JP6428198B2

JP6428198B2 - 研削盤及び研削方法

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Publication number: JP6428198B2
Application number: JP2014238298A
Authority: JP
Inventors: 敏明納谷; 加藤　智仙; 智仙加藤; 大清田
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Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2018-11-28
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Description

本発明は、被研削物を研削加工する研削盤及び研削方法に関するものである。

例えば、特許文献１には、研削加工の効率を向上させるため、回転テーブルの外周縁部に２つで１組の被研削物の保持部を複数組設け、２つの異なる形状の砥石車で１組の被研削物をそれぞれ研削加工する研削盤が記載されている。

特開２０１１−１８９４３３号公報

先行技術文献の研削盤の構成では、被研削物を研削加工する際に、砥石台を１組の被研削物間で移動（図３の左右方向）させるための主軸間移動機構に加え、砥石台を切込方向に移動（図４の上下方向）させるための切込移動機構を用いているが、移動軸が多いことで装置構成及び加工制御が複雑になり、コスト高となる傾向にある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、装置構成が簡易な研削盤及び加工制御が容易な研削方法を提供することを目的とする。

（研削盤）
本発明の研削盤は、鉛直方向に延びる第一回転軸線周りに回転可能であり、第一被研削物を支持する第一主軸と、前記第一回転軸線に対して所定の間隔をあけて平行に延びる第二回転軸線周りに回転可能であり、前記第一被研削物とは異なる第二被研削物を回転可能に支持する第二主軸と、前記第一及び第二回転軸線と平行に延びる第三回転軸線を有し、前記第一及び第二主軸間における前記第一及び第二回転軸線を通る平面上にて、前記第三回転軸線を前記第一及び第二回転軸線の方向と直角な方向に移動する砥石台と、前記砥石台に回転可能に設けられる砥石軸と、前記砥石軸に設けられ、前記砥石台が前記第一主軸側へ移動することにより前記第一被研削物を研削し、前記砥石台が前記第二主軸側へ移動することにより前記第二被研削物を研削する砥石車と、を備える。

これにより、砥石車は、第一及び第二主軸間の移動方向と、第一及び第二主軸にそれぞれ支持される第一及び第二被加工物の研削加工時の切込方向とが同一方向となるため、主軸間移動機構とは別に切込移動機構を設ける必要がなく、装置構成が簡易となって設備コストを抑制できる。

（研削方法）
本発明の研削方法は、上記研削盤により前記被研削物を研削加工する研削方法において、前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向が同一となり、且つ前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点が回転位相方向にずれるように制御して研削加工を行う研削工程、を備える。
本発明の研削方法によれば、砥石車は、第一及び第二主軸間の移動方向と、第一及び第二主軸にそれぞれ支持される第一及び第二被加工物の研削加工時の切込方向とが同一方向となり、さらに第一及び第二被加工物の研削加工時の回転方向が同一であるため、加工制御が容易となって作業コストを抑制できる。

本実施形態の研削盤の斜視図である。本実施形態の研削盤の正面図である。本実施形態の研削盤の上面図である。図１Ｃの砥石軸を取り払って砥石車付近を露呈させた上面図である。本実施形態の研削盤の制御装置のブロック構成図である。研削盤の動作タイミングを示すタイミングチャートである。搬入出装置で搬送コンベアから被研削物をピックアップするときの動作を示す図である。搬入出装置で第一主軸から被研削物をピックアップするときの動作を示す図である。搬入出装置で第一主軸に被研削物をセットするときの動作を示す図である。搬入出装置で搬送コンベアに被研削物をセットするときの動作を示す図である。砥石車が初期位置に位置決めされた状態を示す図である。第一主軸の被研削物を研削加工するときに砥石車が研削開始位置に位置決めされた状態を示す図である。第一主軸の被研削物を研削加工している状態を示す図である。第二主軸の被研削物を研削加工するときに砥石車が研削開始位置に位置決めされた状態を示す図である。第二主軸の被研削物を研削加工している状態を示す図である。ツルーイング装置が待機位置に位置決めされた状態を示す図である。砥石径測定位置に接触検知ピンが位置決めされた状態を示す図である。接触検知ピンで砥石径を測定している状態を示す図である。ロータリーツルア用のツルーイング位置にツルーイング装置が位置決めされた状態を示す図である。ロータリーツルアで砥石車をツルーイングしている状態を示す図である。

（研削盤の機械構成）
本実施形態の研削盤は、車両用エンジンのカムシャフトにおいてシャフトに組み付け可能な非円形板状（例えば、瓢箪形状）のピースカム（被研削物）を研削加工する工作機械であり、一例として、立形研削盤を例に挙げ、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅを参照して説明する。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、研削盤１は、ベッド２と、第一主軸台３と、第二主軸台４と、砥石台５と、吐出装置６と、ツルーイング装置７と、移動装置８と、搬入出装置９と、図１Ｅに示す制御装置１０等とを備える。

この研削盤１は、平行配置される第一、第二主軸台３，４に備える第一、第二主軸３１，４１の第一、第二主軸チャック３３，４３にそれぞれ支持される被研削物Ｗに対し、第一、第二主軸台３，４間において砥石台５に備える砥石軸５１に保持される砥石車５２を移動させ、それぞれ研削加工を行う工作機械であり、以下で詳細構成について説明する。なお、以下の説明では、ベッド２に設けられる砥石台５の砥石軸５１の軸線方向をＺ軸方向（鉛直方向）、砥石軸５１の軸線方向と水平面内で直交するベッド２の前面２１の幅方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直行する方向をＹ軸方向と称する。また、研削盤１における図１Ｂに示す側を前面２１と称する。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ベッド２は、直方体状からなり、床上に配置される。ベッド２の前面２１側には、第一、第二主軸３１，４１の第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２がＺ軸方向を向くように配置される第一、第二主軸台３，４、砥石車５２を目立てするツルーイング装置７及びツルーイング装置７をＺ軸方向に往復移動する移動装置８が設けられる。また、ベッド２の上部側には、砥石車５２を保持する砥石軸５１の第三回転軸線Ｌ３がＺ軸方向を向くように配置されるＸ軸方向に移動可能な砥石台５及び砥石車５２に対し研削液を吐出する吐出装置６が設けられる。また、ベッド２の前面２１の上部側には、第一、第二主軸３１，４１に対し被研削物Ｗを搬入出する搬入出装置９が設けられる。

