JPH048176B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダおよびローラ等のワークを
対象とし、かつ、精密送り移動の制御手段が設け
られた研削盤における、加工すべきワークの調整
可能な支持レストに関するものである。

重量の大きなワーク、例えばロールミル用のシ
リンダ等を研削盤によ最高精度をもつて研削可能
とするためには、ワーク自体を、その軸線が研削
工具（砥石車）の送り方向と平行となるように、
研削盤に対して回転可能に装着する必要がある。

一般に、シリンダを配設すべきロールミル等に
おいて支持部材の取付けに供するシリンダ領域
と、研削すべき円筒面との間の完全な同軸性を実
現可能とするために、シリンダを両端部における
支持および摺動装置、いわゆるレストによつて支
持する構成としている。そして、かかるレストは
研削盤における固定ベンチに結合され、かつ、適
宜に配置された摺動ブロツクを有しており、これ
らの摺動ブロツク上に支持体の装着領域を取付け
るのが普通である。

シリンダ表面の高精度研削に際しては、加工す
べきシリンダの回転軸線と工具の変位方向との平
行性を確保することが特に重要である。平行誤差
があれば、工具とシリンダの軸線との間隔が長手
方向に変化するため、加工すべきワークがテーパ
形状を呈するに至る。したがつて加工の間にテー
パ形状が認められると、シリンダの軸線を最適の
幾何学的条件が再現されるまで変位させて誤差を
補償することが必要となる。

既知のレストにおいては、所要の平行性を達成
するためのシリンダ軸線の微調整を、摺動ブロツ
クの手動変位により又は自動機械においては摺動
ブロツクの揺動手段による動力駆動によつて行つ
ている。

しかし、かかる既知の構成によればアツセンブ
リの剛性に不足をきたし、所要の加工精度を実現
しえないのみならず、下側の摺動ブロツクを水平
面に対して傾斜させてシリンダを十分安定に支持
可能とした配置に起因して上側の摺動ブロツクの
変位によりシリンダ軸線が上下に変位し、ワーク
の研削形状が僅かに変化したり最終補償加工が必
要となる場合すらあることが欠点として指摘され
ている。

本発明の目的は、電子的なフイードバツクシス
テムによつてシリンダ軸線の変位をリニア制御可
能としたワーク支持レストを提案することにあ
る。

そして、かかる目的を達成するために本発明に
よるワーク支持レストは、研削盤のベンチに結合
される固定下側素子と、この下側素子上に摺動可
能に配置され、かつ、ワークの回転軸線に対して
交差する方向に可動とした上側素子とを具え、こ
の上側素子にはワークを加工されない領域で支持
する複数の摺動ブロツクを設け、これらの摺動ブ
ロツクはレストの上側素子および下側素子の相対
摺動方向に対して平行な軸線を有する連接ロツド
により下側素子に対して結合し、この連接ロツド
はサーボモータにより高い減速比を有する減速歯
車機構を介して回動させうる偏心軸を有する支持
ピンを介して下側素子に対して結合し、さらに、
上側素子および下側素子の間の遊びを補償すべく
両素子間に介挿された弾性手段と、上側素子およ
び下側素子の各摺動面に対する潤滑手段と、上側
素子および下側素子の間で両素子の摺動面を摩擦
力により把持する制御可能なクランプ手段を具え
ることを特徴とするものである。

本発明の好適な実施態様においては、上側素子
および下側素子の間の遊びを補償するための前記
弾性手段が、上側素子によつて支持される複数の
コラムを具え、これらのコラムに上側素子を下側
素子に対して支持するばねを配置し、各ばねのば
ね力を連接ロツドの軸線に対して平行な方向に作
用させて連接ロツドおよび支持ピンを軸線方向の
弾性力の作用下に保持することにより遊びを補償
可能とするものである。

本発明の他の好適な実施態様においては、前記
潤滑手段が、下側素子上における上側素子の静圧
支持手段を具えるものである。

本発明の他の好適な実施態様においては、前記
制御可能なクランプ手段が、レストの下側素子に
対して取付けた油圧アクチヤエータを具え、この
アクチユエータの可動部がレストの上側素子に結
合され、かつ、レストの両素子の摺動面に対して
垂直な作動軸線を有するものである。

かかる構成におけるアクチユエータとしては、
作動油圧の除荷時であつてもアクチユエータのク
ランプ位置を維持しうるように可動ロツドを作動
させるトグルジヨイントを具えるものを設けるこ
とができる。

