JP2020131345A - Honing processing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホーニング加工機に関する。 The present invention relates to a honing machine.
従来より、ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニング加工機が知られている。例えば、特許文献1には、ホーニングシステムが開示されている。このホーニングシステムは、工作物を保持してワーク搬送部により搬送されるワーク保持治具を備えている。このワーク保持治具は、ワーク搬送部の搬送路上に移動可能に載置される治具ベースと、治具ベースに三次元方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、揺動体上に一体的に設けられたワークホルダとを備えている。そして、この揺動体は、第1揺動部材と第2揺動部材とからなる。第1揺動部材は、X−クロスピンを介して治具ベースに吊持状かつ揺動可能に設けられている。第2揺動部材は、X−クロスピンと直交するY−クロスピンを介して第1揺動部材に吊持状かつ揺動可能に設けられている。
Conventionally, a honing machine for grinding the inner peripheral surface of a hole to be machined of a work has been known. For example,
しかしながら、特許文献1のようなホーニング加工機では、揺動体がクロスピンを中心に揺動するようになっているので、ホーニング加工機の運転条件によっては、ホーニング加工中に揺動体の姿勢がずれてホーニングツールに対するワークの芯ずれが大きくなるおそれがある。このようにホーニングツールに対するワークの芯ずれが大きくなると、ホーニング加工の精度が低下してしまう。
However, in a honing machine as in
そこで、本発明は、ホーニング加工の精度の低下を抑制することが可能なホーニング加工機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a honing processing machine capable of suppressing a decrease in accuracy of honing processing.
第1の発明は、ホーニング加工機に関するものであり、筒状に形成されて周壁部に貫通孔が設けられたツールボディと、前記ツールボディの貫通孔に配置されて径方向に進退可能なホーニング砥石とを有し、前記ホーニング砥石を前記ツールボディから進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転することにより、前記ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニングツールと、治具ベースと、第1方向に延びる第1揺動軸を有して前記第1揺動軸を中心に揺動するように前記治具ベースに支持される第1揺動部材と、前記第1方向と直交する第2方向に延びる第2揺動軸を有して前記第2揺動軸を中心に揺動するように前記第1揺動部材に支持される第2揺動部材と、前記第2揺動部材に固定されて前記ワークを保持するワークホルダとを有し、前記ワークを浮動状態で支持するフローティング治具と、前記第1揺動軸の周囲を囲うように配置されて前記治具ベースに固定され、それぞれが前記第1揺動軸の軸心へ向かう方向に前記第1揺動軸を押し付ける複数の第1アクチュエータと、前記第2揺動軸の周囲を囲うように配置されて前記第1揺動部材に固定され、それぞれが前記第2揺動軸の軸心へ向かう方向に前記第2揺動軸を押し付ける複数の第2アクチュエータとを備えている。 The first invention relates to a honing machine, and has a tool body formed in a tubular shape and provided with a through hole in a peripheral wall portion, and a honing arranged in the through hole of the tool body and capable of advancing and retreating in the radial direction. The work is formed by rotating around a rotation axis extending in the axial direction in a state where the jig has a jig and the honing jig is advanced from the tool body and is in contact with the inner peripheral surface of the hole to be machined of the work. The jig has a honing tool for grinding the inner peripheral surface of the hole to be machined, a jig base, and a first swing shaft extending in the first direction, and swings around the first swing shaft. The first swing member having a first swing member supported by a base and a second swing shaft extending in a second direction orthogonal to the first direction, swinging about the second swing shaft. A floating jig having a second swing member supported by the swing member, a work holder fixed to the second swing member and holding the work, and supporting the work in a floating state, and the above-mentioned A plurality of first actuators arranged so as to surround the circumference of the first swing shaft and fixed to the jig base, each of which presses the first swing shaft in a direction toward the axis of the first swing shaft. And, they are arranged so as to surround the circumference of the second swing shaft and are fixed to the first swing member, and each presses the second swing shaft in a direction toward the axis of the second swing shaft. It is provided with a plurality of second actuators.
第1の発明では、第1揺動軸の周囲を囲うように配置された複数の第1アクチュエータが第1揺動軸の軸心へ向かう方向に第1揺動軸を押し付けることにより、第1揺動軸の揺動を制限して第1揺動部材の姿勢を固定することができる。これと同様に、第2揺動軸の周囲を囲うように配置された複数の第2アクチュエータが第2揺動軸の軸心へ向かう方向に第2揺動軸を押し付けることにより、第2揺動軸の揺動を制限して第2揺動部材の姿勢を固定することができる。このように、第1揺動部材および第2揺動部材の姿勢を固定することができるので、ホーニングツールに対するワークの芯ずれを発生させにくくすることができる。これにより、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。 In the first invention, a plurality of first actuators arranged so as to surround the circumference of the first swing shaft press the first swing shaft in a direction toward the axis of the first swing shaft. The swing of the swing shaft can be restricted and the posture of the first swing member can be fixed. Similarly, a plurality of second actuators arranged so as to surround the circumference of the second swing shaft press the second swing shaft in the direction toward the axis of the second swing shaft, thereby causing the second swing. It is possible to limit the swing of the moving shaft and fix the posture of the second swing member. In this way, since the postures of the first swing member and the second swing member can be fixed, it is possible to prevent the work from being misaligned with respect to the honing tool. As a result, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of honing processing.
第2の発明は、第1の発明において、前記第1揺動軸に作用する前記複数の第1アクチュエータの押し付け力をそれぞれ検出する複数の第1荷重センサと、前記第2揺動軸に作用する前記複数の第2アクチュエータの押し付け力をそれぞれ検出する複数の第2荷重センサと、前記複数の第1荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第1アクチュエータを制御するとともに、前記複数の第2荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第2アクチュエータを制御する制御部とを備えていることを特徴とするホーニング加工機である。 The second invention, in the first invention, acts on a plurality of first load sensors for detecting the pressing force of the plurality of first actuators acting on the first swing shaft, and on the second swing shaft. A plurality of second load sensors for detecting the pressing force of the plurality of second actuators, and the plurality of first actuators are controlled according to the detection results of the plurality of first load sensors, and the plurality of first actuators are controlled. The honing machine is provided with a control unit that controls the plurality of second actuators according to the detection result of the two load sensors.
第2の発明では、複数の第1荷重センサの検出結果に応じて複数の第1アクチュエータを制御することにより、第1揺動軸に作用する複数の第1アクチュエータの押し付け力を確認しながら複数の第1アクチュエータの押し付け力を調節することができる。これにより、複数の第1アクチュエータにより第1揺動部材の姿勢を固定する動作が行われるときに、第1揺動軸に作用する複数の第1アクチュエータの押し付け力の不均衡が大きくなって第1揺動部材の姿勢がずれてしまうという事態を発生させにくくすることができる。これと同様に、複数の第2荷重センサの検出結果に応じて複数の第2アクチュエータを制御することにより、第2揺動軸に作用する複数の第2アクチュエータの押し付け力を確認しながら複数の第2アクチュエータの押し付け力を調節することができる。これにより、複数の第2アクチュエータにより第2揺動部材の姿勢を固定する動作が行われるときに、第2揺動軸に作用する複数の第2アクチュエータの押し付け力の不均衡が大きくなって第2揺動部材の姿勢がずれてしまうという事態を発生させにくくすることができる。以上により、複数の第1アクチュエータおよび複数の第2アクチュエータにより第1揺動部材および第2揺動部材の姿勢を固定する動作が行われるときに、ホーニングツールに対するワークの芯ずれを発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。 In the second invention, by controlling the plurality of first actuators according to the detection results of the plurality of first load sensors, a plurality of the pressing forces of the plurality of first actuators acting on the first swing shaft are confirmed. The pressing force of the first actuator can be adjusted. As a result, when the posture of the first swinging member is fixed by the plurality of first actuators, the imbalance of the pressing force of the plurality of first actuators acting on the first swinging shaft becomes large. 1 It is possible to prevent a situation in which the posture of the swinging member is displaced. Similarly to this, by controlling the plurality of second actuators according to the detection results of the plurality of second load sensors, a plurality of second actuators are confirmed while confirming the pressing force of the plurality of second actuators acting on the second swing shaft. The pressing force of the second actuator can be adjusted. As a result, when the posture of the second swing member is fixed by the plurality of second actuators, the imbalance of the pressing force of the plurality of second actuators acting on the second swing shaft becomes large. 2 It is possible to make it difficult to cause a situation in which the posture of the swinging member is displaced. As described above, when the operation of fixing the postures of the first swing member and the second swing member is performed by the plurality of first actuators and the plurality of second actuators, it is difficult to cause misalignment of the work with respect to the honing tool. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of honing processing.
