JP4072929B2 - ラップ盤及びラップ加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラップ盤並びにラップ加工方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
ラップ加工は精密研削された円筒、穴、平面、球面等の表面を平滑にし、寸法精度を向上させる目的で従来から使用されている。ラップ加工方法は、例えば焼き入れされた鋼等からなるワークを鋳鉄製のラップ定盤（上定盤と下定盤）で挟んで低い圧力で押し付け、ダイヤモンド砥粒等の砥粒（又は砥粒と軽油の混合物）をワークと定盤の間に適量加えて、ワークの被加工面と定盤の加工面との間の接触面を揺動させて加工する方法である。ラップ加工は仕上面が滑らかな鏡面を得ることも可能で、又作業も簡単であり、ゲージ類やレンズ等の光学機器部品の最終仕上げ、鋼球の表面加工、液晶基盤や半導体基盤等の電子部品基盤の表面加工等の広い分野に使用されている。
【０００３】
この様に広く使用されるラップ盤において、加工精度を維持するためには長時間の使用により変形磨耗した定盤の砥石面を修正することが必要であるだけでなく、ワークの材質や形状、寸法等に適した加圧力を選び、その加圧力を均一かつ一定に保ちながら加工することが必要である。このために、従来から加圧力を一定にしたり、均一にするための装置が開発されている。
【０００４】
従来技術によるラップ盤としては例えば、公開特許公報第平２−１５２７６６号に開示されているラップ盤がある。以下、このラップ盤を従来装置１という。従来装置１では上定盤の重量を直接ワークに加圧力として作用させていた。ところが、上定盤の重量は磨耗や砥石面の修正により減少する。このような加圧力の減少に対して、加圧力を一定にするためにさお秤の原理を利用したもので、図１１に示す。図１１において、さお秤２１の一端２１ａに上定盤１１を吊し、他端側に梃子２２を設けて、梃子の内側適宜の位置２２ｂに秤の他端２１ｂを連結する。梃子２２は一端２２ａを回動自在に支持すると共に連結点２２ｂの外側に錘２３を吊して、上定盤の磨耗量に応じて錘２３の位置を変化させて調節するものである。即ち、梃子の端にスケール２４を設けて、スケール２４の目盛りの変化からさお秤２１の変位量及び上定盤の磨耗量を読みとり、その磨耗量に応じて梃子に吊した錘２３の位置を調整して加圧力を調整する装置である。
【０００５】
この従来装置１では機構が複雑で加圧力の設定が自由にできないという欠点があった。さらに、上定盤が変形磨耗した場合、例えば傾いて磨耗した場合やワークの高さ全てが等しくない場合にはうまく対応できないという欠点があった。この様に不均等な磨耗等により変形した上定盤に対してより正確なラップ加工を行う装置が公開特許公報第平４−２１７４５６号に開示されている。
【０００６】
図１２（Ａ）、（Ｂ）にこの装置（以下、従来装置２という）の正面図及び平面図を示す。図１２において、下定盤６に対向して配設された上定盤１１の上面に支柱３１を設けて上から上定盤１１を押付けると共に上定盤１１の外径側と内径側にそれぞれ多数の加圧シリンダ３２ａ、３２ｂを配設して、ラッピング時に各加圧シリンダ３２ａ，３２ｂの加圧力を適切に調節することによって上定盤１１の下面を常に下定盤６に倣って平坦を保とうとするものである。
【０００７】
従来装置２では複数の加圧シリンダ３２ａ、３２ｂを設けているために装置自体の構成が複雑になると共に、加圧シリンダの加圧力を上定盤１１、下定盤６の変形磨耗に対して調節することが必要である。従って、変形磨耗の度合いを計測し、それに合わせて各加圧シリンダの３２ａ、３２ｂの調節が困難であるという課題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来装置１では加圧装置が複雑であるだけでなく、磨耗変形した上定盤等に対して均一な加圧が困難であるという課題があった。