JP2017196719A

JP2017196719A - 研削盤

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Publication number: JP2017196719A
Application number: JP2016091858A
Authority: JP
Inventors: 森田　浩; Hiroshi Morita; 浩森田; 英二福田; Eiji Fukuda; 光晴石原; Mitsuharu Ishihara
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: JP6938853B2

Abstract

【課題】適切にツルーイングが実施されたことを確認できる研削盤を提供すること。【解決手段】研削盤１は、工作物Ｗを回転可能に支持する主軸台２０と、工作物Ｗを研削する砥石車５０と、砥石車５０をツルーイングするツルア６０と、工作物Ｗ及び砥石車５０により研削された工作物Ｗ以外の対象物の何れかである研削対象物の表面粗さを検出するセンサ１００と、砥石車５０に対するツルーイングに関する制御を行う制御装置１１０と、を備える。制御装置１１０は、砥石車５０に対するツルーイングを行う直前に研削した測定対象物の表面粗さと、砥石車５０に対するツルーイングを行った直後に研削した測定対象物の表面粗さとの差ΔＤｂに基づき、砥石車５０に対するツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する判定部１３２を備える。【選択図】図４Ｂ

Description

本発明は、研削盤に関する。

特許文献１には、砥石がドレッサに接触したときに砥石に発生する弾性波を検出し、検出した弾性波に応じた測定値に基づいて、砥石がドレッサに接触したか否かを判定する技術が開示されている。

特開２０１０−３００２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ドレッシングを行う前に砥石及びドレッサの位置決めを行う技術であり、ドレッシング後においてドレッシングが適切に行われたか否かの確認に用いることはできない。

本発明は、適切にツルーイングが実施されたことを確認できる研削盤を提供することを目的とする。

本発明の研削盤は、工作物を回転可能に支持する主軸台と、前記工作物を研削する砥石車と、前記砥石車をツルーイングするツルアと、前記工作物及び前記砥石車により研削された前記工作物以外の対象物の何れかである研削対象物の表面粗さを検出するセンサと、前記砥石車に対するツルーイングに関する制御を行う制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記砥石車に対するツルーイングを行う直前に研削した前記測定対象物の表面粗さと、前記砥石車に対するツルーイングを行った直後に研削した前記測定対象物の表面粗さとの差に基づき、前記砥石車に対するツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する判定部を備える。

本発明の研削盤によれば、砥石車に対するツルーイングを行う直前に研削した測定対象物の表面粗さと、砥石車に対するツルーイングを行った直後に研削した測定対象物の表面粗さとの差に基づき、砥石車に対するツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する。よって、適切にツルーイングが実施されたか否かの確認を行うことができる。

本発明の第一実施形態における研削盤の平面図である。センサ保持部に保持されたセンサ部の断面図である。制御装置のブロック図である。ツルーイング直前における表面粗さとツルーイング直後における表面粗さとの差を表すグラフであり、ツルーイングが適切に実行された場合における表面粗さの差を示す。ツルーイング直前における表面粗さとツルーイング直後における表面粗さとの差を表すグラフであり、ツルーイングが適切に実行されなかった場合における表面粗さの差を示す。ツルーイング制御部において実行されるツルーイング処理を示すフローチャートである。第二実施形態における研削盤の平面図である。制御装置におけるツルーイング処理２において実行されるツルーイング処理２を示すフローチャートである。

＜１．第一実施形態＞
（１−１．研削盤１の概略構成）
以下、本発明に係る研削盤の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態における研削盤１の概略構成について説明する。

図１に示すように、研削盤１は、円筒状の工作物Ｗを回転させながら研削加工を行うテーブルトラバース型の研削盤である。研削盤１は、ベッド２と、テーブル１０と、主軸台２０と、心押台３０と、砥石台４０と、砥石車５０と、ツルア６０と、クーラント供給装置７０と、定寸装置８０と、エア供給装置９０と、センサ１００と、制御装置１１０とを備える。

ベッド２は、研削盤１の基台となる部位である。ベッド２には、研削条件等に関する各種パラメータが入力される操作盤３が設けられ、操作盤３は、作業者により操作される。テーブル１０は、ベッド２上において、Ｚ軸方向へ移動可能に設けられる。テーブル１０は、Ｚ軸モータ１１を有するねじ送り装置１２を駆動させることにより、Ｚ軸方向へ往復移動する。