第3の発明は、第2の発明において、前記制御部は、前記複数の第1アクチュエータの押し付け力が徐々に増加して前記第1揺動軸に作用する前記複数の第1アクチュエータの押し付け力が均衡状態となるように前記複数の第1荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第1アクチュエータの押し付け力を調節し、前記複数の第2アクチュエータの押し付け力が徐々に増加して前記第2揺動軸に作用する前記複数の第2アクチュエータの押し付け力が均衡状態となるように前記複数の第2荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第2アクチュエータの押し付け力を調節することを特徴とするホーニング加工機である。 According to a third aspect of the present invention, in the second invention, the control unit gradually increases the pressing force of the plurality of first actuators and acts on the first swing shaft. The pressing force of the plurality of first actuators is adjusted according to the detection results of the plurality of first load sensors so as to be in a balanced state, and the pressing force of the plurality of second actuators gradually increases. 2. Adjusting the pressing force of the plurality of second actuators according to the detection results of the plurality of second load sensors so that the pressing forces of the plurality of second actuators acting on the swing shaft are in a balanced state. It is a characteristic honing machine.
第3の発明では、複数の第1アクチュエータの押し付け力を徐々に増加させて第1揺動軸に作用する複数の第1アクチュエータの押し付け力を均衡状態にすることにより、複数の第1アクチュエータにより第1揺動部材の姿勢を固定する動作が行われるときに、第1揺動軸に作用する複数の第1アクチュエータの押し付け力の不均衡が急激に大きくならないようにすることができるので、複数の第1アクチュエータの押し付け力の不均衡による第1揺動部材の姿勢のずれを抑制することができる。これと同様に、複数の第2アクチュエータの押し付け力を徐々に増加させて第2揺動軸に作用する複数の第2アクチュエータの押し付け力を均衡状態にすることにより、複数の第2アクチュエータにより第2揺動部材の姿勢を固定する動作が行われるときに、第2揺動軸に作用する複数の第2アクチュエータの押し付け力の不均衡が急激に大きくならないようにすることができるので、複数の第2アクチュエータの押し付け力の不均衡による第2揺動部材の姿勢のずれを抑制することができる。以上により、複数の第1アクチュエータおよび複数の第2アクチュエータにより第1揺動部材および第2揺動部材の姿勢を固定する動作が行われるときに、ホーニングツールに対するワークの芯ずれを発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。 In the third invention, the pressing force of the plurality of first actuators is gradually increased to balance the pressing forces of the plurality of first actuators acting on the first swing shaft, whereby the plurality of first actuators are used. When the operation of fixing the posture of the first swing member is performed, the imbalance of the pressing forces of the plurality of first actuators acting on the first swing shaft can be prevented from suddenly increasing, so that a plurality of actuators can be prevented from suddenly increasing. It is possible to suppress the deviation of the posture of the first swinging member due to the imbalance of the pressing force of the first actuator. Similarly, by gradually increasing the pressing force of the plurality of second actuators to balance the pressing forces of the plurality of second actuators acting on the second swing shaft, the plurality of second actuators provide a second position. Since the imbalance of the pressing force of the plurality of second actuators acting on the second rocking shaft can be prevented from suddenly increasing when the operation of fixing the posture of the swinging member is performed, a plurality of swinging members can be fixed. It is possible to suppress the deviation of the posture of the second swing member due to the imbalance of the pressing force of the second actuator. As described above, when the operation of fixing the postures of the first swing member and the second swing member is performed by the plurality of first actuators and the plurality of second actuators, it is difficult to cause misalignment of the work with respect to the honing tool. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of honing processing.
第4の発明は、第2または第3の発明において、粘弾性を有して前記第1揺動軸の外周に設けられる第1リングと、粘弾性を有して前記第2揺動軸の外周に設けられる第2リングとを備え、前記複数の第1荷重センサは、前記第1揺動軸と前記第1リングとの間に配置され、前記複数の第2荷重センサは、前記第2揺動軸と前記第2リングとを間に配置されることを特徴とするホーニング加工機である。 The fourth invention is the second or third invention, wherein the first ring having viscoelasticity and provided on the outer periphery of the first swinging shaft and the second swinging shaft having viscoelasticity. The plurality of first load sensors are arranged between the first swing shaft and the first ring, and the plurality of second load sensors are provided with the second ring provided on the outer periphery. It is a honing machine characterized in that the swing shaft and the second ring are arranged between them.
第4の発明では、粘弾性を有する第1リングを第1揺動軸の外周に設けることにより、複数の第1アクチュエータの押し付け力により第1揺動軸の揺動を制限して第1揺動部材の姿勢を固定するときに第1揺動軸の滑りを抑制することができる。これにより、第1揺動部材の姿勢を強固に固定することができる。これと同様に、粘弾性を有する第2リングを第2揺動軸の外周に設けることにより、複数の第2アクチュエータの押し付け力により第2揺動軸の揺動を制限して第2揺動部材の姿勢を固定するときに第2揺動軸の滑りを抑制することができる。これにより、第2揺動部材の姿勢を強固に固定することができる。 In the fourth invention, by providing the first ring having viscoelasticity on the outer circumference of the first swing shaft, the swing of the first swing shaft is restricted by the pressing force of the plurality of first actuators, and the swing of the first swing shaft is restricted. When the posture of the moving member is fixed, the slip of the first swing shaft can be suppressed. As a result, the posture of the first swinging member can be firmly fixed. Similarly, by providing a second ring having viscoelasticity on the outer circumference of the second swing shaft, the swing of the second swing shaft is restricted by the pressing force of the plurality of second actuators, and the second swing is limited. When the posture of the member is fixed, the slip of the second swing shaft can be suppressed. As a result, the posture of the second swing member can be firmly fixed.
第5の発明は、第1〜第4の発明いずれか1つにおいて、前記第1アクチュエータの数は、3以上であり、前記第2アクチュエータの数は、3以上であることを特徴とするホーニング加工機である。 The fifth invention is the honing according to any one of the first to fourth inventions, wherein the number of the first actuators is 3 or more, and the number of the second actuators is 3 or more. It is a processing machine.
第5の発明では、第1揺動軸に対して3つ以上の第1アクチュエータを設けることにより、第1揺動軸に対して第1アクチュエータを2つだけ設ける場合よりも、第1揺動軸を多方向から押し付けることができる。これにより、第1揺動軸の位置ずれを抑制することができるので、第1揺動部材の位置ずれを抑制することができる。これと同様に、第2揺動軸に対して3つ以上の第2アクチュエータを設けることにより、第2揺動軸に対して第2アクチュエータを2つだけ設ける場合よりも、第2揺動軸を多方向から押し付けることができる。これにより、第2揺動軸の位置ずれを抑制することができるので、第2揺動部材の位置ずれを抑制することができる。以上により、ホーニングツールに対するワークの芯ずれを発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。 In the fifth invention, by providing three or more first actuators with respect to the first swing shaft, the first swing is performed as compared with the case where only two first actuators are provided with respect to the first swing shaft. The shaft can be pressed from multiple directions. As a result, the misalignment of the first swing shaft can be suppressed, so that the misalignment of the first swing member can be suppressed. Similarly, by providing three or more second actuators for the second swing shaft, the second swing shaft is provided as compared with the case where only two second actuators are provided for the second swing shaft. Can be pressed from multiple directions. As a result, the misalignment of the second swing shaft can be suppressed, so that the misalignment of the second swing member can be suppressed. As described above, it is possible to prevent the work from being misaligned with respect to the honing tool, and thus it is possible to suppress a decrease in the accuracy of the honing process.
