ワークレストのシュー位置の調整方法、及び自動調整装置
【課題】外径研削盤等のワークレストにおいて、ワークの回転砥石への圧接反力を受けるリヤシューの位置を、熟練者でなくても効率良く調整できるようにする。
【解決手段】ワークＷの外周面ｗ２を回転砥石Ｇによって研削し、仕上げ加工する際に、その外径を変位センサ８からの信号により計測し、外周面における凹凸の周期を求めるとともに、該ワークの真円度を検出して、研削による真円度の改善度合いが予め設定した基準に満たないようであれば、リヤシュー４の位置を前記凹凸の周期の略半分に相当する角度だけ、周方向にずらす。
【解決手段】ワークＷの外周面ｗ２を回転砥石Ｇによって研削し、仕上げ加工する際に、その外径を変位センサ８からの信号により計測し、外周面における凹凸の周期を求めるとともに、該ワークの真円度を検出して、研削による真円度の改善度合いが予め設定した基準に満たないようであれば、リヤシュー４の位置を前記凹凸の周期の略半分に相当する角度だけ、周方向にずらす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばベアリングの内外輪のように高い真円度が求められる部品の外周面を仕上げ加工する際に、その部品（ワーク）の外周面を複数のシューによって回転可能に支持するワークレストに関し、特にそのシュー位置の調整に係る。
【背景技術】
【０００２】
ワークレストは、例えば特許文献１に記載されているように外径研削盤等に備えられ、複数のシューにより概略円柱状の（中心に貫通孔のある円筒状のものも含む。以下、この明細書中において同じ）ワークの外周面を回転可能に支持して、それを安定的に回転砥石に押し当てるためのものである。同文献に記載のものでは、ワークの真下に第１のシューを配置する一方で、ワークと砥石との圧接力を調整するための第２のシューは、砥石とは反対側において研削点とワークの回転中心とを結ぶ線上から外れた位置に、即ち研削点の真裏から外れた位置に配置している。
【０００３】
すなわち、一般的に、仕上げ加工を施すワークの外周面には微小な凹凸があり、第２シューを研削点の真裏に配置した場合、これによる支持点にワーク外周面の凸状の部位が位置するときには、その分、研削点の圧力が高くなって研削量が大きくなる一方、支持点に凹状の部位が位置するときには、研削圧力が低くなって研削量が減少することになる。
【０００４】
つまり、研削点の真裏にシューを配置すると、ワーク外周面の微小な凹凸の影響が強く現れて研削量に比較的大きなばらつきを生じることになり、ワークの真円度を高める上で好ましくないので、前記文献のものでは、シューを研削点の真裏からずらして配置し、砥石への圧接の反力をその作用線からずれた位置で受け止めるようにしている。
【０００５】
しかしながら、そうして研削点の真裏からずらして第２シューを配置しても、それだけでは研削量のばらつきを十分に抑えることはできない。すなわち、第２シューは、砥石との圧接の反力を受け止めるために、ワークを挟んで砥石とは反対側に配置しなくはならず、このシューによるワーク外周面上の支持点に凹凸があれば、研削点の真裏にある場合ほどではないにしても、その凹凸の影響を受けて研削圧力が変動するからである。
【０００６】
この点、従来より、第２シューの位置を研削点の真裏から適当な分量だけずらすと、研削量のばらつきが少なくなることは経験的に知られており、そのずれ量がワークの種類によって異なるものであることから、第２シューの位置をワークの周りに変更可能な構造とし、その位置を少しずつ変えながらワークを試削して、これによる真円度の変化を計測するという作業を繰り返して、適当なシューの位置を見つけることが行われている。
【特許文献１】特開平９−２７７１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記のようにワークの試削と真円度の計測とを交互に繰り返すのは、非常に手間の掛かる作業である。しかも、試削したワークの真円度を見てシューの位置をどちらにどの程度ずらすかは熟練の作業者の勘によるところが大きいから、未熟な作業者は勿論、熟練した者であっても、かなりの工数を要することがあり得る。
【０００８】
この点について本願の発明者は、前記の如く第２シューの位置を変えたときに、研削量のばらつきの度合いが変化するメカニズムについて鋭意、実験研究を重ねた結果、以下のような推論を経て本願発明を完成するに至った。すなわち、まず、仕上げ加工に供されるワークの外周面の凹凸は、その前工程の旋盤等による加工の際に形成されるものであり、加工装置や治具の癖、或いは加工条件等の影響を受けて、周方向に大凡一定の周期で（かなりばらつきはあるにしても）凹凸が現れるものと考えられる。
【０００９】
そうして概略一定の周期で凹凸が現れるとすれば、例えば凸状の部位が研削点にあるときに第２シューによる支持点には丁度、凹状の部位が位置する場合があり（図２(a)参照：以下、研削点と支持点とが逆相の位置関係にある、という）、こうなると研削点の圧力が低めになることから、凸状の部位の研削量が少なめになる。しかも、この場合には研削点に凹状の部位があるときに支持点には凸状の部位が位置して（図２(b)参照）、深めに研削されることになるから、真円度を高める上では好ましくない。
【００１０】
言い換えると、ワークの外周面を効率良く研削して真円度を高めるためには、前記とは反対に、ワーク外周面の凸状の部位が研削点にあるときに、これとは別の凸状の部位が第２シューによって支持されるようにし、研削点に凹状の部位があるときには別の凹状の部位が第２シューによって支持されるようにするのが好ましく（図２(c)参照：以下、研削点と支持点とが同相の位置関係にある、という）、そうなるように、第２シューの研削点に対する相対位置を、ワーク外周面の凹凸の周期に対応付けて設定すればよいのである。
【００１１】
斯かる知見に基づいて、本発明は、外径研削盤等に備えられるワークレストにおいて、第２シューによる支持点を研削点と同相の適切な位置になるように、効率良く調整できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、この発明では、ワーク外周面の仕上げ加工の際に、その外径を計測して真円度を検出するとともに、その外周面における凹凸の周期を求めて、研削による真円度の改善度合いがあまり低いようであれば、第２シューの位置を前記凹凸の周期の略半分だけ、ずらすようにしたものである。
【００１３】
すなわち、本願の請求項１の発明は、略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストにおいて、シューの位置を効率良く調整する方法に関するものであり、前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられているとともに、その第２シューがワークの軸心の周りに位置を調整可能に設けられているものとする。
【００１４】
そして、前記回転砥石により研削しつつワークを回転させながら、その外径を計測して真円度を検出し、研削によってワークの真円度が所定以上、改善されたかどうか判定する。ここで、研削による真円度の改善度合いが低くて、予め設定した基準に達しないようであれば、上述したように、ワーク外周面の研削点と第２シューによる支持点との相対位置関係が「逆相」になっていると考えられる。
【００１５】
