JP2009269143A - 刃物研削盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 刃先位置の検出にかかる時間を短縮して研削作業効率を向上すること。
【解決手段】 仕上げ研削装置１５と、仕上げ研削装置１５を制御する制御盤１７を備えた刃物研削盤において、制御盤１７は、刃物１の刃先に対してあらかじめ定められた近接位置に基づいて定められた送り量に達するまで砥石ユニット１１、１３を早送りする指令を出力し、砥石ユニット１１、１３が近接位置に達したら砥石ユニット１１、１３を低速で回転させて砥石ユニット１１、１３を微速送りに切り替える指令を出力し、砥石ユニット１１、１３の回転数の変化を検出して砥石ユニット１１、１３が前記刃物の刃先に当接したことを検知し、このときの砥石ユニット１１、１３の送り量に基づいて刃物１の刃先の位置を求めることを特徴とする刃物研削盤。
【選択図】 図５

Description

本発明は、刃物研削盤に係り、特に長尺の刃物の刃先の仕上げ研削を行う際の刃先位置検出技術に関する。

従来、ベニヤレースナイフやスライサーナイフなどの長尺刃物の刃先面を所定の角度で粗研削し、粗研削後の刃先の刃表と刃裏を研削して刃先を所定の角度に仕上げる仕上げ研削装置を備えた刃物研削盤が知られている。

刃物研削盤は、長手方向に沿って刃先面が形成された刃物を全長にわたって固定するチャックが支持されたベッドと、ベッドの長手方向に移動可能に設けられ断面円形に形成されたカップ状の仕上げ砥石を有する仕上げ研削装置と、仕上げ研削装置を制御する制御手段とを備え、仕上げ研削装置は、刃物の刃先の刃表と刃裏の少なくとも一方に対向して設けられた仕上げ砥石を昇降させる昇降手段と、この昇降手段をベッドの長手方向に水平に垂直な方向に移動させる移動手段と、ベッドの長手方向に直交する平面内にて仕上げ砥石の回転軸を揺動させて砥石面の角度を調整する角度調整手段とを有して構成されている（例えば、特許文献１）。

ところで、粗研削や仕上げ研削を行うためには、刃物の刃先位置に対する砥石の研削面の高さの位置（以下、研削位置と呼ぶ。）決めを行う必要がある。特許文献１には、砥石を低速で回転させながら刃物の刃先に向けて微速で送り移動させ、砥石が刃先に当接したときの回転数の変化を検出し、そのときの砥石の送り量に基づいて刃物の刃先位置を測定することにより、自動で研削位置を位置決めする技術が開示されている。

特開平３−５５１５１号公報

しかしながら、特許文献１によれば、回転している砥石の回転数の変化により刃先位置を検出しているから、位置検出精度を高めるために砥石を微速で送り移動させなければならない。その結果、微速の送り量が長くなると、刃先位置の検出にかかる時間が長くなり、研削作業効率を向上できないという問題がある。

本発明は、刃先位置の検出にかかる時間を短縮して研削作業効率を向上することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の刃物研削盤は、長手方向に沿って刃先面が形成された刃物を全長にわたって固定するチャックが支持されたベッドと、このベッドの長手方向に移動可能に設けられ断面円形に形成されたカップ状の仕上げ砥石を有する仕上げ研削装置と、仕上げ研削装置を制御する制御手段とを備え、仕上げ研削装置は、刃物の刃先の刃表と刃裏の少なくとも一方に対向して設けられた仕上げ砥石を昇降させる昇降手段と、昇降手段をベッドの長手方向に水平に垂直な方向に移動させる移動手段と、ベッドの長手方向に直交する平面内にて仕上げ砥石の回転軸を揺動させて砥石面の角度を調整する角度調整手段とを有して構成されてなる刃物研削盤において、制御手段は、砥石面の角度を所定の角度に調整する指令を角度調整手段に出力し、刃物の刃先に対してあらかじめ定められた近接位置に基づいて定められた送り量に達するまで仕上げ砥石を早送りさせる指令を出力し、仕上げ砥石が近接位置に達したら仕上げ砥石を低速で回転させて仕上げ砥石を微速送りに切り替える指令を出力し、仕上げ砥石の回転数の変化を検出して仕上げ砥石が刃物の刃先に当接したことを検知し、このときの仕上げ砥石の送り量に基づいて刃物の刃先の位置を求めることを特徴とする。