図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、第一主軸台３は、ベッド２の前面２１側に設けられ、上端部に備える第一主軸チャック３３にて被研削物Ｗを回転可能に支持する第一主軸３１を備える。第一主軸３１は、第一主軸台３の下端部に設けられる第一主軸駆動モータ３２により、Ｚ軸上方向から見て時計周りに回転可能に第一主軸台３に支持される。第二主軸台４も同様に、ベッド２の前面２１側に設けられ、上端部に備える第二主軸チャック４３にて被研削物Ｗを回転可能に支持する第二主軸４１を備える。第二主軸４１は、第二主軸台４の下端部に設けられる第二主軸駆動モータ４２により、Ｚ軸上方向から見て時計周りに回転可能に第二主軸台４に支持される。

第一、第二主軸３１，４１は、第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２がＸ軸方向に所定の間隔をあけて平行且つＺ軸方向に延び、第一、第二主軸チャック３３，４３の上端面が同一ＸＹ平面ｍ（図１Ｂ参照）上に位置するように配置される。ここで、図５Ａに示すように、第一、第二主軸３１，４１は、第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎ（図１Ｃ参照）上における第一、第二主軸３１，４１の外周間距離Ｂを、少なくとも砥石車５２の直径ｄ及びＸ軸方向（砥石車５２の移動方向）におけるツルーイング装置７の最大長ｆの加算値ｄ＋ｆだけ隔てて配置される。第一、第二主軸３１，４１の外周間距離Ｂが、少なくとも砥石車５２の直径ｄ及びツルーイング装置７の最大長ｆの加算値ｄ＋ｆ分あれば、砥石車５２の研削動作及びツルーイング動作を他の部材と干渉させずに行うことができる。

図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、砥石台５は、ベッド２の上部に設けられるＸ軸方向に延びる一対のレール５３上を、図略の砥石台駆動モータによりＸ軸方向に往復移動可能なテーブル５０の前面５０ａ側に設けられる。砥石台５は、第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２と平行に延び、且つ第一、第二主軸３１，４１間における第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎ上に位置する第三回転軸線Ｌ３を有する砥石軸５１を備える。砥石軸５１は、砥石台５の上端部に設けられる砥石軸駆動モータ５４により、Ｚ軸上方向から見て反時計周りに回転可能に砥石台５に支持される。

砥石軸５１は、第三回転軸線Ｌ３が第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎに沿うように移動、すなわち第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２の方向と直角な方向に移動することにより、第一、第二主軸３１，４１に支持される被研削物Ｗをそれぞれ研削するために、砥石軸５１の下端部には、砥石車５２が砥石軸５１とともに回転可能に保持される。これにより、第一主軸３１に支持される被研削物Ｗの研削点と第二主軸４１に支持される被研削物Ｗの研削点は、回転位相方向にずれることになる。仮に、被研削物Ｗが円形板状であるときは、第一主軸３１に支持される被研削物Ｗの研削点と第二主軸４１に支持される被研削物Ｗの研削点は、回転位相方向に１８０度ずれることになるが、本例では被研削物Ｗは非円形板状であるため、当該被研削物Ｗの回転位相によって上記研削点のずれる角度は異なる。

ここで、仮に、第一主軸３１をＺ軸上方向から見て時計周りに回転させ、第二主軸４１をＺ軸上方向から見て時計周りに回転させた場合、砥石軸５１は、第一主軸３１においてはＺ軸上方向から見て反時計周りに回転させ、第二主軸４１においてはＺ軸上方向から見て時計周りに回転させる必要がある。このため、砥石軸５１の回転は、第一、第二主軸３１，４１間の移動時に反転させなければならず、回転制御が複雑になる傾向にある。本実施形態では、上述のように、砥石軸５１は、第一、第二主軸３１，４１において、Ｚ軸上方向から見て反時計周りに回転、すなわち同一方向に回転させているので、反転制御は不要であり、回転制御は容易となる。

また、砥石軸５１は、第一、第二主軸３１，４１において同一方向に回転しているが、第一、第二主軸３１，４１に支持される被研削物Ｗの研削点では、砥石車５２の周面の回転方向は逆方向になる。しかし、被研削物Ｗに対する砥石車５２の当て方は、それぞれの被研削物Ｗにおいて同一にすることで寸法バラツキを抑えられるので、第一、第二主軸３１，４１の回転は同一とすることが好ましい。

図１Ｂ及び図１Ｄに示すように、吐出装置６は、砥石台５に設けられ、第一、第二主軸３１，４１に支持される被研削物Ｗの研削加工中にクーラント液（研削液）をそれぞれ吐出可能な第一、第二ノズル６１，６２を備える。これにより、第一ノズル６１のクーラント液は、砥石車５２が第一主軸３１の被研削物Ｗを研削するときのみ吐出すればよく、第二ノズル６２のクーラント液は、砥石車５２が第二主軸４１の被研削物Ｗを研削するときのみ吐出すればよいので、クーラント液の供給効率を向上できる。

