JP7052555B2

JP7052555B2 - 研削装置

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Publication number: JP7052555B2
Application number: JP2018097273A
Authority: JP
Inventors: 孝則金箱; 隆近藤; 久修小林
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2018-05-21
Filing date: 2018-05-21
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2038-05-21
Also published as: JP2019202359A; CN110576369B; DE102019113042A1; CN110576369A

Description

本発明は、研削装置に関する。

一般に、研削加工に用いられる砥石には、質量のアンバランスが存在する。このため、研削装置で砥石を高速回転させた場合、砥石の質量アンバランスに起因する振動により、加工品質が悪化したり、装置が故障したりすることが知られている。そこで、従来、砥石のバランスをとるために、砥石のアンバランスの方向および大きさを測定し、この測定結果に基づいて、砥石におもりを適宜付加することが行われている。

さらに、砥石の内部におもりとこのおもりを移動させるモータなどの移動機構を備えるオートバランサを取付けることでバランスをとる装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照。）。上述した砥石におもりを取り付ける方法では、バランス測定用の測定器を必要とする上、さらに高精度にバランスをとるには多くの経験が必要なので自動化が困難という問題があるが、オートバランサを用いた装置では、アンバランス振動を自動的に抑制することが可能である。

特開２００３－１０３４５９号公報

しかしながら、上述したオートバランサを用いた従来技術においては、砥石軸にオートバランサを取り付ける構造であり、取り付け場所の確保が必要になったり、重量が大きくなったりするため、砥石軸の小型化・軽量化の妨げとなるという問題がある。さらに、オートバランサによるバランス修正では、修正質量の位置決め分解能以下の振動抑制はできないという問題もある。

本発明は、静圧支持構造を利用した簡単な構成で振動を抑制可能な研削装置を提供することを目的とする。

本発明の研削装置は、工作物を回転駆動する主軸台と、案内面を有する固定体と、砥石を回転駆動すると共に前記案内面に対向する摺動面を有する砥石台と、前記案内面と前記摺動面との間に流体を供給する流体供給部と、前記固定体に対して前記流体を介して摺動可能に支持される前記砥石台を、前記主軸台に対して案内方向に沿って相対移動させる駆動部と、を備え、前記工作物と前記砥石とをそれぞれ回転させながら前記工作物に対して前記砥石を相対移動させることによって、前記工作物を研削する。

さらに、研削装置は、前記摺動面には、複数の静圧ポケットが配置され、前記流体供給部から前記各静圧ポケットへ前記流体を供給して前記砥石台を摺動支持する静圧支持構造を有し、前記砥石の上下方向の振動量を測定する振動量センサと、前記流体供給部から前記各静圧ポケットへ供給される前記流体の流量を可変する流量可変部と、前記振動量センサによって測定される前記砥石の上下方向振動量を低減させるように、前記流量可変部を制御して前記各静圧ポケットへの前記流体の流量を調整する制御部、を備える。

この構成によれば、摺動面に複数の静圧ポケットが配置され、流体供給部から各静圧ポケットへ流体を供給して砥石台を摺動支持する静圧支持構造において、制御部が流量可変部を制御して各静圧ポケットへの流体の流量を調整することにより、振動量センサによって測定される砥石の上下方向振動量を低減させる。よって、静圧支持構造を利用した簡単な構成で振動を抑制することができるという効果を奏する。特に、オートバランサを用いた従来構成と比較して、装置の小型化・軽量化を図ることができるという効果を奏する。

実施形態に係る研削装置の平面図である。実施形態に係る研削装置の静圧支持構造を示す一部断面側面図である。実施形態に係る静圧ポケットと電磁可変絞り弁の配置を模式的に示す砥石台の平面図である。実施形態に係る電磁可変絞り弁及び砥石台の静圧ポケット周辺を示す断面図である。実施形態に係る研削装置における動作の流れを示すフローチャートである。砥石のアンバランス位相及びアンバランス量を説明するための説明図である。浮き上がり量の変動及び流量調整パターンの一例を示す説明図である。

以下、本発明を具体化した研削装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜実施形態＞
（１．研削装置１の全体構成）
本実施形態の研削装置１は、図１に示すように、ベッド１０、テーブル１１、主軸台１３、心押台１７、制御部３０、砥石支持装置４０、ポンプ５０等を備えて構成される円筒研削盤である。

