(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024013487
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】仕掛品の生産方法、および研磨装置
(51)【国際特許分類】
B24B 29/00 20060101AFI20240125BHJP
B24B 19/00 20060101ALI20240125BHJP
G01N 3/02 20060101ALI20240125BHJP
G01N 3/08 20060101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
B24B29/00 F
B24B19/00 Z
G01N3/02 Z
G01N3/08
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022115604
(22)【出願日】2022-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】598017022
【氏名又は名称】株式会社小島鉄工所
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小島 正浩
(72)【発明者】
【氏名】小島 隆
【テーマコード（参考）】
2G061
3C049
3C158
【Ｆターム（参考）】
2G061AA01
2G061AB01
2G061BA01
2G061CA01
2G061CB02
2G061CC20
3C049AA05
3C049AA11
3C049AA18
3C049AB01
3C049BA02
3C049BA04
3C049BA07
3C049BB02
3C049BB06
3C049BC01
3C049BC02
3C049CA02
3C049CB01
3C158AA06
3C158AA11
3C158AA15
3C158AA18
3C158AB01
3C158AC05
3C158BA02
3C158BA04
3C158BA07
3C158BB02
3C158BB06
3C158BC01
3C158BC02
3C158CA02
3C158CB01
(57)【要約】
【課題】一軸引張試験に用いられる試験片について、外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげんとすること。
【解決手段】
試験片の仕掛品を生産する仕掛品の生産方法であって、丸棒状のワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａを研磨道具で研磨する研磨工程を有し、研磨工程では、研磨道具における研磨面１４０Ｐが外周面Ｗ１０Ａ上の接触エリアＷ１０Ｂに当たる状態であり、かつワークピースＷ１０および研磨道具のそれぞれが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、回転状態において、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、ワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅が、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０の軸方向に相対移動する移動距離よりも長いものである。
【選択図】図１
【解決手段】
試験片の仕掛品を生産する仕掛品の生産方法であって、丸棒状のワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａを研磨道具で研磨する研磨工程を有し、研磨工程では、研磨道具における研磨面１４０Ｐが外周面Ｗ１０Ａ上の接触エリアＷ１０Ｂに当たる状態であり、かつワークピースＷ１０および研磨道具のそれぞれが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、回転状態において、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、ワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅が、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０の軸方向に相対移動する移動距離よりも長いものである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一軸引張試験に用いられる丸棒状の試験片を生産する際に使用される、丸棒状の試験片の仕掛品を生産する仕掛品の生産方法であって、
丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨道具で研磨する研磨工程を有し、
前記研磨工程では、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
仕掛品の生産方法。
丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨道具で研磨する研磨工程を有し、
前記研磨工程では、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
仕掛品の生産方法。
【請求項2】
請求項１に記載の仕掛品の生産方法であって、
前記回転状態において前記研磨道具の前記研磨面を回転させる、
仕掛品の生産方法。
前記回転状態において前記研磨道具の前記研磨面を回転させる、
仕掛品の生産方法。
【請求項3】
請求項２に記載の仕掛品の生産方法であって、
前記研磨道具がシャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールであり、
前記回転状態において前記研磨道具が前記シャフトを回転軸として回転する、
仕掛品の生産方法。
前記研磨道具がシャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールであり、
前記回転状態において前記研磨道具が前記シャフトを回転軸として回転する、
仕掛品の生産方法。
【請求項4】
請求項１または請求項２に記載の仕掛品の生産方法であって、
前記研磨工程をコンピューター数値制御工作機械によって実行する、
仕掛品の生産方法。
前記研磨工程をコンピューター数値制御工作機械によって実行する、
仕掛品の生産方法。
【請求項5】
請求項１または請求項２に記載の仕掛品の生産方法であって、
粗さの異なる複数の前記研磨道具の中から一つの前記研磨道具を選択する選択処理を含み、
前記選択処理において、前記研磨道具を前記粗さが粗い順に選択し、
前記研磨工程においては、前記選択処理を行うごとに選択された前記研磨道具で実行される、
仕掛品の生産方法。
粗さの異なる複数の前記研磨道具の中から一つの前記研磨道具を選択する選択処理を含み、
前記選択処理において、前記研磨道具を前記粗さが粗い順に選択し、
前記研磨工程においては、前記選択処理を行うごとに選択された前記研磨道具で実行される、
仕掛品の生産方法。
【請求項6】
丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨する研磨道具と、
前記ワークピースをその周方向に回転させる第１チャックと、
前記研磨道具を保持する第２チャックと、
前記研磨道具を前記ワークピースに対してその軸方向における、一方側から他方側へ相対移動させるスライド機構と、
前記第１チャック、前記第２チャック、および前記スライド機構を制御してこれらを協働させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
研磨装置。
前記ワークピースをその周方向に回転させる第１チャックと、
前記研磨道具を保持する第２チャックと、
前記研磨道具を前記ワークピースに対してその軸方向における、一方側から他方側へ相対移動させるスライド機構と、
前記第１チャック、前記第２チャック、および前記スライド機構を制御してこれらを協働させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、仕掛品の生産方法、および研磨装置、に関する。
【背景技術】
【0002】
金属素材メーカーの業界では、金属素材の機械的性能を保証するため、「試験片」にて強度評価試験を行っている。ここで、「試験片」は、金属素材が使用される環境に合わせて試験される。この試験結果により、金属素材メーカーは、金属素材が使用される環境における金属素材の安全性を確認することができる。
【0003】
上記強度評価試験には、例えば、一軸引張試験（Uniaxial Tensile testing）がある。一軸引張試験とは、ある一定の条件下で一方向に引っ張る負荷を試験片に掛けた際の、その試験片のふるまいを評価する試験である。この試験結果により、金属素材メーカーは、その環境における金属素材の引張強度等の機械的性能を確認することができる。
【0004】
一軸引張試験は、しばしば、試験片において評価される特定の領域に発生する応力が、この領域内において一様であるとみなす前提の下に行われる。このため、上記領域において、応力の偏りを生じさせる要因（defects）が、試験精度に悪影響をもたらすこともある。このため、試験片の生産にあたっては、試験精度に悪影響をもたらすおそれのある要因を減らすべく、高い精度の加工技術を求めるニーズがあった。なお、要因の種類としては、例えば、キズ（旋盤目）、外径寸法の偏り、表面硬化、加工歪、または熱影響等が想定される。
【0005】
このようなニーズに応じた技術としては、例えば特許文献１に開示された従来技術が知られている。この従来技術では、ワークピースに対して荒削り加工を施して仕掛品を得て、この荒削り加工で仕掛品に生じた表面硬化層や歪層をミクロンスケールの微小厚で研磨することで、試験片を生産する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００８－２２１４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ここで、上記特許文献１では、ワークピースの軸方向と直交する方向に延びるように位置するとともに研磨材が付着されている紐状部材が、回転するワークピースと同じ方向および同じ速度で移動をし、かつ、ワークピースの軸方向を往復移動している。このため、ワークピースの外周面は、その周方向が偏って研磨されることが想定され、試験精度への悪影響に対する懸念を完全に払拭することができなかった。
【0008】
本開示は、一軸引張試験に用いられる試験片について、外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげんとする、仕掛品の生産方法、および研磨装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本開示は次の手段をとる。
【0010】
まず、第１の開示は、一軸引張試験に用いられる丸棒状の試験片を生産する際に使用される、丸棒状の試験片の仕掛品を生産する仕掛品の生産方法であって、丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨道具で研磨する研磨工程を有し、前記研磨工程では、前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長いものである。
【0011】
なお、ここでいう「研磨面」とは、研磨道具における面であって、この面をワークピースの外周面に接触させながらすることで研磨を実現することが可能なものをいう。また、「接触エリア」は、ワークピースの外周面において研磨道具における研磨面が接触されるべきエリアである。また、「ワークピースに対して相対移動」は、接触エリアがワークピースを基準にして移動することである。
【0012】
第１の開示に係る仕掛品の生産方法によれば、ワークピースの外周面は、接触エリアがその周方向を移動することで、全周にわたって研磨がされる。また、ワークピースの外周面は、接触エリアがワークピースに対してその軸方向に相対移動することで、ワークピースの軸方向において所定の範囲が研磨される。ここで、ワークピースが一回転する間に接触エリアがその軸方向に相対移動する移動距離はワークピースの軸方向で見た接触エリアの幅よりも短いため、その周方向およびその軸方向における当該範囲の外周面は、より均一に研磨される。これにより、仕掛品の外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげることができる。
【0013】
ここで、第１の開示に係る仕掛品の生産方法は、後述する第２の開示に係る仕掛品の生産方法であっても良い。この第２の開示に係る仕掛品の生産方法においては、前記回転状態において前記研磨道具の前記研磨面を回転させるものである。
【0014】
第２の開示に係る仕掛品の生産方法によれば、回転状態において外周面が研磨面にすられる研磨量は、研磨道具が回転する回転速度によって変更することができる。
【0015】
