JP2002233940A

JP2002233940A - 超仕上げ装置

Info

Publication number: JP2002233940A
Application number: JP2001026791A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Mori; 譲森; Koji Hamazaki; 耕二浜崎
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-20

Abstract

(57)【要約】【課題】高速化が容易で、揺動角,揺動基準角を加工
中でも容易に変更可能な超仕上げ装置を提供する。【解決手段】この超仕上げ装置は、砥石１が装着され
る揺動軸５に固定したサーボモータロータ６と、このサ
ーボモータロータ６に対向するサーボモータステータ１
８と、エンコーダ１１とがサーボモータを構成してい
る。このサーボモータによって、揺動軸５を直接揺動さ
せるので、従来のようなクランクによる振動の発生が無
く、高速化が可能で、加工精度を向上できる。また、上
記サーボモータは、このサーボモータを駆動する駆動装
置を制御する制御装置によって、揺動角と揺動基準角お
よび揺動速度を、動作中でも連続的に変化させることが
できる。したがって、より汎用性に富み、最適な加工条
件を設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、軸受軌
道の超仕上げ加工を行う超仕上げ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の超仕上げ装置としては、
図３に示すように、モータ１０１の回転がベルト１０２
で伝達される中間軸１０３の偏芯ピン１０５にクランク
１０６で連結した砥石軸１０７を備えたものがある。こ
の超仕上げ装置は、偏芯ピン１０５とクランク１０６
で、モータ１０１の回転を、砥石軸１０７の往復揺動運
動に換え、砥石軸１０７の先端アーム１０８に取り付け
た砥石１１０で、ワークとしての内輪１１１の外周面の
軸受軌道の超仕上げを行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
超仕上げ装置では、次の,,の問題がある。すなわ
ち、クランクによる振動が大きく、高速化が困難であ
る。揺動角を変えるには、中間軸の偏芯量を変える必
要がある。揺動の振り分け(揺動基準角)を調整するに
は、クランク長さを調整しなければならない。

【０００４】そこで、この発明の目的は、高速化が容易
で、揺動角,揺動の基準角を加工中でも容易に変更可能
な超仕上げ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の超仕上げ装置は、砥石が装着され
る揺動軸と、上記揺動軸に固定されたサーボモータロー
タと、上記サーボモータロータに対向して配置されたサ
ーボモータステータと、上記揺動軸の回転角を表す信号
を出力するエンコーダとを備えたことを特徴としてい
る。

【０００６】この請求項１の発明では、揺動軸に固定し
たサーボモータロータと、このサーボモータロータに対
向するサーボモータステータと、上記エンコーダとがサ
ーボモータを構成している。このサーボモータによっ
て、揺動軸を直接揺動させるので、従来のようなクラン
クによる振動の発生が無く、高速化が可能で、加工精度
を向上できる。

【０００７】また、上記サーボモータは、このサーボモ
ータを駆動する駆動装置を制御する制御装置によって、
揺動角と揺動基準角および揺動速度を、動作中でも連続
的に変化させることができる。したがって、より汎用性
に富み、最適な加工条件を設定できる。また、上記サー
ボモータは、上記エンコーダが検出した揺動軸の回転角
を表す信号を上記制御装置に出力して、上記制御装置
に、上記揺動角と揺動基準角および揺動速度を精密に制
御させることができる。

【０００８】また、上記請求項１の発明では、駆動系
(サーボモータロータ,サーボモータステータ,エンコー
ダ)を、揺動軸に一体化できるので、コンパクトで安価
な超仕上げ装置を実現できる。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の超仕上げ装置において、上記揺動軸に、上記サーボモ
ータロータの軸方向両側で１つずつ嵌合されて軸方向に
対向している２つのアンギュラ軸受を備えたことを特徴
としている。

【００１０】この請求項２の発明では、上記揺動軸に、
上記サーボモータロータの軸方向両側で１つずつ嵌合さ
れて軸方向に対向している２つのアンギュラ軸受を備え
たから、揺動軸の軸方向のガタを防止できる。

【００１１】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の超仕上げ装置において、上記揺動軸に、上記サーボモ
ータロータの軸方向両側で軸方向に対向して２つずつ嵌
合された４つのアンギュラ軸受を備えていることを特徴
としている。

