JPH04304964A - 溝加工機の測定・修正装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、玉軸受の軌道輪等と
なるリング状製品の内外周に円弧状断面の溝を加工する
溝加工機において、溝中心位置の測定および修正を行う
溝加工機の測定・修正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】玉軸受の軌道輪にボール係合用の円弧溝
を形成する場合、鍛造したリング状製品に円弧溝を旋削
し、この溝内を研削加工している。前記の研削による溝
加工は、リング状製品を回転させながら、砥石車を溝内
に押し当てることにより行う。この場合に、溝中心位置
が端面から所定寸法の位置に精度良く加工されるように
、リング状製品は端面を加工基準面に当接させて保持す
る。

【０００３】しかし、運転を続ける間に、スピンドルの
熱膨張等により砥石車の位置がずれ、これに伴って溝中
心位置に加工誤差が生じる。

【０００４】そのため従来、加工された製品を抜き出し
て、溝中心位置を手作業で測定器により測定し、誤差が
許容範囲から外れるようになると、溝加工機の運転を止
めて、前記加工基準面の位置を手作業で修正している。

【０００５】玉軸受では、溝中心位置には高い精度が要
求され、しかも溝形状が円弧状であって測定が難しいた
め、図６，図７に示すような測定器５０が使用される。 この測定器５０は、断面が矩形の３つの固定端子５１で
製品Ｗをつかむことにより溝Ｗａの中心位置を出し、端
面部にダイヤルゲージ５２の測定端を当てて測定するも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記測定器５０による
測定において重要な点は、溝Ｗａの中心が固定端子５１
の中心と、製品軸方向で正確に一致することである。そ
のため、製品Ｗの固定端子５１へのセットに微妙な調整
を必要とする。現在、これらの作業は全て手作業で行わ
れており、そのため測定に多くの時間を費やしている。

【０００７】しかも、溝加工機における前記の加工基準
面の位置調整作業も手作業で行われており、この調整作
業も微妙な調整が必要で、熟練を要するうえに、時間が
かかる。また、この調整作業は溝加工機を止めて行わな
ければならず、そのため稼働率が低下する。

【０００８】このように、溝中心位置の測定や加工基準
面の調整に人手を要し、しかも稼働率が低下するという
問題点がある。また、人手による測定および調整のため
、個々の作業者間による精度のばらつきが生じるという
問題点がある。

【０００９】この発明の目的は、省人化および稼働率の
向上が図れ、かつ溝中心位置の精度向上が図れる溝加工
機の測定・修正装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。この測定・修正装置は
、リング状製品（Ｗ）を回転させながら、製品（Ｗ）の
外周または内周に円弧状断面の溝（Ｗａ）を加工する溝
加工機（１）に適用する。前記溝加工機（１）において
、製品（Ｗ）の端面を当接させる基準面部材（９）をア
クチュエータ（１２）により進退位置調整可能に設ける
。また、溝加工機（１）から排出された加工済み製品（
Ｗ）の端面に対する溝中心位置を測定する溝測定装置（
１６）を設け、この溝測定装置（１６）の測定値（ｂ）
を設定基準と比較して、前記アクチュエータ（１２）に
基準面部材（９）の進退位置の修正信号（ｃ）を与える
比較判定手段（２１）を設ける。

【００１１】

【作用】この構成によると、溝加工機（１）で加工され
た製品（Ｗ）は、溝加工機（１）から排出された後、溝
測定装置（１６）により溝中心位置が測定される。この
測定値（ｂ）は、比較判定手段（２１）で監視されて設
定基準と比較され、比較結果に応じてアクチュエータ（
１２）に修正信号（ｃ）が与えられる。アクチュエータ
（１２）は、前記修正信号（ｃ）に応答して作動し、基
準面部材（９）の進退位置を修正する。

【００１２】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図４に基づ
いて説明する。溝加工機１は、リング状の製品Ｗを回転
させながら、砥石車２で製品Ｗの溝Ｗａの内面を研削す
るものあり、砥石車２はスピンドル台３に支持されたス
ピンドル４に取付けられて、モータ（図示せず）により
回転駆動される。製品Ｗは、玉軸受の内輪となるもので
あり、鍛造品の外周に円弧状断面の溝Ｗａを旋削した状
態で、この溝加工機１に搬入される。

【００１３】製品Ｗの保持は、スライド台５に回転自在
に支持された回転軸６のチャック部７で行われ、回転軸
６はベルト伝達機構８を介してモータ駆動される。回転
軸６に、製品Ｗの端面を当接させる加工基準面Ａを構成
する基準面部材９が設けてある。

【００１４】スライド台５は、固定基台１０上に回転軸
６の軸方向に進退自在に設置してあり、ボールねじ１１
を介して電動モータ等のアクチュエータ１２により進退
位置調整が可能である。

【００１５】溝加工機制御箱１３は、溝加工機１の全体
を制御する制御装置であり、その中のアクチュエータコ
ントローラ１４により、スライド台５の調整用のアクチ
ュエータ１２に作動指令ａが与えられる。また、溝加工
機１には加工中の製品Ｗの溝径を測定する溝径検出器１
５が設けてあり、計測値が所定の溝径に達すると、溝加
工機制御箱１３の制御により加工中の製品Ｗの加工を終
了させる。

