JP2003094293A

JP2003094293A - 加工装置における測定装置の異常検出方法及び加工装置

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Publication number: JP2003094293A
Application number: JP2001287108A
Authority: JP
Inventors: Nobumitsu Hori; 伸充堀; Takayuki Azuma; 孝幸東
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】測定装置に異常があることを効率良く検出
できる、加工装置における測定装置の異常検出方法及び
加工装置を提供する。【解決手段】ワークＷ（被加工物）の所定の位置の形
状を、第１の定寸装置４０Ａ（測定装置）と第２の定寸
装置４０Ｂ（測定装置）で測定した測定値の偏差が閾値
ａ０（所定値）以上の時に、いずれかの定寸装置に異常
があることを検出する。いずれかの定寸装置に異常があ
ることを検出したら、各定寸装置で、マスタワークＭ
（寸法が既知である被測定物）の形状を測定して、異常
がある定寸装置を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工装置における
測定装置の異常検出方法及び加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作物を加工工具で機械加工する加工装
置としては、旋盤、フライス盤等の切削加工機や、研削
盤、ホーニング盤等の研削加工機が知られている。この
うち、研削盤は、一般に砥石を用いて工作物を研削加工
するものである。研削盤として、１対の砥石台が設けら
れたツインヘッド研削盤が公知である。ツインヘッド研
削盤では、各砥石台が独立して移動可能であり、なおか
つ各砥石台が工作物の回転軸線を横切る方向に進退し、
工作物を研削加工する構成となっている。

【０００３】このような、ツインヘッド研削盤では、一
般的に、各砥石台に定寸装置を備えている。定寸装置
は、例えば、１対の計測用の触子を備えていて、これら
の触子を工作物の外周に接触させることによって、工作
物の外径寸法を計測する。そして、研削盤は、研削加工
中に、定寸装置で計測された工作物の外径寸法に基づい
て、工程を管理している。例えば、工作物を粗加工する
粗研削工程から工作物を精加工する精研削工程へ移行す
るタイミング、精研削工程から研削の仕上げ加工をする
微研削工程へ移行するタイミング、微研削工程を終了す
るタイミングを判別している。

【０００４】ツインヘッド研削盤では、各定寸装置が正
常に働いているか否か、また、各定寸装置の精度を確認
するために、例えば、定期的に、外径寸法の分かってい
るマスタワークを各定寸装置で測定している。そして、
各定寸装置の測定値とマスタワークの外径寸法を比較し
て、誤差が設定値以上であれば、当該定寸装置が異常で
あることを判別する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような、ツインヘ
ッド研削盤では、各定寸装置が正常に働いているか否か
を確認する時には、マスタワークをツインヘッド研削盤
に取付ける必要があるため、時間がかかり、生産性が低
下する。そこで、本発明は、複数の測定装置が同時に異
常となる可能性が小さいことに着目し、いずれか一方の
測定装置に異常があることを効率良く検出できる、加工
装置における測定装置の異常検出方法及び加工装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、第１の加工手段により加
工された被加工物の加工箇所の寸法を第１の測定手段で
測定し、第２の加工手段で加工した被加工物の加工箇所
の寸法を第２の測定手段で測定する加工装置における測
定装置の異常検出方法であって、第１及び第２の加工手
段のいずれか一方により加工された被加工物の加工箇所
の寸法を第１及び第２の測定手段で測定し、各測定手段
の測定値の差が所定値以上の時に、いずれかの測定装置
に異常が発生していることを検出することを特徴とする
加工装置における測定装置の異常検出方法である。請求
項１に記載の加工装置における測定装置の異常検出方法
によれば、いずれかの測定装置の異常が検出されない限
り、寸法が既知である被測定物（例えば、マスタワー
ク）を加工装置に取付ける必要がない。このため、被加
工物を加工する工程中に、測定装置の異常検出処理に要
する時間が減少する。したがって、測定装置に異常があ
ることを効率良く検出できると共に、生産性を向上でき
る。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の加工装置における測定装置の異常検出方法であ
って、いずれかの測定装置に異常が発生していることを
検出した場合には、寸法が既知である被測定物の寸法を
各測定装置で測定し、測定値と既知の寸法の差が設定値
以上である測定装置に異常が発生していることを検出す
る加工装置における測定装置の異常検出方法である。請
求項２に記載の加工装置における測定装置の異常検出方
法によれば、いずれかの測定装置に異常があることを検
出した場合には、寸法が既知である被測定物（例えば、
マスタワーク）の形状を各測定装置で測定していずれの
測定装置に異常があるかを特定することができるので、
請求項１に記載の発明による利点を確保しながら、異常
の測定装置を特定できる。