ここで、第２の開示に係る仕掛品の生産方法は、後述する第３の開示に係る仕掛品の生産方法であっても良い。この第３の開示に係る仕掛品の生産方法においては、前記研磨道具がシャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールであり、前記回転状態において前記研磨道具が前記シャフトを回転軸として回転するものである。
【0016】
第３の開示に係る仕掛品の生産方法によれば、ワークピースの外周面は、接触エリアがその周方向を移動することで、フラップホイールにおける研磨材付シートのそれぞれにより研磨がされる。ここで、フラップホイールによる単位時間当たりの研磨は、研磨材付シートのそれぞれによりされる離散的なものである。これにより、フラップホイールの離散的な研磨がワークピースの周方向において均等にされ、もってワークピースの外周面はその軸方向における表面粗さがより均一となるように研磨がされる。
【0017】
ここで、第１の開示または第２の開示に係る仕掛品の生産方法は、後述する第４の開示に係る仕掛品の生産方法であっても良い。この第４の開示に係る仕掛品の生産方法においては、前記研磨工程をコンピューター数値制御工作機械によって実行するものである。
【0018】
第４の開示に係る仕掛品の生産方法によれば、コンピューター数値制御工作機械は、そのコンピューターが記憶するデータに基づいてワークピースを研磨することができる。
【0019】
第１の開示または第２の開示に係る仕掛品の生産方法は、後述する第５の開示に係る仕掛品の生産方法であっても良い。この第５の開示に係る仕掛品の生産方法においては、粗さの異なる複数の前記研磨道具の中から一つの前記研磨道具を選択する選択処理を含み、前記選択処理において、前記研磨道具を前記粗さが粗い順に選択し、前記研磨工程においては、前記選択処理を行うごとに選択された前記研磨道具で実行されるものである。
【0020】
第５の開示に係る仕掛品の生産方法によれば、ワークピースは、粗さが粗い研磨道具で粗く研磨された後、粗さが細かい研磨道具で細かく研磨される。これにより、一つの研磨道具で細かく研磨する場合に比べて、研磨道具の摩耗を抑制できる。
【0021】
次に、第６の開示は、丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨する研磨道具と、前記ワークピースをその周方向に回転させる第１チャックと、前記研磨道具を保持する第２チャックと、前記研磨道具を前記ワークピースに対してその軸方向における、一方側から他方側へ相対移動させるスライド機構と、前記第１チャック、前記第２チャック、および前記スライド機構を制御してこれらを協働させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い研磨装置である。
【0022】
第６の開示に係る研磨装置によれば、ワークピースの外周面は、接触エリアがその周方向を移動することで、全周にわたって研磨がされる。また、ワークピースの外周面は、接触エリアがワークピースに対してその軸方向に相対移動することで、ワークピースの軸方向において所定の範囲が研磨される。ここで、ワークピースが一回転する間に接触エリアがその軸方向に相対移動する移動距離はワークピースの軸方向で見た接触エリアの幅よりも短いため、その周方向およびその軸方向における当該範囲の外周面は、より均一に研磨される。これにより、仕掛品の外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげることができる。
【発明の効果】
【0023】
本開示は上記各構成をもつことにより、一軸引張試験に用いられる試験片について、外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげんとする、仕掛品の生産方法、および研磨装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】ワークピースＷ１０の平面図である。
【図2】ワークピースＷ１０の正面図である。
【図3】試験片の仕掛品Ｗ２０の正面図である。
【図4】第１の実施形態に係る研磨装置１００の平面図である。
【図5】第１の実施形態に係る研磨装置１００の正面図である。
【図6】第１の実施形態に係る研磨装置１００の使用方法を説明する説明図である。
【図7】ワークピースＷ１０のＸ軸方向における位置、および選択研磨道具１４０ＳのＹ軸方向における位置を表した説明図である。
【図8】第１の実施形態に係る第１制御プログラム（図示せず）により実行される一連のステップを表したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
＜第１の実施形態＞
本開示の第１の実施形態に係る研磨装置１００は、図４に示すように、ワークピースＷ１０の周方向に延びる面である外周面Ｗ１０Ａ（図１および図２参照）を研磨するものである。これにより、丸棒状の試験片の仕掛品Ｗ２０（図３参照。以下、単に「仕掛品Ｗ２０」という）が生産される。ここで、上記仕掛品Ｗ２０は、一軸引張試験（例えば一軸疲労試験）に用いられる丸棒状の試験片（図示せず）を生産する際に使用される。また、仕掛品Ｗ２０は、手動で研磨される仕上げ工程が行われることで「試験片」となる。以下に、ワークピースＷ１０、および研磨装置１００について説明する。
本開示の第１の実施形態に係る研磨装置１００は、図４に示すように、ワークピースＷ１０の周方向に延びる面である外周面Ｗ１０Ａ（図１および図２参照）を研磨するものである。これにより、丸棒状の試験片の仕掛品Ｗ２０（図３参照。以下、単に「仕掛品Ｗ２０」という）が生産される。ここで、上記仕掛品Ｗ２０は、一軸引張試験（例えば一軸疲労試験）に用いられる丸棒状の試験片（図示せず）を生産する際に使用される。また、仕掛品Ｗ２０は、手動で研磨される仕上げ工程が行われることで「試験片」となる。以下に、ワークピースＷ１０、および研磨装置１００について説明する。
【0026】
＜ワークピースの構成＞
ワークピースＷ１０は、図１および図２に示すように、丸棒状のものである。そして、ワークピースＷ１０の軸方向における両端側には、外径が同じとなる大径部Ｗ１２がそれぞれ設けられている。これら大径部Ｗ１２の間には、大径部Ｗ１２より外径が小さい小径部Ｗ１３、および、この小径部Ｗ１３と大径部Ｗ１２との外径が連続されるように傾斜する傾斜面Ｗ１４Ａをもつ肩部Ｗ１４が設けられている。ここで、小径部Ｗ１３は、一軸引張試験において評価される試験片（図示せず）の特定の領域に相当する。なお、ワークピースＷ１０における、大径部Ｗ１２の外径（例えば８．０ｍｍ）、小径部Ｗ１３の外径（例えば６．４ｍｍ）、小径部Ｗ１３の軸方向の寸法（例えば２５．４ｍｍ）および素材（例えばステンレス）は、製品の用途に応じて適当に設定される。
ワークピースＷ１０は、図１および図２に示すように、丸棒状のものである。そして、ワークピースＷ１０の軸方向における両端側には、外径が同じとなる大径部Ｗ１２がそれぞれ設けられている。これら大径部Ｗ１２の間には、大径部Ｗ１２より外径が小さい小径部Ｗ１３、および、この小径部Ｗ１３と大径部Ｗ１２との外径が連続されるように傾斜する傾斜面Ｗ１４Ａをもつ肩部Ｗ１４が設けられている。ここで、小径部Ｗ１３は、一軸引張試験において評価される試験片（図示せず）の特定の領域に相当する。なお、ワークピースＷ１０における、大径部Ｗ１２の外径（例えば８．０ｍｍ）、小径部Ｗ１３の外径（例えば６．４ｍｍ）、小径部Ｗ１３の軸方向の寸法（例えば２５．４ｍｍ）および素材（例えばステンレス）は、製品の用途に応じて適当に設定される。
【0027】
＜研磨装置の構成＞
研磨装置１００は、図４に示すように、コンピューター２００（図５参照）を備えた「コンピューター数値制御工作機械」である。研磨装置１００には、作業台１１０、ワークピースＷ１０を保持する把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０が付設されている。また、研磨装置１００のコンピューター２００は、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０を制御する。ここで、把持機構１２０は、ワークピースＷ１０の軸方向における他端Ｗ１２Ｃ（図５参照）を保持する把持状態を実現可能なものである。また、研磨道具収納具１４０には、粒度がそれぞれ異なる複数の研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄが収納されている。また、ロボットマニピュレーター１５０は、図６に示すように、把持状態において、研磨道具収納具１４０に収納されている複数の研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄの中から一つを選択して、これを選択研磨道具１４０Ｓとするものである。さらに、ロボットマニピュレーター１５０は、上記選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０Ｐ（後述）をワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａに当てたり、上記選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０ＰをワークピースＷ１０の軸方向における、一方側から他方側へ移動させたりするものである。すなわち、ロボットマニピュレーター１５０は、本開示における「スライド機構」に相当する。また、コンピューター２００は、外周面Ｗ１０Ａにおいて研磨面１４０Ｐが接触されるべきエリアである接触エリアＷ１０Ｂ（後述）の位置を座標データとして記憶することが可能なものである。以下に作業台１１０と、把持機構１２０と、研磨道具収納具１４０と、ロボットマニピュレーター１５０と、コンピューター２００とを説明する。なお、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０およびロボットマニピュレーター１５０のそれぞれには、残存するエアーを排気して常圧にする残圧排気弁（図示せず）が取り付けられている。
研磨装置１００は、図４に示すように、コンピューター２００（図５参照）を備えた「コンピューター数値制御工作機械」である。研磨装置１００には、作業台１１０、ワークピースＷ１０を保持する把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０が付設されている。また、研磨装置１００のコンピューター２００は、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０を制御する。ここで、把持機構１２０は、ワークピースＷ１０の軸方向における他端Ｗ１２Ｃ（図５参照）を保持する把持状態を実現可能なものである。また、研磨道具収納具１４０には、粒度がそれぞれ異なる複数の研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄが収納されている。また、ロボットマニピュレーター１５０は、図６に示すように、把持状態において、研磨道具収納具１４０に収納されている複数の研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄの中から一つを選択して、これを選択研磨道具１４０Ｓとするものである。さらに、ロボットマニピュレーター１５０は、上記選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０Ｐ（後述）をワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａに当てたり、上記選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０ＰをワークピースＷ１０の軸方向における、一方側から他方側へ移動させたりするものである。すなわち、ロボットマニピュレーター１５０は、本開示における「スライド機構」に相当する。また、コンピューター２００は、外周面Ｗ１０Ａにおいて研磨面１４０Ｐが接触されるべきエリアである接触エリアＷ１０Ｂ（後述）の位置を座標データとして記憶することが可能なものである。以下に作業台１１０と、把持機構１２０と、研磨道具収納具１４０と、ロボットマニピュレーター１５０と、コンピューター２００とを説明する。なお、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０およびロボットマニピュレーター１５０のそれぞれには、残存するエアーを排気して常圧にする残圧排気弁（図示せず）が取り付けられている。
【0028】
＜作業台の構成＞
作業台１１０は、図４に示すように、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０を配置可能な大きさの板面１１１と、これらの部品を板面１１１とともに包囲するフード１１２（図６参照）と、を有する。また、作業台１１０には、板面１１１とフード１１２とが包囲して形成する包囲空間１１２Ａ（図６参照）が設けられている。この包囲空間１１２Ａは、ワークピースＷ１０を研磨することにより生じる研磨くず（図示省略）が包囲空間１１２Ａの外側に飛散しないようにするものである。そして、作業台１１０には、包囲空間１１２Ａの内側に存在する研磨くずを吸引する吸引機１１５（図５参照）が付設されている。
