特開 2025-18682 機上で真円度測定を行なう偏心ピン測定装置を有する工作機械

(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】P2025018682

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】機上で真円度測定を行なう偏心ピン測定装置を有する工作機械

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/02 20060101AFI20250130BHJP

   B23Q 17/22 20060101ALI20250130BHJP

   B24B 5/42 20060101ALI20250130BHJP

   B23B 5/18 20060101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

B24B49/02 A

B23Q17/22 A

B24B5/42

B23B5/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023122613

(22)【出願日】2023-07-27

(71)【出願人】

【識別番号】593127027

【氏名又は名称】株式会社シギヤ精機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100091719

【弁理士】

【氏名又は名称】忰熊 嗣久

(72)【発明者】

【氏名】山本 優

【テーマコード（参考）】

3C029

3C034

3C043

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C029AA01

3C029AA19

3C034AA01

3C034AA13

3C034BB74

3C034CA01

3C034CA26

3C034CB01

3C034DD01

3C034DD20

3C043AC22

3C043AC23

3C043CC03

3C043DD02

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

3C045CA12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ワークを主軸センタと心押センタとの間に挟み込んで支持したまま、真円度測定を行う偏心ピン測定装置を提供すること。
【解決手段】研削盤により、偏心ピンｗ１を有したワークｗを砥石９により研削する。砥石台７には、測定ヘッド１５をｘ軸に直交する垂直方向のｙ軸方向へ移動可能に支持する偏心ピン測定装置が取り付けられている。位置制御部は、主軸を回転させるとともに、測定ヘッド１５が偏心ピンｗ１に接触した初期の状態のときのピン中心からのｘ軸方向の距離を維持し、かつピン中心と同じｙ軸方向の位置に測定ヘッド１５が存在するようにｙ軸方向の位置を制御し、ワークｗを回転させる間、ｘ軸方向の位置データとｙ軸方向の位置データと測定ヘッド１５からの測定値と、そのときの回転位相角とを偏心ピンｗ１の一周に渡って求めて測定形状データを作成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

偏心した位置にピン中心がある偏心ピンを有するワークを支持し該ワークを回転させる主軸と、
前記ワークを加工する加工具を支持し、前記主軸に直交したｘ軸方向へ前記加工具を移動する加工具台と、
前記ワークを加工する加工用データを作成して、前記主軸の回転と前記加工具の移動を制御する位置制御部と、
前記加工具台に取り付けられ、測定ヘッドをｘ軸に直交する垂直方向のｙ軸方向へ移動可能に支持する偏心ピン測定装置とを有し、
前記位置制御部は、前記主軸を回転させるとともに、前記測定ヘッドの位置を、前記主軸を回転する間において常に偏心ピンのピン中心からのｘ軸方向の距離が一定であり、かつピン中心からのｙ軸方向の距離が一定になる位置に制御し、前記ワークを回転させる間、ｘ軸方向の位置データとｙ軸方向の位置データと前記測定ヘッドからの測定値と、そのときの回転位相角とを前記偏心ピンの一周に渡って求めて測定形状データを作成することを特徴とする工作機械。

【請求項2】

請求項１の工作機械において、測定ヘッドは前記偏心ピンに接触して測定する測定ヘッドであって、
前記測定ヘッドは、前記偏心ピンを間に挟んで測定する一対の測定ヘッドであることを特徴とする工作機械。

【請求項3】

請求項１の工作機械において、前記位置制御部は、理想的形状データに基づいて前記ワークの仕上げ寸法近傍までの加工を実行し、
前記ワークの回転角度とともに規定する測定形状データを作成し、
前記理想的形状データと前記測定形状データとを比較して得られた形状誤差分を加味した修正形状データを作成し、これから修正加工用データを作成して、補正加工を行うことを特徴とする工作機械。

【請求項4】

請求項１の工作機械において、
前記位置制御部が前記主軸の回転する間において一定にする距離は、ｘ軸方向の距離が「０」、又は、ｙ軸方向の距離が「０」のいずれかであることを特徴とする工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クランクピンなど偏心量の大きな円筒部の加工を行なう工作機械において、ワークを回転可能に支持したまま偏心円筒の真円度を測定する偏心ピン測定装置を有する工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、クランクシャフトはねじり剛性が低く、位相角度ごとに剛性が異なるため、クランクピンを研削すると楕円形状になる傾向があり、高精度な真円度は得られない。よって、研削が終了したワークを取り外し、形状誤差を測定する別の機器に取り付けた後、得られた誤差情報に基づき再度、ワークを工作機械に取り付けて仕上げることが行われている。

