず、加工物を高精度に研削可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施態様を図面に示す一実施例にもとづき説明する。
図１，２において、本発明の大要は次の通りである。鉛直軸線を持つ下砥石２に対し、上砥石１がチルティング機構を介して、鉛直またはそれに近い軸線を持って設置される。そして、下砥石２の周縁部の一部が、上砥石１の周縁部より僅かに外側方にずれて、その上面が露出した状態である。これら上下一対の砥石１，２に対し、該上下砥石間を加工物が通過するように加工物キャリア（図示省略）が設置される。そして、前記下砥石２の近傍に基準面形成部１０が設置され、水平上面を持つ基準面板１５が上下に振動されるように設けられる。下砥石２の上面を検出する上面検出部２０として、接触子２１，振動板２２，振動センサー２３および振動板支持軸２４が設けられる。振動板回転保持部３０は、前記振動板支持軸２４を鉛直軸線回りに回転可能、かつ、昇降可能に昇降台３４で保持する。昇降台駆動部４０は、前記昇降台３４を上下させる。
【００１４】
図２，４に示す前記基準面形成部１０において、検査装置本体Ｂ１の側壁から砥石１，２に向かって水平にアーム１１が突設される。このアームの上に円筒ケース１２が立設され、該円筒ケースの内側には中心軸線部を上下に貫通する振動伝動棒１３が設けられる。  
【００１５】
この振動伝動棒は、それを間隔を存して上下に貫通させた円筒状の弾性支持体１４の上端部に固定されている。弾性支持体１４の下端は前記アームの上面に設置固定されている。この弾性支持体１４は、円筒体が軸方向の複数箇所で、円周縁付近を除いて上下（軸方向）に分離されている。また、振動伝動棒１３の上端には基準面円板１５が同心に固定され、かつ、ケースの上端は付近の内面に弾性オーリング１６を介して接触している。
【００１６】
ケースを融通貫通して突出した振動伝動棒１３の下端には、空気バイブレーター１７が取り付けられている。この空気バイブレーター１７は市販されている公知のものである。（製造販売者：日本ニューマチック工業株式会社、大阪市東成区神路４−１１−５、形式：ＮＲＶ−３０１１２）。
【００１７】
図２，３に示す上面検出部２０において、前記下砥石２の上面の周縁部に接触する接触子２１は、水平に長い振動板２２の一端に保持され、該振動板の他端に設けられた振動センサー２３が取り付けられる。この振動センサー２３は市販されている公知のものである。（製造販売者：オムロン株式会社、京都市下京区烏丸通七条下る、形式：Ｄ７Ｆ−Ｓ０１−１０／Ｄ７Ｆ−Ｃ０１）。前記振動板の水平方向の中間部を鉛直軸線を持つ振動板支持軸２４が支持する。
【００１８】
図２，３に示す前記振動板支持軸回転保持部３０において、前記支持軸２４は円筒ケース３１内に同心に軸受け３２を介して回転自在に支持され、円筒ケース３１は脚３３を介して昇降台３４に載置固定される。そして、振動板支持軸２４の下端には回動手段（ロータリー・アクチュエーター）３５が接続される。
【００１９】
図２，５に示す昇降台駆動部４０において、前記昇降台３４の反砥石側の端部に第１および第２ガイド軸４１，４２が立設される。前記第１ガイド軸４１は第１ガイド筒４３、第２ガイド軸は第２ガイド筒４４の内側で、上下摺動自在に案内される。前記第２ガイド軸４２の上端にはボールネジ４５とカップリング４６を介して昇降モーター（ＡＣサーボモーター）４７が接続される。
【００２０】
以上において、本発明装置の一実施例の作動状態を、本発明方法の一実施例である研削方法と共に説明する。上砥石１の下降制御は従来通り次のようになされる。加工物の長さ（高さ）を定寸装置（図示省略）で連続的に測定し、その値が設定値より大きい場合は、定寸装置からの電気信号により、上砥石１がその駆動手段なるサーボモータにより徐々に下降される。
【００２１】
そして、本発明に係わる下砥石の上昇制御は次のようにされる。研削作業を開始する前において、前記下砥石２を回転させる。昇降モーター４７を駆動して昇降台３４を下降させ、下砥石２の上面の周縁部に接触子２１を接触させる。回転する砥石上面の凹凸に接触した接触子は振動し、これを振動センサー２３で検知し、その瞬間の高さを初期下砥石上面高さとして、サーボモーター４７の位置検出エンコーダーで記録する（ステップ１）。その後、昇降台３４を上昇させて、原位置に復帰させる。
【００２２】