また、前記のように計測したワークの外径から、その外周面に周方向に交互に現れる凹凸の数を計数し、凹状の部位と凸状の部位とを１組で１つ、と数えて（つまり、凹状の部位又は凸状の部位のいずれか一方を数えればよい）、この数をｎとすれば、ワークの外周１周３６０°を数ｎで割って、凹凸の周期を３６０／ｎ°と表すことができる。
【００１６】
そして、前記のように真円度の改善度合いが予め設定した基準に達しないようであれば、第２シューの位置を前記凹凸の周期の半周期分だけ、即ち、前記凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、周方向にずらす。こうすると、この第２シューによるワーク外周面の支持点と研削点との位置関係は、前記「逆相」から「同相」に変化することになるので、ワークの外周面において相対的に凸状の部分を十分に研削する一方、相対的に凹状の部分はあまり研削しないようにして、その真円度を速やかに改善することができる。
【００１７】
前記のようなシューの位置調整は、作業者が手作業で行うこともできるが、シューの位置をワークの軸心の周りに調整可能な調整機構と、これを駆動する手段とを設ければ、自動化することもできる。
【００１８】
すなわち、本願の請求項２の発明は、略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストのシューの位置を自動的に調整する装置であって、前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられているものとする。
【００１９】
そして、前記第２シューの位置をワークの軸心の周りに調整可能な調整機構と、該ワークの外径を計測するためのセンサと、ワークが前記回転砥石によって研削されつつ、回転するときに、前記センサによる計測結果に基づいてワークの真円度を検出する真円度検出手段と、前記センサによる計測結果に基づいて、ワークの外周面の凹凸の数を周方向に計数する凹凸計数手段と、前記真円度検出手段による検出結果に基づき、ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定する判定手段と、この判定手段により、改善されていないと判定されたときには、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、前記第２シューの位置が周方向にずれるように前記調整機構を駆動する駆動制御手段と、を備えるものとする。
【００２０】
前記構成の自動調整装置では、例えば外径研削盤のワークレストに支持されているワークが、外周面を回転砥石によって研削されつつ、概ねその軸心の周りに回転されるときに、その外径がセンサによって計測され、これに基づいて真円度検出手段により真円度が検出されるとともに、凹凸計数手段によって外周面の凹凸の数が周方向に計数される。
【００２１】
そして、前記真円度の検出結果に基づいて判定手段により、ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定され、改善されていないときには、駆動制御手段により調整機構が駆動されて、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、第２シューの位置が周方向にずらされる。
【００２２】
こうして前記請求項１の発明に係るシューの位置調整が自動的に行われ、上述した発明の作用効果が極めて容易に得られる。また、シュー位置の自動調整装置の構成は、ワークの外径を計測するセンサの他には、従来から用いられていたシュー位置の調整機構を利用して、これを駆動する例えば電動のアクチュエータと、このアクチュエータを制御するコントローラとを備えればよく、比較的簡単な構成なので、大幅なコストアップを招く心配はない。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明に係るワークレストのシュー位置の調整方法によると、略円柱状ワークの外周面を仕上げ加工する際に、その外径を計測して真円度を検出するとともに、周方向に交互に現れる凹凸の周期を求めて、研削によるワークの真円度の改善度合いが或る基準以下のときには、砥石との圧接力を調整する第２シューの位置を、前記凹凸の周期の略半分だけずらして、この第２シューによるワークの支持点を研削点に対して同相の位置とすることができ、これによりワーク外周面を効率良く研削して、その真円度を速やかに改善することができる。
【００２４】
また、前記ワークの外径を計測するセンサを設け、このセンサからの信号を入力するコントローラによって、前記第２シュー位置の調整機構を駆動して、前記の如きシュー位置の調整方法を自動で実行するようにすれば、上述した発明の効果を極めて容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２６】
図１には、本発明に係るワークレスト１を例えば外径研削盤に備えた実施形態を示し、この例では、ワークレスト１は、概略円柱状のワークＷをその軸心ｗ１の周りに回転可能に支持して、その外周面ｗ２を側方（図では左側）の回転砥石Ｇに押し当てるようになっている。尚、図示は省略するが、ワークＷの端部には、電動モータにより駆動される回転体が磁石等によって連結されており、これによりワークＷは、図に矢印で示すように軸心ｗ１の周りに反時計回りに回転されるようになっている。また、図ではワーク外周面ｗ１の凹凸を誇張して模式的に示しており、実際の凹凸は微小（数μｍ程度）であって、その数は遙かに多い。
【００２７】
前記ワークレスト１は、例えば鋼材のような金属材料からなり、図示しない外径研削盤の定盤等に固定されるアーム部材２と、これに対し位置の調整が可能に取り付けられて、それぞれワークＷの外周面ｗ２を支持するロワシュー３（第１のシュー）及びリヤシュー４（第２のシュー）と、を備えている。ワークレスト１は、図には一つのみ示すが、ワークＷの軸心ｗ１の方向に離間させて複数、配設することもできる。
【００２８】
詳しくは、前記アーム部材２は、互いに直交する水平アーム部２ａ及び鉛直アーム部２ｂを有して概略Ｌ字状に形成され、それら２つのアーム部２ａ，２ｂに亘って図示の如くワークＷの外周面ｗ２の径方向外方に対向する円弧状面２ｃが形成されている。そして、その円弧状面２ｃに沿うようにして、水平アーム部２ａの先端（図の左端）付近から鉛直アーム部２ｂの先端（図の上端）付近まで円弧状の貫通溝２ｄが形成されている。
【００２９】
前記ロワシュー３は、それを貫通する２本のボルト３ａ，３ａによってアーム部材２に固定される。すなわち、２本のボルト３ａ，３ａをそれぞれアーム部材２の前面側（図の手前側）から貫通溝２ｄに挿入して、後面側のナット（図示省略）により締め付けている。ロワシュー３は、ワークＷの真下の近傍（ワークＷの軸心ｗ１周りに２０°くらいの範囲）に配置されて、ワークＷの軸心ｗ１が回転砥石Ｇの回転中心ｇ１と略同じ高さになるように、当該ワークＷを下方から支持している。
【００３０】
一方、リヤシュー４は、前記ロワシュー３を締結するボルト３ａと同様にアーム部材２の貫通溝２ｄに前面側から挿入されるガイドピン４ａを有するとともに、基端側（ワークＷの軸心ｗ１から遠い側）の端面にはウォームホイール４ｂが形成されており、これと噛み合うウォーム軸５の回転により駆動されて、アーム部材２の貫通溝２ｄに沿ってワークＷの軸心ｗ１周りに移動されるようになっている。