本発明の他の好適な実施態様においては、レス
トの上側素子を、下側素子とは異なる振動特性を
有する構体として形成する。

以下、本発明を図面について説明する。

第１図に示すとおり、本発明によるシリンダ研
削盤は後側ベンチ１を具え、この後側ベンチ上に
主キヤリツジ２がＺ軸線方向に摺動可能に取付け
られ、主キヤリツジによつて工具３、すなわち砥
石車が支持される形式のものである。キヤリツジ
２には、全加工長さにわたつて後側ベンチ１に沿
うトラバース変位を生じさせる動力化された装置
が設けられている。

砥石車３は、軸受および動力装置４によつて支
持し、かつ、その動力装置４によつて砥石車３を
キヤリツジ２上でＺ軸線に対して直角をなすＸ軸
線に沿つて移動可能とすると共にＵ方向に下降変
位可能とし、ワークに対する砥石車の横送りと精
密送りとを行なえる構成とする。

後側ベンチ１と平行に前側ベンチ５を設け、研
削すべきシリンダまたはローラ７を支持するため
のレスト６ａ，６ｂと、シリンダを回動させると
共にその長手方向変位を阻止するワークヘツド８
およびカウンタヘツド９とを前側ベンチ５上に配
置する。

図示例の研削盤においては前側ベンチ５に第３
のベンチ１０を固定し、この第３のベンチ上に測
定キヤリツジ１１をＺ軸線およびローラ７の軸線
と平行なＶ軸線に沿つて移動可能とすると共にゲ
ージ等の測定機器１２を測定キヤリツジ１１上に
配置する。

レスト６ａ，６ｂに摺動ブロツク１３を設け、
これら摺動ブロツクによりシリンダ７の両端領域
１４を幾何学的に正確に支持する。この両端領域
は、ロールミルにおいてシリンダの支持軸受を装
着すべき領域であるのが一般的である。かかる配
置により、当該両端領域は研削すべき円筒面１５
との間の完全な同軸性を確保することが可能とな
る。第２図に示すとおり、レストの摺動ブロツク
１３は、各法線を相互に交差させることによつ
て、加工すべきシリンダの回転軸線を位置決め
し、かつ、シリンダを安定に支持する配置とす
る。シンリンダを、これに接触して移動する研削
工具の移動軌跡、すなわちシリンダの母線に対し
て完全に平行に配置可能とすべく、レストを、ベ
ンチに結合した下側素子１６と、下側素子上に摺
動変位可能に支持された上側素子１７とにより構
成する。

上記のごとくレストを構成することによつて、
シリンダの軸線を研削盤における工具の回転軸線
と平行となるように調整することが可能となる。
両者の軸線が平行でない場合には、加工後のシリ
ンダが許容限度を超えるテーパ形状のものとな
る。

加工の間、研削盤に設けられているゲージ等の
測定機器１２によりロールのプロフイル形状を表
示し、不所望のテーパ形状が認められる場合に自
動補正手段の作動司令信号を発生させてレスト６
ａを、所望の形状が所要の精度で得られるまで研
削工具に対して接近または離間変位させるもので
ある。そのためにレスト６ａにサーボモータ１８
を設け、このサーボモータ１８により第３図に示
すごとくシヤフト１９を制御する。シヤフト１９
には偏心量がｅである偏心部分２０を設け、この
偏心部分により連接ロツド２１を支持するすると
共に、この連接ロツドはピン２２によりレストの
上側素子１７に結合する。

レストの上側素子１７を下側素子１６の上面上
で支持する。上側素子１７に流体静圧支持ポケツ
ト２３を設け、これらの支持ポケツトに加圧油を
導管２４を介して供給して上側素子１７を下側素
子１６上で殆ど摩擦を伴わずに移動させうる構成
とする。さらに、油圧アクチユエータ２５を下側
素子１６に結合し、その可動出力ロツド２６を上
側素子１７に作用させることにより、加工の間に
おける両素子１６，１７相互間の固定角度を所要
に応じて変更可能とする。サーボモータ１８に非
常に高い減速比（例えば１／18000）を有する２
段減速歯車機構１８ａを設け、これを介して第３
図に示す偏心部分２０を有するシヤフト１９を駆
動する。レストの上側素子１７は、２対の小型コ
ラム２７によつても下側素子に対して結合し、各
コラムにばね２８を設けて両素子間に押圧力を作
用させることにより、偏心部分２０、連接ロツド
２１およびタイロツド２２の間の遊びを除去す
る。