【０００８】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の加工装置における測定装置の異常検出方法であ
って、被測定物として、実質的に被加工物と同じ形状
で、被加工物の仕上げ寸法と同一寸法の既知の被測定物
を用いる加工装置における測定装置の異常検出方法であ
る。請求項３に記載の加工装置における測定装置の異常
検出方法によれば、被測定物として、形状が実質的に同
一で、被測定部の寸法が被加工物の仕上げ寸法と同一で
あるものを用いるので、被加工物の加工中における測定
条件と精度検証における被測定物の測定条件とを同一に
でき、精度検証における誤差の介入を極力小さくでき
る。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、軸線方向
に配置された複数の加工箇所を有する被加工物をベッド
上で回転自在に支持する被加工物支持装置と、前記ベッ
ト上の同一経路上に沿う一方端及び他方端から互いに相
手側に向かって前記経路上を被加工物の軸線方向に移動
可能に案内されかつ前記被加工物の軸線を横切る方向に
被加工物に対し進退可能な前記第１及び第２の加工手段
として働く第１及び第２砥石台と、これら第１及び第２
砥石台にそれぞれ回転可能に支持された一対の砥石と、
前記第１及び第２砥石台の各々を独立して前記軸線方向
及びこれを横切る方向に送り可能な送り装置と、それぞ
れが前記第１及び第２砥石台と対をなしてこれら第１及
び第２砥石台と共に前記被加工物の軸線方向に移動され
対をなす砥石台の砥石が研削する加工箇所の研削中の寸
法を測定して制御信号を出力する前記第１及び第２測定
手段として働く第１及び第２の測定装置と、加工プログ
ラムに従って前記第１及び第２砥石台の各々を前記軸線
方向及びこれを横切る方向に送るように前記送り装置を
制御すると共に前記第１及び第２の測定装置からの制御
信号に応じて前記第１及び第２砥石台の前記被加工物に
対する進退運動を制御するように前記送り装置を制御す
る数値制御装置を備える加工装置において、この数値制
御装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の異常検出方
法を実行するように前記送り装置及び前記第１及び第２
測定装置を制御することを特徴とする加工装置である。
請求項４に記載の加工装置によれば、同一の被加工物の
複数の加工箇所を第１及び第２の砥石台が分担して研削
する場合に、請求項１〜３のいずれかに記載の異常検出
方法を実行するようにしたので、第１及び第２の測定装
置間の測定誤差が小さくなり、この結果、同一の被加工
物の複数の加工箇所間の寸法のバラツキを小さくでき、
被加工物の加工品質を全体として向上でき、同時に、加
工装置の生産性をも向上できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図１を用いて説明する。本実施の形態では、コンピュー
タ数値制御装置（ＣＮＣ装置４００）付きツインヘッド
研削盤で研削加工を行う加工装置について説明する。図
１は、被加工物Ｗ（以下、「ワークＷ」という。）を研
削加工するツインヘッド研削盤の概略図を示したもので
ある。本実施の形態で、ワークＷは、例えば、４気筒用
のクランクシャフトであり、ジャーナルＪ１〜Ｊ５とク
ランクピンＰ１〜Ｐ４が交互に設けられている。ツイン
ヘッド研削盤には、例えば、ワークＷを研削加工する研
削盤本体１００と、ツインヘッド研削盤のＣＮＣ装置４
００と、ツインヘッド研削盤を運転操作する操作盤５０
０と、加工状況等を表示する表示装置（図示していな
い）が設けられている。表示装置は、操作盤５００と一
体になっていてもよい。また、操作盤５００は、ＣＮＣ
装置４００と一体になっていてもよい。

【００１１】ベッド１上には、その長手左右方向（図１
では、Ｚ軸方向）に、Ｖ字形ガイドウェイ２と平形ガイ
ドウェイ３が設けられている。Ｖ字形ガイドウェイ２と
平形ガイドウェイ３上には、第１テーブル２０Ａが、送
りねじ１０ＡによりＺ軸方向に摺動自在に設けられてい
る。また、Ｖ字形ガイドウェイ２と平形ガイドウェイ３
上には、第２テーブル２０Ｂが、送りねじ１０Ｂにより
Ｚ軸方向に摺動自在に設けられている。Ｖ字型ガイドウ
ェイ２と平形ガイドウェイ３により、第１テーブル２０
Ａ、第２テーブル２０ＢをＺ軸方向に案内するガイドレ
ールが形成される。第１、第２テーブル２０Ａ、２０Ｂ
には、それぞれ第１の砥石２４Ａ、第２の砥石２４Ｂを
回転自在に支持する第１砥石台２２Ａ、第２砥石台２２
Ｂが、それぞれ送りねじ１４Ａ、１４Ｂにより、Ｚ軸方
向と直交する前後方向（図１では、Ｘ軸方向）に摺動自
在に設けられている。