主軸台２０は、テーブル１０上に固定される。主軸台２０は、Ｚ軸方向に平行な軸回りに回転する主軸２１と、主軸２１を回転させるための駆動力を付与する主軸モータ２２とを備える。主軸台２０は、主軸２１により工作物Ｗの一端を回転可能に支持し、主軸モータ２２により工作物Ｗを回転駆動する。心押台３０は、テーブル１０上において主軸台２０と対向する位置に設けられ、工作物Ｗの他端を支持する。

砥石台４０は、ベッド２上においてＸ軸方向へ移動可能に設けられる。砥石台４０は、Ｘ軸モータ４１を有するねじ送り機構４２を駆動させることにより、Ｘ軸方向へ往復移動する。砥石車５０は、砥石台４０に対し、Ｚ軸方向に平行な軸回りに回転自在に支持される。砥石車５０は、砥石台４０に固定された砥石車モータ５１から駆動力を付与されることで回転し、工作物Ｗの外周面を研削する。ツルア６０は、主軸台２０に対し、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転自在に支持される。ツルア６０は、主軸台２０に設けられたツルアモータ６１から付与される駆動力により回転し、砥石車５０のツルーイング（形状成形及び目立て）を行う。

クーラント供給装置７０は、ベッド２上に設けられる。クーラント供給装置７０は、砥石台４０に設けられたクーラントノズル（図示せず）を介して、研削部位にクーラントを供給する。定寸装置８０は、テーブル１０を挟んだ砥石車５０の反対側において、工作物Ｗに接触可能に設けられる。定寸装置８０は、砥石車５０により研削された工作物Ｗの外径を計測する。

エア供給装置９０は、テーブル１０を挟んだ砥石車５０の反対側に設けられる。エア供給装置９０は、工作物Ｗの加工領域へ向けて配置されたエア吹付部９１を備え、エア吹付部９１から工作物Ｗにエアを吹き付けることで、工作物Ｗの外周面に付着したクーラント等の付着物を除去する。なお、本実施形態では、工作物Ｗにエアを吹き付けているが、エアの代わりに、工作物Ｗに対する加工に影響を与えない不活性ガス等を吹き付けてもよい。

センサ１００は、テーブル１０を挟んだ砥石車５０の反対側において、Ｘ軸方向へ移動可能に設けられる。センサ１００は、研削加工後の工作物Ｗのセンシングを行い、工作物Ｗの表面粗さを検出する。センサ１００によるセンシングは、工作物Ｗに対する研削加工が終了した後、工作物Ｗが主軸台２０及び心押台３０に支持された状態で行う。従って、センサ１００により工作物Ｗの表面粗さを検出した結果、再度のツルーイングが必要であると判定された場合には、砥石車５０に対するツルーイングを、工作物Ｗの搬送と並行して行うことができる。即ち、加工後の工作物Ｗを別の場所へ搬送した後に工作物Ｗの表面粗さを検出し、その検出結果に基づいて再度のツルーイングを行う場合と比べて、工作物Ｗの研削加工が終了してから次の工作物Ｗの研削加工を開始するまでの時間の短縮を図ることができる。

また、センサ１００は、砥石車５０による工作物Ｗの研削加工中において、工作物Ｗから離れた位置で待機し、研削加工が終了すると、工作物Ｗに近づく。これにより、研削加工中に飛散するクーラント等がセンサ１００に付着することを防止できる。さらに、工作物Ｗの外周面に付着するクーラント等の付着物は、エア供給装置９０から工作物Ｗに向けてエアを吹き付けることで除去される。よって、センサ１００により工作物Ｗの外周面の表面粗さを検出するにあたり、その検出精度を高めることができる。

（１−２．センサ部１０１の構成）
次に、図２を参照して、センサ１００の構成を説明する。図２に示すように、センサ１００は、センサ部１０１と、センサ保持部１０２と、演算部１０３（図３参照）とを備える。なお、演算部１０３は、センサ１００の内部に配置してもよく、センサ１００の外部に配置し、ケーブル等によりセンサ保持部１０２に接続してもよい。

センサ部１０１は、測定対象物である工作物Ｗの表面粗さを非接触で検出する。なお、センサ部１０１の詳細については後述する。センサ保持部１０２は、センサ部１０１を保持する部位であり、ベッド２（図１参照）上においてＸ軸方向へ移動可能に設けられる。演算部１０３は、センサ部１０１による検出結果に基づき、表面粗さを演算する。

続いて、センサ部１０１について説明する。センサ部１０１は、基板１０４と、発光素子１０５と、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７と、蓋部１０８と、３つのレンズ１０８ａ〜１０８ｃとを備える。

