特開 2024-162768 立形研削盤

(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】P2024162768

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】立形研削盤

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/12 20060101AFI20241114BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20241114BHJP

   B24B 5/08 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

B24B5/12

B24B41/06 C

B24B41/06 A

B24B5/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078649

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】391003668

【氏名又は名称】トーヨーエイテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】真田 謙郎

(72)【発明者】

【氏名】上杉 燎平

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

【Ｆターム（参考）】

3C034AA01

3C034AA05

3C034BB79

3C034BB83

3C034DD20

3C043AA08

3C043CC03

3C043DD05

3C043DD12

(57)【要約】

【課題】シューベースがどのような位置にあっても常にローダアームをワークの受け渡し位置に対して正確に位置決めできるようにする。
【解決手段】立形研削盤１であり、内周研削時と外周研削時とで回転台２の回転方向を逆にしてシューベース３を所定位置に旋回させた状態で回転するワークＷの外周面をシュー３１で支持することにより、中心線Ｃ１を回転軸Ｊ１に対して偏心させた状態で研削する。ローダアーム５がシューベース３に軸支されることにより、これらの相対的な位置関係は一定とされる一方で、シューベース３が旋回することにより、ローダアーム５と受け渡し位置の相対的な位置関係は不定とされている。制御装置６が、ローダアーム５の作動開始時におけるローダアーム５と受け渡し位置の位置関係が任意な状態から、受け渡し位置に対してローダアーム５を適正位置にセットする処理を実行する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの中心線を上下の方向であるＺ軸方向に配置し、当該中心線回りに当該ワークを回転させてその内周面及び外周面の双方を研削する立形研削盤であって、
前記ワークを載置した状態で支持するとともに前記Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心に正転又は逆転の各方向に回転する回転台と、
前記回転台の上に支持された状態の前記ワークの外周面と対向するシューを有するとともに前記Ｚ軸方向に延びる旋回軸を中心に旋回するシューベースと、
前記ワークを搬送してストッパで位置決めすることにより、所定の受け渡し位置に前記ワークをセットするコンベアと、
前記Ｚ軸方向に延びる揺動軸を中心に揺動することにより、前記受け渡し位置にセットされた前記ワークを前記回転台の上に移送させるローダアームと、
前記回転台及び前記シューベースに対し、略水平な方向であるＸ軸方向における前記受け渡し位置の位置を調整するＸ軸調整機構と、
前記シューベース、前記コンベア、前記ローダアーム、及び、前記Ｘ軸調整機構の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記ワークの内周面の研削時と外周面の研削時とで前記回転台の回転方向を逆にして、前記シューベースを所定位置に旋回させた状態で、回転する前記ワークの外周面を前記シューで支持することにより、前記中心線を前記回転軸に対して偏心させた状態で研削するように構成されており、
前記ローダアームが前記シューベースに軸支されることにより、当該ローダアームと当該シューベースの相対的な位置関係は一定とされる一方で、前記シューベースが旋回することにより、前記ローダアームと前記受け渡し位置の相対的な位置関係は不定とされ、
前記制御装置が、前記ローダアームと前記受け渡し位置の位置関係を調整するアーム位置調整部を有し、当該アーム位置調整部が、前記ローダアームの作動開始時における前記ローダアームと前記受け渡し位置の位置関係が任意な状態から、前記受け渡し位置に対して前記ローダアームを適正位置にセットするアーム位置決め処理を実行することを特徴とする立形研削盤。

【請求項2】

請求項１に記載の立形研削盤において、
前記アーム位置調整部は、前記ローダアームの揺動角度及び前記受け渡し位置の前記Ｘ軸方向における位置の双方を調整することにより、前記アーム位置決め処理を実行する立形研削盤。

【請求項3】

請求項２に記載の立形研削盤において、
前記受け渡し位置の教示に基づいて、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に、前記ローダアームが前記受け渡し位置に対して適正位置にセットされるように前記ローダアームの揺動角度を調整した後に、前記受け渡し位置の前記Ｘ軸方向における位置を前記Ｘ軸調整機構で調整する、立形研削盤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示する技術は、立形研削盤に関し、その中でも特にセンタレスタイプの立形研削盤のローディング機構に関する。