本発明によれば、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of honing processing.
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
(ホーニング加工機)
図1,図2,図3は、実施形態によるホーニング加工機10の構成を例示している。図3は、図2のIII−III線における断面図である。
(Honing processing machine)
1, FIG. 2 and FIG. 3 illustrate the configuration of the honing
ホーニング加工機10は、ワークWの被加工孔の内周面を研削する装置であり、ホーニングツール20と、駆動機構30と、フローティング治具40と、制御部100とを備えている。
The honing
なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「軸方向」とは、ホーニングツール20の回転軸線の方向のことであり、「径方向」とは、ホーニングツール20の回転軸線の方向と直交する方向のことであり、「周方向」とは、ホーニングツール20の回転軸線周りの方向のことである。この例では、ホーニングツール20の回転軸線は、鉛直方向に延びている。
In the following description, unless otherwise specified, the "axial direction" is the direction of the rotation axis of the honing
また、以下の説明において、「同軸状」とは、2つの部材の軸線(または軸心)が互いに一致しているとみなせる状態のことであり、具体的には、2つの軸線(または軸心)のずれが予め定められた許容範囲内に収まっている状態のことである。 Further, in the following description, "coaxial" means a state in which the axes (or axes) of the two members can be regarded as coincident with each other, and specifically, the two axes (or axes). ) Is within a predetermined allowable range.
また、以下の説明において、第1方向Xと第2方向Yは、互いに直交する方向であり、第3方向Zは、第1方向Xと第2方向Yの両方と直交する方向である。この例では、第1方向Xと第2方向Yは、水平方向に沿う方向であり、第3方向Zは、鉛直方向に沿う方向である。 Further, in the following description, the first direction X and the second direction Y are directions orthogonal to each other, and the third direction Z is a direction orthogonal to both the first direction X and the second direction Y. In this example, the first direction X and the second direction Y are directions along the horizontal direction, and the third direction Z is a direction along the vertical direction.
〔ホーニングツール〕
ホーニングツール20は、棒状に形成され、その一端部(基端部)が駆動機構30に接続されている。ホーニングツール20は、ツールボディ21と、1つまたは複数のホーニング砥石22と、ロッド23とを有している。図4に示すように、この例では、3つのホーニング砥石22が設けられている。
[Honing tool]
The honing
〈ツールボディ〉
ツールボディ21は、筒状に形成されている。ツールボディ21の周壁部には、1つまたは複数の貫通孔21aが設けられている。貫通孔21aは、ツールボディ21の周壁部を径方向に貫通している。この例では、ツールボディ21の軸心は、ホーニングツール20の回転軸線と同軸状となっている。ツールボディ21には、3つのホーニング砥石22にそれぞれ対応する3つの貫通孔21aが設けられている。3つの貫通孔21aは、ホーニングツール20の周方向に等間隔で配置されている。貫通孔21aの貫通方向(すなわち径方向)における断面形状は、ホーニング砥石22の径方向における断面形状に対応する形状となっている。このような形状により、貫通孔21aは、ホーニング砥石22を径方向に進退可能に保持する。
<Tool body>
The
〈ホーニング砥石〉
ホーニング砥石22は、ツールボディ21の貫通孔21aに配置されて径方向に進退可能となっている。この例では、ツールボディ21の3つの貫通孔21aに3つのホーニング砥石22がそれぞれ配置されている。また、ホーニング砥石22のロッド23との接触面は、駆動機構30に近い側から遠い側へ向かうに連れて径方向の外側から内側へ向けて傾斜する傾斜面となっている。
<Honing whetstone>
The honing
〈ロッド〉
ロッド23は、棒状に形成され、ツールボディ21の内部に配置される。そして、ロッド23は、軸方向に移動することにより1つまたは複数(この例では3つ)のホーニング砥石22を径方向に進退させる。この例では、ロッド23の横断面形状は、円形状に形成されている。また、ロッド23は、駆動機構30に近い側から遠い側へ向けて順に並ぶ第1ロッド部と第2ロッド部と第3ロッド部を有している。第1ロッド部は、円柱状に形成されて駆動機構30に連結されている。第2ロッド部は、駆動機構30に近い側から遠い側へ向かうに連れて次第に細くなる円錐状に形成されている。そして、第2ロッド部は、駆動機構30に近い側から遠い側へ向かう方向にロッド23が移動するときにホーニング砥石22と接触してホーニング砥石22を径方向に進出させる。第3ロッド部は、円柱状に形成されてロッド23の先端部を構成している。第3ロッド部の横断面形状は、第2ロッド部の先端部の横断面形状よりも大きくなっている。
<rod>
The
〈付勢部材〉
なお、ホーニングツール20には、複数の付勢部材(図示を省略)が設けられている。複数の付勢部材は、1つまたは複数のホーニング砥石22をホーニングツール20の回転軸線へ向かう方向に付勢するために設けられている。この例では、2つの付勢部材が1つのホーニング砥石22の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。付勢部材は、例えば、板バネである。
<Bending member>
The honing
〈ホーニングツールにおけるホーニング砥石の進退〉
ホーニングツール20では、ロッド23が駆動機構30に近い側から遠い側へ向けて軸方向に移動すると、ロッド23(具体的には円錐状に形成された第2ロッド部)がホーニング砥石22を径方向外方へ向けて押し出す。これにより、ホーニング砥石22が径方向に進出し、ホーニング砥石22の進出量が増加する。一方、ロッド23が駆動機構30から遠い側から近い側へ向けて軸方向に移動すると、付勢部材(図示を省略)がホーニング砥石22を径方向内方へ向けて押し込む。これにより、ホーニング砥石22が径方向に後退し、ホーニング砥石22の進出量が減少する。
<Advance and retreat of honing whetstone in honing tool>
In the honing
〈ホーニングツールの動作〉
ワークWの被加工孔の内周面を研削するホーニング加工運転では、まず、ホーニングツール20は、フローティング治具40に保持されたワークWの被加工孔に挿入される。その後、ホーニングツール20は、1つまたは複数(この例では3つ)のホーニング砥石22をツールボディ21から進出させる。そして、ホーニングツール20は、1つまたは複数のホーニング砥石22をツールボディ21から進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、ホーニングツール20の軸方向に延びる回転軸線を中心に回転することにより、ワークの被加工孔の内周面を研削する。なお、ホーニング加工運転において行われる各種の動作(芯出し動作など)については、後で詳しく説明する。
<Operation of honing tool>
In the honing operation for grinding the inner peripheral surface of the work hole of the work W, the honing
〔駆動機構〕
駆動機構30は、ホーニングツール20を駆動する。この例では、駆動機構30は、回転主軸と、主軸回転駆動部と、主軸往復駆動部と、砥石駆動部とを有している。回転主軸は、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転可能であり、且つ、その回転軸線の方向に往復可能となっている。そして、回転主軸には、ホーニングツール20が取り付けられる。なお、ホーニングツール20の回転軸線は、回転主軸の回転軸線と同軸状となっている。主軸回転駆動部は、回転軸線を中心に回転主軸を回転させる。主軸往復駆動部は、回転軸線の方向に回転主軸を往復させる。砥石駆動部は、ホーニングツール20のロッド23を軸方向に移動させる。なお、この駆動機構30は、公知の駆動機構により構成されたものであってもよい。
[Drive mechanism]
The
〔フローティング治具〕
フローティング治具40は、ホーニングツール20とワークWとが芯出しされた状態となるように、ワークWを浮動状態で支持する。フローティング治具40は、治具ベース41と、第1揺動部材42と、第2揺動部材43と、ワークホルダ44とを有する。なお、この芯出しされた状態とは、ホーニングツール20の回転軸線とワークWの軸心とが互いに一致しているとみなせる状態のことであり、具体的には、ホーニングツール20の回転軸線とワークWの軸心とのずれが予め定められた許容範囲内に収まっている状態のことである。
[Floating jig]
The floating
〈治具ベース〉
治具ベース41は、第1揺動部材42が後述する第1揺動軸42xを中心に揺動するように、第1揺動部材42を揺動可能に支持している。この例では、治具ベース41は、第1揺動軸42xを揺動可能に支持する第1軸受部41xを有している。具体的には、治具ベース41は、ベースボディ41aと、2つの支持部41bと、後述する2つの第1揺動軸42xにそれぞれ対応する2つの第1軸受部41xとを有している。