また研削作業を開始する前において、空気バイブレーター１７に図外のホースから空気噴流を供給して振動を起こし、振動伝動棒１３を通じて基準面円板１５を振動させる。回動手段３５で 前記接触子２１を９０度回動させて、前記基準面板１５の直上に移動させ、昇降モーター４７を駆動して昇降台３４を下降させ、前記基準面板１５の上面の周縁部に接触子２１を接触させる。そして、該基準面板の上面の振動を振動センサー２３で検知し、その瞬間の高さを初期基準面高さとして、サーボモーター４７の位置検出エンコーダーで記録する（ステップ２）。その後、昇降台３４を上昇させて、原位置に復帰させる。（なお、ステップ１とステップ２の順序は逆でもよい）
【００２３】
前記初期下砥石上面高さと前記初期基準面高さとの差を、初期偏差値として計算・記録する（ステップ３）。
【００２４】
研削作業を開始した後において、前記と同様にして、下砥石２の回転中の適宜時期に、下砥石上面に前記接触子２１を接触させて、該接触子の振動を振動センサー２３で検知し、その瞬間の高さを中間期下砥石上面高さと記録する（ステップ４）。
【００２５】
研削作業を開始した後において、前記と同様にして、 前記接触子２１を前記基準面板１５の直上に移動させて接触させ、該基準面板の上面の振動を振動センサー２３で検知し、その瞬間の高さを中間期基準面高さと記録する（ステップ５）。
（ここで、ステップ１とステップ２の順序は逆でもよいが、互いの時間間隔は少ないほうがよい）
【００２６】
前記中間期下砥石上面高さと前記中間期基準面高さとの差を、中間期偏差値として計算・記録する（ステップ６）。そして、前記初期偏差値と前記中間期偏差値の差の数値量だけ、前記下砥石を上昇させる（ステップ７）。
【００２７】
以下同様にして、ステップ３〜ステップ７を適宜時間間隔（例えば、一定時間）で繰り返すのである。
【００２８】
これにより、接触子２１の摩耗による高さ誤差が、下砥石上面の制御に影響を与えなくなる。今この点を図６をもとに分かり易く説明する。接触子２１の原位置水平面ＺＬからの下砥石上面高さおよび基準面高さを、研削作業を開始する前において、各々Ｈ1，ｈ1、研削作業を開始した後において、各々Ｈ2，ｈ2とする。また、下砥石上面の摩耗量をｘ、接触子２１の摩耗量をａとする。
【００２９】
研削作業開始前の初期偏差値Ｄ1＝Ｈ1−ｈ1
研削作業開始後では、下砥石上面の摩耗量ｘ、接触子２１の摩耗量ａに相当した分だけ、接触子２１が下がった位置で接触子２１が各々の上面を検知するので、Ｈ2，ｈ2の記録値は、Ｈ1，ｈ1からｘ，ａだけ低くなる。即ち、
Ｈ2＝Ｈ1＋ｘ＋ａ
ｈ2＝ｈ1＋ａ
中間期偏差値Ｄ2＝Ｈ2−ｈ2＝Ｈ1−ｈ1＋ｘ
従って、Ｄ2−Ｄ1＝ｘ
となり、接触子２１の摩耗量ａに関係ないことになる。
なお、接触子２１の摩耗量ａが微小な場合、前記基準面板１５を使用しないでよい場合もある。この場合は、Ｈ1−Ｈ2＝ｘに相当する分だけ、下砥石２を上昇させる。
【００３０】
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、回転砥石による研削方法および装置に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図２のＹ３−Ｙ３断面図である。
【図４】図２のＹ４−Ｙ４断面図である。
【図５】図２のＹ５−Ｙ５断面図である。
【図６】作動状態説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｂ  検査装置
Ｂ１  検査装置本体
１  上砥石
２  下砥石
１０  基準面形成部
１１  アーム
１２  ケース（有底円筒）
１３  振動伝動棒
１４  弾性支持体
１５  基準面板（円板）
１６  オーリング
１７  バイブレーター
２０  上面検出部
２１  接触子
２２  振動板
２３  振動センサー
２４  振動板支持軸
３０  振動板支持軸回転保持部
３１  円筒ケース
３２  軸受け
３３  脚
３４  昇降台
３５  回動手段（ロータリーアクチャエーター）
４０  昇降台駆動部
４１  第１ガイド軸
４２  第２ガイド軸
４３  第１ガイド筒
４４  第２ガイド筒
４５  ボールネジ
４６  カップリング
４７  昇降モーター
【図１】
2007021684.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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