【背景技術】

【0002】

立形研削盤には、主に金属製の円筒状の部材を加工対象（ワーク）とし、そのワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながら、その内周面及び外周面の双方の研削が可能な装置がある。そのような立形研削盤の一例は、例えば特許文献１に開示されている。

【0003】

また、センタレスタイプの研削盤もある。その研削盤は、ワークの内周面の研削と外周面の研削とで回転方向を逆にするとともに、それぞれの回転方向でワークの中心を回転軸の中心から偏心させた状態で研削する装置である。その研削盤では、電磁チャックでワークの底面を吸着し、研削時に偏心して回転するワークの外周面をシューで支持する。シューは、所定の旋回軸に旋回可能な状態で軸支されているシューベースに設置されている。

【0004】

それにより、偏心した回転によってワークに作用する押付力をシューで受け止めた状態で研削できるので、安定した研削が行える。センタレスタイプの研削盤の一例は、特許文献２に開示されている。ただし、その研削盤は、水平方向に延びる横軸回りにワークを回転させながら研削するので、立形ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１４０９１１号公報

【特許文献2】特開２００８－３０７６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

センタレスタイプの立形研削盤の場合、上述したように、偏心したワークの外周面をシューで受け止めるので、研削部位及びワークに応じてシューの適正位置が変わる。それに伴ってシューベースが旋回してその位置も変化する。

【0007】

従って、ローダアームを揺動操作することにより、所定位置に位置決めされたワークをローダアームの先端に支持して、シューベースの所定位置にワークをローダアームで移送する場合、シューベースの位置に合わせてローダアームの揺動角度を調整する必要がある。しかし、その揺動角度の調整は、微小なうえに、高精度が求められるため、誤差が生じ易く、難しい。

【0008】

それに対し、ローダアームをシューベースに軸支すれば、ローダアームとシューベースとの位置関係を一定にできる。従って、そうすれば、シューベースの位置が変化しても、ローダアームを所定の角度揺動することで、常に適正位置にワークを移送できる。

【0009】

しかし、そうした場合、コンベアでワークを搬送し、所定の受け渡し位置にセットされたワークをローダアームで自動的に支持して移送する機種では、シューベースが旋回することによってローダアームと受け渡し位置にセットされたワークとの位置関係は不定となるという問題が発生する。

【0010】

ローダアームやシューベースの寸法にもよるが、例えば、シューベースが約０．４°旋回しただけで、ローダアームの先端では数ｍｍの位置ズレが発生する。その結果、ローディング不良、更にはローダアームやワークの破損といった不具合を招くおそれがある。

【0011】

そこで、今回、そのようなタイプの立形研削盤において、ワークの移送、つまりローディングの開始にシューベースがどのような位置にあっても、常にローダアームをワークの受け渡し位置に対して正確に位置決めでき、ワークを適切に移送できる技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

開示する技術は、ワークの中心線を上下の方向であるＺ軸方向に配置し、当該中心線回りに当該ワークを回転させてその内周面及び外周面の双方を研削する立形研削盤に関する。

【0013】

前記立形研削盤は、前記ワークを載置した状態で支持するとともに前記Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心に正転又は逆転の各方向に回転する回転台と、前記回転台の上に支持された状態の前記ワークの外周面と対向するシューを有するとともに前記Ｚ軸方向に延びる旋回軸を中心に旋回するシューベースと、前記ワークを搬送してストッパで位置決めすることにより、所定の受け渡し位置に前記ワークをセットするコンベアと、前記Ｚ軸方向に延びる揺動軸を中心に揺動することにより、前記受け渡し位置にセットされた前記ワークを前記回転台の上に移送させるローダアームと、前記回転台及び前記シューベースに対し、略水平な方向であるＸ軸方向における前記受け渡し位置の位置を調整するＸ軸調整機構と、前記シューベース、前記コンベア、前記ローダアーム、及び、前記Ｘ軸調整機構の動作を制御する制御装置と、を備える。

【0014】

そして、前記ワークの内周面の研削時と外周面の研削時とで前記回転台の回転方向を逆にして、前記シューベースを所定位置に旋回させた状態で、回転する前記ワークの外周面を前記シューで支持することにより、前記中心線を前記回転軸に対して偏心させた状態で研削するように構成されている。更に、前記ローダアームが前記シューベースに軸支されることにより、当該ローダアームと当該シューベースの相対的な位置関係は一定とされる一方で、前記シューベースが旋回することにより、前記ローダアームと前記受け渡し位置の相対的な位置関係は不定とされるようになっている。