<Jig base>
The
ベースボディ41aは、第1方向Xに延びる板状に形成されている。また、ベースボディ41aは、第3方向Zにおいて第1揺動部材42と間隔をおいて対向している。この例では、第1揺動部材42は、ベースボディ41aの上方に配置されている。
The
2つの支持部41bは、それぞれが第3方向Zに延びる板状に形成されている。また、2つの支持部41bは、第1方向Xにおいて第1揺動部材42を間に挟んで互いに対向するように配置されてベースボディ41aに固定されている。この例では、2つの支持部41bは、矩形の板状に形成されたベースボディ41aの第1方向Xにおける両端部に立設されている。
Each of the two
2つの第1軸受部41xは、2つの支持部41bにそれぞれ設けられ、第1方向Xにおいて第1揺動部材42を間に挟んで互いに対向している。また、2つの第1軸受部41xは、それぞれの軸心の方向が第1方向Xに沿う方向となっており、それぞれの軸心が同軸状となっている。そして、2つの第1軸受部41xには、2つの第1揺動軸42xがそれぞれ挿入されている。このような構成により、2つの第1軸受部41xは、2つの第1揺動軸42xをそれぞれ揺動可能に支持する。この例では、第1軸受部41xは、円筒状に形成されたブッシュである。
The two
〈第1揺動部材〉
第1揺動部材42は、第1方向Xに延びる第1揺動軸42xを有している。そして、第1揺動部材42は、第1揺動軸42xを中心に揺動するように治具ベース41に支持されている。また、第1揺動部材42は、予め定められた第1方向Xの範囲内(この例では2つの支持部41bの間)において第1方向Xに移動可能となっている。具体的には、第1揺動部材42は、第1揺動体42aと、2つの第1揺動軸42xとを有している。
<First rocking member>
The
第1揺動体42aは、環状(具体的には円環状)に形成されている。そして、第1揺動体42aは、治具ベース41の2つの第1軸受部41xの間に配置されている。第1揺動体42aの内部には、第2揺動部材43が配置されている。なお、第1揺動体42aは、2つの第1軸受部41xの間において第1方向Xに移動可能となっている。
The
2つの第1揺動軸42xは、第1揺動体42aの第1方向Xにおいて互いに対向する2つの第1対向部にそれぞれ設けられ、第1方向Xにおいて第2揺動部材43を間に挟んで互いに対向している。また、2つの第1揺動軸42xは、それぞれの軸心が同軸状となっている。そして、2つの第1揺動軸42xは、第1揺動体42aから第1揺動体42aの外方へ向けて第1方向Xにそれぞれ突出して治具ベース41の2つの第1軸受部41xにそれぞれ挿入されている。また、2つの第1揺動軸42xの各々は、第1軸受部41xに揺動可能に支持された状態で第1方向Xに移動可能となっている。
The two
また、第1揺動部材42は、第2揺動部材43が後述する第2揺動軸43yを中心に揺動するように、第2揺動部材43を揺動可能に支持している。この例では、第1揺動部材42は、第2揺動軸43yを揺動可能に支持する第2軸受部42yを有している。具体的には、第1揺動部材42は、後述する2つの第2揺動軸43yにそれぞれ対応する2つの第2軸受部42yを有している。
Further, the
2つの第2軸受部42yは、第1揺動体42aの第2方向Yにおいて互いに対向する2つの第2対向部にそれぞれ設けられ、第2方向Yにおいて第2揺動部材43を間に挟んで互いに対向している。また、2つの第2軸受部42yは、それぞれの軸心の方向が第2方向Yに沿う方向となっており、それぞれの軸心が同軸状となっている。そして、2つの第2軸受部42yには、2つの第2揺動軸43yがそれぞれ挿入されている。このような構成により、2つの第2軸受部42yは、2つの第2揺動軸43yをそれぞれ揺動可能に支持する。この例では、第2軸受部42yは、円筒状に形成されたブッシュである。
The two
〈第2揺動部材〉
第2揺動部材43は、第2方向Yに延びる第2揺動軸43yを有している。そして、第2揺動部材43は、第2揺動軸43yを中心に揺動するように第1揺動部材42に支持されている。また、第2揺動部材43は、予め定められた第2方向Yの範囲内(この例では第1揺動体42aの内部)において第2方向Yに移動可能となっている。具体的には、この例では、第2揺動部材43は、第2揺動体43aと、2つの延出部43bと、2つの第2揺動軸43yとを有している。
<Second rocking member>
The
第2揺動体43aは、第2方向Yに延びる板状に形成されている。また、第2揺動体43aには、ワークホルダ44が固定されている。この例では、ワークホルダ44は、矩形の板状に形成された第2揺動体43aの中央部に設けられている。
The
2つの延出部43bは、第3方向Zに延びる板状に形成されている。そして、2つの延出部43bは、第2方向Yにおいてワークホルダ44を間に挟んで互いに対向するように配置されて第2揺動体43aに固定されている。この例では、2つの延出部43bは、矩形の板状に形成された第2揺動体43aの第2方向Yにおける両端部に立設されている。
The two extending
2つの第2揺動軸43yは、2つの延出部43bにそれぞれ設けられ、第2方向Yにおいてワークホルダ44を間に挟んで互いに対向している。また、2つの第2揺動軸43yは、それぞれの軸心が同軸状となっている。そして、2つの第2揺動軸43yは、第2揺動体43aから第2揺動体43aの外方へ向けて第2方向Yにそれぞれ突出して第1揺動部材42の2つの第2軸受部42yにそれぞれ挿入されている。また、2つの第1揺動軸42xの各々は、第2軸受部42yに揺動可能に支持された状態で第2方向Yに移動可能となっている。
The two
〈ワークホルダ〉
ワークホルダ44は、第2揺動部材43に固定されている。そして、ワークホルダ44は、ワークWを保持する。この例では、ワークホルダ44は、ワークWを着脱可能に構成されており、ワークWの位置決めと保持を行う。
<Workholder>
The
〔制御部〕
制御部100は、ホーニング加工機10の各部(例えば駆動機構30)と電気的に接続されてホーニング加工機10の各部との間において電気信号を伝送可能となっている。そして、制御部100は、ホーニング加工機10の各部からの信号やホーニング加工機10の外部からの信号に基づいてホーニング加工機10の各部を制御する。例えば、制御部100は、プロセッサや、プロセッサを動作させるためのプログラムや情報を記憶するメモリなどにより構成されている。
[Control unit]
The
〔第1制動機構〕
ホーニング加工機10は、第1制動機構50を備えている。第1制動機構50は、第1揺動軸42xの揺動を制限して第1揺動部材42の姿勢を固定する。この例では、ホーニング加工機10は、2つの第1制動機構50を備えている。2つの第1制動機構50のうち一方の第1制動機構50は、2つの第1揺動軸42xのうち一方の第1揺動軸42xの揺動を制限し、他方の第1制動機構50は、他方の第1揺動軸42xの揺動を制限する。
[First braking mechanism]
The honing
図5,図6に示すように、第1制動機構50は、複数の第1アクチュエータ51と、複数の第1荷重センサ52と、第1リング53とを有している。制御部100は、複数の第1アクチュエータ51および複数の第1荷重センサ52と電気的に接続され、これらとの間において電気信号を伝送可能となっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
〈第1アクチュエータ〉
複数の第1アクチュエータ51は、第1揺動軸42xの周囲を囲うように配置されて治具ベース41に固定されている。そして、複数の第1アクチュエータ51は、それぞれが第1揺動軸42xの軸心へ向かう方向に第1揺動軸42xを押し付ける。第1揺動軸42xに対する第1アクチュエータ51の押し付け力は、制御可能となっている。
<1st actuator>
The plurality of
この例では、1つの第1揺動軸42xに対して3つの第1アクチュエータ51が設けられている。3つの第1アクチュエータ51は、第1揺動軸42xの軸心周りの方向(以下「第1揺動軸42xの周方向」と記載)に等間隔で配置されて治具ベース41の支持部41bに固定されている。
In this example, three
図5に示すように、この例では、第1アクチュエータ51は、第1エアシリンダ51aと、第1エアポンプ51bとを有している。第1エアシリンダ51aは、第1揺動軸42xの軸心の方向と直交する方向(以下「第1揺動軸42xの径方向」と記載)に延びるロッドを有し、第1エアシリンダ51aの内部における空気圧の上昇および降下に応じてロッドを第1揺動軸42xの径方向に進出および後退させる。なお、第1エアシリンダ51aの内部における空気圧が高くなるほど、第1揺動軸42xに対する第1エアシリンダ51aのロッドの押し付け力が大きくなる。第1エアポンプ51bは、第1エアシリンダ51aに空気を供給する供給動作と、第1エアシリンダ51aから空気を排出する排出動作とを選択的に行う。
As shown in FIG. 5, in this example, the
第1エアポンプ51bから第1エアシリンダ51aに空気が供給されると、第1エアシリンダ51aの内部における空気圧が上昇し、第1揺動軸42xに対する第1エアシリンダ51aのロッドの押し付け力が大きくなる。一方、第1エアシリンダ51aから第1エアポンプ51bに空気が排出されると、第1エアシリンダ51aの内部における空気圧が降下し、第1揺動軸42xに対する第1エアシリンダ51aのロッドの押し付け力が小さくなる。
When air is supplied from the
〈第1荷重センサ〉
複数の第1荷重センサ52は、第1揺動軸42xに作用する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力をそれぞれ検出する。具体的には、第1荷重センサ52は、第1揺動軸42xに作用する第1アクチュエータ51の押し付け力に応じた電気信号を出力する。例えば、第1荷重センサ52は、歪みゲージである。複数の第1荷重センサ52の検出結果(電気信号)は、制御部100に伝送される。
<1st load sensor>
The plurality of