また、従来装置２では上定盤の均一な加圧は可能であるが、その調整が困難であるという課題があった。この発明は、上述のような背景の下になされたもので、加圧力の調整が簡単であり、かつ均一な加圧ができ、さらに一台のラップ盤で種々の目的に併せたラップ加工が可能なラップ盤を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は以下の構成を採用している。即ち、請求項１に記載の装置は、上定盤を加圧する加圧軸と該加圧軸を駆動する加圧シリンダからなる加圧装置と、該加圧シリンダを支持する支持台と、前記支持台をワーク方向に移動させる移動手段と、前記上定盤を回転させる上定盤主軸と、該上定盤主軸を駆動する上定盤回転駆動モータと、前記加圧装置を制御する制御装置を具備し、前記移動手段に前記制御装置によって制御されるサーボモータと、前記加圧軸の下端部に設けた円盤と前記上定盤を固設する上円盤との間に球面軸受け並びに回転トルクを伝達するピン連結手段とを設け、前記加圧軸の下端部に設けた円盤に貫通ピン穴を設け、前記上定盤主軸の下端部に設けた円盤に前記貫通ピン穴を貫通し、上下動自在な連結ピンを設け、更に、前記上円盤の上表面に該連結ピンに対応する位置に係脱自在なストッパーを設け、前記上定盤主軸の回転トルクを前記加圧軸の下端部に設けた円盤に伝達可能にすると共に、前記上円盤の傾き角度を一定角度に制限可能にしたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の装置において、前記制御装置により、前記上定盤の傾き角度を全方向角度で回動可能にして加圧シリンダの加圧力を一定にしたラップ加工と、前記上定盤の傾き角度を一定角度に制限して送り速度を一定速度にしたラップ加工とを可能にしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の装置において、前記支持台を加工位置とワーク供給位置との間を水平方向に旋回自在に保持する旋回保持手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の装置において、前記ラップ盤に前記加圧軸の移動距離を計測するリニアスケールを設けると共に前記加圧シリンダを両側ロッドシリンダで構成し、該ロッドの一側を前記加圧軸と連結し、反対側に前記リニアスケールの探針を接触させて該加圧軸の移動距離を計測可能にしたことを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４に記載の装置において、ワークをラッピングする上定盤と下定盤並びに該上定盤と下定盤とを共摺りする定盤修正装置を具備し、前記加圧装置による定圧送りラップ加工と前記移動手段による定量送りラップ加工と該定盤修正装置による定盤修正とを選択する選択手段を具備したことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態の装置を具備したラップ盤の正面図で、図２は左側面図、図３（Ａ）は上部分の右側面図で、（Ｂ）は下部分の右側面図である。図４は加圧シリンダ及びリニアスケールの詳細説明図で、図５は球面軸受け部の詳細説明図である。図６はキャリアの配置図である。図７はボールねじナットの説明図、図８は球面軸受けの説明図である。なお、これらの図においては、従来技術で説明したと同じ機能の構成要素については同じ参照番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１８】
図１〜図３において、下定盤６は下円盤５１に固着され、下円盤５１は下定盤主軸５２の先端に連結されている。下定盤主軸５２の下端には歯車５３が固設され、歯車５３は歯車５４を介して下定盤回転駆動モータユニット５５により回転駆動される。また、下定盤主軸５２はベアリングを介して下主軸ハウジング５６に回転自在に支持され、下主軸ハウジング５６にはブラケット５７が取り付けられており、これによって支持されている。
【００１９】