本発明によれば、予め定めた近接位置まで仕上げ砥石を早送りしていることから、刃先に当接するまでの仕上げ砥石の微速送りの距離を小さくすることができ、その結果、刃先位置の測定時間を短縮することができ、研削作業効率を向上することができる。

この場合、仕上げ研削装置に仕上げ砥石の磨耗量を測定する磨耗量測定装置を備え、制御手段により磨耗量測定装置で測定した磨耗量に基づいて仕上げ砥石の送り量を補正することが望ましい。

さらに、ベッドの長手方向に移動可能に設けられ断面円形に形成されたカップ状の粗砥石を有する粗研削装置を備え、粗研削装置は、刃物の刃先面に対向して設けられた粗砥石を昇降させる昇降手段を有して構成され、制御手段は、粗研削装置の粗研削の最終工程が終了したときの前記刃物の刃先位置をあらかじめ求めておき、求められた刃物の刃先位置に基づいて近接位置を設定することができる。

本発明によれば、刃先位置の検出にかかる時間を短縮して研削作業効率を向上することができる。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態の刃物研削盤の概略構成を示す部分断面正面図、図２は本実施形態の刃物研削盤の概略構成を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。それらの図においては、説明の便宜のため直交座標系を用い、Ｘ軸方向をベッドの長手方向とし、Ｙ軸方向をベッドの長手方向に鉛直な方向とし、Ｚ軸方向はベッドの長手方向に水平に垂直な方向と定義する。また、図１、２は、刃物１をチャック３から取り外した状態を示している。図示のように、本実施形態の刃物研削盤は、Ｘ軸方向に沿って延在して設けられたチャック３を有して形成されている。チャック３は、長軸回りに回転可能にベッド５に支持され、チャック３には、刃先面１ａが形成された長尺物の刃物１が全長にわたって固定されるようになっている。粗研削装置９は、ベッド５の上部に設けられ、刃先面１ａに対向して設けられた砥石７を有している。仕上げ研削装置１５は、粗研削装置に並設され、刃物の刃先の刃表と刃裏の少なくとも一方に対向して設けられた砥石ユニット１１、１３を有している。制御盤１７は、仕上げ研削装置１５に並設され、粗研削装置９及び仕上げ研削装置１５を制御するようになっている。

ベッド５に設けられた支持面５ａには、支持台１９が設けられ、支持台１９は、チャック３の両端部に設けられた円筒状の軸部を円筒軸Ｗを軸心として回転自由に支持している。ベッド５の上面には、Ｘ軸方向に延在して同一高さに配置された一対のボールガイド２１が取り付けられている。ボールガイド２１は、ベッド５のＸ軸方向にわたって取り付けられたガイドレール２１ａと、後述するＸ軸スライドベース４１に取り付けられガイドレール２１ａに沿って往復動可能に設けられたスライダ２１ｂとを有している。ベッド５の支持面５ａには、砥石７の磨耗量を測定する磨耗量測定装置２３が設置されている。

チャック３は電磁チャックであり、図３に示すように、断面矩形に形成された一面に刃物１が載置される載置面３ａを有している。載置面３ａには、位置決めブロック２５が取り付けられ、位置決めブロック２５の一方の端部は、チャック３の載置面３ａに連なる面３ｂに取り付けられた固定部材２７に当接されている。刃物１には、刃先面１ａが形成された面と反対側の端部（刃物のみね部）に位置決めブロック２５が当接されている。位置決めブロック２５は、刃物１が突出する方向の厚みが異なるものがあらかじめ複数個用意されており、刃物１の刃出し量Ｌが所定の寸法となるように、位置決めブロック２５を適宜選択して取り付けるようにしている。チャック３の一方の端部には円筒軸Ｗと同軸に旋回軸２９の一方の端部が連結され、旋回軸２９の他方の端部には旋回軸駆動装置３１を介してモータ３３が連結されている。つまり、モータ３３を駆動することにより旋回軸駆動装置３１を介して旋回軸２９を回転駆動させ、チャック３を所定の角度θに位置決めするようにしている。

