JPH07124864A - 円筒研削装置 - Google Patents

円筒研削装置

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JPH07124864A
JPH07124864A JP6033941A JP3394194A JPH07124864A JP H07124864 A JPH07124864 A JP H07124864A JP 6033941 A JP6033941 A JP 6033941A JP 3394194 A JP3394194 A JP 3394194A JP H07124864 A JPH07124864 A JP H07124864A
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JP
Japan
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displacement
grindstone
shaft
rotation angle
signal
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JP6033941A
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Okikazu Kuwabara
沖和 桑原
Hideki Omori
秀樹 大森
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Seiko Seiki KK
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining imbalance
    • G01M1/16Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/28Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested with special adaptations for determining imbalance of the body in situ, e.g. of vehicle wheels
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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 研削抵抗等を求めることが可能な基礎情報と
しての主軸の変位情報を得ることができる円筒研削装置
を提供する。 【構成】 円筒研削装置は、砥石軸1を浮上支持する油
静圧軸受2を備えており、軸方向に貫通孔である絞り2
1が複数設けられ、外部ポンプから砥石軸1との隙間に
注入される。油静圧軸受2は、砥石軸1との隙間に油膜
を形成して砥石軸1を浮上支持する。砥石軸1の外周に
は、互いに直列に接続された第1、第2のコイル31、
32と第3、第4のコイル51、52が配置されてい
る。砥石軸1が被加工物からの研削抵抗を受け、軸心O
との間に変位が発生すると、コイルの直列接続点Aから
変位に対応する変位信号H0が出力され、これを増幅、
検波、高周波成分の除去して変位量信号H3を出力す
る。変位量信号H3は、研削抵抗等を求めることが可能
な基礎情報として利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は円筒研削装置に関し、詳
細には、先端に砥石等の工具が取り付けられた主軸を油
膜上に軸支する油圧軸受を備えた円筒研削装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】通常、被加工物を研削加工する場合に
は、ワーク寸法により一律に決められた粗研削、精研
削、仕上げ研削等の加工工程があり、これらの各加工工
程では、被加工物毎に最適な研削抵抗で加工されてい
る。この被加工物に対する研削抵抗の調整は、例えば、
被加工物に対する砥石の送り量で調整している。
【0003】また、従来の油静圧軸受または、油静圧軸
受と油動圧軸受とからなるハイブリット軸受を備えた円
筒研削装置の場合、軸受部に供給する油圧の変化から研
削抵抗を検出しながら被加工物を研削するものもある。
一方、円筒研削装置では、被加工物の各加工工程に応じ
て工具、例えば砥石等を変更する場合がある。この場
合、砥石等を主軸に装着する毎に、主軸のバランス調整
を行っている。例えば、主軸を回転させ、加速ピックア
ップ等の別途装置を用意し、砥石等の回転のアンバラン
スの有無を検出している。砥石等の回転に所定限度以上
のアンバランスが検出された場合には、一旦主軸の回転
を止めて、バランスウェイトを軸に取付けることでバラ
ンス調整を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の油静圧軸受及び
ハイブリット軸受を備えた円筒研削装置では、軸受に供
