JP2023097188A - 砥石保持装置および研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク研削でのサイクルタイムを一定化かつ研削の質の均一化が達成できる砥石保持装置を提供する。【解決手段】砥石保持装置１は砥石当接装置６、砥石回転装置９、移動体８、エアシリンダ７、制御装置を備える。砥石当接装置は移送モータ２４、ボールネジを備え、そのナット２５にストッパー２９が一体化されている。砥石回転装置は砥石ホルダ４２を備える。移動体は、ネジ軸方向に往復道可能で、ストッパーの砥石ホルダとは逆側の面に対向する面を有する被押圧部３６を備える。エアシリンダはロッド３４が被押圧部を砥石ホルダ側に押圧するが伸張はストッパーで制限される。制御装置は、ナットを後退位置から砥石ホルダ側に第１速度で、次により遅い第２速度で移動させこの間被押圧部とストッパーとの通電有無を検出し、通電遮断時のナット位置に基づき次のワーク研削時のナットの後退位置を決定する。【選択図】 図２

Description

本発明は、砥石を押圧させて被研削物を研削する際の砥石を保持する砥石保持装置および研削装置に関する。

外周が断面円形の被研削物の表面の研削は、回転する被研削物の研削対象面に砥石を押圧することにより行われる。表面が研削される被研削物は、精密機器、各種機械等の部品として使用されることが多く、研削の精度とともに個々の研削の均質性が求められる。また、被研削物が量産品の場合には、コストの面からサイクルタイムの短縮化が求められる。

被研削物表面の研削に対するこれらの要求に対し、例えばフェルールの端面の研削加工においては、砥石を被研削物に押圧させる際のその被研削物に向けての移動を速度制御機構に行わせ、砥石が被研削物に到達した後の砥石の押圧を定圧切込機構に行わせる端面研削装置が本件出願人により提案されている（特許文献１）。
特許文献１で提案された端面研削装置は、速度制御機構がボールネジで構成され、定圧切込機構が空圧シリンダで構成される。速度制御機構は、被研削物への砥石の押圧を行う空圧シリンダにおけるロッドの自由な伸張をスライダ（ボールネジのナットへの一体化物）で抑制しながら砥石（砥石ヘッド）を被研削物に向けて移動させ、砥石が被研削物に到達した後も暫くナットの移動を継続させる。

定圧切込機構の空圧シリンダは、砥石が被研削物に到達した以降には速度制御機構によるロッドの伸張の抑制が解除されてシリンダ内の空気圧で砥石を被研削物に押圧させる。
この端面研削装置は、距離センサを用いて砥石ヘッドとスライダとの間の距離、つまり砥石が被研削物に当接しその移動が制限された後のナットの移動距離を検出する。そして、砥石ヘッドとスライダとの間の距離が設定された値になったときのナットの位置を記憶し、次の被研削物を研削する際のナットの動作にこの記憶された位置を参照する。

このことにより、特許文献１で提案された端面研削装置は、砥石に摩耗が生じても新たな被研削物に対して極めて近傍まで砥石を早送りすることができ、研削に寄与しない時間を短縮化できるとされている。

特開２００５－２０５５２５号公報

特許文献１における端面研削装置では、砥石が被研削物に到達する前には速度制御機構におけるボールネジのナットと定圧切込機構における空圧シリンダのロッドとは一体に移動し、距離センサが示すべき距離は本来零である。しかし、距離センサは、このとき検出対象部分に若干の隙間が形成されるように、その取り付け位置が調整される（段落００２４）。

これは隙間が無いまたは一定の隙間より小さな場合に、距離センサは正確に距離を検出することができないことに依る。
このことから、この端面研削装置における制御装置は、形成された初期の隙間距離に対し、検出誤差および装置の振動等による振れ以上の大きさの距離を距離センサが検出したとき、砥石が被研削物に到達したと判断する。したがって、制御装置は、距離センサが設定された値以上の距離を検出したとき砥石が被研削物に到達したと判断し、このときのナットの位置を記憶する。しかし、この記憶されたナットの位置が、実際に砥石が被研削物に到達した正確な位置か否かが明確ではない。

