特許 6237097 球体研磨装置および球体研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6237097

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】球体研磨装置および球体研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 11/10 20060101AFI20171120BHJP

   B24B 49/04 20060101ALI20171120BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B24B11/10

   B24B49/04 Z

   B24B49/10

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-216183(P2013-216183)

(22)【出願日】2013年10月17日

(65)【公開番号】特開2015-77657(P2015-77657A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2016年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(72)【発明者】

【氏名】小野▲崎▼ 徹

(72)【発明者】

【氏名】白川 直人

【審査官】 宮部 菜苗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３６２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６２７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６９５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６１５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１２４６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ １１／０２−１１／１０

Ｂ２４Ｂ ３７／０２５

Ｂ２４Ｂ ３７／０１３

Ｂ２４Ｂ ４９／００−４９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一盤体と、
前記第一盤体に対して軸線方向に所定間隔をあけて対向配置され、前記軸線回りに相対回転可能且つ前記軸線方向に移動可能な第二盤体と、
前記第一盤体および前記第二盤体を相対回転させる回転手段と、
前記第一盤体に対して前記第二盤体を加圧により移動させる移動手段と、
前記第一盤体の前記軸線方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記第一盤体と前記第二盤体との間に被加工球体を挟持した状態で、検出した前記加速度に基づいて、前記回転手段および前記移動手段の動作を制御し、前記第一盤体および前記第二盤体を前記軸線回りに相対回転させるとともに前記第二盤体を前記軸線方向に移動させて前記被加工球体を研磨加工する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記検出した加速度を入力して加速度振幅を求める加速度振幅演算手段と、
予め求めた前記加速度振幅と前記被加工球体の真球度との相関関係を真球度データとして記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記真球度データを読み出し、前記加速度振幅演算手段で求めた前記加速度振幅が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止する加工停止手段と、
を備える、球体研磨装置。

【請求項2】

前記球体研磨装置は、
前記第二盤体の移動に伴う変位を検出する変位検出手段を備え、
前記制御装置は、
検出した前記変位を入力して所定位置からの変位を求める変位演算手段を備え、
前記記憶手段は、予め求めた前記所定位置からの変位と前記被加工球体の研磨量との相関関係を研磨量データとして記憶し、
前記加工停止手段は、前記記憶手段から前記研磨量データを読み出し、前記変位演算手段で求めた前記所定位置からの変位が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止する、請求項１の球体研磨装置。

【請求項3】

第一盤体と、前記第一盤体に対して軸線方向に所定間隔をあけて対向配置され、前記軸線回りに相対回転可能且つ前記軸線方向に移動可能な第二盤体と、を備え、前記第一盤体と前記第二盤体との間に被加工球体を挟持した状態で、前記第一盤体の前記軸線方向の加速度を検出し、検出した前記加速度に基づいて、前記第一盤体および前記第二盤体を前記軸線回りに相対回転させるとともに前記第二盤体を前記軸線方向に移動させて前記被加工球体を研磨加工する球体研磨方法であって、
前記検出した加速度を入力して加速度振幅を求める工程と、
予め求めた前記加速度振幅と前記被加工球体の真球度との相関関係を真球度データとして記憶する工程と、
記憶した前記真球度データを読み出し、求めた前記加速度振幅が設定値に達したとき、
前記被加工球体の研磨加工を停止する工程と、を備える、球体研磨方法。

【請求項4】

前記球体研磨方法は、
前記第二盤体の移動に伴う所定位置からの変位を求める工程と、
予め求めた前記所定位置からの変位と前記被加工球体の研磨量との相関関係を研磨量データとして記憶する工程と、
記憶した前記研磨量データを読み出し、求めた前記所定位置からの変位が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止する工程と、を備える、請求項３の球体研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工球体を研磨加工する球体研磨装置および球体研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば玉軸受等に用いられる鋼球を製造する際に使用される球体研磨装置は、被加工球体を固定盤体と回転盤体（砥石）との間で挟持し、回転盤体を回転させることにより被加工球体を研磨加工している。玉軸受等に用いられる鋼球の真球度や直径は、ばらつきが小さいことが望ましい。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の球体研磨装置は、被加工球体の直径を測定する球径測定装置等を備え、作業者が加工途中の被加工球体を取り出して球径測定装置にセットすることにより、被加工球体の直径を測定し真球度を既知の方法で演算するようになっている。また、特許文献２に記載の球体研磨装置は、固定盤体と回転盤体との間隔もしくは研磨中の圧力をセンサで検出し、被加工球体を所定の直径となるまで研磨加工するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２３６２６０号公報