基板１０４は、半導体材料（Ｎ型、Ｐ型、バイポーラ型など）から構成され、センサ保持部１０２の一表面上（図２において下方を向く表面）上に装着される。発光素子１０５は、基板１０４に装着される発光ダイオードであり、センサ保持部１０２の一表面の法線方向（図２下方向）へ向けて発光する。第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７は、基板１０４に装着されたフォトダイオードであり、発光素子１０５の近傍に配置される。発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７は、センサ保持部１０２の長手方向（図２左右方向）に沿って直線状に並設され、発光素子１０５は、第一受光素子１０６と第二受光素子１０７との間に配置される。なお、基板１０４上に配置された発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７は、仕切板１０９により仕切られている。従って、発光素子１０５からの発光及び第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７への受光を効率的に行うことができる。

また、本実施形態では、発光素子１０５として発光ダイオードを用いる場合を例に挙げて説明したが、発光ダイオードの代わりに、エレクトロルミネッセンスやレーザー素子等を発光素子１０５として用いてもよい。また、本実施形態では、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７としてフォトダイオードを用いる場合を例に挙げて説明したが、フォトダイオードの代わりに、ＣＣＤやＣＭＯＳ素子等を第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７として用いてもよい。

蓋部１０８は、基板１０４、発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７を覆う。蓋部１０８には、発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７のそれぞれと対向する位置にレンズ１０８ａ〜１０８ｃが一つずつ保持される。３つのレンズ１０８ａ〜１０８ｃは、非球面レンズでもよく、検出し易くするためにレンズ形状を変更して、レンズの焦点位置や焦点深度を調整してもよい。

３つのレンズ１０８ａ〜１０８ｃのうち、発光素子１０５と対向する位置に配置されるレンズ１０８ａには、発光素子１０５から照射される光が入射する。レンズ１０８ａは、発光素子１０５から照射された光を屈曲させ、その屈曲させた光を特定の位置Ｐに導く。

３つのレンズ１０８ａ〜１０８ｃのうち、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７と対向する位置に配置されるレンズ１０８ｂ，１０８ｃは、特定の位置Ｐから入射する光を屈曲させ、その屈曲させた光を第一受光素子１０６又は第二受光素子１０７に導く。

ここで、発光素子１０５から光を照射した場合、特定の位置Ｐにおける表面粗さが小さいほど光が散乱しにくいため、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７により検出される光量が大きくなる。そして、演算部１０３は、発光素子１０５から光を照射した際に第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７が検出する光量に基づき、特定の位置Ｐにおける表面粗さの演算を行う。即ち、発光素子１０５から光を照射した場合、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７が検出した光量が多ければ、表面粗さが小さいとの演算結果が示され、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７が検出した光量が少なければ、表面粗さが大きいとの演算結果が示される。

なお、実際には、特定の位置Ｐへの入射光と特定の位置からの反射光は広がりを持っており、入射角及び反射角は角度の広がりを有する。従って、演算部１０３は、入射光の分布のうち、最も強度の強いピーク位置における入射角と、反射光の分布のうち、最も強度の高いピーク位置における反射角とが等しい場合、或いは、入射光の広がり分布と反射光の広がり分布とが相似関係にある場合に、入射角と反射角とが等しいと判断する。

このように、センサ部１０１は、工作物Ｗの表面粗さを非接触で検出することができるので、表面粗さの検出に伴って研削加工後の工作物Ｗに傷がつくことを回避できる。さらに、センサ部１０１は、１つの発光素子１０５から照射した場合に、特定の位置Ｐにおいて反射する反射光の変化を、２つの受光素子（第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７）で確認することができる。よって、高精度に工作物Ｗの表面粗さを測定することができる。

また、発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７を１つの基板１０４に配置することで、発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７を互いに近接した位置に配置できる。よって、発光素子１０５、第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７を別々の基板に形成する場合と比べて、センサ部１０１の小型化を図ることができる。

（１−３．制御装置１１０について）
次に、図３を参照して、制御装置１１０について説明する。図３に示すように、制御装置１１０は、研削加工制御部１２０と、ツルーイング制御部１３０と、を備える。

研削加工制御部１２０は、工作物Ｗに対して行う研削加工に関する制御を行う。研削加工制御部１２０は、例えば、各種モータ（Ｚ軸モータ１１、主軸モータ２２、Ｘ軸モータ４１、砥石車モータ５１）の駆動制御や、クーラント供給装置７０から供給するクーラント量の制御、定寸装置８０による工作物Ｗの径寸法の管理等を行う。研削加工制御部１２０は、１つの工作物Ｗに対する研削加工が終了すると、研削加工が終了した旨の通知をツルーイング制御部１３０に対して行う。なお、研削加工制御部１２０は、工作物Ｗの搬送を行う搬送装置（図示せず）等に関する制御についても行う。

