JPH09323246A - 両頭平面研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両頭平面研削装置におけるワーク仕上り寸法
の精度を向上させる。 【解決手段】 本願発明の両頭平面研削装置は、先ず相
対方向に送り量の調節が可能な一対の砥石と、該一対の
砥石間にワークを供給保持するワーク供給保持手段とを
備えてなる平面研削装置において、上記一対の砥石間に
位置し、上記一対の砥石の各研削面方向に吐出される研
削液の流量変化から上記一対の砥石間の寸法を測定する
液体マイクロメータを設けている。したがって、研削中
に装置の作動状態のまま各砥石間の寸法を非接触方式で
正確に測定することができるようになり、同測定寸法が
目標とするワークの仕上り寸法になった時に一対の砥石
の相対方向の送りを止めるようにすることにより、ワー
クの仕上り寸法を可及的に目標寸法に近いものにするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、一対の砥石間の
寸法測定が可能な両頭平面研削装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に両頭平面研削装置では、例えば上
下方向に対向して配設された相対方向に送り量の調節制
御が可能な一対の砥石間にワークを挟んで各砥石を相対
回転させるとともにワークを自転させることにより、ワ
ーク両頭の高精度な研削加工を行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、該構成の場
合、経時的に上記各砥石の研削面が摩耗して行くことか
ら、初期の砥石寸法を基準として送り量を調節制御した
のでは、当該摩耗度合により研削されたワークの仕上り
寸法（仕上り厚さ寸法）に誤差が生じるようになる。

【０００４】そこで、従来例えば前回加工したワークの
仕上り厚みを測定し、その実寸法データと本来の仕上り
寸法との差を砥石の送り量調節制御装置にフィードバッ
クして次のワークを研削加工するようにしている装置も
あるが、この方法では、ひとつ前の加工ワークのデータ
で砥石の送り量を補正しているので、例えば砥石のドレ
スアップ直後など寸法変動の大きい時には対応しきれな
い問題がある。このため、どうしてもインライン計測が
必要になってくるが、上記のようにワークは一対の砥石
に挟まれているので、該ワークの厚さ自体を直接測定す
ることはできない。そこで、該ワークの代わりに各砥石
間の寸法（距離）を測定することが考えられるが、測定
対象が砥石であるために接触式のものは使うことができ
ず、また砥石面に凹凸があること、砥石面に研削液が流
れていることなどから、仮りに光学手段等による非接触
式とした場合にも砥石間寸法の正確な測定は困難であっ
た

【０００５】。

【課題を解決するための手段】本願発明は、該問題を解
決することを目的としてなされたものであって、該目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【０００６】すなわち、本願発明の両頭平面研削装置
は、先ず相対方向に送り量の調節が可能な一対の砥石
と、該一対の砥石間にワークを供給保持するワーク供給
保持手段とを備えてなる両頭平面研削装置において、上
記一対の砥石間に位置し、上記一対の砥石の各研削面方
向に吐出される研削液の流量変化から上記一対の砥石間
の寸法を測定する液体マイクロメータを設けて構成され
ている。

【０００７】したがって、該構成によると、液体マイク
ロメータの研削液の流量変化から研削中に装置作動状態
のまま各砥石間の寸法を実質的な非接触方式で正確に測
定することができるようになり、例えば同測定寸法が目
標とするワークの仕上り寸法になった時に一対の砥石の
相対方向の送りを止めるようにすれば、各砥石の研削面
の摩耗量、ドレスアップ量の如何に関係なくワークの仕
上り寸法を可及的に目標寸法に近いものにすることがで
きる。また、砥石間寸法の測定手段である液体マイクロ
メータの測定液体には、本来ワークと各砥石間に流すこ
とによって冷却、潤滑、切り粉の排出等に使用される例
えば水溶性の油等よりなる研削液が採用されているの
で、各砥石の研削面に対する液体マイクロメータの液体
吐出部が研削液供給部としても機能し得るようになり、
研削液の均一供給作用を実現することができる。

【０００８】次に、該構成において、上記液体マイクロ
メータの研削液吐出部を、上記ワーク供給保持手段のワ
ーク保持部近傍に設けるようにすると、本来ワーク厚さ
よりも小さいことが必要となる各研削液吐出部両端間の
寸法を容易に設定設置することが可能となる。また、研
削時において各砥石に軸方向に対する砥石面の傾斜が生
じることを考えると、砥石間寸法の測定位置は可能な限
りワークに近い方が良く、より正確なワーク寸法の測定
が可能となる。また、上記のようにすると、液体マイク
ロメータの測定子である液体吐出部等を別途独立した機
構部として設けた場合のように、校正作業や砥石取外し
作業に対応して出し入れする構成を必要とせず、ワーク
の供給・排出に対応して任意にセット・リセットできる
ようになり、構造も簡単で低コストに実現することがで
きる。

