JPH0133304B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は砥石に対向する加工位置にワークの各
加工個所を順次割出して仕上寸法を異にする研削
加工を行う多段研削装置に関するもので、その目
的は、種類の異なるワークを判別してワークに応
じた加工個所の割出しと各加工個所に応じた加工
径となる定寸点切替えを段取替え作業なしで行わ
せ、異種ワーク多段研削の自動化を図らんとする
ことにある。

従来において、同一種類のワークの多段研削は
行われており、ワークの各加工個所に対応したテ
ーブル上に各加工個所の加工径に定寸点を設定し
た複数の定寸装置を設置し、テーブル割出しに応
じて加工位置に対応した定寸装置のみ有効にして
砥石台の前進送り制御が行われていた。

しかしながら同一種類のワークに対してはこの
ような従来装置が採用できても、異種ワークに対
して加工位置の切替えや砥石台の前進端位置の切
替えを自動的に行うことはできず、作業者の手作
業による段取替えが必要であり、ロツト生産を余
儀なくされていた。このためロツト数を少くする
と段取替えの頻度が増しこれに要する時間が無駄
時間となり加工能率の低下を招くばかりでなく煩
雑な段取替え作業に作業者は悩まされていた。

本発明はかかる従来の問題点を解決するべく、
ワークの種類を自動的に判別し、テーブルの割出
位置の切替制御と、定寸装置の定寸点切替制御を
自動的に行うようになし、ワークの種類に応じた
加工個所を砥石に対向する加工位置に順次割出す
とともに各加工個所の仕上げ寸法に応じて定寸点
を多段階に自動切替えするものである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図において、１０は研削盤で、ベツド１１上
にワークテーブル１２が図示左右方向に摺動可能
に案内され、ワークテーブル１２上には主軸台１
３と心押台１４が載置され、センタ１５，１６を
介してワークＷの両端部を回転可能に支持してい
る。ワークテーブル１２の前側面には、ワーク加
工個所のピツチ間隔に合せてノツチ溝１７ａを刻
設した割出板１７が固着されている。この割出板
１７のノツチ溝１７ａに係入するノツクピン１８
を出没可能に嵌挿した位置決め用シリンダ１９が
ベツド１１に固定されている。又前記ワークテー
ブル１２には割出板１７より離間してドツグ２０
が固着され、ベツド１１に固着された保持プレー
ト２１に設けられた割出位置確認用リミツトスイ
ツチLS１〜LS７を順次押圧作動させる。第１図
に実線で示す第１ワークW₁は加工個所を７つ有
し、各加工個所が砥石Ｇに対向する７位置にワー
クテーブル１２を割出しかつ割出位置の確認がで
きるようにノツチ溝１７ａ、リミツトスイツチ
LS１〜LS７はそれぞれ７個ずつ設けられてい
る。これに対し第２ワークW₂の加工個所は４個
所であり、第２図に示すように第１のワークW₁
の第１、第３、第５、第７加工個所と同じ位置に
加工個所を有しているものとする。したがつて第
２ワークW₂に対するテーブル割出し位置決め用
のノツチ溝１７ａ及び割出位置確認用リミツトス
イツチLS１，LS３，LS５，LS７は第１ワーク
W₁用のものがそのまま流用できることになる。
しかしながら第１ワークW₁の各加工個所の仕上
げ寸法はもとより第２ワークW₂の各加工個所の
仕上げ寸法は全て異なり、11段階の定寸点切替え
が必要である。これとともに砥石台２５の早送り
前進端位置も11段階にわたつて切替えなければな
らない。以下この構成について説明する。第３図
において、３０は早送り前進端位置を規制するス
トツパ３１を突設せしめたストツパ保持プレート
で、前記ワークテーブル１２の砥石側側面にシフ
ト可能に案内保持されている。３２はストツパ保
持プレート３０のガイドレールであり、３３はガ
イドレール３２を支持するブラケツトである。こ
のストツパ３１に当接する送り変換弁３４が砥石
台２５に設けられ、砥石台２５の早送り前進端位
置をストツパ当接面位置に応じて制御するように
なつている。この送り変換弁３４は砥石台２５に
固着された支持台３５の貫通穴３５ａに摺動可能
に案内された可動体３６及びこの可動体３６の先
端部に穿設された弁穴３６ａに嵌挿され、スプリ
ング３７により突出方向に付勢されたスプール弁
３８より構成されている。このスプール弁３８は
ストツパ３１と当接しスプリング３７を圧縮して
押込められることにより、ポート４０と４１の間
の弁通路４２の流路面積を減じ最終的には閉止す
る。これによつて砥石台早送りシリンダ２６の排
出側流体の流出が制限され速度をしだいに減ずる
とともに早送りシリンダ２６のピストン７の前進
を阻止する。この状態でスプール弁３８に連結さ
れたドツグ３９がリミツトスイツチ４２を押圧
し、送りねじ２８を回転させることによつて与え
られる研削送りが開始される。前記可動体３６に
は支持台３５に回転のみ許容され軸方向変位の阻
止された送りねじ４５が螺合し、この送りねじ４
５に固着されたラチエツト歯車４６を第４図に示
すラチエツト機構４７により砥石ドレツシング量
に応じて回動させることにより可動体３６、即ち
送り変換弁３４の切替位置を後方にずらすように
なつている。これによつて砥石ドレツシングに伴
う砥石台の補正送りが行われても砥石研削面に対
して送り変換弁３４の切替位置を一定に保つこと
ができる。