粗研削装置９は、ベッド５の上部に設けられガイドレール２１ａに沿ってＸ軸方向に移動可能に設けられたＸ軸スライドベース４１と、Ｘ軸スライドベース４１の上部に設けられＺ軸方向に移動可能に設けられた移動手段であるＺ軸スライドベース４３と、Ｚ軸スライドベース４３の前面に設けられＹ軸方向に移動可能に設けられたＹ軸スライドベース４５とを備えている。Ｘ軸スライドベース４１、Ｚ軸スライドベース４３、Ｙ軸スライドベース４５には、それぞれのスライドベースを駆動するモータ４７、４８、４９がスライドベース駆動装置５１、５２、５３を介して設けられている。Ｙ軸スライドベース４５には砥石７を回転駆動するモータ５５が取り付けられている。

砥石７は、断面円形に形成されたカップ状の砥石であり、刃物１側の端部には断面が円環状の研削面７ａを有している。砥石７としては、例えば、♯４０の粗さの砥石を用いて粗研削を行っている。

制御盤１２には、モータ３３、４７、４８、４９、５５、磨耗量測定装置２３の近接センサ、後述するモータ６５、６６、７３、７４、８０、８１、８７、８８、磨耗量測定器１０１、１０２の近接センサ１１３、１１５がそれぞれ配線で接続されており、検出信号を入力してメモリに記憶したり、指令を出力するようにしている。

次に、仕上げ研削装置１５の詳細構成について図２、４を用いて説明する。図４（ａ）は本実施形態の仕上げ研削装置の正面からみた要部を示す部分断面図、図４（ｂ）は本実施形態の仕上げ研削装置の右側面からみた要部を示す部分断面図である。図４（ａ）に示すように、砥石ユニット１１は、粗さの異なる２つの断面円形のカップ状の砥石１１ａ、１１ｂを円環状の研削面１１ｃ、１１ｄが外側となるように組み合わせて、モータ８０の回転軸に取り付けられている。また、砥石ユニット１３は、粗さの異なる二つの断面円形のカップ状の砥石１３ａ、１３ｂを、円環状の砥石面である研削面１３ｃ、１３ｄが外側となるように組み合わせて、モータ８１の回転軸に取り付けられている。このように、２つの砥石を組み合わせた砥石ユニット１１、１３とすることで、例えば、最初の仕上げ研削では刃表に砥石１３ｂ（♯１０００）、刃裏に砥石１１ａ（♯１０００）を用い、さらに仕上げ粗さを小さくする場合は刃裏に砥石１３ａ（♯２０００）、刃表に砥石１３ｂ（♯２０００）を用いることで、砥石ユニット１１、１３を取り替えることなく異なる角度と異なる粗さで仕上げ研削を行うことができるようにしている。

図２、４に示すように、仕上げ研削装置１５は、粗研削装置９と共通のＸ軸スライドベース４１を備えており、Ｘ軸スライドベース４１に直立して支持台６１が設けられている。支持台６１は、Ｚ軸方向に延在するボールネジ６３、６４を回転自由に軸支している。ボールネジ６３、６４の一方の端部には、カップリングを介してモータ６５、６６が連結されており、モータ６５、６６は支持台６１に固定されている。ボールネジ６３、６４には、Ｚ軸スライドベース６７、６８に設けられたボールナット（図示せず）が螺合している。また、支持台６１には、ボールガイド６９が取り付けられている。ボールガイド６９は、支持台６１のＺ軸方向にわたって取り付けられたガイドレール６９ａと、Ｚ軸スライドベース６７、６８に取り付けられガイドレール６９ａに沿って往復動可能に設けられたスライダ６９ｂとを有している。すなわち、Ｚ軸スライドベース６７、６８は、モータ６５、６６の駆動により、Ｚ軸方向に移動可能になっている。