また、特許文献１における端面研削装置は、設置された環境の温度変化より検出対象部分の膨張、収縮により前述の「若干の隙間」の値が変化するので、制御装置が判断する砥石の被研削物への到達時の（ボールネジにおける）ナットの位置も不安定であった。
特許文献１に提案された端面研削装置は、直前の（＝一つ前の）このナットの位置を記憶して次の被研削物に対する砥石（ナット）の動作を制御し、被研削物に対して常に同じ距離、同じ所要時間で砥石を移動させ、サイクルタイムを一定化させることを課題とする。しかし、砥石の被研削物への到達時の（ボールネジにおける）ナットの位置、つまり砥石が被研削物に当たる位置の把握が不安定なことにより、サイクルタイムおよび研削時間（研削の質）にバラツキを生じさせるという問題が生じた。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、砥石が被研削物に到達したときを正確に把握し、サイクルタイムを一定化させかつ研削の質の均一化が達成できる砥石保持装置および研削装置を提供することを目的とする。

本発明に係る砥石保持装置は、複数の被研削物を一つずつ取り替えて行う研削処理に用いられる。
砥石保持装置は、基部、砥石当接装置、砥石回転装置、移動体、エアシリンダおよび制御装置を備える。基部は、砥石当接装置、エアシリンダおよび砥石回転装置を保持する。砥石当接装置は、基部に一体化された移送モータおよびこれに駆動されるボールネジを備える。ボールネジのナットには、ボールネジのネジ軸に直交する方向に突出するストッパーが一体化されている。

砥石回転装置は、砥石回転モータ、および砥石を保持可能な砥石ホルダをネジ軸と平行な軸回りに回転させるために砥石回転モータに連結する伝達装置を備える。移動体は、砥石回転装置を支持し基部に対してネジ軸の方向に往復道可能であって、ストッパーにおける砥石ホルダが位置する側の反対側を向く面に対向する面を有する被押圧部を備える。エアシリンダは、そのシリンダが基部に固定されてそのロッドが被押圧部を砥石ホルダ側に押圧可能に配されている。

被押圧部とストッパーとの間には電圧が印加されこれらが接しているときはこれらの間に通電可能に構成されている。
砥石保持装置の制御装置は、ワーク研削時において、ロッドの伸張を、被押圧部を介在させてストッパーにより制限しながら砥石当接装置によりナットをその待避位置から砥石ホルダ側に第１の速度で移動させた後に第１の速度よりも遅い第２の速度で移動させ、この間、被押圧部とストッパーとの間の通電の有無を検出し、通電が遮断されたときのナットの位置をワーク当接位置として記憶し、次のワークの研削に備えてナットを後退させる待避位置を、記憶したワーク当接位置に基づいて決定する。

本発明に係る他の砥石保持装置は、被押圧部とストッパーとの間に電圧を印加する構成に代えて、砥石回転モータの回転時の負荷電流値が計測可能に構成されている。
制御装置は、ワーク研削時において砥石回転モータの負荷電流値を検出し、負荷電流値が設定値以上になったときのナットの位置をワーク当接位置として記憶し、次のワークの研削に備えてナットを後退させる待避位置を、記憶したワーク当接位置に基づいて決定する
本発明に係る他の砥石保持装置は、被押圧部とストッパーとの間に電圧が印加されこれらが接しているときはこれらの間に通電可能に構成され、且つ砥石回転モータの回転時の負荷電流値が計測可能に構成されている。

制御装置は、ワーク研削時において、被押圧部とストッパーとの間の通電の有無を検出し、および砥石回転モータの負荷電流値を検出する。そして、通電が遮断されたときまたは負荷電流値が設定値以上になったとき、ナットの位置をワーク当接位置として記憶し、次のワークの研削に備えてナットを後退させる待避位置を、記憶したワーク当接位置に基づいて決定する。

前記ストッパーは電源の一方の電極に連続してナットとの間が電気的に絶縁されている。前記被押圧部は一方の電極側と電気的に絶縁されている。砥石保持装置は、被押圧部に流れた電流が移動体を経由してアース可能に形成されている。
本発明に係る研削装置は、前述した砥石保持装置と、ワークを保持しこれを回転させるワーク保持装置と、を有する。

本発明によると、砥石が被研削物に到達したときを正確に把握し、サイクルタイムを一定化させかつ研削の質の均一化が達成できる砥石保持装置および研削装置を提供することができる。

