JP2014240094A - 研削盤 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークＷの外径や母線の傾斜態様が異なる場合にも、上ロール１２及び下ロール１４の交換作業が不要で、これら両ロール１２、１４の共通化を図れる研削盤を実現する。【解決手段】研削盤を構成する主軸台７を、上ロール１２を回転自在に支持した上ロール装置１３と、下ロール１４を回転自在に支持した下ロール装置１５とから構成する。そして、これら上ロール装置１３及び下ロール装置１５に、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置をそれぞれ変更する為の上下位置調整機構２２、４６をそれぞれ設けると共に、これら上ロール１２及び下ロール１４の中心軸の水平方向に対する傾斜角度をそれぞれ変更する為の旋回角度調整機構２１をそれぞれ設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば転がり軸受を構成するころ（円筒ころ、円すいころ）や軌道輪の様な、円柱形状、円すい台形状又は円筒形状のワークの周面或いは端面を研削する為に利用する研削盤の改良に関する。

転がり軸受を構成するころや軌道輪等の様に、外周面の断面形状が円形であるワークの周面或いは端面を研削する為の研削盤として、ロールやシューを用いてワークの外周面を保持しながら研削作業を行う、所謂センタレス式の研削盤が従来から知られている（特許文献１、２等参照）。図９〜１０は、この様なセンタレス式の研削盤として、２ロール１シュー型の従来構造の１例を示している。

研削盤１は、円柱形状のワークＷの上下両側に、上ロール２と下ロール３とを配置している。これら両ロール２、３は、それぞれの中心軸を互いに略平行に且つ水平方向に配置した状態で、互いに同一速度で同一方向に回転し、前記ワークＷを上下両側から支持した状態で、このワークＷを回転させる。又、前記両ロール２、３のうち、上ロール２は、このワークＷの供給及び排出を容易にする為に、図示しない揺動中心を中心として、上下方向に揺動可能に支持されると共に、図示しないばねの弾力を利用して、下方に配置されたワークＷを下ロール３に向けて押し付けている。これに対し、下ロール３は、自身の中心軸回りの回転のみ可能に支持されており、移動不能である。又、上下方向に関して前記両ロール２、３の間部分で、これら両ロール２、３の中心軸に対して直交する方向に、シュー４を配置している。このシュー４は、その先端面を前記ワークＷの外周面に当接させて、このワークＷを側方から支持している。又、このワークＷの軸方向片側には、バッキングプレート５を配置しており、このワークＷの軸方向片端面をこのバッキングプレート５に突き当てている。そして、前記両ロール２、３と、前記シュー４と、このバッキングプレート５とにより、前記ワークＷを加工位置に保持しながら、このワークＷを水平方向に配置された中心軸回りに回転させる。この状態で、このワークＷの軸方向他端側に配置された回転する砥石６を近づけて、このワークＷの外周面或いは端面を研削する。

上述の様な従来構造の研削盤１の場合、上ロール２及び下ロール３の移動に関する自由度が低い事に起因して、ワークＷの種類に応じて（例えば軸受構成部材の名番毎に）、大きさや形状が異なる上ロール２及び下ロール３を複数用意する必要がある。この点に就いて、図１１を参照しつつ、詳しく説明する。

図１１の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、３種類のワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に、従来構造の研削盤１を使用して研削加工を行う状態を示している。このうちのワークＷ１は、大径の円柱形状であり、ワークＷ２は、このワークＷ１よりも小径の円柱形状であり、ワークＷ３は、円すい台形状である。従来構造の研削盤１の場合、上ロール２が上下方向の揺動変位のみ可能で、下ロール３が移動不能に固定されている為、（Ａ）に示した、ワークＷ１の研削に適した小径で且つ軸方向に亙り外径が変化しない上ロール２Ａ及び下ロール３Ａを、ワークＷ１よりも小径のワークＷ２、及び、このワークＷ１とは母線の傾斜態様が異なるワークＷ３の加工に使用する事はできない。同様に（Ｂ）に示した、ワークＷ２の研削に適した大径で且つ軸方向に亙り外径が変化しない上ロール２Ｂ及び下ロール３Ｂを、ワークＷ１及びワークＷ３の加工に使用する事もできない。同様に（Ｃ）に示した、ワークＷ３の研削に適した外径が軸方向に亙り変化する（外周面を部分円すい凸面状とした）上ロール２Ｃ及び下ロール３Ｃを、ワークＷ１及びワークＷ２の加工に使用する事もできない。この様に、従来構造の研削盤１の場合には、ワークＷの外径や母線の傾斜態様が異なる毎に、それぞれの研削に適した上ロール２（２Ａ〜２Ｃ）及び下ロール３（３Ａ〜３Ｃ）を用意する必要がある。この為、特に多品種小ロッドの製品を対象とする製造ラインでは、ロール交換の為の作業工数及び作業時間が嵩む事が避けられない。しかも、上ロール２及び下ロール３は、ロール径（外径）の管理や耐摩耗性等の性能が厳しく要求される為、非常に高価である。この為、ワーク毎に専用のロールを用意する事は、費用が嵩む原因となり、製造コストの上昇を招き、好ましくない。

