JPH067887Y2

JPH067887Y2 - センタレス研削装置

Info

Publication number: JPH067887Y2
Application number: JP1985201193U
Authority: JP
Inventors: 英世岩田; 保男吉村; 善朗太田
Original assignee: Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2000-12-28
Also published as: JPS62110858U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はインフィード研削を行うセンタレス研削装置に
関し、さらに詳細には、精密研削に適したインフィード
研削において、研削後の工作物の外径を測定するととも
に、その測定結果に応じて必要な処理工程を自動的に行
うセンタレス研削技術の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のセンタレス研削盤においては、インプロセスゲー
ジで加工中の工作物の研削外径を直接測定し、といし車
の送りを制御する装置（特公昭６０−４４１０３号公
報）や、インプロセスゲージとポストプロセスゲージの
組合せで工作物の加工寸法を制御する方法（特公昭５９
−２９３８１号公報）等が一般に使用されており、工作
物の加工外径に自動定寸装置の接触子を接触させて外径
測定を行っている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらいずれの方法においても以下に列
挙するような問題があり、その改良が要望されていた。

すなわち、前者のインプロセスゲージによる場合は、 (1)研削屑が測定ヘッド部周辺に付着したり、研削液や
機械周囲の温度の影響を受けて、測定ヘッド部が変位
し、測定誤差を生む要因となり、零点補正のためのマス
タゲージ合わせを行わなければならない。

(2)インフィード研削を行うセンタレス研削盤に、イン
プロセスゲージを採用する場合、狭い空間に自動定寸装
置の測定部を設けることになり、作業性もよくない。

(3)インプロセスゲージにより測定する場合は、測定時
に工作物は回転しているので、研削加工面に傷をつける
恐れもあり、品質を低下させる場合もある。

また、後者のポストプロセスゲージによる場合は、第４
図に示すように、研削後搬送中の工作物Ｗ₁（または一
旦停止させた工作物）を測定治具２１およびシリンダ２
２等からなる引込装置２３により、強制的に引き込み、
基台２４に固着された自動定寸装置２５で工作物Ｗ₁の
外径測定を行っている。このような測定装置は、設計上
複雑なものとなり、製作費もコストアップとなる。

特にインフィード研削においては、これらの問題点のう
ち、インプロセスゲージにおける問題点(3)と、ポスト
プロセスゲージにおける問題点が顕著に現れていた。

つまり、インフィード研削の対象となる工作物は、段付
工作物あるいは鍔付工作物等がその対象となり、またス
ルー研削で得られる以上の研削精度が要求されるものが
ある。例えば、前記以外の単純円筒工作物であっても、
オイルシール等が必要な箇所に使用される軸部材を研削
する場合は、スルー研削ではその表面（研削加工面）に
いわゆる送りマーク（通し送りされる際に生ずる螺旋状
の研磨目）が付き、この送りマークが油漏れの原因とな
ってしまうことから、このような精密研削が要求される
工作物にはインフィード研削が必須となる。

ところが、上述したインプロセスゲージおよびポストプ
ロセスゲージのいずれを用いた測定方法であっても、こ
れらゲージのコンタクトを直接工作物の研削面に接触さ
せて測定するため、所期の研削精度が得られるとして
も、その外径測定段階で傷が付いてしまい、その結果、
歩留りが大変悪くなる場合がある。特に材質のやわらか
い工作物においてはその傾向が強い。

本考案にかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、工作物をインフィード
研削した後、ローダ装置による搬送過程で工作物の外径
をレーザ光により迅速かつ正確に測定するとともに、さ
らに、その測定結果に応じて必要な処理工程を自動的に
行う構造を備えたセンタレス研削装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案のセンタレス研削装置
は、インフィード研削で工作物を研削するセンタレス研
削盤と、該センタレス研削盤の加工寸法を補正する補正
装置と、工作物を水平状態に支持する支持手段を備え、
工作物を前記センタレス研削盤の研削位置に上方から送
り込むとともに、研削後の工作物を搬出し搬送するロー
ダ装置と、該ローダ装置による工作物の搬送途中箇所に
設けられ、工作物の外径を測定するレーザ測定器と、該
レーザ測定器の測定結果に応じて、前記補正装置を駆動
制御する制御装置とを備え、前記レーザ測定器は、レー
ザ光が工作物に対しその軸線と直交する方向からスキャ
ンして、該工作物の測定すべき１乃至複数箇所の外径を
順次に測定するようにされていることを特徴とする。