図１は砥石保持装置の平面図である。 図２は砥石保持装置の側面部分断面図である。 図３は制御装置が制御する砥石ヘッドの動作フローチャート図である。 図４はワークを研削するときの砥石ヘッドの動作を示す図である。 図５は研削処理における砥石の移動時間と接点間の通電量および砥石移動距離との関係を示す図である。 図６は砥石回転モータの負荷電流値を指標とする砥石ヘッドの動作フローチャート図である。 図７は研削処理における砥石の移動時間と砥石回転モータ負荷電流値および砥石移動距離との関係を示す図である。 図８は通電有無検出法とモータ負荷検出法とを組み合わせたときの砥石ヘッドの動作フローチャート図である。 図９は接点近傍の絶縁構造を示す部分断面図である。

図１は砥石保持装置１の平面図、図２は砥石保持装置１の側面部分断面図である。
砥石保持装置１は、基台１１、回動台１２、横移動支持台１３、砥石ヘッド２および制御装置を備える。
基台１１は、全体として厚みのある板材で形成され、その上に回動台１２、横移動支持台１３および砥石ヘッド２がこの順に設けられている。基台１１は、平面視において２つの直角の頂角が並び、他に４つの鈍角の頂角が並ぶ特殊な形状の六角形である。基台１１は、４つ並ぶ鈍角の内方の一つの頂角近傍に厚み方向を軸心とする回動軸１４を備える。

回動台１２は、全体として厚みのある板材で形成され、平面視において鈍角三角形の底辺に略矩形の一辺が連続する略五角形の形状である。回動台１２は、三角形の頂角近傍が回動軸１４回りに回動可能に基台１１に一体化されている。回動台１２の回動は角度調整ノブ１５により行われる。基台１１に対する回動台１２の回動は、回動台１２の上面に設けられた、回動軸１４を中心とする平面視が円弧状のクランプ溝１６，１６と複数のクランプボルト１７，…，１７とにより制限される。

横移動支持台１３は、回動台１２の上面に固定され、上面にアリガタ２１を有する。アリガタ２１は、後に説明するボールネジ２２のネジ軸２３に直交する方向に延びている。
砥石ヘッド２は、基部５、砥石当接装置６、砥石押圧装置７、移動体８および砥石回転装置９等からなる。
基部５は、砥石当接装置６、砥石押圧装置７および砥石回転装置９等を保持する骨格（フレーム、ベース）である。基部５はその下方にアリミゾ２６が設けられている。アリミゾ２６は横移動支持台１３のアリガタ２１に噛み合わされており、基部５はアリガタ２１が延びた方向に往復移動可能である。基部５の往復移動はクランプボルト２７，２７により制限される。

砥石当接装置６は、研削開始時には砥石ヘッド２が備える砥石６１を被研削物の研削対象面まで移動させてこれに当接させ、研削終了後は砥石６１を待避位置まで後退させる装置である。砥石当接装置６は、ボールネジ２２および移送モータ２４を備える。ボールネジ２２はそのネジ軸２３の一端が移送モータ２４に連結されている。 移送モータ２４は、砥石保持装置１において回動軸１４とは平面視（図１）で反対側の端に、駆動軸を回動軸１４側に向けて基部５に固定される。したがって、ネジ軸２３は全体として回動軸１４側に延びている。移送モータ２４は、サーボモータであり、図示しない制御装置によりその回転が制御される。

ボールネジ２２のナット２５には、ネジ軸２３に略直交して上方に突出する厚板状のス
トッパーブロック２９が一体化されている。ストッパーブロック２９の上端には案内棒３０が取り付けられている。案内棒３０は丸棒であり、一端がストッパーブロック２９に固定され、ネジ軸２３に平行に移送モータ２４側に延びている。
ストッパーブロック２９における案内棒３０取り付け位置の下方には、その頭部を移送モータ２４側に突出させてストッパーボルト３１が螺合されている。

ストッパーブロック２９は、ストッパーボルト３１とナット２５との間に不導体で形成された絶縁シート３２を備える。絶縁シート３２により、ストッパーブロック２９におけるストッパーボルト３１よりも上側とナット２５に連続する下側とが、電気的に絶縁されている。
砥石押圧装置７は、研削時に砥石６１を被研削物に押圧する働きをする。砥石押圧装置７にはエアシリンダが採用される。エアシリンダはその往復動方向（ロッド３４が延びた方向）がボールネジ２２のネジ軸２３に平行になるようにそのシリンダ３５が基部５に固定される。エアシリンダは、回動軸１４側に突出するロッド３４の延長がストッパーボルト３１の頭部に当たる位置に配される。