ツルーイング制御部１３０は、砥石車５０に対して行うツルーイングに関する制御を行う。ツルーイング制御部１３０は、ツルーイング実行部１３１と、判定部１３２と、直前結果記憶部１３３と、を備える。

ツルーイング実行部１３１は、各種モータの駆動制御等を行うことにより、砥石車５０とツルア６０（図１参照）との位置調整を行い、ツルア６０による砥石車５０のツルーイングを実行する。

判定部１３２は、ツルーイングを行った後、最初に研削した工作物Ｗの表面粗さに基づき、ツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する。判定部１３２は、ツルーイングが適切に実行されていないと判定した場合には、再度、ツルーイング実行部１３１に対してツルーイングを実行するように指示する。

直前結果記憶部１３３には、ツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗの表面粗さの値を記憶する。ツルーイング制御部１３０は、ツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗに対し、センサ１００によるセンシングを行い、検出された工作物Ｗの表面粗さの値を直前結果記憶部１３３に記憶する。また、ツルーイング制御部１３０は、ツルーイングを行う直後に最初に研削した工作物Ｗに対し、センサ１００によるセンシングを行い、検出された表面粗さの値を、直前結果記憶部１３３に記憶された値と比較する。そして、ツルーイング直前とツルーイング直後とで、工作物Ｗの表面粗さの値に予め定めた値分の差があるか否かを判定し、その判定結果に基づき、ツルーイングが適切に実行されたか否かの判断を行う。

ここで、図４を参照して、判定部１３２により実行される判定処理について、グラフを参照しながら説明する。図４に示す例では、ツルーイング後に研削した工作物Ｗの数が、予め定めた一定個数の到達した場合に、ツルーイングを実行する。

図４に示すように、研削加工の回数を重ねるにつれて砥石車の摩耗が進行するため、ツルーイング直後に研削した工作物Ｗの表面粗さは、次にツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗの表面粗さよりも大きくなる。従って、研削後の工作物Ｗの表面粗さが、工作物Ｗとして満たすべき表面粗さの基準値Ｓｍｉｎを満たすように、適切な時期にツルーイングを行う必要がある。

ここで、一度のツルーイングで研削する工作物Ｗの数を予め定めている場合において、ツルーイング直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値とツルーイング直前に研削した工作物Ｗの表面粗さの値との間に、表面粗さの差ΔＤａが生じると仮定する。この場合、適切なツルーイングが実行されることで、そのツルーイング直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値は、それ以前のツルーイングの直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値まで回復する。その結果、次のツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗについても、工作物Ｗとして満たすべき表面粗さの基準値Ｓｍｉｎを満たす。

しかしながら、ツルーイング時におけるツルア６０と砥石車５０との接触不良等の理由により、ツルーイングが適切に実行されない場合がある。この場合、ツルーイング直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値は、それ以前のツルーイングの直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値まで回復しない。この状態の砥石車５０を用いて工作物Ｗの研削加工を継続すると、次のツルーイングを行う直前に研削する工作物Ｗの表面粗さが、工作物Ｗとして満たすべき表面粗さの基準値Ｓｍｉｎを下回る可能性が高くなる。その結果、研削不良による不良品の発生個数が多くなる。

これに対し、判定部１３２は、ツルーイングを行った直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値と、ツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗの表面粗さの値との差ΔＤｂを比較する。その結果、両者の表面粗さの値の差ΔＤｂが、予め定めた値の差Ｄｔｈ以上であると判定部１３２が判定した場合に、ツルーイングが適切に実行されたと判断する。一方、両者の表面粗さの値の差ΔＤｂが差Ｄｔｈ未満であると判定部１３２が判定した場合には、ツルーイング実行部１３１に対して再度のツルーイングを指示する。

このように、研削盤１では、砥石車５０に対するツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗの表面粗さの値と、ツルーイングを行った直後に研削した工作物Ｗの表面粗さの値との差ΔＤｂに基づき、ツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する。よって、適切にツルーイングが実施されたか否かの確認を行うことができる。

（１−４．ツルーイング制御部１３０での処理）
次に、図５を参照して、ツルーイング制御部１３０により実行されるツルーイング処理について、フローチャートを参照しながら説明する。図５に示すように、ツルーイング処理ではまず、ツルーイング実行の指示があったか否かを判定する（Ｓ１）。このＳ１による処理としては、例えば、最後にツルーイングを実行してから砥石車５０が研削した工作物Ｗの数を計測し、砥石車５０が研削した工作物Ｗの数が一定回数に到達した場合に、ツルーイング実行の指示があったと判定する処理を行う場合などが例示される。