【００１６】溝測定装置１６は、溝加工機１の後段側に
設けたポストプロセスゲージ方式の測定装置であり、両
者の間には、溝加工機１で加工した製品Ｗを自動排出し
て溝測定装置１６に自動装入する排出装入装置１８が設
けてある。溝測定装置１６は、製品Ｗを測定機構部１７
で把持して溝径および溝中心位置を同時に計測するもの
である。溝中心位置測定用の検出器１９の出力は、検出
器コントローラ２０で増幅および較正等の処理が行われ
て、測定値ｂとして比較判定手段２１に入力される。

【００１７】比較判定手段２１は、溝測定装置１６の溝
中心位置の測定値ｂを、基準設定手段２２に設定された
基準値と比較して修正信号ｃを溝加工機１のアクチュエ
ータコントローラ１４に送出する手段であり、その詳細
な機能は後に全体の動作と共に説明する。比較判定手段
２１および基準値設定手段２２は、マイクロプロセッサ
等で構成されて、測定値ｂをＡ／Ｄ変換後に前記基準値
と比較するものであっても、アナログ値のままで比較す
る電子回路であっても良い。

【００１８】図２および図３は、溝測定装置１６におけ
る測定機構部１７を示す。測定機構部１７は、各々１個
および２個のボール２３，２４を取付けた固定測定端子
２５と可動測定端子２６との間で製品Ｗの溝Ｗａを挟む
ものである。可動測定端子２６は、支軸２７回りで回動
自在に固定測定端子２５に支持してあり、測定側の端部
を加圧ばね２８で製品挟み方向に付勢すると共に、他端
に加振装置２９で振動を加えるようにしてある。加振装
置２９は、振動を加えることによってボール２３，２４
を確実に溝Ｗａ内に嵌合させ、位置決め精度を向上させ
るものであり、板ばねと電磁石等で構成される。

【００１９】測定機構部１７には、溝径を測定する検出
器３０と、溝中心位置を測定する前記検出器１９とが設
けてある。溝径測定用の検出器３０は、電気マイクロメ
ータ等からなり、固定測定端子２５に取付けられて可動
測定端子２６の変位を測定することにより、溝径の測定
を行う。

【００２０】溝中心位置の測定用の検出器１９は、固定
計測端子２５の先端近傍に取付けられて製品Ｗの端面ま
での距離を非接触で測定する手段であり、渦電流変位計
等が用いられる。

【００２１】上記構成の動作を説明する。溝加工機１に
おいて、製品Ｗは加工基準面Ａに端面が接した状態でチ
ャック部７に取付けられ、回転軸６と共に回転しながら
、砥石車２で溝Ｗａ内の研削が行われる。溝加工が終了
すると、排出装入装置１８により溝加工機１から自動排
出されて、溝測定装置１６の一対の測定端子２５，２６
間に自動装入される。

【００２２】溝測定装置１６は、製品Ｗの溝径を測定す
ると同時に、溝中心位置すなわち製品Ｗの端面から溝Ｗ
ａの中心までの寸法Ｂ（図４（Ａ））を測定し、これら
測定データを個々の製品Ｗと対応付けて所定の手段（図
示せず）に記憶または記録させる。

【００２３】溝測定装置１６による溝中心位置の測定値
ｂは、比較判定手段２１で監視され、基準設定手段２２
に予め設定された基準値と比較される。比較の結果、基
準値との差が許容値以内の場合は、溝加工機１による加
工がそのまま続けられる。許容値以上に差が生じ、かつ
それが連続した場合は、比較判定手段２１は溝加工機１
のアクチュエータコントローラ１４に前記の差に応じた
値の修正信号ｃを送る。

【００２４】アクチュエータコントローラ１４からは、
基準値との差を無くす方向の作動信号ａをアクチュエー
タ１２に出力し、アクチュエータ１２を作動させる。ア
クチュエータ１２の作動によって、スライド台５と共に
基準面部材９が移動し、加工基準面Ａの位置が変化する
。そのため、次から加工される製品Ｗの溝Ｗａの中心と
製品端面との寸法Ｂが修正される。

【００２５】スライド台５の移動は、１個の製品Ｗの加
工が終了して次の製品Ｗの加工が開始されるまでの間に
行い、溝加工機１の運転を停止せずに行う。この制御は
溝加工機制御箱１３のシーケンス制御手段によって、ア
クチュエータコントローラ１４から作動信号ａを出力す
るタイミングを制御することにより行う。

【００２６】このような過程を自動で繰り返して行い、
溝加工機１により生産される製品Ｗの溝中心位置を監視
し、修正する。このように、従来手間をかけて人手で行
われていた溝中心位置の測定と、加工基準面の位置調整
とが自動的に行え、しかも溝加工機１の稼働状態で基準
面位置の調整が行える。そのため、省人化および稼働率
の向上効果が大きく、また自動化により測定および調整
精度が安定し、品質が向上する。