【0003】

しかし、プレス機械等に利用される偏心ピンやカム等のワークは重量が重く、このような作業は容易でない。また、特にワークが大型である場合には運搬作業自体に手間がかかり、ワークの大きさや重量制限からそもそも測定装置に設置できないような場合もある。この場合には、作業者は加工した円筒部の直径を決まった角度ごとに測定して真円度を概算するといった作業を行うことになる。

【0004】

偏心ピンのワークの加工途中に主軸からワークを取り外すことなく被加工面を測定し許容誤差範囲内の精度による加工を行うことを可能とする工作機械として、例えば、特許文献１には、砥石台上に接触体とリニアスケールを設置し、リニアスケールを旋回させることにより振り子状に接触体を繰り出して偏心ピンに接触させる技術が開示されている。また、特許文献２には、砥石台に第１アーム、第２アーム上腕、第２アーム下腕を続けて設置し、さらに三点接触式測定器の馬乗りゲージを第２アーム下腕に取り付けて、偏心ピンに接触させる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１６８８３７号公報

【特許文献2】特開２００７―２０６０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に示されるリニアスケールを旋回させることにより振り子状に接触体を繰り出す技術においては、偏心ピンの偏心量が大きいと接触体が偏心ピンに届かない。また、特許文献２の技術は、馬乗りゲージを用いるものであるが、前提として第１アームに第２アーム上腕、第２アーム下腕の長さを長くすることにより、偏心ピンの中心と真円の中心とを同一視している。しかし、馬乗りゲージ方式では、外径基準で測定するため、楕円形状の場合には測定誤差が大きくなること、そして、真円度補正に必要な位相角度の特定が難しいことなどの理由から、形状補正のための真円度測定には向かない。

【0007】

本発明は、ワークを主軸センタと心押センタとの間に挟み込んで支持したまま、偏心ピンの真円度測定を行う偏心ピン測定装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を達成するため本発明は、偏心した位置にピン中心がある偏心ピンを有するワークを支持し該ワークを回転させる主軸と、
前記ワークを加工する加工具を支持し、前記主軸に直交したｘ軸方向へ前記加工具を移動する加工具台と、
前記ワークを加工する加工用データを作成して、前記主軸の回転と前記加工具の移動を制御する位置制御部と、
前記加工具台に取り付けられ、測定ヘッドをｘ軸に直交する垂直方向のｙ軸方向へ移動可能に支持する偏心ピン測定装置とを有し、
前記位置制御部は、前記主軸を回転させるとともに、測定ヘッドが偏心ピンに接触した初期の状態のときのピン中心からのｘ軸方向（ｙ軸方向）の距離を維持し、かつピン中心と同じｙ軸方向（ｘ軸方向）の位置に測定ヘッドが存在するようにｘ軸方向の位置、ｙ軸方向の位置を制御し、前記ワークを回転させる間、ｘ軸方向の位置データとｙ軸方向の位置データと前記測定ヘッドからの測定値と、そのときの回転位相角とを前記偏心ピンの一周に渡って求めて測定形状データを作成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、砥石台を移動するｘ軸モータと、砥石台と一体に移動する偏心ピン測定装置に設けられたｙ軸モータと、これら２軸に主軸（Ｃ軸モータ）とを加えた３軸(ｘ軸、Ｃ軸、ｙ軸)を同期制御することで、ｙ軸に搭載した測定ヘッドによって偏心ピンの形状（真円度、外径寸法、偏心量）の測定が可能になる。そして、この測定は、ワークを主軸センタと心押センタとの間に挟み込んで支持したまま行うことが可能である。よって、研削盤とは別の測定装置までの運搬の手間が不要になり、修正加工を実施するためにワークを再度、研削盤に取り付ける際の誤差が発生しない。さらに測定結果から形状補正データを作成して入力するまでを自動的に行うことができ、迅速な修正加工の実施、さらには形状補正データの入力ミスを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例に係る研削盤を説明する図である。