給する油圧の変化を測定していたが、油圧の変化は必ず
しも研削抵抗に対応するものではなかった。このため、
油圧による研削情報を基にした加工精度や加工能率を一
定限度以上向上させることができなかった。また、油圧
軸受けのうち、油圧の変化を検出するため、動圧軸受け
については使用できなかった。
【0005】一方、従来の油圧軸受を備える円筒研削装
置では、砥石等を主軸に装着する毎に、別途測定器を用
意して、砥石の主軸に対するバランスを検出する必要が
あった。そこで、請求項1記載の発明は、研削抵抗等を
求めることが可能な基礎情報としての主軸の変位情報を
得ることが可能な円筒研削装置を提供することを第1の
目的とする。
【0006】また、請求項2記載の発明では、砥石等の
工具の交換に際し、特別に測定器を別途用意することな
く、工具の主軸に対するアンバランスを検出することが
可能な円筒研削装置を提供することを第2の目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、先端に砥石等の工具が取り付けられる主軸と、前記
主軸との隙間に油膜を形成して前記主軸を軸支する油圧
軸受と、前記主軸の軸芯からの変位を検出する変位セン
サとを、円筒研削装置に具備させて、前記第1の目的を
達成する。
【0008】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
円筒研削装置において、前記主軸の回転角を検出する回
転角検出センサと、前記変位センサで検出された変位
と、この変位検出時に前記回転角検出センサで検出され
た回転角とから、前記主軸に取付けられる工具のアンバ
ランス箇所を判定するアンバランス箇所判定手段とを更
に具備させて前記第2の目的を達成する。
【0009】
【作用】請求項1記載の円筒研削装置では、油圧軸受が
主軸との隙間に油膜を形成して主軸を軸支する。そし
て、主軸の先端に取付けられた工具で被加工物の加工等
を行う場合、変位センサによって、主軸の軸芯からの変
位を検出することで、研削抵抗等を求めることが可能な
基礎情報としての変位情報を得る。
【0010】請求項2記載の円筒研削装置では、変位セ
ンサで検出した変位と、そのときの回転角とから、主軸
に取付けられる工具のアンバランス箇所を判定する。
【0011】
【実施例】次に、本発明の一実施例に係る円筒研削装置
について、図1から図5を用いて詳細に説明する。な
お、この実施例では、油静圧軸受で、かつ、先端に砥石
を取り付けた砥石軸の円筒研削装置の例について示す。
【0012】図1は本実施例の円筒研削装置の構成を表
し、図2は図1中の線分A1−A1での断面図を表した
ものである。本実施例の円筒研削装置は、砥石軸1を備
えており、この砥石軸1の軸の先端には、砥石11が取
り付けられるようになっている。砥石軸1の砥石側端部
外周には、図2に示すように、後述する変位検出回路3
を構成するY軸方向の変位を検出する第1及び第2のコ
イル31、32、並びにX軸方向の変位を検出する第3
及び第4のコイル51、52が砥石軸1と、定間隔を置
いて配置されている。これら第1から第4のコイル3
1、32、51、52の位置する外周面一体には、図示
しない積層電磁鋼板からなるターゲットが設けられてい
る。
【0013】また、砥石軸1の反対側には、回転角検出
センサ4が配置されている。この回転角検出センサ4が
位置する砥石軸1の外周面には図示しないシールが設け
られており、回転センサ4から出射される光を、砥石軸
1が1回転する毎に反射するようになっている。
【0014】本実施例の円筒研削装置は、また、砥石軸
1を浮上支持する油静圧軸受2を備えている。この油静
圧軸受2には、軸方向に貫通孔である絞り21が複数設
けられており、図示しない外部ポンプにより、油が絞り
21を通して砥石軸1との隙間に注入されるようになっ
ている。外部ポンプは、油圧情報を基にして油の注入を
行っている。この油静圧軸受2は、砥石軸1との隙間に
油膜を形成して砥石軸1を浮上支持するようになってい
る。
【0015】図3は、砥石軸1の変位を検出する変位セ
ンサ3の回路構成を表したものである。図3に示すよう
に、第1のコイル31と第2のコイル32、及び第3の
コイル51と第4のコイル52は、互いに直列に接続さ
れている。この直列に接続された第1及び第2のコイル
31、32と第3及び第4のコイルとは、互いに並列に
接続されると共に、直流成分をカットするためのコンデ
ンサC1、C2を介して高周波発生装置33、33aと
接続されている。
【0016】第1及び第2のコイル31、32に高周波
発生装置33、33aからの高周波電圧が印加された状
態で砥石軸1が撓むと一方のコイルに接近し他方のコイ
ルから離れるために、両コイル31、32のインダクタ
ンスが変化する。このため、両コイル31、32の直列
接続点Aからは、砥石軸1の変位に応じた差動出力、す
なわち変位信号H0が得られる。この変位信号H0は、
高周波発生装置33、33aの高周波成分を有してい
る。
【0017】ここで、第1のコイル31の巻数は第2の