この例では、3つの第1アクチュエータ51にそれぞれ対応する3つの第1荷重センサ52が設けられている。3つの第1荷重センサ52は、第1揺動軸42xの外周に設けられている。そして、3つの第1荷重センサ52は、第1揺動軸42xの径方向において3つの第1アクチュエータ51とそれぞれ対向するように第1揺動軸42xの周方向に等間隔で配置され、それぞれが第1アクチュエータ51の押し付け部(具体的には第1エアシリンダ51aのロッド)と接触する。
In this example, three
〈第1リング〉
第1リング53は、粘弾性を有している。具体的には、第1リング53は、粘弾性を有する材料(例えばゴム)で作製されて円筒状に形成されている。そして、第1リング53は、第1揺動軸42xの外周に設けられる。この例では、複数の第1荷重センサ52は、第1揺動軸42xと第1リング53との間に設けられている。
<1st ring>
The
〔第2制動機構〕
ホーニング加工機10は、第2制動機構60を備えている。第2制動機構60は、第2揺動軸43yの揺動を制限して第1揺動部材42の姿勢を固定する。この例では、ホーニング加工機10は、2つの第2制動機構60を備えている。2つの第2制動機構60のうち一方の第2制動機構60は、2つの第2揺動軸43yのうち一方の第2揺動軸43yの揺動を制限し、他方の第2制動機構60は、他方の第2揺動軸43yの揺動を制限する。
[Second braking mechanism]
The honing
図5,図6に示すように、第2制動機構60は、複数の第2アクチュエータ61と、複数の第2荷重センサ62と、第2リング63とを有している。制御部100は、複数の第2アクチュエータ61および複数の第2荷重センサ62と電気的に接続され、これらとの間において電気信号を伝送可能となっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
〈第2アクチュエータ〉
複数の第2アクチュエータ61は、第2揺動軸43yの周囲を囲うように配置されて第1揺動部材42に固定されている。そして、複数の第2アクチュエータ61は、それぞれが第2揺動軸43yの軸心へ向かう方向に第2揺動軸43yを押し付ける。第2揺動軸43yに対する第2アクチュエータ61の押し付け力は、制御可能となっている。
<Second actuator>
The plurality of
この例では、1つの第2揺動軸43yに対して3つの第2アクチュエータ61が設けられている。3つの第2アクチュエータ61は、第2揺動軸43yの軸心周りの方向(以下「第2揺動軸43yの周方向」と記載)に等間隔で配置されて第1揺動部材42の第1揺動体42aに固定されている。
In this example, three
図5に示すように、この例では、第2アクチュエータ61は、第2エアシリンダ61aと、第2エアポンプ61bとを有している。第2エアシリンダ61aは、第2揺動軸43yの軸心の方向と直交する方向(以下「第2揺動軸43yの径方向」と記載)に延びるロッドを有し、第2エアシリンダ61aの内部における空気圧の上昇および降下に応じてロッドを第2揺動軸43yの径方向に進出および後退させる。なお、第2エアシリンダ61aの内部における空気圧が高くなるほど、第2揺動軸43yに対する第2エアシリンダ61aのロッドの押し付け力が大きくなる。第2エアポンプ61bは、第2エアシリンダ61aに空気を供給する供給動作と、第2エアシリンダ61aから空気を排出する排出動作とを選択的に行う。
As shown in FIG. 5, in this example, the
第2エアポンプ61bから第2エアシリンダ61aに空気が供給されると、第2エアシリンダ61aの内部における空気圧が上昇し、第2揺動軸43yに対する第2エアシリンダ61aのロッドの押し付け力が大きくなる。一方、第2エアシリンダ61aから第2エアポンプ61bに空気が排出されると、第2エアシリンダ61aの内部における空気圧が降下し、第2揺動軸43yに対する第2エアシリンダ61aのロッドの押し付け力が小さくなる。
When air is supplied from the
〈第2荷重センサ〉
複数の第2荷重センサ62は、第2揺動軸43yに作用する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力をそれぞれ検出する。具体的には、第2荷重センサ62は、第2揺動軸43yに作用する第2アクチュエータ61の押し付け力に応じた電気信号を出力する。例えば、第2荷重センサ62は、歪みゲージである。複数の第2荷重センサ62の検出結果(電気信号)は、制御部100に伝送される。
<Second load sensor>
The plurality of
この例では、3つの第2アクチュエータ61にそれぞれ対応する3つの第2荷重センサ62が設けられている。3つの第2荷重センサ62は、第2揺動軸43yの外周に設けられている。そして、3つの第2荷重センサ62は、第2揺動軸43yの径方向において3つの第2アクチュエータ61とそれぞれ対向するように第2揺動軸43yの周方向に等間隔で配置され、それぞれが第2アクチュエータ61の押し付け部(具体的には第2エアシリンダ61aのロッド)と接触する。
In this example, three
〈第2リング〉
第2リング63は、粘弾性を有している。具体的には、第2リング63は、粘弾性を有する材料(例えばゴム)で作製されて円筒状に形成されている。そして、第2リング63は、第2揺動軸43yの外周に設けられる。この例では、複数の第2荷重センサ62は、第2揺動軸43yと第2リング63との間に設けられている。
<Second ring>
The
〔ホーニング加工運転における制御部の動作〕
次に、ホーニング加工運転における制御部100の動作について説明する。ホーニング加工運転では、制御部100は、芯出し動作と制動動作と加工動作とを順に行う。
[Operation of control unit in honing operation]
Next, the operation of the
〈芯出し動作〉
フローティング治具40のワークホルダ44にワークWが保持されると、制御部100は、芯出し動作を行う。芯出し動作では、まず、制御部100は、フローティング治具40に保持されたワークWの被加工孔にホーニングツール20が挿入されるように、駆動機構30を制御する。次に、図4に示すように、制御部100は、ホーニング砥石22がツールボディ21から径方向に進出してワークWの被加工孔の内周面と接触するように、駆動機構30を制御する。これにより、ホーニングツール20とワークWとが芯出しされた状態となるように、フローティング治具40の第1揺動部材42と第2揺動部材43の姿勢が調節される。
<Centering operation>
When the work W is held by the
〈制動動作〉
芯出し動作が完了すると、制御部100は、制動動作を行う。制動動作では、制御部100は、2つの第1制動機構50と2つの第2制動機構60を駆動させる。これにより、2つの第1制動機構50の各々に含まれる複数の第1アクチュエータ51により第1揺動軸42xの揺動が制限されて第1揺動部材42の姿勢が固定され、2つの第2制動機構60の各々に含まれる複数の第2アクチュエータ61により第2揺動軸43yの揺動が制限されて第2揺動部材43の姿勢が固定される。
<Brake operation>
When the centering operation is completed, the
なお、この例では、制御部100は、制動動作において、2つの第1制動機構50の各々に対して第1制動制御を行うとともに、2つの第2制動機構60の各々に対して第2制動制御を行う。第1制動制御および第2制動制御については、後で詳しく説明する。
In this example, the
〈加工動作〉
制動動作が完了すると、制御部100は、加工動作を行う。加工動作では、制御部100は、ホーニングツール20が回転軸線を中心に回転するように、駆動機構30を制御する。これにより、ワークWの被加工孔の内周面が研削される。
<Processing operation>
When the braking operation is completed, the
〔制動動作における押し付け力の不均衡〕
なお、ホーニング加工機10では、第1揺動軸42xの形状誤差や、複数の第1アクチュエータ51の設置誤差や、複数の第1アクチュエータ51の応答性のばらつきなどの要因により、複数の第1アクチュエータ51により第1揺動部材42の姿勢を固定する動作が行われるときに、第1揺動軸42xに対して複数の第1アクチュエータ51の押し付け力が不均衡に作用し、その結果、第1揺動部材42の姿勢がずれてしまうおそれがある。また、これと同様の要因により、複数の第2アクチュエータ61により第2揺動部材43の姿勢を固定する動作が行われるときに、第2揺動軸43yに対して複数の第2アクチュエータ61の押し付け力が不均衡に作用し、その結果、第2揺動部材43の姿勢がずれてしまうおそれがある。
[Imbalance of pressing force in braking operation]
In the honing
〔第1制動制御〕
この例では、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51により第1揺動部材42の姿勢を固定する動作(この例では制動動作)において、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力の不均衡を小さくするために、2つの第1制動機構50の各々に対して第1制動制御を行う。
[First braking control]
In this example, in the operation of fixing the posture of the
第1制動制御では、制御部100は、複数の第1荷重センサ52の検出結果に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御する。具体的には、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力が徐々に増加して第1揺動軸42xに作用する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力が均衡状態となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果に応じて複数の第1アクチュエータ51の押し付け力を調節する。なお、この均衡状態は、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力が実質的に等しくなっているとみなせる状態であり、具体的には、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力のばらつきが予め定められた許容範囲内に収まっている状態のことである。この例では、制御部100は、複数の第1荷重センサ52により検出される複数の第1アクチュエータ51の押し付け力の各々が予め定められた目標押し付け力となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果に応じて複数の第1アクチュエータ51をそれぞれ制御する。