【0015】

そうして、前記制御装置が、前記ローダアームと前記受け渡し位置の位置関係を調整するアーム位置調整部を有し、当該アーム位置調整部が、前記ローダアームの作動開始時における前記ローダアームと前記受け渡し位置の位置関係が任意な状態から、前記受け渡し位置に対して前記ローダアームを適正位置にセットするアーム位置決め処理を実行することを特徴とする。

【0016】

すなわち、この立形研削盤によれば、いわゆるセンタレスタイプであるので、ワークの内周面及び外周面の双方を安定して研削でき、高精度な加工が行える。

【0017】

そして、ローダアームがシューベースに軸支されることにより、ローダアームとシューベースの相対的な位置関係は一定とされているので、ローダアームは、シューベースの位置に関係無く、受け渡し位置で支持したワークを、同じ揺動動作で、常に、適切な加工位置に移送することができる。従って、移送したワークがシューベースなどに接触することを防止できる。

【0018】

ところがそうした場合、シューベースが旋回することにより、ローダアームと受け渡し位置の相対的な位置関係は不定となり、シューベースを所定の基準位置にセットした状態でなければ、ローダアームがワークを適切に受け取ることができなくなる。その結果、適正位置と基準位置との間で、シューベースを繰り返し旋回させることとなり、誤操作を招き易い。

【0019】

それに対し、この立形研削盤では更に、制御装置が有するアーム位置調整部が、ローダアームの作動開始時におけるローダアームと受け渡し位置の位置関係が任意な状態から、受け渡し位置に対してローダアームを適正位置にセットするアーム位置決め処理を実行するように構成されている。

【0020】

それにより、シューベースがどのような位置にあっても、簡便かつ正確に、アーム位置決め処理が実行できるようになる。従って、開示する技術による立形研削盤によれば、上述したような不利も無く、高精度な加工が安定して行えるうえに、利便性にも優れる。

【0021】

前記アーム位置調整部は、前記ローダアームの揺動角度及び前記受け渡し位置の前記Ｘ軸方向における位置の双方を調整することにより、前記アーム位置決め処理を実行する、としてもよい。

【0022】

より具体的には、前記受け渡し位置の教示に基づいて、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に、前記ローダアームが前記受け渡し位置に対して適正位置にセットされるように前記ローダアームの揺動角度を調整した後に、前記受け渡し位置の前記Ｘ軸方向における位置を前記Ｘ軸調整機構で調整する、とするとよい。

【0023】

そうすれば、受け渡し位置の教示を一回行うだけで、その後は、シューベースがどのような位置にあっても、簡便かつ正確に、ローダアームを受け渡し位置に対して位置決めできる。

【発明の効果】

【0024】

開示する技術によれば、ローディングの開始にシューベースがどのような位置にあっても、常にローダアームをワークの受け渡し位置に対して正確に位置決めできる。従って、ワークを受け渡し位置から適切に研削位置に移送できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】開示する技術を適用した立形研削盤の主要部分の概略斜視図である。

【図2】立形研削盤のローディング機構の部分を上方から見た簡略図である。

【図3】制御装置とローディングの関連装置を示すブロック図である。

【図4】立形研削盤のワークのローディング動作について説明するための図である。

【図5】立形研削盤のワークのローディング動作について説明するための図である。

【図6】立形研削盤のワークのローディング動作について説明するための図である。

【図7】立形研削盤のローディング機構の細部構成を説明するための図である。

【図8】改良したアーム位置決め処理の説明に用いる参照図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

【0027】

なお、説明で用いるＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向は、各図に矢印で示す。Ｚ軸方向は上下の方向に相当し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は略水平な方向に相当する（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各方向は互いに直交）。Ｘ軸は左右方向に相当し、Ｙ軸は前後方向に相当する。また、回転方向は上方から見た場合とする。