【００３１】
すなわち、前記リヤシュー４は、ワークＷと回転砥石Ｇとの圧接力を調整するためのもので、回転砥石Ｇとは反対側（図の右側）からワークＷを支持する。リヤシュー４によるワーク外周面ｗ２の支持点Ｓは、従来一般的なものと同じく、回転砥石ＧによるワークＷの研削点ＰとワークＷの軸心ｗ１とを結ぶ水平線Ｈから外れた位置に、即ち研削点Ｐの真裏からずれた位置に設定されている。
【００３２】
一例として、前記リヤシュー４は、水平線Ｈから下方に５〜１０°くらい変位した位置を中立位置とし、そこから上下、いずれにも５〜１０°くらい変位可能とされている。リヤシュー４のウォームホイール４ｂと噛み合うウォーム軸５は、図の例では電動モータ６（例えばサーボモータ、ステッピングモータ）の回転軸に連結されており、この電動モータ６はコントローラ７によって制御されるようになっている。
【００３３】
前記コントローラ７は、図示しないが、マイクロコンピュータ、Ｉ／Ｏインタフェース、データバスの他、ＲＡＭ、ＲＯＭ、或いはＨＤＤ等のメモリを備えた従来周知のものであり、この実施形態ではアーム部材２に取り付けられた変位センサ８からの信号を入力して、電動モータ６の制御を行う。変位センサ８は、例えば一般的な接触式のものでよく、ワークＷの外周面ｗ２にセンサロッドを接触させてその変位に対応する信号を出力する。
【００３４】
つまり、この実施形態では、前記のようにリヤシュー４の位置をワークＷの軸心ｗ１の周りに調整可能なウォームギヤ機構（調整機構）と、そのウォーム軸５を駆動する電動モータ６と、この電動モータ６を駆動制御するコントローラ７と、ワークＷの外周面の変位（即ちワーク外径）の計測信号をコントローラ７に入力する変位センサ８と、によって、前記リヤシュー４の位置を自動的に調整する装置Ａ（自動調整装置）が構成されている。
【００３５】
より詳しくは、図１に破線で示すように、コントローラ７は、外径研削盤においてワークＷがその軸心ｗ１周りに回転されるときに、変位センサ８による計測値に基づいて、ワークＷの真円度を検出する真円度検出部７ａと、同じく変位センサ８による計測値に基づいて、ワークＷの外周面ｗ２の凹凸の数を周方向に計数する凹凸計数部７ｂと、前記真円度の検出結果に基づいて、ワークＷの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定する判定部７ｃと、この判定部７ｃによって、真円度の改善度合いが或る基準以下であると判定されたときに、電動モータ６を駆動制御して、リヤシュー４の位置を所定角度αだけ周方向にずらす駆動制御部７ｄと、を備えている。
【００３６】
（リヤシュー位置の調整方法）
以下に、前記コントローラ７によって行われるリヤシュー４の位置の調整方法について詳細に説明する。まず、研削による真円度の改善度合いが変化する要因について説明すると、一般的に、前記のような外径研削盤による仕上げ加工に供されるワークＷの外周面には、その前工程の旋盤等による加工の際に生じる振動等の影響を受けて微小な凹凸が形成されており、この凹凸は、かなりばらつきはあるにしても、加工装置や治具の癖、或いは加工条件等によって決まる大凡一定の周期で、ワーク外周面ｗ２に周方向に現れるものと考えられる。
【００３７】
そうして概略一定の周期で凹凸が現れるとすると、回転砥石Ｇによる研削点Ｐとリヤシュー４による支持点Ｓとの相対的な位置関係によって、図２(a)に模式的に示すようにワーク外周面ｗ２における凸状の部位が研削点Ｐにあるときに、リヤシュー４による支持点Ｓに凹状の部位が位置し、また、同図(b)に示すように凹状の部位が研削点Ｐにあるときに、リヤシュー４による支持点Ｓには凸状の部位が位置するような（即ち、研削点Ｐと支持点Ｓとが逆相の位置関係となるような）場合がある。
【００３８】
こうなると、回転砥石Ｇによる研削点Ｐに凸状の部位があるにもかかわらず、研削圧力が低めになることから、十分な研削量が得られない一方で、研削点Ｐに凹状の部位があるときに研削圧力が高めになってしまい、凹状の部位が深めに研削されることになるから、ワークＷの真円度の改善には甚だ好ましくない。
【００３９】
そこで、リヤシュー４の位置をずらして、前記図２の(c)に示すように、ワークＷの外周面ｗ２における凸状の部位が研削点Ｐにあるときに、これとは別の凸状の部位がリヤシュー４によって支持されるようにすれば、図示はしないが、ワークＷの回転に伴いその外周面の凹状の部位が研削点Ｐに移行したときには、これとは別の凹状の部位がリヤシュー４によって支持されるようになり（即ち、研削点Ｐと支持点Ｓとが同相の位置関係になり）、ワーク外周面ｗ２を効率良く研削して真円度を高めることができると考えられる。
【００４０】
以上のような考え方に従い、この実施形態の自動調整装置Ａでは、ワークＷの外周面ｗ２を仕上げ加工する際に、回転砥石Ｇにより研削しても真円度があまり改善されないようであれば、リヤシュー４による支持点Ｓが研削点Ｐに対し前記逆相の位置関係にあると見倣し、そこから凹凸の周期の略半分だけリヤシュー４の位置をずらして、それが研削点Ｐに対し前記同相の位置関係となるようにしたものである。
【００４１】
次に、図３のフローチャートを参照して具体的なシュー位置の調整方法について説明すると、まず、図示のステップＳ１においてワークレスト１にワークＷをセットし、外径研削盤を作動させる。これにより回転砥石Ｇが回転し、それによって研削点Ｐを研削されながら、ワークＷも回転することになるが、このときに、そのワークＷの外径を変位センサ８からの信号に基づいて計測し（ステップＳ２）、当該ワークＷが１回転する間にその外周面ｗ２に交互に現れる凹凸の数を計数する（ステップＳ３：凹凸計数部７ｂに対応）。
【００４２】
尚、凹凸の数というのは、前記のようにワーク外周面ｗ２に周方向に交互に現れる相対的に凹状の部位と相対的に凸状の部位とを１組で１つ、と数えればよい（つまり、凹状の部位又は凸状の部位のいずれか一方を数えればよい）。この凹凸の数ｎでワークＷの外周３６０°を割る（除算する）と、周方向に凹凸の現れる周期に対応する軸心ｗ１周りの角度は、３６０／ｎ°と表すことができる。
【００４３】
続いてステップＳ４において、ワークＷが所定回数、回転したかどうか判定し、未だ所定回数になっていなければ（ＮＯ）前記ステップＳ２に戻る一方、所定回数、回転すればステップＳ５に進んで、前記変位センサ８による計測値からワークＷの真円度を検出する（真円度検出部７ａに対応）。即ち、例えばワークＷの外径の最大値及び最小値（それぞれ所定周回数について平均したもの）の偏差量が大きければ真円度は低く、偏差量が小さいほど真円度は高いということができ、この偏差量を真円度の評価値として用いることができる。
【００４４】
続いてステップＳ６では、前記のようにして検出したワークＷの真円度の変化（例えば前記偏差量の変化量）を予め設定した値と比較して、研削によるワークＷの真円度の改善度合いが或る基準に達したかどうか判定する（判定部７ｃに対応）。この判定がＹＥＳでワークＷの真円度の改善度合いが基準に達していれば、リヤシュー４の位置を調整する必要はないので制御を終了する（エンド）。尚、外径研削盤によるワークＷの仕上げ加工は継続する。
【００４５】