ブラケット５７にはボールねじナット５８（構造の詳細は後述する。）のナットが固設されている。このボールねじナット５８のねじ５８ａの一端は下定盤６を上下に移動させるためのサーボモータ６０の出力軸５９に図示省略のノンバックラッシュカップリングを介して接続されている。ねじ５８ａの他端はベアリング６１によって回転自在に支持されている。サーボモータ６０とベアリング６１はラップ盤脚本体６２に固設されている。従って、サーボモータ６０の回転により、ねじ５８ａが回転し、ねじ５８ａに螺合しているナットが上下に移動する。これにより、ブラケット５７、下主軸ハウジング５６を介して下定盤６の上下動が制御される。また、サーボモータ６０の回転は制御器７１によって制御されている。
【００２０】
下定盤主軸５２の内側には太陽歯車軸６４が軸受６５により回転自在に設けられている。軸受け６５はフレーム６６によってラップ盤の脚本体６２に固定されている。太陽歯車軸６４の頭部には太陽歯車１３が固設されている。さらに、太陽歯車軸６４の下端には歯車６７が固設されており、歯車６８、６９を介して太陽歯車１３を回転駆動させるサーボモータユニット７０の出力軸に連結されている。サーボモータユニット７０の出力は制御器７１によって制御されている（図９参照）。太陽歯車軸６４の内側には冷却管７３が通っており、図示されていない放出口よりワークを冷却するためのクーラントを放出可能としている。
【００２１】
太陽歯車１３と内歯歯車１４との間に、図６に示すように、複数のキャリア１２が配置される。キャリア１２は太陽歯車１３の外側歯と内歯歯車１４の内側歯とに噛み合って自転及び公転する。内歯歯車１４は脚本体６２の一部に固設されている。ホルダー１２は複数の穴が設けられており、それらの穴の中にワークを容れて上定盤１１と下定盤６で挟んでラップ加工を行う。
【００２２】
下定盤６の真上に上定盤１１が対向して配置されると共に、上定盤１１は上円盤７５に固着されている。上円盤７５は加圧軸７６に連結され、加圧軸７６は加圧シリンダ７７に連結されていると共に上下動自在、回転自在に設けられている。また、加圧シリンダ７７の作動により上定盤１１を加圧できるようになっている。
【００２３】
加圧シリンダ７７（図４参照）は両側にロッド７７ａ、７７ｂが突出しており、上側ロッド７７ａにはリニアスケール４０の探針４１が低い圧力で加圧されながら絶えず接触している。また、下側ロッド７７ｂの下端には釣り鐘状の取付部品４２がねじにより固設され、取付部品４２には円筒状のスライダー４３が固設されている。スライダー４３の外側は上主軸ハウジング７９の内側表面と滑りながら上下動すると共に内側はベアリング４４を介して加圧軸７６に連結されている。これによって加圧軸７６は加圧シリンダ７７によって上下に駆動される。加圧シリンダ７７のロッドを最下降させた位置及び最上昇させた位置を検知するためのリミットスイッチが適宜の位置に設けられている。なお、このリミットスイッチは図示が省略されている。
【００２４】
以下に、加圧シリンダ７７による加圧力、及び上定盤回転駆動モータユニット８２による回転力を上定盤１１に伝達する構成について説明する。なお、上定盤１１は上円盤７５の下側面に固着されている。
加圧軸７６の外側には上定盤主軸７８が設けられ、リニアベアリング５２を介して上定盤主軸７８に対して上下動自在に支持されている。さらに、上定盤主軸７８は上主軸ハウジング７９に回転自在に支持されている。上定盤主軸７８の上端には歯車８０が固設されており、歯車８０は歯車８１を介して上定盤回転駆動モータ８２により駆動される（図３（Ａ）参照）。上定盤回転駆動モータ８２は制御器７１に接続され、制御されている。また、図５に示すように、上定盤主軸７８の下端には円盤４６が固設されており、加圧軸７６の下端にも円盤４７が固設されている。円盤４６には複数個のピン８３が下向きに上下動自在に設けられている。このピン８３が円盤４７の穴８３’に挿入されることによって円盤４６と円盤４７の回転運動が連結され、上定盤主軸７８の回転力が円盤４７に伝達される。しかし、円盤４７の上下方向の移動は円盤４６とは独立に行われる。
