JPS5937048A

JPS5937048A - 研削盤用定寸装置

Info

Publication number: JPS5937048A
Application number: JP14717482A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yamamoto; 克己山本; Yasuo Shinno; 康生新野
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1982-08-25
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1984-02-29
Also published as: JPH055634B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く技術分野〉本発明は、加］二面の幅に応して測定位置を自動的に補
正できるようにした新規な研削盤用定寸装置に関するも
のである。

〈従来技術〉円筒研削盤においては、ワークに形成された円筒加工面
の寸法を定寸装置によって測定して砥石車の送りを制御
することが行われるが、このような場合、ワークの撓み
等の原因によって円筒加工面に微小なテーパが発生する
ため、円筒加工面の平均的な寸法を測定するには円筒加
工面の軸方向の中央で寸法測定を行うことが必要となる
。

このため、従来の数値制御の円筒研削盤においては、定
寸装置の測定ヘッドを数値制御指令によってワーク軸線
と平行な方向へ移動できるようにし、加工すべき円筒加
工面の幅が変更になった場合には、測定ヘッド移動用の
数値制御プログラムに従って測定ヘッドを移動させるよ
うにしていたが、かかる従来のものでは、加工すべき円
筒加工面の幅が変化する度に測定ヘソＩ・を移動させる
ための数値制御プログラムを特別に入力する必要があり
プログラムの入力が面倒になるだけでなく、測定ヘッド
の移動量を誤ってプログラムすると、測定子が加工箇所
に隣接する大径部に係合されて測定子を損傷する恐れも
あった。

また、砥石車研削面の幅の２倍以上の幅を有する円筒加
工面をトラバース研削で加工する場合においては、測定
ヘッドの位置を円筒加工面の中央に設定すると、測定ヘ
ッドによる司法測定位置が砥石車研削面と対向する範囲
から外れることになり、このような場合には、トラバー
ス端における砥石車の切込工程で定寸信号が出す、定寸
研削が行えな（なる問題もあった。

〈発明の目的〉そこで本発明は、特別なプログラムを入力しなくても測
定ヘッドによる測定位置が円筒加工面の中央に来るよう
に、測定ヘッドを自動的に位置決めできるようにするこ
とを主な目的とするものであり、また、円筒加工面をト
ラバース研削する場合においては、測定ヘッドによる測
定位置を円筒加工面の中央から砥石車研削面の中央に自
動的に変更できるようにすることを他の目的とするもの
である。

〈発明の構成〉本発明は、加工データとして入力される円筒加工面の軸
方向長さのデータに基づいて測定ヘッドの位置を演算す
る演算手段と、この演算手段によって演算された位置に
測定ヘッドを位置決めする位置決め機構とを設けたこと
を特徴とするものである。

また、本発明は、トラバース研削か否かを判別する判別
手段を設け、トラバース研削である場合には、砥石車の
幅を表すデータに基づいて測定ヘッドを砥石車研削面の
略中夫に対向する位置を測定ヘッドによる測定位置とし
て演算するようにしたことを特徴とするものである。

〈実施例〉以下本発明の実施例を図面により説明する。第１図はア
ンギュラ形円筒研削盤の概略構成を示すもので、砥石台
２１はヘッド２０上に形成された案内面２２．２３に沿
って摺動可能に案内されており、この砥石台２１にはサ
ーボモーフ２５によって駆動される送りねし２４が螺合
している。ワークテーブル２６は、ヘッド２０上に形成
された案内面２７．２８に摺動可能に案内され、このワ
ークテーブル２６にはサーボモーフ３０によって駆動さ
れる送りねじ２９が螺合している。ワークテーブル２６
上には主軸台３１と心理台３２が設置され、ワークＷを
回転可能に支持する。このワークＷの回転軸線Ｏ８はワ
ークテーブル２６の案内面２７．２８と平行になっ−Ｃ
おり、砥石車４０の直線行路３８と鋭角度θをなしてい
る。このワークＷは複数の円筒加工面Ｗａ及びこの円筒
加工面Ｗａの一端において半径方向に延在する肩部Ｗｂ
を有している。前記砥石台２１に回転可能に装架された
砥石車４０の外周面には、前記ワークＷの円筒加］二面
Ｗａを加工する第１研削面４１と、これに対して直角な
肩部ｗｂを加工する第２研削面４２が形成されている。