【００２７】また、この実施例では、溝測定装置１６を
溝径測定と同時に溝中心位置の測定を行うものとしたの
で、専用の溝中心測定装置やその装入装置を設ける必要
がなく、設備全体の構成が簡単になる。すなわち、図２
の測定機構部１７は、従来から溝径測定装置として用い
られている機構に、溝中心位置測定用の検出器１９を付
加した構成のものであり、溝径測定の場合は全個数の製
品Ｗの測定が必要であるため、従来から製品Ｗを自動装
入する装置も使用されている例が多い。そのため、円弧
状の溝Ｗａとボール２３，２４との位置合わせを行う複
雑な自動装入装置や、これらボール２３，２４を有する
精密な測定端子２５，２６、およびその他の測定必要機
器を敢えて製作することなく、既存の溝径測定装置の比
較的簡単な改良で、溝中心位置の自動測定が実現できる
。

【００２８】しかも、図２の測定機構部１７によると、
非接触で製品Ｗの端面までの距離を測定する検出器１９
を用いているため、接触式の検出器を用いる場合と異な
り、ボール２３，２４の中心と製品Ｗの溝中心とが測定
圧でずれることがなく、精度良く測定が行える。

【００２９】なお、前記実施例では比較判定手段２１を
、連続して許容値を超える場合に修正信号ｃを出力する
ものとしたが、判定方法および条件は上記に限るもので
はない。例えば、比較判定手段２１はある程度の製品個
数分の比較結果または測定値ｂを記憶しておき、これら
の比較結果または測定値ｂを種々の統計的手法による設
定基準により判定し、修正信号ｃを生成するものとして
も良い。

【００３０】また、前記実施例では溝加工機１が製品Ｗ
の外周に溝加工を行うものである場合につき説明したが
、図４（Ｂ）の例のように製品Ｗ′の内周に溝Ｗｂを加
工する溝加工機の場合にも、この発明を適用することが
できる。

【００３１】図５は、内周に溝を有するリング状製品の
場合に使用する溝測定装置の測定端子の例を示す。この
測定端子３２は、図４（Ｂ）の製品Ｗ′の内周面に若干
の隙間を開けて沿わせる円弧面部３２ａに、溝Ｗｂ内に
係合させる３個のボール３３〜３５を周方向に並べて配
置し、かつ中央のボール３４の位置を両側のボール３３
，３５の位置と若干軸方向にずらせたものである。同図
（Ｃ）に示すように、溝中心位置Ｃは、両側２個のボー
ル３３，３５の中心Ｃ１と、中央１個のボール３４の中
心Ｃ２との中間に位置する。

【００３２】この構成の測定端子３２を用いた場合、ボ
ール３３〜３５が磨耗しても、製品Ｗ′の溝Ｗｂの位置
が製品軸方向にずれることなく、製品Ｗ′の位置決めが
行える。なおこの測定端子３２は、図６の例のような測
定器５０に使用することもできる。

【００３３】

【発明の効果】この発明の溝加工機の測定・修正装置は
、基準面部材をアクチュエータにより進退位置調整可能
に設けると共に、加工済み製品の溝中心位置を測定する
溝測定装置を設け、この溝測定装置の測定値を比較判定
手段により設定基準と比較してアクチュエータに修正信
号を与えるようにしたため、従来人手で行っていた溝中
心位置の測定が機械化され、また溝加工機を停止するこ
となく基準面部材の位置調整が自動的に行える。そのた
め、省人化および稼働率の向上が図れ、しかも測定およ
び調整の精度が安定して製品の品質が向上するという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示す概念図である
。

【図２】溝測定装置の測定機構部の破断側面図である。

【図３】同測定機構部の正面図である。

【図４】（Ａ）は同実施例で加工する製品の断面図、（
Ｂ）はこの発明を適用できる他の製品例の断面図である
。

【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、各々測定機構部に使用する
測定端子の変形例の側面図、断面図、下面図、および破
断側面図である。

【図６】従来の溝中心測定器の断面図である。

【図７】同溝中心測定器の正面図である。

【符号の説明】

１…溝加工機、２…砥石車、５…スライド台、６…回転
軸、９…基準面部材、１２…アクチュエータ、１４…ア
クチュエータコントローラ、１６…溝測定装置、１７…
測定機構部、１８…排出装入装置、１９…検出器、２１
…比較判定手段、２２…基準設定手段、２５…固定測定
端子、２６…可動測定端子、３０…検出器、Ａ…加工基
準面、Ｗ…製品、Ｗａ…溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　リング状製品を回転させながらこの製
   品の外周または内周に円弧状断面の溝を加工する溝加工
   機において、前記製品の端面を当接させる基準面部材を
   アクチュエータにより進退位置調整可能に設け、前記溝
   加工機から排出された加工済み製品の端面に対する溝中
   心位置を測定する溝測定装置を設け、この溝測定装置の
   溝中心位置の測定値を設定基準と比較して、前記アクチ
   ュエータに基準面部材の進退位置の修正信号を与える比
   較判定手段を設けた溝加工機の測定・修正装置。