【０００９】さらに、以上の各構成において、上記ワー
ク供給保持手段を、上記一対の砥石間に水平に対応して
設けられた定盤上に水平方向にスイング回動可能に支持
させて設けるようにすると、定盤との関係での各砥石間
の寸法をも測定できるようになる。

【００１０】さらに、また以上の各構成において、上記
液体マイクロメータにより測定された各砥石間の寸法が
予じめ設定されたワーク仕上り寸法になると、上記一対
の砥石の送り動作を停止させる送り停止制御装置を設け
ると、上述の仕上り寸法誤差のない研削作用を自動的か
つ確実に実現することができる。

【００１１】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の両頭平面研削装
置によると、次のような有益な効果を得ることができ
る。

【００１２】（１） 各砥石の摩耗量、ドレス量の如何
に拘らず、正確なワーク仕上り寸法を維持することがで
きる。

【００１３】（２） 実質的に非接触方式で、砥石面の
凹凸、研削液の存在などの影響を受けることなく測定す
ることが可能となる。

【００１４】（３） 研削液均一供給機能が向上する。

【００１５】（４） 基準となる定盤位置に対する各砥
石の位置ズレをも検出監視して砥石位置を補正すること
ができるので、砥石自体の偏摩耗を可能な限り防止する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本願発明の実施の
形態に係る両頭平面研削装置の全体及び各部の構成を示
している。

【００１７】先ず図１は、同装置の全体構成を示してお
り、符号１は上方側第１の砥石機構２および下方側第２
の砥石機構３の上下一対の砥石機構を相互に対向配置し
て構成された両頭平面研削機構部、４は該両頭平面研削
機構部１の上記第１，第２の砥石機構２，３の各砥石
（ヘッド部）５，６間に研削すべきワークＷを供給保持
するワーク供給保持手段７を備えた定盤部（治具テーブ
ル部）である。

【００１８】該定盤部４の定盤４ａは、そのガイド面部
を上記両頭平面研削機構部１における上記第２の砥石機
構３の砥石６の研削面６ａと略同一平面上に位置し得る
ように配設されている。そして、該定盤４ａには、回転
支軸８を介してスイングアーム構造の上記ワーク供給保
持手段７が例えば図２に矢印で示すように上記ガイド面
に沿ってスイング回動可能に支持されている。

【００１９】該ワーク供給保持手段７は、先端側に例え
ば円形リング状のワークＷを昇降自在に嵌装保持すると
ともに回転方向に所定形状の係合片を介して係合し、同
ワークＷを回転させるワーク回転機構１０を有したワー
ク嵌装口９を有して形成されている。ワーク回転機構１
０は、図１に示すように上記回転支軸８内に下方側から
立設された第１のモータ１３のモータ駆動軸１１に減速
歯車機構１２を介して連係されており、第１のモータ１
３により所定の速度で回転駆動されるようになってい
る。

【００２０】また、上記回転支軸８は、その下部側プー
リ部８ａをベルト１４を介して第２のモータ１５の駆動
プーリ１６に連係されており、該第２のモータ１５によ
って正逆両方向に任意に回転せしめられて上述のように
ワーク供給保持手段７を図２のようにスイング作動させ
るようになっている。

【００２１】さらに、図２および図３に詳細に示すよう
に、上記ワーク供給保持手段７の上記ワーク嵌装口９近
傍位置の上下部には、液体マイクロメータを構成する第
１，第２の研削液吐出孔（細孔）１８ａ，１８ｂが各々
上方側および下方側に向けてストレートに開口されてい
る。そして、これら第１，第２の各研削液吐出孔１８
ａ，１８ｂは、図３に示すように上下方向中央部で相互
に集合された後、図４に示すように流量計１９、第１の
液体ポンプ２０を介設した第１の研削液供給パイプ２１
を介して研削液リザーブタンク２２内に連通せしめられ
ている（該構成は、図１では省略して示している）。研
削液としては、例えば水溶性の油が採用されている。