砥石車４０の第２研削面４２によって加工される円筒加
」−面Ｗａの加］二」法を測定する定寸装置４３が一＼
ノド２０に対して支持され、かつワーク中心線と平行の
方向に移動可能に案内されている。

この定寸装置４３の具体構成を第２図、第３図によって
説明する。４４はヘッド２０に固定された案内部材で、
この案内部材４４の上面にはワーク中心線と平行な案内
面４５が形成され、この案内面４５に摺動台４６が摺動
可能に案内されいる。

案内部材４４には横送り用シリンダ４７が形成され、こ
の横送り用シリンダ４７に嵌挿されたピストン４８のピ
ストンロア　Ｆ’　４９は前記摺動台４６と連結されて
いる。摺動台４６にはワーク中心線と直角な方向に一対
のパイロットパ−５０が支持され、この中間に第１シリ
ンダ５１が穿設されている。一対のパイロットパー５０
には支持台５，２が摺動可能に案内され、この支持台５
２は第１シリンダ５１に嵌挿されたビス１−ン５３のピ
ストンロッド５３と連結されている。支持台５２には案
内スリーブ５５を嵌着せしめた内孔５６と第２シリンダ
５７が穿設され、案内スリーブ５５には測定ヘッド５８
に連結されたパイロットパーー５９が嵌通装架され、第
２シリンダ５７に嵌挿されたピストン６０はピストンロ
ット６１を介して測定ヘッド５８に連結されている。測
定ヘット５８は、パイロットパー５９およびピストンロ
ッド６１に連結された支持体６２に枢軸６３にて枢支さ
れた揺動体６４と、この揺動体６４に対し互いに等量接
近したり離間可能に案内ささた」二部保持体６５及び下
部保持体６６と、この」二部保持体６５及び下部保持体
６６より突設され円筒加工面Ｗａに接触する測定子６７
．６８と、下部測定子６８の変位を検出する変位検出器
６９と、前記」二部保持体６５及び下部保持体６６を相
対移動せしめる図示省略の送り機構と、この送り機構に
連結されたサーボモータ７０とによって構成されている
。前記サーボモータ７０に指令パルスを与えて−に部保
持体６５及び下部保持体６６の相対位置を変化させれば
測定寸法を任意に変えることができ、各測定寸法毎に定
寸信号を出すことができるようになっている。測定ヘッ
ド５８は第１シリンダ５１および第２シリンダ５７の作
動によってマノークＷを測定する前進端位置に移動し、
これより一段後退した位置と２段後退した位置の３位置
に移動される。

前記案内部＋Ａ４４の側面に固着されたブラケット７６
にはエンコーダ７１が取付けられ、このエンコーダ７１
の回転軸７２と連結された歯車７３は中間歯車７４を介
して摺動台４６に固定されたラック７５と噛合し、摺動
台４６即ち測定ヘッド５８のワーク中心線方向の移動量
がこのエンコーダ７１によって検出される。

このエンコーダ７１は測定子６７．６８のワークＷに対
する係合位置が砥石台２１の直線行路３８とワークの回
転軸線Ｏ８との交点Ｐに対応する位置となった点を原点
として、かかる原点にたいする測定子６７．６８の係合
位置、即ち測定位置Ｐｍがアブソリュート値として出力
される。このエンコーダ７１からの出力信号は第４図に
示す位置決め制御装置８０に与えられる。