クーラント液は、ベッド２内に設けられた図略のタンクから図略のポンプを介して第一、第二ノズル６１，６２に供給される。第一、第二ノズル６１，６２は、第一、第二主軸チャック３３，４３に支持される被研削物Ｗに対するクーラント液の吐出方向が異なるように配置される。すなわち、第一ノズル６１の吐出口は、Ｚ軸上方向から見て砥石車５２のＸ軸右方向において砥石車５２の外周の接線方向且つ水平方向にクーラント液が吐出されるように配置され、第二ノズル６２の吐出口は、Ｚ軸上方向から見て砥石車５２のＸ軸左側方向において砥石車５２の外周の接線方向且つ水平方向にクーラント液が吐出されるように配置される。

具体的には、図４Ｃに示すように、第一主軸３１は、Ｚ軸上方向から見て時計周りに回転し、砥石軸５１は、Ｚ軸上方向から見て反時計周りに回転しているので、クーラント液は同図の上から下への方向に供給する。そして、図４Ｅに示すように、第二主軸４１は、Ｚ軸上方向から見て時計周りに回転し、砥石軸５１は、Ｚ軸上方向から見て反時計周りに回転しているので、クーラント液は同図の下から上への方向に供給する。

この理由は、上述のように第一主軸３１に支持される被研削物Ｗと第二主軸４１に支持される被研削物Ｗとでは、研削点における回転方向が反対となるが、研削点より回転方向下流側からクーラント液を供給し、回転に沿ってクーラント液が研削点に入り込み易くするには、各被研削物Ｗに合わせてクーラント液の供給方向を変える必要があるからである。従って、第一、第二主軸３１，４１がＺ軸上方向から見て反時計周りに回転し、砥石軸５１がＺ軸上方向から見て時計周りに回転する場合は、クーラント液の供給方向は図４Ｃ及び図４Ｅに示す方向とはそれぞれ逆方向となる。

図１Ｂに示すように、ツルーイング装置７は、ベッド２の前面２１側の第一、第二主軸３１，４１間にＺ軸方向に移動可能に設けられ、接触検知ピン７１及びロータリーツルア７２を備える。接触検知ピンは、砥石車５２の外径を測定する際の移動方向が砥石軸５１の移動方向であり、砥石車５２の外径を測定する際の測定点が第一、第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎ上に位置するように設けられる。ロータリーツルア７２は、接触検知ピン７１よりもＺ軸下方向であって、接触検知ピンで砥石車５２の外径を測定する際に干渉しない位置に設けられる。ロータリーツルア７２は、ツルア駆動モータ７３で回転駆動される。

図１Ｂに示すように、移動装置８は、ベッド２の前面２１側のツルーイング装置７のＺ軸下方向に設けられ、ツルーイング装置駆動モータ８１及びボールネジ機構８２を備える。ボールネジ機構８２のボールネジは、ツルーイング装置駆動モータ８１に連結され、ボールネジ機構８２のナットは、ツルーイング装置７に固定され、移動装置８は、ツルーイング装置駆動モータ８１の駆動によりツルーイング装置７をＺ軸方向に往復移動する。

図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、搬入出装置９は、ベッド２の前面２１の両側に設けられる２つのＬ字状のブラケット２２，２２の上端部に設けられる第一、第二ロボット９１，９２を備える。第一ロボット９１は、Ｚ軸上方向から見て略Ｕ字状の第一アーム９３と、第一アーム９３の一端側に設けられる第一把持装置９４と、第一アーム９３の他端側に設けられる第一アーム駆動モータ９５等とを備える。第二ロボット９２も同様に、第二アーム９６と、第二把持装置９７と、第二アーム駆動モータ９８等とを備える。なお、搬入出装置９の下方には、Ｘ軸方向に延び、被研削物Ｗを搬送する搬送コンベア９９（図３Ａ参照）が架設される。

図１Ｂに示すように、第一把持装置９４には、下端部にて搬送コンベア９９上の被研削物Ｗをピックアップし、当該被研削物Ｗを第一主軸チャック３３にセットする第一ロボットチャック９４ａと、下端部にて第一主軸３１の被研削物Ｗをピックアップし、当該被研削物Ｗを搬送コンベア９９上にセットする第二ロボットチャック９４ｂとが並列配置されている。第二把持装置９７も同様に、第一ロボットチャック９７ａと、第二ロボットチャック９７ｂとが並列配置される。

第一アーム９３の他端は、ブラケット２２の上端部に回転可能に支持され、第一アーム９３は、第一アーム駆動モータ９５の駆動により搬送コンベア９９と第一主軸チャック３３との間を往復回転する。第一ロボットチャック９４ａ及び第二ロボットチャック９４ｂは、第一アーム９３の回転円周ｋ上（図３Ａ参照）に配置され、第一アーム９３の回転により被研削物Ｗのピックアップ位置及びセット位置に位置決めされる。第二アーム９６、第一ロボットチャック９７ａ及び第二ロボットチャック９７ｂも同様に構成される。
制御装置１０は、詳細は後述するが、研削盤１に対する被研削物Ｗの搬入出を制御し、また、搬入した被研削物の研削加工を制御し、また、必要に応じて砥石車５２の目立てを制御する。

（制御装置の構成）
図１Ｅに示すように、制御装置１０は、第一主軸制御部１０１と、第二主軸制御部１０２と、砥石軸制御部１０３と、砥石台制御部１０４と、第一ノズル制御部１０５と、第二ノズル制御部１０６と、ツルーイング装置制御部１０７と、第一ロボット制御部１０８と、第二ロボット制御部１０９と、加工開始位相調整部１１０と、搬入出指令部１１１等とを備える。