前記ストツパ３１は第２図に示すように、第１
ワークW₁の加工位置に対応するピツチ間隔で４
個突設され、第２ワークW₂の加工位置に対応す
るピツチ間隔で４個突設され、第１ワークW₁用
のストツパ群３１₁₁〜３１₁₇に対し第２ワークW₂
用のストツパ群３１₂₁〜３１₂₄はシフトストロー
クｌだけずれており、ストツパ保持プレート３０
の一端に係止する係止部材５１を有しテーブル１
２に固定されたシフトシリンダ５２のシフト動作
によつて前記送り変換弁３４に対する第１ワーク
W₁用ストツパ群３１₁₁〜３１₁₇と第２ワークW₂
用ストツパ群３１₂₁〜３１₂₄との切替えが行われ
る。各ストツパ３１のストツパ面位置は、各加工
個所の仕上寸法変化に応じた段差がそれぞれ与え
られている。

第２図に実線で示すように４番目のストツパ３
１₁₄と送り変換弁３４とが対応する状態が原位置
状態であり、２点鎖線で示すように第１ワーク
W₁の第４加工個所W₁₄と砥石Ｇが対応する。こ
の状態ではテーブル１２上に設置されたワーク判
別用の近接スイツチ５３は第１ワークW₁の第４
加工個所W₁₄に感応し、第１ワークW₁の検出信
号を発する。第２ワークW₂においては近接スイ
ツチ５３に対応する個所に加工個所が存在しない
ため検出信号は出力されない。かかる近接スイツ
チ５３により第１ワークW₁か第２ワークW₂かの
判別がなされる。