移動体８は、砥石回転装置９を支持するフレームである。移動体８は図示しないリニアガイドにより基部５に連結されており、基部５に対してそのアリミゾ２６の延びた方向に直交する方向に、被研削物の研削においては被研削物に対して往復移動可能である。
移動体８は、砥石押圧装置７におけるロッド３４の押圧力を砥石６１に伝えるための被押圧部３６を備える。被押圧部３６は、回動軸１４側に突出するロッド３４の先端とストッパーボルト３１の頭部との間に位置する。移動体８は、（ボールネジ２２の）ナット２５に一体化された案内棒３０を貫通させる案内孔３７を備える。

案内孔３７の内径は案内棒３０の外径よりも大きく、これらの間隙には不導体で形成されたスリーブ部材３８が配される。スリーブ部材３８は円筒の一方の開口にフランジ形状の部分を有する。スリーブ部材３８は、他方の開口から案内孔３７に差し入れられ、その内側を案内棒３０が貫通する。スリーブ部材３８は、自己潤滑性および電気絶縁性を備えた材料、例えばＦＥＰ，ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂で形成される。

案内棒３０と案内孔３７との組み合わせは、ストッパーブロック２９を一体化するナット２５の移動体８に対する移動を円滑に行わせる。
移動体８における被押圧部３６は、砥石押圧装置７のロッド３４の伸張に伴って移動する。
砥石回転装置９は、研削に用いる砥石６１の回転に関わる装置である。砥石回転装置９は、砥石回転モータ３９、精密軸受４０、伝達装置４１および砥石ホルダ４２等からなる。

砥石回転モータ３９は、その駆動軸をロッド３４と平行に且つ回動軸１４側に位置するようにして、移動体８の上部に取り付けられている。
精密軸受４０は、砥石ホルダ４２をその一端に一体化する回転軸を支持し、砥石ホルダ４２が保持する砥石６１の回転ぶれを防止するため軸方向に長くなっている。精密軸受４０は、支持する回転軸が砥石押圧装置７のロッド３４の軸心の延長となるように配されて、移動体８の内部に一体化されている。移動体８は砥石６１を回転可能に保持し、砥石６１と一体となって基部５に対して往復動する。

伝達装置４１は２つのプーリ４３，４４およびタイミングベルト４５で構成される。一方のプーリ４３は砥石回転モータ３９の駆動軸に、他方のプーリ４４は精密軸受４０から突出した回転軸に固定され、２つのプーリ４３，４４はタイミングベルト４５により連結されている。砥石回転モータ３９にはサーボモータが採用される。
砥石回転装置９は移動体８とともに往復移動する。

上述のように構成された砥石保持装置１は、砥石当接装置６のストッパーブロック２９（ストッパーボルト３１）が砥石押圧装置７のロッド３４の伸張を制限する。また、砥石回転モータ３９としてサーボモータが使用されることによりナット２５の移動を任意に制御でき、制御装置が移動体８の被研削物に向けての砥石の移動および移動速度を適切に行うことができる。

砥石回転装置９は、ワーク保持装置６５等とともに研削装置を構成する。
砥石保持装置１は、ストッパーボルト３１と被押圧部３６との間に電圧が印加されており、これらが接するとき、これらの間を数ｍＡの電流が流れるように構成されている。制御装置は、研削処理を行うときに、ストッパーボルト３１と被押圧部３６との通電の有無を検出する。ストッパーボルト３１（の頭部）と被押圧部３６とを併せて「接点」という。

次に、砥石保持装置１を用いた被研削物（以下「ワークＷ」という）の端面の研削処理について説明する。なお、研削時にはワークＷはワーク保持装置６５に保持されて回転し、その回転軸は砥石６１の回転軸に平行または若干の角度で傾斜する。
図３は制御装置が制御する砥石ヘッド２の動作フローチャート図、図４はワークＷを研削するときの砥石ヘッド２の動作を示す図である。