第一主軸制御部１０１は、図略のチャック用モータを駆動制御し第一主軸チャック３３の爪を開閉して被研削物Ｗの支持又は支持解除を行い、また、第一主軸駆動モータ３２を駆動制御して第一主軸３１を回転させ第一主軸チャック３３に支持される被研削物Ｗを回転させる。
第二主軸制御部１０２は、図略のチャック用モータを駆動制御し第二主軸チャック４３の爪を開閉して被研削物Ｗの支持又は支持解除を行い、また、第二主軸駆動モータ４２を駆動制御して第二主軸４１を回転させ第二主軸チャック４３に支持される被研削物Ｗを回転させる。

砥石軸制御部１０３は、砥石軸駆動モータ５４を駆動制御して砥石軸５１を回転させ砥石軸５１に保持される砥石車５２を回転させる。
砥石台制御部１０４は、図略の砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台５をＸ軸方向に移動する。
第一ノズル制御部１０５は、図略のポンプを駆動制御してクーラント液を第一ノズル６１から吐出する。
第二ノズル制御部１０６は、図略のポンプを駆動制御してクーラント液を第二ノズル６２から吐出する。

ツルーイング装置制御部１０７は、ツルーイング装置駆動モータ８１を駆動制御してツルーイング装置７をＺ軸方向に移動し、また、ツルア駆動モータ７３を制御してロータリーツルア７２を回転させる。
第一ロボット制御部１０８は、図略のチャック用モータを駆動制御し第一、第二ロボットチャック９４ａ，９４ｂの爪をそれぞれ開閉して被研削物Ｗのピックアップ又はセットを行い、また、第一アーム駆動モータ９５を駆動制御し第一アーム９３を回転させ第一、第二ロボットチャック９４ａ，９４ｂに支持される被研削物Ｗを移動させる。
第二ロボット制御部１０９は、図略のチャック用モータを駆動制御し第一、第二ロボットチャック９７ａ，９７ｂの爪をそれぞれ開閉して被研削物Ｗのピックアップ又はセットを行い、また、第二アーム駆動モータ９８を駆動制御し第二アーム９６を回転させ第一、第二ロボットチャック９７ａ，９７ｂに支持される被研削物Ｗを移動させる。

加工開始位相調整部１１０は、第一主軸３１の第一主軸チャック３３に支持される被研削物Ｗの研削加工中もしくは第二主軸４１の第二主軸チャック４３に支持される被研削物Ｗの研削加工中、又は砥石軸５１が第一主軸３１から第二主軸４１に向かって移動中もしくは砥石軸５１が第二主軸４１から第一主軸３１に向かって移動中に、第二主軸４１の第二主軸チャック４３に支持される被研削物Ｗもしくは第一主軸３１の第一主軸チャック３３に支持される被研削物Ｗを予め設定された加工開始位相に調整する指令を第二主軸制御部１０２もしくは第一主軸制御部１０１に送出する。

搬入出指令部１１１は、第一主軸３１の第一主軸チャック３３又は第二主軸４１の第二主軸チャック４３に支持される被研削物Ｗの研削加工中に、第二ロボット制御部１０９又は第一ロボット制御部１０８に対し、第二主軸４１の第二主軸チャック４３に支持される被研削物Ｗの搬出及び新たな被研削物Ｗの搬入又は第一主軸３１の第一主軸チャック３３に支持される被研削物Ｗの搬出及び新たな被研削物Ｗの搬入を指令を第二ロボット制御部１０９又は第一ロボット制御部１０８に送出する。

（搬入出装置等の動作）
次に、搬入出装置９等の動作を、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄの動作図を参照して説明する。なお、第一ロボット９１の動作及び第二ロボット９２の動作は、第一アーム９３及び第二アーム９６の被研削物Ｗの搬入時の回転方向が異なるのみ、すなわち第一アーム９３はＺ軸上方向から見て反時計周りに回転して被研削物Ｗを搬入するのに対し、第二アーム９６はＺ軸上方向から見て時計周りに回転して被研削物Ｗを搬入するため、以下では第一アーム９３の動作を説明する。また、第一主軸３１の第一主軸チャック３３には、研削加工済みの被研削物Ｗが支持されているものとする。また、第一アーム９３の原点位置は、第一ロボットチャック９４ａが搬送コンベア９９上を搬送されてくる被研削物Ｗをピックアップできる搬入位置とする。

第一ロボット制御部１０８は、第一アーム９３が原点位置に位置決めされ、被研削物Ｗが搬送コンベア９９上の搬入位置に搬送されてきていることを確認したら、チャック用モータを駆動制御し第一アーム９３の第一ロボットチャック９７ａの爪を閉じて未研削加工の被研削物Ｗをピックアップする（図３Ａ参照）。

第一ロボット制御部１０８は、第一アーム駆動モータ９５を駆動制御し第一アーム９３を反時計周りに回転させ、第一アーム９３の第二ロボットチャック９７ｂを第一主軸３１の第一主軸チャック３３に位置決めする。そして、第一ロボット制御部１０８は、チャック用モータを駆動制御し第一アーム９３の第二ロボットチャック９７ｂの爪を閉じて第一主軸３１の第一主軸チャック３３に支持される研削加工済みの被研削物Ｗをピックアップする（図３Ｂ参照）。

第一ロボット制御部１０８は、第一アーム駆動モータ９５を駆動制御し第一アーム９３を反時計周りに回転させ、第一アーム９３の第一ロボットチャック９７ａを第一主軸３１の第一主軸チャック３３に位置決めする。そして、第一ロボット制御部１０８は、チャック用モータを駆動制御し第一アーム９３の第一ロボットチャック９７ａの爪を開いて第一主軸３１の第一主軸チャック３３に未研削加工の被研削物Ｗをセットする（図３Ｃ参照）。