【特許文献2】特開２０１１−１１５９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の特許文献１に記載の球体研磨装置では、作業者が加工途中の被加工球体を取り出して球径測定装置にセットする必要があるため、手間が掛かるものとなっている。一方、特許文献２に記載の球体研磨装置では、被加工球体の直径が所定値になるまで自動的に加工することが可能であるが、具体的な手段や方法が記載されておらず、実現は困難である。さらに、特許文献２には、被加工球体の真球度については記載されていない。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被加工球体を真球度が所定値になるまで自動的に加工することができ、また被加工球体の直径が所定値になるまで自動的に加工することができる球体研磨装置および球体研磨方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（球体研磨装置）
（請求項１）本発明の球体研磨装置は、第一盤体と、前記第一盤体に対して軸線方向に所定間隔をあけて対向配置され、前記軸線回りに相対回転可能且つ前記軸線方向に移動可能な第二盤体と、前記第一盤体および前記第二盤体を相対回転させる回転手段と、前記第一盤体に対して前記第二盤体を加圧により移動させる移動手段と、前記第一盤体の前記軸線方向の加速度を検出する加速度検出手段と、前記第一盤体と前記第二盤体との間に被加工球体を挟持した状態で、検出した前記加速度に基づいて、前記回転手段および前記移動手段の動作を制御し、前記第一盤体および前記第二盤体を前記軸線回りに相対回転させるとともに前記第二盤体を前記軸線方向に移動させて前記被加工球体を研磨加工する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記検出した加速度を入力して加速度振幅を求める加速度振幅演算手段と、予め求めた前記加速度振幅と前記被加工球体の真球度との相関関係を真球度データとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記真球度データを読み出し、前記加速度振幅演算手段で求めた前記加速度振幅が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止する加工停止手段と、を備える。

【0008】

被加工球体の真球度にばらつきがある場合、第一盤体と第二盤体との間に挟持した被加工球体は回転して向きが変わるので、第一盤体と第二盤体とに働く力が変動して振動が発生する。この振動から求まる加速度振幅は、被加工球体の真球度が向上するにつれて小さくなる。そこで、加速度振幅が設定値に達したことを真球度データを参照することにより把握し、被加工球体の研磨加工を停止することにより、所定の真球度の被加工球体を得ることができる。

【0009】

（請求項２）前記球体研磨装置は、前記第二盤体の移動に伴う変位を検出する変位検出手段を備え、前記制御装置は、検出した前記変位を入力して所定位置からの変位を求める変位演算手段を備え、前記記憶手段は、予め求めた前記所定位置からの変位と前記被加工球体の研磨量との相関関係を研磨量データとして記憶し、前記加工停止手段は、前記記憶手段から前記研磨量データを読み出し、前記変位演算手段で求めた前記所定位置からの変位が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止するとよい。

【0010】

研磨加工前の被加工球体の直径から研磨量を減算することにより、研磨加工後の被加工球体の直径を得ることができる。そこで、所定位置からの変位が設定値に達したことを第一研磨量データを参照することにより把握し、被加工球体の研磨加工を停止することにより、所定の研磨量の被加工球体を得ることができる。

【0013】

（球体研磨方法）
（請求項３）本発明の球体研磨方法は、第一盤体と、前記第一盤体に対して軸線方向に所定間隔をあけて対向配置され、前記軸線回りに相対回転可能且つ前記軸線方向に移動可能な第二盤体と、を備え、前記第一盤体と前記第二盤体との間に被加工球体を挟持した状態で、前記第一盤体の前記軸線方向の加速度を検出し、検出した前記加速度に基づいて、前記第一盤体および前記第二盤体を前記軸線回りに相対回転させるとともに前記第二盤体を前記軸線方向に移動させて前記被加工球体を研磨加工する球体研磨方法であって、前記検出した加速度を入力して加速度振幅を求める工程と、予め求めた前記加速度振幅と前記被加工球体の真球度との相関関係を真球度データとして記憶する工程と、記憶した前記真球度データを読み出し、求めた前記加速度振幅が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止する工程と、を備える。これにより、上述した請求項１の球体研磨装置における効果と同様の効果を奏する。