作業台１１０は、図４に示すように、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０を配置可能な大きさの板面１１１と、これらの部品を板面１１１とともに包囲するフード１１２（図６参照）と、を有する。また、作業台１１０には、板面１１１とフード１１２とが包囲して形成する包囲空間１１２Ａ（図６参照）が設けられている。この包囲空間１１２Ａは、ワークピースＷ１０を研磨することにより生じる研磨くず（図示省略）が包囲空間１１２Ａの外側に飛散しないようにするものである。そして、作業台１１０には、包囲空間１１２Ａの内側に存在する研磨くずを吸引する吸引機１１５（図５参照）が付設されている。
【0029】
＜作業台の詳細＞
板面１１１は、図６に示すように、ユーザーＭ１０が立った状態でその肘を載せることが可能な高さとなるように位置されている。また、板面１１１上には、把持機構１２０が、ユーザーＭ１０が把持状態のワークピースＷ１０をその軸方向に直交する方向から付け外すことが可能となるように配置されている。また、板面１１１上において、ロボットマニピュレーター１５０は、把持機構１２０に対してユーザーＭ１０の反対側の位置（すなわち上記付け外しの邪魔にならない位置）に配置されている。
板面１１１は、図６に示すように、ユーザーＭ１０が立った状態でその肘を載せることが可能な高さとなるように位置されている。また、板面１１１上には、把持機構１２０が、ユーザーＭ１０が把持状態のワークピースＷ１０をその軸方向に直交する方向から付け外すことが可能となるように配置されている。また、板面１１１上において、ロボットマニピュレーター１５０は、把持機構１２０に対してユーザーＭ１０の反対側の位置（すなわち上記付け外しの邪魔にならない位置）に配置されている。
【0030】
フード１１２は、上記研磨くず（図示せず）が包囲空間１１２Ａの外側に飛散しないようにするものである。また、フード１１２には、ワークピースＷ１０の出し入れを可能とする大きさの扉１１３（図５参照）が設けられている。この扉１１３は、一部が透明に形成されることで、ユーザーＭ１０が把持状態のワークピースＷ１０を視認可能となるように構成されている。なお、フード１１２には、その包囲空間１１２Ａが扉１１３（図５参照）で開閉されることを検知して第１制御プログラム（図示せず。後述）の実行のオンオフを切り替える、インターロック（図示せず）が設けられている。このインターロックは、例えば、フード１１２において扉１１３が開閉する口に付設されるリミットスイッチである。このリミットスイッチは、扉１１３を閉じると第１制御プログラムの実行をオンにし、扉１１３を開くと第１制御プログラムの実行をオフにするものである。
【0031】
また、フード１１２には、後述する継続条件を満さないことにより第１制御プログラム（図示せず）が終了したことを報知する、報知機１１４が付設されている。この報知機１１４には、例えば、警告灯１１４Ａおよびブザー（図示せず）がある。これにより、ユーザーＭ１０は、上記継続条件を満たさない原因について調べることができる。
【0032】
吸引機１１５は、図５に示すように、板面１１１の下に位置されている。そして、板面１１１には、包囲空間１１２Ａ（図６参照）から吸引機１１５に連通して、周囲の研磨くず（図示せず）を吸引する吸引口１１５Ａが設けられている。ここで、吸引口１１５Ａは、把持状態のワークピースＷ１０を研磨することにより生じる研磨くずがワークピースＷ１０の全体にわたって吸引除去されるように位置されている。なお、吸引口１１５Ａには、接触エリアＷ１０Ｂで生じる研磨くずを吸引機１１５に通すことが可能な金網１１５Ｂが取り付けられている。この金網１１５Ｂには、例えば、パンチングメタルが用いられている。このパンチングメタルの孔は、ワークピースＷ１０を通すことができない大きさとなるように設定されている。
【0033】
＜把持機構の構成＞
把持機構１２０は、第１チャック１２１と、回転センター１２２とを有する。第１チャック１２１は、ワークピースＷ１０の軸方向における他端Ｗ１２Ｃを保持する把持状態を実現可能なものである。回転センター１２２は、ワークピースＷ１０の軸方向における一端Ｗ１２Ｂを他端Ｗ１２Ｃ側に押し付けることが可能なものである。ここで、把持状態のワークピースＷ１０における軸方向は、板面１１１に対して平行となるように位置されている。そのため、把持状態のワークピースＷ１０の軸方向（「Ｘ軸方向」とも称する）は、板面１１１の面内方向に対して平行となる。
把持機構１２０は、第１チャック１２１と、回転センター１２２とを有する。第１チャック１２１は、ワークピースＷ１０の軸方向における他端Ｗ１２Ｃを保持する把持状態を実現可能なものである。回転センター１２２は、ワークピースＷ１０の軸方向における一端Ｗ１２Ｂを他端Ｗ１２Ｃ側に押し付けることが可能なものである。ここで、把持状態のワークピースＷ１０における軸方向は、板面１１１に対して平行となるように位置されている。そのため、把持状態のワークピースＷ１０の軸方向（「Ｘ軸方向」とも称する）は、板面１１１の面内方向に対して平行となる。
【0034】
＜把持機構の詳細＞
第１チャック１２１は、上記他端Ｗ１２Ｃを、ワークピースＷ１０の径方向外方から保持するもの（例えばコレットチャック）である。また、第１チャック１２１には、アダプタ１２１Ａ、およびゴム（図示せず）が付設されている。アダプタ１２１Ａは、他端Ｗ１２ＣをワークピースＷ１０の径方向から覆うとともに第１チャック１２１にねじ込み可能なものである。ゴムは、アダプタ１２１Ａと、第１チャック１２１と、の間に挟まれる圧縮可能なものである。この構成より、第１チャック１２１は、ワークピースＷ１０を保持することができる。また、第１チャック１２１には、ワークピースＷ１０を、その周方向（図１および図２参照）に回転させるステッピングモーター１２１Ｂが付設されている。このステッピングモーター１２１Ｂは、コンピューター２００からの信号を受けてワークピースＷ１０を、所定の回転数で正方向に回転させるものである。なお、ステッピングモーター１２１ＢがワークピースＷ１０を回転させる回転速度は、例えば１分当たりに３００回転である。
第１チャック１２１は、上記他端Ｗ１２Ｃを、ワークピースＷ１０の径方向外方から保持するもの（例えばコレットチャック）である。また、第１チャック１２１には、アダプタ１２１Ａ、およびゴム（図示せず）が付設されている。アダプタ１２１Ａは、他端Ｗ１２ＣをワークピースＷ１０の径方向から覆うとともに第１チャック１２１にねじ込み可能なものである。ゴムは、アダプタ１２１Ａと、第１チャック１２１と、の間に挟まれる圧縮可能なものである。この構成より、第１チャック１２１は、ワークピースＷ１０を保持することができる。また、第１チャック１２１には、ワークピースＷ１０を、その周方向（図１および図２参照）に回転させるステッピングモーター１２１Ｂが付設されている。このステッピングモーター１２１Ｂは、コンピューター２００からの信号を受けてワークピースＷ１０を、所定の回転数で正方向に回転させるものである。なお、ステッピングモーター１２１ＢがワークピースＷ１０を回転させる回転速度は、例えば１分当たりに３００回転である。
【0035】
回転センター１２２は、上記一端Ｗ１２Ｂに当たる押当部１２２Ａと、押当部１２２Ａに弱い力を掛ける弱力部１２２Ｃ（例えばバネ）と、押当部１２２Ａに強い力（例えば１１０Ｎ）を掛ける強力部１２２Ｄ（例えば電磁弁でエアーが制御されるエアーピストン）とを有する。ここで、押当部１２２Ａには、ワークピースＷ１０の回転を抑えないように、一端Ｗ１２Ｂに当接する面積が狭く設定される尖頭１２２Ｂが設けられている。また、強力部１２２Ｄは、ワークピースＷ１０がその他端Ｗ１２Ｃを中心に揺動することを抑えるものである。また、弱力部１２２Ｃは、強力部１２２Ｄが押当部１２２Ａに力を掛ける前に、押当部１２２ＡをワークピースＷ１０に当てるものである。
【0036】
また、回転センター１２２には、図４に示すように、直動関節１２３が付設されている。直動関節１２３は、固設部１２３Ａで作業台１１０に固設されている。また、この直動関節１２３は、送りねじ１２３Ｂと、ナット１２３Ｃと、モーター（図示せず）と、ガイドレール１２３Ｄとを有する。ここで、ナット１２３Ｃは、回転センター１２２に固設された状態で、送りねじ１２３Ｂに螺合するものである。モーターは、送りねじ１２３Ｂを、その軸の周方向に正逆回転させることでナット１２３Ｃ、および回転センター１２２をＸ軸方向に進退させるものである。ガイドレール１２３Ｄは、送りねじ１２３Ｂの回転に伴う、ナット１２３Ｃ、および回転センター１２２の供回りを抑制するものである。また、ガイドレール１２３Ｄは、固設部１２３Ａで作業台１１０に固設されている。これにより、直動関節１２３は、送りねじ１２３Ｂが回転すると、その回転に追従して板面１１１に対してＸ軸方向に回転センター１２２を移動させることができる、従って、把持機構１２０にワークピースＷ１０を取り付ける際、この軸方向の寸法に対応して回転センター１２２を動かすことができる。
【0037】
＜研磨道具収納具の構成＞
研磨道具収納具１４０は、複数の研磨道具を一列に並べた状態で収容可能とするビットスタンド１４１を有する。このビットスタンド１４１には、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄが収容されている。すなわち、研磨道具収納具１４０が収納する、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄからなる４つの研磨道具は、本明細書では「研磨道具セット」とも称する。なお、研磨道具セットに含まれる研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄは、その粗さがこの順で細かくなるように設定されている。なお、本実施形態のワークピースＷ１０は、研磨道具収納具１４０に収納されている複数の研磨道具のうち、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、および研磨道具１４０Ｃで研磨されている。
研磨道具収納具１４０は、複数の研磨道具を一列に並べた状態で収容可能とするビットスタンド１４１を有する。このビットスタンド１４１には、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄが収容されている。すなわち、研磨道具収納具１４０が収納する、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄからなる４つの研磨道具は、本明細書では「研磨道具セット」とも称する。なお、研磨道具セットに含まれる研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄは、その粗さがこの順で細かくなるように設定されている。なお、本実施形態のワークピースＷ１０は、研磨道具収納具１４０に収納されている複数の研磨道具のうち、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、および研磨道具１４０Ｃで研磨されている。
【0038】
＜研磨道具収納具の詳細＞
研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄは、それぞれ、シャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールである。ここで、研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄは、その研磨材付シートが異なる点を除いて、全く同じ構成のものである。このため、以下においては、研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄについて、その詳細な説明を研磨道具１４０Ａの説明により代表させて行う。そして、他の研磨道具１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄについての詳細な説明は省略する。研磨道具１４０Ａは、図１および図２に示すように、シャフト１４０Ｒの端に研磨材付シート１４０Ｍを固定したフラップホイールである。これらの研磨材付シート１４０Ｍは、放射状に束ねられることで、全体として円柱形状をなす。この円柱形状における側面は、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａに接触させながらすることで、この外周面Ｗ１０Ａの研磨を実現させる研磨面１４０Ｐとなる。この研磨面１４０Ｐは、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａをする際に、この外周面Ｗ１０Ａに研磨痕Ｄ３０を形成する。なお、本実施形態の研磨材付シート１４０Ｍは、例えばワークピースＷ１０より硬い素材（例えばアルミナ）を砥粒とした紙やすりである。