そして、ツルーイング実行の指示がなければ（Ｓ１：Ｎｏ）、Ｓ１の処理に戻る。これに対し、ツルーイング実行の指示があった場合には（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ツルーイングの直前に研削した工作物Ｗの表面粗さを検出するため、工作物Ｗに対するセンシング実行をセンサ１００に指示する（Ｓ２）。その後、センサ１００により工作物Ｗの表面粗さが検出され、その検出結果がセンサ１００からツルーイング制御部１３０に送信される。ツルーイング制御部１３０は、その受信した検出結果を直前結果記憶部１３３に保存する（Ｓ３）。

また、Ｓ１の処理に伴い、ツルーイング実行部１３１は、ツルーイング実行処理を開始する（Ｓ４）。そして、ツルーイング実行部１３１によるツルーイングが終了すると、研削加工制御部１２０による工作物Ｗの研削加工が開始される。

Ｓ４の処理後、工作物Ｗの研削が終了したか否か、即ち、ツルーイング後に最初に研削する工作物Ｗについて、その工作物Ｗの研削加工が終了した否かを判定する（Ｓ５）。このＳ５の処理としては、例えば、工作物Ｗに対する研削加工が終了した旨の通知を研削加工制御部１２０から受けたか否かを判定する処理を行う場合などが例示される。

その結果、工作物Ｗの研削が終了していなければ（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ５の処理に戻る。一方、工作物Ｗの研削が終了した場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ツルーイング直後に研削した最初の工作物Ｗの表面粗さを検出するため、工作物Ｗに対するセンシング実行をセンサ１００に指示する（Ｓ６）。その後、センサ１００から検出結果を受信したか否かの判定を行い（Ｓ７）、受信していない場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、Ｓ７の処理へ戻る。一方、センサから１００から検出結果を受信した場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、判定部１３２は、検出された表面粗さの値と直前結果記憶部１３３に記憶された表面粗さの値との差を比較し、ツルーイングを行った直後に研削した工作物Ｗの表面粗さとツルーイングを行う直前に研削した工作物Ｗの表面粗さとの値ΔＤｂが、予め定めた値の差Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ８）。

Ｓ８の処理の結果、差ΔＤｂが予め定めた値の差Ｄｔｈ以上であると判定した場合には（Ｓ８：Ｙｅｓ）、ツルーイングが適切に実行されたと判断できる。よってこの場合には、そのまま本処理を終了する。一方、Ｓ８の処理の結果、差ΔＤｂが予め定めたＤｔｈ未満であると判定した場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、ツルーイングが適切に実行されなかったと判断できる。よってこの場合には、Ｓ４の処理へ戻り、再度のツルーイングを実行する。

なお、Ｓ８の処理において、差ΔＤｂが予め定めたＤｔｈ未満であると判定されることが連続した場合、或いは、差ΔＤｂが予め定めたＤｔｈ未満であると判定されることが短期間に頻発した場合に、その旨を作業者に警告するための処理（エラーの表示、警告音を鳴らすなど）を行ってもよい。これにより、例えば、ツルア６０等に何らかの不具合が発生した場合に、その不具合の発生を早期に発見できる。

以上説明したように、研削盤１では、ツルーイングを実行した後に、ツルーイングが適切に実行されたか否かの判定を行うので、適切にツルーイングが実行されたか否かの確認を行うことができる。そして、確認の結果、ツルーイングが適切に実行されていないと判定した場合には、再度、ツルーイングを実行するための制御が実行されるので、研削不良による不良品の発生個数を少なくすることができる。

＜２．第二実施形態＞
次に、図６及び図７を参照して、第二実施形態について説明する。第一実施形態では、加工後の工作物Ｗの表面粗さに基づき、ツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する場合について説明した。これに対し、第二実施形態では、砥石車５０による研削される接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出し、その接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出結果に基づいて、ツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する。なお、上記した第一実施形態と同一の部品には同一の符号を付し、その説明を省略する。

（２−１：研削盤２０１の構成）
図６に示すように、研削盤２０１において、主軸台２２０には、砥石車５０の位置を検出する位置検出装置３６０が設けられている。位置検出装置３６０は、Ｘ軸方向へ延びる接触検知ピン３６１を備える。接触検知ピン３６１は、砥石車５０の外周面の位置を検出する部位であり、接触検知ピン３６１のＺ軸方向を向く端面に砥石車５０を接触させることで、砥石車５０の位置を検出する。

