JPH0621845U

JPH0621845U - 超仕上げ加工機における砥石の揺動角度検出装置

Info

Publication number: JPH0621845U
Application number: JP5971192U
Authority: JP
Inventors: 俊茂横山
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-08-25
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1994-03-22
Anticipated expiration: 2007-08-25
Also published as: JP2563742Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】揺動角度の調節・設定における不備の発見を
容易化する。【構成】ディスク状の被検出部１は揺動軸１３に装着
される。被検出部１の半径中心Ｏ１は、揺動系の揺動軸
中心となる揺動軸１３の揺動軸芯Ｏ２から距離Ｓだけオ
フセットされている。変位センサ２は適当な固定具に支
持され、その位置は一定である。揺動軸１３が揺動振り
分け中心線Ｏ３を基線として同図で左右方向に揺動角度
α、βだけ揺動すると、揺動軸１３に装着された被検出
部１も、揺動振り分け中心線Ｏ３を基線として揺動角度
α、βだけ揺動する。ところが、被検出部１の半径中心
Ｏ１が揺動軸芯Ｏ２から距離Ｓだけオフセットされてい
るため、被検出部１は揺動軸１３の揺動軸芯Ｏ２に対し
て偏心した状態で揺動する。そのため、被検出部１の外
径を一定位置から変位センサ２により認識すると、その
外径位置は揺動運動に対応して刻々変化する位置量とし
て検出される。そして、この検出した位置量から外径の
位置変化量を求め、これから、揺動角度α、βを算出す
るのである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、砥石に適当な揺動運動を与えながら加圧し、ワークの加工面を鏡面状に超仕上げ加工する超仕上げ加工機において、砥石の揺動角度を自動的に検出する砥石の揺動角度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、玉軸受の軸受内輪に形成したボール転走面には超仕上げ加工が施されるが、この超仕上げ加工には、一般に、回転治具により支持されて回転する軸受内輪の転走面に棒状の砥石の先端を押し付け、砥石を転走面の曲率に沿って軸方向に揺動させながら転走面を鏡面状に超仕上げする機構の超仕上げ加工機が採用されている。図２を参照しながら説明すると、砥石ヘッド１１は揺動アーム１２を介してその軸芯回りに揺動可能な揺動軸１３に連結されている。砥石ヘッド１１には、棒状の砥石１５がスライド自在に挿通されている。砥石１５は、その側方に配置された保持スプリング１６によって弾圧保持されている。砥石１５の上端には、砥石加圧ピストン１７が当接している。ワークとなる軸受内輪１８は回転治具１９に支持されており、軸受内輪１８が回転を始めると、砥石加圧ピストン１７が砥石１５を加圧し、砥石１５の先端を軸受内輪１８の転走面１８ａに押し付ける。これと同時に、揺動軸１３が揺動を始め、砥石１５を転走面の曲率に沿って軸方向に揺動させる。図３に示すように、砥石１５は、転走面１８ａの曲率中心Ｏ２を揺動中心として、転走面１８ａの曲率に沿って所定の揺動角度α、 β（通常は、α＝βである。）だけ同図で左右方向に揺動する。

【０００３】ところで、砥石１５の揺動角度α、βはワークの種類・サイズや加工条件等によって適性値に調節・設定するが、これは図４に概念的に示すような機構により行なうのが一般的である。すなわち、揺動軸１３を揺動駆動源となる偏心軸２１に連結する長さ調節可能な連結棒２２の一端を、揺動軸１３の端部に固定した揺動角度調整板２３にピン２５でスライド可能に連結することにより、揺動軸１３と連結棒２２の連結位置および連結棒２２の長さを自在に調節可能とし、必要とされる砥石１５の揺動角度に応じて、ピン２５の固定位置をスライド調節すると共に、連結棒２２の長さを調節するのである。ピン２５の固定位置および連結棒２２の長さを調節することにより揺動軸１３の揺動角度が決まり、揺動軸１３の揺動角度が決まると砥石１５の揺動角度が決まる。砥石１５の揺動角度の調節・設定は、このような機構により、作業者が段取替えの際に行なっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

砥石の揺動角度は、現在、人手により調節・設定されているのが実状であり、全自動化されるまでには至っていない。しかも、調節・設定した後は、ワークの加工中、機械的に表示される（超仕上げ加工機に取り付けられた目盛り板等に表示されるようになっている場合が多い。）揺動角度の値を作業者が必要に応じて目視にて確認する程度である。そのため、段取替えの際の調節・設定ミスあるいはし忘れといった不備の発見が遅れ、加工不良品の発生につながる場合があった。本考案の目的は、加工中における砥石の揺動角度を簡易な構成により検出可能とし、揺動角度の調節・設定における不備の発見を容易化することにより、加工不良品の発生を極力防止することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案では、揺動系に円形の被検出部を、この被検出部の半径中心が揺動系の揺動軸中心から所定量オフセットした状態で設け、揺動系の揺動軸中心回りに偏心して揺動するこの被検出部の外径を一定位置から位置検出用の検出器により検出し、この被検出部の外径の位置変化量から砥石の揺動角度を演算して求めるようにした。

【０００６】

【作用】

被検出部の半径中心が揺動系の揺動軸中心から所定量オフセットされているため、被検出部は揺動系の揺動軸中心に対して偏心した状態で揺動する。この偏心して揺動する被検出部の外径を、一定位置から位置検出用の検出器により認識すると、その外径位置は揺動運動に対応して刻々変化する位置量として検出される。そして、この検出した位置量から外径の位置変化量を求め、これから、揺動角度を算出するのである。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を図２〜４に示す超仕上げ加工機に適用した場合の実施例について説明する。