【0028】

＜立形研削盤の全体構成＞
図１及び図２に、開示する技術を適用した立形研削盤１を示す。図１は、立形研削盤１の主要部分を、その前方かつ左斜め上方から見た概略斜視図であり、図２は、そのローディング機構の部分を上方から見た簡略図である。

【0029】

この立形研削盤１は、回転台２、シューベース３、コンベア４、及びローダアーム５を備える。回転台２及びシューベース３は加工機８を構成している。ローダアーム５は、ローディング機構を構成している。立形研削盤１はまた、これらシューベース３、コンベア４、ローダアーム５などの動作を制御する制御装置６を備える（制御装置６は後述）。

【0030】

（回転台）
回転台２は、回転駆動される主軸２０の上部に設置された円板状の部分からなり、Ｚ軸方向に延びる回転軸Ｊ１を中心に正転又は逆転の各方向に回転可能に構成されている。回転台２の上面は、通電によって磁力を発生する電磁チャックとなっている。

【0031】

立形研削盤１は、図１に仮想線で示すような、主に、磁性を有する金属製の円筒状部材を加工対象（ワークＷ）としている。ワークＷは、研削時には、その中心線Ｃ１をＺ軸方向に配置した状態で回転台２の上に載置される。そして、電磁チャックが発生する磁力の作用でワークＷの底面が回転台２の上面に吸着されることにより、ワークＷは回転台２によって支持される。

【0032】

立形研削盤１には、図１に仮想線で示すような内面用及び外面用の各砥石７が設置されている。この立形研削盤１は、これらの砥石７を用いて、ワークＷの内周面及び外周面の双方が研削できるように構成されている（内周研削及び外周研削）。これら砥石７は、交換でき、Ｚ軸方向に延びる軸を中心に回転駆動できるように構成されている。

【0033】

ワークＷは、回転台２に支持されて中心線Ｃ１の回りに正転又は逆転の各方向に回転される。そうした状態で、ワークＷの内周面又は外周面に、回転している砥石７を押し付けることにより、ワークＷを研削する。

【0034】

更にこの立形研削盤１は、後述するシュー３１を利用したセンタレスタイプであり、回転するワークＷの外周面をシュー３１で支持して研削する。そうすることにより、ワークＷの中心線Ｃ１を回転軸Ｊ１に対して偏心させた状態で研磨するように構成されている。

【0035】

（シューベース）
図１に示すように、回転台２の周囲にシューベース３が配置されている。シューベース３は、後述するサーボモータ６３の回転駆動により、回転軸Ｊ１から離れた位置でＺ軸方向に延びる旋回軸Ｊ２を中心にして、基準となる位置（基準位置）から正逆両方向に旋回可能に構成されている。

【0036】

シューベース３は、回転台２の周囲を囲む円弧状の作用部３０を有している。シューベース３が基準位置に位置している時は、図２に示すように、作用部３０の中心（作用中心Ｃ２）は回転軸Ｊ１に一致する。

【0037】

作用部３０の離れた位置から回転台２に向かって２つのシュー３１，３１が突出している。それにより、これらシュー３１，３１は、回転台２の上に支持された状態のワークＷの外周面とギャップを隔てて対向するように構成されている。各シュー３１の突端部分には、ワークＷの外周面に沿うように円弧状の摺動面３１ａが形成されている。

【0038】

内周研削時と外周研削時とで、ワークＷ及び回転台２の回転方向は逆になる。すなわち、内周研削時には、砥石７を時計回りに回転させるとともに、ワークＷ及び回転台２を時計回りに回転させる。外周研削時には、砥石７を時計回りに回転させるとともに、ワークＷ及び回転台２を反時計回りに回転させる。

【0039】

そして、シューベース３は、ワークＷの回転方向に応じて、基準位置から所定の旋回角度（例えば、－０．４～＋０．４°の範囲内）分だけ旋回して、所定位置に配置される。その状態で、シュー３１で回転するワークＷの外周面を支持し、ワークＷを研削する。

【0040】

具体的には、ワークＷの中心が回転軸Ｊ１から偏心しているので、ワークＷには遠心力が作用する。その遠心力によって生じる押付力をシュー３１に作用させ、ワークＷをシュー３１で受け止める。そうすることにより、安定した研削が行える。