【0014】

（請求項４）前記球体研磨方法は、前記第二盤体の移動に伴う所定位置からの変位を求める工程と、予め求めた前記所定位置からの変位と前記被加工球体の研磨量との相関関係を研磨量データとして記憶する工程と、記憶した前記研磨量データを読み出し、求めた前記所定位置からの変位が設定値に達したとき、前記被加工球体の研磨加工を停止する工程と、を備えるとよい。これにより、上述した請求項２の球体研磨装置における効果と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第一実施形態に係る球体研磨装置の全体構成を示す一部断面図である。

【図2】図１の球体研磨装置の制御装置のブロック構成図である。

【図3】図１の球体研磨装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図4】図１の球体研磨装置の固定盤体に生じる加速度を説明するための図である。

【図5】固定盤体の加速度振幅と被加工球体の真球度との相関関係を示す図である。

【図6】第二実施形態に係る球体研磨装置の全体構成を示す一部断面図である。

【図7】図６の球体研磨装置の制御装置のブロック構成図である。

【図8】図６の球体研磨装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図9】図６の球体研磨装置の移動盤体に生じる変位を説明するための図である。

【図10】移動盤体の変位と被加工球体の研磨量との相関関係を示す図である。

【図11】第一実施形態の別形態の制御装置のブロック構成図である。

【図12A】固定盤体に生じる加速度の経時変化を示す図である。

【図12B】図１２Ａの加速度を時間積分した速度の経時変化を示す図である。

【図12C】図１２Ｂの速度を時間積分した変位の経時変化を示す図である。

【図13】第二実施形態の別形態の制御装置のブロック構成図である。

【図14A】移動盤体に生じる変位の経時変化を示す図である。

【図14B】図１４Ａの変位を時間微分した速度の経時変化を示す図である。

【図14C】図１４Ｂの速度を時間微分した変位の経時変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第一実施形態＞
（球体研磨装置の機械構成）
第一の実施形態の球体研磨装置１の機械構成について図１を参照して説明する。この球体研磨装置１は、例えば、鋼球、セラミックス球等の複数の被加工球体Ｗの表面を研磨する装置であり、被加工球体Ｗの真球度が所定値に達したら自動的に研磨加工を停止できる装置である。図１に示すように、この球体研磨装置１は、固定盤体２（本発明の「第一盤体」に相当）と、移動盤体３（本発明の「第二盤体」に相当）と、回転装置４と、移動装置５と、加速度検出センサ６と、制御装置７等とから概略構成される。

【0017】

固定盤体２は、円盤状に形成された台座２１と、台座２１と略同一径の円盤状に形成され、台座２１の端面に貼着された砥石２２等とを備える。固定盤体２は、回転軸線Ｌ回りの回転および回転軸線Ｌ方向の移動が不可なように、台座２１が固定台１０に固定配置されている。砥石２２は、例えば、白色アルミナ系砥粒をレジンボンドで固めて形成され、砥石表面には複数の同心の円環溝部２３が形成されている。円環溝部２３の径方向断面形状は、被加工球体Ｗの径方向断面形状である円形状のうち半円分より若干小さい部分が収まる円弧凹形状に形成されている。円環溝部２３には、複数の被加工球体Ｗが並べて配置される。

【0018】

移動盤体３は、固定盤体２の台座２１と略同一形の円盤状に形成された台座３１と、台座３１と略同一径の円盤状に形成され、台座３１の端面に貼着された砥石３２等とを備える。移動盤体３は、回転軸線Ｌ回りの回転および回転軸線Ｌ方向の移動が可能なように、台座３１が移動装置５に連結された回転装置４に取り付けられている。砥石３２は、固定盤体２の砥石２２と同一材料で同一形状に形成されている。そして、移動盤体３の砥石３２は、固定盤体２の砥石２２に対して回転軸線Ｌ方向に所定間隔をあけて対向配置されている。移動盤体３は、円環溝部３３で固定盤体２の円環溝部２３に並べて配置される複数の被加工球体Ｗを挟持する。