第一ロボット制御部１０８は、第一アーム駆動モータ９５を駆動制御し第一アーム９３を時計周りに回転させ、第一アーム９３の第一ロボットチャック９７ａを搬送コンベア９９上の搬出位置に位置決めする。そして、第一ロボット制御部１０８は、チャック用モータを駆動制御し第一アーム９３の第一ロボットチャック９７ａの爪を開いて搬送コンベア９９上の搬出位置に研削加工済みの被研削物Ｗをセットする（図３Ｄ参照）。以上の動作は、第一主軸３１において研削加工を行う被研削物Ｗが無くなるまで繰り返される。

（第一、第二主軸台、砥石台及び吐出装置等の動作）
次に、第一、第二主軸台３，４、砥石台５及び吐出装置６等の動作を、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅの動作図を参照して説明する。
第一主軸制御部１０１は、第一ロボット９１から未研削加工の被研削物Ｗを受け取ったら、チャック用モータを駆動制御し第一主軸３１の第一主軸チャック３３の爪を閉じて被研削物Ｗを支持する。そして、加工開始位相調整部１１０は、第一主軸チャック３３に支持される被研削物Ｗを予め設定された加工開始位相に調整する（図４Ａ参照）。砥石台制御部１０４は、砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台５をＸ軸左方向に移動し、砥石車５２を第一主軸チャック３３の被研削物Ｗに対する研削開始位置に位置決めする（図４Ｂ参照）。

砥石軸制御部１０３は、砥石軸駆動モータ５４を駆動制御して砥石軸５１を反時計周りに回転させ砥石軸５１に保持される砥石車５２を回転させる。第一ノズル制御部１０５は、ポンプを駆動制御してクーラント液を第一ノズル６１から吐出する。そして、第一主軸制御部１０１は、第一主軸駆動モータ３２を駆動制御して第一主軸３１を時計周りに回転させ第一主軸チャック３３の被研削物Ｗを時計周りに回転させるとともに、砥石台制御部１０４は、砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台５をＸ軸方向に移動し、砥石車５２を第一主軸チャック３３の被研削物Ｗに接触させて研削加工を行う（図４Ｃ参照）。

搬入出指令部１１１は、第一主軸チャック３３の被研削物Ｗの研削加工中に、第二ロボット制御部１０９に対し、第二主軸４１の第二主軸チャック４３に支持すべき新たな被研削物Ｗの搬入を指令する。そして、第二ロボット制御部１０９は、第二ロボット９２により新たな被研削物Ｗを搬送コンベア９９からピックアップして第二主軸チャック４３にセットする。第二主軸制御部１０２は、第二ロボット９２から未研削加工の被研削物Ｗを受け取ったら、チャック用モータを駆動制御し第二主軸チャック４３の爪を閉じて被研削物Ｗを支持する。そして、加工開始位相調整部１１０は、第一主軸チャック３３の被研削物Ｗの研削加工中に、第二主軸チャック４３の被研削物Ｗを予め設定された加工開始位相に調整する（図４Ｃ参照）。

第一主軸制御部１０１は、第一主軸チャック３３の被研削物Ｗの研削加工が完了したら、第一主軸駆動モータ３２を駆動制御して第一主軸３１の回転を停止する。そして、第一ノズル制御部１０５は、ポンプを駆動制御して第一ノズル６１からのクーラント液の吐出を停止する。そして、砥石台制御部１０４は、砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台５をＸ軸右方向に移動し、砥石車５２を第二主軸チャック４３の被研削物Ｗに対する研削開始位置に位置決めする（図４Ｄ参照）。

第二ノズル制御部１０６は、ポンプを駆動制御してクーラント液を第二ノズル６２から吐出する。そして、第二主軸制御部１０２は、第二主軸駆動モータ４２を駆動制御して第二主軸４１を時計周りに回転させ第二主軸チャック４３の被研削物Ｗを時計周りに回転させるとともに、砥石台制御部１０４は、砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台５をＸ軸方向に移動し、砥石車５２を第二主軸チャック４３の被研削物Ｗに接触させて研削加工を行う。

搬入出指令部１１１は、第二主軸チャック４３の被研削物Ｗの研削加工中に、第一ロボット制御部１０８に対し、第一主軸チャック３３に支持すべき新たな被研削物Ｗの搬入を指令する。そして、第一ロボット制御部１０８は、第一ロボット９１により新たな被研削物Ｗを搬送コンベア９９からピックアップして第一主軸チャック３３にセットする。第一主軸制御部１０１は、第一ロボット９１から未研削加工の被研削物Ｗを受け取ったら、チャック用モータを駆動制御し第一主軸チャック３３の爪を閉じて被研削物Ｗを支持する。そして、加工開始位相調整部１１０は、第二主軸チャック４３の被研削物Ｗの研削加工中に、第一主軸チャック３３の被研削物Ｗを予め設定された加工開始位相に調整する。以上の動作は、第一主軸３１及び第二主軸４１において研削加工を行う被研削物Ｗが無くなるまで交互に繰り返される。

（ツルーイング装置、移動装置及び砥石台等の動作）
次に、ツルーイング装置７、移動装置８及び砥石台５等の動作を、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅの動作図を参照して説明する。なお、ツルーイング装置７は、使用しない場合は砥石車５２のＸ軸方向の移動に干渉しない砥石車５２よりも下方の所定の待機位置に位置している（図５Ａ参照）。

ツルーイング装置制御部１０７は、ツルーイング装置駆動モータ８１を駆動制御しツルーイング装置７を待機位置からＺ軸上方向に移動して所定の接触検知ピン７１用の砥石径測定位置に位置決めする（図５Ｂ参照）。砥石台制御部１０４は、砥石台駆動モータを駆動制御して砥石台５をＸ軸方向に移動し、砥石車５２を接触検知ピン７１に接近させる。そして、ツルーイング装置制御部１０７は、ＡＥセンサＳのＡＥ波が予め記憶している所定の信号レベルの閾値を超えたことで、砥石車５２と接触検知ピン７１とが接触したことを判定し、接触時点の砥石車５２の位置を記憶する（図５Ｃ参照）。