【００１２】各砥石台２２Ａ、２２Ｂの前方には、Ｚ軸
方向に離間して主軸台６と心押台７が設けられている。
ワークＷ（本実施の形態では、クランクシャフト）の一
端側は主軸台６に設けられたチャック６ａにより把持さ
れ、他端側を心押台７により押圧された状態で支持され
る。主軸台６には、ワークＷを回転駆動させる主軸サー
ボモータ８が設けられている。主軸サーボモータ８、し
たがってワークＷの回転位置は、主軸サーボモータ８に
設けられたエンコーダ９により検出される。

【００１３】第１砥石台２２Ａを載置する第１テーブル
２０Ａを、Ｚ軸方向に移動するための送りねじ１０Ａの
左端部には、エンコーダ１３Ａ付きのサーボモータ１２
Ａが設けられている。また、第２砥石台２２Ｂを載置す
る第２テーブル２０Ｂを、Ｚ軸方向に移動するための送
りねじ１０Ｂの右端部には、エンコーダ１３Ｂ付きのサ
ーボモータ１２Ｂが設けられている。また、第１、第２
テーブル２０Ａ、２０Ｂには、それぞれ、第１、第２砥
石台２２Ａ、２２ＢをＸ軸方向に移動するための送りね
じ１４Ａ、１４Ｂの端部に、エンコーダ１７Ａ、１７Ｂ
付きサーボモータ１６Ａ、１６Ｂが設けられている。そ
して、第１、第２砥石台２２Ａ、２２Ｂには、図示しな
いが、それぞれ第１の砥石２４Ａ、第２の砥石２４Ｂを
回転駆動するモータが設けられている。サーボモータ
８、１２Ａ、１２Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、第１、第２の砥
石２４Ａ、２４Ｂを駆動するモータ等は、ＣＮＣ装置４
００により制御される。また、操作盤５により、ワーク
Ｗの種類の選択、ツインヘッド研削盤の起動／停止等が
行われる。

【００１４】また、第１砥石台２２Ａには第１の定寸装
置４０Ａ（測定装置）が設けられている。定寸装置４０
Ａとしては、例えば、加工中のワークＷに絶えず接触し
ながら追従して、加工部分の外径の寸法測定を行う追従
式定寸装置（例えば、イタリア、マーポス社製）が用い
られている。第２砥石台２２Ｂには第２の定寸装置４０
Ｂが設けられている。第２の定寸装置４０Ｂの構成は第
１の定寸装置４０Ａと同様であるが、左右対称である。
第１の定寸装置４０Ａ、及び第２の定寸装置４０Ｂの構
成の詳細については、後述する。

【００１５】次に、ツインヘッド研削盤の一般的な動作
について説明する。まず、ワークＷを主軸台６と心押台
７の間に支持する。ＣＮＣ装置４００には、例えば、操
作盤５００により、予め、第１の砥石２４Ａや第２の砥
石２４Ｂで加工するワークの種類に関するデータや、加
工する位置に関するデータや、加工手順等のプログラム
が入力されて記憶されている。そして、例えば、操作盤
５の起動用スイッチを操作すると、記憶されているプロ
グラムに基づいて、主軸サーボモータ８、第１テーブル
２０Ａ用のサーボモータ１２Ａ、第２テーブル２０Ｂ用
のサーボモータ１２Ｂ、第１砥石台２２Ａ用のサーボモ
ータ１６Ａ、第２砥石台２２Ｂ用のサーボモータ１６
Ｂ、各砥石を回転駆動するモータが駆動され、加工動作
が開始される。

【００１６】ここで、第１の砥石２４ＡでワークＷのク
ランクピンＰ３、Ｐ４を研削加工するのと平行して、第
２の砥石２４ＢでクランクピンＰ２、Ｐ１を研削加工す
る場合について説明する。ツインヘッド研削盤は、主軸
台６の主軸サーボモータ８により、ワークＷを所定速度
で回転させる。ここで、ワークＷの軸心はジャーナル
（Ｊ１〜Ｊ５）の軸心と一致しており、クランクピン
（Ｐ１〜Ｐ４）の軸心はワークＷの軸心から偏心してい
る。ワークＷがそのジャーナル（Ｊ１〜Ｊ５）の軸心で
回転されるため、加工箇所であるクランクピン（Ｐ１〜
Ｐ４）は、ジャーナル（Ｊ１〜Ｊ５）の軸心、すなわ
ち、ワークＷの軸心周りを周回運動する。そして、第１
砥石台２２Ａを、サーボモータ１２Ａにより、Ｚ軸方向
にクランクピンＰ３の位置まで移動させる。次に、第１
砥石台２２Ａを、サーボモータ１６Ａにより、Ｘ軸方向
に前進させる。その際、加工箇所であるクランクピンＰ
３は周回運動しているので、ＣＮＣ装置４００により主
軸サーボモータ８の回転と同期させて第１砥石台２２Ａ
をＸ軸方向に前後動させながら、第１の砥石２４Ａによ
り研削加工を行う。また、ＣＮＣ装置４００は、この同
期運動と重合してサーボモータ１６Ａにより第１砥石台
２２Ａに切込み前進運動を与え、図３に示すように、粗
研削工程、精研削工程、微研削工程を行う。なお、第１
の砥石２４Ａは、砥石駆動用モータにより所定の回転速
度で回転されている。