【００２５】
円盤４７と上円盤７５とは球面軸受け４８を介して連結されている。球面軸受け４８は、図８に示すように、軸４８ｃに球４８ａが固設され、軸受け面が球面をなしている軸受けケース４８ｂとで構成されている。球面軸受け４８はラジアル荷重とスラスト荷重の両荷重を支持することができ、また軸４８ｃに対して軸受けケース４８ｂが傾いた場合にも使用できる。軸４８ｃの回転は軸中心軸の回りの回転（図の矢印Ａ方向の回転）は可能であるが、中心軸自体が旋回する方向（図の矢印Ｂ方向）の回転はできない。即ち、矢印Ｂ方向に軸４８ｃが回転すると軸４８ｃが軸受け４８ｂの図示されていない連結部分と衝突し、矢印Ｂ方向の回転は不可能になっている。
【００２６】
上記した円盤４７と上円盤７５の連結は複数のピン５１ａによって行われる。ピン５１ａは上円盤７５に上向きに取り付けられており、ピン５１ａの上端部が円盤４７に設けられている穴５１ａ’と嵌合し、これによって円盤４７の回転が上円盤７５に伝達される。また、ピン５１ａの先端はフランジ状に形成されており、上円盤７５の落下防止のための安全ピンとしての役割も果たしている。
【００２７】
更に、円盤４７と上円盤７５との間には球面軸受け４８が設けられており、球面軸受け４８の軸４８ｃは円盤４７に固定され、軸４８ｃに球４８ａが固定されている。一方、軸受けケース４８ｂは上円盤７５に固定されている。従って、以上の構成によって円盤４７の回転力はピン５１ａを介して上定盤１１に伝達されると同時に上下方向の加圧力は球面軸受け４８を介して上定盤１１に伝達される。
また、図８に示すように球面軸受け４８は傾いた状態でもスラスト力を伝達するので、加工状態によって上定盤１１が上円盤４７に対して傾いた状態でも上円盤４７の回転力及び加圧力は正しく伝達され、ワークの加工が行われる。
【００２８】
前述したように、ピン８３は円盤４６に下向きに複数個が周上に設けられていると共に円盤４７を貫通し、貫通穴８３’に対して上下にスライド可能に設けられている。また、上円盤７５の上面にはピン８３に対応した位置にストッパー５０が設けられている。加圧軸７６を上方に移動させて、上円盤７５を上方に持ち上げるとストッパー５０がピン８３の下端と連結し、上円盤７５は円盤４７と平行な状態で固定される。この固定した連結により上定盤１１は水平状態を維持したまま回転力及び加圧力が伝達され、ワークの加工が行われる。従って、この状態では球面軸受け４８の作用効果は制限され、加工中においてワークの状態によって上定盤が傾くことはない。
【００２９】
以下に上定盤主軸７８及び上主軸ハウジング７９を上下に移動させる機構について説明する。
図１に示すように、上主軸ハウジング７９の上突起部の頂部にチェーン９９が接続され、チェーン９９の他端はカウンタバランスシリンダ８４に接続され、重量の平衡が取られている。また、上主軸ハウジング７９の中央突起部にボールねじナット８５が設けられており、サーボモータユニット８６の回転駆動により上主軸ハウジング７９を上下に駆動可能にしている。ボールねじナット８５は、図７に示すように、ねじ８５ａの谷とナット８５ｂの谷とを対向させて、円形通路を作り、それに鋼球８５ｃを入れたものである。ねじ８５ａを回すと鋼球８５ｃはリターンチューブ８５ｄを通って循環し、ねじ送り運動ができる特殊ねじである。摩擦係数は極めて小さく、耐磨耗性がよく、二重ナットにして予圧をかけバックラッシュを除くことにより精密な送り及び正確な位置決めができる。
【００３０】
また、サーボモータは広い範囲にわたって速度が連続的に変えられ、正逆転可能であると共に、慣性が小さく急速な起動停止が可能である。なお、サーボモータユニット８６はコラムヘッド８７に固設されているフレームに固定されており、制御器７１に接続され、制御されている。従って、サーボモータユニット８６と変換手段８５の使用と、さらにカウンタバランスシリンダ８４によって重量の平衡がとられていることから上定盤主軸７８及び上主軸ハウジング７９の正確な送りが可能である。従って、上記構成により、加圧シリンダ７７を使用しなくても上定盤１１の正確な定量送りが容易に可能となる。