【0019】

回転装置４は、電気モータ４１と、モータケース４２等とを備える。電気モータ４１のモータ軸４１ａは、移動盤体３の台座３１の砥石貼着面とは反対側の端面に、モータ軸４１ａの軸線と移動盤体３の回転軸線Ｌとが一致するように取り付けられている。モータケース４２は、ケース外部にモータ軸４１ａが突出するようにケース内部に電気モータ４１が収納固定され、固定台１０に固定配置されている。電気モータ４１のモータ軸４１ａの回転により、移動盤体３は固定盤体２に対して回転軸線Ｌ回りに回転可能となっている。

【0020】

移動装置５は、油圧シリンダ５１と、油圧供給装置５２等とを備える。油圧シリンダ５１のロッド５１ａは、モータ軸４１ａが突出しているモータケース４２の壁面と対向する壁面に、ロッド５１ａの軸線と移動盤体３の回転軸線Ｌとが一致するように取り付けられている。油圧供給装置５２は、油圧シリンダ５１に接続されて油圧をシリンダ内に供給する。油圧シリンダ５１のロッド５１ａの伸縮により、移動盤体３は固定盤体２に対して回転軸線Ｌ方向に移動可能となっている。

【0021】

加速度検出センサ６は、例えば、ピエゾ抵抗等を利用した一般的なセンサであり、固定盤体２の台座２１の砥石貼着面とは反対側の端面に取り付けられている。この加速度検出センサ６は、被加工球体Ｗを研磨加工しているときの固定盤体２の加速度を検出する。なお、加速度検出センサ６は、回転する移動盤体３ではなく固定配置されている固定盤体２に取り付ける方が簡易であるため本実施形態では採用しているが、スリップリングを介することにより、回転する移動盤体３に対しても取り付けることができる。

【0022】

制御装置７は、固定盤体２の円環溝部２３と移動盤体３の円環溝部３３との間に挟持された状態の被加工球体Ｗを、回転装置４および移動装置５の動作を制御し、移動盤体３を固定盤体２に対して回転軸線Ｌ回りに回転および回転軸線Ｌ方向に移動させることにより研磨加工を行う。

【0023】

（制御装置の構成）
図２に示すように、制御装置７は、加速度入力部７１と、加速度振幅演算部７２と、記憶部７３と、加工停止部７４と、回転制御部７５と、油圧制御部７６等とを備えて構成される。ここで、各部７１〜７６は、それぞれ個別のハードウエアにより構成することもできるし、ソフトウエアによりそれぞれ実現する構成とすることもできる。

【0024】

加速度入力部７１は、加速度検出センサ６と接続され、加速度検出センサ６からの固定盤体２の加速度検出信号を入力する。
加速度振幅演算部７２は、加速度入力部７１からの固定盤体２の加速度に基づいて、固定盤体２の加速度振幅を演算する。

【0025】

記憶部７３には、予め求めた固定盤体２の加速度振幅と被加工球体Ｗの真球度との相関関係が真球度データとして記憶されている。固定盤体２と移動盤体３とに挟持されている被加工球体Ｗは、研磨加工前は真球度が低く、図４に示すように、例えば楕円体の形状となっている。このような楕円体の被加工球体Ｗは、研磨加工中は図中実線から一点鎖線で示すように回転して方向が変化、すなわち長軸が移動盤体３の移動方向を向いたり当該移動方向と直角な方向を向いたりする。これにより、固定盤体２と移動盤体３とに働く力Ｆは変動するので振動が発生する。

【0026】

すなわち、複数の被加工球体Ｗの真球度のばらつきが大きい場合、固定盤体２の回転軸線Ｌ方向の変位の振幅が大きくなるため、固定盤体２の加速度振幅も大きくなる。一方、複数の被加工球体Ｗの真球度のばらつきが小さい場合、固定盤体２の回転軸線Ｌ方向の変位の振幅が小さくなるため、固定盤体２の加速度振幅も小さくなる。そこで、固定盤体２の加速度振幅と被加工球体Ｗの真球度との相関関係を、図５に示すような真球度データとして予め求めておくことにより、被加工球体Ｗの真球度を所定値にすることができる。