【００１７】第１砥石台２２ＡによるクランクピンＰ３
の加工と平行して、第２砥石台２２Ｂを、サーボモータ
１２Ｂにより、Ｚ軸方向にクランクピンＰ２の位置まで
移動させる。次に、第２砥石台２２Ｂを、サーボモータ
１６Ｂにより、Ｘ軸方向に前進させる。その際、ＣＮＣ
装置４００により主軸サーボモータ８の回転と同期させ
て第２砥石台２２Ｂを前後動させながら、この同期運動
と合わせてサーボモータ１６Ｂにより第２砥石台２２Ｂ
に切込み前進運動を与え、研削加工を行う。なお、第２
の砥石２４Ｂは、砥石駆動用モータにより所定の回転速
度で回転されている。そして、クランクピンＰ３とＰ２
が同時平行的に微研削工程（切込みを零とする、いわゆ
る、スパークアウト研削）まで研削されると、第１及び
第２砥石台２２Ａ、２２Ｂは、図３に示すように早戻し
され、次に両砥石台２２Ａ、２２Ｂはサーボモータ１２
Ａ、１２Ｂによりそれぞれ自己の砥石２４Ａ、２４Ｂを
クランクピンＰ４、Ｐ１と整列する位置へ割り出され
る。このそれぞれの割出位置において、両砥石台２２
Ａ、２２Ｂは、クランクピンＰ３、Ｐ２の研削と同様に
送られ、クランクピンＰ４、Ｐ１をそれぞれ研削する。
この研削工程の後、両砥石台２２Ａ、２２Ｂは、それぞ
れ図１の左端側、右端側の原位置へ復帰されてクランク
ピンＰ１〜Ｐ４の加工を終了する。必要があれば、クラ
ンクピンＰ１〜Ｐ４の加工の前又は後において、ジャー
ナルＪ１〜Ｊ５が両砥石台２２Ａ、２２Ｂにより分担し
て加工される。また、必要であれば、クランクピンＰ１
〜Ｐ４の加工とジャーナルＪ１〜Ｊ５の加工を同時平行
的に行ってもよい。この場合、一方の砥石台にジャーナ
ル加工を行わせ、これと平行して他方の砥石台にクラン
クピンの加工を行わせてもよいし、第１砥石台２２Ａに
よりジャーナルとクランクピンＪ３、Ｐ３、Ｊ４、Ｐ
４、Ｊ５を加工させ、第２砥石台２２Ｂによりジャーナ
ルとクランクピンＰ２、Ｊ２、Ｐ１、Ｊ１を加工させて
もよい。

【００１８】ここで、主軸サーボモータ８の回転に同期
させて、第１砥石台２２Ａあるいは第２砥石台２２Ｂを
Ｘ軸方向に進退させる動作の詳細を、図２を用いて、説
明する。例えば、研削加工において、主軸サーボモータ
８とサーボモータ１６Ａは、図２に示すプロファイルデ
ータ４ａに基づいて同期制御される。このプロファイル
データ４ａは、クランクピンの加工開始位置（イ）から
の回転角（Θｎ）に対して、ワーク回転軸線から第１砥
石台２２Ａの所定の位置までの距離（ＸΘｎ：例えば、
第１の砥石２４Ａの回転軸までの距離）を、例えば、
０．５度毎に定めたものである。このプロファイルデー
タ４ａは、ＣＮＣ装置４００の記憶装置に記憶されてい
る。第１砥石台２２Ａのサーボモータ１６Ａの進退量に
は、プロファイルデータ４ａに基づく進退運動に対し、
クランクピンに対する第１の砥石２４Ａの切込み量が重
合される。これにより、第１の砥石２４Ａは、クランク
ピン周回運動に伴って、進退されながら徐々に切込み前
進される。第２砥石台２２Ｂについても同様に制御され
る。