一方、前記ステップＳ６の判定がＮＯで、研削によるワークＷの真円度の改善度合いが基準に達していなければ、ステップＳ７に進んで一旦、回転砥石Ｇの回転を停止させた上で、リヤシュー４の位置を以下のように調整する（駆動制御部７ｄに対応）。それから、回転砥石Ｇの回転を再開させて前記のステップＳ２に戻り、そこから前記ステップＳ６までの手順を繰り返し実行する。
【００４６】
すなわち、研削によるワークＷの真円度の改善度合いが基準に達していないとすれば、上述したように、ワーク外周面ｗ２において研削点Ｐとリヤシュー４による支持点Ｓとが逆相の位置（図２(a)、(b)を参照）にあると考えられるので、このときには電動モータ６の作動によりウォームギヤ機構を駆動して、リヤシュー４の位置をワークＷの軸心ｗ１の周りに前記した凹凸の周期の半分だけ、即ち角度α ＝ １８０／ｎ°だけずらし、該リヤシュー４によるワーク外周面ｗ２の支持点Ｓが研削点Ｐに対し同相の位置（図２(c)を参照）になるようにする。
【００４７】
こうしてリヤシュー４の位置を調整し、それによるワーク外周面ｗ２の支持点Ｓを研削点Ｐに対し同相に位置付けることができれば、当該ワーク外周面ｗ２における相対的に凸状の部分は回転砥石Ｇによって十分に研削される一方、相対的に凹状の部分はあまり研削されないようになって、ワークＷの真円度が速やかに改善される。
【００４８】
したがって、この実施形態に係るシュー位置の自動調整装置Ａによると、例えば外径研削盤においてワークＷの外周面を仕上げ加工する際に、前記の如くワークＷの外径を計測して真円度を検出するとともに、その外周面ｗ２における凹凸の周期を求めて、研削による真円度の改善度合いがあまり低いようであれば、リヤシュー４の位置を前記凹凸の周期の略半分だけずらして、これによる支持点Ｓの位置を最適化することができ、これによりワークＷの外周面ｗ２を効率良く研削して、真円度を速やかに改善することができる。
【００４９】
しかも、作業者は、ワークＷを従来通りセットして外径研削盤を作動させるだけでよく、面倒な調整作業を一切、行うことなく、前記のようにリヤシュー４の位置を最適化することができる。
【００５０】
また、自動調整装置Ａの構成も複雑なものではなく、変位センサ８を新設するとともに、シュー位置を調整するウォームギヤ機構と、これを駆動する電動モータ６とを設け、前記変位センサ８からの信号を入力するコントローラ７によって、電動モータ６を制御するのみであるから、装置コストの大幅な上昇を招く心配はない。
【００５１】
尚、本発明の構成は、前記実施形態のものには限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。すなわち、前記の実施形態では自動調整装置Ａによってリヤシュー４の位置を自動調整するようにしているが、これに限らず、それを作業者が手作業で調整するようにしてもよい。
【００５２】
但し、その場合でも変位センサ８は使用し、これによる計測値に基づいてコントローラ７の真円度検出部７ａによりワークＷの真円度を検出し、判定部７ｃにより真円度の改善度合いを判定するとともに、凹凸計数部７ｂによりワーク外周面ｗ２の凹凸の数ｎを計数して、この凹凸の周期（３６０／ｎ°）を求め、この半分の角度α ＝ １８０／ｎ°を、リヤシュー４の位置の変更角度として例えば操作盤のディスプレー等に表示するのが好ましい。
【００５３】
また、前記実施形態のワークレスト１では、リヤシュー４だけでなくロワシュー３の位置も調整可能になっているが、これに限らず、ロワシュー３についてはアーム部材２の特定の位置に固定する構造であってもよい。
【００５４】
さらに、前記の実施形態では、本発明に係るワークレスト１を一例として外径研削盤に備える場合について説明したが、これに限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上、説明したように、本発明に係るワークレストのシュー位置調整は、熟練者でなくても容易に行えるものであり、速やかにリヤシューの位置を最適化して、ワークの仕上げ加工により真円度を高めることができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係るワークレストの自動調整装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】ワーク外周面の研削点とシューによる支持点との位置関係を示す模式図であり、(a)(b)は逆相位置を、また(c)は同相位置をそれぞれ示す。
【図３】自動調整装置におけるシュー位置の調整手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ シュー位置の自動調整装置
Ｇ 回転砥石
Ｗ ワーク
ｗ１ 軸心
ｗ２ 外周面
１ ワークレスト
２ アーム部材
２ｄ 貫通溝（調整機構）
３ ロワシュー（第１シュー）
４ リヤシュー（第２シュー）
４ａ ガイドピン（調整機構）
４ｂ ウォームホイール（調整機構）
５ ウォーム軸（調整機構）
６ 電動モータ（駆動制御手段）
７ コントローラ
７ａ 真円度検出部（真円度検出手段）
７ｂ 凹凸計数部（凹凸計数手段）
７ｃ 判定部（判定手段）
７ｄ 駆動制御部（駆動制御手段）
８ 変位センサ（センサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばベアリングの内外輪のように高い真円度が求められる部品の外周面を仕上げ加工する際に、その部品（ワーク）の外周面を複数のシューによって回転可能に支持するワークレストに関し、特にそのシュー位置の調整に係る。
【背景技術】
【０００２】
ワークレストは、例えば特許文献１に記載されているように外径研削盤等に備えられ、複数のシューにより概略円柱状の（中心に貫通孔のある円筒状のものも含む。以下、この明細書中において同じ）ワークの外周面を回転可能に支持して、それを安定的に回転砥石に押し当てるためのものである。同文献に記載のものでは、ワークの真下に第１のシューを配置する一方で、ワークと砥石との圧接力を調整するための第２のシューは、砥石とは反対側において研削点とワークの回転中心とを結ぶ線上から外れた位置に、即ち研削点の真裏から外れた位置に配置している。
【０００３】
すなわち、一般的に、仕上げ加工を施すワークの外周面には微小な凹凸があり、第２シューを研削点の真裏に配置した場合、これによる支持点にワーク外周面の凸状の部位が位置するときには、その分、研削点の圧力が高くなって研削量が大きくなる一方、支持点に凹状の部位が位置するときには、研削圧力が低くなって研削量が減少することになる。
【０００４】
つまり、研削点の真裏にシューを配置すると、ワーク外周面の微小な凹凸の影響が強く現れて研削量に比較的大きなばらつきを生じることになり、ワークの真円度を高める上で好ましくないので、前記文献のものでは、シューを研削点の真裏からずらして配置し、砥石への圧接の反力をその作用線からずれた位置で受け止めるようにしている。
【０００５】
しかしながら、そうして研削点の真裏からずらして第２シューを配置しても、それだけでは研削量のばらつきを十分に抑えることはできない。すなわち、第２シューは、砥石との圧接の反力を受け止めるために、ワークを挟んで砥石とは反対側に配置しなくはならず、このシューによるワーク外周面上の支持点に凹凸があれば、研削点の真裏にある場合ほどではないにしても、その凹凸の影響を受けて研削圧力が変動するからである。
【０００６】