【００３１】
以下に、ワークの供給、取出しを容易にするための上主軸ハウジング７９の旋回機構について説明する。
コラムヘッド８７はコラム８８によって横に振れないように支持されている（図２参照）。また、コラムヘッド８７はベース８９の上に離反自在に載置されている。ベース８９にコラムヘッド８７を浮かせるための浮動シリンダ９０が取り付けられており、浮動シリンダ９０のロッド９０ａの先端にはベアリングを介してコラムヘッド８７が回転自在に設けられている。浮動シリンダ９０は制御器７１に接続され、制御されている。
【００３２】
コラムヘッド８７のツバ部８７ａの外周の一部に歯８７ｂが切られており、歯８７ｂは旋回用のサーボモータユニット９２の出力軸に設けられた歯車９１と噛み合っている。サーボモータユニット９２はラップ盤の脚本体６２に固設されている。また、サーボモータユニット９２は制御器７１に接続され、制御されている。
【００３３】
制御器７１はＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ、入出力信号変換器（Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器）、時計、出力増幅器等から構成されており、図１０に示すラップ加工手順のプログラム及び定盤修正のプログラムがメモリの中に内蔵されている。また、データ及びモードを選択設定する入力設定器９３、スタートボタン９４がその入力側に接続されており、出力側にはモータ５５、６０、７０、８２、８６及び９２と、シリンダ７７及び９０、更にクーラント用ポンプ９５、剥離シリンダ９６が接続されている（図９参照）。
【００３４】
入力設定器は９３は定圧送りラップ加工、定量送りラップ加工、定盤修正の各モードの選択設定ができる他に、加圧シリンダ７７の加圧力の設定、定量送りの送り速度の設定、旋回角度の設定等の種々の設定、データ入力が可能になっている。
【００３５】
本実施形態は以上のように構成されており、制御器７１の動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。図１０のフローチャートは定圧送りのラップ加工の手順を示したものである。スタート操作をする前に加工モードの選択、又は定盤修正モードの選択を入力設定器９３で設定すると共に各モードに必要なデータを設定する。なお、このとき全ての装置は原位置にある。
【００３６】
以下に、定圧送りラップ加工をする場合の各ステップについて図１０を参照して説明する。上記準備をした後スタートボタン９４を押すとステップＳ１を実行する。
ステップＳ１ではワークの供給準備ができていることを確認し、ワークを供給する。ワークの供給は図示省略のローダを用いてワークをキャリア１２のワーク穴に供給、セットする（図６参照）。ワークの供給、セットは別のサブプログラムにプログラムされている。目視によりワークの供給セットが完了したと判断したらスタートボタン９４を押してプログラムの実行を続行させる。
【００３７】
ステップＳ２では旋回用サーボモータユニット９２を駆動して、上定盤１１が加工位置（下定盤６の真上）に来るようにコラムヘッド８７を旋回させる。コラムヘッド８７の旋回により、上主軸ハウジング７９、及びそれに固設されている加圧シリンダ７７、加圧軸７６も旋回し、加工位置に来る。これらが加工位置に来るとリミットスイッチ（図示省略）により検知される。
【００３８】
ステップＳ３では上定盤１１を下降させながら異常検出を同時に行う。この異常検出工程ではワークとの間に置き忘れた工具等の異物があるかどうかの異物チェックとワークがキャリア１２に正しくセットされているかどうかのワークチェックとを行う。このステップＳ３は以下のように行われる。即ち、加圧シリンダ７７のロッド７７ｂを最下端の位置まで下降させる。このとき、図示省略のリミットスイッチがオン（又はオフ）になる。次に、加圧シリンダ７７により小さな微圧でロッド７７ｂを加圧する。