【００１９】ここで、第１、第２の定寸装置４０Ａ、４
０Ｂ及び測定ヘッド３０Ａ、３０Ｂの構成と動作につい
て、図４を用いて説明する。第１、第２の定寸装置４０
Ａ、４０Ｂは、加工中に周回するクランクピンＰ３に絶
えず接触しながら追従して、加工部分の径の寸法測定を
行う形式の公知の追従式定寸装置（例えば、イタリア、
マーポス社製）である。左定寸装置４０Ａ及び第２の定
寸装置４０Ｂは、同一の構造であり、左右対称である。
よって、以下では第２の定寸装置４０Ｂについて説明す
る。第２の定寸装置４０Ｂは、第２砥石台２２Ｂ上に載
置されている。第２砥石台２２Ｂ上の支持部材４１に
は、上下方向に旋回自在に支持された第１アーム４２が
設けられ、第１アーム４２の先端には、上下方向に旋回
自在に支持された第２アーム４３が設けられている。更
に、第２アーム４３の先端には、測定棒４４が固定され
ている。測定棒４４には、その下端に固定されてクラン
クピンＰの外周に接触するＶブロック４５と、その中心
に進退自在に設けられたプローブ４６とからなる測定ヘ
ッド３０Ｂが設けられている。この測定ヘッド３０Ｂ
は、プローブ４６のＶブロック４５に対する前進あるい
は後退の位置に応じた検出信号を出力する。また、Ｖブ
ロック４５の先端には、ガイド部材４７が固定されてお
り、ガイド部材４７は、Ｖブロック４５をクランクピン
Ｐ３に接触させる際のガイドの役目をする。

【００２０】第２砥石台２２Ｂ上には、第１アーム４２
と一体の操作片５０と当接して測定棒４４の位置を、休
止位置（２点鎖線位置）と測定位置（実線位置）とに移
動させる油圧シリンダ５１からなる作動装置が設けられ
ている。第１アーム４２の先端部下面から前方に突出す
る支持片５２の突起５３は、休止位置において、第２ア
ーム４３の下面に当接して第２アーム４３を水平に保持
する（２点鎖線位置で示す）。２点鎖線で示す休止位置
から油圧シリンダ５１のピストン５１ａを戻すことによ
り、測定棒４４が徐々に降下する。そして、ガイド部材
４７がクランクピンＰ３に接触し、ガイド部材４７に沿
ってクランクピンＰ３がＶブロック４５に係合する。こ
の時、第２アーム４３は、支持片５２の突起５３から離
れて自由に回動できる。

【００２１】また、第２砥石台２２Ｂには、送りねじ１
４Ｂと係合するナット２６Ｂが設けられている。この構
造により、第２テーブル２０Ｂに設けられたサーボモー
タ１６Ｂを駆動して送りねじ１４Ｂを回転駆動させる
と、ナット２６Ｂが設けられた第２砥石台２２Ｂが、Ｘ
軸方向に進退移動する。第１砥石台２２Ａも同様の構造
を有している。また、第１テーブル２０Ａ、第２テーブ
ル２０Ｂを、サーボモータ１２Ａ、１２Ｂを用いてＺ軸
方向に移動させる構造も、同様の構造である。

【００２２】次に、第１の定寸装置４０Ａもしくは第２
の定寸装置４０Ｂの少なくとも一方に異常があるか否か
を検出し、異常であれば、マスタワークＭを設置してど
ちらの定寸装置が異常であるかを特定する動作（以降、
「定寸装置異常検出動作」という。）について、図５Ａ
〜図５Ｄに基づいて説明する。例えば、図５Ａに示すよ
うに、第１の砥石２４Ａで、ワークＷの所定の位置（本
実施の形態では、クランクピンＰ３）を加工し終わった
後に、「定寸装置異常検出動作」を実行する。まず、図
５Ｂに示すように、第１の定寸装置４０Ａで、第１の砥
石２４Ａと非接触状態にあるクランクピンＰ３の外径寸
法を測定し測定値ｄ１を得る。次に、図５Ｃに示すよう
に、第２の定寸装置４０Ｂで、同じクランクピンＰ３の
外径寸法を、第２の砥石２４Ｂと非接触状態で測定し測
定値ｄ２を得る。そして、測定値ｄ１と測定値ｄ２との
偏差が、例えば、所定の値（閾値）ａ０以上であれば、
第１の定寸装置４０Ａ、第２の定寸装置４０Ｂのうち少
なくとも１つが異常であることを判別する。この時、ツ
インヘッド研削盤の表示装置（図示していない）には、
例えば、「いずれかの定寸装置に異常があります。」と
いうメッセージが表示される。