又、従来構造の研削盤１の場合、ばねの弾力を利用して、上ロール２により下方に配置されたワークＷを下ロール３に向けて押し付けている。この為、上ロール２による押し付け力は、ばねの弾力（ばねの長さや線径等の物理的特性）に基づき一定となり、この上ロール２による押し付け力を変更する為には、ばねを別のばねに交換する必要がある。従って、上ロール２の押し付け力を変更するのに要する工数が嵩む。これに対して、特許文献１には、ばねの交換を要する事なく、上ロールによる押し付け力を適宜変更できる研削盤が記載されている。しかしながら、前記特許文献１に記載された研削盤は、押し付け力を変更する為だけの専用で複雑な機構を設けている為、装置の大型化を招くと共にコスト上昇の原因となる。

特開昭６２−１４８１４７号公報 特開２００９−１３６９５３号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、被研削対象となるワークの外径や母線の傾斜態様が異なる場合にも、上ロール及び下ロールの交換作業が不要でロールの共通化を図れる研削盤を実現すべく発明したものである。

本発明の研削盤は、従来構造の研削盤と同様に、上ロール及び下ロールと、シューとを備え、外周面の断面形状が円形であるワークの周面或いは端面（軸方向端面）に研削加工を施すものである。
このうちの上ロール及び下ロールは、前記ワークを上下両側から支持した状態で互いに同一方向に回転し、このワークを回転させる。
又、前記シューは、上下方向に関して前記上ロール及び前記下ロールの間部分に位置し、その先端面を前記ワークの外周面に当接させて、このワークを側方から支持する。

特に本発明の研削盤にあっては、前記上ロール及び前記下ロールの上下方向に関する高さ位置をそれぞれ変更する為の上下位置調整機構と、これら上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度をそれぞれ変更する為の角度調整機構とを備える。
尚、上下位置調整機構及び角度調整機構は、上ロール及び下ロール毎にそれぞれ設ける（装置全体として２つずつ設ける）事もできるし、上ロール及び下ロールで共通化して、１つずつ設ける事もできる。

上述した様な本発明の研削盤を実施する場合に好ましくは、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記上下位置調整機構及び前記角度調整機構を、それぞれサーボモータを含んで構成する。そして、前記ワークの外径や母線の傾斜態様（中心軸に対する傾斜の有無及び傾斜している場合にはその角度）に応じて、前記上ロール及び前記下ロールの上下方向に関する高さ位置、並びに、これら上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度を自動で変更する。
この場合により好ましくは、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記上下位置調整機構を構成するサーボモータのトルク制御を利用して、前記上ロールの前記ワークへの押し付け力を制御する。