コイル32よりも多く、両者のインダクタンスに差が設
けられている。これは、ヒステリシス損等によりコイル
に残留電圧が発生し、両コイルの巻数を同一にすると、
砥石軸1の撓み量が極微小範囲にある場合に直列接続点
Aから得られる変位信号H0が飽和して直線性がなくな
るためである。本実施例では、第1及び第2のコイル3
1、32の巻数を変え、変位信号H0の特性を一方にオ
フセットすることで、砥石軸1の僅かな撓みに対して
も、変位信号H0には常に一定の直線性が得られるよう
になっている。
【0018】変位センサ3は、交流増幅補正器34、交
流増幅器35、高周波発生装置33の高周波電圧から同
期信号を作成する同期検波用信号発生器36、および、
交流増幅器35の増幅信号H1から砥石軸1の変位量を
検出する変位量検出回路を備えている。
【0019】ここで、交流増幅補正器34は、砥石軸1
の変位が大きくなっても交流増幅器35の増幅特性が飽
和しない領域で、増幅対象となる変位信号H0のピーク
電圧を抑えるための補正信号H4を出力するものであ
る。すなわち、交流増幅補正器34は、飽和しない領域
の最大電圧値を基準値Vcとした場合に、変位信号H0
のピーク電圧V0から基準値Vcを引いた電圧値V4=
V0−Vcをピーク電圧とし、変位信号H0と同一位相
の信号を補正信号H4として出力する。
【0020】交流増幅器35は、変位信号H0−補正信
号H4=基準値Vcの範囲で増幅して増幅信号H1を出
力する。一方、変位量検出回路37は、同期検波用信号
発生器36からの同期信号H5に基づいて、増幅信号H
1を検波した後、ローパスフィルタで高周波成分を取り
除いて変位量信号H3を出力するようになっている。
【0021】なお、X軸方向についても、同様に、第3
および第4のコイル51、52、交流増幅補正器4、交
流増幅器5a、変位量検出回路7aから構成されてい
る。図4は回転角検出センサの構成の概略を表したもの
である。回転角検出センサ4は、砥石軸1が1回転した
ことを検出するもので、本実施例における回転角検出セ
ンサ4としては、光センサが使用されている。回転角検
出センサ4は、図示しない発光部及び受光部を備え、受
光部分としてフォトダイオードが配置されている。そし
て、発光部からの光は、砥石軸1が1回転する毎にシー
ル41で反射され、この反射光を受光部で検出すると、
回転角検出センサ4は、回転角検出パルスh1を出力す
るようになっている。
【0022】なお、回転角検出センサ4としては、砥石
軸1が1回転したことを検出するものであればよく、本
実施例の光センサ以外に、例えば、近接スイッチを使用
してもよい。次に、本実施例に係る円筒研削装置の動作
を砥石軸の変位検出の動作と砥石のアンバランス調整の
動作とに分けて説明する。なお、変位センサ3は、砥石
軸1の変位をX軸方向とY軸方向の変位を同時に検出す
るが、両軸方向の検出動作は同一なので、説明を簡単に
するため、Y軸方向について説明する。
【0023】(1)砥石軸1の変位検出の動作 被加工物の加工工程に適した砥石11を装着し、砥石1
1に対する後述のアンバランスチェックを予め行った
後、被加工物の研削を始めると、砥石軸1が被加工物か
らの研削抵抗を受け、油静圧軸受2の軸心(図示せず)
と砥石軸1の軸心Oとの間に変位が発生する。
【0024】すると、砥石軸1の変位に対応する変位信
号H0が、第1及び第2のコイル31、32の直列接続
点Aから交流増幅補正器34、及び交流増幅器35に出
力される。交流増幅補正器34は、変位信号H0のピー
ク電圧V0から基準値Vcを引いた電圧をピーク電圧と
する補正信号H4を、交流増幅器35に供給する。交流
増幅器35では、変位信号H0から補正信号H4を引い
た信号を増幅して増幅信号H1を変位量検出回路37に
出力する。
【0025】変位量検出回路37は、交流増幅器35か
らの増幅信号H1と、同期検波用信号発生器36からの
同期信号H5を受け、この同期信号H5を基にして、増
幅信号H1を検波し、高周波成分を除いた砥石軸1の変
位を示す変位量信号H3を出力する。
【0026】この変位量信号H3は、研削抵抗等を求め
ることが可能な基礎情報として利用することができる。 (2)砥石のアンバランス調整動作 被加工物を研削する前に、予め被加工物に適した砥石1
1を砥石軸1に装着した後、砥石軸1が所定の回転数に
達するまで回転数上昇させる。所定の回転までに達た段
階で、装着した砥石11の重心が軸心O上に存在するか
否かを、変位センサ3からの変位量信号H3と、回転角
検出センサ4からの回転角信号とから、砥石11のアン
バランスの有無及びアンバランスの位置を検出する。
【0027】図5は、変位センサ3及び回転角検出セン
サ4の出力信号を表したものである。この図5(a)に
示すように、砥石11にアンバランスが存在する場合、
変位検出回路3からは、周期的な変位量信号H3が出力
される。そして、アンバランスの存在位置は、砥石軸1
の各回転毎に出力される回転角検出パルスh1に対する
変位量信号H3の位相、及び、変位量信号3Hのピーク