Ｚ軸スライドベース６７、６８は、Ｙ軸方向に延在するボールネジ７０、７１を回転自由に軸支している。ボールネジ７０、７１の一方の端部には、カップリングを介してモータ７３、７４が連結されており、モータ７３、７４はＺ軸スライドベース６７、６８に固定されている。ボールネジ７０、７１には、Ｙ軸スライドベース７７、７８に設けられたボールナットが螺合している。Ｚ軸スライドベース６７、６８にはボールガイド７９が取り付けられている。ボールガイド７９は、Ｚ軸スライドベース６７、６８のＹ軸方向にわたって取り付けられたガイドレール７９ａと、Ｙ軸スライドベース７７、７８に取り付けられガイドレール７９ａに沿って往復動可能に設けられたスライダ７９ｂとを有している。すなわち、Ｙ軸スライドベース７７、７８は、モータ７３、７４の駆動により、Ｙ軸方向に移動（昇降）可能になっている。

Ｙ軸スライドベース７７、７８は、Ｚ軸方向を回転軸として回転自由に軸支されたウォーム８５と、Ｘ軸方向を回転軸として回転自由に軸支されウォーム８５に係合して設けられたウォームホイール８６とを備えている。ウォーム８５の回転軸の一端にはモータ８７、８８がそれぞれ連結されている。ウォームホイール８６の回転軸にはモータベース８３が回転可能に取り付けられ、モータ８０、８１はモータベース８３にそれぞれ取り付けられている。すなわち、モータ８７、８８を駆動すると、モータ８０、８１がモータベース８３と共に旋回して、モータ８０、８１の回転軸がＸ軸方向に直交する平面内にて揺動し、後述する砥石ユニット１１、１３の研削面１１ｃ、１１ｄ、１３ｃ、１３ｄが刃先表又は刃先裏に対して所定の角度となるように調整するようにしている。また、Ｙ軸スライドベース７７、７８には、研削面１１ｃ、１１ｄ、１３ｃ、１３ｄの角度を所定の角度に調整後、モータベース８３を固定するクランプ装置８９が取り付けられている。

次に、このように構成される刃物研削盤の動作について説明する。本実施形態においては、説明の便宜のためガイドレール２１ａの上面の位置をＹ軸方向の計測原点とする。また、後述する仕上げ研削装置１５の機械原点ＯのＹ軸方向の位置は、ボールネジ６３、６４の中心軸の位置とし、機械原点ＯのＺ軸方向の位置は、チャック３の面３ｂが鉛直となったときの面３ｂの位置とする。刃物研削盤の計測原点と仕上げ研削装置の機械原点は対応関係にある。以下、磨耗していないときの砥石７の研削面７ａの計測原点からのＹ軸方向の絶対位置と、磨耗していないときの砥石ユニット１１、１３の研削面１１ｃ、１１ｄ、１３ｃ、１３ｄの計測原点からのＹ軸方向の絶対位置をあらかじめ制御盤１７のメモリに記憶させておく。

まず、粗研削について説明する。粗研削装置９は、Ｘ軸方向に移動され、砥石７の研削面７ａを磨耗量測定装置２３の上方に位置させる。次に、Ｙ軸スライドベース４５を所定の位置から下降させて磨耗量測定装置２３により砥石７の磨耗量を検出し、磨耗量に基づいて砥石７の研削面７ａの位置を求める。次に、刃物１の刃先面１ａの位置を検出する。刃先面１ａの位置の検出方法としては、例えば、砥石７を低速で回転させてＹ軸スライドベースを微速で下降させ、刃物１の刃先面１ａに当接したときの回転数の変化を検出して、回転数が変化したときの砥石７の研削面７ａの位置を刃先面１ａの位置として設定する。この刃先面１ａの位置に基づいて研削を開始する初期の砥石７の研削面７ａの高さ位置（粗研削位置）を設定し、砥石７を設定回転数で回転させ、砥石７を粗研削位置まで移動させて、研削効率、研削深さを考慮して砥石７を設定された切込量で送り移動させるとともに、刃先面１ａに沿って設定された回数分往復動させることにより粗研削を行う。

次に、図５、６を用いて本発明の特徴部である仕上げ研削について説明する。図５は、本実施形態の仕上げ研削の制御手順を示すフローチャート、図６は本実施形態の刃表の近接位置を求める際の計算例である。本実施形態の仕上げ研削においては、説明の便宜のため、図４ｂに示すように、刃物１の刃表に砥石１３ｂの研削面１３ｄを当接させて研削し、刃裏に砥石１１ａの砥石面１１ｃを当接させて研削する場合について説明し、砥石１１ｂ、１３ａは使用しないものとする。図５に示すように、制御盤１７によりステップＳ１〜Ｓ１０の工程で仕上げ研削の制御を行う。