上述の様に構成する本発明の研削盤によれば、被研削対象となるワークの外径や母線の傾斜態様が異なる場合にも、上ロール及び下ロールの交換作業を不要にできて、ロールの共通化を図れる。
即ち、本発明の場合には、上ロール及び下ロールの上下方向に関する高さ位置を変更する為の上下位置調整機構を備えている為、ワークの外径に応じて、上ロール及び下ロールの上下方向に関する高さ位置を適宜変更できる。この為、ワークの外径が異なる場合にも、上ロール及び下ロールの交換作業を不要にできる。又、本発明の場合には、上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度を変更する為の傾斜角度調整機構を備えている為、ワークの母線の傾斜態様に応じて、上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度を適宜変更できる。この為、ワークの母線の傾斜態様が異なる場合にも、上ロール及び下ロールの交換作業を不要にできる。
この結果、本発明によれば、ワークの外径や母線の傾斜態様が異なる場合にも、上ロール及び下ロールの交換作業を不要にできて、これら上ロール及び下ロールの共通化を図れる。この為、多品種小ロッドの製品を対象とする製造ラインに於いても、上ロール及び下ロールを複数用意する必要がなくなると共に、これら両ロールの交換作業を省略できる。従って、これら両ロールに必要な費用を抑えられると共に、作業工数及び作業時間が嵩む事がなくなる。

又、請求項２に記載した発明によれば、前記上ロール及び前記下ロールの上下方向に関する高さ位置、並びに、これら上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度を自動で変更できる為、作業者の作業負担の低減を図れると共に、作業時間の短縮を図れる。
更に、請求項３に記載した発明によれば、前記上下位置調整機構を構成するサーボモータのトルク制御を利用して、前記上ロールの前記ワークへの押し付け力を制御できる為、押し付け力を変更する為の、ばねの交換作業が不要になると共に、押し付け力を変更する為だけの専用の機構を設ける必要もない。この為、研削盤の大型化を防止できると共に、コストの上昇を抑えられる。

本発明の実施の形態の１例の研削盤を示す斜視図。 同じく主軸台を取り出して示す斜視図。 同じく図２とは別の角度から見た状態を示す主軸台の斜視図。 同じく上ロール装置の一部を取り出して示す正面図。 同じく図４のＡ−Ａ断面図。 同じく下ロール装置を取り出して示す側面図（Ａ）、及び、（Ａ）の縦断面図（Ｂ）。 本例の研削盤を使用して、従来構造の場合と同様に３種類のワークにそれぞれ研削加工を施す状態を示す、図１１と同様の図。 本例の研削盤を使用して、ワークの大径側端面と小径側端面とにそれぞれ研削加工を施す状態を示す図。 ２ロール１シュー型の研削盤の従来構造の１例の要部を示す模式図。 図９のＢ−Ｂ断面図。 従来構造の研削盤を使用して３種類のワークにそれぞれ研削加工を施す状態を示す、図９の左側から見た図に相当する図。

［実施の形態の１例］
図１〜８は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の研削盤１ａは、従来構造の研削盤１（図９、１０参照）と同様、２ロール１シュー型の研削盤であり、主軸台７と、砥石台８とを備えている。このうちの砥石台８は、ワークＷの端面を研削するカップ砥石９と、このカップ砥石９を回転駆動する砥石スピンドル１０と、これらカップ砥石９及び砥石スピンドル１０を、ワークＷの軸方向と平行なＸ方向、及び、このＸ方向に対し直交するＹ方向にそれぞれ移動させる、Ｘ−Ｙテーブル１１とを備える。又、前記砥石台８には、前記研削盤１ａを制御する為の制御器６６を設けている。

前記主軸台７は、ワークＷを回転可能に支持する為のもので、上ロール１２を回転自在に支持した上ロール装置１３と、下ロール１４を回転自在に支持した下ロール装置１５とを、互いに組み合わせる事で構成されている。前記上ロール１２及び前記下ロール１４は、それぞれ段付き円筒状で、大径円筒部１６と小径円筒部１７とを円輪状の段差部１８により連続させて成る。又、ワークＷの支持面となる前記大径円筒部１６の外周面を、軸方向に亙り外径が変化しない、単なる円筒面状としている。本例の場合には、前記上ロール１２と前記下ロール１４とで同じものを使用している。

前記主軸台７を構成する上下両ロール装置１３、１５のうち、上ロール装置１３は、基台１９と、回転駆動機構２０と、旋回角度調整機構２１と、上下位置調整機構２２と、スキュー角調整機構２３とを備える。このうちの基台１９は、床面上に固設された台座部２４と、この台座部２４の上面に、鉛直方向に対して僅かに傾斜した状態で固定された、略矩形枠状の支持枠２５とから成る。

