JPH07241755A - 光学式倣い研削盤における送り自動補正方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前段取りとして行なわれている砥石昇降台の
走りと工作物の平行出し作業を無くし、多くの工数と時
間をかけずに生産性の向上を図る。 【構成】 工作物Ｗを載置するテーブルユニット３と、
このテーブルユニット３に隣接して回転自在な砥石５を
支承し上下方向へ移動自在に設けた砥石昇降台７を、前
後，左右方向へ移動自在な砥石台ユニット１１の上部に
設けた光学式倣い研削盤１にして、砥石昇降台７に工作
物Ｗの研削面を検出する工作物検出装置２３を設け、砥
石台ユニット１１の上面に砥石半径方向および砥石軸方
向の逃げ角を変角する逃げ角調整装置９を設け、この逃
げ角調整装置９に前記砥石昇降台７を設けると共に、前
記逃げ角調整装置９により逃げ角を自動的に変角させる
制御装置１３を設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テーブル上に保持さ
れた工作物と、砥石昇降運動の走りを自動にて補正する
機能を備えた光学式倣い研削盤における送り自動補正方
法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の設備としては、特開昭５
８−２８４５７号公報あるいは特公平２−１６３０号公
報の光学式倣い研削盤の加工手段が知られている。

【０００３】この従来の加工手段としては、光学式倣い
研削盤に設けたテーブル上に保持された工作物の加工
は、工作物を直接スクリーンに投影し、スクリーン面に
取り付けられた投影機と同一倍率の拡大図に工作物の像
が一致するように、砥石を上下に昇降させながら切り込
みをかけて研削が行なわれているのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光学式倣い研削盤の加工手段では、投影機に投影さ
れる像は、工作物上面の２次元形状であるため、砥石を
上下に駆動させる砥石昇降台の走りに対して、工作物が
砥石軸方向および砥石半径方向に対して平行に固定され
ていたかどうか判らない。

【０００５】従って、作業者は工作物をテーブルに固定
した後、砥石昇降台にダイヤルインジケータ等の測定器
を取り付け、測定子を工作物に接触させた状態で砥石昇
降台を上下に動かし、砥石昇降台の走りが工作物と平行
になるように砥石昇降台の各逃げ角を調整しなければな
らないという問題があった。

【０００６】また、上述した段取り作業を省略するた
め、テーブルに固定治具を取り付け、あらかじめ逃げ角
を調整しておく等の方法もとられているが、この方法で
は工作物自体に逃げ角をつける場合もあるため完全に固
定できない。

【０００７】従って、精密加工において、この作業は工
作物が変わる度に毎回実施されていて、多くの工数と時
間を要し生産性の向上を図ることができないという問題
があった。

【０００８】この発明の目的は、前段取りとして行なわ
れている砥石昇降台の走りと工作物の平行出し作業を無
くし、多くの工数と時間をかけずに生産性の向上を図っ
た光学式倣い研削盤における送り自動補正方法およびそ
の装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の光学式倣い研削盤における送り自動補正方
法は、光学式倣い研削盤を構成する前後，左右方向へ移
動自在な砥石台ユニット上に、砥石を回転自在に備えた
砥石昇降台を上下方向へ移動させ、テーブルユニット上
に保持された工作物の異なる高さ２点での砥石昇降台と
工作物との距離を測定し、砥石昇降台の上下方向の移動
と工作物との平行のズレ量を算出して、このズレ量に基
づいて砥石昇降台を支持した逃げ角調整装置を作動せし
め、砥石半径方向逃げ角あるいは砥石軸方向逃げ角を自
動補正し平行出しを行なうことを特徴とするものであ
る。