研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄは、それぞれ、シャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールである。ここで、研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄは、その研磨材付シートが異なる点を除いて、全く同じ構成のものである。このため、以下においては、研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄについて、その詳細な説明を研磨道具１４０Ａの説明により代表させて行う。そして、他の研磨道具１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄについての詳細な説明は省略する。研磨道具１４０Ａは、図１および図２に示すように、シャフト１４０Ｒの端に研磨材付シート１４０Ｍを固定したフラップホイールである。これらの研磨材付シート１４０Ｍは、放射状に束ねられることで、全体として円柱形状をなす。この円柱形状における側面は、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａに接触させながらすることで、この外周面Ｗ１０Ａの研磨を実現させる研磨面１４０Ｐとなる。この研磨面１４０Ｐは、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａをする際に、この外周面Ｗ１０Ａに研磨痕Ｄ３０を形成する。なお、本実施形態の研磨材付シート１４０Ｍは、例えばワークピースＷ１０より硬い素材（例えばアルミナ）を砥粒とした紙やすりである。
【0039】
研磨面１４０Ｐは、すきまをあけて放射状に束ねられた複数枚の研磨材付シート１４０Ｍの各縁部によって構成されている。このため、研磨面１４０Ｐによる研磨は、研磨が行われる時間と研磨が行われない時間とが交互に訪れる離散的なものとなる。また、研磨道具１４０Ａ（図１および図２の選択研磨道具１４０Ｓを参照）がワークピースＷ１０を研磨する際、接触エリアＷ１０Ｂは、外周面Ｗ１０Ａ上にてその周方向に移動する。このため、外周面Ｗ１０Ａは、研磨道具１４０Ａの研磨材付シート１４０Ｍのそれぞれにより研磨される。これにより、フラップホイールの離散的な研磨がワークピースＷ１０の周方向において均等にされ、もってワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａはその軸方向における表面粗さがより均一となるように研磨がされる。なお、「接触エリアＷ１０Ｂ」は、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａにおいて選択研磨道具１４０Ｓにおける研磨面１４０Ｐが接触されるべきエリアである。
【0040】
また、上記フラップホイールがワークピースＷ１０を研磨する際、各研磨材付シート１４０ＭはワークピースＷ１０に当たって変形する。そのため、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａには加工歪が形成されにくくなる。
【0041】
また、上記フラップホイールがワークピースＷ１０を研磨する際、各研磨材付シート１４０Ｍの間で空気が流れる。そのため、研磨道具１４０ＡとワークピースＷ１０との間で摩擦されることにより生ずる熱量が低減される。
【0042】
また、選択研磨道具１４０ＳのフラップホイールがワークピースＷ１０を研磨する際、各研磨材付シート１４０Ｍのシート面は、その回転に伴う遠心力によりシャフト１４０Ｒから離れる方向に沿うように位置される。これにより、シャフト１４０Ｒから研磨面１４０Ｐまでの距離は、フラップホイールの回転速度により調節することができる。
【0043】
研磨道具１４０Ａのシャフト１４０Ｒには、コレットホルダが固設されている。これにより、ロボットマニピュレーター１５０は、そのハンド１５０Ｂ（後述）で上記コレットホルダを保持する保持状態を実現することができる。
【0044】
ビットスタンド１４１には、研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、研磨道具１４０Ｃ、および研磨道具１４０Ｄを板面１１１の面外方向（図６参照。以下、「Ｚ軸方向」とも称する）に押し出し可能な治具１４１Ａが付設されている。また、ビットスタンド１４１には、治具１４１ＡをＺ軸方向に移動させることが可能な第１ピストン１４１Ｃが付設されている。ここで、第１ピストン１４１Ｃは、コンピューター２００（図５参照）からの信号を受けて治具１４１Ａの移動を制御するもの（例えば電磁弁でエアーが制御されるエアーピストン）である。第１ピストン１４１Ｃが治具１４１Ａを移動させることにより、選択研磨道具１４０Ｓに係るコレットホルダは、ハンド１５０Ｂが保持可能となる位置まで移動することができる。
【0045】
また、ビットスタンド１４１には、図６に示すように、その上方を覆うようにツールカバー１４２が付設されている。ここで、このツールカバー１４２は、ハンド１５０Ｂが選択研磨道具１４０Ｓのコレットホルダを上方から保持可能となるように開閉される蓋である。そのため、ハンド１５０Ｂが選択研磨道具１４０Ｓを選択する際、ツールカバー１４２は開いた状態となる。なお、ツールカバー１４２の開閉は、このツールカバー１４２をビットスタンド１４１に対して揺動可能にさせる蝶番１４２Ａ（図４参照）と、ツールカバー１４２を蝶番１４２Ａのシャフト１４０Ｒに対して揺動させるスライダークランク機構１４２Ｂとにより実現される。また、このスライダークランク機構１４２Ｂには、駆動源となる第２ピストン１４２Ｃが付設されている。この第２ピストン１４２Ｃは、コンピューター２００（図５参照）からの信号を受けてツールカバー１４２の開閉を制御するもの（例えば電磁弁でエアーが制御されるエアーピストン）である。
【0046】
＜ロボットマニピュレーターの構成＞
ロボットマニピュレーター１５０は、図４に示すように、本体１５０Ａ、およびハンド１５０Ｂを有するガントリーロボットである。ここで、ハンド１５０Ｂは、選択研磨道具１４０Ｓに回転１自由度を与える。本実施形態では、ハンド１５０Ｂは、選択研磨道具１４０Ｓのシャフト１４０ＲをＺ軸方向に向けた状態で、このシャフト１４０Ｒの周方向に選択研磨道具１４０Ｓを回転させる。すなわち、ハンド１５０Ｂは、本開示における「第２チャック」に相当する。また、本体１５０Ａは、ハンド１５０Ｂに並進２自由度を与える。本実施形態では、本体１５０Ａは、ハンド１５０Ｂを選択研磨道具１４０Ｓとともに、Ｘ軸方向および、このＸ軸方向およびＺ軸方向（図６参照）のそれぞれに直交する方向（以下、「Ｙ軸方向」とも称する）に進退させる。なお、選択研磨道具１４０Ｓが接触エリアＷ１０Ｂに当たる状態でＸ軸方向に進退することは、本開示における「接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動」することに相当する。
ロボットマニピュレーター１５０は、図４に示すように、本体１５０Ａ、およびハンド１５０Ｂを有するガントリーロボットである。ここで、ハンド１５０Ｂは、選択研磨道具１４０Ｓに回転１自由度を与える。本実施形態では、ハンド１５０Ｂは、選択研磨道具１４０Ｓのシャフト１４０ＲをＺ軸方向に向けた状態で、このシャフト１４０Ｒの周方向に選択研磨道具１４０Ｓを回転させる。すなわち、ハンド１５０Ｂは、本開示における「第２チャック」に相当する。また、本体１５０Ａは、ハンド１５０Ｂに並進２自由度を与える。本実施形態では、本体１５０Ａは、ハンド１５０Ｂを選択研磨道具１４０Ｓとともに、Ｘ軸方向および、このＸ軸方向およびＺ軸方向（図６参照）のそれぞれに直交する方向（以下、「Ｙ軸方向」とも称する）に進退させる。なお、選択研磨道具１４０Ｓが接触エリアＷ１０Ｂに当たる状態でＸ軸方向に進退することは、本開示における「接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動」することに相当する。
【0047】
本体１５０Ａには、ハンド１５０Ｂを選択研磨道具１４０ＳとともにＹ軸方向に押し出す弾性体のバッファ機構（図示せず。例えばバネ）が設けられている。これにより、ワークピースＷ１０の外径寸法が記憶部２３０（図５参照。後述）で記憶される座標に対してばらついても、本体１５０Ａは選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０Ｐを外周面Ｗ１０Ａにおける接触エリアＷ１０Ｂ（図５参照）に当てることができる。
【0048】
ハンド１５０Ｂは、エアーの圧力により挟持力を発揮することが可能なコレットチャックである。そして、ハンド１５０Ｂにはエアーを供給するエアーチューブ１５０Ｃ（図６参照）が繋げられている。ここで、このエアーチューブ１５０Ｃには、コンピューター２００（図５参照）からの信号を受けてコレットホルダを保持したり、保持したコレットホルダを離したりすることを制御するもの（例えばエアーの流れを制御する電磁弁）が付設されている。
【0049】
ここで、選択研磨道具１４０Ｓのシャフト１４０Ｒは、本開示における「研磨道具の回転軸」に相当する。そして、把持状態のワークピースＷ１０の軸方向（Ｘ軸方向）に対して平行な仮想直線ＯＬが板面１１１と平行であることから、Ｚ軸方向に向いた状態のシャフト１４０Ｒは当該仮想直線ＯＬに直交する。これにより、回転状態（後述）において外周面Ｗ１０Ａが研磨面１４０Ｐにすられる方向は、図１および図２に示すように、ワークピースＷ１０の軸方向と一致する。
【0050】
また、ハンド１５０Ｂには、図５に示すように、選択研磨道具１４０Ｓを、その周方向（図１参照）に回転させるサーボモーター（図示せず）が付設されている。このサーボモーターは、コンピューター２００からの信号を受けて選択研磨道具１４０Ｓを、所定の回転数で正方向（図１で見て左向き）に回転させるものである。
【0051】
また、ハンド１５０Ｂには、研磨に伴って熱くなる接触エリアＷ１０Ｂに対し、冷たいエアーを吹き付けるノズル（図示せず）が付設されている。このノズルは、上記コレットチャックに対してエアーチューブ１５０Ｃから分岐するように繋がっている。これにより、ワークピースＷ１０が選択研磨道具１４０Ｓで研磨される際、その外周面Ｗ１０Ａが酸化されることを抑制できる。
【0052】
＜コンピューターの構成＞
コンピューター２００は、図５に示すように、把持機構１２０と、研磨道具収納具１４０（図４参照）と、ロボットマニピュレーター１５０と、を制御する第１制御プログラム（図示せず）を実行する。これにより、コンピューター２００は、ワークピースＷ１０（図１参照）を研磨して、その外周面Ｗ１０Ａ（図１および図２参照）に研磨痕Ｄ３０（図１参照）を形成する機能を実現させる。なお、コンピューター２００には、研磨装置１００を制御する制御プログラムが入力可能なコンピューターが用いられる。
コンピューター２００は、図５に示すように、把持機構１２０と、研磨道具収納具１４０（図４参照）と、ロボットマニピュレーター１５０と、を制御する第１制御プログラム（図示せず）を実行する。これにより、コンピューター２００は、ワークピースＷ１０（図１参照）を研磨して、その外周面Ｗ１０Ａ（図１および図２参照）に研磨痕Ｄ３０（図１参照）を形成する機能を実現させる。なお、コンピューター２００には、研磨装置１００を制御する制御プログラムが入力可能なコンピューターが用いられる。
【0053】
＜コンピューターの詳細＞
第１制御プログラム（図示せず）は、把持機構１２０と、研磨道具収納具１４０（図４参照）と、ロボットマニピュレーター１５０と、を制御する機能をコンピューター２００に実現させる。具体的には、第１制御プログラムは、コンピューター２００における、入力部２２０、記憶部２３０、算定部２４０、および制御部２５０を制御する。記憶部２３０は、入力部２２０への入力内容を記憶する。算定部２４０は、記憶部２３０に記憶された入力内容に基づいて計算処理を実行し、この計算処理の実行結果に基づいて決定される指令を制御部２５０に出力する。制御部２５０は、算定部２４０から入力される指令に基づいて、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０の駆動を協働させるように制御する。すなわち、コンピューター２００は、本開示における「制御装置」に相当する。
第１制御プログラム（図示せず）は、把持機構１２０と、研磨道具収納具１４０（図４参照）と、ロボットマニピュレーター１５０と、を制御する機能をコンピューター２００に実現させる。具体的には、第１制御プログラムは、コンピューター２００における、入力部２２０、記憶部２３０、算定部２４０、および制御部２５０を制御する。記憶部２３０は、入力部２２０への入力内容を記憶する。算定部２４０は、記憶部２３０に記憶された入力内容に基づいて計算処理を実行し、この計算処理の実行結果に基づいて決定される指令を制御部２５０に出力する。制御部２５０は、算定部２４０から入力される指令に基づいて、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０の駆動を協働させるように制御する。すなわち、コンピューター２００は、本開示における「制御装置」に相当する。
【0054】
＜入力部の構成＞
入力部２２０は、把持機構１２０の回転速度と、ハンド１５０Ｂを移動させる第１移動速度（例えば１ｍｍ／秒）と、ハンド１５０Ｂの回転速度（例えば把持機構１２０の回転速度の７０倍）とを入力することが可能なヒューマン・インターフェース・デバイス（本実施形態では例えばタッチパネル）を有する。また、入力部２２０には、ユーザーＭ１０（図６参照）が上記第１制御プログラム（図示せず）を手動で終了させることが可能な非常停止ボタン２２１が上記ヒューマン・インターフェース・デバイスとは別に備えられている。