この位置決め制御装置８０は円筒加工面Ｗａをプランジ
研削によって加工する場合には、測定ヘッド５８により
測定位置が円筒加工面Ｗａの幅方向の中央に来るように
測定ヘッド５８を位置決めし、円筒加工面Ｗａをトラバ
ース研削する場合には、砥石車４０の第１研削面４Ｉの
略中央とり＋１ｉｉＪする位置に測定位置が来るように
測定ヘッド５８を位置決めするもので、第４図に示すよ
うに主レジスタ８１，８２、補助レジスタ８３、割算回
路８４．８５，８６、比較回路８７、ゲート８８゜８９
、加算回路９０、比較器９１、バルブ制御回路９２によ
って構成されている。

前記主レジスタ８１．８２はそれぞれ、円筒加工面Ｗａ
の直径を表すデータＤｉと円筒加工面Ｗ２Ｏ幅を表すデ
ータＢＷとが設定されるレジスタ、補助レジスタ８３は
砥石車４０の第１研削面４１の幅を表すデータＢｇが設
定されるレジスタであり、テープリーグもしくはキーボ
ード等のプログラム入力装置９３を介して加工データが
入力される数値制御装置９４に接続され、加」ニデータ
の中に含まれる前記Ｄｉ、ｒ３ｗおよびｌａｇのデータ
がそれぞれ設定されるようになっている。

なお、円筒加工面Ｗａの直径を表ずデータＤｉは定寸装
置４３の測定寸法を変更するのに利用されるデータであ
り、円筒加工面Ｗａの幅を表すデータ■３Ｗは、円筒加
］ニ面Ｗａの基準端面Ｗｓに対する軸方向位置を演算す
るために用いられるデータである。

割算回路８４は、第６図および第７図に示すように、ワ
ークＷ上の各加工箇所を２点鎖線で示す原位置割出し状
態から実線で示す加工状態に移動させた時に、肩部ｗｂ
が原点からどれだ＆Ｊ右方に移動したかを表す補正量Δ
ρをΔ＃＝Ｄｉ／（２・ｔａｎθ）なる演算式で演算す
るもので、砥石車４０の移動行路がワークＷの軸線と直
交する形式の研削盤ではこの割算回路８４は不要となる
。

また、割算回路８５．８６は主レジスタ８２および補助
レジスタ８３にそれぞれ設定されたデータから円筒加工
面Ｗａの幅の半分の値と、第１研削面４１の幅の半分の
値とをそれぞれ演算するもので、これらの割算回路８５
．８６の出力はそれぞれゲート８８およびゲート８９を
介して変位量／ｉを表すデータとして加算回路９０に与
えられるようになっている。前記比較回路８７は、主レ
ジスタ８２、補助レジスタ８３に設定されたデータに基
づいて円筒加工面Ｗａの幅と第１研削面４１の幅のいず
れが大きいかを比較するもので円筒加工面Ｗａの幅を表
ずデータｌｉ　ｗよりも砥石車４０の第１ｒｌＩＴ削面
４１の幅を表すデータＢｇの方が大きい場合にはプラン
ジ研削と判断してゲー］・８８を開き、円筒加工面Ｗａ
の幅を表すデータＢｗに対して砥石車４０の第１研削而
４１の幅を表すデータＢｇが同じか小さい場合にはトラ
バース研削であると判断してゲート８９を開くようにな
っている。

さらに、加算回路９０は補正量Δｌと変位量ｐｉを加算
することにより、原点に対する測定位置Ｐｍの位置ずれ
量Ｃを演算するもの°乙この加算回路９０の出力は比較
器９１に供給され、この比較器９１にて位置ずれ量Ｃと
前記エンコーダ７１の検出値Ｆとが比較される。比較器
９１は位置ずれ量Ｃが検出値Ｆより大きＬノればバルブ
制御回路９２に右進指令を出し、又位置ずれ量０が検出
値Ｆより小さりれば左進指令を出し、位置ずれ早Ｃと検
出値Ｆが一致すれば停止指令を出す。バルブ制御回路９
２に右進指令が与えられるとバルブを切替えて横送り用
シリンダ４７の左室４７ｂに圧力流体を供給し、又左進
指令が与えられると横送り用シリンダ４７の右室４７ａ
に圧力流体を供給する。停止指令が与えられると）＜ル
ブを閉止して横送り用シリンダ４７の作動を止め、これ
によって定」装置４３は所定位置に位置決めされる。