研削盤２０１では、ツルア６０によるツルーイングを行う前及びツルーイングを行った後に、砥石車５０の外周面を接触検知ピン３６１に接触させる。これにより、ツルーイングによる砥石車５０の外径の変化、即ち、ツルーイングによる切込量を把握することができる。

また、研削盤２０１では、エア供給装置９０及びセンサ１００が、Ｚ軸方向において砥石車５０に隣接する位置に配置される。エア供給装置９０及びセンサ１００は、テーブル１０をＺ軸方向へ移動させることにより、接触検知ピン３６１の端面に対向配置される。研削盤２０１では、ツルーイング前及びツルーイング後に砥石車５０の外周面に接触した接触検知ピン３６１の端面の表面粗さをそれぞれセンサ１００により検出し、両者の検出結果に基づき、判定部１３２による判定を行う。

（２−２：センサ１００による検出を行う際の流れ）
次に、センサ１００による検出を行う際の流れを説明する。砥石車５０のツルーイングを開始するにあたり、最初に、砥石車５０の外周面が接触検知ピン３６１の端面と対向する位置までテーブル１０をＺ軸方向へ移動させる。続いて、砥石台４０をＸ軸方向へ移動させることにより、砥石車５０の外周面を接触検知ピン３６１に接触させる。次に、接触検知ピン３６１の端面がセンサ１００と対向する位置までテーブル１０をＺ軸方向へ移動させた後、センサ１００により接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出する。

なお、接触検知ピン３６１に対向する位置からセンサ１００に対向するまで砥石車５０を移動させる過程で、接触検知ピン３６１は、エア供給装置９０の前を通過する。このとき、エア供給装置９０は、エア吹付部９１からエアを接触検知ピン３６１の端面に向けて吹付け、エアを接触検知ピン３６１の端面の付着物を吹き飛ばす。これにより、センサ１００により接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出するにあたり、その検出精度を高めることができる。

センサ１００により接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出した後、砥石車５０の外周面がツルア６０と対向する位置までテーブル１０をＺ軸方向へ移動させ、ツルーイングを行う。砥石車５０に対するツルーイングが終了した後、砥石車５０の外周面が接触検知ピン３６１の端面と対向する位置までテーブル１０をＺ軸方向へ移動させる。次に、砥石台４０をＸ軸方向へ移動させることにより、砥石車５０の外周面を接触検知ピン３６１に接触させる。なお、ツルーイング直前に研削された接触検知ピン３６１の表面粗さの検出は、ツルーイングの直前に行う代わりに、ツルーイングの直後であってツルーイング後の砥石車５０を接触検知ピン３６１に接触させる前に行ってもよい。

ツルーイング後において、砥石車５０の外周面を接触検知ピン３６１に接触させた後、接触検知ピン３６１の端面がセンサ１００と対向する位置までテーブル１０をＺ軸方向へ移動させ、センサ１００により接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出する。

なお、接触検知ピン３６１の端面とセンサ１００とを対向させた状態では、砥石車５０の外周面は、主軸台２２０及び心押台３０に支持された工作物Ｗに対向する。よって、センサ１００により接触検知ピン３６１の端面のセンシングを実行している間、砥石車５０をＸ軸方向への移動を開始してもよい。

また、センサ１００による接触検知ピン３６１の端面のセンシングを、砥石車５０による工作物Ｗの研削加工と並行して行ってもよい。この場合、センサ１００による接触検知ピン３６１の端面のセンシングが終了するまで、砥石車５０による工作物Ｗの研削加工を中断する必要がなくなる。よって、工作物Ｗの研削加工を行うにあたり、その加工効率の向上を図ることができる。なお。この場合において、接触検知ピン３６１の端面の表面粗さが良好でないと判定された場合には、研削中の工作物Ｗの研削加工が終了した後に、再度、ツルーイングを実行する。

このように、本実施形態では、砥石車５０の外径を測定する際に使用する接触検知ピン３６１を、ツルーイングが適切に実行されたか否かの判定にも使用する。この場合、接触検知ピン３６１とは別の部品をテーブル１０上に設け、その部品に砥石車５０を接触させた後にセンサ１００によるセンシングを行う場合と比べて、テーブル１０の移動回数及び移動量を少なくすることができる。よって、工作物Ｗの研削加工が終了してから次の工作物Ｗの研削加工を開始するまでの時間の短縮を図ることができる。

なお、研削盤２０１では、エア供給装置９０及びセンサ１００は、Ｚ軸方向において隣接した位置に設けられ、センサ１００と砥石車５０との間にエア供給装置９０が配置されている。このように、接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出し、その検出結果に基づいて再度のツルーイングの要否を判定するようにすることで、工作物Ｗの研削加工中に飛散するクーラント等が付着しにくい位置に、センサ１００を配置することができる。よって、センサ１００による表面粗さの検出精度を維持することができる。