この点、従来より、第２シューの位置を研削点の真裏から適当な分量だけずらすと、研削量のばらつきが少なくなることは経験的に知られており、そのずれ量がワークの種類によって異なるものであることから、第２シューの位置をワークの周りに変更可能な構造とし、その位置を少しずつ変えながらワークを試削して、これによる真円度の変化を計測するという作業を繰り返して、適当なシューの位置を見つけることが行われている。
【特許文献１】特開平９−２７７１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記のようにワークの試削と真円度の計測とを交互に繰り返すのは、非常に手間の掛かる作業である。しかも、試削したワークの真円度を見てシューの位置をどちらにどの程度ずらすかは熟練の作業者の勘によるところが大きいから、未熟な作業者は勿論、熟練した者であっても、かなりの工数を要することがあり得る。
【０００８】
この点について本願の発明者は、前記の如く第２シューの位置を変えたときに、研削量のばらつきの度合いが変化するメカニズムについて鋭意、実験研究を重ねた結果、以下のような推論を経て本願発明を完成するに至った。すなわち、まず、仕上げ加工に供されるワークの外周面の凹凸は、その前工程の旋盤等による加工の際に形成されるものであり、加工装置や治具の癖、或いは加工条件等の影響を受けて、周方向に大凡一定の周期で（かなりばらつきはあるにしても）凹凸が現れるものと考えられる。
【０００９】
そうして概略一定の周期で凹凸が現れるとすれば、例えば凸状の部位が研削点にあるときに第２シューによる支持点には丁度、凹状の部位が位置する場合があり（図２(a)参照：以下、研削点と支持点とが逆相の位置関係にある、という）、こうなると研削点の圧力が低めになることから、凸状の部位の研削量が少なめになる。しかも、この場合には研削点に凹状の部位があるときに支持点には凸状の部位が位置して（図２(b)参照）、深めに研削されることになるから、真円度を高める上では好ましくない。
【００１０】
言い換えると、ワークの外周面を効率良く研削して真円度を高めるためには、前記とは反対に、ワーク外周面の凸状の部位が研削点にあるときに、これとは別の凸状の部位が第２シューによって支持されるようにし、研削点に凹状の部位があるときには別の凹状の部位が第２シューによって支持されるようにするのが好ましく（図２(c)参照：以下、研削点と支持点とが同相の位置関係にある、という）、そうなるように、第２シューの研削点に対する相対位置を、ワーク外周面の凹凸の周期に対応付けて設定すればよいのである。
【００１１】
斯かる知見に基づいて、本発明は、外径研削盤等に備えられるワークレストにおいて、第２シューによる支持点を研削点と同相の適切な位置になるように、効率良く調整できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、この発明では、ワーク外周面の仕上げ加工の際に、その外径を計測して真円度を検出するとともに、その外周面における凹凸の周期を求めて、研削による真円度の改善度合いがあまり低いようであれば、第２シューの位置を前記凹凸の周期の略半分だけ、ずらすようにしたものである。
【００１３】
すなわち、本願の請求項１の発明は、略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストにおいて、シューの位置を効率良く調整する方法に関するものであり、前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられているとともに、その第２シューがワークの軸心の周りに位置を調整可能に設けられているものとする。
【００１４】
そして、前記回転砥石により研削しつつワークを回転させながら、その外径を計測して真円度を検出し、研削によってワークの真円度が所定以上、改善されたかどうか判定する。ここで、研削による真円度の改善度合いが低くて、予め設定した基準に達しないようであれば、上述したように、ワーク外周面の研削点と第２シューによる支持点との相対位置関係が「逆相」になっていると考えられる。
【００１５】
また、前記のように計測したワークの外径から、その外周面に周方向に交互に現れる凹凸の数を計数し、凹状の部位と凸状の部位とを１組で１つ、と数えて（つまり、凹状の部位又は凸状の部位のいずれか一方を数えればよい）、この数をｎとすれば、ワークの外周１周３６０°を数ｎで割って、凹凸の周期を３６０／ｎ°と表すことができる。
【００１６】
そして、前記のように真円度の改善度合いが予め設定した基準に達しないようであれば、第２シューの位置を前記凹凸の周期の半周期分だけ、即ち、前記凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、周方向にずらす。こうすると、この第２シューによるワーク外周面の支持点と研削点との位置関係は、前記「逆相」から「同相」に変化することになるので、ワークの外周面において相対的に凸状の部分を十分に研削する一方、相対的に凹状の部分はあまり研削しないようにして、その真円度を速やかに改善することができる。
【００１７】
前記のようなシューの位置調整は、作業者が手作業で行うこともできるが、シューの位置をワークの軸心の周りに調整可能な調整機構と、これを駆動する手段とを設ければ、自動化することもできる。
【００１８】
すなわち、本願の請求項２の発明は、略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストのシューの位置を自動的に調整する装置であって、前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられているものとする。
【００１９】
そして、前記第２シューの位置をワークの軸心の周りに調整可能な調整機構と、該ワークの外径を計測するためのセンサと、ワークが前記回転砥石によって研削されつつ、回転するときに、前記センサによる計測結果に基づいてワークの真円度を検出する真円度検出手段と、前記センサによる計測結果に基づいて、ワークの外周面の凹凸の数を周方向に計数する凹凸計数手段と、前記真円度検出手段による検出結果に基づき、ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定する判定手段と、この判定手段により、改善されていないと判定されたときには、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、前記第２シューの位置が周方向にずれるように前記調整機構を駆動する駆動制御手段と、を備えるものとする。
【００２０】
前記構成の自動調整装置では、例えば外径研削盤のワークレストに支持されているワークが、外周面を回転砥石によって研削されつつ、概ねその軸心の周りに回転されるときに、その外径がセンサによって計測され、これに基づいて真円度検出手段により真円度が検出されるとともに、凹凸計数手段によって外周面の凹凸の数が周方向に計数される。
【００２１】
そして、前記真円度の検出結果に基づいて判定手段により、ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定され、改善されていないときには、駆動制御手段により調整機構が駆動されて、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、第２シューの位置が周方向にずらされる。