砥石車４０の第１研削面４１の幅を表すデータＢｇより
も円筒加工面Ｗａの幅を表すデータ）３ｗの方が狭い場
合には、ゲート８８が開かれて、割算回路８５の出力が
変位量ｊ２ｉとして加算回路９０に与えられるため、上
記の動作により測定ヘッド５８による測定位置Ｐ　ｒｎ
が第６図に示されるように円筒加工面Ｗａの中央になる
ように定寸装置４３が位置決めされ、円筒７Ｊｌぼ面Ｗ
ａの幅を表す°　　°データＢＷが砥石車４０の第１研
削面４１の幅を表すデータＢｇに対して同しか、広い場
合には、ゲート８９が開かれて割算回路８６の出力が変
位量ｐｉとして加算回路９０に与えられるため、測定ヘ
ット５８による測定位置Ｐｍが第７図に示すように肩部
Ｗｂから砥石車４０の第１研削面４■の幅を表すデータ
Ｂｇの半分だＬＪ離間した位置になるように定寸装置４
３が位置決めされる。

面上記実施例は定寸装置の送り駆動源に横送り用シリン
ダ４７を使用しているが、このシリンダの代わりに指令
パルスに応答するサーボモータを使用すればこのサーボ
モータに前記位置ずれ量Ｃと検出値Ｆとの差に応じた指
令パルスを送出すことによっても測定位置の位置決めを
することができる。

上記位置決め制御装置８０の機能は第１図に示すように
電子計算機にて構成される数値制御装置９４にて行わせ
ることもでき、第５図ｆａｔ、　（ｂｌに示すプログラ
ムを数値制御装置９４のメモリに記憶させておき、この
プログラムを周期的に実行すれば良い。

尚、この数値制御装置９４のメモリには、研削盤の加］
二動作を制御する加ニブし１グラムも記憶されており、
またこの加ニブログラムを順次読出し、砥石台２１及び
ｉノークチ−プル２６を送るサーボモータ２５．３０と
、定」゛装置４３の測定寸法を調整するサーボモータ７
０に指令パルスを送出し、研削加工動作を制御する制御
プログラムも記憶されている。かかる制御プログラムに
より読出される加ニブログラムとしての加工データ、特
に定寸装置４３の測定寸法を設定すべき円筒加工面Ｗａ
の直径を表すデータＤｉ、円筒加工面Ｗａの幅を表すデ
ータＢＷおよび砥石車４０の第１ｔｌｆ削面４１の幅を
表すデータＢｇのデータは測定位置決めのためにも利用
される。このためかかる加工データＤｉ、Ｂｗ、Ｂｇが
記憶されているレジスタが第５図（ａｌ、　（ｂ）のプ
ログラムＴＳＰにおいて参照されるようになっている。

このプログラムＴＳＰのステップ１では定寸装置の移動
指令が出されていることを記憶する移動フラッグＭＶＦ
Ｇがセットされているか判別し、この移動フラッグＭＶ
ＦＧがセットされていればステップ９に進む。リセット
されていればステップ２に進み加工するワークＷの変更
等に伴い、Ｄｉ、Ｂｗ、Ｂｇのデータが再設定されたか
どうか、即ぢ前回の加工個所におけるデータと異なって
いるかどうかを判別する。