入力部２２０は、把持機構１２０の回転速度と、ハンド１５０Ｂを移動させる第１移動速度（例えば１ｍｍ／秒）と、ハンド１５０Ｂの回転速度（例えば把持機構１２０の回転速度の７０倍）とを入力することが可能なヒューマン・インターフェース・デバイス（本実施形態では例えばタッチパネル）を有する。また、入力部２２０には、ユーザーＭ１０（図６参照）が上記第１制御プログラム（図示せず）を手動で終了させることが可能な非常停止ボタン２２１が上記ヒューマン・インターフェース・デバイスとは別に備えられている。
【0055】
＜記憶部の構成＞
記憶部２３０は、入力部２２０に入力される情報のすべてを、コンピュータ読み取り可能に記憶するメディア（本実施形態では例えば、メモリおよびＨＤＤ）である。
記憶部２３０は、入力部２２０に入力される情報のすべてを、コンピュータ読み取り可能に記憶するメディア（本実施形態では例えば、メモリおよびＨＤＤ）である。
【0056】
＜記憶部の詳細＞
また、記憶部２３０は、ワークピースＷ１０（図１および図２参照）における軸方向の位置に対応する外径寸法の半分（以下、「径方向の位置」とも称する）を座標データとして、あらかじめ記憶することが可能である。算定部２４０は、当該座標データに基づいてワークピースＷ１０を研磨するように制御部２５０に指令を与えることとなる。
また、記憶部２３０は、ワークピースＷ１０（図１および図２参照）における軸方向の位置に対応する外径寸法の半分（以下、「径方向の位置」とも称する）を座標データとして、あらかじめ記憶することが可能である。算定部２４０は、当該座標データに基づいてワークピースＷ１０を研磨するように制御部２５０に指令を与えることとなる。
【0057】
ここで、座標データにおける座標Ｘは、Ｘ軸方向において、第１チャック１２１の端から接触エリアＷ１０Ｂの中心までの距離である。この座標Ｘは、ワークピースＷ１０における軸方向の位置に相当する。同じく座標データにおける座標Ｙは、図６に示すように、Ｙ軸方向において、ビットスタンド１４１における選択研磨道具１４０ＳのワークピースＷ１０側における研磨面１４０Ｐから接触エリアＷ１０Ｂの中心までの距離である。この座標Ｙは、ワークピースＷ１０における径方向の位置に相当する。本実施形態では、座標（ｘ0，ｙ0）は、把持状態のワークピースＷ１０における外周面Ｗ１０Ａにおいて接触エリアＷ１０Ｂが最初に位置する初期位置に相当する。そのため、ワークピースＷ１０の研磨は、座標（ｘ0，ｙ0）より開始される。
【0058】
記憶部２３０には、上記座標データから、選択研磨道具１４０Ｓの第２移動速度を算定する式が記憶されている。例えば、第２移動速度を算定する式は、第２径方向移動に第２軸方向移動を割った値に第１移動速度を掛けたものである。ここで、第２径方向移動は、図７に示すように、座標ｙ5から座標ｙ6を引いた値である。また、第２軸方向移動は、座標ｘ5から座標ｘ6を引いた値である。また、記憶部２３０（図５参照）には、上記座標データから、第２移動速度より遅い、選択研磨道具１４０Ｓの第３移動速度を算定する式が記憶されている。例えば、第３移動速度を算定する式は、第３径方向移動に第３軸方向移動を割った値に第１移動速度を掛けたものである。ここで、第３径方向移動は、座標ｙ4から座標ｙ5を引いた値である。また、第３軸方向移動は、座標ｘ4から座標ｘ5を引いた値である。すなわち、座標（ｘ5，ｙ5）は、座標（ｘ6，ｙ6）を通るとともに座標（ｘ4，ｙ4）において接する円弧状の経路に対して近似直線でこの経路を形成する任意の座標である。同じく、座標（ｘ2，ｙ2）は、座標（ｘ1，ｙ1）を通るとともに座標（ｘ3，ｙ3）において接する円弧状の経路に対して近似直線でこの経路を形成する任意の座標である。
【0059】
記憶部２３０（図５参照）には、図４から見てハンド１５０Ｂの中心が選択研磨道具１４０Ｓを選択する際に待機する位置となる待機位置ＷＰがあらかじめ記憶されている。ここで、待機位置ＷＰは、ツールカバー１４２が開閉をする際にこのツールカバー１４２とハンド１５０Ｂとが干渉しないように設定されている。また、記憶部２３０には、同じくハンド１５０Ｂの中心がワークピースＷ１０を研磨する際に待機する位置となる原点ＯＰが記憶される。ここで、原点ＯＰは、選択研磨道具１４０ＳでワークピースＷ１０を研磨する際にこのワークピースＷ１０とハンド１５０Ｂが保持する選択研磨道具１４０Ｓとが干渉しないように設定されている。
【0060】
また、記憶部２３０（図５参照）は、図４に示すように、選択研磨道具１４０Ｓが選択される回数である研磨処理総数が記憶されている。本実施形態では、第１制御プログラム（図示せず）はワークピースＷ１０を粒度の異なる研磨道具１４０Ａ、研磨道具１４０Ｂ、および研磨道具１４０Ｃで研磨するため、「選択研磨道具１４０Ｓが選択される回数」の総数は３である。また、記憶部２３０は、研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃが使用される回数である使用総回数が記憶されている。本実施形態では、例えば、ステンレス製のワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａが研磨される場合、「研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃが使用される回数」の総数はそれぞれ２である。しかしながら、これらの回数はワークピースの構成素材に応じて適宜に変更しても良い。
【0061】
＜算定部の構成＞
算定部２４０は、図５に示すように、上記計算処理、およびこの計算処理の実行結果に基づく各構成への指令の決定、ならびにこの指令の制御部２５０への出力が可能なプロセッサー（本実施形態では例えば、ＣＰＵ）である。また、算定部２４０には、選択研磨道具１４０Ｓ（図４参照）が一定の回転速度で回転するまでの駆動時間を計測する、タイマー（図示せず）が付設されている。
算定部２４０は、図５に示すように、上記計算処理、およびこの計算処理の実行結果に基づく各構成への指令の決定、ならびにこの指令の制御部２５０への出力が可能なプロセッサー（本実施形態では例えば、ＣＰＵ）である。また、算定部２４０には、選択研磨道具１４０Ｓ（図４参照）が一定の回転速度で回転するまでの駆動時間を計測する、タイマー（図示せず）が付設されている。
【0062】
＜制御部の構成＞
制御部２５０は、上記指令に基づき、少なくとも把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０に対応する駆動入力を制御するスイッチング素子である。ここで、上記各入力は、プログラム制御が可能なものであり、制御部２５０が出力するシグナルに応じてオン／オフを行うものである。具体的には、吸引機１１５、ステッピングモーター１２１Ｂ、直動関節１２３、および本体１５０Ａに係る動きは電気入力で制御される。同じく、報知機１１４の出力は電気入力で制御される。同じく、強力部１２２Ｄ、第１ピストン１４１Ｃ、および第２ピストン１４２Ｃに係る動きは電磁弁の開閉によるエアーの流れで制御される。同じく、ハンド１５０Ｂの保持は電磁弁の開閉によるエアーの流れで制御される。
制御部２５０は、上記指令に基づき、少なくとも把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０に対応する駆動入力を制御するスイッチング素子である。ここで、上記各入力は、プログラム制御が可能なものであり、制御部２５０が出力するシグナルに応じてオン／オフを行うものである。具体的には、吸引機１１５、ステッピングモーター１２１Ｂ、直動関節１２３、および本体１５０Ａに係る動きは電気入力で制御される。同じく、報知機１１４の出力は電気入力で制御される。同じく、強力部１２２Ｄ、第１ピストン１４１Ｃ、および第２ピストン１４２Ｃに係る動きは電磁弁の開閉によるエアーの流れで制御される。同じく、ハンド１５０Ｂの保持は電磁弁の開閉によるエアーの流れで制御される。
【0063】
＜ワークピースを研磨する手順＞
上述した第１の実施形態に係る研磨装置１００で、一軸引張試験に用いられる試験片（図示せず）を生産するための試験片の仕掛品Ｗ２０（図２参照）を実現する場合、ユーザーＭ１０（図６参照）は以下の流れでワークピースＷ１０を研磨する研磨工程を実行する。
上述した第１の実施形態に係る研磨装置１００で、一軸引張試験に用いられる試験片（図示せず）を生産するための試験片の仕掛品Ｗ２０（図２参照）を実現する場合、ユーザーＭ１０（図６参照）は以下の流れでワークピースＷ１０を研磨する研磨工程を実行する。
【0064】
＜ワークピースを研磨する手順＞
ユーザーＭ１０は、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０の駆動をコンピューター２００に制御させる。この際、ユーザーＭ１０は図８のステップＰ１０を実行する。
ユーザーＭ１０は、把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０の駆動をコンピューター２００に制御させる。この際、ユーザーＭ１０は図８のステップＰ１０を実行する。
【0065】
ステップＰ１０において、ユーザーＭ１０は、研磨装置１００およびワークピースＷ１０についての事前準備を行う。
【0066】
上記事前準備には、ユーザーＭ１０が研磨装置１００のスイッチを入れて、第１制御プログラム（図示せず）を起動させる処理が含まれる。上記事前準備には、ユーザーＭ１０がワークピースＷ１０の軸方向における位置に対応する径方向の位置（すなわち、ワークピースＷ１０における、軸方向および径方向に係るそれぞれの寸法）を座標データとして、入力部２２０に入力する処理が含まれる。上記事前準備には、ユーザーＭ１０が研磨処理総数および使用総回数を入力部２２０に入力する処理が含まれる。上記事前準備には、ユーザーＭ１０が把持機構１２０の回転速度と、ハンド１５０Ｂを移動させる第１移動速度と、ハンド１５０Ｂの回転速度と、を入力部２２０に入力する処理が含まれる。上記事前準備には、ユーザーＭ１０が、フード１１２の扉１１３を開けて、ワークピースＷ１０を第１チャック１２１に取り付ける処理が含まれる。なお、吸引機１１５は、第１制御プログラムの起動とともに駆動されるように設定されている。
【0067】
ステップＰ１０の事前準備に対し、コンピューター２００の算定部２４０は、ステップＰ２０を実行する。
【0068】
ステップＰ２０において、算定部２４０は、後述する各ステップを実行するために必要となる初期設定を行い、その処理をステップＰ３０に進める。この初期設定には、算定部２４０がロボットマニピュレーター１５０の第２移動速度、および第３移動速度を算定する処理が含まれる。この初期設定には、算定部２４０が、制御部２５０に指令を与える処理が含まれる。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａがハンド１５０Ｂを待機位置ＷＰに移動させる。同じく、制御部２５０は、把持機構１２０を駆動させる。この駆動により、直動関節１２３が回転センター１２２を所定の位置に移動させる。この駆動により、回転センター１２２の強力部１２２Ｄは押当部１２２ＡをワークピースＷ１０の他端Ｗ１２Ｃ側に押し付ける。
【0069】
ステップＰ３０において、ユーザーＭ１０は、入力部２２０に把持機構１２０、研磨道具収納具１４０、およびロボットマニピュレーター１５０を駆動させるよう入力を行う。これに対し、算定部２４０は、その処理をステップＰ４０に進める。
【0070】
ステップＰ４０において、算定部２４０は、研磨装置１００が継続条件を満たすかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＰ５０に進める。また、上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＰ６０に進める。
【0071】
上記継続条件には、非常停止ボタン２２１が押されていないことが含まれる。上記継続条件には、包囲空間１１２Ａが扉１１３で閉じられていることが含まれる。上記継続条件には、吸引機１１５が駆動していることが含まれる。上記継続条件には、回転センター１２２がワークピースＷ１０を所定の力以上で押し付けていることが含まれる。上記継続条件には、把持機構１２０が記憶部２３０で記憶される動作で回転していることが含まれる。上記継続条件には、研磨道具１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃがビットスタンド１４１の治具１４１Ａに収容されていることが含まれる。上記継続条件には、研磨道具収納具１４０が駆動可能な状態であることが含まれる。上記継続条件には、研磨道具収納具１４０が記憶部２３０で記憶される動作で動いていることが含まれる。上記継続条件には、ロボットマニピュレーター１５０が記憶部２３０で記憶される動作で移動していることが含まれる。上記継続条件には、ハンド１５０Ｂが選択研磨道具１４０Ｓに係るコレットホルダを所定の力以上で保持していることが含まれる。上記継続条件には、ハンド１５０Ｂが記憶部２３０で記憶される動作で回転していることが含まれる。
【0072】