研削装置が休止する状態からの研削処理の開始を指示された制御装置は、砥石６１が既に待避位置にあるか否かを確認し、待避位置に砥石６１がなければ、砥石６１が初期の設定待避位置（図４（ａ））まで後退するよう移送モータ２４を動作させ（ボールネジ２２の）ナット２５を後退させる。
続いて制御装置は、ワークＷがワーク保持装置６５に保持されたことを確認したら、移送モータ２４を動作させて砥石６１をワークＷに向けて移動させる（Ｓ１）。砥石６１の往復移動はボールネジ２２（砥石当接装置６）のナット２５の移動、後退により行われる。

ここで、砥石６１およびナット２５等のワークＷに向けての移動を「移動」といい、これとは逆方向の砥石６１およびナット２５等の移動を「後退」というものとする。
砥石６１は、ワークＷの直近まで高速移動し、その後はワークＷに到達したときの衝撃による砥石６１の損傷を防ぐために低速移動する。研削処理開始後初めてのワークＷに対しては、全移動過程で砥石６１を低速移動させる、または事前に設定された距離を高速移動させた後低速移動させる、等を行う。

砥石６１の移動時、砥石保持装置１において、移動体８はその被押圧部３６が砥石押圧装置７のロッド３４によりワークＷ側に押されるがストッパーブロック２９によりその自由な移動が阻止される。
制御装置は、砥石６１が低速移動する間、ストッパーボルト３１と被押圧部３６との通電の有無を監視する。砥石６１がワークＷの被研削面に到達すると（図４（ｂ））、砥石６１の移動がワークＷにより阻止され、移動体８はその移動を停止する。

制御装置は、この後も移送モータ２４に動作を継続させナット２５はさらに移動し続ける。さらなるナット２５の移動により、ストッパーボルト３１は停止した移動体８の被押圧部３６との接触が解除され、これらの間の通電が切断される。制御装置は、通電が途切れたことを検知し（Ｓ２でＮＯ）、このときのナット２５の位置を記憶する（Ｓ３）。
制御装置は、通電が途切れた後にナット２５を所定距離Ｄ２移動させたらナット２５の移動を停止し（Ｓ４、図４（ｃ））、ワークＷの研削が終わるまでの処理時間の経過を待つ（Ｓ５でＮＯ）。

ワークＷの研削が終了すると（Ｓ５でＹＥＳ）、制御装置は砥石６１を待避位置に後退させるために砥石当接装置６の移送モータ２４を動作させる（Ｓ６）。
制御装置は、次の未研削のワークＷがワーク保持装置６５に保持されたことを確認したら（Ｓ７でＹＥＳ）、初めに砥石６１を待避位置からワークＷに向けて高速移動させ（Ｓ８）、その後ワークＷを低速移動させて砥石６１をワークＷの被研削面に当接させる（Ｓ９）。

２つ目以降のワークＷの研削についても、ナット２５（砥石６１）の待避位置からの高速移動および低速移動は、図４（ａ）～（ｃ）と同じ動作をする。また、そのときのナット２５の待避距離、および高速移動距離は、毎回その１つ前のワークＷの研削時に記憶されたナット２５の位置（Ｓ３）に基づいて決定される。
一例を挙げれば、研削時に砥石６１がワークＷに到達した位置から次のワークＷに交換するためのナット２５の後退距離は１０．５ｍｍであり、後退位置を起点とする交換後の
ワークＷに対するナット２５の高速移動距離は１０ｍｍである。低速移動距離は０．５ｍｍよりも長い距離である（図４におけるＤ１≒１０．５ｍｍ）。

低速移動距離が「１０．５－高速移動距離＝０．５（ｍｍ）」より大きく設定されるのは、砥石６１がワークＷに当接した後もナット２５を低速移動させ、ストッパーボルト３１と被押圧部３６との通電を遮断するためである。
後退距離は１つ前の研削時に通電が途絶えたときのナット２５の位置（Ｓ３）が基準であり、数多くのワークＷを研削するなかで砥石６１の摩耗等でこの基準位置は徐々に変化する。図３のＳ５における、砥石６１がワークＷに到達後さらにナット２５が移動した後のナット２５の移動距離（図４におけるＤ２）を加算した位置（Ｄ１＋Ｄ２）は、ナット２５の後退位置等を求める基準ではない。