ステップＳ１では、モータ８７、８８を駆動する指令を出力し、砥石１３ｂ、１１ａを所定の角度に調整する。ステップＳ２では、機械的寸法に基づいて求められる刃物１の刃先の位置（刃先位置）から砥石１３ｂ、１１ａを近接位置まで送るための送り量を設定する。具体的に、図６を用いて、刃表を研削する際の近接位置の設定方法の一例について説明する。

図６に示すように、刃表の研削角度をα°としたときの機械原点Ｏに対する砥石１３ｂのウォームホイール８６の回転中心の位置を移動点Ａ１（Ｚ１、Ｙ１）とする。また、砥石１３ｂの研削面１３ｄを含む平面とモータ８１の回転軸の延長線とが交差する位置を点Ａ５とする。点Ａ５の座標は、例えば、砥石１３ｂが磨耗していないときの移動点Ａ１及び既知の寸法Ｂに基づいて算出することができる。このとき、刃先位置（Ａ２）からＹ軸方向にＫだけ離れた近接位置に点Ａ５を移動させるための砥石１３ｂの送り量（Ｚ１、Ｙ１）を求める。まず、既知の機械寸法であるＡ４：チャック３の円筒軸Ｗの位置（Ｚ４、Ｙ４）、Ｃ：チャック中心から前面（面３ｂと反対側の面）までの距離、Ｄ：チャック中心から載置面３ａまでの距離、Ｌ：刃出し量、に基づいて、以下の計算式（１）〜（７）により刃先位置Ａ２（Ｚ２、Ｙ２）を求める。
刃先位置Ａ２のＺ軸方向の位置（Ｚ２）
Ｆ＝√（Ｃ^２＋Ｄ^２） ・・・（１）
γ＝ｔａｎ^−１（Ｄ／Ｃ） ・・・（２）
δ＝９０−θ−γ（但しθ＋γが９０°以下の場合） ・・・（３）
Ｚ３＝Ｚ４＋Ｆ・ｓｉｎδ ・・・（４）
Ｚ２＝Ｚ３＋Ｌ・ｃｏｓθ ・・・（５）
刃先位置Ａ２のＹ軸方向の位置（Ｙ２）
Ｙ３＝Ｙ４−Ｆ・ｃｏｓδ ・・・（６）
Ｙ２＝Ｙ３−Ｌ・ｓｉｎθ ・・・（７）
次に、得られた刃先位置Ａ２（Ｚ２、Ｙ２）からＹ軸方向にＫだけ離れた位置（近接位置）に点Ａ５を移動させるための砥石１３ｂの移動点Ａ１（Ｚ１、Ｙ１）の位置は、
Ｚ１＝Ｚ２＋Ｂ・ｓｉｎα ・・・（８）
Ｙ１＝Ｙ２−Ｋ−Ｂ・ｃｏｓα ・・・（９）
から求めることができる。これにより、原点Ｏから移動点Ａ１（Ｚ１、Ｙ１）までの送り量（Ｚ１、Ｙ１）を設定することができる。

ステップＳ３では、砥石１１ａ、１３ｂを設定された送り量までＹ、Ｚ軸方向に早送りする指令をモータ６５、６６、７３、７４、に出力して近接位置まで砥石１３ｂを早送りする。ステップＳ４では、砥石１１ａ、１３ｂが近接位置に達したか否かを判断し、達したと判断した場合はステップＳ５へ進む。一方、砥石１１ａ、１３ｂが近接位置に達していないと判断した場合は、ステップＳ３を繰り返す。

ステップＳ５では、砥石１１ａ、１３ｂを低速で回転させる指令をモータ８０、８１に出力する。ステップＳ６では、砥石１１ａ、１３ｂを微速送りに切り替える指令をモータ７３、７４に出力し、刃先に向けて（Ｙ軸方向に）微速送りする。ステップＳ７では、砥石の回転数が変化したか否かを判断し、変化したと判断した場合はステップＳ８へ進む。一方、砥石１１ａ、１３ｂの回転数が変化していないと判断した場合は、ステップＳ６を繰り返す。