〔作用〕

本考案のセンタレス研削装置において、インフィード研
削後の工作物は、ローダ装置により水平方向へ搬送され
て、その搬送途中でレーザ測定器により外径を測定され
るとともに、その測定結果に応じて、制御装置により以
下の処理工程が自動的に行われる。

すなわち、レーザ測定器の測定値が設定加工寸法の許容
範囲内にある場合は、良品排出部において、ローダ装置
の支持手段による支持状態が解除されて、工作物は良品
として排出される。また、測定値が上記許容範囲内の補
正域に入った場合は、補正装置が作動して、センタレス
研削盤の加工寸法の補正が行われる。さらに、測定値が
上記許容範囲から外れた場合は、不良品排出部におい
て、支持手段による支持状態が解除されて、工作物は不
良品として排出される。

測定装置としてレーザ測定器を用いることにより、装置
構造をコンパクトなものとするとともに、工作物の移動
状態での外径測定、測定雰囲気の状態の測定結果への影
響回避、および硬度の低い工作物等の外周面への損傷回
避を実現する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

本考案に係るセンタレス研削装置の概略を第１図に示
し、第１図(a)は段付工作物Ｗの研削状態を示し、段付
工作物Ｗの研削後、支持具４，５と共に工作物Ｗが第１
図(b)，(c)および(d)へと順に移行する状態を二点鎖線
で示している。

本装置は、インフィード研削で工作物を研削するセンタ
レス研削盤１、工作物Ｗの両端支持部Ｗ′，Ｗ′を水平
状態に支持する支持具（支持手段）４，５を備えたロー
ダ装置２、投光部１０，受光部１１および制御部１１′
からなるレーザ測定器３、該レーザ測定器３の測定結果
に応じて必要な処理工程を駆動制御する制御装置１３お
よびセンタレス研削盤１の加工寸法を補正する補正装置
１４を主要部として備えてなる。６はヘッド、７はとい
し車、８は調整車、１５はＮＧシュート、１６は排出シ
ュートをそれぞれ示している。

第２図は第１図示(a)のＡ−Ａ矢視の一部を切欠いた要
部詳細図で、この図において、工作物受具９と調整車８
とで段付工作物Ｗを支持し、といし車７にて研削する。

また、ローダ装置２の支持具４，５は、図示のごとく、
工作物Ｗの両端支持部Ｗ′，Ｗ′をその外側から抱持状
に支持する支持腕の形態で、その下端に上記工作物Ｗの
両端支持部Ｗ′，Ｗ′に係合する係合爪４ａ，５ａを有
する。

これら支持具４，５は、図示しない搬送コンベア等によ
り搬入されてくる工作物Ｗを受け取った後下降して、こ
の工作物Ｗをセンタレス研削盤１の研削位置、つまりと
いし車７と調整車８の間の工作物受具９上に上方から送
り込む。

この後、支持具４，５は、この下降位置で工作物Ｗから
離れて待機し、工作物Ｗの研削開始から完了まで、この
状態を維持する。

また、工作物Ｗの研削後は実線矢印のごとく、上記支持
具４，５は段付工作物Ｗの両端支持部Ｗ′，Ｗ′を支持
しながら一旦上昇し、次に水平移動して、第１図(b)の
状態へ移行する。

第１図(b)は段付工作物Ｗの外径Ｄ₁をレーザ測定器３に
より測定している状態で、投光部１０および受光部１１
は、レーザ光１２を段付工作物Ｗにその軸線と直交する
方向からスキャンするよう配設している。

