JPH045239Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、水平回転する回転テーブル上に設け
られた被加工材の表面を、垂直回転する砥石の外
周面で研削する回転式平面研削盤（以下、研削盤
と称す）に関する。

（従来の技術） 従来から、研削盤は、被加工材を取付けてモー
タにより駆動されて水平回転する回転テーブル
と、円板状の砥石を備えてその砥石を垂直回転さ
せる回転軸を支承したラムとを有し、そのラム
を、一定の回転数で回転する前記回転テーブルの
直径方向に等速度で移動させて、前記被加工材の
表面を前記砥石の外周面で研削していた。

ところで、一般に、回転体の周速度は、回転中
心から遠ざかるほど大きいことが知られており、
前記回転テーブルにおいても同様なことが言え
る。

従つて、被加工材の回転テーブルに対する取付
位置が回転テーブルの回転中心より遠いほどその
被加工材の周速度は大きくなる。

そのため、従来の研削盤においては、被加工材
は回転テーブルに取付ける位置により、研削条件
が異なり、研削される量が一定でない問題点があ
つた。

この問題点を解決するために、回転テーブルの
回転数と、ラムの移動速度とを、回転テーブルの
上方で回転テーブルの直径方向に移動する砥石の
位置に応じて制御して、回転テーブルとラムとを
所謂不等速運動をさせ、被加工材の研削条件を一
定にする研削盤を開発した。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、その開発した研削盤は、油圧モータに
より回転テーブルを回転させ、又、油圧シリンダ
によりラムを移動するとき、ラムの位置に応じて
各流量制御弁を機械的に連動操作する油圧制御で
あるため、回転テーブルとラムとの不等速比、即
ち、ラムの速度変化と、回転テーブルの回転数の
変化との比が一定しておらず、被加工材の研削条
件が変化し、高精度の研削が行われない問題点を
有していた。

そこで、本考案は、ラムと回転テーブルとの不
等速比を一定にし、被加工材を回転テーブル上の
どの位置に取付けても、その被加工材を同一の研
削条件下で研削できる研削盤を提供することを目
的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案は、水平回
転する回転テーブルを回転駆動する回転テーブル
駆動用モータと、上記回転テーブル上に取付けら
れた被加工物を研削する砥石を回転自在に備えた
ラムを上記回転テーブルの径方向に往復動させる
ためのラム駆動装置と、上記ラムの移動位置を検
出する位置検出装置と、前記ラムの移動位置とラ
ムの移動速度との関係の移動速度パターンを予じ
め設定されたラム速度設定回路と、前記ラムの移
動位置と前記回転テーブルの回転数との関係の回
転数の変化パターンを予じめ設定された回転テー
ブル回転数設定回路と、前記ラムの移動位置の検
出に対応して前記ラム速度設定回路に予じめ設定
された移動速度パターンに応じてラムの移動速度
を制御すると共に前記回転テーブル回転数設定回
路に予じめ設定された回転数の変化パターンに応
じて前記回転テーブルの回転数を制御する制御装
置とを備えてなるものである。

（実施例） 研削盤の概略外観斜視図の第１図と、第１図に
おける−断面矢視図で研削盤上部の一部分を
断面図示した第２図とに示すとおり、フレーム１
の上部にはラム５が水平に往復動自在に装着して
ある。フレーム１内には、後述する制御装置（図
示省略）により制御されるシリンダ３（第２図）
が設けてあり、そのシリンダ３はラム５を第１
図、第２図の左右方向に移動させる。その場合、
ラム５は後述する制御装置（図示省略）により不
等速水平往復動をする。

フレーム１の上部と、ラム５の下部との間には
ラム位置検出器７が設けられている。このラム位
置検出器７は、ラム５と共に移動するロツド部７
ａと、フレーム１に固定されたヘツド部７ｂとか
らなつている。ロツド部７ａは、例えば両端をラ
ム５に固定された３本の非磁性体のチユーブ７ｃ
からなり、その内部に、磁性材料を一定ピツチご
とに非磁性材ではさんで配置してある。ロツド部
７ａの内部には、前記チユーブ７ｃをかこんで複
数の１次及び２次巻線が設けてあり（図示省略）、
１次巻線の励磁電流と２次巻線の出力電圧の位相
差によりロツド部７ａの移動量を絶対値で検出す
る。