In the first braking control, the
〔第1制動制御の具体例〕
具体的には、制御部100は、第1制動制御において、以下の処理(ステップ1〜8)を行う。
[Specific example of the first braking control]
Specifically, the
〈ステップ1〉
まず、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々に対して、その第1アクチュエータ51の押し付け力の目標値である目標押し付け力を予め定められた初期値に設定する。この複数の第1アクチュエータ51の各々に対して定められる目標押し付け力の初期値は、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力により第1揺動軸42xの揺動を制限して第1揺動部材42の姿勢を十分に固定することができるときの第1アクチュエータ51の押し付け力に設定されている。
<
First, the
〈ステップ2〉
次に、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がステップ1において設定されたその第1アクチュエータ51の目標押し付け力(初期値)の1/2となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果と目標押し付け力の1/2との差に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御する。これにより、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力が徐々に増加し、複数の第1アクチュエータ51の各々が目標押し付け力(初期値)の1/2に相当する押し付け力で第1揺動軸42xを押し付ける。そして、制御部100は、複数の第1荷重センサ52により検出された複数の第1アクチュエータ51の押し付け力を取得する。
<Step 2>
Next, the
〈ステップ3〉
次に、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がゼロとなる(すなわち複数の第1アクチュエータ51による第1揺動軸42xの押し付けが解除される)ように、複数の第1アクチュエータ51を制御する。
<Step 3>
Next, the
〈ステップ4〉
次に、制御部100は、ステップ2において複数の第1荷重センサ52により検出された複数の第1アクチュエータ51の押し付け力のばらつきに基づいて、複数の第1アクチュエータ51の各々の目標押し付け力を更新する。
<Step 4>
Next, the
例えば、制御部100は、3つの第1荷重センサ52により検出された3つの第1アクチュエータ51の押し付け力のうち、最も大きい押し付け力から2番目に大きい押し付け力を減算して第1補正値を導出し、2番目に大きい押し付け力から最も小さい押し付け力を減算して第2補正値を導出する。そして、制御部100は、3つの第1アクチュエータ51のうち第1荷重センサ52により検出された押し付け力が最も大きい第1アクチュエータ51の目標押し付け力から第1調節量を減算してその第1アクチュエータ51の目標押し付け力を更新し、3つの第1アクチュエータ51のうち第1荷重センサ52により検出された押し付け力が最も小さい第1アクチュエータ51の目標押し付け力に第2調節量を加算してその第1アクチュエータ51の目標押し付け力を更新する。なお、3つの第1アクチュエータ51のうち第1荷重センサ52により検出された押し付け力が2番目に小さい第1アクチュエータ51の目標押し付け力は、更新されない。
For example, the
〈ステップ5〉
次に、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がステップ4において設定されたその第1アクチュエータ51の目標押し付け力の1/3となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果と目標押し付け力の1/3との差に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御する。これにより、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力が徐々に増加し、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がその第1アクチュエータ51の目標押し付け力の1/3となり、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51が均衡状態となる。
<
Next, the
〈ステップ6〉
次に、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がステップ4において設定されたその第1アクチュエータ51の目標押し付け力の1/2となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果と目標押し付け力の1/2との差に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御する。これにより、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力が徐々に増加し、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がその第1アクチュエータ51の目標押し付け力の1/2となり、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51が均衡状態となる。
<
Next, the
〈ステップ7〉
次に、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がステップ4において設定されたその第1アクチュエータ51の目標押し付け力の3/4となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果と目標押し付け力の3/4との差に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御する。これにより、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力が徐々に増加し、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がその第1アクチュエータ51の目標押し付け力の3/4となり、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51が均衡状態となる。
<Step 7>
Next, the
〈ステップ8〉
次に、制御部100は、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がステップ4において設定されたその第1アクチュエータ51の目標押し付け力となるように、複数の第1荷重センサ52の検出結果と目標押し付け力との差に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御する。これにより、複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力が徐々に増加し、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51の各々の押し付け力がその第1アクチュエータ51の目標押し付け力となり、第1揺動軸42xに対する複数の第1アクチュエータ51が均衡状態となる。
<Step 8>
Next, the
〔第2制動制御〕
また、この例では、制御部100は、複数の第2アクチュエータ61により第2揺動部材43の姿勢を固定する動作(この例では制動動作)において、第2揺動軸43yに対する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力の不均衡を小さくするために、2つの第2制動機構60の各々に対して第2制動制御を行う。
[Second braking control]
Further, in this example, in the operation of fixing the posture of the
第2制動制御では、制御部100は、複数の第2荷重センサ62の検出結果に応じて複数の第2アクチュエータ61を制御する。具体的には、制御部100は、複数の第2アクチュエータ61の押し付け力が徐々に増加して第2揺動軸43yに作用する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力が均衡状態となるように、複数の第2荷重センサ62の検出結果に応じて複数の第2アクチュエータ61の押し付け力を調節する。なお、この均衡状態は、複数の第2アクチュエータ61の押し付け力が実質的に等しくなっているとみなせる状態であり、具体的には、複数の第2アクチュエータ61の押し付け力のばらつきが予め定められた許容範囲内に収まっている状態のことである。この例では、制御部100は、複数の第2荷重センサ62により検出される複数の第2アクチュエータ61の押し付け力の各々が予め定められた目標押し付け力となるように、複数の第2荷重センサ62の検出結果に応じて複数の第2アクチュエータ61をそれぞれ制御する。
In the second braking control, the
〔第2制動制御の具体例〕
具体的には、制御部100は、第2制動制御において、第1制動制御において行われる処理(ステップ1〜8)と同様の処理を行う。すなわち、第2制動制御では、上記のステップ1〜8における「第1揺動部材42」と「第1揺動軸42x」と「第1アクチュエータ51」と「第1荷重センサ52」を、それぞれ、「第2揺動部材43」と「第2揺動軸43y」と「第2アクチュエータ61」と「第2荷重センサ62」に読み替えた処理が行われる。
[Specific example of the second braking control]