砥石回転モータ３９による研削のための砥石６１の回転は、低速移動時（Ｓ）および研削時（Ｓ５でＮＯ）に限って行っても、図３に示される研削の全工程に渡って行っても良い。
図５はワークＷの研削処理における砥石６１の移動時間と接点間の通電量および砥石移動距離との関係を示す図である。図５において（ａ）は接点間の通電検出の仕組みを示す図である。

図５におけるナット２５の移動条件は、高速移動距離が１０ｍｍ、このときの所要時間が０．４秒、低速移動距離が０．５＋αｍｍ、このときの０．５ｍｍを移動する所要時間が０．５秒である。図５から解るように、砥石６１がワークＷに到達した後もナット２５は単独で低速移動を続け、砥石６１が移動を停止した瞬間に接点間の通電量は急激に零にまで低下する。これにより、砥石６１がワークＷに到達したときのナット２５の位置を正確に検出することができる。また、砥石６１がワークＷに到達した時を正確に把握してこの時を起点に一定時間研削をするので、連続する被研削物の研削においても研削の質が一定化する。かつワークＷ到達時のナット２５位置の正確な検出は、砥石の後退距離等を一定化させ、サイクルタイムも安定する。

一方、距離センサを用いる検出法では、砥石がワークに到達した以降の距離の検出値はナットが低速移動するため急激には増加（変化）しない（例：図５の一点鎖線Ｊ部参照）。また、距離センサは初めから検出対象部分に若干の隙間が形成されていることから、検出ノイズおよび砥石回転モータ等に起因する振動等による変動範囲を明確に超えた距離を検出して初めて砥石がワークに到達したと判断される。このため検出したナットの位置は、実際に砥石がワークに到達したときのナットの位置よりもワーク側にズレてしまう。また、実際の砥石のワーク到達持と検出を判断した時との差違の程度も都度変化し不安定であるため、修正により砥石がワークに到達した正確なナットの位置および時を知るのが困難である。

砥石保持装置１は単純に接点の通電有無を判断するため、距離センサが検出する距離を判断する方法に比べて、正確にかつ安定に砥石６１がワークＷに到達したときのナット２５の位置を検出することができる。
ワークＷの例えば端面を研削するとき、ワークＷの材質の硬さおよび砥石の砥粒の粗さ等の組み合わせから、砥石保持装置１を用いた研削においてナット２５の低速移動速度と研削による侵食速度（ワークＷの被研削面の後退速度）とが一致し、接点が常に通電状態になる場合がある。そのような場合には、図３に示された接点の通電の有無を検出する方法では、砥石６１がワークＷに到達したときの判断はできない。但しこのような場合であっても、低速移動開始時から回転を続ける砥石回転モータ３９は、砥石６１がワークＷに当接すると研削による負荷が加わり、負荷電流値が急増する。これを利用して、砥石６１がワークＷに到達したときのナット２５の位置を検出することができる。

図６は砥石回転モータ３９の負荷電流値を指標として制御装置が制御する砥石ヘッド２の動作フローチャート図、図７はワークＷの研削処理における砥石６１の移動時間と砥石回転モータ３９負荷電流値および砥石移動距離との関係を示す図である。
図６において、ステップ符合（例えばＳ３）が図３におけるものと同一のときは、制御装置は図３の通電有無検出の方法における動作と同じ動作を行う。

例えば、図５と同一の高速移動および低速移動条件でナット２５が移動し、低速移動において砥石６１がワークＷに到達すると、砥石６１の回転はワークＷにより抵抗を受けて砥石回転モータ３９の負荷電流値は急激に増加する（図７）。制御装置はこの急激なモータ負荷電流値の増加（予め記憶装置に記憶した設定値以上の負荷電流値）を検出したとき（図６のＳ１２でＹＥＳ）、砥石６１がワークＷに到達したと判断しそのときのナット２５の位置を記憶する。

砥石回転モータ３９の負荷電流値を指標とする方法も通電有無を指標とする方法と同様に、正確にかつ安定に砥石６１がワークＷに到達したときのナット２５の位置を検出することができる。
砥石回転モータ３９の負荷電流値を指標とする方法と通電有無を指標とする方法とを組み合わせれば、より汎用性の高い砥石保持装置とすることができる。