次に定寸装置について説明する。第５図におい
て、定寸装置５４は砥石Ｇに対向してベツド１１
に固定された支持台５５上に設置され、ワーク外
周面に接触する一対の測定子５６を装架し、この
測定子５６の相対変位を検出し直線範囲の広い変
位検出器５７を内蔵した定寸ヘツド５８が、ワー
クＷと測定子５６が係合する測定位置と両者が非
係合となる非測定位置間にわたつて進退可能に設
けられている。定寸ヘツド５８に設けられた変位
検出器５７からの出力信号は同期整流回路６１に
与えられ発振回路６０の信号に対して同期整流さ
れた後加算回路６２の一方の入力端子に与えら
れ、他方の入力端子には定寸点をシフトさせるた
めの基準寸法に対する差電圧が後述するシフト信
号切替回路６３から与えられる。加算回路６２の
出力信号は電圧比較回路６４，６５，６６に与え
られ、設定電圧V₁，V₂，V₃とそれぞれ比較され
１段信号S₁、２段信号S₂、定寸信号としての３段
信号S₃が発せられる。これら１段信号S₁、２段信
号S₂、３段信号S₃は砥石台の送り制御回路に与え
られ、１段信号S₁が発せられると砥石台の送り速
度を粗研削送り速度から精研削送り速度に切替
え、２段信号が発せられると砥石台の送りを止め
てスパークアウト研削に切替え、３段信号S₃が発
せられると砥石台を後退させ研削加工を終了させ
る。

ここにおいて最大径の加工個所W₁₁の仕上げ寸
法D₁を基準寸法として、前記電圧比較回路６４
〜６６の設定電圧V₁，V₂，V₃は設定されている
ものとする。したがつて第８図に示すように測定
寸法がD₁＋△d₁のとき１段信号が発せられ、D₁
＋△d₂のとき２段信号S₂が発せられ、D₁のとき
３段信号S₃が発せられる。かかる基準寸法D₁に
対する各加工径仕上寸法D₂，D₃……D₁₁との寸法
差D₁−D₂、D₁−D₃……D₁−D₁₁に対応する各差
電圧△V₂、△V₃……△V₁₁に相当するシフト信号
が前記シフト信号切替回路６３より選択的に与え
られ、加算回路６２の他方の入力端子に与えられ
る。したがつて差電圧△V₂を加算回路６２に与
えると基準寸法よりD₁−D₂だけ小さい加工径、
即ち加工径がD₂となつたとき前記電圧比較回路
６６から定寸信号S₃が出力される。

次にシフト信号切替回路６３を第７図によつて
説明する。基準寸法となる加工径D₁に対し異る
加工径の各加工個所数だけ可変抵抗器VR₂〜
VR₁₁が設けられ、各可変抵抗器VR₂〜VR₁₁は基
準電源Eo及びアース間にそれぞれ接続され、設
定電圧は各加工個所の仕上げ寸法と前記基準寸法
との差に相当するシフト信号レベルに設定されて
いる。各摺動子はテーブル割出位置確認用リミツ
トスイツチLS１〜LS７にて制御される接点LS２
−１〜LS７−１，LS１−２〜LS７−２及びワー
ク種別判別用の近接スイツチ５３にて制御される
接点CRW₁、CRW₂の組と図のように接続され、
加工個所に対応するシフト信号が選択切替され前
記加算回路６２のシフト信号入力端子に与えられ
る。前記原位置状態においては、第１ワークW₁
の第４加工個所W₁₄が砥石Ｇに対応しているの
で、接点LS４−１とCRW₁が閉じて可変抵抗器
VR₄にて設定されたシフト信号が加算回路６２に
与えられる。これによつて第４加工個所W₁₄の加
工径が基準寸法D₁より小さいD₄になつたとき定
寸信号が発せられる。第３加工個所W₁₃が砥石Ｇ
と対応する位置にテーブルが割出されると可変抵
抗器VR₃，VR₉に接続された接点LS３−１，LS
３−２が閉じられるけれども、第１ワークW₁の
判別信号記憶により接点CRW₁が閉じられている
ので、可変抵抗器VR₃にて設定されたシフト信号
のみが加算回路６２に与えられ、測定寸法がD₃
になつたとき定寸信号が発せられるようになる。