【図2】偏心ピン測定装置の側面図である。

【図3】研削盤の制御ブロック構成図である。

【図4】制御プログラムから測定開始信号が出力された場合のフローを示す図である。

【図5】研削における処理を示す全体のフローを示す図である。

【図6】他の実施例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明が適用される工作機械として研削盤を例として説明する。
［実施例１］
まず図面を参照して研削盤１００の機械構成について説明する。図１Ａにおいて、研削盤１００は、機械台１と、作業テーブル２と、ｚ軸モータ３と、主軸台４と、Ｃ軸モータ５と、心押台６と、砥石台７と、ｘ軸モータ８と、加工具としての砥石９と、砥石用の駆動モータ１０とを具備している。研削盤１００において、左右方向がｚ軸方向であり、前後方向がｘ軸方向である。そして、ｘ軸方向とｚ軸方向に垂直な方向がｙ軸方向である。

【0012】

機械台１は、床面に据え付けられている。この機械台１上面の手前側（図１Ａの下方）に、作業テーブル２がｚ軸方向に移動可能に支持されている。作業テーブル２の移動は、機械台１に取り付けられたｚ軸モータ３の駆動により行われる。ｚ軸モータ３にはｚ軸エンコーダ３ａが取り付けられている。主軸台４は、作業テーブル２上の図１Ａの左側に載置されてあって、主軸４ａ中心軸回りに回転可能なＣ軸を備えている。主軸４ａの回転は、主軸台４に取り付けられたＣ軸モータ５の駆動により行われる。

【0013】

心押台６は、主軸台４に対向するように作業テーブル２上の図１Ａの右側に載置されている。そして、主軸センタ４ｃと心押センタ６ａとにより、ワークｗを挟み付け支持する。砥石台７は、機械台１の上面のうち後方（図１Ａの上方）に設けられている。砥石台７は、機械台１に取り付けられたｘ軸モータ８により、ｘ軸方向に移動可能にｘ軌道１１上に支持されている。ｘ軸モータ８には、ｘ軸エンコーダ８ａが取り付けられている。そして、砥石台７の左側には砥石９が、砥石軸９ａ回りに回転可能に支持されている。ここで、砥石軸９ａの回転中心ｃ１は、主軸中心ｅ１に平行である。また、砥石９は円盤形状である。この砥石９は、ベルトを介して、砥石９用の駆動モータ１０により回転される。

【0014】

加工具台（砥石台７）上には、偏心ピン測定装置１２が取り付けられており、砥石台７と偏心ピン測定装置１２は、一体としてｘ軸モータによりｘ軸方向に移動する。図１Ｂにおいて、偏心ピン測定装置１２は、一対の測定ヘッド１５と、一対の測定ヘッド１５をｘ軸に直交する垂直方向のｙ軸方向に移動可能に支持するｙ軌道１３と、ｙ軸モータ１４及びｙ軸エンコーダ１４ａを具備する。

【0015】

一対の測定ヘッド１５は、夫々が変位計であり、偏心ピンｗ１を回転させて変位量を検出するものである。本実施例においては、一対の測定ヘッド１５は、ｘ軸方向に対向し、両者の間隔はマスターゲージなどで理想の偏心ピン寸法に初期時に較正され、偏心ピンｗ１に接触した状態で偏心ピンｗ１を挟み込むように設定される。測定ヘッド１５の位置を、主軸（Ｃ軸）４ａを回転する間において常に偏心ピンｗ１のピン中心ｅ２からのｘ軸方向の距離を一定に、かつｙ軸方向をピン中心ｅ２と同じく制御することで、測定ヘッド１５のそれぞれは偏心ピンｗ１に接触して、ワークの回転位相角度における変位（理想の偏心ピンｗ１の形状との形状誤差）を測定する。測定ヘッド１５を一対としているのは、ｙ軌道１３によるｙ軸方向の移動距離を短くするためである。つまり、偏心ピンｗ１が１８０度回転する間の変位量を一対の測定ヘッド１５で測定することにより、形状誤差（１周分）に換算することができるのである。片側一方の測定ヘッドを用いる場合には、主軸（Ｃ軸）４ａを１回転する間において偏心ピンｗ１のピン中心ｅ２から、偏心ピンｗ１の半径だけｘ軸方向に離れた同じｙ軸方向の位置に片側一方の測定ヘッドが存在するように制御する。