ツルーイング装置制御部１０７は、ツルーイング装置７を砥石径測定位置からＺ軸上方向に移動して所定のロータリーツルア７２用のツルーイング位置に位置決めする（図５Ｄ参照）。砥石軸制御部１０３は、砥石軸駆動モータ５４を駆動制御して砥石軸５１を回転させ砥石軸５１に保持される砥石車５２を回転させるとともに、ツルーイング装置制御部１０７は、ツルア駆動モータ７３を制御してロータリーツルア７２を回転させる。砥石台制御部１０４は、砥石台５をＸ軸方向に移動し、砥石車５２をロータリーツルア７２に接触させ、ツルーイング装置制御部１０７は、ツルーイング装置７をＺ軸方向に移動してツルーイングを行う（図５Ｅ参照）。

ツルーイング完了後、砥石軸制御部１０３は、砥石車５２を回転停止させ、ツルーイング装置制御部１０７は、ロータリーツルア７２を回転停止させ、砥石台制御部１０４は、砥石台５をＸ軸方向に移動し、砥石車５２をロータリーツルア７２から離間する。ツルーイング装置制御部１０７は、ツルーイング装置７をツルーイング位置からＺ軸下方向に移動して砥石径測定位置に位置決めする。砥石台制御部１０４は、砥石車５２を回転させるとともに砥石台５をＸ軸方向に移動し、砥石車５２を接触検知ピン７１に接触させ、ツルーイング後の砥石車５２の位置を記憶し、ツルーイング前後の砥石車５２の砥石径の測定値の差をツルーイングによる減少量として砥石車５２のデータを更新する。

（研削盤の動作タイミング）
次に、制御装置１０による研削盤１の動作タイミングについて、図２のタイムチャートを参照して説明する。なお、本例では、第一主軸３１側及び第二主軸４１側のそれぞれにおいて、一の動作が完了してから次の動作を開始する場合を説明するが、部材間の干渉等の問題が無ければ一の動作中に次の動作を開始してもよい。

先ず、時刻ｔ１において、制御装置１０は、第一ロボット９１を動作させて第一主軸３１に対し被研削物Ｗの搬入を開始する。時刻ｔ２において、制御装置１０は、第一主軸３１に対し被研削物Ｗの搬入が完了したことを確認したら、砥石車５２を第一主軸３１に向けて移動させる。

時刻ｔ３において、制御装置１０は、砥石車５２が第一主軸３１側の研削開始位置に位置決めされたことを確認したら、砥石車５２及び第一主軸３１を回転させ、第一主軸３１の被研削物Ｗの研削加工を開始する。同時に、制御装置１０は、第二ロボット９２を動作させて第二主軸４１に対し被研削物Ｗの搬入を開始する。そして、時刻ｔ４において、制御装置１０は、第二主軸４１に対し被研削物Ｗの搬入が完了したことを確認したら、第二主軸４１側の動作は待機し、第一主軸３１の被研削物Ｗの研削加工を継続する。

時刻ｔ５において、制御装置１０は、第一主軸３１の被研削物Ｗの研削加工が完了したことを確認したら、砥石車５２を第二主軸４１に向けて移動させる。そして、時刻ｔ６において、制御装置１０は、砥石車５２が第二主軸４１側の研削開始位置に位置決めされたことを確認したら、第二主軸４１を回転させ、第二主軸４１の被研削物Ｗの研削加工を開始する。同時に、制御装置１０は、第一ロボット９１を動作させて第一主軸３１に対し研削加工済みの被研削物Ｗの搬出及び新たな被研削物Ｗの搬入を開始する。

そして、時刻ｔ７において、制御装置１０は、第一主軸３１に対し研削加工済みの被研削物Ｗの搬出及び新たな被研削物Ｗの搬入が完了したことを確認したら、第一主軸３１側の動作は待機し、第二主軸４１の被研削物Ｗの研削加工を継続する。時刻ｔ８において、制御装置１０は、第二主軸４１の被研削物Ｗの研削加工が完了したことを確認したら、砥石車５２を第一主軸３１に向けて移動させる。

そして、時刻ｔ９において、制御装置１０は、砥石車５２が第一主軸３１側の研削開始位置に位置決めされたことを確認したら、第一主軸３１を回転させ、第一主軸３１の被研削物Ｗの研削加工を開始する。同時に、制御装置１０は、第二ロボット９２を動作させて第二主軸４１に対し研削加工済みの被研削物Ｗの搬出及び新たな被研削物Ｗの搬入を開始する。以降、上述の動作は、第一主軸３１及び第二主軸４１において研削加工を行う被研削物Ｗが無くなるまで繰り返される。

（効果）
本実施形態の研削盤１は、鉛直方向に延びる第一回転軸線Ｌ１周りに回転可能であり、被研削物（第一被研削物）Ｗを支持する第一主軸３１と、第一回転軸線Ｌ１に対して所定の間隔をあけて平行に延びる第二回転軸線Ｌ２周りに回転可能であり、第一被研削物Ｗとは異なる被研削物（第二被研削物）Ｗを回転可能に支持する第二主軸４１と、第一及び第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２と平行に延びる第三回転軸線Ｌ３を有し、第一及び第二主軸３１，４１間における第一及び第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎ上にて、第三回転軸線Ｌ３を第一及び第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２の方向と直角な方向に移動する砥石台５と、砥石台５に回転可能に設けられる砥石軸５１と、砥石軸５１に設けられ、砥石台５が第一主軸３１側へ移動することにより第一被研削物Ｗを研削し、砥石台５が第二主軸４１側へ移動することにより第二被研削物Ｗを研削する砥石車５２と、を備える。