【００２３】このように、第１の定寸装置４０Ａ、第２
の定寸装置４０Ｂのうち少なくとも１つが異常であるこ
とが検出された場合には、ワーク搬入出装置１０２が動
作され、主軸台６と心押台７の間からワークＷを取外
し、図５Ｄに示すマスタワークＭの仮置台１０１から、
精度確認用のマスタワークＭを設置する。精度確認用の
マスタワークＭの所定位置の外径寸法は、既知寸法であ
る。例えば、第１の定寸装置４０Ａで測定するマスタワ
ークＭの所定の位置（例えば、本実施の形態では、ワー
クＷと同一形状のマスタワークＭのクランクピンＭＰ
３）の外径寸法をｍ１、第２の定寸装置４０Ｂが測定す
るマスタワークＭの所定の位置（本実施の形態では、マ
スタワークＭのクランクピンＭＰ２）の外径寸法はｍ２
とする。なお、好ましくはｍ１＝ｍ２とする。次に、第
１の定寸装置４０Ａで、マスタワークＭのクランクピン
ＭＰ３の外径寸法を測定し測定値ｎ１を得る。また、第
２の定寸装置４０Ｂで、マスタワークＭのクランクピン
ＭＰ２の外径寸法を測定し測定値ｎ２を得る。そして、
測定値ｎ１と外径寸法ｍ１との偏差が、例えば、設定値
（閾値）ａ１以上であれば、第１の定寸装置４０Ａが異
常であることを判別する。また、測定値ｎ２と外径寸法
ｍ２の偏差が、設定値（閾値）ａ２以上であれば、第２
の定寸装置４０Ｂが異常であることを判別する。そし
て、例えば、第１の定寸装置４０Ａが異常であれば、
「第１の定寸装置に異常があります。」、第２の定寸装
置４０Ｂが異常であれば、「第２の定寸装置に異常があ
ります。」、両方の定寸装置４０Ａが異常であれば、
「第１の定寸装置に異常があります。第２の定寸装置に
異常があります。」というメッセージが表示装置に表示
される。測定値ｎ１と比較する閾値ａ１と、測定値ｎ２
と比較する閾値ａ２は、同一の値でもよいし、或いは、
別の値でもよい。第１の定寸装置４０Ａと第２の定寸装
置４０Ｂで、マスタワークＭの同じ位置を測定すること
もできるが、異なる測定位置を測定する場合には、第１
の定寸装置４０Ａによる測定と第２の定寸装置４０Ｂに
よる測定を同時に行うことができるので、測定時間を短
縮することができる。

【００２４】次に、前記したような「定寸装置異常検出
動作」について、図６、図７に示すフローチャート図を
用いて説明する。この処理は、ツインヘッド研削盤を制
御するＣＮＣ装置４００に設けられている制御装置（Ｃ
ＰＵ）が、予め、ＣＮＣ装置４００に設けられている記
憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）に記憶されているプログラ
ムに基づいて実行する。まず、例えば、図５Ａに示すよ
うに、第１の砥石２４Ａで、ワークＷの所定の位置（本
実施の形態では、ピンＰ３）を加工し終わったことを検
出したら、図６に示す、「定寸装置異常検出動作」のプ
ログラムを実行する。「定寸装置異常検出動作」のプロ
グラムを実行するタイミングは、本実施の形態に限定さ
れるものではない。また、ツインヘッド研削盤で研削動
作を始めた初期の間は、例えば、ワークＷを１０個加工
する毎に、また、研削動作が落ち着いたら、例えば、ワ
ークＷを４０個加工する毎に「定寸装置異常検出動作」
プログラムを実行してもよい。すなわち、状況に応じて
異常検出間隔を変えてもよい。

【００２５】図６に示すステップＳ１０では、第１の定
寸装置４０Ａを用いてワークＷのクランクピンＰ３の外
径寸法を測定する（測定値ｄ１）。そして、ステップＳ
１２に進む。ステップＳ１２では、第２の定寸装置４０
Ｂを用いてワークＷのクランクピンＰ３の外径寸法を測
定する（測定値ｄ２）。そして、ステップＳ１４に進
む。ステップＳ１４では、第１及び第２の測定値の差
（｜ｄ１−ｄ２｜）が許容範囲内（例えば、閾値ａ０以
内）であるか否か判別する。許容範囲内であれば（Ｙｅ
ｓ）、ステップＳ１６に進む。許容範囲外であれば（Ｎ
ｏ）、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１６では、表
示装置に、第１の定寸装置４０Ａ及び第２の定寸装置４
０Ｂは正常であるというメッセージを表示する。

【００２６】一方、ステップＳ１８では、加工停止フラ
グをオンする。そして、ステップＳ２０に進む。ここ
で、加工停止フラグがオンしていれば加工動作が停止さ
れる。ステップＳ２０では、表示装置にいずれかの定寸
装置が異常であることを示すメッセージを表示する。そ
して、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、マ
スタワークＭを用いて、いずれの定寸装置が異常である
かを特定するためのプログラムを実行する。そして、終
了する。