【0027】

加工停止部７４は、記憶部７３から真球度データを読み出し、加速度振幅演算部７２で求めた固定盤体２の加速度振幅が設定値、すなわち狙いとする被加工球体Ｗの真球度に対応する加速度振幅に達したとき、被加工球体Ｗの研磨加工を停止する。
回転制御部７５は、回転装置４の電気モータ４１の回転を開始し、移動盤体３を固定盤体２に対して回転軸線Ｌ回りに一定速度で回転させ、また、加工停止部７４からの研磨加工中止指令を入力したら、電気モータ４１の回転を停止する。

【0028】

油圧制御部７６は、移動装置５の油圧供給装置５２の油圧供給を開始し、移動盤体３を固定盤体２に対して接近する回転軸線Ｌ方向に一定圧力で移動させ、また、加工停止部７４からの研磨加工中止指令を入力したら、油圧供給装置５２の油圧供給を停止する。
なお、回転装置４および回転制御部７５等が、本発明の「回転手段」に相当し、移動装置５および油圧制御部７６等が、本発明の「移動手段」に相当し、加速度検出センサ６および加速度入力部７１等が、本発明の「加速度検出手段」に相当する。

【0029】

（研磨加工の動作）
次に、制御装置７による被加工球体Ｗの研磨加工の動作を図３のフローチャートを参照して説明する。ここで、複数の被加工球体Ｗは、図１に示すように、予め作業者により固定盤体２の円環溝部２３内に並べて配置された後、固定盤体２の円環溝部２３と移動盤体３の円環溝部３３とに挟持されているものとする。

【0030】

先ず、図３に示すように、回転装置４および移動装置５を起動する（ステップＳ１）。すなわち、回転制御部７５は、回転装置４の電気モータ４１の回転を開始し、移動盤体３を固定盤体２に対して回転軸線Ｌ回りに一定速度で回転させる。さらに、油圧制御部７６は、移動装置５の油圧供給装置５２の油圧供給を開始し、移動盤体３を固定盤体２に対して接近する回転軸線Ｌ方向に一定圧力で移動させる。これにより、固定盤体２の円環溝部２３と移動盤体３の円環溝部３３とに挟持されている複数の被加工球体Ｗの研磨加工が開始される。

【0031】

次に、固定盤体２の加速度を検出し（ステップＳ２）、固定盤体２の加速度振幅を演算する（ステップＳ３）。すなわち、加速度入力部７１は、加速度検出センサ６からの固定盤体２の加速度検出信号を入力する。加速度振幅演算部７２は、加速度入力部７１からの固定盤体２の加速度に基づいて、固定盤体２の加速度振幅を演算する。
そして、固定盤体２の加速度振幅が所定値に達したか否かを判断する（ステップＳ４）。すなわち、加工停止部７４は、記憶部７３から真球度データを読み出し、加速度振幅演算部７２で求めた固定盤体２の加速度振幅が設定値、すなわち狙いとする被加工球体Ｗの真球度に対応する加速度振幅に達したか否かを判断する。

【0032】

そして、固定盤体２の加速度振幅が所定値に達していないときは、ステップＳ２に戻って上述の処理を繰り返す。一方、固定盤体２の加速度振幅が所定値に達したときは、回転装置４および移動装置５の動作を停止し（ステップＳ５）、全ての処理を終了する。すなわち、加工停止部７４は、記憶部７３から真球度データを読み出し、加速度振幅演算部７２で求めた固定盤体２の加速度振幅が設定値に達したとき、被加工球体Ｗの研磨加工を停止する指令を回転制御部７５および油圧制御部７６に出力する。回転制御部７５は、加工停止部７４からの研磨加工中止指令を入力したら、電気モータ４１の回転を停止し、油圧制御部７６は、加工停止部７４からの研磨加工中止指令を入力したら、油圧供給装置５２の油圧供給を停止する。