前記回転駆動機構２０は、前記上ロール１２を、略水平方向（旋回角度調整機構２１による動作により水平方向から所定角度傾斜した状態を含む）に配置された中心軸Ｏ₁₂回りに回転駆動する為のものである。この様な回転駆動機構２０は、図５に示す様に、サーボモータである回転駆動モータ２６と、この回転駆動モータ２６の出力軸に固定された駆動側プーリ２７と、この駆動側プーリ２７との間に図示しないベルトを掛け渡された被駆動側プーリ２８と、この被駆動側プーリ２８を軸方向片端部に固定すると共に、軸方向他端部に複数本のボルト２９、２９により前記上ロール１２を固定した回転スピンドル３０とを備える。この回転スピンドル３０は、可動ハウジング３１内に、複数個の転がり軸受を介して、回転自在に支持されている。この様な構成を有する前記回転駆動機構２０は、前記回転駆動モータ２６の回転力を、前記駆動側プーリ２７、及び、前記被駆動側プーリ２８を介して、前記回転スピンドル３０に伝達し、前記上ロール１２を所定方向に所定速度で回転させる。

前記旋回角度調整機構２１は、前記上ロール１２の中心軸Ｏ₁₂に対して直交する位置に配置された旋回軸３３回りにこの上ロール１２の中心軸Ｏ₁₂を旋回させる事で、この上ロール１２の中心軸Ｏ₁₂の水平方向に対する傾斜角度を変更する為のものであり、その一部が前記支持枠２５の内側に配置されている。この様な旋回角度調整機構２１は、サーボモータである旋回角度調整モータ３２と、この旋回角度調整モータ３２の回転力を減速すると共にトルクを増大する図示しない減速機と、この減速機により回転駆動される旋回軸３３と、この旋回軸３３の円周方向に関する位置決めを図る図示しないクランプ装置とを備える。この旋回軸３３は、ハウジング３４内に、複数個の転がり軸受を介して回転自在に支持されており、その先端部に、略Ｌ字形に折れ曲がった取付板３５（及び後述するスキュー軸４２）を介して、前記回転駆動機構２０を構成する可動ハウジング３１を支持している。又、前記クランプ装置は、空気圧を利用して前記旋回軸３３を締め付け、この旋回軸３３が回転する事を防止する。この様な構成を有する前記旋回角度調整機構２１は、前記旋回角度調整モータ３２を回転させて、前記旋回軸３３を所定角度だけ回転させる事により、前記上ロール１２の中心軸Ｏ₁₂の水平方向に対する傾斜角度を（例えば最大で±２０度程度）調整可能としている。

前記上下位置調整機構２２は、前記上ロール１２の上下方向に関する高さ位置を調節する為のものであり、前記支持枠２５の上部に支持された、サーボモータである上下位置調整モータ３６と、この上下位置調整モータ３６の出力軸に固定された駆動側プーリ３７と、この駆動側プーリ３７との間に図示しないベルトを掛け渡された被駆動側プーリ３８と、この被駆動側プーリ３８を軸方向片端部に固定したボールねじ軸３９と、このボールねじ軸３９に螺合した図示しないねじナットを有するスライド板４０とを備える。このボールねじ軸３９は、前記支持枠２５の上部に、図示しない複数の転がり軸受を介して、回転のみ可能に支持されている。又、前記スライド板４０は、前記支持枠２５を構成する１対の立壁部の側辺との間に設けられたリニアガイド４１、４１により、この支持枠２５に対し、前記ボールねじ軸３９の軸方向である上下方向（鉛直方向に対し僅かに傾斜した方向）の移動のみを可能に支持されている。又、前記スライド板４０は、略矩形板状で、その略中央部に形成された図示しない貫通孔内に、前記旋回角度調整機構２１を構成する前記ハウジング３４を内嵌支持している。この様な構成を有する前記上下位置調整機構２２は、前記上下位置調整用モータ３３を回転させる事で、前記上ロール１２の上下方向に関する高さ位置を（例えば±数十ｃｍ程度）調整可能としている。又、前記上下位置調整機構２２にはクランプ装置を設けていない為、前記上ロール１２の上下位置をクランプにより固定する事は行わない。この為、上ロール１２と下ロール１４との間にワークＷを保持した状態で、このワークＷには常に上ロール１２から下方に向いた押し付け力が加わる。従って、研削加工中は、前記上下位置調整用モータ３３のトルク制御により、押し付け力の大きさを調整している。又、ワークＷに下方に向いた押し付け力を付与する為に、上ロール１２の自重を利用したり、別途設けたエアシリンダ等を利用する事もできる。