【0041】

内周研削時と外周研削時とでは、ワークＷの回転方向が逆であるので、ワークＷの中心線Ｃ１の偏心方向も逆になる。また、内周研削時にはワークＷの外径は変化しないが、外周研削時には、ワークＷの外周面が研削されるので、ワークＷの外径は小さく変化する。それに応じて、シューベース３の旋回方向は、内周研削時と外周研削時とで、それぞれ異なる適切な位置がある。それに応じて、シューベース３は適宜旋回されるように構成されている。

【0042】

回転台２、主軸２０、シューベース３などで構成されている加工機８は、図２に矢印Ａ１で示すように、Ｘ軸方向にスライド可能構成されている。そして、加工機８は、後述するサーボモータ６５（Ｘ軸調整機構）により、Ｘ軸方向に移動でき、高精度な位置調整が可能となっている。

【0043】

（コンベア）
コンベア４は、いわゆるベルトコンベアであり、回転台２の前方に隣接した状態でＸ軸方向に延びるように配置されている。コンベア４は、その上面にワークＷを載せ、Ｘ軸方向を左側から右側に向かってワークＷを搬送する。

【0044】

回転台２の前方に位置したコンベア４の下流側の部分には、位置決め用のストッパ４０が設置されている。ストッパ４０は、ワークＷを受け止めるＶ形状をした規制部４０ａを有している。それにより、コンベア４の上流側の部分に載置されたワークＷがコンベア４によって搬送されると、ワークＷは、その規制部４０ａによって受け止められ、図１に仮想線で示すように、所定の受け渡し位置にセットされる。

【0045】

（ローダアーム）
ローダアーム５は、受け渡し位置にセットされたワークＷを回転台２の上に移送するために設けられている。ローダアーム５は、水平方向に延びる柱状の部材からなり、その先端部分には、ワークＷを搬送可能に支持するワーク支持部５０が設けられている。ワーク支持部５０のＺ軸方向に延びる中心線がワークＷの支持中心Ｃ３を構成している。

【0046】

このローダアーム５の場合、ワーク支持部５０は、複数の係合ピン５０ａを有し、これら係合ピン５０ａがワークＷの内周面に接することで、ワークＷを内側から支持してスライド可能に構成されている。なお、ワーク支持部５０の形態はワークＷの形状に応じて適宜選択できる。例えば、電磁石でワークＷの底面を吸着するように構成してもよい。

【0047】

ローダアーム５の基端部分は軸支部５１によって軸支されており、ローダアーム５は、Ｚ軸方向に延びる揺動軸Ｊ３を中心に揺動可能に構成されている。揺動軸Ｊ３は、回転軸Ｊ１及び旋回軸Ｊ２よりもコンベア４の側、かつ、回転軸Ｊ１及び旋回軸Ｊ２よりもコンベア４の上流側に配置されている。揺動軸Ｊ３はまた、受け渡し位置よりもコンベア４の上流側に位置している。

【0048】

軸支部５１は、不図示のアクチュエータにより、図１に矢印Ａ２で示すように、Ｚ軸方向に移動可能に構成されている。軸支部５１には、後述するサーボモータ６４が設置されている。それにより、ローダアーム５は、サーボモータ６４の回転駆動により揺動するとともにアクチュエータの駆動により上下動する。

【0049】

具体的には、ローダアーム５は、その先端部分にある支持中心Ｃ３が、受け渡し位置にセットされたワークＷの中心線Ｃ１と一致する位置（移送開始位置）と、支持中心Ｃ３が、シューベース３の作用中心Ｃ２に一致する位置（移送終了位置）との間を揺動するとともに、係合ピン５０ａがワークＷから抜き差しされるよう、上下動しながら移動する。

【0050】

（制御装置）
図３に、制御装置６及びその主な関連装置を示すブロック図を示す。制御装置６は、旋回角度センサ６０、揺動角度センサ６１、加工機位置センサ６２、シューベース３のサーボモータ６３、ローダアーム５のサーボモータ６４、加工機８のサーボモータ６５などと電気的に接続されている。これら関連装置と電気信号を入出力することにより、制御装置６は、シューベース３、ローダアーム５、加工機８の動作を制御する。