【0033】

（研磨加工による効果）
被加工球体Ｗの真球度にばらつきがある場合、固定盤体２と移動盤体３との間に挟持した被加工球体Ｗは回転して向きが変わるので、固定盤体２と移動盤体３とに働く力が変動して振動が発生する。この振動から求まる加速度振幅は、被加工球体Ｗの真球度が向上するにつれて小さくなる。第一実施形態の球体研磨装置１によれば、加速度振幅が設定値に達したことを真球度データを参照することにより把握し、被加工球体の研磨加工を停止するようにしているので、所定の真球度の被加工球体Ｗを得ることができる。

【0034】

＜第二実施形態＞
（球体研磨装置の機械構成および制御装置の構成）
第二の実施形態の球体研磨装置１１の機械構成および制御装置８の構成について図１および図２に対応させて示す図６および図７を参照して説明する。なお、図６および図７において、図１および図２の第一の実施形態の球体研磨装置１および制御装置７と同一の構成は同一番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0035】

この球体研磨装置１１は、例えば、鋼球、セラミックス球等の被加工球体Ｗの表面を研磨する装置であり、被加工球体Ｗの研磨量が所定値に達したら自動的に研磨加工を停止できる装置である。図６に示すように、この球体研磨装置１１は、図１の球体研磨装置１に備えられていた加速度検出センサ６の代わりに、変位検出センサ１６を備えた構成となっている。また、図７に示すように、この制御装置８は、図１の制御装置７に備えられていた加速度入力部７１および加速度振幅演算部７２の代わりに、変位入力部８１および変位演算部８２（本発明の「変位演算手段」に相当）を備えた構成となっている。

【0036】

変位検出センサ１６は、例えば、コイルの誘起電圧等を利用した一般的なセンサであり、移動盤体３の台座３１の砥石貼着面とは反対側の端面に取り付けられている。この変位検出センサ１６は、被加工球体Ｗを研磨加工しているときの移動盤体３の変位を検出する。

【0037】

変位入力部８１は、変位検出センサ１６と接続され、変位検出センサ１６からの移動盤体２の変位検出信号を入力する。
変位演算部８２は、油圧供給装置５２からの油圧信号が所定値になったときを加圧開始位置（本発明の「所定位置」に相当）とし、変位入力部８１からの移動盤体２の変位に基づいて、移動盤体２の加圧開始位置からの変位を演算する。

【0038】

記憶部７３には、予め求めた移動盤体２の変位と被加工球体Ｗの研磨量との相関関係が研磨量データ（本発明の「研磨量データ」に相当）として記憶されている。固定盤体２と移動盤体３とに挟持されている被加工球体Ｗは、図９に示すように、研磨加工前は直径Ｄが大きく、研磨加工が進むに従って直径ｄは小さくなる。すなわち、被加工球体Ｗの研磨加工前の直径Ｄを研磨加工後に狙いとする直径ｄにするには、（Ｄ−ｄ）の研磨量を研磨加工すればよい。そこで、移動盤体２の変位と被加工球体Ｗの研磨量との相関関係を、図１０に示すような研磨量データとして予め求めておくことにより、被加工球体Ｗの研磨量を所定値、すなわち被加工球体Ｗの直径を所定値にすることができる。なお、変位検出センサ１６および変位入力部８１等が、本発明の「変位検出手段」に相当する。

【0039】

（研磨加工の動作）
次に、制御装置８による被加工球体Ｗの研磨加工の動作を図３に対応させて示す図８を参照して説明する。なお、図８において、図３の第一の実施形態の球体研磨装置１の研磨加工動作と同一のステップは同一番号を付してその詳細な説明を省略する。

【0040】

先ず、図８に示すように、回転装置４および移動装置５を起動する（ステップＳ１）。次に、移動盤体３の変位を検出し（ステップＳ１２）、移動盤体３の加圧開始位置からの変位を演算する（ステップＳ１３）。すなわち、変位入力部８１は、変位検出センサ１６からの移動盤体３の変位検出信号を入力する。変位演算部８２は、油圧供給装置５２からの油圧信号が所定値になったときを加圧開始位置とし、変位入力部８１からの移動盤体２の変位に基づいて、移動盤体２の加圧開始位置からの変位を演算する。