前記スキュー角調整機構２３は、その中間部を前記取付板３５の上板部に対し回転可能に支持した状態で、その先端部を前記回転駆動機構２０を構成する可動ハウジング３１の上部に固定したスキュー軸４２と、このスキュー軸４２を回転駆動する為の図示しないスキュー角調整モータ（サーボモータ）と、このスキュー角調整モータの回転力を減速すると共にトルクを増大する図示しない減速機とを備える。又、前記スキュー軸４２は、前記上ロール１２の中心軸Ｏ₁₂に対して直交する方向（前記ボールねじ軸３９と平行）に配置されている。この様な構成により、前記スキュー角調整モータを回転させる事で、前記上ロール１２の、前記スキュー軸４２の中心軸回りのスキュー角を調整可能（例えば±１０°程度回転可能）としている。この様な構成を有する本例の場合、前記スキュー角調整モータを回転させた場合にも、前記旋回角度調整機構２１及び前記上下位置調整機構２２を回転（変位）させる事はない。本例の場合、この様な構成を有するスキュー角度調整機構２３により、前記上ロール１２のスキュー角を調整する事で、ワークＷに対してバッキングプレート５ａ側に向いた所定の大きさの推力を発生させて、このワークＷの軸方向に関する位置決めを図る様にしている。又、前記スキュー角調整機構２３は、前記スキュー角調整モータ及び前記減速機を省略して構成する事もできる。この場合には、作業者が、前記スキュー軸４２を直接回転させる事により、前記上ロール１２のスキュー角を調整する。

これに対し、前記下ロール装置１５は、床面上に鉛直方向に立設する状態で固設された略矩形枠状の基台４３と、回転駆動機構４４と、旋回角度調整機構４５と、上下位置調整機構４６と、取付腕部４７とを備えており、前記上ロール装置１３の様な、スキュー角調整機構は備えていない。又、前記下ロール装置１５は、この上ロール装置１３に支持された上ロール１２よりも下方に、前記下ロール１４を支持している。

前記回転駆動機構４４は、前記下ロール１４を、略水平方向（旋回角度調整機構４５による動作により水平方向から所定角度傾斜した状態を含む）に配置された中心軸Ｏ₁₄回りに回転駆動する為のものである。この様な回転駆動機構４４は、図６の（Ａ）に示す様に、サーボモータである回転駆動モータ４８と、この回転駆動モータ４８の出力軸に固定された駆動側プーリ４９と、この駆動側プーリ４９との間に図示しないベルトを掛け渡された被駆動側プーリ５０と、この被駆動側プーリ５０を軸方向片端部に固定すると共に、軸方向他端部に複数本のボルト２９、２９により前記下ロール１４を固定した回転スピンドル５１とを備える。この回転スピンドル５１は、可動ハウジング５２内に、複数個の転がり軸受を介して、回転自在に支持されている。この様な構成を有する前記回転駆動機構４４は、前記回転駆動モータ４８の回転力を、前記駆動側プーリ４９、及び、前記被駆動側プーリ５０を介して、前記回転スピンドル５１に伝達し、前記下ロール１４を所定方向に所定速度（上ロール１２と同一方向に同一速度）で回転させる。本例の場合、この下ロール１４を回転させる為の回転駆動モータ４８と、前記上ロール１２を回転させる為の回転駆動モータ２６とをそれぞれ別々に設けており、これら上ロール１２と下ロール１４との回転速度差が生じる事を防止する必要がある為、前記両回転駆動モータ２６、４８をサーボモータとして同期制御を行っている。