【0051】

制御装置６は、そのハードウエアとして、プロセッサ６ａ、メモリ６ｂ、インターフェース６ｃなどを有するとともに、そのソフトウエアとしてメモリ６ｂに実装された制御プログラム、制御データなどを有している。そして、制御装置６には、その機能的な構成としてアーム位置調整部６８が設けられているが、これについては別途後述する。

【0052】

シューベース３を回転駆動するサーボモータ６３には、その旋回角度を検出する旋回角度センサ６０が付設されている。同様に、ローダアーム５を回転駆動するサーボモータ６４には、その揺動角度を検出する揺動角度センサ６１が付設されている。

【0053】

加工機８には、そのＸ軸方向の位置を検出する加工機位置センサ６２が付設されている。例えば、受け渡し位置にワークＷをセットした時の加工機位置センサ６２の値を記憶しておけば、その後に加工機８がＸ軸方向に移動しても、加工機位置センサ６２によって受け渡し位置の相対的な位置が特定できる。

【0054】

（立形研削盤のローディング動作）
この立形研削盤１では、コンベア４の上流側にワークＷを載置するだけで、後は自動的にワークＷを回転台２の上の適正位置に移送し、ワークＷの内周研削及び外周研削の双方が行えるように自動化されている。その概要を図４、図５、図６を参照して説明する。

【0055】

図４の上図に仮想線で示すように、ワークＷをコンベア４の上流側に置く。そうして、立形研削盤１の運転を開始すると、コンベア４が作動してワークＷをその下流側の右方へと搬送する。コンベア４の下流側にはストッパ４０が設置されているので、ワークＷは、その規制部４０ａによって受け止められ、図４の上図に実線で示すように、所定の受け渡し位置にセットされる。

【0056】

そうして、図４の下図に示すように、ローダアーム５は、退避した位置から上下動及び揺動することにより、移送開始位置に移動する。そうすることにより、各係合ピン５０ａがワークＷの内周面に接触することによって、ローダアーム５にワークＷが支持される。

【0057】

ワークＷがローダアーム５によって支持されると、図４の下図に矢印Ａ１で示すように、サーボモータ６５が作動することにより、加工機８がＸ軸方向に所定距離、スライドする。それに伴い、図５の上図に示すように、ワークＷがコンベア４の上をスライドして、ストッパ４０から離れた位置に配置される。

【0058】

そうした後、図５の下図に示すように、ローダアーム５が揺動し、それに伴い、ワークＷは、コンベア４から回転台２へスライドしながら移送され、図６の上図に示すように、その中心線Ｃ１がシューベース３の作用中心Ｃ２と一致した状態で回転台２の上に載置される。

【0059】

ワークＷが回転台２の上に載置されると、図６の上図に矢印Ａ１で示すように、サーボモータ６５が作動することにより、加工機８がＸ軸方向を逆にスライドして、元の位置に復帰する。ローダアーム５は、昇降及び揺動することによってワークＷから離脱した後、図６の下図に示すように、退避した位置に移動する。

【0060】

その後、ワークＷは、電磁チャックで回転台２に支持されて所定の方向に回転される。そうして、ワークＷの外周面をシュー３１で支持しながら砥石７の位置や回転を制御することにより、ワークＷの内周研削及び外周研削が行われる。

【0061】

＜立形研削盤の細部構成＞
この立形研削盤１では、軸支部５１はシューベース３に組み付けられている。

【0062】

すなわち、軸支部５１はシューベース３と一体化されていて、ローダアーム５はシューベース３に軸支された状態となっている。従って、ローダアーム５とシューベース３の相対的な位置関係は一定とされている。それにより、ローダアーム５は、シューベース３の位置に関係無く、ローダアーム５を所定の揺動角度だけ揺動することで、移送開始位置で支持したワークＷを、常に、移送終了位置に移送することができる。

【0063】

従って、移送したワークＷがシュー３１などに接触することを防止できる。

【0064】

その一方で、図７に仮想線で示すように、シューベース３が実線で示す基準位置から旋回し、基準位置からズレている場合には、それに伴って軸支部５１及びローダアーム５の位置も変位する。すなわち、シューベース３が旋回することにより、ローダアーム５と受け渡し位置の相対的な位置関係は不定となる。