ラム５内には、ラム５の移動方向に水平に延伸
した回転軸９（第２図）が回転自在に支承されて
いる。その回転軸９の左端（第２図の左側）には
円板状の砥石１１が設けてある。

ラム５の上部には、前記回転軸９をベルト１３
を介して回転駆動する砥石駆動用モータ１５が設
けてある。ラム５の左側上部には、油圧により前
記砥石１１の外周端面をドレツシングする油圧式
上部ドレツサ１７（第１図）が設けてある。

フレーム１の左側側面にはカバー１９が設けて
ある。そのカバー１９内には、砥石１１の下方で
電磁作用による被加工材を吸着する電磁チヤツク
２１を有した水平回転可能の回転テーブル２３を
回転させる回転テーブル駆動用モータ（図示省
略）が収納されている。

その回転テーブル駆動用モータは、後述する制
御装置（図示省略）に制御され、回転テーブル２
３の回転数をラム５が移動して回転テーブル２３
の回転中心に近付くにしたがつて増加せしめてい
る。

フレーム１の前面１ａの左側には、左右に回転
して前記回転テーブル２３を上下に移動させる上
下送りハンドル２５が設けてある。

フレーム１の前面１ａのほぼ中央には、前記砥
石１１や、回転テーブル２３等の操作に必要な押
しボタンスイツチ類をまとめて取付けた操作盤２
７が設けてある。

その操作盤２７の上側、フレーム１の前面１ａ
には、テーブル回転数調整装置（図示省略）を作
動して、前記回転テーブル２３の回転数を調整す
るテーブル回転数調整ダイヤル２９が設けてあ
る。

フレーム１の右側側面には、前記砥石駆動用モ
ータ１５の電気制御回路、回転テーブル２３及び
ラム５の回転数及び速度を制御する制御装置の電
気回路等を収めた電気ボツクス３１が設けてあ
る。

以上の構成において、動作を概略説明すると、
先ず、後述する制御装置（図示省略）に、回転テ
ーブル２３に対するラム５の位置に応じたラム５
の移動速度と、回転テーブルの回転数と、ラム５
の移動反転位置とのパターンを設定する。

そのパターンは、ラム５が回転テーブル２３の
回転中心に近ずくほど、ラムの移動速度が大きく
なると共に回転テーブル２３の回転数が増加する
ようになつている。又、ラム５が回転テーブル２
３の外方に離れた位置（以下、この位置を後退端
と称す）と、回転テーブル２３の回転中心に近ず
いた位置（以下、この位置を前進端と称す）とを
ラム５の移動反転位置としている。

次に、電磁チヤツク２１により回転テーブル２
３上に被加工材（図示省略）を電磁吸着した後、
回転テーブル駆動用モータ（図示省略）と、シリ
ンダ３とを制御装置により作動を開始させる。

すると、ラム５は前進端へ向けて、徐々に移動
速度が大きくなりながら前進する（以下、前進端
へ向けてのラムの移動を往動と称す）。それに伴
つて、回転テーブル２３の回転数も増加する。

このことにより、被加工材は砥石１１によつて
研削される。

この、ラム５の往動速度と、回転テーブル２３
の回転数は、ラム位置検出器７によつて検出され
るラム５の現在位置及び予め設定された前記パタ
ーンに基いて制御される。

ラム５が前進端付近まで往動すると、ラム５の
往動速度がほぼ最大になると共に、回転テーブル
２３の回転数が最大となる。

そして、前進端まで移動したラム５は、移動方
向が反転し、後退端に向けて徐々に移動速度が小
さくなりながら移動する（以下、後退端へ向けて
のラムの移動を復動と称す）。それに伴つて、回
転テーブル２３の回転数は減少する。

ラム５の復動速度と、回転テーブル２３の回転
数は、往動時と同様に、ラム位置検出器７によつ
て検出されるラム５の現在位置及び前記パターン
に基いて制御される。

ラムが後退端付近まで復動すると、回転テーブ
ル２３の回転数は最も小さくなる。

後退端まで復動したラム５は移動方向を反転し
て往動状態となる。又、回転テーブル２３の回転
数も増加する。

このようにして、制御装置により、ラム５の移
動速度は、往動時には徐々に大きくなり、復動時
には徐々に小さくなるように制御される。又、回
転テーブル２３の回転数は、ラム５の往動時には
徐々に増加し、復動時には徐々に減少するように
制御される。