【００１０】また、この発明の光学式倣い研削盤におけ
る送り自動補正装置は、工作物を載置するテーブルユニ
ットと、このテーブルユニットに隣接して回転自在な砥
石を支承し上下方向へ移動自在に設けた砥石昇降台を、
前後，左右方向へ移動自在な砥石台ユニットの上部に設
けて構成した光学式倣い研削盤にして、前記砥石昇降台
に工作物の研削面を検出する工作物検出装置を設け、前
記砥石台ユニットの上面に砥石半径方向および砥石軸方
向の逃げ角を変角する逃げ角調整装置を設け、この逃げ
角調整装置に前記砥石昇降台を設けると共に、前記逃げ
角調整装置により逃げ角を自動的に変角させる制御装置
を設けてなることを特徴とするものである。

【００１１】前記光学式倣い研削盤における送り自動補
正装置において、前記逃げ角調整装置は、回転自在な砥
石を備え上下方向へ移動自在な砥石昇降台を支承し、砥
石半径方向の逃げ角を変角する円弧面で結合されたクロ
スアングル部材と砥石軸方向の逃げ角を変角する円弧面
で結合されたクロスアングル部材により構成され、前記
砥石半径方向の逃げ角を変角する円弧面と砥石軸方向の
逃げ角を変角する円弧面に円弧状のラックを装着し、こ
のラックに噛合する歯車部材で構成したクロスアングル
駆動装置を備えてなることが望ましいものである。

【００１２】

【作用】以上のような光学式倣い研削盤における送り自
動補正方法およびその装置とすることにより、砥石半径
方向の逃げ角を自動補正する場合は、砥石昇降台を前方
向へ移動し工作物に接近させていき、工作物検出装置に
て工作物の任意の高さ位置を検出する。そして、この時
の座標値を制御装置に記憶させる。

【００１３】次に、砥石昇降台を上昇させて、前記高さ
位置と異なる高さ位置に設定して砥石昇降台を前方向へ
移動させて工作物検出装置にて工作物を検出する。そし
て、この時の座標値を制御装置に記憶させる。

【００１４】前述した高さの異なる座標値の差および砥
石昇降台の上下移動量により、砥石昇降台の走りと工作
物前面の傾きを制御装置により演算する。そして、砥石
半径方向の逃げ角調整装置であるクロスアングル駆動装
置を作動して逃げ角を変角させ、異なる高さ位置での座
標値を同じになるようにすることにより、砥石昇降台の
走りを工作物に対して平行にすることができる。

【００１５】また、砥石軸方向の逃げ角を自動補正する
場合は、前述した同様の手段にて、昇降砥石台を左右方
向へ移動させて工作物の側面を工作物検出装置にて異な
る高さ位置２点を検出し、その座標値の差および砥石昇
降台の上下移動量により、砥石昇降台の走りと工作物側
面の傾きを制御装置により演算する。そして、砥石軸方
向のクロスアングル駆動装置を作動して逃げ角を変角さ
せ、異なる高さ位置での座標値を同じにすることによ
り、砥石昇降台の走りを工作物に対して平行にすること
ができる。

【００１６】従って、従来の前段取りとして行なわれて
いた砥石昇降台の走りと工作物の平行出し作業を無く
し、自動補正することにより多くの人手と時間をかけず
に済むことになる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、光学式倣い研削盤の全体的構成に
ついては、既に公知の構成のものであるため詳細な図示
と説明を省略する。

【００１８】図１を参照するに、光学式倣い研削盤１
は、テーブルユニット３と砥石５を回転自在に支承した
砥石昇降台７と、この砥石昇降台７を上下動自在に設け
た逃げ角調整装置９と、この逃げ角調整装置９を上面に
設けた左右，前後方向へ移動自在な砥石台ユニット１１
と、上述した機器を制御する制御装置１３とで構成され
ている。

【００１９】より詳細には、テーブルユニット３は、工
作物Ｗを載置する工作物保持テーブル１５の下面に設け
らたＸ軸移動台１７が左右方向すなわちＸ軸方向（図１
において前後方向）へ移動自在に設けられている。そし
て、Ｘ軸移動台１７の下面には前後方向すなわちＹ軸方
向（図１において左右方向）へ移動するＹ軸移動台１９
が設けられている。