Specifically, the
〔実施形態の効果〕
以上のように、第1揺動軸42xの周囲を囲うように配置された複数の第1アクチュエータ51が第1揺動軸42xの軸心へ向かう方向に第1揺動軸42xを押し付けることにより、第1揺動軸42xの揺動を制限して第1揺動部材42の姿勢を固定することができる。これと同様に、第2揺動軸43yの周囲を囲うように配置された複数の第2アクチュエータ61が第2揺動軸43yの軸心へ向かう方向に第2揺動軸43yを押し付けることにより、第2揺動軸43yの揺動を制限して第2揺動部材43の姿勢を固定することができる。このように、第1揺動部材42および第2揺動部材43の姿勢を固定することができるので、ホーニングツール20に対するワークWの芯ずれを発生させにくくすることができる。これにより、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
[Effect of Embodiment]
As described above, the plurality of
また、複数の第1荷重センサ52の検出結果に応じて複数の第1アクチュエータ51を制御することにより、第1揺動軸42xに作用する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力を確認しながら複数の第1アクチュエータ51の押し付け力を調節することができる。これにより、複数の第1アクチュエータ51により第1揺動部材42の姿勢を固定する動作が行われるときに、第1揺動軸42xに作用する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力の不均衡が大きくなって第1揺動部材42の姿勢がずれてしまうという事態を発生させにくくすることができる。これと同様に、複数の第2荷重センサ62の検出結果に応じて複数の第2アクチュエータ61を制御することにより、第2揺動軸43yに作用する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力を確認しながら複数の第2アクチュエータ61の押し付け力を調節することができる。これにより、複数の第2アクチュエータ61により第2揺動部材43の姿勢を固定する動作が行われるときに、第2揺動軸43yに作用する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力の不均衡が大きくなって第2揺動部材43の姿勢がずれてしまうという事態を発生させにくくすることができる。以上により、複数の第1アクチュエータ51および複数の第2アクチュエータ61により第1揺動部材42および第2揺動部材43の姿勢を固定する動作が行われるときに、ホーニングツール20に対するワークWの芯ずれを発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
Further, by controlling the plurality of
また、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力を徐々に増加させて第1揺動軸42xに作用する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力を均衡状態にすることにより、複数の第1アクチュエータ51により第1揺動部材42の姿勢を固定する動作が行われるときに、第1揺動軸42xに作用する複数の第1アクチュエータ51の押し付け力の不均衡が急激に大きくならないようにすることができるので、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力の不均衡による第1揺動部材42の姿勢のずれを抑制することができる。これと同様に、複数の第2アクチュエータ61の押し付け力を徐々に増加させて第2揺動軸43yに作用する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力を均衡状態にすることにより、複数の第2アクチュエータ61により第2揺動部材43の姿勢を固定する動作が行われるときに、第2揺動軸43yに作用する複数の第2アクチュエータ61の押し付け力の不均衡が急激に大きくならないようにすることができるので、複数の第2アクチュエータ61の押し付け力の不均衡による第2揺動部材43の姿勢のずれを抑制することができる。以上により、複数の第1アクチュエータ51および複数の第2アクチュエータ61により第1揺動部材42および第2揺動部材43の姿勢を固定する動作が行われるときに、ホーニングツール20に対するワークWの芯ずれを発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
Further, by gradually increasing the pressing force of the plurality of
また、粘弾性を有する第1リング53を第1揺動軸42xの外周に設けることにより、複数の第1アクチュエータ51の押し付け力により第1揺動軸42xの揺動を制限して第1揺動部材42の姿勢を固定するときに、第1揺動軸42xの滑りを抑制することができる。これにより、第1揺動部材42の姿勢を強固に固定することができる。これと同様に、粘弾性を有する第2リング63を第2揺動軸43yの外周に設けることにより、複数の第2アクチュエータ61の押し付け力により第2揺動軸43yの揺動を制限して第2揺動部材43の姿勢を固定するときに、第2揺動軸43yの滑りを抑制することができる。これにより、第2揺動部材43の姿勢を強固に固定することができる。
Further, by providing the
(第1制動制御の変形例)
なお、ホーニングツール20とワークWとが芯出し状態であるときに第1揺動軸42xに作用する応力の分布に応じて、第1制動制御における複数の第1アクチュエータ51の各々の目標押し付け力を設定してもよい。具体的には、制御部100は、第1制動制御において、ステップ1〜4の代わりに、次のステップ11を行うように構成されていてもよい。
(Modification example of the first braking control)
It should be noted that the target pressing force of each of the plurality of
〈ステップ11〉
まず、制御部100は、芯出し動作においてホーニングツール20とワークWとが芯出し状態となると、複数の第1荷重センサ52の出力を取得する。次に、制御部100は、その複数の第1荷重センサ52の出力分布(すなわち第1揺動軸42xに作用する応力の分布)に基づいて、複数の第1アクチュエータ51の各々の目標押し付け力を設定する。例えば、制御部100は、第1荷重センサ52の出力が大きくなるほどその第1荷重センサ52に対応する第1アクチュエータ51の目標押し付け力を大きくなるように、複数の第1アクチュエータ51の各々の目標押し付け力を設定する。次に、ステップ5へ進む。
<Step 11>
First, the
(第2制動動作の変形例)
また、第1制動制御の変形例と同様に、ホーニングツール20とワークWとが芯出し状態であるときに第2揺動軸43yに作用する応力の分布に応じて、第2制動制御における複数の第2アクチュエータ61の各々の目標押し付け力を設定してもよい。具体的には、制御部100は、第2制動制御において、ステップ1〜4と同様の処理の代わりに、上記のステップ11と同様の処理を行うように構成されていてもよい。
(Modified example of the second braking operation)
Further, as in the modified example of the first braking control, a plurality of in the second braking control are performed according to the distribution of stress acting on the
(アクチュエータの数)
以上の説明では、第1アクチュエータ51の数が3であり、第2アクチュエータ61の数が3である場合を例に挙げている。なお、第1アクチュエータ51の数は、3以上であることが好ましい。これと同様に、第2アクチュエータ61の数は、3以上であることが好ましい。
(Number of actuators)
In the above description, the case where the number of the
以上のように、第1揺動軸42xに対して3つ以上の第1アクチュエータ51を設けることにより、第1揺動軸42xに対して第1アクチュエータ51を2つだけ設ける場合よりも、第1揺動軸42xを多方向から押し付けることができる。これにより、第1揺動軸42xの位置ずれを抑制することができるので、第1揺動部材42の位置ずれを抑制することができる。これと同様に、第2揺動軸43yに対して3つ以上の第2アクチュエータ61を設けることにより、第2揺動軸43yに対して第2アクチュエータ61を2つだけ設ける場合よりも、第2揺動軸43yを多方向から押し付けることができる。これにより、第2揺動軸43yの位置ずれを抑制することができるので、第2揺動部材43の位置ずれを抑制することができる。以上により、ホーニングツール20に対するワークWの芯ずれを発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
As described above, by providing three or more
(その他の実施形態)
なお、以上の説明では、ホーニング加工機10が2つの第1制動機構50を備えている場合を例に挙げたが、2つの第1制動機構50のうち一方の第1制動機構50が省略されていてもよい。これと同様に、2つの第2制動機構60うち一方の第2制動機構60が省略されていてもよい。
(Other embodiments)
In the above description, the case where the honing
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Further, the above embodiments may be combined as appropriate. The above embodiments are essentially preferred examples and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications, or its uses.