【００２７】次に、図６のステップＳ２２で実行する、
異常な定寸装置を特定するプログラムについて、図７に
より説明する。まず、ステップＳ３０では、マスタワー
クＭが主軸台６と心押台７との間に設置されたか否か判
別する。設置されていれば、ステップＳ３２に進む。設
置されていなければ待機する。ステップＳ３２では、第
１の定寸装置４０ＡでマスタワークＭのクランクピンＭ
Ｐ３の外形寸法を測定する（測定値ｎ１）。そして、ス
テップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、測定値が良
好であるか否か判別する。例えば、マスタワークＭのク
ランクピンＭＰ３の外径寸法ｍ１と測定値ｎ１との偏差
（｜ｎ１−ｍ１｜）が許容範囲内（閾値ａ１以内）であ
るか否か判別する。許容範囲内であれば、良好であるこ
とを判別し（Ｙｅｓ）、ステップＳ３６に進む。良好で
なければ（Ｎｏ）、ステップＳ４０に進む。ステップＳ
４０では、第１の定寸装置４０Ａが異常であることを示
すメッセージを表示装置に表示する。そして、ステップ
Ｓ３６に進む。ステップＳ３６では、第２の定寸装置４
０ＢでマスタワークＭのクランクピンＭＰ２の外形寸法
を測定する（測定値ｎ２）。そして、ステップＳ３８に
進む。ステップＳ３８では、測定値が良好であるか否か
判別する。例えば、マスタワークＭのクランクピンＭＰ
２の外径寸法ｍ２と測定値ｎ２との偏差（｜ｎ２−ｍ２
｜）が許容範囲内（閾値ａ２以内）であるか否か判別す
る。許容範囲内であれば、良好であることを判別し（Ｙ
ｅｓ）、リターンする。良好でなければ（Ｎｏ）、ステ
ップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、第２の定寸装
置４０Ｂが異常であることを示すメッセージを表示装置
に表示する。そして、リターンする。すなわち、ステッ
プＳ３４及びステップＳ３８で両方の定寸装置の測定値
が良好でないことを判別した場合には、表示装置に、第
１の定寸装置４０Ａが異常であることを示すメッセージ
と、第２の定寸装置４０Ｂが異常であることを示すメッ
セージの両方が表示される。また、ステップＳ３４及び
ステップＳ３８で両方の定寸装置の測定値が良好である
ことを判別した場合には、もう一度ワークＷを設置し
て、試研削をし、結果が良好な場合は、ワークＷの加工
を続行してもよい。

【００２８】本発明の構成及び動作は、本実施の形態で
示す図に限定されるものではない。本実施の形態では、
ツインヘッド研削盤について説明したが、本発明は、他
の種々の加工装置にも適用することができる。また、表
示装置の表示内容は、実施の形態に限定されない。例え
ば、両方の定寸装置が異常であることを判別した場合に
は、「両方の定寸装置が異常です。」という表示にして
もよい。図５の例では、クランクピンＰ３の研削が図５
Ａのように終了した後、図５Ｂの測定工程を行うように
しているが、これは図５Ａの工程において研削液が吐出
されているなどの影響を排除するためで、この影響を無
視すれば、図５Ａの工程での測定値を入力し、図５Ｂの
工程を省略して、次に図５Ｃの工程を行うようにしても
よい。勿論、図５Ｂ、及び図Ｃの工程では、正確な測定
値を得るために研削液の吐出を停止させ、かつ被測定箇
所を砥石と離した状態で行うことが望ましく、場合によ
っては、ワークＷの回転を停止した状態で行ってもよ
い。また、測定装置は、定寸装置に限定されるものでは
なく、種々の測定装置を用いることができる。また、実
施の形態では、各定寸装置でワークＷの所定の加工箇所
（クランクピンＰ３）を測定したが、測定する箇所は同
じ箇所であれば、他の加工箇所でもよいし、未加工箇所
でもよい。また、定寸装置は３つ以上であってもよい。
例えば、定寸装置が３つの場合、測定値ｎ１、ｎ２、ｎ
３が得られる。これらの測定値を比較して、定寸装置に
異常があるか否か判別してもよい。また、本発明は、以
下のように構成することもできる。例えば、「加工手段
により加工される被加工物の寸法を測定する測定装置を
複数備えた加工装置における測定装置の異常検出方法で
あって、被加工物の所定の位置の寸法を各測定装置で測
定し、各測定装置の測定値の差が所定値以上の時に、い
ずれかの測定装置に異常があることを検出する、加工装
置における測定装置の異常検出方法」として構成するこ
とができる。これにより、測定装置に異常があることを
効率良く検出できる。また、本発明は、以下のように構
成することもできる。例えば、「第１の加工手段により
加工された被加工物の加工箇所を第２の加工手段により
加工する加工装置において、第１の加工手段により加工
された被加工物の加工箇所の寸法を第１の測定手段で測
定し、第２の加工手段で加工した被加工物の加工箇所の
寸法を第２の測定手段で測定する加工装置における測定
装置の異常検出方法であって、第１の加工手段により加
工された被加工物の加工箇所の寸法を第１及び第２の測
定手段で測定し、各測定手段の測定値の差が所定値以上
の時に、いずれかの測定装置に異常が発生していること
を検出する各装置における測定装置の異常検出方法」と
して構成することができる。これにより、測定装置に異
常があることを効率良く検出できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
加工装置における測定装置の異常検出方法によれば、生
産性の低下を招くことなく、測定装置に異常があること
を効率良く検出できる。また、請求項２に記載の加工装
置における測定装置の異常検出方法によれば、請求項１
の発明による利点を確保しながら異常の測定装置を特定
できる。また、請求項３に記載の加工装置における測定
装置の異常検出方法によれば、被測定物として、形状が
実質的に同一で、被測定部の寸法が被加工物の仕上げ寸
法と同一であるものを用いるので、被加工物の加工中に
おける測定条件と精度検証における被測定物の測定条件
とを同一にでき、精度検証における誤差の介入を極力小
さくできる。また、請求項４に記載の加工装置における
測定装置の異常検出方法によれば、生産性の低下を招く
ことなく、測定装置に異常があることを効率良く検出で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をクランクシャフトのピン及びジャーナ
ル加工用のツインヘッド研削盤に適用した一実施の形態
の概略図である。