これにより、砥石車５２は、第一及び第二主軸３１，４１間の移動方向と、第一及び第二主軸３１，４１にそれぞれ支持される第一及び第二被加工物Ｗの研削加工時の切込方向とが同一方向となるため、主軸間移動機構とは別に切込移動機構を設ける必要がなく、装置構成が簡易となって設備コストを抑制できる。

また、制御装置１０は、第一主軸３１に支持される被研削物Ｗを研削する際の砥石車５２の回転方向と第二主軸４１に支持される被研削物Ｗを研削する際の砥石車５２の回転方向が同一となり、且つ第一主軸３１に支持される被研削物Ｗを研削する際の砥石車５２の研削点と第二主軸４１に支持される被研削物Ｗを研削する際の砥石車５２の研削点が回転位相方向にずれるように制御する。これにより、砥石車５２は、第一、第二主軸３１，４１の各研削物Ｗを駆動停止せずに連続的に研削できるので、加工効率を大幅に向上できる。

ツルーイング装置７は、砥石車５２の外径を測定する際の移動方向が砥石軸５１の移動方向であり、砥石車５２の外径を測定する際の測定点が第一及び第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎ上に位置するように第一及び第二主軸３１，４１間に配置される。これにより、砥石車５２は、研削方向と同一方向でツルーイングできるので、ツルーイング効率を大幅に向上できる。

第一及び第二主軸３１，４１は、第一及び第二回転軸線Ｌ１，Ｌ２を通るＸＺ平面ｎ上における第一及び第二主軸３１，４１の外周間距離Ｂを、少なくとも砥石車５２の直径ｄ及び砥石車５２の移動方向におけるツルーイング装置７の最大長ｆの加算値ｄ＋ｆだけ隔てて配置される。第一、第二主軸３１，４１の外周間距離Ｂが、少なくとも砥石車５２の直径ｄ及びツルーイング装置７の最大長ｆの加算値ｄ＋ｆ分あれば、砥石車５２の研削動作及びツルーイング動作を他の部材と干渉させずに行うことができる。

研削盤１は、ツルーイング装置７を鉛直方向に移動させる移動装置８を備え、非円形の被研削物Ｗを研削する。非円形の被研削物Ｗの研削加工は、円形の被研削物Ｗの研削加工と比較して研削抵抗が大きいため、砥石軸５１の剛性を高める必要がある。ツルーイング装置７は、移動装置８でＺ軸方向に移動可能であるため、砥石軸５１は、Ｚ軸方向の移動装置を備える必要がない。砥石軸５１にＺ軸を備える場合に比べ、Ｚ軸移動装置による剛性低下がない分、砥石軸５１は、剛性を高めることができ、非円形の被研削物Ｗを研削精度を高めることができる。

制御装置１０は、第一主軸３１に支持される被研削物Ｗの研削加工中、又は砥石軸５１が第一主軸３１から第二主軸４１に向かって移動中に、第二主軸４１に支持される被研削物Ｗを予め設定された加工開始位相に調整する加工開始位相調整部１１０を備える。これにより、研削盤１における研削加工時間は、被研削物Ｗを一つずつ研削加工する場合の研削加工時間と比較して短縮されるので、加工効率を向上できる。

研削盤１は、被研削物Ｗを第一及び第二主軸３１，４１に対しそれぞれ搬入出可能な搬入出装置９を備え、制御装置１０は、搬入出装置９に対し、第一主軸３１又は第二主軸４１に支持される被研削物Ｗの研削加工中に、第二主軸４１又は第一主軸３１に支持される被研削物Ｗの搬出及び新たな被研削物Ｗの搬入を指令する搬入出指令部１１１を備える。これにより、研削盤１における研削加工時間は、被研削物Ｗを一つずつ研削加工する場合の研削加工時間と比較して短縮されるので、加工効率を向上できる。

研削盤１は、第一及び第二主軸３１，４１に支持される被研削物Ｗの研削加工中にクーラント液をそれぞれ吐出可能な２つの第一、第二ノズル６１，６２を有する吐出装置６を備える。これにより、第一ノズル６１又は第二ノズル６２が、クーラント液を吐出しているときは、第二ノズル６２又は第一ノズル６１のクーラント液の吐出を停止できるので、省エネ効果が得られる。

２つの第一、第二ノズル６１，６２は、第一及び第二主軸３１，４１に支持される被研削物Ｗに対する研削液の吐出方向が第一又は第二被研削物Ｗの研削点における砥石車５２の回転方向となるように配置される。第一主軸３１に支持される被研削物Ｗと第二主軸４１に支持される被研削物Ｗとでは、それぞれの研削点における回転方向が異なるため、同じ方向からクーラント液を供給した場合、一方では回転に沿って研削点にクーラント液が供給され易いが、他方では回転に逆らうことになりクーラント液が研削点に供給され難くなってしまう。第一、第二ノズル６１，６２は、クーラント液の吐出方向が異なるように配置されることで、クーラント液は、第一及び第二主軸３１，４１に支持されるそれぞれの被研削物Ｗに対し確実に供給されるので、研削焼け等の不良発生を防止できる。

（その他）
なお、上述の実施形態では、第一主軸チャック３３又は第二主軸チャック４３の被研削物Ｗの加工開始位相の調整は、第二主軸チャック４３又は第一主軸チャック３３の被研削物Ｗの研削加工中に行う構成としたが、第二主軸チャック４３又は第一主軸チャック３３の被研削物Ｗの研削加工後に、砥石車５２を第一主軸チャック３３又は第二主軸チャック４３に向けて移動させる途中で行うようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、ツルーイング装置７をＺ軸方向に移動させる移動装置８を備える構成としたが、移動装置８を設けず、砥石軸５１をＺ軸方向に移動させる装置を備える構成としてもよい。これにより、内径チャッキングによる外径研削のみならず、外径チャッキングによる内径研削も可能となる。