【００１２】この請求項３の発明では、上記揺動軸に、
上記サーボモータロータの軸方向両側で軸方向に対向し
て２つずつ嵌合された４つのアンギュラ軸受を備えてい
るから、揺動軸の軸方向のガタをより一層確実に防止で
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００１４】図１に、この発明の超仕上げ装置の実施の
形態の断面を示す。この実施形態は、砥石１が装着され
るヘッド部２とこのヘッド部２に連なる揺動首３とこの
揺動首３が固定された揺動軸５を有する。この揺動軸５
には、筒状のサーボモータロータ６が嵌合されて固定さ
れている。このサーボモータロータ６は、揺動軸５に嵌
合された筒状スペーサ７と、揺動軸５に形成された段部
８とで、軸方向両側から挟まれて、軸方向の移動が規制
されている。また、この揺動軸５の尾端１０にはエンコ
ーダ１１が固定されている。このエンコーダ１１は、揺
動軸５の回転角を表す信号を、信号線を通して、サーボ
モータ制御装置(図示せず)に出力する。

【００１５】また、上記揺動軸５は、サーボモータロー
タ６の軸方向の両側で揺動軸５に嵌合された各２個のア
ンギュラ玉軸受１２,１３および１５,１６によって、外
筒１７に対して支持されている。このアンギュラ玉軸受
１２と１３は、図１に一点鎖線で示すような接触角を有
し、互いに軸方向に向かい合わせに隣接して配置されて
いる。また、上記アンギュラ玉軸受１５と１６は、図１
に一点鎖線で示すような接触角を有し、互いに軸方向に
向かい合わせに隣接して配置されている。

【００１６】上記外筒１７の軸方向中央部１７Ａの内周
面には、筒状のサーボモータステータ１８が固定されて
おり、このサーボモータステータ１８は、所定の隙間を
隔てて、サーボモータロータ６に対向している。また、
このサーボモータロータ６とサーボモータステータ１８
が存在している室２０は、その軸方向の両端で外筒１７
と揺動軸５に嵌合,固定されたリング１４,スペーサ７と
の間にシール部２１,２２が配置されている。このシー
ル部２１,２２は、室２０の軸方向外方のアンギュラ玉
軸受１２,１３とアンギュラ玉軸受１５,１６が配置され
ている領域に対して、室２０をシールしている。また、
上記アンギュラ玉軸受１６に隣接して、揺動軸５にスト
ッパリング２８が嵌合,固定されており、このストッパ
リング２８と外筒１７の内周面との間にシール部２９が
配置されている。また、揺動軸５の尾端１０は、玉軸受
２６,２７で、外筒１７に対して支持されている。

【００１７】上記サーボモータロータ６とサーボモータ
ステータ１８とエンコーダ１１が、サーボモータを構成
している。

【００１８】上記構成の超仕上げ装置では、上記サーボ
モータ制御装置から、上記サーボモータの駆動装置に制
御信号が入力され、こ制御信号に基いて、サーボモータ
の駆動装置が上記サーボモータステータ１８に電力を供
給する。これにより、サーボモータステータ１８が磁界
を発生し、サーボモータロータ６を回転させ、揺動させ
る。すると、揺動軸５,揺動首３,ヘッド部２が一体にな
って、Ｙ軸回りに揺動し、ヘッド部２に装着された砥石
１で、別のモータでＸ方向に回転されている軸受の内輪
２５の軌道を研磨する。同時に、上記揺動軸５に固定さ
れたエンコーダ１１は、揺動軸５の回転角を表す信号
を、上記サーボモータ制御装置に出力する。

【００１９】この実施形態によれば、揺動軸５に固定し
たサーボモータロータ６と、このサーボモータロータ６
に対向するサーボモータステータ１８と、上記エンコー
ダ１１とがサーボモータを構成している。このサーボモ
ータによって、揺動軸５を直接揺動させるので、従来の
ようなクランクによる振動の発生が無く、高速化が可能
で、加工精度を向上できる。また、上記サーボモータ
は、このサーボモータを駆動する駆動装置を制御する制
御装置によって、揺動角と揺動基準角および揺動速度
を、動作中でも連続的に変化させることができる。した
がって、より汎用性に富み、最適な加工条件を設定でき
る。

【００２０】たとえば、図２(Ａ)に示すように、内輪２
５に形成された比較的浅い溝からなる軌道面を研磨する
場合には、揺動角θを小さく設定する。次に、図２(Ｂ)
に示すように、内輪２５に形成された比較的深い溝から
なる軌道面を研磨する場合には、揺動角θを大きく設定
する。次に、図２(Ｃ)に示すように、内輪２５に形成さ
れたアンギュラ軌道面を研磨する場合には、揺動の中立
位置(基準角α)を設定する。このような図２(Ａ),図２
(Ｂ),図２(Ｃ)に示す一連の異なる仕様の加工を、上記
サーボモータ制御装置の加工プログラムを変更するだけ
で実行できる。また、上記サーボモータは、上記エンコ
ーダ１１が検出した揺動軸５の回転角を表す信号を上記
サーボモータ制御装置に出力して、上記サーボモータ制
御装置に、上記揺動角と揺動基準角および揺動速度を精
密に制御させることができる。