【0016】

図２は、偏心ピンｗ１の形状の測定方法を示す図である。図では、ｘ軸方向の主軸中心ｅ１の位置を原点として説明している。以下、同様とする。砥石９の回転中心ｃ１、主軸中心ｅ１および偏心ピンｗ１のピン中心ｅ２が同一線上にあるとき、砥石に対して反対側にある測定ヘッドが偏心ピンに接触したときのｘ軸方向の位置は、－Ｒ－ｒである（図２Ａ）。ワークが回転角度θだけ回転したときのｘ軸方向の位置は、－Ｒｃｏｓθ－ｒである（図２Ｂ）。ワークが１８０度回転すると、Ｒ－ｒになる（図２Ｃ）。砥石側にある測定ヘッドが偏心ピンに接触したときのｘ軸方向の位置は、－Ｒ＋ｒ（図２Ａ）である。ワークが回転角度θだけ回転したときのｘ軸方向の位置は、－Ｒｃｏｓθ＋ｒである（図２Ｂ）。ワークが１８０度回転すると、Ｒ＋ｒになる（図２Ｃ）。

【0017】

図３は研削盤１００の制御ブロック構成を示す図である。研削盤１００はコンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）であって、位置制御部２００としてＣＰＵ１６、記憶部１７を有している。

【0018】

記憶部１７は、理想的形状データ、測定形状データ、修正形状データ、修正加工用データ及びＣＰＵ１６で実行される制御プログラム１７ａを記憶する。理想的形状データは偏心ピンｗ１の目標形状データである。測定された形状データは研削された被加工面を測定して得られた主軸（Ｃ軸）４ａの回転位相角ごとのデータであり、修正形状データは理想的形状データと測定された形状データとを比較して得られた形状誤差分を加味したデータであり、修正加工用データは修正形状データから作成された加工用のデータである。

【0019】

ｘ軸とＣ軸の同期制御による実際の偏心円筒の加工では、ワークの回転に伴って加工点が砥石９の外周面に沿って上下に移動するため、この加工点の移動を計算に入れて作成された加工用の制御プログラムによって加工が行われる。一方、本発明に係る測定方法では、常に偏心ピンの直径を測定するように制御プログラム１７ａは、ｘ軸、Ｃ軸、ｙ軸の３軸の同期制御を使用するため、測定した形状データから得られる形状誤差を直接修正加工用のデータとして読み替えることができない。このため、理想的形状データと測定形状データとを比較して得られた形状誤差分を加味した修正形状データを作成し、これから修正加工用データを作成するという手順が必要になる。

【0020】

制御プログラム１７ａをＣＰＵ１６により実行することにより、位置制御部２００は、例えば、理想的形状データに基づいて加工データを作成し、この加工データによりモータ駆動部１８を制御する。このとき、最初の研削加工では理想的形状データに基づく加工データによってモータ駆動部１８を制御する。位置検出部１９は、位置データを位置制御部２００にフィードバックする。また位置制御部２００は、モータ駆動部１８を用いてｘ軸モータ８とｙ軸モータ１４により、測定ヘッド１５の位置を制御する。

【0021】

モータ駆動部１８は、ｘ軸モータ８及びｘ軸エンコーダ８ａ、ｚ軸モータ３及びｚ軸エンコーダ３ａ、ｙ軸モータ１４及びｙ軸エンコーダ１４ａ、及び、Ｃ軸モータ５及びＣ軸エンコーダ５ａに接続されている。モータ駆動部１８は、ｚ軸モータ３、Ｃ軸モータ５及びｘ軸モータ８を駆動する。制御プログラム１７ａにおいてワークｗを研削加工するために加工用データによる位置制御が実行されている場合には、モータ駆動部１８は、作業テーブル２のｚ軸方向位置、主軸（Ｃ軸）４ａの回転角度、主軸（Ｃ軸）４ａと砥石台７との相対位置を制御する。また制御プログラム１７ａにおいて研削加工結果の測定が実行されている場合には、モータ駆動部１８は、測定ヘッド１５が偏心ピンｗ１に接触した初期の状態のときのピン中心ｅ２からのｘ軸方向の距離を維持し、かつピン中心ｅ２と同じｙ軸方向の位置に測定ヘッド１５が存在するようにＣ軸モータ５、ｘ軸モータ８、ｙ軸モータ１４を制御する。一対の測定ヘッド１５を有する本実施例の場合には、一対の測定ヘッド１５が偏心ピンｗ１を挟むように制御する。