【００２２】一方、上記第１，第２の各砥石機構２，３
は、上記各砥石５，６と上記各砥石５，６を回転可能か
つ上下昇降可能に支持する第１，第２の砥石軸３１，３
２と、該第１，第２の砥石軸３１，３２をベルト３３，
３４を介して回転駆動する回転駆動用の第３，第４のモ
ータ３５，３６と、上記第１，第２の砥石軸３１，３２
を昇降作動させる送り量コントロール用の第１，第２の
サーボモータ３７，３８と、上記第１，第２の砥石軸３
１，３２の送り方向の昇降動作をガイドする例えば送り
位置検出スケール機能を備えたスライドガイド機構３
９，４０とから構成されている。

【００２３】そして、上記第１，第２の各砥石軸３１，
３２の内側には、例えば図４に詳細に示すように、各砥
石５，６の研削面５ａ，６ａ側中央の凹溝部中心に開口
した第１，第２の研削液流出溝４１，４２が設けられて
おり、第２の液体ポンプ４３を介設した第２の研削液供
給パイプ４４を介して研削液リザーブタンク２２からの
研削液が供給されるようになっている。

【００２４】また、符号５０は上記第１〜第４のモータ
１３，１５，３５，３６、第１，第２のサーボモータ３
７，３８等の駆動又は停止制御装置として機能するマイ
コン構成の研削制御ユニットである。

【００２５】以上の構成において、今例えば図４に示す
ように、上記第１，第２の砥石機構２，３の第１，第２
のサーボモータ３７，３８が送り作動して第１，第２の
砥石軸３１，３２が相互にアプローチして上下の各砥石
５，６がワークＷを挟み、第２，第３のモータ３５，３
６が駆動されて研削加工を開始した状態になると、上記
第２の液体ポンプ４３とともに上記液体マイクロメータ
を作動させる第１の液体ポンプ２０が駆動されて上記第
１，第２の各研削液吐出孔１８ａ，１８ｂから各砥石
５，６の研削面５ａ，６ａとの間隔に応じて研削液が所
定量均等に吐出される。そして、該研削液の吐出量の変
化は、上記第１の研削液供給パイプ２１途中の上記流量
計１９によって測定され、該測定値が上記研削制御ユニ
ット５０に入力される。そして、同研削制御ユニット５
０により上記上下各砥石５，６の研削面５ａ，６ａ間の
寸法、換言するとワークＷの厚さ寸法Ｄが測定される。
そして、このようにして測定されたワークＷの厚さＤ
が、予じめ設定された仕上り寸法Ｄｓになると、上記研
削制御ユニット５０は、上記第１，第２の各砥石送り量
コントロール用サーボモータ３７，３８および砥石軸回
転駆動用第３，第４のモータ３５，３６に各々停止制御
信号を出力して各砥石５，６の送り及び回転を停止させ
て当該ワークＷの研削加工を終了する。

【００２６】以上のように、本願発明の実施の形態に係
る両頭平面研削装置では、先ず相対方向に送り量の調節
が可能な一対の砥石５，６と、該一対の砥石５，６間に
ワークＷを供給保持するワーク供給保持手段７とを備え
てなる両頭平面研削装置において、上記一対の砥石５，
６間に位置して上記一対の砥石５，６の各研削面５ａ，
６ａ方向に研削液を吐出する液体吐出孔１８ａ，１８ｂ
を有し、同液体吐出孔１８ａ，１８ｂから吐出される研
削液の流量変化から上記一対の砥石５，６間の寸法を測
定する液体マイクロメータを設けて構成されている。

【００２７】したがって、該構成によると、液体マイク
ロメータの研削液流量変化から研削中に装置作動状態の
まま各砥石５，６間の寸法Ｄを実質的な非接触方式で正
確に測定することができるようになり、例えば同測定寸
法が目標とするワークＷの仕上り寸法Ｄｓになった時に
一対の砥石５，６の相対方向の送りを止めるようにすれ
ば、各砥石５，６の研削面５ａ，６ａの摩耗量、ドレス
アップ量の如何に関係なくワークＷの仕上り寸法を可及
的に目標寸法に近いものにすることができる。また、砥
石５，６間寸法の測定手段である液体マイクロメータの
測定液体には、本来ワークＷと各砥石５，６間に流すこ
とによって冷却、潤滑、切り粉の排出等に使用される例
えば水溶性の油等よりなる研削液が採用されているの
で、各砥石５，６の研削面５ａ，６ａに対する液体マイ
クロメータの液体吐出孔１８ａ，１８ｂが研削液供給部
としても機能し得るようになり、研削液の均一供給作用
を実現することができる。