ステップＳ８では、回転数が変化したときの砥石１１ａ、１３ｂの送り量から実際の刃先位置を求め、新たな刃先位置として制御盤１７のメモリに記憶させる。ステップＳ９では、新たな刃先位置に基づいて研削を開始する初期の砥石１１ａ、１３ｂの研削面１１ｃ、１３ｄの高さ位置（仕上げ研削位置）の位置を設定する。次に、砥石１１ａ、１３ｂを設定回転数で回転させる指令をモータ８０、８１に出力し、モータ７３、７４に砥石１１ａ、１３ｂを仕上げ研削位置まで移動させる指令を出力する。次に、砥石１１ａ、１３ｂを刃先面１ａに沿って設定された回数分往復動させ、設定された切込回数、切込量で刃先の刃裏、刃表が所定の角度、幅で研削されるように仕上げ研削を行う。ステップＳ１０では、仕上げ研削が終了したかを判断し、終了したと判断した場合は、砥石１１ａ、１３ｂを所定の位置、例えば、刃物を取り出すときに干渉しない位置に移動させる。一方、仕上げ研削が終了していないと判断した場合は、ステップＳ９を繰り返す。

したがって、制御手段である制御盤１７は、刃物１の刃先に対してあらかじめ定められた近接位置に基づいて定められた送り量に達するまで砥石１１ａ砥石ユニット１１）、１３ｂ（砥石ユニット１３）を近接位置まで早送りさせる指令を出力し、砥石１１ａ、１３ｂが近接位置に達したら砥石１１ａ、１３ｂを低速で回転させて仕上げ砥石を微速送りに切り替える指令を出力し、砥石１１ａ、１３ｂの回転数の変化を検出して砥石１１ａ、１３ｂが刃物１の刃先に当接したことを検知し、このときの砥石１１ａ、１３ｂの送り量に基づいて刃物１の刃先の位置を求めるようにしている。

このようにしたことから、機械的寸法に基づいて求められる刃先位置に基づいて求められた近接位置まで砥石１１ａ、１３ｂを早送りすることで、刃先に当接するまでの砥石１１ａ、１３ｂの微速送りの距離を小さくすることができる。また、微速送りの距離を小さくできることから、微速送りの速度をさらに小さくすることができ、検出精度を向上することができる。

本実施形態においては、ステップＳ２において刃先位置Ａ２を機械的寸法に基づいて求めているが、粗研削装置９の粗研削の最終工程が終了したときの砥石７の送り量から刃物１の刃先位置をあらかじめ求めて制御盤１７に記憶しておき、求められた刃物１の刃先位置に基づいて近接位置を設定することができる。

また、仕上げ研削装置１５のＸ軸スライドベースは、粗研削装置９と共通のＸ軸スライドベース４１を用いているが、仕上げ研削装置１５と粗研削装置９のＸ軸スライドベースを別々に設けてもよい。また、粗研削装置９の刃物１の刃先面１ａの位置を検出する手段としては、刃先面１ａの位置を検出できるものであれば本実施形態に限らず、例えば、ボールネジをサーボモータに連結し、ボールネジに螺合されたボールナットの先端に刃先面１ａに当接可能な検知体を設け、サーボモータを駆動してボールナットをＹ軸方向に移動させて検知体を刃先面１ａに当接させて刃先位置を検出する刃先位置検出装置を粗研削装置９に設けてもよい。

また、本実施形態においては、砥石１３ｂを用いて刃表の仕上げ研削を行う場合について説明したが、砥石１１ｂ、１１ｂ、又は１３ａを用いた場合も同様に刃表又は刃裏の仕上げ研削を行うことができる。

また、モータ８０、８１には、砥石ユニット１１、１３を設けているが、仕上げ研削を行う際の砥石粗さの変更の必要がない場合は、砥石を単独で設けてもよく、例えば、砥石１１ａ、１３ｂをモータ８０、８１に取り付けることができる。