【００２２】
こうして前記請求項１の発明に係るシューの位置調整が自動的に行われ、上述した発明の作用効果が極めて容易に得られる。また、シュー位置の自動調整装置の構成は、ワークの外径を計測するセンサの他には、従来から用いられていたシュー位置の調整機構を利用して、これを駆動する例えば電動のアクチュエータと、このアクチュエータを制御するコントローラとを備えればよく、比較的簡単な構成なので、大幅なコストアップを招く心配はない。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明に係るワークレストのシュー位置の調整方法によると、略円柱状ワークの外周面を仕上げ加工する際に、その外径を計測して真円度を検出するとともに、周方向に交互に現れる凹凸の周期を求めて、研削によるワークの真円度の改善度合いが或る基準以下のときには、砥石との圧接力を調整する第２シューの位置を、前記凹凸の周期の略半分だけずらして、この第２シューによるワークの支持点を研削点に対して同相の位置とすることができ、これによりワーク外周面を効率良く研削して、その真円度を速やかに改善することができる。
【００２４】
また、前記ワークの外径を計測するセンサを設け、このセンサからの信号を入力するコントローラによって、前記第２シュー位置の調整機構を駆動して、前記の如きシュー位置の調整方法を自動で実行するようにすれば、上述した発明の効果を極めて容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２６】
図１には、本発明に係るワークレスト１を例えば外径研削盤に備えた実施形態を示し、この例では、ワークレスト１は、概略円柱状のワークＷをその軸心ｗ１の周りに回転可能に支持して、その外周面ｗ２を側方（図では左側）の回転砥石Ｇに押し当てるようになっている。尚、図示は省略するが、ワークＷの端部には、電動モータにより駆動される回転体が磁石等によって連結されており、これによりワークＷは、図に矢印で示すように軸心ｗ１の周りに反時計回りに回転されるようになっている。また、図ではワーク外周面ｗ１の凹凸を誇張して模式的に示しており、実際の凹凸は微小（数μｍ程度）であって、その数は遙かに多い。
【００２７】
前記ワークレスト１は、例えば鋼材のような金属材料からなり、図示しない外径研削盤の定盤等に固定されるアーム部材２と、これに対し位置の調整が可能に取り付けられて、それぞれワークＷの外周面ｗ２を支持するロワシュー３（第１のシュー）及びリヤシュー４（第２のシュー）と、を備えている。ワークレスト１は、図には一つのみ示すが、ワークＷの軸心ｗ１の方向に離間させて複数、配設することもできる。
【００２８】
詳しくは、前記アーム部材２は、互いに直交する水平アーム部２ａ及び鉛直アーム部２ｂを有して概略Ｌ字状に形成され、それら２つのアーム部２ａ，２ｂに亘って図示の如くワークＷの外周面ｗ２の径方向外方に対向する円弧状面２ｃが形成されている。そして、その円弧状面２ｃに沿うようにして、水平アーム部２ａの先端（図の左端）付近から鉛直アーム部２ｂの先端（図の上端）付近まで円弧状の貫通溝２ｄが形成されている。
【００２９】
前記ロワシュー３は、それを貫通する２本のボルト３ａ，３ａによってアーム部材２に固定される。すなわち、２本のボルト３ａ，３ａをそれぞれアーム部材２の前面側（図の手前側）から貫通溝２ｄに挿入して、後面側のナット（図示省略）により締め付けている。ロワシュー３は、ワークＷの真下の近傍（ワークＷの軸心ｗ１周りに２０°くらいの範囲）に配置されて、ワークＷの軸心ｗ１が回転砥石Ｇの回転中心ｇ１と略同じ高さになるように、当該ワークＷを下方から支持している。
【００３０】
一方、リヤシュー４は、前記ロワシュー３を締結するボルト３ａと同様にアーム部材２の貫通溝２ｄに前面側から挿入されるガイドピン４ａを有するとともに、基端側（ワークＷの軸心ｗ１から遠い側）の端面にはウォームホイール４ｂが形成されており、これと噛み合うウォーム軸５の回転により駆動されて、アーム部材２の貫通溝２ｄに沿ってワークＷの軸心ｗ１周りに移動されるようになっている。
【００３１】
すなわち、前記リヤシュー４は、ワークＷと回転砥石Ｇとの圧接力を調整するためのもので、回転砥石Ｇとは反対側（図の右側）からワークＷを支持する。リヤシュー４によるワーク外周面ｗ２の支持点Ｓは、従来一般的なものと同じく、回転砥石ＧによるワークＷの研削点ＰとワークＷの軸心ｗ１とを結ぶ水平線Ｈから外れた位置に、即ち研削点Ｐの真裏からずれた位置に設定されている。
【００３２】
一例として、前記リヤシュー４は、水平線Ｈから下方に５〜１０°くらい変位した位置を中立位置とし、そこから上下、いずれにも５〜１０°くらい変位可能とされている。リヤシュー４のウォームホイール４ｂと噛み合うウォーム軸５は、図の例では電動モータ６（例えばサーボモータ、ステッピングモータ）の回転軸に連結されており、この電動モータ６はコントローラ７によって制御されるようになっている。
【００３３】
前記コントローラ７は、図示しないが、マイクロコンピュータ、Ｉ／Ｏインタフェース、データバスの他、ＲＡＭ、ＲＯＭ、或いはＨＤＤ等のメモリを備えた従来周知のものであり、この実施形態ではアーム部材２に取り付けられた変位センサ８からの信号を入力して、電動モータ６の制御を行う。変位センサ８は、例えば一般的な接触式のものでよく、ワークＷの外周面ｗ２にセンサロッドを接触させてその変位に対応する信号を出力する。
【００３４】
つまり、この実施形態では、前記のようにリヤシュー４の位置をワークＷの軸心ｗ１の周りに調整可能なウォームギヤ機構（調整機構）と、そのウォーム軸５を駆動する電動モータ６と、この電動モータ６を駆動制御するコントローラ７と、ワークＷの外周面の変位（即ちワーク外径）の計測信号をコントローラ７に入力する変位センサ８と、によって、前記リヤシュー４の位置を自動的に調整する装置Ａ（自動調整装置）が構成されている。
【００３５】
より詳しくは、図１に破線で示すように、コントローラ７は、外径研削盤においてワークＷがその軸心ｗ１周りに回転されるときに、変位センサ８による計測値に基づいて、ワークＷの真円度を検出する真円度検出部７ａと、同じく変位センサ８による計測値に基づいて、ワークＷの外周面ｗ２の凹凸の数を周方向に計数する凹凸計数部７ｂと、前記真円度の検出結果に基づいて、ワークＷの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定する判定部７ｃと、この判定部７ｃによって、真円度の改善度合いが或る基準以下であると判定されたときに、電動モータ６を駆動制御して、リヤシュー４の位置を所定角度αだけ周方向にずらす駆動制御部７ｄと、を備えている。
【００３６】
（リヤシュー位置の調整方法）
以下に、前記コントローラ７によって行われるリヤシュー４の位置の調整方法について詳細に説明する。まず、研削による真円度の改善度合いが変化する要因について説明すると、一般的に、前記のような外径研削盤による仕上げ加工に供されるワークＷの外周面には、その前工程の旋盤等による加工の際に生じる振動等の影響を受けて微小な凹凸が形成されており、この凹凸は、かなりばらつきはあるにしても、加工装置や治具の癖、或いは加工条件等によって決まる大凡一定の周期で、ワーク外周面ｗ２に周方向に現れるものと考えられる。