上記構成にもとずき次に動作を説明する。先ず
７つの加工個所を有する第１ワークW₁をセンタ
支持した原位置状態において、近接スイツチ５３
は第４加工個所W₁₄と対応するのでONとなり、
第１ワークを判別する。この判別信号によつてシ
フト用シリンダ５２は第１ワーク用のストツパ３
１₁₁〜３１₁₇を送り変換弁３４に対応させるべく
ストツパ保持プレート３０をシフトさせる。又テ
ーブル割出装置に対しては加工位置に割出す加工
個所を第３、第２、第１、第７、第６、第５、第
４加工個所の順で割出すように指令する。更に定
寸装置５４に対してシフト信号切替回路６３の接
点CRW₁を閉じ、ドツグ２０がリミツトスイツチ
LS４を押圧しているので接点LS４−１を閉じ可
変抵抗器VR₄に設定されたシフト信号を選択す
る。

この状態より図示省略の起動釦を押せば研削サ
イクルが開始される。先ず砥石台２５が早送り前
進され、砥石Ｇの研削面が第４加工個所W₁₄の表
面に接触する直前まで進むと、第１ワーク用の４
番目のストツパ３１₁₄に送り変換弁３４のスプー
ル弁３８が当接し、弁通路４２を閉止して早送り
前進を止める。これとともにリミツトスイツチ４
２が押圧され砥石台２５に螺合する送りねじ２８
を回転させる駆動源を作動させて粗研削送りを行
う。加工寸法がD₄＋△d₁となると定寸装置５４
より１段信号が発せられて精研削送りに切替え、
加工寸法がD₄＋△d₂になると２段信号が発せら
れて砥石台２５の送りが止められてスパークアウ
ト研削を行う。加工寸法がD₁になると定寸信号
が発せられて砥石台２５を早戻しさせ、後退端に
復帰した後、テーブル割出しが行われ、第３加工
個所W₁₃を砥石Ｇに対応させる。これにてドツグ
２０がリミツトスイツチLS３を押圧し接点LS３
−１を閉じるので、可変抵抗器VR₃に設定された
シフト信号が加算回路６２に与えられ、基準寸法
D₁に対する定寸点をD₁−D₃だけシフトする。又
送り変換弁３４には３番目のストツパ３１₁₃が対
応する。この後砥石台２５は再び早送り前進し、
粗研削、精研削、スパークアウト研削を行い後退
する。以下同様にして第２、第１、第７、第６、
第５加工個所が順次研削加工され、第５加工個所
の研削完了後、テーブルを第４加工個所に割出し
研削サイクルを終了する。その後加工済みワーク
を搬出し、未加工ワークを搬入する。４つの加工
個所を有する第２ワークW₂が搬入されれば、近
接スイツチ５３に対応する部分に加工個所が存在
しないから近接スイツチ５３はONにならない。
これによつて第２ワーク判別信号が出力され、シ
フト用シリンダ５２は第２ワーク用のストツパ３
１₂₁〜３１₂₄を送り変換弁３４に対応させるべく
ストツパ保持プレート３０をシフトさせる。又テ
ーブル割出装置に対しては加工位置に割出す加工
個所を第２、第１、第４、第３加工個所の順で割
出すように指令する。更に定寸装置５４に対して
はシフト信号切替回路６３の接点CRW₂を閉じ
る。この状態より起動釦を押せば、先ず第２加工
個所W₂₂を加工位置に割出すべくテーブル割出し
が行われる。これによつてドツグ２０はリミツト
スイツチLS３を押圧しシフト信号切替回路６３
の接点LS３−２を閉じて可変抵抗器VR₉に設定
されたシフト信号を加算回路６２に与える。更に
送り変換弁３４には第２ワーク用の２番目のスト
ツパ３１₂₂が対応する。かかるテーブル割出しの
完了後、砥石台２５は早送り前進、粗研削、精研
削、スパークアウト研削を行い後退端に復帰す
る。復帰後テーブル割出しが行われ第１加工個所
W₂₁を加工位置に割出しこれの研削加工を行う。
その後も第４、第３加工個所の順で研削加工が行
われ、第２図に示す原位置状態に戻して研削サイ
クルを終了する。