ステップＰ５０において、算定部２４０は、図９に示すサブルーチン１を呼び出し、もって研磨装置１００がワークピースＷ１０を選択研磨道具１４０Ｓにより研磨する。これにより、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、その周方向およびその軸方向において、より均一に研磨される。そして、算定部２４０は、第１制御プログラム（図示せず）の終了処理を実行する。なお、サブルーチン１における具体的な処理は後述するものとし、ここではその詳細な説明を省略する。
【0073】
ステップＰ６０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、報知機１１４を出力させる。この出力により、警告灯１１４Ａが点滅するとともに、ブザー（図示せず）は断続的な音を鳴らす。そして、算定部２４０は、第１制御プログラム（図示せず）の終了処理を実行する。
【0074】
上述したサブルーチン１においては、算定部２４０は、まず、図９のステップＱ１０を実行する。
【0075】
ステップＱ１０において、算定部２４０は、後述する各ステップを実行するために必要となる設定を行い、その処理をステップＱ２０に進める。ここで、上記設定には研磨処理数を０とし、研磨処理数を記憶部２３０に記憶させる処理が含まれる。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ２０に進める。
【0076】
ステップＱ２０において、算定部２４０は、後述するステップＱ３０からステップＱ１３０に至る一連の処理を繰り返し実行する。この一連の処理は、ステップＱ２０の繰り返し処理においてステップＱ３０の処理が実行された回数である研磨処理数が、研磨処理総数になるまでの間繰り返し実行される。ここで、算定部２４０は、研磨処理数が研磨処理総数になったときにステップＱ２０の繰り返し処理を終了させる。そして、算定部２４０は、サブルーチン１からの復帰処理を実行する。
【0077】
ステップＱ３０において、算定部２４０は、選択研磨道具１４０Ｓを記憶部２３０が記憶する研磨処理数に対応して決定する。そして、算定部２４０は、以下の選択処理を行った後、その処理をステップＱ４０に進める。
【0078】
算定部２４０は、記憶部２３０が記憶する研磨処理数に対応して使用総回数を決定し、これに基づいて、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａがハンド１５０Ｂを待機位置ＷＰに移動させる。また、制御部２５０は、研磨道具収納具１４０を駆動させる。この駆動により、スライダークランク機構１４２Ｂがビットスタンド１４１のツールカバー１４２を開いた状態とする。
【0079】
次に、算定部２４０は、ハンド１５０Ｂが選択研磨道具１４０Ｓと異なる研磨道具に係るコレットホルダを保持しているかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、当該研磨道具を研磨道具収納具１４０の収容されるべき位置に戻す。また、上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、選択研磨道具１４０Ｓを選択する処理を進める。
【0080】
上記判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａが、ハンド１５０Ｂを当該研磨道具に係る治具１４１Ａの上方に移動させる。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、研磨道具収納具１４０を駆動させる。この駆動により、第１ピストン１４１Ｃが治具１４１ＡをＺ軸方向外方に押し出し、もってこの治具１４１Ａは、ハンド１５０Ｂが当該研磨道具に係るコレットホルダを離すことが可能となる位置まで移動する。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂが、選択研磨道具１４０Ｓに係るコレットホルダを離す。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、研磨道具収納具１４０を駆動させる。この駆動により、第１ピストン１４１Ｃは治具１４１ＡをＺ軸方向内方に引き込み、ハンド１５０Ｂが移動する移動軌跡を治具１４１Ａに干渉しない状態とする。
【0081】
上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａが、ハンド１５０Ｂを選択研磨道具１４０Ｓに係る治具１４１Ａの上方に移動させる。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、研磨道具収納具１４０を駆動させる。この駆動により、第１ピストン１４１Ｃが治具１４１ＡをＺ軸方向外方に押し出し、もって選択研磨道具１４０Ｓに係るコレットホルダは、ハンド１５０Ｂが保持可能となる位置まで移動する。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂが、選択研磨道具１４０Ｓに係るコレットホルダを保持する。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、研磨道具収納具１４０を駆動させる。この駆動により、第１ピストン１４１Ｃは治具１４１ＡをＺ軸方向内方に引き込み、ハンド１５０Ｂが移動する移動軌跡を治具１４１Ａに干渉しない状態とする。次に、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａが、ハンド１５０Ｂを原点ＯＰに移動させる。これにより、ハンド１５０Ｂが、選択研磨道具１４０Ｓを把持状態にあるワークピースＷ１０と干渉しないように位置させる。
【0082】
ステップＱ４０において、算定部２４０は、後述する各ステップを実行するために必要となる設定を行い、その処理をステップＱ５０に進める。ここで、上記設定には使用回数を０とし、使用回数を記憶部２３０に記憶させる処理が含まれる。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ５０に進める。
【0083】
ステップＱ５０において、算定部２４０は、後述するステップＱ６０からステップＱ１１０に至る一連の処理を繰り返し実行する。この一連の処理は、ステップＱ５０の繰り返し処理においてステップＱ９０の処理が実行された回数である使用回数が、使用総回数になるまでの間繰り返し実行される。ここで、算定部２４０は、使用回数が使用総回数になったときにステップＱ５０の繰り返し処理を終了させる。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ１２０に進める。
【0084】
ステップＱ６０において、算定部２４０は、ハンド１５０Ｂとともに選択研磨道具１４０Ｓが原点ＯＰに位置しているかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＱ７０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＱ８０に進める。
【0085】
ステップＱ７０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａが、ハンド１５０Ｂを原点ＯＰに移動させる。これにより、ハンド１５０Ｂが選択研磨道具１４０Ｓを把持状態にあるワークピースＷ１０と干渉しないように位置させることができる。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ８０に進める。
【0086】
ステップＱ８０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂが保持する選択研磨道具１４０Ｓは、図４で見てその周方向の左向きに回転する。すなわち、この回転は、本開示における「回転状態」に相当する。ここで、算定部２４０は、タイマー（図示せず）が所定の時間を経過したかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、選択研磨道具１４０ＳがワークピースＷ１０を研磨することが可能な状態であると判断する。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ９０に進める。なお、本実施形態では、当該所定の時間は、ハンド１５０Ｂの回転速度が安定する時間である。
【0087】
ステップＱ９０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、把持機構１２０を駆動させる。この駆動により、ステッピングモーター１２１ＢはワークピースＷ１０を図６で見て時計回りとなる向きに回転させる。この状態は、本開示における「回転状態」に相当する。この回転状態は、算定部２４０によって所定の時間だけ維持される。この所定の時間が経過すると、算定部２４０は、その処理をステップＱ１００に進める。なお、本実施形態では、当該所定の時間は、ステッピングモーター１２１Ｂの回転速度が安定するために必要な時間である。
【0088】
ステップＱ１００において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａは、ハンド１５０Ｂが保持する選択研磨道具１４０ＳのワークピースＷ１０側の研磨面１４０Ｐを座標（ｘ0，ｙ0）に移動させる。これにより、研磨装置１００は、把持状態のワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａ上のエリアである接触エリアＷ１０Ｂに選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０Ｐを当てることができる。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ１１０に進める。
【0089】
ステップＱ１１０において、算定部２４０は、図１０に示すサブルーチン２を呼び出し、もって本体１５０Ａがハンド１５０Ｂとともに選択研磨道具１４０Ｓを第１チャック１２１側に相対移動させる。この相対移動は、本開示における「移動状態」に相当する。この際、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａ上における接触エリアＷ１０Ｂの位置は、外周面Ｗ１０Ａに対して相対的に回転するとともに第１チャック１２１側に移動する。そうすると、研磨処理では、ワークピースＷ１０および選択研磨道具１４０Ｓのそれぞれが周方向に回転される状態である回転状態と、この回転状態において、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動する移動状態とが実現される。そして、算定部２４０は、その処理をステップＱ１２０に進める。なお、サブルーチン２における具体的な処理は後述するものとし、ここではその詳細な説明を省略する。
【0090】
ステップＱ１２０において、算定部２４０は、記憶部２３０が記憶する使用回数に１を足し、その処理をステップＱ１３０に進める。
【0091】
ステップＱ１３０は、上述したステップＱ５０の繰り返し処理における戻り処理である。すなわち、算定部２４０は、上記使用回数が使用総回数となった場合はその処理をステップＱ１４０に進め、そうでない場合はその処理をステップＱ５０に進める。
【0092】
上述したステップＱ５０の繰り返し処理によれば、ワークピースＷ１０は選択研磨道具１４０Ｓで使用総回数分、研磨される。これにより、ワークピースの素材によらず、その外周面の表面粗さが所定の値となるように研磨することができる。
【0093】
ステップＱ１４０において、算定部２４０は、記憶部２３０が記憶する研磨処理数に１を足し、その処理をステップＱ１５０に進める。
【0094】
ステップＱ１５０は、上述したステップＱ２０の繰り返し処理における戻り処理である。すなわち、算定部２４０は、上記研磨処理数が研磨処理総数となった場合はサブルーチン１からの復帰処理を実行し、そうでない場合はその処理をステップＱ２０に進める。
【0095】
上述したステップＱ２０の繰り返し処理は、本開示における「選択処理」に相当する。これにより、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、それぞれの粒度に対応する研磨がなされる。ここで、研磨処理数が０のときは研磨道具１４０Ａが選択され、研磨処理数が１のときは研磨道具１４０Ｂが選択され、研磨処理数が２のときは研磨道具１４０Ｃが選択される。すなわち、研磨処理数は、選択研磨道具１４０Ｓを交換する処理の処理回数であり、選択研磨道具１４０Ｓは、粗さが粗い順に選択される研磨道具である。これにより、ワークピースＷ１０は、粗さが粗い研磨道具で粗く研磨された後、粗さが細かい研磨道具で細かく研磨される。
【0096】
上述したサブルーチン２においては、算定部２４０は、まず、図１０のステップＲ１０を実行する。
【0097】
ステップＲ１０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａはハンド１５０Ｂとともに選択研磨道具１４０Ｓを把持状態のワークピースＷ１０に対してＸ軸方向に相対移動させる。そうすると、選択研磨道具１４０ＳはワークピースＷ１０に対して第１チャック１２１側に相対移動する。そして、算定部２４０は、その処理をステップＲ２０に進める。
【0098】