（実施形態２）
図７は本発明の他の実施形態の刃物研削盤の概略構成を示す平面図、図８は本発明の他の実施形態の磨耗量測定装置の詳細構成を示す図であり、（ａ）は右側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ矢視図である。図示のように、本実施形態の刃物研削盤が実施形態１と異なる点は、砥石ユニット１１、１３の磨耗量を測定する磨耗量測定装置１０１、１０２をＸ軸スライドベース４１に取り付け、モータ８０、８１の回転軸の位置とＺ軸方向に同軸の位置に配置したことにある。その他の構成は図１乃至４と同じであるから、詳細な説明を省略する。また、以下の説明においては、磨耗量測定装置１０２について説明するが、磨耗量測定装置１０１も同様の構成を有しているため、説明を省略する。

磨耗量測定装置１０２は、Ｘ軸スライドベース４１に固定された固定台１０３を有している。固定台１０３にはベース板１０５が取り付けられ、ベース板１０５の載置面１０６には、クロスドローラガイド１０７（ＴＨＫ社製、商品名：クロスローラテーブル）が取り付けられている。クロスドローラガイド１０７は、ガイドレール１０７ａとスライダ１０７ｂ、１０７ｃとを備えて構成され、Ｙ軸方向にわたってベース板１０５に取り付けられたガイドレール１０７ａに沿ってスライダ１０７ｂ、１０７ｃが移動可能に設けられている。ガイドレール１０７ａには、スライダ１０７ｂ、１０７ｃが互いに近づく方向の位置を規制するストッパー１０８が取り付けられている。

ベース板１０５にはブラケット１０９、１１０が固定されており、ブラケット１０９、１１０には近接センサ１１３、１１５がスライダ１０７ｂ、１０７ｃに対向してそれぞれ取り付けられている。近接センサ１１３、１１５は制御盤１７に配線で接続され、信号を検知して制御盤に検知信号を出力するようになっている。スライダ１０７ｂ、１０７ｃには、Ｌ字型の検知レバー１１７、１１９がそれぞれ取り付けられており、検知レバー１１７、１１９は砥石１３ａ、１３ｂが当接され互いに対向する面１２１、１２２を有している。検知レバー１１７、１１９には、支持部材１２３、１２４の一端が固定され、他端がスプリング１２５の両端部にそれぞれ取り付けられている。

このように構成された磨耗量測定装置１０２の動作について、砥石１３ｂの磨耗量測定を一例として説明する。制御盤１７によりモータ６６、７４を駆動する指令を出力すると、砥石１３ｂは、検知レバー１１７、１１９に干渉しない位置かつ砥石１３ｂの研削面１３ｄの一部が検知レバー１１９と対向する位置に移動される。次に、モータ７４を駆動する指令を出力すると、砥石１３ｂがＹ軸方向の検知レバー１１７から離れる方向（図の下方）に移動して検知レバー１１９に当接し、さらに砥石１３ｂが下方に移動して検知レバー１１９を押し下げると、スライダ１０７ｃが下方に移動し、スライダ１０７ｃがＹ軸方向の所定の位置まで移動すると近接センサ１１５が検出信号を出力し、検出信号を出力したときの砥石１３ｂの送り量を制御盤１７にメモリに記録される。このとき、制御盤１７において、あらかじめメモリに記憶された磨耗していない砥石１３ｂの送り量と比較して、砥石１３ｂ磨耗量が求められメモリに記憶される。

次に、モータ７４を逆回転で駆動する指令を出力すると、砥石１３ｂが検知レバー１７の方向（図の上方）に退避されて検知レバー１１９への押圧力を解除し、スプリング１２５の弾性力により検知レバー１１９が検知レバー１１７に向けて引き戻され、スライダ１０７ｃが上方に移動し、ストッパーに１０８に当接された状態で保持される。

このようにして求められた砥石１３ｂの磨耗量は、仕上げ研削工程の図５のステップＳ２において、磨耗量に基づいて送り量を補正する。すなわち、図６の近接位置の計算例において、砥石が磨耗していない状態に対する砥石１３の回転軸方向の磨耗量をＭとすると、砥石１３ｂの点Ａ５の位置は、Ｙ軸方向にＭ・ｃｏｓαだけ刃先位置から離れた位置となる。したがって、刃先位置Ａ２からＹ軸方向にＫだけ離れた位置（近接位置）に点Ａ５を移動させるための砥石１３ｂの移動点Ａ１（Ｚ１、Ｙ１）の位置は、
Ｙ１＝Ｍ・ｃｏｓα＋Ｙ２−Ｋ−Ｂ・ｃｏｓα ・・・（１０）
となり、磨耗量Ｍを考慮して近接位置までの送り量Ｙ１を補正することができる。これにより、砥石１３ｂの微速送りの距離をさらに小さくすることができる。