また、上述の実施形態では、第一、第二主軸３１，４１をＺ軸上方向から見て時計周りに回転させ、砥石車５２をＺ軸上方向から見て反時計周りに回転させる構成としたが、第一、第二主軸３１，４１をＺ軸上方向から見て反時計周りに回転させ、砥石車５２をＺ軸上方向から見て時計周りに回転させる構成としてもよい。また、第一主軸３１をＺ軸上方向から見て時計周りに回転させ、第二主軸４１をＺ軸上方向から見て反時計周りに回転させ、砥石車５２を第一主軸３１に対してはＺ軸上方向から見て反時計周りに回転させ、第二主軸４１に対してはＺ軸上方向から見て時計周りに回転させる構成としてもよい。
また、上述の実施形態では、立形研削盤に適用する場合を説明したが、横形研削盤に対しても同様に適用可能である。

１：研削盤、３：第一主軸台、４：第二主軸台、５：砥石台、６：吐出装置、７：ツルーイング装置、８：移動装置、９：搬入出装置、１０：制御装置、３１：第一主軸、３２：第一主軸駆動モータ、３３：第一主軸チャック、４１：第二主軸、４２：第二主軸駆動モータ、４３：第二主軸チャック、５１：砥石軸、５２：砥石車、５４：砥石軸駆動モータ、６１：第一ノズル、６２：第二ノズル、７１：接触検知ピン、８１：ツルーイング装置駆動モータ、９１：第一ロボット、９２：第二ロボット、９３：第一アーム、９４：第一把持装置、９４ａ：第一ロボットチャック、９４ｂ：第二ロボットチャック、９５：第一アーム駆動モータ、９６：第二アーム、９７：第二把持装置、９７ａ：第一ロボットチャック、９７ｂ：第二ロボットチャック、９８：第二アーム駆動モータ、９９：搬送コンベア、１０１：第一主軸制御部、１０２：第二主軸制御部、１０３：砥石軸制御部、１０４：砥石台制御部、１０５：第一ノズル制御部、１０６：第二ノズル制御部、１０７：ツルーイング装置制御部、１０８：第一ロボット制御部、１０９：第二ロボット制御部、１１０：加工開始位相調整部、１１１：搬入出指令部、Ｗ：被研削物、Ｌ１：第一回転軸線、Ｌ２：第二回転軸線、Ｌ３：第三回転軸線

Claims

鉛直方向に延びる第一回転軸線周りに回転可能であり、第一被研削物を支持する第一主軸と、
前記第一回転軸線に対して所定の間隔をあけて平行に延びる第二回転軸線周りに回転可能であり、前記第一被研削物とは異なる第二被研削物を回転可能に支持する第二主軸と、
前記第一及び第二回転軸線と平行に延びる第三回転軸線を有し、前記第一及び第二主軸間における前記第一及び第二回転軸線を通る平面上にて、前記第三回転軸線を前記第一及び第二回転軸線の方向と直角な方向に移動する砥石台と、
前記砥石台に回転可能に設けられる砥石軸と、
前記砥石軸に設けられ、前記砥石台が前記第一主軸側へ移動することにより前記第一被研削物を研削し、前記砥石台が前記第二主軸側へ移動することにより前記第二被研削物を研削する砥石車と、
を備える研削盤。
前記研削盤は、
前記砥石車をツルーイングするツルーイング装置を備え、
前記ツルーイング装置は、
前記砥石車の外径を測定する際の移動方向が前記砥石台の移動方向であり、前記砥石車の外径を測定する際の測定点が前記第一及び第二回転軸線を通る平面上に位置するように前記第一及び第二主軸間に配置される、請求項１の研削盤。
前記第一及び第二主軸は、前記第一及び第二回転軸線を通る平面上における前記第一及び第二主軸の外周間距離を、少なくとも前記砥石車の直径及び前記砥石台の移動方向における前記ツルーイング装置の最大長の加算値だけ隔てて配置される、請求項２の研削盤。
前記研削盤は、
前記ツルーイング装置を前記鉛直方向に移動させる移動装置、を備え、
非円形の前記被研削物を研削する、請求項２又は３の研削盤。
前記研削盤は、
前記被研削物の研削加工を制御する制御装置、を備え、
前記制御装置は、
前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向が同一となり、且つ前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点が回転位相方向にずれるように制御する、請求項１−４の何れか一項の研削盤。
前記制御装置は、
前記第一被研削物の研削加工中、又は前記砥石軸が前記第一主軸から前記第二主軸に向かって移動中に、前記第二被研削物を予め設定された加工開始位相に調整する調整手段、を備える、請求項５の研削盤。
前記研削盤は、
前記被研削物を前記第一及び第二主軸に対しそれぞれ搬入出可能な搬入出装置を備え、
前記制御装置は、
前記搬入出装置に対し、前記第一被研削物又は前記第二被研削物の研削加工中に、前記第二被研削物又は前記第一被研削物の搬出及び新たな前記被研削物の搬入を指令する指令手段、を備える、請求項５又は６の研削盤。
前記研削盤は、
前記第一又は第二被研削物の研削加工中に研削液をそれぞれ吐出可能な２つのノズルを有する吐出装置を備える、請求項１乃至７の研削盤。
前記２つのノズルは、前記第一又は第二被研削物に対する前記研削液の吐出方向が前記第一又は第二被研削物の研削点における前記砥石車の回転方向となるように配置される、請求項８の研削盤。
請求項１の研削盤により前記被研削物を研削加工する研削方法において、
前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の回転方向が同一となり、且つ前記第一被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点と前記第二被研削物を研削する際の前記砥石車の研削点が回転位相方向にずれるように制御して研削加工を行う研削工程、を備える研削方法。