【0022】

位置検出部１９は、ｚ軸エンコーダ３ａから作業テーブル２のｚ軸方向位置を検出し、ｘ軸エンコーダ８ａから砥石台７のｘ軸方向位置を検出し、Ｃ軸エンコーダ５ａから主軸（Ｃ軸）４ａの回転角度を検出し、ｙ軸エンコーダ１４ａから測定ヘッド１５のｙ軸方向の位置を検出する。この位置データは、測定形状データとして制御プログラム１７ａへ送られる。

【0023】

図４は、制御プログラム１７ａから測定開始信号が出力された場合のフローである。
ｘ軸モータ８及びｙ軸モータ１４により、偏心ピン測定装置１２の一対の測定ヘッド１５の間に偏心ピンｗ１と接触して挟むように配置する。主軸（Ｃ軸）４ａは、原点の位置（本例では、偏心ピンｗ１が砥石９から最も遠くなった回転位相角を０とした）に移動されている。その時点で測定した測定ヘッド１５の測定値、ｘ軸方向の位置、ｙ軸方向の位置、主軸（Ｃ軸）４ａの回転位相角と関連付けて記憶部１７に記憶する（ｓ１）。

【0024】

主軸（Ｃ軸）４ａを回転させる一方、ｘ軸方向の位置、ｙ軸方向の位置、主軸（Ｃ軸）４ａの回転位相角を制御して、常に偏心ピンｗ１のピン中心ｅ２を挟み込むよう制御する。測定ヘッド１５のそれぞれは、偏心ピンｗ１に接触してワークの回転位相角度における偏心ピンｗ１を測定する（ｓ２）。主軸（Ｃ軸）４ａが１８０度回転したかを判定し、１８０度回転するまでステップｓ２を継続する（ｓ３）。一対の測定ヘッド１５により得られた変位量により、偏心ピンｗ１の１周分の変位量が得られる。

【0025】

測定形状データは、ｘ軸方向の位置、ｙ軸方向の位置、主軸（Ｃ軸）４ａの回転位相角、測定ヘッド１５の測定値を含んでいる。制御プログラム１７ａは、測定形状データと、理想的形状データとを比較して、主軸（Ｃ軸）４ａの各回転位相角に対応する被加工面箇所の形状誤差を求め、主軸（Ｃ軸）４ａの各回転位相角とこれに対応する形状誤差からなる修正形状データを作成し、記憶部１７に記憶させる。

【0026】

制御プログラム１７ａは、修正形状データから、ｚ軸モータ３、Ｃ軸モータ５、ｘ軸モータ８を制御する修正加工用データを作成し、記憶部１７に記憶させる。

【0027】

図５は、研削における処理を示す全体のフローを示す図である。
ワークｗは、主軸（Ｃ軸）４ａの主軸センタ４ｃと心押台６の心押しセンタ６ａの間に把持され、研削盤１００上にて主軸（Ｃ軸）４ａ回りに回転可能とされる。

【0028】

ワークの形状データ、及び機械条件についてのデータなどを入力部２０から入力し記憶部１７に記憶する（ｓ２１）。機械条件についてのデータとしては、ワークｗに対する切込み量ｋ１、砥石９の径（砥石径）である。

【0029】

入力部２０からの加工開始操作により、制御プログラム１７ａは、第１研削工程の必要なデータ処理を開始する。ここに第１研削工程とは、理想的形状データにより規定されるワークｗの仕上げ寸法近傍までの加工を実行する工程である（ｓ２２）。

【0030】

予定のワークｗの仕上げ寸法近傍に達したら、位置制御部２００は第１研削工程を中断する。そして、砥石台７をワークｗから離れる側（後側）に移動させる（ｓ２３）。第１研削工程の中断時における偏心ピンｗ１の外周面の直径は必要な仕上げ代分大きい状態である。