（２−３．ツルーイング制御部３３０での処理）
次に、図７を参照して、ツルーイング制御部３３０により実行されるツルーイング処理２について説明する。図７に示すように、ツルーイング処理２ではまず、ツルーイング実行の指示があったか否かを判定する（Ｓ１）。Ｓ１の処理において、ツルーイング実行の指示がなければ（Ｓ１：Ｎｏ）、Ｓ１の処理に戻る。これに対し、ツルーイング実行の指示があれば（Ｓ１：Ｙｅｓ）、砥石車５０の外周面を接触検知ピン３６１に接触させ、砥石車５０の外径を計測する（Ｓ２０１）。

Ｓ２０１の処理を終了した後、ツルーイング直前の砥石車５０に接触した接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出するため、接触検知ピン３６１の端面に対するセンシングをセンサ１００に指示する（Ｓ２０２）。その後、ツルーイング制御部１３０は、センサ１００から受信した検出結果を直前結果記憶部１３３に保存する（Ｓ３）。

また、Ｓ１の処理に伴い、ツルーイング実行部１３１は、ツルーイング実行処理を開始する（Ｓ４）。Ｓ４の処理が終了すると、再度、砥石車５０の外周面を接触検知ピン３６１に接触させて砥石車５０の外径を計測する（Ｓ２０３）。そして、ツルーイング直後の砥石車５０に接触した接触検知ピン３６１の端面の表面粗さを検出するため、接触検知ピン３６１の端面に対するセンシングをセンサ１００に指示する（Ｓ２０４）。

その後、センサ１００から検出結果を受信したか否かの判定を行い（Ｓ７）、受信していない場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、Ｓ７の処理へ戻る。一方、センサから１００から検出結果を受信した場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、判定部１３２は、検出された表面粗さの値と直前結果記憶部１３３に記憶された表面粗さとの値とを比較し、ツルーイングを行った直後に研削した接触検知ピン３６１の表面粗さの値と直前結果記憶部１３３に記憶された値との差ΔＤｂが、予め定めた値の差Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。

Ｓ２０５の処理の結果、差ΔＤｂが予め定めた値の差Ｄｔｈ以上であると判定した場合には（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、ツルーイングが適切に実行されたと判断できる。よってこの場合には、そのまま本処理を終了する。一方、Ｓ２０５の処理の結果、差ΔＤｂが予め定めた値の差Ｄｔｈ未満であると判定した場合には（Ｓ２０５：Ｎｏ）、ツルーイングが適切に実行されなかったと判断できる。よってこの場合には、Ｓ４の処理へ戻り、再度のツルーイングを実行する。

＜３．その他＞
以上、上記各実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、第一実施形態では、ツルーイングを実行する直前に研削した工作物Ｗに対するセンシングを、工作物Ｗが主軸台２０及び心押台３０に支持された状態で行う場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、砥石車による研削加工を行う加工領域とは異なる位置にセンサ１００を設け、加工領域とは異なる位置において、ツルーイングを実行する直前に研削した工作物Ｗに対するセンシングを行ってもよい。

＜４．効果＞
以上説明したように、本発明を適用した研削盤１，２０１は、工作物Ｗを回転可能に支持する主軸台２０，２２０と、工作物Ｗを研削する砥石車５０と、砥石車５０をツルーイングするツルア６０と、工作物Ｗ及び砥石車５０により研削された工作物Ｗ以外の対象物の何れかである研削対象物の表面粗さを検出するセンサ１００と、砥石車５０に対するツルーイングに関する制御を行う制御装置１１０，３１０と、を備える。制御装置１１０，３１０は、砥石車５０に対するツルーイングを行う直前に研削した測定対象物の表面粗さと、砥石車５０に対するツルーイングを行った直後に研削した測定対象物の表面粗さとの差ΔＤｂに基づき、砥石車５０に対するツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する判定部１３２を備える。

この研削盤１，２０１によれば、砥石車５０に対するツルーイングを行う直前に研削した測定対象物の表面粗さと、砥石車５０に対するツルーイングを行った直後に研削した測定対象物の表面粗さとの差ΔＤｂに基づき、砥石車５０に対するツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する。よって、適切にツルーイングが実施されたか否かの確認を行うことができる。

上記した研削盤１，２０１において、制御装置１１０，３１０は、砥石車５０に対するツルーイングが適切に実行されていないと判定した場合に、砥石車５０に対するツルーイングを再度行うための制御を実行する。この研削盤１，２０１によれば、研削不良による不良品の発生個数を少なくすることができる。