【図２】主軸サーボモータ８の回転に同期させて、第１
の砥石台２２Ａを前後動させる方法を説明する図であ
る。

【図３】クランクピンＰ１〜Ｐ４の研削動作を示す説明
図である。

【図４】第２の定寸装置４０Ｂ及び測定ヘッド３０Ｂの
構造を説明する図である。

【図５】定寸装置異常検出動作を示す説明図である。

【図６】定寸装置異常検出動作を示すフローチャート図
である。

【図７】定寸装置異常検出動作を示すフローチャート図
である。

【符号の説明】

１ベッド２Ｖ字形ガイドウェイ３平形ガイドウェイ６主軸台６ａチャック７心押台８主軸サーボモータ９エンコーダ１０Ａ、１０Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ送りねじ１２Ａ、１２Ｂ、１６Ａ、１６Ｂサーボモータ１３Ａ、１３Ｂ、１７Ａ、１７Ｂエンコーダ２０Ａ第１のテーブル２０Ｂ第２のテーブル２２Ａ第１砥石台２２Ｂ第２砥石台２４Ａ第１の砥石２４Ｂ第２の砥石３０Ａ、３０Ｂ測定ヘッド４０Ａ第１の定寸装置４０Ｂ第２の定寸装置１００研削盤本体４００ＣＮＣ装置５００操作盤ＭマスタワークＷワークＰ１〜Ｐ４クランクピンＪ１〜Ｊ５ジャーナル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C029 AA01 BB02 3C034 AA01 AA13 BB92 CB14 DD18 3C049 AA18 AB08 AC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の加工手段により加工された被加工
物の加工箇所の寸法を第１の測定手段で測定し、第２の
加工手段で加工した被加工物の加工箇所の寸法を第２の
測定手段で測定する加工装置における測定装置の異常検
出方法であって、第１及び第２の加工手段のいずれか一方により加工され
た被加工物の加工箇所の寸法を第１及び第２の測定手段
で測定し、各測定手段の測定値の差が所定値以上の時
に、いずれかの測定装置に異常が発生していることを検
出することを特徴とする加工装置における測定装置の異
常検出方法。
【請求項２】請求項１に記載の加工装置における測定
装置の異常検出方法であって、いずれかの測定装置に異常が発生していることを検出し
た場合には、寸法が既知である被測定物の寸法を各測定
装置で測定し、測定値と既知の寸法の差が設定値以上で
ある測定装置に異常が発生していることを検出すること
を特徴とする加工装置における測定装置の異常検出方
法。
【請求項３】請求項２に記載の加工装置における測定
装置の異常検出方法であって、被測定物として、被加工物と同じ形状で、被加工物の仕
上げ寸法と同一寸法の既知の被測定物を用いる加工装置
における測定装置の異常検出方法。
【請求項４】軸線方向に配置された複数の加工箇所を
有する被加工物をベッド上で回転自在に支持する被加工
物支持装置と、前記ベット上の同一経路上に沿う一方端及び他方端から
互いに相手側に向かって前記経路上を被加工物の軸線方
向に移動可能に案内されかつ前記被加工物の軸線を横切
る方向に被加工物に対し進退可能な前記第１及び第２の
加工手段として働く第１及び第２砥石台と、これら第１及び第２砥石台にそれぞれ回転可能に支持さ
れた一対の砥石と、前記第１及び第２砥石台の各々を独立して前記軸線方向
及びこれを横切る方向に送り可能な送り装置と、それぞれが前記第１及び第２砥石台と対をなしてこれら
第１及び第２砥石台と共に前記被加工物の軸線方向に移
動され対をなす砥石台の砥石が研削する加工箇所の研削
中の寸法を測定して制御信号を出力する前記第１及び第
２測定手段として働く第１及び第２の測定装置と、加工プログラムに従って前記第１及び第２砥石台の各々
を前記軸線方向及びこれを横切る方向に送るように前記
送り装置を制御すると共に前記第１及び第２の測定装置
からの制御信号に応じて前記第１及び第２砥石台の前記
被加工物に対する進退運動を制御するように前記送り装
置を制御する数値制御装置を備える加工装置において、この数値制御装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の
異常検出方法を実行するように前記送り装置及び前記第
１及び第２測定装置を制御することを特徴とする加工装
置。