【００２０】砥石５は、砥石カバー２１内に設けられ砥
石昇降台７に回転自在に支承され、図示を省略したが電
動機等にて砥石５は回転自在となっている。前記砥石カ
バー２１の側面には砥石５の中心にして水平方向に工作
物検出装置２３が設けられ、この工作物検出装置２３は
例えばマイクロスイッチ，近接スイッチ等であり、工作
物Ｗを検出するものである。

【００２１】前記砥石昇降台７は、逃げ角調整装置９に
上下移動自在に設けられている。より詳細には、逃げ角
調整装置９である円弧面２５で結合されたクロスアング
ル部材２７Ａの平面側に設けられていて、前記クロスア
ングル部材２７Ａに結合したクロスアングル部材２７Ｂ
側に設けた昇降台駆動装置２９により砥石昇降台７はク
ロスアングル部材２７Ａに対して上下方向へ移動自在と
なっている。

【００２２】前記逃げ角調整装置９は、前記砥石昇降台
７を支承したクロスアングル部材２７Ａに円弧面２５で
結合されたクロスアングル部材２７Ｂと、このクロスア
ングル部材２７Ｂに円弧面３１で結合されたクロスアン
グル部材２７Ｃとで構成されている。

【００２３】前記クロスアングル部材２７Ａと２７Ｂを
結合した円弧面２５は、砥石５の半径方向の逃げ角を変
角するためで、クロスアングル部材２７Ａを円弧面２５
に沿って摺動させるクロスアングル駆動装置３３Ａがク
ロスアングル部材２７Ｂの側面に設けられている。ま
た、前記クロスアングル部材２７Ｂと２７Ｃを結合した
円弧面３１は、砥石５の軸方向の逃げ角を変角するため
で、クロスアングル部材２７Ｂを円弧面３１に沿って摺
動させるクロスアングル駆動装置３３Ｂがクロスアング
ル部材２７Ｃの側面に設けられている。

【００２４】前記砥石台ユニット１１は、逃げ角調整装
置９を構成する前記クロスアングル部材２７Ｃを上面に
固着し、Ｘ軸方向（図１において前後方向）へ移動自在
となるＸ軸移動台３５が設けられている。そして、Ｘ軸
移動台３５の下面にはＹ軸方向（図１において左右方
向）へ移動するＹ軸移動台３７が設けられて構成されて
いる。

【００２５】前記クロスアングル駆動装置３３Ａ，３３
Ｂについて更に詳細に説明する。図２を参照するに、前
述したごとく、逃げ角調整装置９は、円弧面２５，３１
で結合され摺動自在なクロスアングル部材２７Ａ，２７
Ｂ，２７Ｃとで構成されていて、クロスアングル部材２
７ＣがＸ軸移動台３５上に固着されている。

【００２６】クロスアングル駆動装置３３Ａは、前記ク
ロスアングル部材２７Ａに形成された円弧面２５の適宜
な範囲に同一円弧状のラック３９が一体的に設けられ、
このラック３９に歯車部材４１として例えばピニオンが
噛合し、歯車部材４１の回転伝達軸４３が前記クロスア
ングル部材２７Ｂの側面に設けた駆動用モータ４５の出
力軸に連結されている。

【００２７】上記構成により、駆動用モータ４５を駆動
せしめると回転伝達軸４３を介して歯車部材４１が回転
し、この歯車部材４１が噛合したラック３９を介してク
ロスアングル部材２７Ａは円弧面２５上を摺動しなが
ら、図２の図中に矢印Ｒ−Ｒで示されているごとく回動
する。クロスアングル２７Ａが回動することにより、ク
ロスアングル２７Ａに装着された砥石昇降台７が回動
し、この砥石昇降台７に設けた砥石５は、砥石半径方向
の変角がなされるものである。