以上説明したように、本発明は、ホーニング加工機として有用である。 As described above, the present invention is useful as a honing machine.
10 ホーニング加工機
20 ホーニングツール
30 駆動機構
40 フローティング治具
41 治具ベース
42 第1揺動部材
42x 第1揺動軸
43 第2揺動部材
43y 第2揺動軸
44 ワークホルダ
50 第1制動機構
51 第1アクチュエータ
52 第1荷重センサ
53 第1リング
60 第2制動機構
61 第2アクチュエータ
62 第2荷重センサ
63 第2リング
100 制御部
10 Honing
Claims (5)
治具ベースと、第1方向に延びる第1揺動軸を有して前記第1揺動軸を中心に揺動するように前記治具ベースに支持される第1揺動部材と、前記第1方向と直交する第2方向に延びる第2揺動軸を有して前記第2揺動軸を中心に揺動するように前記第1揺動部材に支持される第2揺動部材と、前記第2揺動部材に固定されて前記ワークを保持するワークホルダとを有し、前記ワークを浮動状態で支持するフローティング治具と、
前記第1揺動軸の周囲を囲うように配置されて前記治具ベースに固定され、それぞれが前記第1揺動軸の軸心へ向かう方向に前記第1揺動軸を押し付ける複数の第1アクチュエータと、
前記第2揺動軸の周囲を囲うように配置されて前記第1揺動部材に固定され、それぞれが前記第2揺動軸の軸心へ向かう方向に前記第2揺動軸を押し付ける複数の第2アクチュエータとを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。 It has a tool body formed in a tubular shape and provided with a through hole in a peripheral wall portion, and a honing grindstone arranged in the through hole of the tool body and capable of advancing and retreating in the radial direction, and the honing grindstone is provided from the tool body. A honing tool that grinds the inner peripheral surface of the workpiece hole of the work by rotating around the rotation axis extending in the axial direction while advancing and contacting the inner peripheral surface of the workpiece hole of the work.
A jig base, a first swing member having a first swing shaft extending in a first direction and being supported by the jig base so as to swing around the first swing shaft, and the first swing member. A second swing member having a second swing shaft extending in a second direction orthogonal to one direction and supported by the first swing member so as to swing around the second swing shaft. A floating jig that has a work holder that is fixed to the second swing member and holds the work, and supports the work in a floating state.
A plurality of first swing shafts are arranged so as to surround the circumference of the first swing shaft and are fixed to the jig base, and each presses the first swing shaft in a direction toward the axis of the first swing shaft. With the actuator
A plurality of plurality of swinging shafts arranged so as to surround the circumference of the second swinging shaft and fixed to the first swinging member, each of which presses the second swinging shaft in a direction toward the axis of the second swinging shaft. A honing machine characterized by having a second actuator.
前記第1揺動軸に作用する前記複数の第1アクチュエータの押し付け力をそれぞれ検出する複数の第1荷重センサと、
前記第2揺動軸に作用する前記複数の第2アクチュエータの押し付け力をそれぞれ検出する複数の第2荷重センサと、
前記複数の第1荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第1アクチュエータを制御するとともに、前記複数の第2荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第2アクチュエータを制御する制御部とを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。 In claim 1,
A plurality of first load sensors for detecting the pressing force of the plurality of first actuators acting on the first swing shaft, and a plurality of first load sensors.
A plurality of second load sensors for detecting the pressing force of the plurality of second actuators acting on the second swing shaft, and a plurality of second load sensors.
A control unit that controls the plurality of first actuators according to the detection results of the plurality of first load sensors and controls the plurality of second actuators according to the detection results of the plurality of second load sensors. A honing machine characterized by being equipped.
前記制御部は、
前記複数の第1アクチュエータの押し付け力が徐々に増加して前記第1揺動軸に作用する前記複数の第1アクチュエータの押し付け力が均衡状態となるように、前記複数の第1荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第1アクチュエータの押し付け力を調節し、
前記複数の第2アクチュエータの押し付け力が徐々に増加して前記第2揺動軸に作用する前記複数の第2アクチュエータの押し付け力が均衡状態となるように、前記複数の第2荷重センサの検出結果に応じて前記複数の第2アクチュエータの押し付け力を調節する
ことを特徴とするホーニング加工機。 In claim 2,
The control unit
Detection of the plurality of first load sensors so that the pressing force of the plurality of first actuators gradually increases and the pressing forces of the plurality of first actuators acting on the first swing shaft are in an equilibrium state. The pressing force of the plurality of first actuators is adjusted according to the result,
Detection of the plurality of second load sensors so that the pressing force of the plurality of second actuators gradually increases and the pressing forces of the plurality of second actuators acting on the second swing shaft are in an equilibrium state. A honing machine characterized in that the pressing force of the plurality of second actuators is adjusted according to the result.
粘弾性を有して前記第1揺動軸の外周に設けられる第1リングと、
粘弾性を有して前記第2揺動軸の外周に設けられる第2リングとを備え、
前記複数の第1荷重センサは、前記第1揺動軸と前記第1リングとの間に配置され、
前記複数の第2荷重センサは、前記第2揺動軸と前記第2リングとを間に配置される
ことを特徴とするホーニング加工機。 In claim 2 or 3,
A first ring having viscoelasticity and provided on the outer circumference of the first swing shaft,
It is provided with a second ring having viscoelasticity and provided on the outer circumference of the second swing shaft.
The plurality of first load sensors are arranged between the first swing shaft and the first ring.
The honing machine, wherein the plurality of second load sensors are arranged between the second swing shaft and the second ring.
前記第1アクチュエータの数は、3以上であり、
前記第2アクチュエータの数は、3以上である
ことを特徴とするホーニング加工機。 In any one of claims 1 to 4,
The number of the first actuators is 3 or more,
A honing machine characterized in that the number of the second actuators is 3 or more.
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