ベッド１０上には、テーブル１１がＺ軸サーボモータ１２によってＺ軸方向（図１の左右方向）に移動可能に案内支持される。テーブル１１上には、マスタ主軸Ｃｍを回転可能に軸支する主軸台１３が設置され、マスタ主軸Ｃｍの先端に工作物Ｗの一端を支持するセンタ１４が取付けられる。マスタ主軸Ｃｍは、進退駆動装置１５によって軸線方向に所定量進退されるとともに、マスタサーボモータ１６によって回転駆動される。

さらに、テーブル１１上には、主軸台１３と対向する位置に心押台１７が設置される。この心押台１７には、マスタ主軸Ｃｍと同軸上にスレーブ主軸Ｃｓが回転可能に軸支され、スレーブ主軸Ｃｓの先端に工作物Ｗの他端を支持するセンタ１８が取付けられる。スレーブ主軸Ｃｓは、センタ加圧制御用のサーボモータ１９によって軸線方向に進退されるとともに、スレーブサーボモータ２０によってマスタ主軸Ｃｍと同期して回転駆動される。

また、ベッド１０上のテーブル１１の後方位置には、砥石支持装置４０が設けられている。砥石支持装置４０は、ベース４１と、砥石台４２と、円板状の砥石４３と、砥石回転用モータ４４等とを備えている。ベース４１は、矩形の平板状に形成されており、ベッド１０の上面に配置されている。

このベース４１の上面には、砥石台４２が摺動可能な一対のＸ軸ガイドレール４１ａが、Ｘ軸方向に延びるように、且つ、相互に平行に配置固定されている。本明細書では、一対のＸ軸ガイドレール４１ａの各々を区別する必要がある場合、砥石４３に近い側を第１列Ｘ軸ガイドレール４１ａ－１、遠い側を第２列Ｘ軸ガイドレール４１ａ－２のように枝番を付すこととする。第１列Ｘ軸ガイドレール４１ａ－１は、水平方向に延びる上面をなす第１水平案内面４１ｈ－１と、鉛直方向に延びる内側面をなす第１鉛直案内面４１ｖ－１とを有している。同様に、第２列Ｘ軸ガイドレール４１ａ－２は、水平方向に延びる上面をなす第２水平案内面４１ｈ－２と、鉛直方向に延びる内側面をなす第２鉛直案内面４１ｖ－２とを有している。尚、第１水平案内面４１ｈ－１と第２水平案内面４１ｈ－２とは、両者を区別する必要がない場合、枝番を省略して水平案内面４１ｈとも記すこととする。同様に、第１鉛直案内面４１ｖ－１と第２鉛直案内面４１ｖ－２とは、枝番を省略して鉛直案内面４１ｖとも記すこととする。

さらに、ベース４１の上面の一対のＸ軸ガイドレール４１ａ間には、永久磁石板ユニット２２ｂが配置されている。この永久磁石板ユニット２２ｂと、砥石台４２下面に取付けられた電磁コイルユニット２２ａとから、リニアモータ２２が構成される。砥石台４２は、リニアモータ２２の駆動によって、一対のＸ軸ガイドレール４１ａに沿って、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向（図１の上下方向）に移動可能に案内支持される。リニアモータ２２は、図略の読取ヘッドで読み取るリニアスケールの位置情報に基づいて動作制御される。

この砥石台４２には、砥石軸４５がＺ軸回りに回転可能に支持されている。そして、この砥石軸４５の一端には、円板状の砥石４３が同軸で取り付けられている。砥石台４２には、砥石回転用モータ４４が砥石軸４５と同軸に固定されている。砥石４３は、砥石回転用モータ４４によって回転駆動される。また、砥石台４２には、砥石軸４５に対向して砥石軸センサ３６が設けられている。砥石軸センサ３６は、公知の距離センサであって、砥石軸４５の変位を測定する変位センサとして機能するものである。さらに、砥石台４２には、砥石軸４５と同軸に砥石軸４５の回転角を絶対値検出できる位相センサ３７を設けることができ、位相センサ３７として例えば、非接触である光学式のエンコーダやポテンショメータを用いることができる。