【００３７】
そうして概略一定の周期で凹凸が現れるとすると、回転砥石Ｇによる研削点Ｐとリヤシュー４による支持点Ｓとの相対的な位置関係によって、図２(a)に模式的に示すようにワーク外周面ｗ２における凸状の部位が研削点Ｐにあるときに、リヤシュー４による支持点Ｓに凹状の部位が位置し、また、同図(b)に示すように凹状の部位が研削点Ｐにあるときに、リヤシュー４による支持点Ｓには凸状の部位が位置するような（即ち、研削点Ｐと支持点Ｓとが逆相の位置関係となるような）場合がある。
【００３８】
こうなると、回転砥石Ｇによる研削点Ｐに凸状の部位があるにもかかわらず、研削圧力が低めになることから、十分な研削量が得られない一方で、研削点Ｐに凹状の部位があるときに研削圧力が高めになってしまい、凹状の部位が深めに研削されることになるから、ワークＷの真円度の改善には甚だ好ましくない。
【００３９】
そこで、リヤシュー４の位置をずらして、前記図２の(c)に示すように、ワークＷの外周面ｗ２における凸状の部位が研削点Ｐにあるときに、これとは別の凸状の部位がリヤシュー４によって支持されるようにすれば、図示はしないが、ワークＷの回転に伴いその外周面の凹状の部位が研削点Ｐに移行したときには、これとは別の凹状の部位がリヤシュー４によって支持されるようになり（即ち、研削点Ｐと支持点Ｓとが同相の位置関係になり）、ワーク外周面ｗ２を効率良く研削して真円度を高めることができると考えられる。
【００４０】
以上のような考え方に従い、この実施形態の自動調整装置Ａでは、ワークＷの外周面ｗ２を仕上げ加工する際に、回転砥石Ｇにより研削しても真円度があまり改善されないようであれば、リヤシュー４による支持点Ｓが研削点Ｐに対し前記逆相の位置関係にあると見倣し、そこから凹凸の周期の略半分だけリヤシュー４の位置をずらして、それが研削点Ｐに対し前記同相の位置関係となるようにしたものである。
【００４１】
次に、図３のフローチャートを参照して具体的なシュー位置の調整方法について説明すると、まず、図示のステップＳ１においてワークレスト１にワークＷをセットし、外径研削盤を作動させる。これにより回転砥石Ｇが回転し、それによって研削点Ｐを研削されながら、ワークＷも回転することになるが、このときに、そのワークＷの外径を変位センサ８からの信号に基づいて計測し（ステップＳ２）、当該ワークＷが１回転する間にその外周面ｗ２に交互に現れる凹凸の数を計数する（ステップＳ３：凹凸計数部７ｂに対応）。
【００４２】
尚、凹凸の数というのは、前記のようにワーク外周面ｗ２に周方向に交互に現れる相対的に凹状の部位と相対的に凸状の部位とを１組で１つ、と数えればよい（つまり、凹状の部位又は凸状の部位のいずれか一方を数えればよい）。この凹凸の数ｎでワークＷの外周３６０°を割る（除算する）と、周方向に凹凸の現れる周期に対応する軸心ｗ１周りの角度は、３６０／ｎ°と表すことができる。
【００４３】
続いてステップＳ４において、ワークＷが所定回数、回転したかどうか判定し、未だ所定回数になっていなければ（ＮＯ）前記ステップＳ２に戻る一方、所定回数、回転すればステップＳ５に進んで、前記変位センサ８による計測値からワークＷの真円度を検出する（真円度検出部７ａに対応）。即ち、例えばワークＷの外径の最大値及び最小値（それぞれ所定周回数について平均したもの）の偏差量が大きければ真円度は低く、偏差量が小さいほど真円度は高いということができ、この偏差量を真円度の評価値として用いることができる。
【００４４】
続いてステップＳ６では、前記のようにして検出したワークＷの真円度の変化（例えば前記偏差量の変化量）を予め設定した値と比較して、研削によるワークＷの真円度の改善度合いが或る基準に達したかどうか判定する（判定部７ｃに対応）。この判定がＹＥＳでワークＷの真円度の改善度合いが基準に達していれば、リヤシュー４の位置を調整する必要はないので制御を終了する（エンド）。尚、外径研削盤によるワークＷの仕上げ加工は継続する。
【００４５】
一方、前記ステップＳ６の判定がＮＯで、研削によるワークＷの真円度の改善度合いが基準に達していなければ、ステップＳ７に進んで一旦、回転砥石Ｇの回転を停止させた上で、リヤシュー４の位置を以下のように調整する（駆動制御部７ｄに対応）。それから、回転砥石Ｇの回転を再開させて前記のステップＳ２に戻り、そこから前記ステップＳ６までの手順を繰り返し実行する。
【００４６】
すなわち、研削によるワークＷの真円度の改善度合いが基準に達していないとすれば、上述したように、ワーク外周面ｗ２において研削点Ｐとリヤシュー４による支持点Ｓとが逆相の位置（図２(a)、(b)を参照）にあると考えられるので、このときには電動モータ６の作動によりウォームギヤ機構を駆動して、リヤシュー４の位置をワークＷの軸心ｗ１の周りに前記した凹凸の周期の半分だけ、即ち角度α ＝ １８０／ｎ°だけずらし、該リヤシュー４によるワーク外周面ｗ２の支持点Ｓが研削点Ｐに対し同相の位置（図２(c)を参照）になるようにする。
【００４７】
こうしてリヤシュー４の位置を調整し、それによるワーク外周面ｗ２の支持点Ｓを研削点Ｐに対し同相に位置付けることができれば、当該ワーク外周面ｗ２における相対的に凸状の部分は回転砥石Ｇによって十分に研削される一方、相対的に凹状の部分はあまり研削されないようになって、ワークＷの真円度が速やかに改善される。
【００４８】
したがって、この実施形態に係るシュー位置の自動調整装置Ａによると、例えば外径研削盤においてワークＷの外周面を仕上げ加工する際に、前記の如くワークＷの外径を計測して真円度を検出するとともに、その外周面ｗ２における凹凸の周期を求めて、研削による真円度の改善度合いがあまり低いようであれば、リヤシュー４の位置を前記凹凸の周期の略半分だけずらして、これによる支持点Ｓの位置を最適化することができ、これによりワークＷの外周面ｗ２を効率良く研削して、真円度を速やかに改善することができる。
【００４９】
しかも、作業者は、ワークＷを従来通りセットして外径研削盤を作動させるだけでよく、面倒な調整作業を一切、行うことなく、前記のようにリヤシュー４の位置を最適化することができる。
【００５０】
また、自動調整装置Ａの構成も複雑なものではなく、変位センサ８を新設するとともに、シュー位置を調整するウォームギヤ機構と、これを駆動する電動モータ６とを設け、前記変位センサ８からの信号を入力するコントローラ７によって、電動モータ６を制御するのみであるから、装置コストの大幅な上昇を招く心配はない。
【００５１】
尚、本発明の構成は、前記実施形態のものには限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。すなわち、前記の実施形態では自動調整装置Ａによってリヤシュー４の位置を自動調整するようにしているが、これに限らず、それを作業者が手作業で調整するようにしてもよい。
【００５２】
但し、その場合でも変位センサ８は使用し、これによる計測値に基づいてコントローラ７の真円度検出部７ａによりワークＷの真円度を検出し、判定部７ｃにより真円度の改善度合いを判定するとともに、凹凸計数部７ｂによりワーク外周面ｗ２の凹凸の数ｎを計数して、この凹凸の周期（３６０／ｎ°）を求め、この半分の角度α ＝ １８０／ｎ°を、リヤシュー４の位置の変更角度として例えば操作盤のディスプレー等に表示するのが好ましい。
【００５３】