【００３９】
このとき、上主軸ハウジング７９は最上端位置にあるのでサーボモータユニット８６を駆動してボールねじナット８５により上主軸ハウジング７９を所定の位置まで下降させる。この所定の位置は異物の検出、ワークのセッテングの異常を検出できる位置である。例えば、異物がなく、ワークが正常にセッテングされているときに上定盤１１の砥石面がワークと接触し、さらにワークの加工量を越えて下方に移動する距離を予め定め、その位置を所定の位置としてもよい。
【００４０】
上主軸ハウジング７９の下降距離は既知であり、加圧シリンダ７７のロッド７７ｂの移動距離も正常な場合については既知である。また、ロッド７７ｂが実際に移動した距離はリニアスケール４０の目盛りと上記の正常な場合の移動距離から算出可能である。実際にロッド７７ｂが下降した距離と正常な場合の移動距離との差から異常の有無が検出できる。即ち、リニアスケール４０の目盛りから異常の有無が検出可能である。また、この差の大きさによって異常が異物によるのかワークのセッテングに原因があるのかも予測できる。異常がある場合はステップＳ４を実行し、異常がない場合はステップＳ５を実行する。
【００４１】
ステップＳ４では、異常に対する処理を行う。まず、上定盤１１を原点まで上昇させる。即ち、加圧シリンダ７７のロッド７７ｂを上端の位置に戻し、上主軸ハウジング７９も上端の位置に戻す。その後又は同時に警報９７を鳴らしてオペレータに報せる。オペレターが異物を除去し、またはワークを正しくセットし、スタートボタン９４を押す。スタートボタン９４を押すとステップＳ３を再実行する。
ステップＳ５ではまず、下定盤回転駆動モータユニット５５、上定盤回転駆動モータユニット８２及び太陽歯車回転駆動モータユニット７０を駆動する。上定盤１１、下定盤６、太陽歯車１３を回転させながら、加圧シリンダ７７を駆動してロッド７７ｂ、加圧軸７６に加圧を徐々に高めて加工圧になるまで加圧する。
【００４２】
ステップＳ６ではクーラントのバルブをオンにし、冷却液体をワークに放射する。
ステップＳ７では加工を開始する。即ち、ロッド７７ｂを下降させる。同時に加圧シリンダ７７の加圧力が一定となるように加圧シリンダ７７を制御する。
ステップＳ８ではリニアスケール４０により加工量を計測し、加工量が所定の加工量に達したかどうかを判断し、所定加工量に達した場合にはステップＳ９を実行し、達しない場合は加工を継続する。
【００４３】
ステップＳ９では下定盤駆動モータ５５、上定盤駆動モータ８２及び太陽歯車駆動モータ７０を停止し、上定盤１１、下定盤６、太陽歯車１３の回転を停止する。なお、上定盤１１、太陽歯車１３は剥離シリンダ９６を下降させるため、所定の位置に停止させる。
ステップ１０では剥離シリンダ９６を下降させて、上定盤１１からワークを剥離するためワークに空気を吹き付ける。ワークが剥離したら、吹き付けを停止し、旋回用サーボモータユニット９２を駆動してコラムヘッド８７を旋回させ、上定盤１１を原位置に復帰させる。なお、装置の原位置の復帰の確認には図示省略のリミットスイッチを使用している。
ステップＳ１１ではワークを取り出す。以上で定圧送りラップ加工は終了する。なお、上記したステップでは最良と思われる実施形態について述べたが、本発明の範囲はこれによって限定されるものではない。
【００４４】
次に、定量送りラップ加工について説明する。定量送りラップ加工ではステップＳ７とステップＳ８のラッピング工程が異なる。他のステップＳ１〜Ｓ６及びＳ９〜Ｓ１１は定圧送りラップ加工と同様である。定量送りの場合のステップ７、ステップ８について以下に説明する。