（２．静圧支持構造Ａの機械的構成）
静圧支持構造Ａは、図１、図２に示すように、制御部３０と、固定体としてのベース４１及び移動体としての砥石台４２を有する砥石支持装置４０と、流体供給部としてのポンプ５０と、流体の流路を固定の開口面積に絞る固定絞り弁６９と、流量可変部としての電磁可変絞り弁６０とを備えて構成され、砥石台４２をベース４１に対して流体である潤滑油を介して摺動可能に支持する機構である。

砥石台４２は、図２、図３に示すように、ベース４１上面に設けられた一対のＸ軸ガイドレール４１ａの上面である第１、第２水平案内面４１ｈ－１，４１ｈ－２にそれぞれ対向する第１、第２水平摺動面４２ｈ－１、４２ｈ－２と、一対のＸ軸ガイドレール４１ａの内側面である第１、第２鉛直案内面４１ｖ－１、４１ｖ－２にそれぞれ対向する第１、第２鉛直摺動面４２ｖ－１、４２ｖ－２とを備えている。各摺動面４２ｈ－１、４２ｈ－２、４２ｖ－１、４２ｖ－２には、Ｘ軸方向の両端近傍にそれぞれ凹状の静圧ポケット４２ｐが１つずつ形成されており、各静圧ポケット４２ｐの凹状底部には流体の流出口４２ｏが設けられている。流出口４２ｏには流体通路が連通しており、固定絞り弁６９又は電磁可変絞り弁６０から供給される流体を静圧ポケット４２ｐ内に流出させるようになっている。

また、水平摺動面４２ｈに配置される静圧ポケット４２ｐ－１、４２ｐ－３、４２ｐ－５、４２ｐ－７の近傍には浮き上がりセンサ３５がそれぞれ設けられている。浮き上がりセンサ３５は、公知の距離センサであって、水平摺動面４２ｈと水平案内面４１ｈとの間の距離Ｌ、換言すれば、水平摺動面４２ｈの水平案内面４１ｈからの浮き上がり量Ｌの変位を測定する変位センサとして機能するものである。尚、各静圧ポケット４２ｐを区別する必要がある場合、静圧ポケット４２ｐ－１～４２ｐ－８のように枝番を付すこととする。

静圧ポケット４２ｐに至る流体の通路を形成する流路５３は、ポンプ５０と静圧ポケット４２ｐとの間を連通している。流路５３はポンプ５０に通じる共通流路５３ａと、共通流路５３から静圧ポケット４２ｐ毎に分岐され、各静圧ポケット４２ｐに通じる分岐流路５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆ，５３ｇ，５３ｈ，５３ｉとからなる。水平摺動面４２ｈに配置される静圧ポケット４２ｐ－１、４２ｐ－３、４２ｐ－５、４２ｐ－７に至る分岐流路５３ｂ、５３ｆ、５３ｅ、５３ｉの途中には、電磁可変絞り弁６０がそれぞれ介装されている。また、鉛直摺動面４２ｖに配置される静圧ポケット４２ｐ－２、４２ｐ－４、４２ｐ－６、４２ｐ－８に至る分岐流路５３ｃ、５３ｇ、５３ｄ、５３ｈの途中には、固定絞り弁６９がそれぞれ介装されている。

電磁可変絞り弁６０は、制御部３０と電気的に接続されており、制御部３０により絞りの開度Ｄが制御される可変絞りとなっている。電磁可変絞り弁６０は、制御部３０の指令に応じて絞りの開度Ｄを変えて、各静圧ポケット４２ｐへの供給流量を変化させることができる。そして、各静圧ポケット４２ｐ－１、４２ｐ－３、４２ｐ－５、４２ｐ－７への供給流量を変化させることにより、水平案内面４１ｈと水平摺動面４２ｈとの間の隙間の大きさは、例えば、１μｍ～３０μｍの間で可変できる。

（３．電磁可変絞り弁６０の構成）
電磁可変絞り弁６０は、図４に示すように、ハウジング６８内に、流路６１、流入口６１ａ，６１ｂ、流出口６２、ダイアフラム６３、流体供給室６４ａ、流体貯留室６４ｂ、弁座６５、ボイスコイルモータ７０を有して構成されるダイアフラム式可変絞り装置である。