なお、ラム５の移動反転位置は、速度設定の際
ラム５の全ストロークの前進端（最も左）・後退
端（最も右）を用いるが、実際に使用するとき
は、その中間の位置を使用することが多くあるの
で、速度はその中間の速度となる。

反転位置の設定は、例えばラム５の移動につれ
て常に出力されるラム位置検出器７を、ある設定
入力ボタンを押すことにより記憶される。その記
憶した位置までラム５が移動すると反転されるよ
うになつている。

次に、この研削盤のラム５と、回転テーブル２
３との制御装置について、第３図の構成図によつ
て説明する。

制御装置は、ラム５の油圧駆動部３３と、ラム
位置検出部３５と、回転テーブル２３のモータ駆
動部３７と、設定部３９と、制御部４１とで構成
されている。

油圧駆動部３３はラム５を駆動するもので、シ
リンダ３、方向切換弁４３、電磁切換制御弁４
５、電磁流量調節弁４７等で構成されている。

シリンダ３の油圧室は、方向切換弁（４ポート
２位置油圧パイロツト切換弁）４３に接続されて
いる。

方向切換弁４３は電磁切換制御弁（４ポート３
位置電磁パイロツト切換弁）４５に接続され、そ
の電磁切換制御弁４５の油圧制御により切換わる
ものである。さらに、方向切換弁４３には、シリ
ンダ３の排出油の流量を制御する電磁流量調節弁
４７と、油圧の供給又は遮断を行うソレノイドバ
ルブ４９とが接続してある。ソレノイドバルブ４
９は圧力源Ｐに接続してあり、この圧力源Ｐには
タンク５３に連通したリリーフバルブ５１がさら
に接続してある。

ラム位置検出部３５は、ラム５の位置を検出す
るものであり前述したラム位置検出器７と、デジ
タル位置検出回路５５とで構成されている。

ラム位置検出器７のヘツド部７ｂはデジタル位
置検出回路５５に接続されている。

デジタル位置位置検出回路５５は、ヘツド部７
ｂに対するロツド部７ａの移動をデジタル的に読
取るものである。

回転テーブル２３のモータ駆動部３７は、回転
テーブル２３を回転駆動するもので、回転テーブ
ル駆動用モータ５７と、調整用可変抵抗器５９
と、インバータ６１とで構成されている。

回転テーブル駆動用モータ５７は回転テーブル
２３に連動している。さらに、回転テーブル駆動
用モータ５７には、前述したテーブル回転数調整
ダイヤル２９（第１図）の回転によつて抵抗値が
変更される調整用可変抵抗器５９を接続したイン
バータ６１が接続してある。その調整用可変抵抗
器５９は回転テーブル駆動用モータ５７の回転数
を調整するものである。

設定部３９は、回転テーブル２３に対するラム
５の位置に応じた、ラム５の移動速度と、回転テ
ーブル２３の回転数と、ラム５の移動反転位置と
のパターンを設定するものであり、ラム速度設定
回路６３と、ラム反転位置設定回路６５と、回転
テーブル回転数設定回路６７とで構成されてい
る。

ラム速度設定回路６３は、第４図に示すよう
に、ラム５の移動速度が、前進端と、後退端との
間で、前進端に近い方が大きくなるように、ラム
の移動速度のパターンを設定するものである。そ
の場合、前進端、後退端は、ラム５の反転位置で
あるから、その位置では速度が零となると共に、
その位置に至る手前ではラムの移動速度が急に減
速するパターンとなる。

ラム反転位置設定回路６５は、ラム５の移動反
転位置である前進端と、後退端との位置パターン
を設定するものである。

回転テーブル回転数設定回路６７は、第５図に
示すように、ラム５が後退端と前進端との間の移
動に応じて、回転数の変化のパターンを設定する
もので、回転テーブル２３の回転数は、ラム５が
後退端付近に位置しているとき最も小さく、前進
端付近に位置しているとき最も大きく設定され
る。

制御部４１は、前記油圧駆動部３３と、モータ
駆動部３７とを制御するもので、制御信号出力回
路６９と、比較回路７１と、流量制御回路７３
と、方向切換回路７５と、回転数制御回路７７と
で構成されている。