本実施形態においては、砥石１３ｂの磨耗量測定について説明したが、砥石１３ａ、１１ａ、１１ｂも同様の原理を用いて測定することができる。

本発明の一実施形態の刃物研削盤の概略構成を示す部分断面正面図である。 本実施形態の刃物研削盤の概略構成を示す平面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 本実施形態の仕上げ研削装置の正面からみた要部を示す部分断面図である。 本実施形態の仕上げ研削装置の右側面からみた要部を示す部分断面図である。 本実施形態の仕上げ研削の制御手順を示すフローチャートである。 本実施形態の刃表の近接位置を求める際の計算例である。 本発明の他の実施形態の刃物研削盤の概略構成を示す平面図である。 本発明の他の実施形態の磨耗量測定装置の詳細構成を示す図であり、（ａ）は右側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ矢視図である。

符号の説明

１ 刃物
１ａ 刃先面
３ チャック
５ ベッド
７ 砥石
９ 粗研削装置
１５ 仕上げ研削装置
１７ 制御盤
２３、１０１、１０２ 磨耗量測定装置
４１ Ｘ軸スライドベース
４３、６７、６８ Ｚ軸スライドベース
４５、７７、７８ Ｙ軸スライドベース

Claims (3)

1. 長手方向に沿って刃先面が形成された刃物を全長にわたって固定するチャックが支持されたベッドと、該ベッドの長手方向に移動可能に設けられ断面円形に形成されたカップ状の仕上げ砥石を有する仕上げ研削装置と、該仕上げ研削装置を制御する制御手段とを備え、前記仕上げ研削装置は、前記刃物の刃先の刃表と刃裏の少なくとも一方に対向して設けられた前記仕上げ砥石を昇降させる昇降手段と、該昇降手段を前記ベッドの長手方向に水平に垂直な方向に移動させる移動手段と、前記ベッドの長手方向に直交する平面内にて前記仕上げ砥石の回転軸を揺動させて砥石面の角度を調整する角度調整手段とを有して構成されてなる刃物研削盤において、
   前記制御手段は、前記砥石面の角度を所定の角度に調整する指令を前記角度調整手段に出力し、前記刃物の刃先に対してあらかじめ定められた近接位置に基づいて定められた送り量に達するまで前記仕上げ砥石を早送りさせる指令を出力し、前記仕上げ砥石が前記近接位置に達したら前記仕上げ砥石を低速で回転させて前記仕上げ砥石を微速送りに切り替える指令を出力し、前記仕上げ砥石の回転数の変化を検出して該仕上げ砥石が前記刃物の刃先に当接したことを検知し、このときの前記仕上げ砥石の送り量に基づいて前記刃物の刃先の位置を求めることを特徴とする刃物研削盤。
2. 請求項１に記載の刃物研削盤において、
   前記仕上げ研削装置は、前記仕上げ砥石の磨耗量を測定する磨耗量測定装置を備えてなり、
   前記制御手段は、前記磨耗量測定装置で測定した磨耗量に基づいて前記仕上げ砥石の前記送り量を補正することを特徴とする刃物研削盤。
3. 請求項１又は２に記載の刃物研削盤において、
   さらに、前記ベッドの長手方向に移動可能に設けられ断面円形に形成されたカップ状の粗砥石を有する粗研削装置を備えてなり、
   前記粗研削装置は、前記刃物の刃先面に対向して設けられた前記粗砥石を昇降させる昇降手段を有して構成され、
   前記制御手段は、前記粗研削装置の粗研削の最終工程が終了したときの前記刃物の刃先位置をあらかじめ求めておき、求められた前記刃物の刃先位置に基づいて前記砥石の前記近接位置を設定することを特徴とする刃物研削盤。

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