前記旋回角度調整機構４５は、前記下ロール１４の中心軸Ｏ₁₄に対して直交する位置に配置された旋回軸５５回りにこの下ロール１４の中心軸Ｏ₁₄を旋回させる事で、この下ロール１４の中心軸Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度を変更する為のものであり、その一部が前記基台４３の内側に配置されている。この様な旋回角度調整機構４５は、サーボモータである旋回角度調整モータ５３と、この旋回角度調整モータ５３の回転力を減速すると共にトルクを増大する減速機５４と、この減速機５４により回転駆動される旋回軸５５と、この旋回軸５５の円周方向に関する位置決めを図るクランプ装置５６とを備える。この旋回軸５５は、ハウジング５７内に、複数個の転がり軸受を介して回転自在に支持されており、その先端部に取付板５８を介して、前記回転駆動機構４４を構成する可動ハウジング５２を支持している。又、前記クランプ装置５６は、空気圧を利用して前記旋回軸５５を締め付け、この旋回軸５５が回転する事を防止する。この様な構成を有する前記旋回角度調整機構４５は、前記旋回角度調整モータ５３を回転させて、前記旋回軸５５を所定角度だけ回転させる事により、前記下ロール１４の中心軸Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度を（例えば最大で±２０度程度）調整可能としている。

前記上下位置調整機構４６は、前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置を調節する為のものであり、前記基台４３の上部に支持された、サーボモータである上下位置調整モータ５９と、この上下位置調整モータ５９の出力軸に固定された駆動側プーリ６０と、この駆動側プーリ６０との間にベルト６１を掛け渡された被駆動側プーリ６２と、この被駆動側プーリ６２を軸方向片端部に固定したボールねじ軸６３と、このボールねじ軸６３に螺合した図示しないねじナットを有するスライド板６４と、このスライド板６４の上下方向に関する位置決めを図る図示しないガイドクランプ装置とを備える。前記ボールねじ軸６３は、前記基台４３の上部に、複数の転がり軸受を介して、回転のみ可能に支持されている。又、前記スライド板６４は、前記基台４３を構成する１対の立壁部の側辺との間に設けられたリニアガイド６５、６５により、この基台４３に対し、前記ボールねじ軸６３の軸方向である上下方向（鉛直方向）の移動のみを可能に支持されている。又、前記スライド板６４は、略矩形板状で、その下方寄り部分に形成された貫通孔６７内に、前記旋回角度調整機構４５を構成する旋回軸５５を支持したハウジング５７を内嵌支持している。この様な構成を有する前記上下位置調整機構４６は、前記上下位置調整モータ５９を回転させる事で、前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置を（例えば±数十ｃｍ程度）調整可能としている。

前記取付腕部４７は、前記基台４３を構成する立壁部の上下方向中間部に固定され、水平方向に前記上ロール装置１３側に向けて延出する状態で設けられている。この様な取付腕部４７の先端部には、ワークＷの軸方向端面を支持する為のバッキングプレート５ａが固定されており、その中間部には、ワークＷを側方から支持する為のシュー４ａを支持している。

本例の場合、前記上ロール装置１３及び前記下ロール装置１５を構成する各機構２０〜２３、４４〜４６はそれぞれ、前記制御器６６により制御されている。具体的には、前記各回転駆動機構２０、４４を構成する回転駆動モータ２６、４８を制御する事で、前記上ロール１２と前記下ロール１４との回転方向及び回転速度を一致させる。又、前記制御器６６に、ワークＷの外径や母線の傾斜態様（中心軸に対する傾斜の有無及び傾斜している場合にはその角度）を入力する事で、これに応じて、前記各上下位置調整機構２２、４６を構成する上下位置調整モータ３６、５９、及び、前記各旋回角度調整機構２１、４５を構成する旋回角度調整モータ３２、５３を、それぞれ所定方向に所定量だけ回転させて、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置、並びに、これら上ロール１２及び下ロール１４の中心軸Ｏ₁₂、Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度を自動で調整する。更に、前記制御器６６に、前記バッキングプレート５ａに対するワークＷの押し付け力を入力する事で、前記スキュー角調整機構２３を構成するスキュー角調整モータを所定方向に所定量だけに回転させて、前記上ロール１２のスキュー角を自動で調整する。