【0031】

制御プログラム１７ａは、測定工程を開始する。この処理は、図４により説明した処理である。測定工程が終了すると、位置制御部２００は修正加工用データを読み込み、修正加工を実行する（ｓ２６）。この修正加工の後、スパークアウトを行い、加工誤差が許容値内である否か確認し、加工誤差が許容値内でない場合に再び補正加工を行うなどといったことは必要に応じ任意に行えばよい。

【0032】

研削箇所として断面円形状の偏心ピンｗ１を有するワークｗの加工については既述したが、研削箇所の他のポリゴン形状として、真円形ではなく、例えば曲率が連続的に変化する歪円形、曲率が不連続となる箇所を生じさせる直線箇所又は曲線箇所を有する歪円形、又は、三角形や四角形などの多角形であっても、加工すべき表面の形状が理想的形状データとして定義されていれば、それらについて測定し、修正形状データを作成して修正加工することが可能である。

【0033】

上記した本実施例によれば、測定ヘッド１５を水平方向に偏心ピンｗ１に当接している。測定ヘッド１５の当接面がｙ軸方向に長さを持った面であれば、ｙ軸モータ１４による位置決め誤差の影響を最小化できる。よって、ｙ軸モータ１４による位置決め制御は、研削盤１００のＣ軸モータ５とｘ軸モータ８が備えている高精度な位置決め制御よりも低い精度のもので良く、低コストで偏心ピンｗ１の位相角度ごとの真円度と偏心量を測定できる。

【0034】

上記した本実施例によれば、砥石台７を移動するｘ軸モータ８と、砥石台７と一体に移動する偏心ピン測定装置１２に設けられたｙ軸モータ１４と、これら２軸にＣ軸モータ５とを加えた３軸(ｘ軸、Ｃ軸、ｙ軸)を同期制御することで、ｙ軸に搭載した測定ヘッド１５によって偏心ピンの真円度、外径寸法、偏心量の測定が可能になる。このため、ワークｗを主軸センタ４ｃと心押センタ６ａとの間に挟み込んで支持したまま、偏心ピンの形状測定が可能になる。よって、研削盤１００とは別の測定装置までの運搬の手間が不要になり、修正加工を実施するためにワークｗを再度、研削盤１００に取り付ける際の誤差が発生しない。さらに測定結果から形状補正データを作成して入力するまでを自動的に行うことができ、迅速な修正加工の実施、さらには形状補正データの入力ミスを防ぐことができる。

【0035】

上記実施例においては、１対の測定ヘッド１５を用いたが、測定ヘッド１５を２つ用いるため、偏心ピン測定装置１２の占有スペースが大きくなる。そこで、測定ヘッド１５を１つにして測定しても良い。この場合、偏心ピンの形状データを得るためにはワークｗを３６０度１回転させて、測定ヘッド１５をｙ軸方向に２Ｒだけ移動する必要はあるが、測定ヘッドの占有スペースを小さくすることができる。先の例と同様に、偏心ピンの形状はポリゴン形状であっても測定可能である。

【0036】

［実施例２］
図６に他の実施例２を示す。これらの実施例は、偏心ピン測定装置１２の一部の変更と、制御プログラム１７ａの一部修正で実現される。他の構成は、実施例１と同じなので説明は省略する。尚、レーザセンサ１５ａを使用しているので、実施例１で使用した一般的な変位測定器の場合よりも、偏心ピンから離れて測定することができる。

【0037】

図６において、実施例１では、一対の測定ヘッド１５はｘ軸方向に対向して設けられ、接触により測定するセンサであったが、本例では図６Ａに示すように一対の測定ヘッド１５は、ｙ軸方向に対向して設けられたレーザセンサ１５ａであり、位置制御部２００は、ｘ軸モータ８を動かして偏心ピンｗ１をレーザセンサ１５ａの光源の間に挟むように駆動する。レーザセンサ１５ａは、上下の外表面にレーザを照射して外径寸法と真円度を測定する。

【0038】

モータ駆動部１８は、初期の状態のときのピン中心ｅ２からレーザセンサ１５ａまでのｙ軸方向の距離を維持し、かつピン中心ｅ２と同じｘ軸方向の位置にレーザセンサ１５ａが存在するようにＣ軸モータ５、ｘ軸モータ８、ｙ軸モータ１４を制御する。一対のレーザセンサ１５ａを有する場合には、一対のレーザセンサ１５ａが偏心ピンｗ１を挟むように制御する。