ハウジング６８の下部中央には、弁座６５となる突起部が形成され、弁座６５の周囲には、円環状に凹設された流体供給室６４aが形成されている。この弁座６５には静圧ポケット４２ｐと連通する流路６７が形成されている。ハウジング６８の上部には、流体供給室６４aに対向して流体貯留室６４ｂが形成されている。流体供給室６４ａおよび流体貯留室６４ｂには、それぞれ流路６１と連通する流入口６１ａ，６１ｂが形成されている。流体供給室６４ａおよび流体貯留室６４ｂは、流入口６１ａ，６１ｂから供給された流体が充填されて、供給された流体の圧力と等しくなっている。

ダイアフラム６３は、外周部が流体供給室６４ａと流体貯留室６４ｂとの間に把持されて流体供給室６４ａと流体貯留室６４ｂとの間を仕切るとともに、図２の下方向の面が弁座６５に所定の隙間を隔てて対向して配置されている。ダイアフラム６３は、鋼材等からなる弾性部材であり、ダイアフラム６３と弁座６５で形成された隙間が、絞りの開度Ｄとなっている。流体供給室６４ａの流体は開度Ｄに絞られて静圧ポケット４２ｐへ流出する。ダイアフラム６３は、絞りの最小開度ＤＬから最大開度ＤＨまで変形させることが可能であり、最小開度ＤＬから最大開度ＤＨの中間位置を、無負荷状態での初期位置としている。

ボイスコイルモータ７０は、ハウジング６８の上側部分に支持される固定子８１と、固定子８１に対し、図４の上下方向に移動可能な可動子８２とからなる。ボイスコイルモータ７０は、ダイアフラム６３を挟んで弁座６５と反対側のハウジング６８の上側部分の電磁可変絞り弁６０本体に支持されている。

固定子８１は、円板状のヨーク基部７６と、ヨーク基部７６の外周部より円筒状に設けられた外部ヨーク７５と、ヨーク基部７６の中心部に円筒状に設けられたセンターヨーク７７とから構成されている。このヨーク基部７６、外部ヨーク７５、センターヨーク７７は、軟磁性材料からなり、磁束を良好に通すように構成されている。

外部ヨーク７５の内周側には、環状の永久磁石７９が固定されている。この永久磁石７９は、内周側をＮ極、外周側をＳ極として着磁されている。なお、この永久磁石７９のＮ極とＳ極とを逆にしてもよい。

可動子８２は、円筒状をなすコイルボビン７３と、コイルボビン７３の外周に巻回されたボイスコイル７１とから構成されている。ボイスコイル７１は、センターヨーク７７の外周に配置され、センターヨーク７７とコイルボビン７３との間は隙間を有しており、センターヨーク７７とボイスコイル７１との間は非接触となっている。

コイルボビン７３には、端部に円板状のコイルキャップ７２が取り付けられている。コイルキャップ７２には、軸方向に複数個の貫通孔７４が形成されている。また、コイルキャップ７２は、柱状の連結部材８０を介してダイアフラム６３と連結されている。コイルボビン７３は軟磁性材料からなり、磁気を通しやすくしている。

コイルキャップ７２には、エンコーダーケース２５の蓋部が取り付けられている。エンコーダーケース２５の蓋部の内側には、エンコーダスケール２８が固定されている。

永久磁石７９の内側のＮ極から出た磁束は、ボイスコイル７１を通過してコイルボビン７３、滑りガイド、センターヨーク７７を通り、ヨーク基部７６と外部ヨーク７５を経由して永久磁石７９の外側のＳ極に戻る。

この磁気回路において、ボイスコイル７１に対し電流を流すと、ボイスコイル７１には、図４の上下方向のいずれか一方の方向に推力が生じる。また、上記と逆向きの電流を流すことにより、図４の上下方向のいずれか他方の方向に推力が生じる。

このような構成によって、可動子８２が上下方向に駆動され、可動子８２に連結されたダイアフラム６３が上下方向に変位する。ボイスコイルモータ７０によるダイアフラム６３の駆動は滑らかであり、ダイアフラム６３の変形時において機械的振動が発生しにくい。

そして、制御部３０からの指令によりボイスコイルモータ７０へ電流が印加されることによって、ダイアフラム６３の位置が制御され、絞りの最小開度ＤＬから最大開度ＤＨまで可変される。摺動支持装置Ａにおいて、ポンプ５０により加圧された流体は、分岐流路５３ｂ～５３ｉの途中に設けられた固定絞り弁６９又は電磁可変絞り弁６０により減圧され、静圧ポケット４２ｐに流体を供給される。静圧ポケット４２ｐに供給された流体により、案内面４１ｖ，４１ｈと摺動面４２ｖ，４２ｈの間に所定の厚さの流体膜が形成され、摺動面４２ｖ，４２ｈが支持される。流体膜は動的に形成された後、ドレンへ排出されることを繰り返すことにより維持されている。