上述の様な構成を有する本例の研削盤１ａを用いて研削作業を行うには、予め前記制御器６６中に、複数種類のワークＷ毎に、外径や母線の傾斜態様、押し付け力の大きさ等の必要な情報を入力しておく。そして、研削作業開始前に、ワークＷの種類に応じたプログラムを呼び出し、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置、並びに、これら上ロール１２及び前記下ロール１４の中心軸Ｏ₁₂、Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度、スキュー角を自動で調整する。次いで、前記両ロール１２、１４と、前記シュー４ａと、前記バッキングプレート５ａとにより囲まれる加工位置に、図示しないワーク供給手段によりワークＷを自動で供給する。そして、ワークＷを加工位置に保持した状態で回転させつつ、前記上ロール１２の上下位置を微調整する事で（上下位置調整モータ３６のトルク制御により）、この上ロール１２のワークＷに対する押し付け力を調整する。又、前記Ｘ−Ｙテーブル１１を移動させる事により、前記カップ砥石９を回転させながらワークＷに近づけて、ワークＷの端面（或いは周面）を研削する。

以上の様な構成を有する本例の研削盤１ａによれば、被研削対象となるワークＷの外径や母線の傾斜態様が異なる場合にも、上ロール１２及び下ロール１４の交換作業を不要にできて、これら上ロール１２及び下ロール１４の共通化を図れる。
即ち、本例の研削盤１ａは、前記各上下位置調整機構２２、４６を設けている為、ワークＷの外径に応じて、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置を適宜変更できる。例えば図７の（Ａ）に示す様に、前記上ロール１２及び前記下ロール１４により大径で円柱形状のワークＷ１を保持して研削作業を行った後、このワークＷ１を保持した位置よりも、前記上ロール１２を下方に且つ前記下ロール１４を上方にそれぞれ移動させる事により、（Ｂ）に示した様な、前記ワークＷ１よりも小径で円柱形状のワークＷ２を保持する事ができる。この様に本例の場合には、ワークＷの外径が異なる場合にも、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の交換作業を不要にできる。

又、本例の研削盤１ａは、前記各旋回角度調整機構２１、４５を設けている為、ワークＷの母線の傾斜態様に応じて、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の中心軸Ｏ₁₂、Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度を適宜変更できる。例えば図７の（Ａ）に示す様に、前記上ロール１２及び前記下ロール１４により大径で円柱形状のワークＷ１を保持して研削作業を行った後、このワークＷ１を保持した位置から、前記各旋回軸３３、５５回りに、前記上ロール１２と前記下ロール１４とが互いに離れる方向に、それぞれの中心軸Ｏ₁₂、Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度を変更する事で、（Ｃ）に示した様な、円すい台形状のワークＷ３を保持する事ができる。又、図８に示す様に、円すい台形状のワークＷ３の大径側端面と小径側端面とを研削する場合にも、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の中心軸Ｏ₁₂、Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度をそれぞれ変更する事で、前記ワークＷ３を保持する事ができる。この様に本例の場合には、ワークＷの母線の傾斜態様が異なる場合にも、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の交換作業を不要にできる。

この結果、本例の場合には、ワークＷの外径や母線の傾斜態様が異なる場合にも、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の交換作業を不要にできて、これら上ロール１２及び下ロール１４の共通化を図れる。つまり、ワークＷの外径や母線の傾斜態様に応じて（例えば軸受構成部材の名番毎に）、専用の上ロール及び下ロールを用意する必要がなくなる。この為、多品種小ロッドの製品を対象とする製造ラインに於いても、上ロール１２及び下ロール１４を複数用意する必要がなくなると共に、これら両ロール１２、１４の交換作業を省略できる。従って、これら両ロール１２、１４に必要な費用を抑えられると共に、作業工数及び作業時間が嵩む事がなくなる。

又、本例の場合には、前記上ロール１２及び前記下ロール１４の上下方向に関する高さ位置、並びに、これら上ロール１２及び下ロール１４の中心軸Ｏ₁₂、Ｏ₁₄の水平方向に対する傾斜角度を、何れもサーボモータを利用して自動で変更できる為、作業者の作業負担の低減を図れると共に、作業時間の短縮を図れる。更に、前記上ロール装置１３の上下位置調整機構２２を構成する上下位置調整モータ３６のトルク制御を利用して、前記上ロール１２のワークＷに対する押し付け力を制御できる。この為、押し付け力を変更する為に、ばねの交換作業が不要になると共に、押し付け力を変更する為だけの専用の機構を設ける必要もない。この為、研削盤１ａの大型化を防止できると共に、コストの上昇を抑えられる。