新たに指定され前のデータと異なっている場合にステッ
プ３以下の処理が行われ、異なっていなければこのルー
チンから抜は出す。

ステップ３へ以降すると、円筒加工面Ｗａの直径を表す
データ■〕ｉをレジスタから読出して補正値Δ’−１−
）　ｉ　／　（２・ｔａｎθ）を演算し、この後、ステ
ップ４でレジスタからＢＷ、Ｂｇのデータを続出し、ス
テップ５においてこれらの大小を比較する。そして砥石
車４０の第１研削面４１の幅を表すデータＢｇよりも円
筒加り面Ｗａの幅を表すデータＢｗＯ方が小さい場合に
はステップ７へ移行して円筒加工面Ｗａの１陥を表ずデ
ータＢｗの半分の値と変位量ｆｆｉとして演算し、砥石
車４０の第１研削面４１の幅を表すデータＢ　Ｈに対し
円筒加工面Ｗａの幅を表すデータＢ　ｗＯ方が大きいか
同じである場合にはステップ６へ移行して砥石車４０の
第１研削面４１の幅を表すデータＢｇの半分の値を変位
量ｊ２ｉとして演算する。

この後、いずれの場合にもステップ８へ移行し、ステッ
プ３で演算された補正里Δｐと、ステップ６もしくはス
テップ７にて演算された変位量１２１とを加算し、交点
Ｐに対するアフソリュートな位置ずれｌｃを演算する。

ステップ９ではエンコーダ７１の検出値Ｆを読取り、ス
テップ１ｏで位置ずれ量Ｃと検出値Ｆの差（、−Ｆを演
算し、ステップ１１でその差Ｃ−Ｆが零かどうが判別す
る。零でなげればステップ１２で移動フラッグＭＶＦＧ
がセントされているか判別する。移動フラッグＭＶＦＧ
がセットされていれば定寸装置の移動指令が出されてい
るためこのルーチンから抜は出す。

移動フラッグＭＶＦＧがセットされていなりればステッ
プ１３以下に進み、Ｃ−Ｆ＞０であれはステップ１４で
右進指令を割算回路８６に出し、Ｃ−Ｆ　＜　０であれ
ばステップ１５で左進指令を出し、ステップ１６で移動
フラッグＭＶＦＧをセットしてこのルーチンから抜り出
ず。このように定寸装置の移動指令が出された後におい
てもこのルーチンは周期的に実行される。この場合ステ
ップｌからステップ９に飛び、ステップ９．１０．１２
の処理を実行し、位置ずれｌｃと検出値Ｆが一致しなけ
ればステップ１２からリターンし、一致するまで繰返す
。一致するとステップ１１からステップ１７に進み割算
回路８６に停止指令を出し、ステップ１８で移動フラッ
グＭ　Ｖ　ＦＧをクリアしてリターンする。このように
して定寸装置４３の測定位置は交点Ｐに対しβｉ＋Δｌ
の位置に位置決めされる。

これにより、円筒加工面Ｗａがプランジ研削によって加
工される場合には、円筒加工面Ｗａの中央に測定位置が
来るように、定」装置４３が位置決めされて、円筒加工
面Ｗａ幅ＢＷにかかわらず円筒加工面Ｗａの平均的な寸
法を高精度に測定できる。また、円筒加工面Ｗａがトラ
バース研削される場合には、第１研削面４１の中央と対
向する位置に測定位置が来るように定寸装置４３が位置
決めされ、円筒加工面の幅１３ｗが砥石車４０の第１研
削面４１の幅Ｂｇの２倍を越える場合でもｌ−ラハース
端における砥石車の切込中に定寸信号をＦ／ｌ＝実に送
出できる。

〈効果〉以上述べたように本発明においては、加工データとして
入力された円筒加工面の幅のデータに基づいて、測定ヘ
ッドによる測定位置が円筒加工面の略中央となる測定ヘ
ッドの位置を演算する演算手段と、この演算手段によっ
て演算された位置に測定ヘットを位置決めする位置決め
機構とを設＆−またので、円筒加工面の幅に関わらず、
測定ヘッドによる測定位置を円筒加工面の中央に確実に
かつ自動的に設定することができる。