【００２８】クロスアングル駆動装置３３Ｂは、前記ク
ロスアングル部材２７Ｂに形成された円弧面３１の適宜
な範囲に同一円弧状のラック４７が一体的に設けられ、
このラック４７に歯車部材４１として例えばピニオンが
噛合し、歯車部材４１の回転伝達軸４３が前記クロスア
ングル部材２７Ｃの側面に設けた駆動用モータ４５の出
力軸に連結されている。

【００２９】上記構成により、駆動用モータ４５を駆動
せしめると回転伝達軸４３を介して歯車部材４１が回転
し、この歯車部材４１が噛合したラック４７を介してク
ロスアングル部材２７Ｂは円弧面３１上を摺動しなが
ら、図２の図中に矢印Ｓ−Ｓで示されているごとく回動
する。クロスアングル部材２７Ｂが回動することによ
り、クロスアングル部材２７Ａを介してクロスアングル
部材２７Ａに装着された砥石昇降台７が回動し、この砥
石昇降台７に設けた砥石５は、砥石軸方向の変角がなさ
れるものである。

【００３０】図３には、クロスアングル駆動装置３３
Ａ，３３Ｂの他の実施例を示したもので、前述した実施
例と異なる点は、歯車部材をウォーム歯車とした点であ
り、他の構成部材は、全く同一部材であるため、同一部
材には同一符号を付して説明を省略する。

【００３１】すなわち、クロスアングル駆動装置３３Ａ
は、クロスアングル部材２７Ａに形成された円弧面２５
の適宜な範囲に同一円弧状のラック４９が一体的に設け
られ、このラック４９に歯車部材５１として例えばウォ
ームが噛合し、歯車部材５１の回転伝達軸５３が前記ク
ロスアングル部材２７Ｂの上面に設けた駆動用モータ４
５の出力軸に連結されている。

【００３２】また、クロスアングル駆動装置３３Ｂは、
クロスアングル部材２７Ｂに形成された円弧面３１の適
宜な範囲に同一円弧状のラック５５が一体的に設けら
れ、このラック５５に歯車部材５１として例えばウォー
ムが噛合し、歯車部材５１の回転伝達軸５３が前記クロ
スアングル部材２７Ｃの側面に設けた駆動用モータ４５
の出力軸に連結されている。

【００３３】なお、上記構成による作用としては、前述
した実施例と全く同一のため省略する。更に、前記クロ
スアングル部材２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは、円弧面２
５，３１を摺動するが、図示を省略したが例えばアリ溝
等でクロスアングル部材２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは連結
されているものである。

【００３４】上述したごとき構成により、その作用とし
ては、図４乃至図８を参照するに、まず、砥石半径方向
の逃げ角を調整するには、図４乃至図７に示されている
ごとく、テーブルユニット３の上面に板状の工作物Ｗを
載置し、図示を省略したが砥石昇降台７に設けた砥石５
を任意の高さ位置Ａ（図４参照）に設定する（図７にお
いてステップＳ１）。

【００３５】砥石昇降台７に設けた砥石５をＹ軸方向へ
移動させて工作物Ｗに接近させていき、工作物検出装置
２３にて工作物Ｗを検出する（図７においてステップＳ
２）。このときのＹ軸座標値Ｙ１を制御装置１３に記憶
させる（図７においてステップＳ３）。

【００３６】ついで、砥石昇降台７をＹ軸任意位置へ後
退させ（ステップＳ４）、砥石昇降台７を下方向へ動か
し、前記Ａと異なる高さ位置Ｂ（図４参照）に設定する
（図７においてステップＳ５）。

【００３７】砥石昇降台７に設けた砥石５をＹ軸方向へ
前進させて工作物検出手段２３にて工作物Ｗを検出し
（図７においてステップＳ６）、Ｙ軸座標値Ｙ２を制御
装置１３に記憶させる（図７においてステップＳ７）。