ここで、ワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅は、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０の軸方向に相対移動する移動距離よりも長いものである。すなわち、外周面Ｗ１０Ａにおいて、接触エリアＷ１０Ｂの位置が移動する軌跡は、接触エリアＷ１０Ｂに形成される研磨痕Ｄ３０の一部が互いに重なるように設定されている。なお、本実施形態では、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０ＢがＸ軸方向に相対移動する移動距離は、例えば、同じくワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅の１／１５である。
【0099】
また、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０Ｂがその周方向を移動することで、全周にわたって研磨がされる。また、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動することで、ワークピースＷ１０の軸方向において所定の範囲が研磨される。ここで、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０Ｂがその軸方向に相対移動する移動距離はワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅よりも短く設定されている。そのため、ワークピースＷ１０が一回転する間における外周面Ｗ１０Ａの研磨は、より均一なものとなる。同じく、ワークピースＷ１０の軸方向における当該範囲の外周面Ｗ１０Ａは、ワークピースＷ１０の回転に対応して、研磨がより均一となるように繰り返される。これにより、外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげることができる。また、本実施形態では、所定の範囲は、例えば、座標（ｘ0，ｙ0）から座標（ｘ7，ｙ7）に係るワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａである。
【0100】
なお、接触エリアＷ１０Ｂでの研磨くず（図示せず）は、選択研磨道具１４０Ｓにより、ワークピースＷ１０が移動する第１チャック１２１側に掃き寄せられる。また、接触エリアＷ１０Ｂにて生じた研磨くず（図示せず）は、吸引口１１５Ａを通って吸引機１１５に吸引される。
【0101】
ステップＲ２０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ1と、座標ｘ3と、の間にあるかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＲ３０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＲ４０に進める。なお、座標ｘ1はワークピースＷ１０における、大径外周面Ｗ１２Ａと傾斜面Ｗ１４Ａとの間の稜線が位置するその軸方向の位置に相当する。同じく、座標ｘ3はワークピースＷ１０における、傾斜面Ｗ１４Ａと小径外周面Ｗ１３Ａとの間の稜線が位置するその軸方向の位置に相当する。
【0102】
ステップＲ３０において、算定部２４０は、図１１に示すサブルーチン３を呼び出し、もって選択研磨道具１４０ＳをＹ軸方向におけるワークピースＷ１０の内方に移動させながら、選択研磨道具１４０ＳでワークピースＷ１０を研磨する。言い換えると、研磨装置１００は、小径部Ｗ１３の小径外周面Ｗ１３Ａが研磨されるように、選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０Ｐを小径外周面Ｗ１３Ａの接触エリアＷ１０Ｂに移動させている。そして、算定部２４０は、その処理をステップＲ４０に進める。なお、サブルーチン３における具体的な処理は後述するものとし、ここではその詳細な説明を省略する。この際、算定部２４０は、第２移動速度をステップＳ２０に渡すべき引数である選択研磨道具１４０Ｓの移動速度とする。また、算定部２４０は、第３移動速度をステップＳ４０に渡すべき引数である選択研磨道具１４０Ｓの移動速度とする。
【0103】
ステップＲ４０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ4と、座標ｘ6と、の間にあるかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＲ５０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＲ６０に進める。なお、座標ｘ4はワークピースＷ１０における、小径外周面Ｗ１３Ａと傾斜面Ｗ１４Ａとの間の稜線が位置するその軸方向の位置に相当する。同じく、座標ｘ6はワークピースＷ１０における、傾斜面Ｗ１４Ａと大径外周面Ｗ１２Ａとの間の稜線が位置するその軸方向の位置に相当する。
【0104】
ステップＲ５０において、算定部２４０は、図１２に示すサブルーチン４を呼び出し、もって選択研磨道具１４０ＳをＹ軸方向におけるワークピースＷ１０の外方に移動させながら、選択研磨道具１４０ＳでワークピースＷ１０を研磨する。言い換えると、研磨装置１００は、大径部Ｗ１２の大径外周面Ｗ１２Ａが研磨されるように、選択研磨道具１４０Ｓの研磨面１４０Ｐを大径外周面Ｗ１２Ａの接触エリアＷ１０Ｂに移動させている。そして、算定部２４０は、その処理をステップＲ６０に進める。なお、サブルーチン４における具体的な処理は後述するものとし、ここではその詳細な説明を省略する。この際、算定部２４０は、第３移動速度をステップＴ２０に渡すべき引数である選択研磨道具１４０Ｓの移動速度とする。また、算定部２４０は、第２移動速度をステップＴ４０に渡すべき引数である選択研磨道具１４０Ｓの移動速度とする。
【0105】
ステップＲ６０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ7と同一かを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＲ７０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＲ２０に戻す。
【0106】
ステップＲ７０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、把持機構１２０を駆動させる。この駆動により、ステッピングモーター１２１ＢはワークピースＷ１０の回転を停止させる。そして、算定部２４０は、その処理をステップＲ８０に進める。
【0107】
ステップＲ８０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、本体１５０Ａはハンド１５０Ｂとともに選択研磨道具１４０Ｓの相対移動を停止させる。同じく、ハンド１５０Ｂは選択研磨道具１４０Ｓの回転を停止させる。これに対し、算定部２４０は、サブルーチン２からの復帰処理を実行する。
【0108】
上述したサブルーチン３においては、算定部２４０は、まず、図１１のステップＳ１０を実行する。
【0109】
ステップＳ１０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ1と、座標ｘ2と、の間にあるかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＳ２０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＳ３０に進める。
【0110】
ステップＳ２０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂは、Ｙ軸方向において選択研磨道具１４０ＳをワークピースＷ１０の内方に移動させる。これに対し、算定部２４０は、その処理をステップＳ３０に進める。
【0111】
ステップＳ３０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ2と、座標ｘ3と、の間にあるかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＳ４０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、サブルーチン３からの復帰処理を実行する。
【0112】
ステップＳ４０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂは、Ｙ軸方向において選択研磨道具１４０ＳをワークピースＷ１０の内方に移動させる。これに対し、算定部２４０は、サブルーチン３からの復帰処理を実行する。
【0113】
上述したサブルーチン４においては、算定部２４０は、まず、図１２のステップＴ１０を実行する。
【0114】
ステップＴ１０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ4と、座標ｘ5と、の間にあるかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＴ２０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＴ３０に進める。
【0115】
ステップＴ２０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂは、Ｙ軸方向において選択研磨道具１４０ＳをワークピースＷ１０の外方に移動させる。これに対し、算定部２４０は、その処理をステップＴ３０に進める。
【0116】
ステップＴ３０において、算定部２４０は、Ｘ軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの中心の座標が座標ｘ5と、座標ｘ6と、の間にあるかを判定する。この判定の結果が「はい」である場合、算定部２４０は、その処理をステップＴ４０に進める。上記判定の結果が「いいえ」である場合、算定部２４０は、サブルーチン４からの復帰処理を実行する。
【0117】
ステップＴ４０において、算定部２４０は、制御部２５０に指令を与える。この指令に対し、制御部２５０は、ロボットマニピュレーター１５０を駆動させる。この駆動により、ハンド１５０Ｂは、Ｙ軸方向において選択研磨道具１４０ＳをワークピースＷ１０の外方に移動させる。そして、算定部２４０は、サブルーチン４からの復帰処理を実行する。
【0118】
＜作用・効果＞
上述した試験片（図示せず）の仕掛品Ｗ２０の生産方法によれば、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０Ｂがその周方向を移動することで、全周にわたって研磨がされる。また、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動することで、ワークピースＷ１０の軸方向において所定の範囲が研磨される。ここで、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０Ｂがその軸方向に相対移動する移動距離はワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅よりも短いため、その周方向およびその軸方向における当該範囲の外周面Ｗ１０Ａは、より均一に研磨される。これにより、仕掛品Ｗ２０の外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげることができる。
上述した試験片（図示せず）の仕掛品Ｗ２０の生産方法によれば、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０Ｂがその周方向を移動することで、全周にわたって研磨がされる。また、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動することで、ワークピースＷ１０の軸方向において所定の範囲が研磨される。ここで、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０Ｂがその軸方向に相対移動する移動距離はワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅よりも短いため、その周方向およびその軸方向における当該範囲の外周面Ｗ１０Ａは、より均一に研磨される。これにより、仕掛品Ｗ２０の外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげることができる。
【0119】
また、上述した試験片（図示せず）の仕掛品Ｗ２０の生産方法によれば、回転状態において外周面Ｗ１０Ａが研磨面１４０Ｐにすられる研磨量は、選択研磨道具１４０Ｓが回転する回転速度によって変更することができる。
【0120】
また、上述した試験片（図示せず）の仕掛品Ｗ２０の生産方法によれば、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０Ｂがその周方向を移動することで、選択研磨道具１４０Ｓのフラップホイールにおける研磨材付シート１４０Ｍのそれぞれにより研磨がされる。ここで、上記フラップホイールによる単位時間当たりの研磨は、研磨材付シート１４０Ｍのそれぞれによりされる離散的なものである。これにより、当該フラップホイールの離散的な研磨がワークピースＷ１０の周方向において均等にされ、もってワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａはその軸方向における表面粗さがより均一となるように研磨がされる。