油圧アクチユエータ２５は、油圧を除荷したと
きにロツク位置に保持され、しかもブロツクの剛
性を高めるために油圧倍増機能をも有するトグル
ジヨイント形式のものとすることができる。リニ
アトランスジユーサ２９をレストの下側素子１６
により支持し、かつ、上側素子１７に結合して両
素子の相対位置を検出可能とする。加工すべきシ
リンダを高度の安定性をもつて支持可能とするた
めに、レストの固定配置される下側素子１６を電
気溶接された鋼板により構成し、また、可動の上
側素子１７は鋳造品とするのが望ましい。かかる
構成によつて両素子の振動特性を異ならしめ、加
工精度に悪影響を及ぼす振動伝達を回避し又は低
減することが可能となるものである。

第４図はレストを作動させるための油圧制御回
路を示すものである。この制御回路はポンプ３０
を具え、このポンプによりタンク３１から吸上げ
た油を、フイルタ３２および自動分配弁３３を介
し、かつ、分配弁の位置に応じてレスト６ａ，６
ｂにおける摺動ブロツク１３の潤滑回路３４、並
びにレストを拘束すべく制御弁３６によつて制御
されるアクチユエータ２５の作動油圧回路３５、
およびレストをその位置調整の間に支持すべく弁
３８を介して静圧ポケツト２３に油圧を供給する
油圧回路３７に対して選択的に供給するものであ
る。

通常の加工モードにおいてはアクチユエータ２
５がレストを剛性が最大となる位置に拘束する。
この状態ではアクチユエータ２５および支持手段
としてのポケツト２３に対する油圧供給が弁３３
によつて遮断され、摺動ブロツク１３の潤滑系統
に対して油が供給される。

研削盤の測定機器が、加工されているシリンダ
７のテーパ誤差を検出すると、可動レスト６ａを
作動させてシリンダを所定量だけ工具３に対して
接近または離間する方向に変位させて位置修正を
行う。そのために弁３３により作動油圧回路に対
して油圧を供給し、弁３８によりアクチユエータ
２５の拘束を開始すると共に、油圧回路３７によ
り支持ポケツト２３に油圧を供給して摩擦を伴な
わない円滑な摺動変位を達成可能とする。

かくしてサーボモータ１８に油圧が供給され、
同軸の減速歯車機構１８ａを介して偏心部分２０
を連接ロツド２１の孔内で回動させ、上側素子１
７を所望の方向に変位させて連接ロツドにより支
持されているシリンダを正確なアライメントの得
られる位置まで変位させることが可能となるもの
である。

サーボモータ１８の作動はリニアトランスジユ
ーサ２９によりチエツクし、このトランスジユー
サをフイードバツク制御用の電子回路に接続する
ことによつて変位量をチエツクすると共に所要の
変位量が得られるまでモータの制御を行う構成と
する。

変位の良好なリニアリテイーを実現するため、
偏心部分の最大許容回転角度は±10°とする。

レストと、レストにより支持されるシリンダの
回転軸線のそれぞれが新たな位置に到達すると、
レストの支持油圧が弁３８によりカツトされ、ま
たアクチユエータ２５が弁３６により拘束位置ま
で復帰変位する。そして、弁３３が再び接続され
て摺動ブロツクの潤滑回路に対する油の供給を再
開する。

以上の記載から明らかなとおり、本発明によれ
ば、研削盤のベンチに結合される下側素子と、下
側素子上に摺動可能に配置され、かつ、ワークの
回転軸線に対して交差する方向に可動とした上側
素子とを具え、ワークを非加工領域で支持する複
数の摺動ブロツクを上側素子に設けたワーク支持
レストにおいて、以下に列記する格別の作用効果
が達成されるものである。

(1) 上側素子を下側素子に対して連接する連接ロ
ツドを、偏心軸を有する支持ピンを介して下側
素子に結合すると共に上記支持ピンを、減速比
の高い減速歯車機構を介してサーボモータで駆
動することにより、電子的フイードバツクシス
テムによるワーク軸線のリニア制御を的確に行
うことが可能となる。