また、上記投光部１０からのレーザ光１２は、第３図に
点線矢印で示すように、段付工作物Ｗの外径Ｄ₁に対し
上下方向へスキャンして、この外径Ｄ₁を測定する。

第１図(b)の段付工作物Ｗは、外径Ｄ₁の外径測定を完了
して、支持具４，５と共に図の右方向へ移動し、今度は
外径Ｄ₂の外径測定を行う（図示省略）。このように、
段付工作物Ｗが複数箇所の測定すべき外径を有しても、
測定すべき所定の外径およびその各々の測定範囲は制御
部１１′に予め設定されているので、順次に各々の外径
を測定することができる。したがって、ヌスミの径等々
は計測しないようになっている。

なお、実施例では各々の外径Ｄ₁およびＤ₂を段付工作物
Ｗの移動中に測定を行ったが、各々の外径測定位置で一
旦停止させるようにしてもよい。

しかして、以上のように構成されたセンタレス研削装置
において、研削後の段付工作物Ｗは、ローダ装置２によ
り水平方向へ搬送されて、その搬送途中でレーザ測定器
３により外径Ｄ₁，Ｄ₂を測定されるとともに、その測定
結果に応じて、制御装置１３により以下の処理工程が自
動的に行われる。

測定すべきいずれかの外径Ｄ₁またはＤ₂の測定値が設
定加工寸法の許容範囲内にある場合は、制御部１１′か
らの信号で、制御装置１３が、ローダ装置２を第１図
(d)の位置まで移行して、その支持具４，５による支持
状態を解除し、段付工作物Ｗは良品として排出シュート
１６から排出される。

また、上記測定値が上記許容範囲内の補正域に入った
場合は、上記の動作に加えて、制御部１１′から補正
指令が出され、制御装置１３により補正装置１４を作動
させて、センタレス研削盤１の加工寸法を補正する。

さらに、上記測定値が上記補正域つまり許容範囲から
外れてＮＧ（寸法不良）になった場合は、制御部１１′
からの信号で、制御装置１３が、ローダ装置２を第１図
(c)の位置まで移行して、その支持具４，５による支持
状態を解除し、段付工作物Ｗは不良品としてＮＧシュー
ト１５から排出される。

なお、本考案は上述した実施例に限定されることなく、
種々設計変更可能である。例えば、ローダ装置２として
は、図示例の工作物Ｗの両端支持部Ｗ′，Ｗ′を抱持状
に支持する支持具４，５を備えたものに限られるもので
はなく、工作物Ｗの両端センタを支持するもの、あるい
はマニプレータのようなもので工作物Ｗを把持するよう
にしても良い。

また、本考案のレーザ測定器３により、テーパ部を有す
る工作物の２点間測定位置で一旦停止し、各々の外径を
測定することでテーパ測定も可能である。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案によれば、インフィード研
削後の工作物はローダ装置により機外へ搬送されるとと
もに、その機外の搬送途中にレーザ測定器が配置されて
いるから、レーザ測定技術のセンタレス研削装置への採
用が可能となった。

その結果、以下に列挙するように、測定装置に関する種
々の効果が得られるとともに、さらに、その測定結果に
応じて必要な処理工程を自動的に行うセンタレス研削装
置を提供でき、インフィード研削に期待される高い研削
精度が確保され得る。

(1)インフィード研削後、レーザ測定器により工作物の
搬送途中の移動状態での外径測定が可能であり、しか
も、測定すべき外径が複数個であっても順次に外径測定
ができるため、測定に要する時間が従来技術に比べ大幅
な時間短縮が図れる。

(2)従来、工作物の外径測定に必要であった設計上複雑
な工作物引込み装置等の装置が不要となり、構造上コン
パクト化されるとともに、コストの低減化が図れる。

(3)また、研削屑、研削液あるいは機械周囲の温度の影
響が測定結果に及ぶことがなく、工作物の型番変更に際
しても、搬送用治具のみの交換でよく、測定のための段
取り替えや調整が不要である。

(4)レーザ光により非接触で工作物の外径を測定できる
ので、硬度の低い工作物（例えば樹脂等の柔らかい材質
の工作物）の場合でも工作物の外周面に損傷を与えず、
外径測定による品質低下を防止でき、インフィード研削
により得られる高い研削精度が損なわれることはない。