図８はこの２つの方法を組み合わせたときの制御装置が制御する砥石ヘッド２の動作フローチャート図である。図８において、ステップ符合が図３または図６におけるものと同一のときは、制御装置は図３または図６の動作と同じ動作を行う。
図９は接点近傍の絶縁構造を示す部分断面図である。「接点」とは、前述した通りストッパーボルト３１（の頭部）と被押圧部３６とを併せた呼称である。

図９を参照して、案内棒３０には電源の一方の電極に連続する導線５１が接続されている。案内棒３０は、スリーブ部材３８により案内孔３７と電気的に絶縁されている。また、ストッパーボルト３１は、絶縁シート３２によりストッパーブロック２９の下側（ナット２５）と電気的に絶縁されている。電源は、交流および直流のいずれも使用可能である。

砥石保持装置１は、砥石がワークに達するまでストッパーボルト３１が被押圧部３６に接しており、電流は案内棒３０、ストッパーブロック２９の上側、被押圧部３６および移動体８を経由して、アース（接地）される。この状態では接点に電流が流れ（例えば図３のＳ２でＹＥＳ）、砥石は未だワークに到達していない。
砥石がワークに達してロッド３４の伸張が阻止された後もナット２５が移動すると、接点は離れて接点間の通電が途絶える。このときもストッパーボルト３１は、スリーブ部材３８および絶縁シート３２により移動体８とは絶縁されている。

接点の通電の有無を指標とする砥石がワークに到達した位置の検出法は、接点を形成するストッパーボルト３１における電源の一方の電極に連続する経路から接点を経由せずに電流がアースされることを防ぐ必要がある。図９では、このアース防止をスリーブ部材３８および前縁シート３２が担っている。
上述の実施形態において、砥石保持装置１、および砥石保持装置１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

本発明は、砥石を押圧させて被研削物を研削する際の砥石を保持する砥石保持装置および研削装置に利用することができる。

１ 砥石保持装置
７ 砥石押圧装置（エアシリンダ）
５ 基部
６ 砥石当接装置
７ 砥石押圧装置（エアシリンダ）
８ 移動体
９ 砥石回転装置
１１ 基台
２２ ボールネジ
２３ ネジ軸
２４ 移送モータ
２５ ナット
２９ ストッパーブロック（ストッパー）
３１ ストッパーボルト（ストッパー）
３４ （エアシリンダの）ロッド
３６ 被押圧部
３９ 砥石回転モータ
４１ 伝達装置
４２ 砥石ホルダ
Ｗ ワーク（被研削物）

Claims (5)