したがって、円筒加工面の幅に応して測定ヘッドの位置
を変更するための数値制御プログラムを特別に入力する
必要がない」二、プログラムミスにより測定ヘッドによ
る測定位置が大幅にずれて測定ヘッドの測定子が大径部
に係合して測定子を用傷するといった恐れも少なくなる
という効果を達成できる。

また、トラバース研削か否かを判定し、１−ラハース研
削である場合には測定位置が砥石車研削面の略中央と対
向する位置になるようにしたものにおいては、トラバー
ス研削において、測定位置が砥石車研削面と対向する範
囲からずれてしまうことを防止でき、プランジ、トラバ
ースのいずれの研削方式においても確実に寸法測定を行
なえる利点も達成できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はアンギュ
ラ研削盤の概略構成を示す図、第２図は定寸装置送り機
構の縦断面図、第３図は第２図におＬＪるｍ−ｍ矢視断
面図、第４図は定寸装置位置決めのための第１実施例と
してのブロック線図、第５図（ａ＋、　ｆｂｌは定寸装
置位置決めのだめの第２実施例としてのプログラムをし
めずフローチャート、第６図は砥石車の第１研削面の幅
よりも円筒加工面Ｗ　ａ幅の方が狭い場合にお＆）る測
定位置を示す図、第７図は砥石車の第１研削面の幅より
も円筒加二［−面Ｗａ幅の方が広い場合に才昌）る測定
位置を示す図である。２１・・・砥石台、２６・・・ラーーブル、３１・・・
主軸台、３２・・・心理台、４０・・・砥石車、４３・
・・定」装置、４４・・・案内部祠、４６・・・摺動台
、５６・・・支持体、５８・・・測定ヘッド、６７．６
８・・・測定子、７１・・・エンコーダ、８０・・・位
置決め制御装置、８１．８２．３２・・・レジスタ、８
４，８５゜８６・・・割算回路、８７・・・比較回路、
８８゜８９・・・ゲート、９０・・・加算回路、９１・
・・比較器、９２・・・バルブ制御回路、９３・・・プ
ログラム入力装置、９４・・・数値制御装置、Ｗ・・・
ワーク、Ｗａ・・・円筒加工面。特許出願人豊田工機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ワーク上に形成された円筒加工面の径寸法を
測定する測定ヘッドを備え、この測定ヘッドから出力さ
れる測定信号に基づいて加工面が所定の寸法になったこ
とを検出するようにした研削盤用定寸装置において、前
記測定へ・シトをワーク中心線と平行な方向に摺動可能
に案内する案内装置と、この案内装置に沿って前記測定
ヘット°を移動せしめて測定位置を変更する送り装置と
、この送り装置を作動させる位置決め制御装置とを設け
、この位置決め制御装置は、前記円筒加工面の幅を表す
データの設定される設定手段と、この設定手段に設定さ
れた幅データに基づいて前記測定ヘットによる測定位置
が前記円筒加工面の幅方向の中心位置に来る前記測定ヘ
ッドの位置を演算する演算手段と、前記送り装置を作動
させて前記測定ヘッドを演算された位置に位置決めする
制御手段とを設けたことを特徴とする研削盤用定寸装置
。
（２）前記演算手段は、砥石車研削面の幅を表すデータ
の設定される補助設定手段と、前記円筒加工面がトラバ
ース研削箇所か否かを判別する判別手段とを含み、前記
円筒加工面がトラバース研削箇所である場合には前記測
定ヘットによる測定位置が前記砥石車研削面の中央に対
向する位置を測定位置として演算するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の研削盤用定寸装
置。
（３）前記判別手段は、前記設定手段に設定される前記
円筒加工面の幅と前記補助設定手段に設定される砥石車
研削面の幅とを比較することによって前記円筒加］二面
が１−ラハース研削箇所か否かを判別する比較手段であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の研削盤
用定寸装置。