制御信号出力回路６９は、前記デジタル位置検
出回路５５と、設定部３９と、流量制御回路７３
と、方向切換回路７５と、比較回路７１と、回転
数制御回路７７とに接続され、デジタル位置検出
回路５５からのラム５位置検出信号にもとづい
て、前記設定部３９の各回路６３，６５，６７に
設定されているラムの移動速度、ラム反転位置、
回転テーブルの回転数のパターンを読み出すもの
である。

比較回路７１は、デジタル位置検出回路５５
と、制御信号出力回路６９と、流量制御回路７３
と、方向切換回路７５と、回転数制御回路７７と
に接続され、デジタル位置検出回路５５のラム位
置検出信号と、制御信号出力回路６９の出力信号
（記憶データ）とを比較するものである。

流量制御回路７３は、電磁流量調節弁４７と、
制御信号出力回路６９と、比較回路７１とに接続
され、制御信号出力回路６９と、比較回路７１と
からの制御信号に基づいて、電磁流量調節弁４７
の開度を調節するものである。

方向切換回路７５は、電磁切換制御弁４５と、
制御信号出力回路６９と、比較回路７１とに接続
され、制御信号出力回路６９と、比較回路７１と
の制御信号に基づいて、電磁切換制御弁４５を電
磁切換制御するものである。

回転数制御回路７７は、インバータ６１と、制
御信号出力回路６９と、比較回路７１とに接続さ
れ、制御信号出力回路６９と、比較回路７１との
制御信号に基づいて、インバータ６１の作動制御
を行うものである。

以上のような構成において、ラム５を例えば往
動させると、ラム位置検出器７によつてラム５の
移動位置が検出され、デジタル位置検出回路５５
から、制御信号出力回路６９と、比較回路７１と
にラム位置検出信号が出力される。

制御信号出力回路６９は、前記ラム位置検出信
号に基づいて、ラム速度設定回路６３からラム５
の設定速度を、ラム反転位置設定回路６５からラ
ムが前進端に位置しているかの有無を、回転テー
ブル回転数設定回路６７から回転テーブル２３の
設定回転数を、夫々パターンから出し、ラム５の
設定速度信号を流量制御回路７３に、ラムが前進
端に位置しているかの有無信号を方向切換回路７
５に、回転テーブル２３の設定回転数信号を回転
数制御回路７７に夫々出力する。

比較回路７１は、デジタル位置検出回路５５の
ラム位置検出信号と、制御信号出力回路６９の出
力信号（記憶データ）とを比較し、各回路７３，
７５，７７に比較値を出力する。

流量制御回路７３は、前記ラムの速度設定信号
および比較回路７１からの入力信号に基づいて、
電磁流量調節弁４７を励磁し、開度を制御する。

従つて、シリンダ３からの排出油の流量が制御
されるので、シリンダ３からの圧油の供給流量が
制御され、シリンダ３の移動速度が制御される。

一方、回転数制御回路７７は、前記回転テーブ
ル２３の設定回転数信号に基づいて、回転テーブ
ル２３の回転数を制御するようにインバータ６１
を制御する。

ラム５が前進端の少し手前まで往動すると、流
量制御回路７３は、電磁流量調節弁４７の開度を
急に小さくする。すると、排出油の流量が減少
し、ラム５の往動速度が急に小さくなる。

それと同時に、方向切換回路７５が電磁切換制
御弁４５を励磁して切換動作させるので、方向切
換弁４３は例えば第３図の状態から左に移動す
る。すると、シリンダ３に対する圧油の流量方向
が切換わり、シリンダ３の移動方向が反転し、ラ
ム５は往動状態から復動状態に移動が切換わる。

ラム５の移動が切換わると、流量制御回路７３
は電磁流量調節弁４７の開度を急速に最大にす
る。それによつて、ラム５の復動当初最大の速さ
となる。

一方、回転数制御回路７７は、インバータ６１
を制御して、回転テーブル２３の回転数を、ラム
５が前進端付近に移動しているとき最も多くして
いる。

その後、流量制御回路７３は、電磁流量調節弁
４７の開度を徐々に小さくするように制御し、シ
リンダ３からの排油の流量を少くする。それによ
つて、ラム５の復動速度が徐々に小さくなる。