(2) 所要の調整に際しては、上側素子および下側
素子の各摺動面に対して的確な潤滑を行うこと
により、上側素子および下側素子の間に介挿し
た弾性手段により両素子間の遊びを補償したこ
とと相挨つて、上側素子を下側素子に対し高い
精度で摺動させることが可能となる。

(3) 通常の加工モードにおいては、上側素子およ
び下側素子の間で両素子の摺動面を摩擦力によ
り把持する制御可能なクランプ手段を設けたこ
とにより、両素子間の遊びを弾性手段により補
償したことと相挨つて、支持レスト全体の剛性
を高めることができ、ひいては高い加工精度を
実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による研削盤を示す
斜視図、第２図は第１図の研削盤におけるレスト
を一部破断して示す側面図、第３図は第２図の
−線に沿う断面図、第４図は第１図の研削盤に
おけるレストの作動油圧回路図である。 １……後側ベンチ、２……主キヤリツジ、３…
…工具、４……動力装置、５……前側ベンチ、６
ａ，６ｂ……レスト、７……ワーク、８……ワー
クヘツド、９……カウンタヘツド、１０……第３
ベンチ、１１……測定キヤリツジ、１２……測定
機器、１３……摺動ブロツク、１４……両端領
域、１５……円筒面、１６……下側素子、１７…
…上側素子、１８……サーボモータ、１８ａ……
減速歯車機構、１９……シヤフト、２０……偏心
部分、２１……連接ロツド、２２……ピン、２３
……静圧ポケツト、２４……導管、２５……アク
チユエータ、２６……出力ロツド、２７……コラ
ム、２８……ばね、２９……トランスジユーサ、
３０……ポンプ、３１……タンク、３２……フイ
ルタ、３３……分配弁、３４……潤滑回路、３５
……作動油圧回路、３６……制御弁、３７……油
圧回路、３８……弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダおよびローラ等の研削盤における、
   加工すべきワークの調整可能な支持レストであつ
   て、研削盤のベンチに結合される固定下側素子
   と、この下側素子上に摺動可能に配置され、か
   つ、ワークの回転軸線に対して交差する方向に可
   動とした上側素子とを具え、この上側素子にはワ
   ークを加工されない領域で支持する複数の摺動ブ
   ロツクを設け、これらの摺動ブロツクはレストの
   上側素子および下側素子の相対摺動方向に対して
   平行な軸線を有する連接ロツドにより下側素子に
   対して結合し、この連接ロツドはサーボモータに
   より高い減速比を有する減速歯車機構を介して回
   動させうる偏心軸を有する支持ピンを介して下側
   素子に対して結合し、さらに、上側素子および下
   側素子の間の遊びを補償すべく両素子間に介挿さ
   れた弾性手段と、上側素子および下側素子の各摺
   動面に対する潤滑手段と、上側素子および下側素
   子の間で両素子の摺動面を摩擦力により把持する
   制御可能なクランプ手段とを具えることを特徴と
   するワーク支持レスト。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のワーク支持レス
   トにおいて、上側素子および下側素子の間の遊び
   を補償するための前記弾性手段が、上側素子によ
   つて支持される複数のコラムを具え、これらのコ
   ラムに上側素子を下側素子に対して支持するばね
   を配置し、各ばねのばね力を連接ロツドの軸線に
   対して平行な方向に作用させて連接ロツドおよび
   支持ピンを軸線方向の弾性力の作用下に保持する
   ことにより遊びを補償可能としたことを特徴とす
   るワーク支持レスト。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のワーク支持レス
   トにおいて、前記潤滑手段が、下側素子上におけ
   る上側素子の静圧支持手段を具えることを特徴と
   するワーク支持レスト。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のワーク支持レス
   トにおいて、前記制御可能なクランプ手段が、レ
   ストの下側素子に対して取付けた油圧アクチヤエ
   ータを具え、このアクチユエータの可動部がレス
   トの上側素子に結合され、かつ、レストの両素子
   の摺動面に対して垂直な作動軸線を有することを
   特徴とするワーク支持レスト。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のワーク支持レス
   トにおいて、前記アクチユエータが、作動油圧の
   除荷時であつてもアクチユエータのクランプ位置
   を維持しうるように可動ロツドを作動させるトグ
   ルジヨイントを具えることを特徴とするワーク支
   持レスト。 ６ 特許請求の範囲第１項記載のワーク支持レス
   トにおいて、レストの上側素子を、下側素子とは
   異なる振動特性を有する構体として形成したこと
   を特徴とするワーク支持レスト。