（４．研削装置１における制御処理の流れ）
次に、制御部３０によって実行される研削装置１における制御処理の流れについて、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。図５に示すように、制御部３０は、ステップ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）において、運転準備開始処理を行う。続いて、Ｓ２で運転準備完了か否かを判定する。運転準備完了でない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、Ｓ２を繰り返す。運転準備完了の場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、Ｓ３でセンサ検出を行う。

具体的には、Ｓ３のセンサ検出では、非接触式の光学式ロータリエンコーダ等によって構成される位相センサ３７により砥石軸４５の回転位相を検出する。また、静圧ポケット４２ｐ－１、４２ｐ－３、４２ｐ－５、４２ｐ－７近傍に設けられた距離センサである浮き上がりセンサ３５により各部の水平摺動面４２ｈの水平案内面４２ｖからの変位（浮き上がり量の変化）を検出する。さらに、砥石軸４５に対向して設けられた距離センサである砥石軸センサ３６により砥石軸４５の変位を検出する。

続いて、Ｓ４でアンバランス位相及びアンバランス量の算出を行う。すなわち、位相センサ３７の検出結果と砥石軸センサ３６の検出結果とに基づいて、砥石のアンバランス位相及びアンバランス量を算出する。ここで、アンバランス位相及びアンバランス量について、図６を参照しつつ説明する。砥石軸４５は、砥石４３の質量アンバランスに起因して回転にアンバランスが生じる。図６のグラフは、位相センサ３７によって検出される砥石軸４５の位相を横軸とし、砥石軸センサ３６によって測定される砥石４３の上下方向変位を縦軸で表している。砥石軸センサ３６の出力は、０°～３６０°までの位相に応じて最大と最小の間で変位する。アンバランス位相θは、砥石軸センサ３６の出力が最大値を示すときの位相であり、出力の最大と最小との差Δをアンバランス量と呼ぶ。

次に、Ｓ５でアンバランス量Δが許容範囲内か否かを判定する。すなわち、アンバランス量Δが、砥石軸センサ３６の出力の目標値を中心とする許容範囲の上限と下限との範囲内か否かを判定する。許容範囲内でない場合（Ｓ６）、Ｓ６で流量調整パターンの更新を行う。

Ｓ６の流量調整パターンの更新では、静圧ポケット４２ｐ－１、４２ｐ－３、４２ｐ－５、４２ｐ－７のそれぞれについて、浮き上がりセンサ３５の検出結果に基づいて浮き上がり量の変位を打ち消すべく、アンバランス位相θ°において流量を所定量減少させ且つアンバランス位相θ＋１８０°で所定量増大させる流量調整パターンを更新して電磁可変絞り弁６０を制御する。

ここで、静圧ポケット４２ｐの流量調整による振動抑制の一例について、図７を参照しつつ説明する。図７の上のグラフは浮き上がりセンサ３５の出力を縦軸とし且つ砥石軸４５の位相を横軸としており、流量調整前のセンサ出力を細実線で示し、流量調整後のセンサ出力を太実線で示している。一方、図７の下のグラフは、電磁可変絞り弁６０から静圧ポケット４２ｐへ供給される流体の流量を縦軸とし且つ砥石軸４５の位相を横軸としており、調整前の流量を細実線で示し、調整後の流量、すなわち流量調整パターンを太実線で示している。

図７の下のグラフで細実線にて示すように流量調整前に静圧ポケット４２ｐへの流量が一定であるとき、上のグラフで細実線にて示すように浮き上がりセンサ３５の出力は大きく変動し、増大時は許容範囲上限を上回り、減少時は許容範囲下限を下回っている。このような初期状態に対し、電磁可変絞り弁６０の制御により、図７の下のグラフにおいて太実線で示す流量調整パターンに基づいて、浮き上がりセンサ３５の出力増大のタイミングで流量を減少させ、出力減少のタイミングで流量を増大させる。これにより、図７の上のグラフで太実線にて示すように、浮き上がりセンサ３５の出力変動は縮小して許容範囲の上限と下限との範囲内に収まる。つまり、砥石４３の振動が抑制されることになる。