ラム５が後退端付近まで復動すると、流量制御
回路７３は電磁流量調節弁４７を急に小さくする
ように制御する。すると、ラム５は復動速度が急
に小さくる。

それと同時に、方向切換回路７５が電磁切換制
御弁４５を切換え動作させるので方向切換弁４３
は左から右に移動して第３図の状態になる。

一方、回転数制御回路７７は、インバータ６１
を制御して、回転テーブル２３の回転数を、ラム
が後退端付近に移動しているとき最も小さく制御
している。

このようにして、流量制御回路７３、方向切換
回路７５、回転数制御回路７７は、パターンにし
たがつて、ラム５の往復動の速さ、往復動の反
転、回転テーブル２３の回転数を制御する。

以上の本実施例の回転式平面研削盤によると、
ラムの移動速度と回転テーブルの回転数とを、そ
れぞれ予め設定されたパターンに従つて制御する
のでラムと回転テーブルとの不等速比を任意に設
定可能となる。

従つて、被加工材を回転テーブルに取付ける位
置に関係なく、同一の研削条件で被加工材を研削
できると共に作業能率を向上できる。

なお、本考案は前述の実施例のみに限ることな
く、適宜の設計的変更を行なうことにより、その
他の態様でも実施し得るものである。

［考案の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、要するに本考案は、水平回転する回転テーブ
ル２３を回転駆動する回転テーブル駆動用モータ
５７と、上記回転テーブル２３上に取付けられた
被加工物を研削する砥石１１を回転自在に備えた
ラム５を上記回転テーブル２３の径方向に往復動
させるためのラム駆動装置と、上記ラム５の移動
位置を検出する位置検出装置７と、前記ラム５の
移動位置とラム５の移動速度との関係の移動速度
パターンを予じめ設定されたラム速度設定回路６
３と、前記ラム５の移動位置と前記回転テーブル
２３の回転数との関係の回転数の変化パターンを
予じめ設定された回転テーブル回転数設定回路６
７と、前記ラム５の移動位置の検出に対応して前
記ラム速度設定回路６３に予じめ設定された移動
速度パターンに応じてラム５の移動速度を制御す
ると共に前記回転テーブル回転数設定回路６７に
予じめ設定された回転数の変化パターンに応じて
前記回転テーブル２３の回転数を制御する制御装
置４１とを備えてなるものである。

上記構成より明らかなように、本考案によれ
ば、ラム５の移動速度は、ラム速度設定回路６３
に予じめ設定されたラム５の移動位置とラム５の
移動速度との関係の移動速度パターンに従つて制
御されるものであり、また回転テーブル２３の回
転数は、回転テーブル回転数設定回路６７に予じ
め設定されたラム５の移動位置と回転テーブル２
３の回転数との関係の回転数変化パターンに従つ
て制御されるものであるから、例えば移動速度パ
ターン或は回転数変化パターンの適宜一方のパタ
ーンを変えることにより、ラムの移動速度と回転
テーブルの回転速度との比を任意に変えることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る回転式平面研削
盤の概略外観図、第２図は第１図における−
断面矢視図、第３図は第１図の回転式平面研削盤
の制御装置の構成図、第４図と第５図は制御装置
のパターン図である。 １……フレーム、３……シリンダ、５……ラ
ム、７……ラム位置検出器、１１……砥石、２３
……回転テーブル、３３……油圧駆動部、３５…
…ラム位置検出部、３７……モータ駆動部、３９
……設定部、４１……制御部、４３……方向切換
弁、４７……電磁流量調節弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水平回転する回転テーブル２３を回転駆動する
   回転テーブル駆動用モータ５７と、上記回転テー
   ブル２３上に取付けられた被加工物を研削する砥
   石１１を回転自在に備えたラム５を上記回転テー
   ブル２３の径方向に往復動させるためのラム駆動
   装置と、上記ラム５の移動位置を検出する位置検
   出装置７と、前記ラム５の移動位置とラム５の移
   動速度との関係の移動速度パターンを予じめ設定
   されたラム速度設定回路６３と、前記ラム５の移
   動位置と前記回転テーブル２３の回転数との関係
   の回転数の変化パターンを予じめ設定された回転
   テーブル回転数設定回路６７と、前記ラム５の移
   動位置の検出に対応して前記ラム速度設定回路６
   ３に予じめ設定された移動速度パターンに応じて
   ラム５の移動速度を制御すると共に前記回転テー
   ブル回転数設定回路６７に予じめ設定された回転
   数の変化パターンに応じて前記回転テーブル２３
   の回転数を制御する制御装置４１とを備えてなる
   ことを特徴とする回転式平面研削盤。