また、前記実施形態のワークレスト１では、リヤシュー４だけでなくロワシュー３の位置も調整可能になっているが、これに限らず、ロワシュー３についてはアーム部材２の特定の位置に固定する構造であってもよい。
【００５４】
さらに、前記の実施形態では、本発明に係るワークレスト１を一例として外径研削盤に備える場合について説明したが、これに限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上、説明したように、本発明に係るワークレストのシュー位置調整は、熟練者でなくても容易に行えるものであり、速やかにリヤシューの位置を最適化して、ワークの仕上げ加工により真円度を高めることができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係るワークレストの自動調整装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】ワーク外周面の研削点とシューによる支持点との位置関係を示す模式図であり、(a)(b)は逆相位置を、また(c)は同相位置をそれぞれ示す。
【図３】自動調整装置におけるシュー位置の調整手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ シュー位置の自動調整装置
Ｇ 回転砥石
Ｗ ワーク
ｗ１ 軸心
ｗ２ 外周面
１ ワークレスト
２ アーム部材
２ｄ 貫通溝（調整機構）
３ ロワシュー（第１シュー）
４ リヤシュー（第２シュー）
４ａ ガイドピン（調整機構）
４ｂ ウォームホイール（調整機構）
５ ウォーム軸（調整機構）
６ 電動モータ（駆動制御手段）
７ コントローラ
７ａ 真円度検出部（真円度検出手段）
７ｂ 凹凸計数部（凹凸計数手段）
７ｃ 判定部（判定手段）
７ｄ 駆動制御部（駆動制御手段）
８ 変位センサ（センサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストのシューの位置を調整する方法であって、
前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられるとともに、その第２シューがワークの軸心の周りに位置を調整可能に設けられており、
前記回転砥石により研削しつつワークを回転させながら、その外径を計測して真円度を検出するとともに、当該ワークの外周面の凹凸の数を周方向に計数して、
前記ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定し、改善されていないときには、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、前記第２シューの位置を周方向にずらす、
ことを特徴とするワークレストのシュー位置の調整方法。
【請求項２】
略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストのシューの位置を自動的に調整する装置であって、
前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられ、
前記第２シューの位置をワークの軸心の周りに調整可能な調整機構と、
前記ワークの外径を計測するためのセンサと、
前記ワークが前記回転砥石によって研削されつつ回転するときに、前記センサによる計測結果に基づいてワークの真円度を検出する真円度検出手段と、
前記センサによる計測結果に基づいて、ワークの外周面の凹凸の数を周方向に計数する凹凸計数手段と、
前記真円度検出手段による検出結果に基づき、ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定する判定手段と、
前記判定手段によって改善されていないと判定されたときには、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、前記第２シューの位置が周方向にずれるように前記調整機構を駆動する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするワークレストのシュー位置の自動調整装置。
【請求項１】
略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストのシューの位置を調整する方法であって、
前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられるとともに、その第２シューがワークの軸心の周りに位置を調整可能に設けられており、
前記回転砥石により研削しつつワークを回転させながら、その外径を計測して真円度を検出するとともに、当該ワークの外周面の凹凸の数を周方向に計数して、
前記ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定し、改善されていないときには、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、前記第２シューの位置を周方向にずらす、
ことを特徴とするワークレストのシュー位置の調整方法。
【請求項２】
略円柱状のワークを回転可能に支持しつつ、その外周面を側方の回転砥石に押し当てるようにしたワークレストのシューの位置を自動的に調整する装置であって、
前記ワークレストには、少なくとも、ワークを下方から支持する第１のシューと、当該ワークを前記回転砥石とは反対側から支持する第２のシューと、が設けられ、
前記第２シューの位置をワークの軸心の周りに調整可能な調整機構と、
前記ワークの外径を計測するためのセンサと、
前記ワークが前記回転砥石によって研削されつつ回転するときに、前記センサによる計測結果に基づいてワークの真円度を検出する真円度検出手段と、
前記センサによる計測結果に基づいて、ワークの外周面の凹凸の数を周方向に計数する凹凸計数手段と、
前記真円度検出手段による検出結果に基づき、ワークの真円度が研削によって所定以上、改善されたかどうか判定する判定手段と、
前記判定手段によって改善されていないと判定されたときには、前記ワーク外周面の凹凸の数ｎによって決まる角度α ＝ １８０／ｎ°だけ、前記第２シューの位置が周方向にずれるように前記調整機構を駆動する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするワークレストのシュー位置の自動調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２４６６２２（Ｐ２００８−２４６６２２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９０８９１（Ｐ２００７−９０８９１）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（３９１００３６６８）トーヨーエイテック株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（３９１００３６６８）トーヨーエイテック株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
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