上記した研削盤１において、研削対象物は、砥石車５０による研削が終了した工作物Ｗであり、センサ１００は、工作物Ｗが主軸台２０に支持された状態で、工作物Ｗの表面粗さの検出を行う。

この研削盤１によれば、センサ１００により工作物Ｗの表面粗さを検出した結果、再度のツルーイングが必要であると判定された場合に、砥石車５０に対するツルーイングを、工作物Ｗの搬送と並行して行うことができる。即ち、加工後の工作物Ｗを別の場所へ搬送した後に工作物Ｗの表面粗さを検出し、その検出結果に基づいて再度のツルーイングを行う場合と比べて、工作物Ｗの研削加工が終了してから次の工作物Ｗの研削加工を開始するまでの時間の短縮を図ることができる。

上記した研削盤２０１において、研削盤２０１は、砥石車５０との接触により砥石車５０の外径を測定する接触検知ピン３６１を備える。研削対象物は、接触検知ピン３６１であり、センサ１００は、ツルーイングの直前及び直後に砥石車５０に接触した接触検知ピン３６１の表面粗さを検出する。

この研削盤２０１によれば、砥石車５０の外径を測定する際に使用する接触検知ピン３６１を、ツルーイングが適切に実行されたか否かの判定にも使用できる。よって、他の部品を別に設け、その部品に砥石車５０を接触させた後にセンサ１００によるセンシングを行う場合と比べて、工作物Ｗの研削加工が終了してから次の工作物Ｗの研削加工を開始するまでの時間の短縮を図ることができる。また、工作物の研削加工中に飛散するクーラント等の異物が付着しにくい位置に、センサ１００を配置しやすくすることができるので、付着物に起因するセンサ１００の検出精度の低下を抑制できる。

上記した研削盤１，２０１において、センサ１００は、基板１０４と、基板１０４上に装着され、工作物Ｗに向けて発光する発光素子と、基板１０４上において発光素子の近傍に装着され、工作物Ｗからの反射光を受光可能な第一受光素子１０６及び第二受光素子１０７としての受光素子と、受光素子の受光量に基づいて表面粗さを演算する演算部１０３と、を備える。この研削盤１によれば、工作物Ｗの表面粗さを非接触で検出することができるので、表面粗さの検出に伴って研削加工後の工作物Ｗに傷がつくことを回避できる。

１，２０１：研削盤、２０，２２０：主軸台、５０：砥石車、６０：ツルア、１００：センサ、１０３：演算部、１０４：基板、１０５：発光素子、１０６：第一受光素子（受光素子）、１０７：第二受光素子（受光素子）、１１０，３１０：制御装置、１３２：判定部、３６１：接触検知ピン、Ｗ：工作物

Claims

工作物を回転可能に支持する主軸台と、
前記工作物を研削する砥石車と、
前記砥石車をツルーイングするツルアと、
前記工作物及び前記砥石車により研削された前記工作物以外の対象物の何れかである研削対象物の表面粗さを検出するセンサと、
前記砥石車に対するツルーイングに関する制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記砥石車に対するツルーイングを行う直前に研削した前記測定対象物の表面粗さと、前記砥石車に対するツルーイングを行った直後に研削した前記測定対象物の表面粗さとの差に基づき、前記砥石車に対するツルーイングが適切に実行されたか否かを判定する判定部を備える、研削盤。
前記制御装置は、前記砥石車に対するツルーイングが適切に実行されていないと判定した場合に、前記砥石車に対するツルーイングを再度行うための制御を実行する、請求項１に記載の研削盤。
前記研削対象物は、前記砥石車による研削が終了した前記工作物であり、
前記センサは、前記工作物が前記主軸台に支持された状態で、前記工作物の表面粗さの検出を行う、請求項１又は２に記載の研削盤。
前記研削盤は、前記砥石車との接触により前記砥石車の外径を測定する接触検知ピンを備え、
前記研削対象物は、前記接触検知ピンであり、
前記センサは、ツルーイングの直前及び直後に前記砥石車に接触した前記接触検知ピンの表面粗さを検出する、請求項１又は２に記載の研削盤。
前記センサは、
基板と、
前記基板上に装着され、前記工作物に向けて発光する発光素子と、
前記基板上において前記発光素子の近傍に装着され、前記工作物からの反射光を受光可能な受光素子と、
前記受光素子の受光量に基づいて表面粗さを演算部と、
を備える、請求項１−３の何れか一項に記載の研削盤。