【０００８】図１に示すように、本実施例の砥石の揺動角度検出装置は、揺動軸１３に装着したディスク状の被検出部１と、被検出部１の外径側に配置した位置検出用の変位センサ２とで構成される。被検出部１の半径中心Ｏ１は、揺動系の揺動軸中心となる揺動軸１３の揺動軸芯Ｏ２から距離Ｓだけオフセットされている。被検出部１の装着位置は、揺動軸１３の端面側（図２に示すＡ部又は図４に示すＢ部）、あるいは、揺動軸１３の外周（この場合は、被検出部１に中空穴を設けるなどする。）いずれでもかまわない。変位センサ２は適当な固定具に支持され、その位置は一定である。尚、図１において、変位センサ２は揺動軸１３の半径線上に配置されているが、被検出部１の外径位置変化量を検出し得る位置であれば、その配置位置は特に問わない。

【０００９】揺動軸１３が揺動振り分け中心線Ｏ３を基線として同図で左右方向に揺動角度 α、βだけ揺動すると（通常は、α＝β）、揺動軸１３に装着された被検出部１も、揺動振り分け中心線Ｏ３を基線として揺動角度α、βだけ揺動する。ところが、被検出部１の半径中心Ｏ１が揺動軸芯Ｏ２から距離Ｓだけオフセットされているため、被検出部１は揺動軸１３の揺動軸芯Ｏ２に対して偏心した状態で揺動する。そのため、被検出部１の外径を一定位置から変位センサ２により認識すると、その外径位置は揺動運動に対応して刻々変化する位置量として検出される。そして、この検出した位置量から外径の位置変化量を求め、これから、揺動角度 α、βを算出するのである。具体的に説明すると、被検出部１の揺動振り分け中心線Ｏ３上における外径の位置量Ｘｏ、Ｘα、およびＸβをそれぞれ変位センサ２により検出し、この検出した値から、位置変化量（Ｘｏ−Ｘα）、（Ｘｏ−Ｘ β）を求める。位置変化量が求まると、次式により揺動角度α、βを算出することできる。尚、次式において、ｒは被検出部１の半径である。

【００１０】Ｘｏ−Ｘα＝−（ｒ²−Ｓ²ｃｏｓ²α）^-1/2＋Ｓｓｉｎα＋（ｒ²−Ｓ²）^-1/2 Ｘｏ−Ｘβ＝−（ｒ²−Ｓ²ｃｏｓ²β）^-1/2−Ｓｓｉｎβ＋（ｒ²−Ｓ²）^-1/2 以上の演算処理は、変位センサ２により検出した位置量Ｘｏ、Ｘα、Ｘβを、検出信号として例えば超仕上げ加工機の制御装置に送り、制御装置にて行なうようにする。この演算処理して求めた揺動角度α、βの値は、例えば、ディスプレイ上に表示して作業者が確認し易いようにしたり、あるいは、必要とする揺動角度 α、βを加工条件として予め制御装置に入力しておき、この入力した値と実測値とを制御装置に比較判定させ、両者が異なる場合には自動的に警告音を発し作業者に注意を促すといった、作業者をして都度の確認を不要にするシステムの構築に利用することができる。このように、揺動角度の調節・設定の不備に対し、作業者がいち早くその不備を認識し、これを是正する手段を迅速に採ることにより、加工不良品の発生を最小限に止めることができる。

【００１１】尚、この実施例では、揺動軸１３に別体の被検出部１を装着してあるが、揺動軸１３の一部分を偏心大径化し、この大径化した部分を被検出部とすることも可能である。また、被検出部１は揺動系の揺動軸１３以外の部位、例えば、図２に示す揺動アーム１２、あるいは、図４に示す揺動角度調節板２３等に設けるようにしても良い。

【００１２】さらに、本考案とは構成を異にするが、ロータリエンコーダを利用して揺動系の揺動角度を検出することも可能である。この構成によれば、揺動角度を高精度に検出することができる。ただ、本考案に比べ、装置系がやや複雑化し、ややコスト高になる。

【００１３】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、揺動系の揺動軸中心から所定量オフセットした状態で設けた被検出部の外径を一定位置から検出器により検出し、この外径の位置変化量から砥石の揺動角度を演算して求めるようにしたので、砥石の揺動角度を比較的簡易でしかも安価な構成により自動検出することが可能となる。また、このようにして検出した揺動角度のデータを利用して、揺動角度の確認を容易化あるいは不要化するシステムを構築することにより、加工不良品の発生を最小限に止め、さらには作業時間を短縮化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる砥石の揺動角度検出装置を示す
概念図である。

【図２】超仕上げ加工機を示す断面図である。

【図３】砥石を示す断面図である。

【図４】揺動系を示す概念図である。

【符号の説明】

１被検出部Ｏ１半径中心２変位センサ１３揺動軸Ｏ２揺動軸芯１５砥石１８軸受内輪１８ａ転走面 α 揺動角度 β 揺動角度

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】砥石を回転するワークの加工面に加圧す
ると共に、砥石を揺動駆動源に連結した揺動系によりワ
ークの回転方向と直角方向に揺動させながら加工を行な
う超仕上げ加工機における砥石の揺動角度検出装置であ
って、上記揺動系に円形の被検出部を、この被検出部の半径中
心が揺動系の揺動軸中心から所定量オフセットした状態
で設け、揺動系の揺動軸中心回りに偏心して揺動するこ
の被検出部の外径を一定位置から位置検出用の検出器に
より検出し、この被検出部の外径の位置変化量から砥石
の揺動角度を演算して求めることを特徴とする超仕上げ
加工機における砥石の揺動角度検出装置。