(5)ローダ装置が、ワークを搬入搬出するという本来の
ローダとしての機能と、ワークを機外へ搬送するという
搬出装置の機能とを兼備しているから、従来よりもはる
かに構造簡単で、研削サイクルタイムも短くすることが
可能となった。

すなわち、インフィード研削においては、構造上ローダ
と搬出装置が別個独立して装置されていることから、ス
ルー研削に比較して研削サイクルタイムは長く（数倍以
上）なる。そして、この研削サイクルタイムの遅れを短
縮するため、先行する工作物が測定状態にある時には、
後行する工作物は既に研削状態にあるよう一般に構成さ
れており、よって、従来は先行する工作物の測定結果を
フィードバックさせても、直後に続く工作物の研削には
間に合わず、反映させることができなかった。

本考案では、ローダ装置が上記構成とされているから、
従来のような研削サイクルタイムの遅れを短縮するため
の構成は必ずしも採用する必要はなくなり、先行する工
作物の測定結果を直後に続く工作物の研削に確実に反映
させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例であるセンタレス研削装
置を示す概略平面図であって、(a)は研削状態、(b)は外
径測定状態、(c)はＮＧシュート位置、および(d)は排出
シュート位置をそれぞれ示す。第２図は第１図(a)にお
けるＡ−Ａ矢視の一部を切欠いた要部詳細図、第３図は
第１図(b)のＢ−Ｂ矢視の一部を切欠いた要部断面図、
第４図は従来のセンタレス研削盤の工作物測定装置を一
部断面で示す正面図である。１……センタレス研削盤、２……ローダ装置、３……レ
ーザ測定器、４，５……支持具（支持手段）、４ａ，５
ａ……支持具の係合爪、１３……制御装置、１４……補
正装置、１５……ＮＧシュート（不良品排出部）、１６
……排出シュート（良品排出部）、Ｗ……段付工作物、
Ｗ′……段付工作物の支持部、Ｄ₁，Ｄ₂……段付工作物
の外径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−145094（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−3408（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】インフィード研削で工作物を研削するセン
タレス研削盤と、該センタレス研削盤の加工寸法を補正する補正装置と、工作物を水平状態に支持する支持手段を備え、工作物を
前記センタレス研削盤の研削位置に上方から送り込むと
ともに、研削後の工作物を搬出し搬送するローダ装置
と、該ローダ装置による工作物の搬送途中箇所に設けられ、
工作物の外径を測定するレーザ測定器と、該レーザ測定器の測定結果に応じて、前記補正装置を駆
動制御する制御装置とを備え、前記レーザ測定器は、レーザ光が工作物に対しその軸線
と直交する方向からスキャンして、該工作物の測定すべ
き１乃至複数箇所の外径を順次に測定するようにされて
いることを特徴とするセンタレス研削装置。
【請求項２】前記レーザ測定器による前記工作物の外径
測定は、工作物の移動中に行われる実用新案登録請求の
範囲第(1)項記載のセンタレス研削装置。
【請求項３】前記レーザ測定器による前記工作物の外径
測定は、工作物の移動を一旦停止させながら、該工作物
の測定すべき１乃至複数箇所の外径に対して順次に行わ
れる実用新案登録請求の範囲第(1)項記載のセンタレス
研削装置。
【請求項４】前記制御装置は、前記レーザ測定器の測定
値が設定加工寸法の許容範囲内にある場合、良品排出部
において、前記ローダ装置の支持手段による支持状態を
解除して工作物を排出し、前記測定値が前記許容範囲内
の補正域に入った場合、前記排出動作を行うとともに、
前記センタレス研削盤の補正装置を作動させて加工寸法
の補正を行い、前記測定値が前記許容範囲から外れた場
合、不良品排出部において、前記支持手段による支持状
態を解除して工作物を排出するように設定されている実
用新案登録請求の範囲第(1)に記載のセンタレス研削装
置。