【0121】
また、上述した試験片（図示せず）の仕掛品Ｗ２０の生産方法によれば、研磨装置１００は、そのコンピューター２００が記憶する座標データに基づいてワークピースＷ１０を研磨することができる。
【0122】
また、上述した試験片（図示せず）の仕掛品Ｗ２０の生産方法によれば、ワークピースＷ１０は、粗さが粗い研磨道具１４０Ａで粗く研磨された後、粗さが細かい研磨道具１４０Ｃで細かく研磨される。これにより、一つの研磨道具で細かく研磨する場合に比べて、研磨道具の摩耗を抑制できる。
【0123】
上述した研磨装置１００によれば、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０Ｂがその周方向を移動することで、全周にわたって研磨がされる。また、ワークピースＷ１０の外周面Ｗ１０Ａは、接触エリアＷ１０ＢがワークピースＷ１０に対してその軸方向に相対移動することで、ワークピースＷ１０の軸方向において所定の範囲が研磨される。ここで、ワークピースＷ１０が一回転する間に接触エリアＷ１０Ｂがその軸方向に相対移動する移動距離はワークピースＷ１０の軸方向で見た接触エリアＷ１０Ｂの幅よりも短いため、その周方向およびその軸方向における当該範囲の外周面は、より均一に研磨される。これにより、仕掛品Ｗ２０の外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげることができる。
【0124】
本開示は上記各構成をもつことにより、一軸引張試験に用いられる試験片（図示せず）について、外径寸法の偏りが一軸引張試験の試験精度に悪影響をもたらすことについての懸念を和らげんとする、仕掛品Ｗ２０の生産方法、および研磨装置１００を提供することができる。
【0125】
＜他の実施形態＞
以上、本発明を実施するための形態について、上述した実施形態によって説明した。しかしながら、当業者であれば、本発明の目的を逸脱することなく種々の代用、手直し、変更が可能であることは明らかである。すなわち、本発明の目的を実施するための形態は、本明細書に添付した請求の範囲の精神および目的を逸脱しない全ての代用、手直し、変更を含みうるものである。例えば、本発明を実施するための形態として、以下のような各種の形態を実施することができる。
以上、本発明を実施するための形態について、上述した実施形態によって説明した。しかしながら、当業者であれば、本発明の目的を逸脱することなく種々の代用、手直し、変更が可能であることは明らかである。すなわち、本発明の目的を実施するための形態は、本明細書に添付した請求の範囲の精神および目的を逸脱しない全ての代用、手直し、変更を含みうるものである。例えば、本発明を実施するための形態として、以下のような各種の形態を実施することができる。
【0126】
本開示に係る試験片を用いた一軸引張試験には、一軸疲労試験に限定されず、例えば、引張強度を評価する試験等の種々の一軸引張試験が含まれる。
【0127】
本開示に係る研磨装置において、研磨道具は、フラップホイールに限定されない。すなわち、研磨道具は、ワークピースの外周面を研磨可能なものであれば、適宜選択した構成のものとすることができる。ここで、上記「適宜選択した構成のもの」の例としては、研磨布、研磨用フェルト、研磨用スポンジ、研磨ブラシ、砥石、またはヤスリ等の種々の道具が挙げられる。
【0128】
本開示に係る研磨装置は、ワークピースの小径外周面の状態を観察するマイクロスコープがフードの透明部分に研磨装置の外方より取り付けられていても良い。係る場合、小径外周面の状態と限度見本とを比較して、仕掛品の適合性を評価することができる。そして、不適合となった仕掛品の傾向から、研磨道具の劣化を判定することができる。また、上記追加構成として、マイクロスコープが撮影した画像データを記憶部に記憶させても良い。係る場合、生産される仕掛品のロットと、小径外周面の状態と、を紐づけて管理することができる。
【0129】
本開示に係る研磨装置において、研磨装置を動かす電力は、安定化電源から供給される電力であっても良い。係る場合、電力変動に伴って起こる、把持機構の駆動およびロボットマニピュレーターの駆動の不確かさを抑制することができる。
【0130】
本開示に係る研磨装置は、ワークピースの回転速度の変動や選択研磨道具の移動速度の変動に伴って起こる、研磨の不確かさの影響がより小さくなるように、接触エリアが相対移動する移動距離を調整しても良い。係る場合、ワークピースの外周面は、その軸方向における表面粗さがより均一となるように研磨される。
【符号の説明】
【0131】
１００ 研磨装置
１１０ 作業台
１１１ 板面
１１２ フード
１１２Ａ 包囲空間
１１３ 扉
１１４ 報知機
１１４Ａ 警告灯
１１５ 吸引機
１１５Ａ 吸引口
１１５Ｂ 金網
１２０ 把持機構
１２１ 第１チャック
１２１Ａ アダプタ
１２１Ｂ ステッピングモーター
１２２ 回転センター
１２２Ａ 押当部
１２２Ｂ 尖頭
１２２Ｃ 弱力部
１２２Ｄ 強力部
１２３ 直動関節
１２３Ａ 固設部
１２３Ｂ 送りねじ
１２３Ｃ ナット
１２３Ｄ ガイドレール
１４０ 研磨道具収納具
１４０Ａ 研磨道具
１４０Ｂ 研磨道具
１４０Ｃ 研磨道具
１４０Ｍ 研磨材付シート
１４０Ｐ 研磨面
１４０Ｒ シャフト
１４０Ｓ 選択研磨道具
１４１ ビットスタンド
１４１Ａ 治具
１４１Ｃ 第１ピストン
１４２ ツールカバー
１４２Ａ 蝶番
１４２Ｂ スライダークランク機構
１４２Ｃ 第２ピストン
１５０ ロボットマニピュレーター（スライド機構）
１５０Ａ 本体
１５０Ｂ ハンド（第２チャック）
１５０Ｃ エアーチューブ
２００ コンピューター（制御装置）
２２０ 入力部
２２１ 非常停止ボタン
２３０ 記憶部
２４０ 算定部
２５０ 制御部
Ｄ３０ 研磨痕
Ｍ１０ ユーザー
Ｗ１０ ワークピース
Ｗ１０Ａ 外周面
Ｗ１０Ｂ 接触エリア
Ｗ１２ 大径部
Ｗ１２Ａ 大径外周面
Ｗ１２Ｂ 一端
Ｗ１２Ｃ 他端
Ｗ１３ 小径部
Ｗ１３Ａ 小径外周面
Ｗ１４ 肩部
Ｗ１４Ａ 傾斜面
Ｗ２０ 仕掛品
ＯＬ 仮想直線
ＯＰ 原点
ＷＰ 待機位置
１１０ 作業台
１１１ 板面
１１２ フード
１１２Ａ 包囲空間
１１３ 扉
１１４ 報知機
１１４Ａ 警告灯
１１５ 吸引機
１１５Ａ 吸引口
１１５Ｂ 金網
１２０ 把持機構
１２１ 第１チャック
１２１Ａ アダプタ
１２１Ｂ ステッピングモーター
１２２ 回転センター
１２２Ａ 押当部
１２２Ｂ 尖頭
１２２Ｃ 弱力部
１２２Ｄ 強力部
１２３ 直動関節
１２３Ａ 固設部
１２３Ｂ 送りねじ
１２３Ｃ ナット
１２３Ｄ ガイドレール
１４０ 研磨道具収納具
１４０Ａ 研磨道具
１４０Ｂ 研磨道具
１４０Ｃ 研磨道具
１４０Ｍ 研磨材付シート
１４０Ｐ 研磨面
１４０Ｒ シャフト
１４０Ｓ 選択研磨道具
１４１ ビットスタンド
１４１Ａ 治具
１４１Ｃ 第１ピストン
１４２ ツールカバー
１４２Ａ 蝶番
１４２Ｂ スライダークランク機構
１４２Ｃ 第２ピストン
１５０ ロボットマニピュレーター（スライド機構）
１５０Ａ 本体
１５０Ｂ ハンド（第２チャック）
１５０Ｃ エアーチューブ
２００ コンピューター（制御装置）
２２０ 入力部
２２１ 非常停止ボタン
２３０ 記憶部
２４０ 算定部
２５０ 制御部
Ｄ３０ 研磨痕
Ｍ１０ ユーザー
Ｗ１０ ワークピース
Ｗ１０Ａ 外周面
Ｗ１０Ｂ 接触エリア
Ｗ１２ 大径部
Ｗ１２Ａ 大径外周面
Ｗ１２Ｂ 一端
Ｗ１２Ｃ 他端
Ｗ１３ 小径部
Ｗ１３Ａ 小径外周面
Ｗ１４ 肩部
Ｗ１４Ａ 傾斜面
Ｗ２０ 仕掛品
ＯＬ 仮想直線
ＯＰ 原点
ＷＰ 待機位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一軸引張試験に用いられる丸棒状の試験片を生産する際に使用される、丸棒状の試験片の仕掛品を生産する仕掛品の生産方法であって、
丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨道具で研磨する研磨工程を有し、
前記研磨工程では、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、さらに、前記外周面が前記研磨面にすられる方向を、前記ワークピースの軸方向と一致させた状態で、
前記研磨面により、研磨が行われる時間と研磨が行われない時間とが交互に訪れる離散的な研磨を行うものであり、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
仕掛品の生産方法。
丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨道具で研磨する研磨工程を有し、
前記研磨工程では、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、さらに、前記外周面が前記研磨面にすられる方向を、前記ワークピースの軸方向と一致させた状態で、
前記研磨面により、研磨が行われる時間と研磨が行われない時間とが交互に訪れる離散的な研磨を行うものであり、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
仕掛品の生産方法。
【請求項2】
請求項１に記載の仕掛品の生産方法であって、
前記回転状態において、前記研磨道具の前記研磨面を回転させる、
仕掛品の生産方法。
前記回転状態において、前記研磨道具の前記研磨面を回転させる、
仕掛品の生産方法。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の仕掛品の生産方法であって、
前記研磨道具がシャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールであり、
前記回転状態において前記研磨道具が前記シャフトを回転軸として回転する、
仕掛品の生産方法。
前記研磨道具がシャフトの端に研磨材付シートを放射状に束ねて固定したフラップホイールであり、
前記回転状態において前記研磨道具が前記シャフトを回転軸として回転する、
仕掛品の生産方法。
【請求項4】
請求項１または請求項２に記載の仕掛品の生産方法であって、
前記研磨工程をコンピューター数値制御工作機械によって実行する、
仕掛品の生産方法。
前記研磨工程をコンピューター数値制御工作機械によって実行する、
仕掛品の生産方法。
【請求項5】
請求項１または請求項２に記載の仕掛品の生産方法であって、
粗さの異なる複数の前記研磨道具の中から一つの前記研磨道具を選択する選択処理を含み、
前記選択処理において、前記研磨道具を前記粗さが粗い順に選択し、
前記研磨工程においては、前記選択処理を行うごとに選択された前記研磨道具で実行される、
仕掛品の生産方法。
粗さの異なる複数の前記研磨道具の中から一つの前記研磨道具を選択する選択処理を含み、
前記選択処理において、前記研磨道具を前記粗さが粗い順に選択し、
前記研磨工程においては、前記選択処理を行うごとに選択された前記研磨道具で実行される、
仕掛品の生産方法。
【請求項6】
丸棒状のワークピースの周方向に延びる面である外周面を研磨する研磨道具と、
前記ワークピースをその周方向に回転させる第１チャックと、
前記研磨道具を保持する第２チャックと、
前記研磨道具を前記ワークピースに対してその軸方向における、一方側から他方側へ相対移動させるスライド機構と、
前記第１チャック、前記第２チャック、および前記スライド機構を制御してこれらを協働させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、さらに、前記外周面が前記研磨面にすられる方向を、前記ワークピースの軸方向と一致させた状態で研磨を行うものであり、
前記研磨面による研磨は、研磨が行われる時間と研磨が行われない時間とが交互に訪れる離散的なものであり、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
研磨装置。
前記ワークピースをその周方向に回転させる第１チャックと、
前記研磨道具を保持する第２チャックと、
前記研磨道具を前記ワークピースに対してその軸方向における、一方側から他方側へ相対移動させるスライド機構と、
前記第１チャック、前記第２チャック、および前記スライド機構を制御してこれらを協働させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記研磨道具における研磨面が前記外周面上のエリアである接触エリアに当たる状態であり、かつ前記ワークピースが周方向に回転される状態である、回転状態を実現させ、
前記回転状態において、前記接触エリアが前記ワークピースに対してその軸方向に相対移動する移動状態を実現させ、さらに、前記外周面が前記研磨面にすられる方向を、前記ワークピースの軸方向と一致させた状態で研磨を行うものであり、
前記研磨面による研磨は、研磨が行われる時間と研磨が行われない時間とが交互に訪れる離散的なものであり、
前記ワークピースの軸方向で見た前記接触エリアの幅が、前記ワークピースが一回転する間に前記接触エリアが前記ワークピースの軸方向に相対移動する移動距離よりも長い、
研磨装置。