【0039】

本例では、ｙ軸方向のｙ軸モータとｙ軸エンコーダの精度は、実施例１のものよりは高いものを使用する。一方で、レーザセンサ１５ａの測定範囲が広く、偏心ピンから離れても測定できることから、初期状態で上下のレーザセンサ１５ａの中央をピンｗ１の中心に厳密に合わせる必要はない。

【0040】

図６Ｂにレーザセンサ１５ａの仕様を示す。測定範囲の異なる２つのタイプの変位センサを示した。例えば変位センサＮｏ．１では、中心から１９０ｍｍ離れた位置にセンサ面を設置すると、半径８５ｍｍ～半径１２５ｍｍの偏心ピンの外周面を測定できる。このため、偏心ピン径が変わっても許容径差範囲内であれば段取り替え作業は不要である。

【0041】

リニアリティーは、４０ｍｍの測定範囲で４０×０．０００１５＝０．００６ｍｍであるが、マスターゲージで較正すれば誤差がキャンセルされるため、精度的には問題ないと思われる。ｙ軸の位置決め精度は±１μｍ程度が想定される。したがって、上側レーザセンサと下側レーザセンサの出力を演算処理して偏心ピンの外径寸法とし、これに基づいて真円度を評価する。

【0042】

実施例１では、位置制御部２００は、主軸（Ｃ軸）４ａを回転させるとともに、測定ヘッド１５の初期の状態のときのピン中心ｅ２から測定ヘッド１５までのｘ軸方向の距離を維持し、かつピン中心ｅ２と同じｙ軸方向の位置に測定ヘッド１５が存在するようにｘ軸方向の位置、ｙ軸方向の位置を制御した。すなわち、ｙ軸方向についてみれば、距離を「０」に維持している。一方、また、実施例２では、位置制御部２００は、主軸（Ｃ軸）４ａを回転させるとともに、初期の状態のとき測定ヘッド１５までのピン中心ｅ２からのｙ軸方向の距離を維持し、かつピン中心ｅ２と同じｘ軸方向の位置に測定ヘッド１５が存在するようにｘ軸方向の位置、ｙ軸方向の位置を制御した。すなわち、ｘ軸方向についてみれば、距離を「０」に維持している。

【0043】

このように、いずれの実施例においても、初期の状態のときのピン中心からのｘ軸方向の距離と、初期の状態のときのピン中心と同じｙ軸方向の距離が、主軸（Ｃ軸）４ａが回転している間において、維持するように測定ヘッド１５のｘ軸方向、ｙ軸方向の位置を制御している。例えば、測定ヘッド１５が偏心ピンｗ１に接触した初期の状態のときにピン中心ｅ２に対して任意の角度の位置に測定ヘッド１５が存在したとすれば、主軸（Ｃ軸）４ａの回転中も、初期におけるピン中心からのｘ軸方向の距離とｙ軸方向の距離を維持することで一般化できる。

【符号の説明】

【0044】

１ 機械台
２ 作業テーブル
３ ｚ軸モータ
３ａ ｚ軸エンコーダ
４ 主軸台
４ａ 主軸（Ｃ軸）
４ｃ 主軸センタ
５ Ｃ軸モータ
５ａ Ｃ軸エンコーダ
６ 心押台
６ａ 心押センタ
７ 砥石台
８ ｘ軸モータ
８ａ ｘ軸エンコーダ
９ 砥石
９ａ 砥石軸
１０ 駆動モータ
１１ ｘ軌道
１２ 偏心ピン測定装置
１３ ｙ軌道
１４ ｙ軸モータ
１４ａ ｙ軸エンコーダ
１５ 測定ヘッド
１５ａ レーザセンサ
１６ ＣＰＵ
１７ 記憶部
１７ａ 制御プログラム
１８ モータ駆動部
１９ 位置検出部
２０ 入力部
１００ 研削盤
２００ 位置制御部
ｃ１ 回転中心
ｅ１ 主軸中心
ｅ２ ピン中心
ｋ１ 切込み量
ｗ ワーク
ｗ１ 偏心ピン
θ 回転角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】