ステップＳ７では下定盤駆動モータ５５、上定盤駆動モータ８２及び太陽歯車駆動モータ７０を駆動し、上定盤１１、下定盤６、太陽歯車１３を回転させて加工を開始する。この際、加圧軸７６を上方向に移動させ、ピン８３をストッパー５０に押し当てて連結させ、円盤４７と上円盤７５との揺動連結を固定連結にする。固定連結はステップ５の開始前に行ってもよい。定量送り加工は、サーボモータユニット８６をプログラムに従って所定の回転速度で駆動し、主軸ハウジングの下降速度、即ちこの場合の送り速度を所定の速度に制御する。なお、これらのデータは入力設定器９３により入力するか又は予め与えられている。
【００４５】
ステップＳ８では定量送り加工を行う。所定加工量は予め入力設定器９３から制御器７１にセットされている。実際の加工量が所定加工量に達するまでステップＳ８が行われ、所定の加工量に達した後はステップＳ１０を実行する。
なお、定量送り加工では定盤の回転速度を定圧加工の場合よりも大きくし、砥石粒度も大きいものを使用する。従って、高能率の加工に適し、一次加工（荒い加工）に適している。また、一般に加工量も大きい。
【００４６】
次に、本実施形態の装置を利用して共摺りによる定盤修正は以下の手順により行う。最初に、下定盤を共摺りの位置へ上昇させる。次に旋回用サーボモータ９２により上定盤１１を共摺り位置へ旋回する。加圧シリンダ７７を下降させて上定盤１１を共摺り位置に下降させる。次に、共摺りを実行し、共摺りが完了したら、移動した装置を元の位置に復帰させる。なお、本実施形態を利用した共摺りについて本出願人は詳細に説明した別の出願（特願第平１０−３４９３５号）を行っている。
【００４７】
本実施形態は以上に述べた構成、機能により以下の作用効果を有する。即ち、本実施形態によるラップ盤は加圧シリンダ７７と加圧シリンダを支持する上主軸ハウジングを移動する駆動装置とを具備していることから定圧送りラップ加工と定量送りラップ加工が容易に行える。このため、ワークの一次加工（粗ラップ加工）と２次加工（精密ラップ加工）の両方が容易に行えるという効果がある。定圧送り加工では球面軸受けにより上定盤の揺動が可能で均一な加圧が可能である。従って、より精密なラップ加工が可能であるという効果がある。
【００４８】
また、定量送り加工ではボールねじを利用した変換手段、サーボモータ、カウンタバランスシリンダによって正確な送りが可能であり、加工速度が迅速で加工寸法が正確であるという効果がある。また、加圧シリンダと移動装置及びリニアスケールを利用することにより、異物のチェック、ワークのセット姿勢のチェックが容易に行えるという効果がある。更に、旋回手段を設けているので上定盤の中心位置を下定盤の中心位置から偏らせることが容易にでき、ワークの供給、取出しが容易になるいう効果がある。更に、共摺りによる定盤修正が容易に行えるという効果がある。
【００４９】
以上、この発明の実施形態、実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるがものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更、改良は本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、請求項１に記載の発明はワークの加圧力が均一な加工が可能になるという効果が得られる。請求項２に記載の発明は均一加圧力による定圧送りラップ加工が可能になり、精密なラップ加工が可能になるという効果が得られる。請求項３に記載の発明は定圧送りラップ加工の他に、迅速かつ正確な定量送りラップ加工が可能になるという効果がある。請求項４に記載の発明はワークの供給、取出しが容易になる他に共摺りによる定盤の修正も可能になるという効果がある。
【００５１】
請求項５に記載の発明は定圧送り加工における加工量の計測が容易に可能になるという効果がある。請求項６に記載の発明は正確な定量送りが可能になるという効果がある。請求項８に記載の発明は異物の存否またはワークの姿勢のチェック等の異常状態のチェックが可能になり、ラップ加工操作が容易かつ確実になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の装置を具備した正面図を示す。