【００２８】次に、該構成において、上記液体マイクロ
メータの研削液吐出孔１８ａ，１８ｂは、上記ワーク供
給保持手段７のワーク保持部であるワーク嵌装口９近傍
に設けられているので、本来ワーク厚さよりも小さいこ
とが必要となる各研削液吐出孔１８ａ，１８ｂ両端間の
寸法を容易に設定設置することが可能となる。また、研
削時において各砥石５，６に軸方向に対する砥石面５
ａ，６ａの傾斜が生じることを考えると、砥石５，６間
寸法の測定位置は可能な限りワークＷに近い方が良く、
より正確なワーク寸法の測定が可能となる。また、上記
のようにすると、液体マイクロメータの測定子である液
体吐出孔１８ａ，１８ｂ等を別途独立した機構部として
設けた場合のように、その校正作業やドレス時の砥石取
外し作業などに対応して独自に出し入れする構成を必要
とせず、ワークＷの供給・排出に対応して任意にセット
・リセットできるようになり、構造も簡単で低コストに
実現することができる。

【００２９】さらに、上記構成において、上記ワーク供
給保持手段７は、上記一対の砥石５，６間に水平に対応
して設けられた定盤４ａ上に水平方向にスイング回動可
能に支持させて設けられているので、定盤４ａとの関係
での各砥石５，６間の寸法をも測定できるようになる。

【００３０】さらに、また以上の構成では、上記液体マ
イクロメータにより測定された各砥石５，６間の寸法Ｄ
が予じめ設定されたワーク仕上り寸法Ｄｓになると、上
記一対の砥石５，６の送り動作を停止させる送り停止制
御装置としての研削制御ユニット５０が設けられている
ので、上述の仕上り寸法誤差のない研削作用を自動的か
つ確実に実現することができる。

【００３１】したがって、同装置の構成によると、次の
ような有益な作用効果を得ることができる。

【００３２】（１） 各砥石の摩耗量、ドレス量の如何
に拘らず、正確なワーク仕上り寸法を維持することがで
きる。

【００３３】（２） 実質的に非接触方式で、砥石面の
凹凸、研削液の存在などの影響を受けることなく測定す
ることが可能となる。

【００３４】（３） 研削液均一供給機能が向上する。

【００３５】（４） 基準となる定盤位置に対する各砥
石の位置ズレをも検出監視して砥石位置を補正すること
ができるので、砥石自体の偏摩耗を可能な限り防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係る両頭平面研削装置
の全体構成図である。

【図２】同装置の要部であるワーク供給保持手段部の平
面図である。

【図３】同ワーク供給保持手段部の液体マイクロメータ
部分の拡大断面図である。

【図４】同装置の研削液供給回路全体の構成を示す概略
図である。

【符号の説明】

１は両頭平面研削機構部、２は第１の砥石機構、３は第
２の砥石機構、４ａは定盤、５，６は砥石、７はワーク
供給保持手段、９はワーク嵌装口、１８ａ，１８ｂは研
削液吐出口、１９は流量計、２０は第１の液体ポンプ、
２１は第１の研削液供給パイプ、２２は研削液リザーブ
タンク、３７は第１のサーボモータ、３８は第２のサー
ボモータ、５０は研削制御ユニット、Ｗはワークであ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対方向に送り量の調節が可能な一対の
   砥石と、該一対の砥石間にワークを供給保持するワーク
   供給保持手段とを備えてなる両頭平面研削装置におい
   て、上記一対の砥石間に位置し、上記一対の砥石の各研
   削面方向に吐出される研削液の流量変化から上記一対の
   砥石間の寸法を測定する液体マイクロメータを設けたこ
   とを特徴とする両頭平面研削装置。
2. 【請求項２】 液体マイクロメータの研削液吐出部は、
   ワーク供給保持手段のワーク保持部近傍に設けられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の両頭平面研削装置。
3. 【請求項３】 ワーク供給保持手段は、上記一対の砥石
   間に水平に対応して設けられた定盤上に水平方向にスイ
   ング回動可能に支持されていることを特徴とする請求項
   １又は２記載の両頭平面研削装置。
4. 【請求項４】 液体マイクロメータにより測定された各
   砥石間の寸法が予じめ設定されているワーク仕上り寸法
   になると、上記一対の砥石の送り動作を停止させる送り
   停止制御装置を設けたことを特徴とする請求項１，２又
   は３記載の両頭平面研削装置。