又、前記上ロール１２と前記下ロール１４とは、前記各上下位置調整機構２２、４６を作動させた際に、それぞれ反対方向に向けて移動する。この為、前記上ロール装置１３と前記下ロール装置１５とで、リード方向の異なるボールねじ軸を使用すれば、１つのサーボモータを使用して前記上ロール１２と前記下ロール１４との上下方向に関する高さ位置の変更を行わせる事もできる。又、前記上ロール装置１３と前記下ロール装置１５とにそれぞれ使用している、プーリ装置（駆動側プーリと被駆動側プーリとベルト）と減速機とは、それぞれ代替的に使用する事ができる。更に、前記各上下位置調整機構２２、４６に関して、ボールねじ軸とねじナットとから成るボールねじ機構に代えて、ラックアンドピニオン式の直動機構を使用することもできる。又、前記上ロール１２のスキュー角は、前記スキュー軸４２を回転させる事により、手動で調整しても良い。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。

Ｗ、Ｗ１〜Ｗ３ ワーク
１、１ａ 研削盤
２、２Ａ〜２Ｃ 上ロール
３、３Ａ〜３Ｃ 下ロール
４ シュー
５、５ａ バッキングプレート
６ 砥石
７ 主軸台
８ 砥石台
９ カップ砥石
１０ 砥石スピンドル
１１ Ｘ−Ｙテーブル
１２ 上ロール
１３ 上ロール装置
１４ 下ロール
１５ 下ロール装置
１６ 大径円筒部
１７ 小径円筒部
１８ 連続部
１９ 基台
２０ 回転駆動機構
２１ 旋回角度調整機構
２２ 上下位置調整機構
２３ スキュー角調整機構
２４ 台座部
２５ 支持枠
２６ 回転駆動モータ
２７ 駆動側プーリ
２８ 被駆動側プーリ
２９ ボルト
３０ 回転スピンドル
３１ 可動ハウジング
３２ 旋回角度調整モータ
３３ 旋回軸
３４ ハウジング
３５ 取付板
３６ 上下位置調整モータ
３７ 駆動側プーリ
３８ 被駆動側プーリ
３９ ボールねじ軸
４０ スライド板
４１ リニアガイド
４２ スキュー軸
４３ 基台
４４ 回転駆動機構
４５ 旋回角度調整機構
４６ 上下位置調整機構
４７ 取付腕部
４８ 回転駆動モータ
４９ 駆動側プーリ
５０ 被駆動側プーリ
５１ 回転スピンドル
５２ 可動ハウジング
５３ 旋回角度調整モータ
５４ 減速機
５５ 旋回軸
５６ クランプ装置
５７ ハウジング
５８ 取付板
５９ 上下位置調整モータ
６０ 駆動側プーリ
６１ ベルト
６２ 被駆動側プーリ
６３ ボールねじ軸
６４ スライド板
６５ リニアガイド
６６ 制御器
６７ 貫通孔

Claims (3)

1. 外周面の断面形状が円形であるワークを上下両側から支持した状態で互いに同一方向に回転しこのワークを回転させる、上ロール及び下ロールと、上下方向に関してこれら上ロール及び下ロールの間部分に位置し、その先端面を前記ワークの外周面に当接させて、このワークを側方から支持するシューとを備え、このワークの周面或いは端面に研削加工を施す為の研削盤であって、
   前記上ロール及び前記下ロールの上下方向に関する高さ位置をそれぞれ変更する為の上下位置調整機構と、これら上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度をそれぞれ変更する為の角度調整機構とを備える事を特徴とする研削盤。
2. 前記上下位置調整機構及び前記角度調整機構が、それぞれサーボモータを含んで構成されており、前記ワークの外径及び母線の傾斜態様に応じて、前記上ロール及び前記下ロールの上下方向に関する高さ位置、並びに、これら上ロール及び下ロールの中心軸の水平方向に対する傾斜角度を自動で変更する、請求項１に記載した研削盤。
3. 前記上下位置調整機構を構成するサーボモータのトルク制御を利用して、前記上ロールの前記ワークへの押し付け力を制御する、請求項２に記載した研削盤。

Images