【００３８】そして、砥石昇降台７をＹ軸方向の任意位
置へ後退させ（ステップＳ８）、ステップＳ３，ステッ
プＳ７で記憶した座標値Ｙ１，Ｙ２の差、および砥石昇
降台７の上下移動量Ｔ１（図４参照）により砥石昇降台
７の走りと工作物Ｗ前面の高さＡ，ＢでのＹ軸の移動距
離の差Ｑ（図５参照）を制御装置１３により演算する
（図７においてステップＳ９）。

【００３９】制御装置１３により演算された値により、
砥石半径方向の逃げ角調整装置９であるクロスアングル
駆動装置３３Ａを作動し、逃げ角を変角させてＡ，Ｂの
高さ位置で工作物検出時のＹ軸座標値Ｙ１，Ｙ２が同じ
になるようにする（図７においてステップＳ１０）。

【００４０】上記のごとき制御により、図６に示されて
いるごとく、砥石昇降台７の走りを工作物Ｗの傾斜に合
せて平行にすることができ、精度の良い研削が行なわれ
る。

【００４１】また、逃げ角を付けたい場合は、砥石昇降
台７の移動量Ｔ１からＡ，Ｂ位置の座標値Ｙ１，Ｙ２の
差を算出し、その値分だけＹ軸の座標値がずれるように
砥石半径方向の逃げ角調整装置９により逃げ角を調整す
れば良い。

【００４２】砥石軸方向の逃げ角を調整するには、図４
と図８に示されているごとく、砥石昇降台７に設けた砥
石５を任意の高さ位置Ｃ（図４参照）に設定する（図８
においてステップＳ１１）。

【００４３】砥石昇降台７に設けた砥石５をＹ軸方向へ
前進させると共にＸ軸方向へ移動させて工作物に接近さ
せていき、工作物検出装置２３にて工作物Ｗを検出する
（図８においてステップＳ１２）。なお、この際、工作
物検出装置２３は工作物Ｗの側面に検出部材が対面する
よう取り付けられているものとする。このときのＸ軸座
標値Ｘ１を制御装置１３に記憶させる（図８においてス
テップＳ１３）。

【００４４】ついで、砥石昇降台７をＸ軸任意位置へ後
退させ（ステップＳ１４）、砥石昇降台７を下方向へ動
かし、前記Ｃと異なる高さ位置Ｄ（図４参照）に設定す
る（図８においてステップＳ１５）。砥石昇降台７に設
けた砥石５をＸ軸方向へ前進させて工作物検出装置２３
にて工作物Ｗを検出し（図８においてステップＳ１
６）、Ｘ軸座標値Ｘ２を制御装置１３に記憶させる（図
８においてステップＳ１７）。

【００４５】そして、砥石昇降台７をＸ軸方向任意位置
に後退させ（ステップＳ１８）、ステップＳ１３，ステ
ップＳ１７で記憶した座標値Ｘ１，Ｘ２の差、および砥
石昇降台７の上下移動量Ｔ２（図４参照）により、砥石
昇降台７の走りと工作物Ｗ側面の高さＣ，ＤでのＸ軸の
移動距離の差を制御装置１３により演算する（図８にお
いてステップＳ１９）。

【００４６】制御装置１３により演算された値により、
砥石軸方向の逃げ角調整装置９であるクロスアングル駆
動装置３３Ｂを作動し、逃げ角を変角させてＣ，Ｄの高
さ位置で工作物検出時のＸ軸座標値Ｘ１，Ｘ２が同じに
なるようにする（図８においてステップＳ２０）。

【００４７】上記のごとき制御により、砥石昇降台７の
走りを工作物Ｗの側面の傾斜に合せて平行にすることが
でき、精度の良い研削が行なわれる。

【００４８】上述したごとく、砥石昇降台７の走りと工
作物Ｗとの平行のズレ量を算出し、逃げ角調整装置９に
て自動で補正する。このため、従来、加工の前段取りと
して作業者が行なっている砥石昇降台の走りと工作物と
の平行出し作業を排除することができる。