【0065】

ローダアーム５やシューベース３の寸法にもよるが、例えば、シューベース３が約０．４°旋回しただけでも、ローダアーム５の支持中心Ｃ３の位置は、受け渡し位置（詳細には受け渡し位置にセットされたワークＷの中心線Ｃ１の位置）から数ｍｍズレてしまう。その状態でローダアーム５が、受け渡し位置に向かって変位すると、ローディング不良、更にはローダアーム５やワークＷの破損といった不具合を招くおそれがある。

【0066】

ローディング開始時には常にシューベース３を基準位置に戻すようにすればよいが、そうすれば、適正位置と基準位置との間で、シューベース３を繰り返し旋回させることとなり、誤操作を招き易い。そこで、この制御装置６には、シューベース３の位置に応じて、ローダアーム５と受け渡し位置の位置関係を調整するアーム位置調整部６８が設けられている。

【0067】

（アーム位置調整部）
アーム位置調整部６８は、ローダアーム５の作動開始時におけるローダアーム５と受け渡し位置の位置関係が任意な状態から、受け渡し位置に対してローダアーム５を適正位置、つまり移送開始位置にセットする処理（アーム位置決め処理）を実行する。

【0068】

例えば、制御装置６のメモリ６ｂに、シューベース３の旋回角度毎に、ローダアーム５を移送開始位置にセットすることができる制御データを事前に取得し、これら制御データをアーム調整マップとしてメモリ６ｂに実装する。そうすれば、研削前に受け渡し位置及びシューベース３の旋回角度などの教示（制御装置６への動作情報の入力作業）を行うことにより、アーム位置調整部６８は、そのアーム調整マップを用いてアーム位置決め処理を実行することができる。

【0069】

しかし、この場合、ワークＷの加工状態に応じて適切な旋回角度を後から変更した場合など、受け渡し位置及び／又はシューベース３の旋回角度に変更があった時には、その都度、受け渡し位置及びシューベース３の旋回角度を教示する必要がある。従って、誤操作し易いという不具合がある。

【0070】

（改良したアーム位置決め処理）
そこで、本実施形態の立形研削盤１では、そのような不具合が解消できるように、アーム位置決め処理が改良されている。すなわち、改良したアーム位置決め処理では、アーム位置調整部６８が、ローダアーム５の揺動角度及び受け渡し位置のＸ軸方向における位置の双方を調整する。

【0071】

具体的には、受け渡し位置の教示に基づいて、Ｙ軸方向にローダアーム５が受け渡し位置に対して適正位置にセットされるように、ローダアーム５の揺動角度を調整した後に、受け渡し位置のＸ軸方向における位置を調整する。

【0072】

すなわち、固定されているシューベース３の旋回軸Ｊ２を原点にして、受け渡し位置の水平面上の位置を特定できるようにする。そうして、受け渡し位置のＹ軸方向における位置のズレをローダアーム５の揺動角度で調整して誤差を無くす。それにより、ローダアーム５をＹ軸方向に位置決めできる。受け渡し位置のＸ軸方向における位置のズレは、加工機８のＸ軸方向の位置調整によってその誤差を調整できる。それにより、ローダアーム５をＸ軸方向にも位置決めできる。

【0073】

従って、受け渡し位置の教示を１回行えば、その後は、シューベース３がどのような位置にあっても、簡便かつ正確に、アーム位置決め処理が実行できるようになる。

【0074】

図７を参照して、改良したアーム位置決め処理の内容を説明する。図７に示すように、シューベース３の旋回軸Ｊ２がＸ軸及びＹ軸の原点（Ｘ＝０，Ｙ＝０）とされ、それによって水平面上での位置がＸ軸及びＹ軸によって規定されている。なお、図７では、便宜上、距離や角度を誇張して表してある。

【0075】

「Ａ」は、揺動軸Ｊ３から支持中心Ｃ３までの距離であり、ローダアーム５の長さに相当する（アーム長Ａ）。「Ｂ」は、旋回軸Ｊ２から揺動軸Ｊ３までの距離である（ベース長Ｂ）。アーム長Ａ及びベース長Ｂは固定値であり、制御データとして設定されている。