【図２】 図１の左側面図を示す。
【図３】 （Ａ）、（Ｂ）は上部及び下部の右側面図を示す。
【図４】 加圧シリンダ及びリニアスケールの詳細図を示す。
【図５】 球面軸受け部の詳細図を示す。
【図６】 キャリアとワークの説明図を示す。
【図７】 ボールねじナットの説明図を示す。
【図８】 球面軸受けの説明図を示す。
【図９】 制御装置の入出力関係図を示す。
【図１０】 本実施形態の作用のフローチャートを示す。
【図１１】 従来装置１の構成を示す。
【図１２】 従来装置２の構成を示す。
【符号の説明】
６ 下定盤
１１ 上定盤
１２ キャリア
１３ 太陽歯車
１４ 内歯歯車
４０ リニアスケール
４８ 球面軸受け
５０ ストッパ（固定手段）
５２ 下定盤主軸
５５ 下定盤回転駆動モータユニット
５６ 下定盤ハウジング
６０ 下定盤上下移動用サーボモータ
６２ ラップ盤脚本体
７０ 太陽歯車回転駆動モータユニット
７１ 制御器
７６ 加圧軸（加圧装置）
７７ 加圧シリンダ（加圧装置）
７８ 上定盤主軸
７９ 上主軸ハウジング（支持台）
８２ 上定盤回転駆動モータユニット
８３ 連結ピン（固定手段）
８５ ボールねじナット
８６ 上定盤上下移動用サーボモータ（移動装置）
８７ コラムヘッド
８７ｂ 歯車
９０ 浮動シリンダ
９２ 旋回用サーボモータユニット
９３ 入力設定器

Claims (5)

1. 上定盤を加圧する加圧軸と該加圧軸を駆動する加圧シリンダからなる加圧装置と、該加圧シリンダを支持する支持台と、前記支持台をワーク方向に移動させる移動手段と、前記上定盤を回転させる上定盤主軸と、該上定盤主軸を駆動する上定盤回転駆動モータと、前記加圧装置を制御する制御装置を具備し、
   前記移動手段に前記制御装置によって制御されるサーボモータと、前記加圧軸の下端部に設けた円盤と前記上定盤を固設する上円盤との間に球面軸受け並びに回転トルクを伝達するピン連結手段とを設け、
   前記加圧軸の下端部に設けた円盤に貫通ピン穴を設け、前記上定盤主軸の下端部に設けた円盤に前記貫通ピン穴を貫通し、上下動自在な連結ピンを設け、更に、前記上円盤の上表面に該連結ピンに対応する位置に係脱自在なストッパーを設け、前記上定盤主軸の回転トルクを前記加圧軸の下端部に設けた円盤に伝達可能にすると共に、前記上円盤の傾き角度を一定角度に制限可能にしたことを特徴とするラップ盤。
2. 前記制御装置により、前記上定盤の傾き角度を全方向角度で回動可能にして加圧シリンダの加圧力を一定にしたラップ加工と、前記上定盤の傾き角度を一定角度に制限して送り速度を一定速度にしたラップ加工とを可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のラップ盤。
3. 前記支持台を加工位置とワーク供給位置との間を水平方向に旋回自在に保持する旋回保持手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載のラップ盤。
4. 前記ラップ盤に前記加圧軸の移動距離を計測するリニアスケールを設けると共に前記加圧シリンダを両側ロッドシリンダで構成し、該ロッドの一側を前記加圧軸と連結し、反対側に前記リニアスケールの探針を接触させて該加圧軸の移動距離を計測可能にしたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載のラップ盤。
5. ワークをラッピングする上定盤と下定盤並びに該上定盤と下定盤とを共摺りする定盤修正装置を具備し、前記加圧装置による定圧送りラップ加工と前記移動手段による定量送りラップ加工と該定盤修正装置による定盤修正とを選択する選択手段を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項４何れか１に記載のラップ盤。

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