そして、Ｓ３へ戻って、再度、Ｓ３のセンサ検出とＳ４のアンバランス位相及びアンバランス量算出を行い、アンバランス量Δが許容範囲内にならなかった場合（Ｓ５：Ｎｏ）、再び、Ｓ６で流量調整パターンの更新を行う。例えば、流量調整パターンにおける流量の増減量を変更したり、位相を所定角度ずらしたりする。

Ｓ５でアンバランス量Δが許容範囲内になった場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、Ｓ７で流量調整パターンの決定を行う。すなわち、現在の流量調整パターンの内容を、次に実行される加工動作で実施する流量調整パターンの内容として決定する。

次に、Ｓ８で加工開始か否かを判定する。加工開始の場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、すなわち、加工開始を指示するボタン操作が行われている場合、Ｓ９で工作物の加工を実行する。Ｓ９では、Ｓ７で決定された流量調整パターンに基づいて各電磁可変絞り弁６０を制御しつつ、工作物Ｗの加工を実行する。工作物Ｗの加工が終了すると、Ｓ３へ戻る。従って、次の工作物加工までの空き時間に、Ｓ３のセンサ検出からＳ７の流量調整の確定までが実施されることになる。

一方、加工開始でない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ１０で非常停止操作が行われたか否かを判定する。非常停止操作が行われなかった場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、Ｓ８へ戻る。非常停止操作が行われた場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、Ｓ１１で非常停止動作を行い、本ルーチンを終了する。

（５．まとめ）
研削装置１によれば、水平摺動面４２ｈに複数の静圧ポケット４２ｐが配置され、ポンプ５０から各静圧ポケット４２ｐへ流体を供給して砥石台４２を摺動支持する静圧支持構造Ａにおいて、制御部３０が流量可変部としての電磁可変絞り弁６０を制御して各静圧ポケット４２ｐへの流体の流量を調整することにより、振動量センサとしての浮き上がりセンサ３５及び砥石軸センサ３６によって測定される砥石の上下方向振動量を低減させる。よって、静圧支持構造Ａを利用した簡単な構成で振動を抑制することができるという効果を奏する。特に、オートバランサを用いた従来構成と比較して、装置の小型化・軽量化を図ることができるという効果を奏する。

また、砥石４３の位相を検知する位相センサ３７を備え、制御部３０は、位相センサ３７の出力と変位センサである浮き上がりセンサ３５及び砥石軸センサ３６の出力とに基づいて、砥石４３のアンバランス位相θ°及びアンバランス量Δを算出するアンバランス算出部としてのＳ６の処理を実行し、アンバランス位相θ°及びアンバランス量Δと砥石４３の位相とに基づいて、電磁可変絞り弁６０を制御する。よって、砥石４３の質量アンバランスに起因する振動を打ち消すように、電磁可変絞り弁６０を制御して各静圧ポケット４２ｐへの流体の流量を調整することができる。

また、砥石４３の変位を測定する変位センサとして、砥石４３を支持する砥石軸４５の上下方向変位を測定する砥石軸センサ３６を設けたので、アンバランスが生じる原因である砥石４３の近くで振動を直接測定した結果を用いて、流量調整により振動の抑制を図ることができる。さらに、各静圧ポケット４２ｐ－１、４２ｐ－３、４２ｐ－５、４２ｐ－７の近傍に設けられて水平摺動面４２ｈの水平案内面４１ｈからの浮き上がり量の変位を測定する浮き上がりセンサ３５を設けたので、流量調整の対象である各静圧ポケット４２ｐの近傍で振動を測定した結果を用いて、各静圧ポケット４２ｐに対応する電磁可変絞り弁６０を選択的に制御して、振動を効果的に抑制することができる。

また、制御部３０は、工作物Ｗに対する加工動作の開始前に、各電磁可変絞り弁６０による各静圧ポケット４２ｐに対する流量調整パターンを決定し（Ｓ７）、その流量調整パターンに基づいて各電磁可変絞り弁６０を制御しつつ加工動作を行う（Ｓ９）。よって、研削装置１における加工インターバルの時間を利用して振動抑制のための流量調整パターンを決定した上で、振動を抑制しつつ加工動作を実行することができる。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変更を施すことが可能である。