【００４９】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、本実施例で
は砥石５を保持する砥石台ユニット１１側に逃げ角調整
装置９を設けたが、この逃げ角調整装置９を工作物Ｗを
保持するテーブルユニット３側に取り付けても可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、テーブル上に保持された
工作物と砥石昇降運動の走りを自動にて補正する機能を
備えている。このため、従来、前段取りとして行なわれ
ている砥石昇降台の走りと工作物の平行出し作業を排除
することができ、多くの工数と時間をかけずに生産性の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施する一実施例の光学式倣い研削
盤の斜視説明図である。

【図２】この発明の逃げ角調整装置を示した側面説明図
である。

【図３】この発明の逃げ角調整装置の他の実施例を示し
た側面説明図である。

【図４】この発明の作用説明図である。

【図５】この発明の作用説明図である。

【図６】この発明の作用説明図である。

【図７】この発明の砥石半径方向の逃げ角を調整するフ
ローチャートである。

【図８】この発明の砥石軸方向の逃げ角を調整するフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 光学式倣い研削盤 ３ テーブルユニット ５ 砥石 ７ 砥石昇降台 ９ 逃げ角調整装置 １１ 砥石台ユニット １３ 制御装置 ２３ 工作物検出装置 ２５，３１ 円弧面 ２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ クロスアングル部材 ３３Ａ，３３Ｂ クロスアングル駆動装置 ３９，４７，４９，５５ ラック ４１，５１ 歯車部材 Ｗ 工作物 Ｔ１，Ｔ２ 距離

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学式倣い研削盤を構成する前後，左右
   方向移動自在な砥石台ユニット上に、砥石を回転自在に
   備えた砥石昇降台を上下方向へ移動させ、テーブルユニ
   ット上に保持された工作物の異なる高さ２点での砥石昇
   降台と工作物との距離を測定し、砥石昇降台の上下方向
   の移動と工作物との平行のズレ量を算出して、このズレ
   量に基づいて砥石昇降台を支持した逃げ角調整装置を作
   動せしめ、砥石半径方向逃げ角あるいは砥石軸方向逃げ
   角を自動補正し平行出しを行なうことを特徴とする光学
   式倣い研削盤における送り自動補正方法。
2. 【請求項２】 工作物を載置するテーブルユニットと、
   このテーブルユニットに隣接して回転自在な砥石を支承
   し上下方向へ移動自在に設けた砥石昇降台を、前後，左
   右方向へ移動自在な砥石台ユニットの上部に設けて構成
   した光学式倣い研削盤にして、前記砥石昇降台に工作物
   の研削面を検出する工作物検出装置を設け、前記砥石台
   ユニットの上面に砥石半径方向および砥石軸方向の逃げ
   角を変角する逃げ角調整装置を設け、この逃げ角調整装
   置に前記砥石昇降台を設けると共に、前記逃げ角調整装
   置により逃げ角を自動的に変角させる制御装置を設けて
   なることを特徴とする光学式倣い研削盤における送り自
   動補正装置。
3. 【請求項３】 前記逃げ角調整装置は、回転自在な砥石
   を備え上下方向へ移動自在な砥石昇降台を支承し、砥石
   半径方向の逃げ角を変角する円弧面で結合されたクロス
   アングル部材と砥石軸方向の逃げ角を変角する円弧面で
   結合されたクロスアングル部材により構成され、前記砥
   石半径方向の逃げ角を変角する円弧面と砥石軸方向の逃
   げ角を変角する円弧面に円弧状のラックを装着し、この
   ラックに噛合する歯車部材で構成したクロスアングル駆
   動装置を備えてなることを特徴とする請求項２記載の光
   学式倣い研削盤における送り自動補正装置。