【0076】

事前に、加工機８及びシューベース３が基準位置に位置している時（揺動角度が０「ゼロ」の時）に、受け渡し位置（詳細には受け渡し位置にセットされたワークＷの中心線Ｃ１の位置）の教示がなされる。それにより、その時のコンベア４の基準位置（ワークＷの中心線Ｃ１のＸ軸方向における位置）、ベース長ＢとＹ軸とがなす基準角度（θ０）、アーム長ＡとＸ軸とがなす基準角度（φ０）などが制御データとして設定される。なお、いずれの角度も時計回りをプラスとする。

【0077】

これら制御データから、揺動軸Ｊ３の位置（ＸＬ，ＹＬ）が特定される（ＸＬ＝Ｂｓｉｎθ０，ＹＬ＝Ｂｃｏｓθ０）。また、揺動軸Ｊ３から受け渡し位置までの相対的な距離（ＬＣ，ＬＣ）も特定される（ＬＣ＝Ａｃｏｓφ０，ＬＣ＝Ａｓｉｎφ０）。従って、これらから受け渡し位置の位置（ＸＣ，ＹＣ）が特定できる（ＸＣ＝ＬＣ－ＸＬ，ＹＣ＝ＬＣ＋ＹＬ）。

【0078】

θ１は、シューベース３が基準位置から旋回角度ｓで旋回した時にベース長ＢとＹ軸とがなす角度である（θ１＝θ０＋ｓ）。φ１は、その時のアーム長ＡとＸ軸とがなす角度である。この状態からアーム位置決め処理する場合を想定する。

【0079】

このときの揺動軸Ｊ３の位置（ＸＬ１，ＹＬ１）は、それぞれ（Ｂｓｉｎθ１，Ｂｃｏｓθ１）である。旋回角度ｓは旋回角度センサ６０で検出されるので、これら位置も特定できる。上述したように、受け渡し位置のＹ軸方向の位置（ＹＣ）は特定されているので、そのときの揺動軸Ｊ３から受け渡し位置までのＹ軸方向の距離（ＬＣ１）は算出できる（ＬＣ１＝ＹＣ－ＹＬ１）。

【0080】

これらから、ローダアーム５の支持中心Ｃ３がその位置（ＹＣ）となる揺動角度（φ２）を算出する（φ２＝ａｓｉｎ（ＬＣ１／アーム長Ａ））。この結果に基づいて、図７に実線及び仮想線のアーム長Ａで示すように、ローダアーム５の揺動角度をφ１からφ２に調整する。なお、揺動角度は揺動角度センサ６１で検出できる。そうすることで、ローダアーム５の支持中心Ｃ３を受け渡し位置におけるＹ軸方向の適正位置にセットできる（誤差は０）。

【0081】

このとき、ローダアーム５の支持中心Ｃ３のＸ軸方向における位置は未調整である。そこで、旋回角度ｓ、揺動角度φ２などから支持中心Ｃ３のＸ軸方向におけるズレ量ΔＸを再計算する。ズレ量ΔＸが求まれば、後は、サーボモータ６５を作動させ、加工機８をそのズレ量ΔＸ分移動させる。その結果、ローダアーム５の支持中心Ｃ３が受け渡し位置にセットされたワークＷの中心線Ｃ１と一致し（誤差は０）、ローダアーム５は、適正な移送開始位置にセットされる。

【0082】

従って、この改良されたアーム位置決め処理によれば、受け渡し位置の教示を１回行えば、その後は、シューベース３がどのような位置にあっても、簡便かつ正確に、アーム位置決め処理が実行できるようになる。コンベア４は、加工機８に対して左右逆に配置してあってもよい。Ｘ軸方向の位置調整はコンベア４を移動させてもよい。

【符号の説明】

【0083】

１ 立形研削盤
２ 回転台
３ シューベース
４ コンベア
５ ローダアーム
６ 制御装置
７ 砥石
８ 加工機
３１ シュー
４０ ストッパ
６０ 旋回角度センサ
６１ 揺動角度センサ
６２ 加工機位置センサ
６３ シューベースのサーボモータ
６４ ローダアームのサーボモータ
６５ 加工機のサーボモータ
６８ アーム位置調整部
Ｗ ワーク（加工対象）
Ｃ１ 中心線
Ｃ２ 作用中心
Ｃ３ 支持中心
Ｊ１ 回転軸
Ｊ２ 旋回軸
Ｊ３ 揺動軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】