このように種類の異るワークであつて、しかも
加工個所の数が相違するばかりでなく、各加工個
所の仕上寸法が相違しても、手作業による段取り
替え作業なしに、テーブル割出しサイクルの変
更、砥石台早送り前進端位置の切替え、仕上寸法
変化に応じた定寸点のシフト切替をワーク判別信
号に基いて自動的に行い、異種ワークに対する多
段研削の自動化を可能にすることができる。

尚、上記実施例における第２ワークW₂の４つ
の加工個所は第１ワークの第１、第３、第５、第
７加工個所と同じ位置にあるため、第１ワーク用
の割出板のノツチ溝及びテーブル割出位置確認用
のリミツトスイツチの一部が流用されテーブル割
出サイクルの変更で対応できるようになつている
が、第１ワークの各加工個所と異る位置に加工個
所を有するものでも、ノツチ溝、リミツトスイツ
チの追加で対応できる。又ノツチ溝、リミツトス
イツチの追加が他のノツチ溝、リミツトスイツチ
と干渉する場合には、ストツパ保持プレートのよ
うなシフト機構を併用すれば良い。

尚、上記実施例は定寸点をシフト信号によつて
シフトするため加算回路を使用しているが、減算
回路を使用しても有効である。この場合最小径寸
法を基準寸法とし、この基準寸法に対する各加工
個所仕上寸法との差に相当する差電圧をシフト信
号として与えれば良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
研削盤の正面図、第２図は早送り前進端位置規制
ストツパとワーク加工個所との対応を示す図、第
３図はストツパと送り変換弁の関係を示す図、第
４図は第３図における−矢視断面図、第５図
はワーク軸線に垂直な面で断面し定寸装置を示し
た図、第６図は定寸装置の信号処理系統のブロツ
ク線図、第７図はシフト信号発生回路の具体的回
路線図、第８図は測定寸法と信号電圧の関係図で
ある。 １２……ワークテーブル、１３……主軸台、１
４……心押台、１７……割出板、１８……ノツク
ピン、２０……ドツグ、LS１〜LS７……割出位
置確認用リミツトスイツチ、２５……砥石台、２
６……早送りシリンダ、３０……ストツパ保持プ
レート、３１……ストツパ、３４……送り変換
弁、５３……ワーク判別用近接スイツチ、５４…
…定寸装置、５７……変位検出器、５８……定寸
ヘツド、６１……同期整流回路、６２……加算回
路、６３……シフト信号切替回路、６４〜６６…
…電圧比較回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の加工個所を有するワークの各加工個所
   を砥石に対向する加工位置に割出すとともに砥石
   台の早送り前進端位置及び研削送り前進端位置を
   適宜異ならしめて多段研削を行う多段研削装置に
   おいて、ワークの形状寸法の変化に応答してワー
   クの種別を判別する判別手段と、この判別手段よ
   り出力される判別信号により各ワークに応じた加
   工個所を順次加工位置に割出すテーブル割出制御
   手段と、この割出制御手段にて割出された加工個
   所を検知する検知手段と、加工位置に対応して設
   けられワーク加工径を測定し定寸信号を発する定
   寸装置と、この定寸装置の定寸点を各加工個所の
   仕上げ寸法に一致させるべく測定信号レベルを定
   寸点シフト分増加又は減少させる測定信号レベル
   シフト回路と、この測定信号レベルシフト回路に
   与えるシフト信号レベルを前記判別手段から出力
   されるワーク種別判別信号と前記検知手段から出
   力される加工個所検知信号に応じて多段階に選択
   切替えせしめるシフト信号切替回路とを備えてな
   る多段研削装置。 ２ 前記シフト信号切替回路は、複数の加工個所
   に応じたシフト信号設定用の可変抵抗器と、この
   可変抵抗器に直列に結線され前記判別手段の判別
   信号によりオンオフされるスイツチング要素及び
   前記検知手段の加工個所検知信号によりオンオフ
   されるスイツチング要素を有してなる特許請求の
   範囲第１項記載の多段研削装置。