【0041】

そして、移動盤体３の加圧開始位置からの変位が所定値、すなわち狙いとする被加工球体Ｗの研磨量に対応する変位に達したか否かを判断する（ステップ１４）。すなわち、加工停止部７４は、記憶部７３から研磨量データを読み出し、変位演算部８２で求めた移動盤体３の加圧開始位置からの変位が設定値に達したか否かを判断する。そして、移動盤体３の加圧開始位置からの変位が所定値に達していないときは、ステップ２に戻って上述の処理を繰り返す。一方、移動盤体３の加圧開始位置からの変位が所定値に達したときは、回転装置４および移動装置５の動作を停止し（ステップＳ５）、全ての処理を終了する。

【0042】

（研磨加工による効果）
研磨加工前の被加工球体Ｗの直径から研磨量を減算することにより、研磨加工後の被加工球体Ｗの直径を得ることができる。第二実施形態の球体研磨装置１１によれば、所定位置からの変位が設定値に達したことを第一研磨量データを参照することにより把握し、被加工球体の研磨加工を停止するようにしているので、所定の研磨量の被加工球体Ｗを得ることができる。

【0043】

（第一実施形態の制御装置の別形態）
第一実施形態では、固定盤体２に取り付けられた加速度検出センサ６からの固定盤体２の加速度振幅により被加工球体Ｗの真球度を判断する制御装置７としたが、加速度検出センサ６をスリップリングを介して移動盤体３に取り付け、この加速度検出センサ６からの移動盤体３の加速度に基づいて移動盤体３の変位を求め、第二実施形態の制御装置８のように、求めた移動盤体３の変位により被加工球体Ｗの研磨量を判断する制御装置９としてもよい。なお、記憶部７３には、予め求めた移動盤体２の変位と被加工球体Ｗの研磨量との相関関係を研磨量データ（本発明の「第二研磨量データ」に相当）として記憶しておく。

【0044】

すなわち、図１１に示すように、制御装置９は、図２に示す制御装置７の構成に、さらに変位演算部９１（本発明の「第二変位演算手段」に相当）を加えた構成とする。この変位演算部９１は、加速度入力部７１から移動盤体３の加速度を入力し（図１２Ａ参照）、入力した加速度を時間積分することにより移動盤体３の速度を演算し（図１２Ｂ参照）、演算した速度をさらに時間積分することにより移動盤体３の変位を演算する（図１２Ｃ参照）。これにより、第一および第二実施形態の制御装置７，８と同様の動作を行うことができ、同様の効果を得ることができる。

【0045】

（第二実施形態の制御装置の別形態）
第二実施形態では、移動盤体３に取り付けられた変位検出センサ１６からの移動盤体３の加圧開始位置からの変位により被加工球体Ｗの研磨量を判断する制御装置８としたが、変位検出センサ１６からの移動盤体３の加圧開始位置からの変位に基づいて移動盤体３の加速度を求め、第一実施形態の制御装置７のように、求めた移動盤体３の加速度により被加工球体Ｗの真球度を判断する制御装置１０としてもよい。

【0046】

すなわち、図１３に示すように、制御装置１０は、図７に示す制御装置８の構成に、さらに加速度振幅演算部１１を加えた構成とする。この加速度振幅演算部１１は、変位入力部８１から移動盤体３の変位を入力し（図１４Ａ参照）、入力した変位を時間微分することにより移動盤体３の速度を演算し（図１４Ｂ参照）、演算した速度をさらに時間微分することにより移動盤体３の加速度を演算する（図１４Ｃ参照）。これにより、第一および第二実施形態の制御装置７，８と同様の動作を行うことができ、同様の効果を得ることができる。

【0047】

（その他）
上述の実施形態では、加速度検出センサ６を備えた球体研磨装置１と、変位検出センサ１６を備えた球体研磨装置１１とを説明したが、加速度検出センサおよび変位検出センサを備えた球体研磨装置としてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１，１１：球体研磨装置、 ２：固定盤体、 ３：移動盤体、 ４：回転装置、 ５：移動装置、 ６：加速度検出センサ、 ７，８，９，１０：制御装置、 １６：変位検出センサ、 １１，７２：加速度振幅演算部、 ７３：記憶部、 ７４：加工停止部、 ８２，９１：変位演算部、 Ｗ：被加工球体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】