前記実施形態における静圧ポケット４２ｐ及び電磁可変絞り弁６０の個数や配置は一例であり、任意の個数や配置に変更して実施することが可能である。

また、前記実施形態では、砥石４３の上下方向変位を測定する変位センサとして、浮き上がりセンサ３５と砥石軸センサ３６の両方を設けた例を示したが、これには限られず、どちらか一方であっても構わない。また、砥石４３の上下方向変位を測定する変位センサに代えて、加速度センサを用いる構成としてもよい。加速度センサでは出力を２回積分することにより、距離を算出することができる。要するに、砥石４３の上下方向振動量を測定可能な振動量センサとして機能するものであればよい。

２２…リニアモータ（駆動部）、３０…制御部、３５…浮き上がりセンサ（振動量センサ、変位センサ）、３６…砥石軸センサ（振動量センサ、変位センサ）、３７…位相センサ、４１…ベース（固定体）、４１ｈ…水平案内面（案内面）、４２…砥石台、４２ｈ…水平摺動面（摺動面）、５０…ポンプ（流体供給部）、５３…流路、６０…電磁可変絞り弁（流量可変部）、４２ｐ…静圧ポケット、Ｓ４…アンバランス算出部。

Claims

工作物を回転駆動する主軸台と、
案内面を有する固定体と、
砥石を回転駆動すると共に前記案内面に対向する摺動面を有する砥石台と、
前記案内面と前記摺動面との間に流体を供給する流体供給部と、
前記固定体に対して前記流体を介して摺動可能に支持される前記砥石台を、前記主軸台に対して案内方向に沿って相対移動させる駆動部と、を備え、
前記工作物と前記砥石とをそれぞれ回転させながら前記工作物に対して前記砥石を相対移動させることによって、前記工作物を研削する研削装置において、
前記案内面及び前記摺動面の少なくとも一方には、複数の静圧ポケットが配置され、前記流体供給部から前記各静圧ポケットへ前記流体を供給して前記砥石台を摺動支持する静圧支持構造を有し、
前記砥石の上下方向の振動量を測定する振動量センサと、
前記流体供給部から前記各静圧ポケットへ供給される前記流体の流量を可変する流量可変部と、
前記振動量センサによって測定される前記砥石の上下方向振動量を低減させるように、前記流量可変部を制御して前記各静圧ポケットへの前記流体の流量を調整する制御部、を備える研削装置。
前記砥石の位相を検知する位相センサを備え、
前記制御部は、前記位相センサの出力と前記振動量センサの出力とに基づいて、前記砥石のアンバランス位相及びアンバランス量を算出するアンバランス算出部を有し、前記アンバランス算出部によって算出された前記アンバランス位相及び前記アンバランス量と前記砥石の位相とに基づいて、前記流量可変部を制御する、請求項１に記載の研削装置。
前記振動量センサは、前記砥石の上下方向の変位を測定する変位センサである、請求項１又は２に記載の研削装置。
前記変位センサは、前記砥石を支持する砥石軸の上下方向変位を測定する砥石軸センサ、及び前記各静圧ポケットの近傍に設けられて前記摺動面の前記案内面からの上下方向変位を測定する浮き上がりセンサの少なくとも一方を含む、請求項３に記載の研削装置。
前記変位センサは、前記砥石を支持する砥石軸の上下方向変位を測定する砥石軸センサ、及び前記各静圧ポケットの近傍に設けられて前記摺動面の前記案内面からの上下方向変位を測定する浮き上がりセンサの両方を含む、請求項３に記載の研削装置。
前記流量可変部は、前記流体供給部から前記各静圧ポケットに至る前記流体の流路上に介装され、弁の開度を変更可能に構成された電磁可変絞り弁である、請求項1乃至５の何れか一項に記載の研削装置。
前記制御部は、前記各静圧ポケットに対応する前記電磁可変絞り弁を選択的に制御する、請求項６に記載の研削装置。
前記制御部は、工作物に対する加工動作の開始前に、前記流量可変部による前記各静圧ポケットに対する流量調整パターンを決定し、その流量調整パターンに基づいて前記流量可変部を制御しつつ前記加工動作を行う、請求項１乃至７の何れか一項に記載の研削装置。