電圧から求めることができる。
【0028】以上説明したように本実施例によれば、砥
石軸1の変位そのものを測定する変位センサ3を設けた
ので、砥石軸1の変位量を測定することができる。この
変位量から、研削抵抗を求め、また、回転角検出パルス
h1と共に砥石11取付けのアンバランスの有無と位置
を検出することができる。
【0029】また、第1のコイル31と第2のコイル3
2とを異なる巻数にしたことにより、両コイル31、3
2間にインダクタンス差を発生させたので、変位量が微
小な範囲において、ヒステリシス損や励磁用高周波電圧
による渦電流損等によるコイルに変位量信号H3を打ち
消す残量電圧の発生を防ぎ、この変位量が微小な範囲に
おいても正確に軸の変位を検出することができる。
【0030】また、回転角検出センサ4を設けたので、
砥石軸1の回転数も検出することができる。
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明の円筒研削装置で
は、変位センサを設けたので、主軸の軸芯からの変位を
検出することで、研削抵抗等を求めることが可能な基礎
情報としての変位情報を得ることができる。
【0032】また請求項2記載の円筒研削装置では、変
位センサで検出した変位と、そのときの回転角とから、
主軸に取付けられる工具のアンバランス箇所を判定する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の円筒研削装置における一実施例の構成
を示すブロック図である。
【図2】図1中の線分A1ーA1での断面図である。
【図3】変位センサの構成を表した示すブロック図であ
る。
【図4】回転角検出サンサの構成を表した概略図であ
る。
【図5】変位センサ3の増幅信号と回転角検出信号との
出力関係を表した図である。
【符号の説明】
1 砥石軸 2 油静圧軸受 3 変位センサ 4 回転角検出センサ 11 砥石 21 絞り 31 第1のコイル 32 第2のコイル 33、33a 高周波発生装置 34、34a 交流増幅補正器 35、35a 交流増幅器 36 同期検波用信号発生器 37、37a 変位量検出回路 41 シール 51 第3のコイル 52 第4のコイル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に砥石等の工具が取り付けられる主
    軸と、 前記主軸との隙間に油膜を形成して前記主軸を軸支する
    油圧軸受と、 前記主軸の軸芯からの変位を検出する変位センサとを具
    備することを特徴とする円筒研削装置。
  2. 【請求項2】 前記主軸の回転角を検出する回転角検出
    センサと、 前記変位センサで検出された変位と、この変位検出時に
    前記回転角検出センサで検出された回転角とから、前記
    主軸に取付けられる工具のアンバランス箇所を判定する
    アンバランス箇所判定手段とを具備することを特徴とす
    る請求項1記載の円筒研削装置。
JP6033941A 1993-10-27 1994-03-03 円筒研削装置 Pending JPH07124864A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6033941A JPH07124864A (ja) 1994-03-03 1994-03-03 円筒研削装置
KR1019940027477A KR0163625B1 (ko) 1993-10-27 1994-10-26 연마기

Applications Claiming Priority (1)

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JP6033941A JPH07124864A (ja) 1994-03-03 1994-03-03 円筒研削装置

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JPH07124864A true JPH07124864A (ja) 1995-05-16

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ID=12400540

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JP6033941A Pending JPH07124864A (ja) 1993-10-27 1994-03-03 円筒研削装置

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KR (1) KR0163625B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR950011054A (ko) 1995-05-15
KR0163625B1 (ko) 1998-12-15

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