1. 基部、砥石当接装置、砥石回転装置、移動体、エアシリンダおよび制御装置を備え、
   前記基部は、前記砥石当接装置、前記エアシリンダおよび前記砥石回転装置を保持し、
   前記砥石当接装置は、前記基部に一体化された移送モータおよびこれに駆動されるボールネジを備え、
   前記ボールネジのナットには、前記ボールネジのネジ軸に直交する方向に突出するストッパーが一体化され、
   前記砥石回転装置は、砥石回転モータ、および砥石を保持可能な砥石ホルダを前記ネジ軸と平行な軸回りに回転させるために前記砥石回転モータに連結する伝達装置を備え、
   前記移動体は、前記砥石回転装置を支持し前記基部に対して前記ネジ軸の方向に往復道可能であって、前記ストッパーにおける前記砥石ホルダが位置する側の反対側を向く面に対向する面を有する被押圧部を備え、
   前記エアシリンダは、そのシリンダが前記基部に固定されてそのロッドが前記被押圧部を前記砥石ホルダ側に押圧可能に配され、
   前記被押圧部と前記ストッパーとの間に電圧が印加されこれらが接しているときはこれらの間に通電可能に構成されており、
   ワーク研削時において前記制御装置は、
   前記ロッドの伸張を、前記被押圧部を介在させて前記ストッパーにより制限しながら、前記砥石当接装置により前記ナットをその待避位置から前記砥石ホルダ側に第１の速度で移動させた後に前記第１の速度よりも遅い第２の速度で移動させ、
   この間、前記被押圧部と前記ストッパーとの間の通電の有無を検出し、
   前記通電が遮断されたときの前記ナットの位置をワーク当接位置として記憶し、
   次のワークの研削に備えて前記ナットを後退させる待避位置を、記憶した前記ワーク当接位置に基づいて決定する、
   ことを特徴とする砥石保持装置。
2. 基部、砥石当接装置、砥石回転装置、移動体、エアシリンダおよび制御装置を備え、
   前記基部は、前記砥石当接装置、前記エアシリンダおよび前記砥石回転装置を保持し、
   前記砥石当接装置は、前記基部に一体化された移送モータおよびこれに駆動されるボールネジを備え、
   前記ボールネジのナットには、前記ボールネジのネジ軸に直交する方向に突出するストッパーが一体化され、
   前記砥石回転装置は、砥石回転モータ、および砥石を保持可能な砥石ホルダを前記ネジ軸と平行な軸回りに回転させるために前記砥石回転モータに連結する伝達装置を備え、
   前記砥石回転モータは、回転時の負荷電流値が計測可能に構成され、
   前記移動体は、前記砥石回転装置を支持し前記基部に対して前記ネジ軸の方向に往復道可能であって、前記ストッパーにおける前記砥石ホルダが位置する側の反対側を向く面に対向する面を有する被押圧部を備え、
   前記エアシリンダは、そのシリンダが前記基部に固定されてそのロッドが前記被押圧部を前記砥石ホルダ側に押圧可能に配され、
   ワーク研削時において前記制御装置は、
   前記ロッドの伸張を、前記被押圧部を介在させて前記ストッパーにより制限しながら前記砥石当接装置により前記ナットをその待避位置から前記砥石ホルダ側に第１の速度で移動させた後に前記第１の速度よりも遅い第２の速度で移動させ、
   この間、前記砥石回転モータの前記負荷電流値を検出し、
   前記負荷電流値が設定値以上になったときの前記ナットの位置をワーク当接位置として記憶し、
   次のワークの研削に備えて前記ナットを後退させる待避位置を、記憶した前記ワーク当接位置に基づいて決定する、
   ことを特徴とする砥石保持装置。
3. 基部、砥石当接装置、砥石回転装置、移動体、エアシリンダおよび制御装置を備え、
   前記基部は、前記砥石当接装置、前記エアシリンダおよび前記砥石回転装置を保持し、
   前記砥石当接装置は、前記基部に一体化された移送モータおよびこれに駆動されるボールネジを備え、
   前記ボールネジのナットには、前記ボールネジのネジ軸に直交する方向に突出するストッパーが一体化され、
   前記砥石回転装置は、砥石回転モータ、および砥石を保持可能な砥石ホルダを前記ネジ軸と平行な軸回りに回転させるために前記砥石回転モータに連結する伝達装置を備え、
   前記砥石回転モータは、回転時の負荷電流値が計測可能に構成され、
   前記移動体は、前記砥石回転装置を支持し前記基部に対して前記ネジ軸の方向に往復道可能であって、前記ストッパーにおける前記砥石ホルダが位置する側の反対側を向く面に対向する面を有する被押圧部を備え、
   前記エアシリンダは、そのシリンダが前記基部に固定されてそのロッドが前記被押圧部を前記砥石ホルダ側に押圧可能に配され、
   前記被押圧部と前記ストッパーとの間に電圧が印加されこれらが接しているときはこれらの間に通電可能に構成されており、
   ワーク研削時において前記制御装置は、
   前記ロッドの伸張を、前記被押圧部を介在させて前記ストッパーにより制限しながら前記砥石当接装置により前記ナットをその待避位置から前記砥石ホルダ側に第１の速度で移動させた後に前記第１の速度よりも遅い第２の速度で移動させ、
   この間、前記被押圧部と前記ストッパーとの間の通電の有無を検出し、および前記砥石回転モータの前記負荷電流値を検出し、
   前記通電が遮断されたときまたは前記負荷電流値が設定値以上になったとき、前記ナットの位置をワーク当接位置として記憶し、
   次のワークの研削に備えて前記ナットを後退させる待避位置を、記憶した前記ワーク当接位置に基づいて決定する、
   ことを特徴とする砥石保持装置。
4. 前記ストッパーは電源の一方の極に連続して前記ナットとの間が電気的に絶縁されており、
   前記被押圧部は前記一方の極側と電気的に絶縁されており、
   前記被押圧部に流れた電流は前記移動体を経由してアース可能に形成された
   請求項１または請求項３に記載の砥石保持装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の砥石保持装置と、
   ワークを保持しこれを回転させるワーク保持装置と、を有する
   ことを特徴とする研削装置。

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