【００２１】また、上記実施形態では、駆動系(サーボ
モータロータ６,サーボモータステータ１８,エンコーダ
１１)を、揺動軸５に一体化できるので、コンパクトで
安価な超仕上げ装置を実現できる。

【００２２】また、上記実施形態では、揺動軸５は、サ
ーボモータロータ６の軸方向両側で軸方向に対向するよ
うに揺動軸５に嵌合された各々２つのアンギュラ軸受１
２,１３と１５,１６で支持されているから、揺動軸５の
軸方向のガタを確実に防止できる。

【００２３】尚、上記実施形態では、揺動軸５を、サー
ボモータロータ６の両側で、各２個のアンギュラ玉軸受
で支持したが、上記サーボモータロータ６の両側で、対
向配置された各１個のアンギュラ玉軸受で揺動軸５を支
持してもよい。この場合には、軸方向寸法の削減を図れ
る。また、アンギュラ玉軸受に替えて、円すいころ軸受
を採用することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の超仕上げ装置は、砥石が装着される揺動軸に固定し
たサーボモータロータと、このサーボモータロータに対
向するサーボモータステータと、エンコーダとがサーボ
モータを構成している。このサーボモータによって、揺
動軸を直接揺動させるので、従来のようなクランクによ
る振動の発生が無く、高速化が可能で、加工精度を向上
できる。

【００２５】また、上記サーボモータは、このサーボモ
ータを駆動する駆動装置を制御する制御装置によって、
揺動角と揺動基準角および揺動速度を、動作中でも連続
的に変化させることができる。したがって、より汎用性
に富み、最適な加工条件を設定できる。また、上記サー
ボモータは、上記エンコーダが揺動軸の回転角を表す信
号を上記制御装置に出力して、上記制御装置に、上記揺
動角と揺動基準角および揺動速度を精密に制御させるこ
とができる。

【００２６】また、上記請求項１の発明では、駆動系
(サーボモータロータ,サーボモータステータ,エンコー
ダ)を、揺動軸に一体化できるので、コンパクトで安価
な超仕上げ装置を実現できる。

【００２７】また、請求項２の発明では、上記揺動軸
に、上記サーボモータロータの軸方向両側で１つずつ嵌
合されて軸方向に対向している２つのアンギュラ軸受を
備えたから、揺動軸の軸方向のガタを防止できる。

【００２８】また、請求項３の発明では、上記揺動軸
に、上記サーボモータロータの軸方向両側で軸方向に対
向して２つずつ嵌合された４つのアンギュラ軸受を備え
ているから、揺動軸の軸方向のガタをより一層確実に防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の超仕上げ装置の実施形態を示す断
面図である。

【図２】図２(Ａ)は、比較的浅い軌道面を研磨する様
子を示す模式図であり、図２(Ｂ)は、比較的深い軌道面
を研磨する様子を示す模式図であり、図２(Ｃ)は、アン
ギュラ玉軸受の軌道面を研磨する様子を示す模式図であ
る。

【図３】従来の超仕上げ装置の構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１…砥石、２…ヘッド部、３…揺動首、５…揺動軸、６
…サーボモータロータ、７…スペーサ、８…段部、１０
…尾端、１１…エンコーダ、１２,１３,１５,１６…ア
ンギュラ玉軸受、１７…外筒、１８…サーボモータステ
ータ、２０…室、２１,２２…シール部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥石が装着される揺動軸と、上記揺動軸に固定されたサーボモータロータと、上記サーボモータロータに対向して配置されたサーボモ
ータステータと、上記揺動軸の回転角を表す信号を出力するエンコーダと
を備えたことを特徴とする超仕上げ装置。
【請求項２】請求項１に記載の超仕上げ装置におい
て、上記揺動軸に、上記サーボモータロータの軸方向両側で
１つずつ嵌合されて軸方向に対向している２つのアンギ
ュラ軸受を備えたことを特徴とする超仕上げ装置。
【請求項３】請求項１に記載の超仕上げ装置におい
て、上記揺動軸に、上記サーボモータロータの軸方向両側で
軸方向に対向して２つずつ嵌合された４つのアンギュラ
軸受を備えていることを特徴とする超仕上げ装置。