JP2008036806A - 溝加工装置およびその加工位置補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工対象物に位置補正用の溝加工を行うことなく、研削砥石の刃先の位置を補正する。
【解決手段】加工対象物Ｒの表面に対し、回転する円板状の研削砥石２６により、当該研削砥石２６の回転軸方向における所定の加工位置に溝加工を行う溝加工装置１において、研削砥石２６を回転させる研削手段４と、加工対象物Ｒを装着する装着手段と、加工位置に関する加工位置データを記憶する記憶手段と、加工位置データに基づいて、研削砥石２６に対し、加工対象物Ｒを回転軸方向に相対移動させる対象物移動手段３と、研削砥石２６により、加工位置補正用の溝が研削されるダミーワーク１３と、ダミーワーク１３に形成された補正用溝の回転軸方向における研削位置を、所定の第１基準位置を基準として測定する研削位置測定手段１５と、研削位置の測定結果に基づいて、記憶された加工位置データを補正する補正手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工対象物の表面に対し、回転する円板状の研削砥石により溝加工を行う溝加工装置およびその加工位置補正方法に関するものである。

従来、この種の溝加工装置として、研削砥石を回転させる研削手段（主軸）と、加工対象物（ワーク）を装着する装着手段（テーブル）と、装着された加工対象物に対し、研削砥石を回転軸方向に移動させる移動機構と、装着手段を介して加工対象物を回転軸方向に直交する方向に移動させる移動機構とを備え、加工対象物の表面の任意の位置に溝加工を行うものが知られている（特許文献１参照。）。
特開平１０−７６４６５号公報

しかし、研削砥石の刃先部（外周部）の断面形状が正確に形成されていないと、研削砥石の刃先が、回転軸方向において所定の位置（設計基準）から位置ずれすることになる。この場合、加工対象物に対する実際の加工位置が、所定の加工位置から位置ずれしてしまい、問題であった。この問題に対し、加工対象物に位置補正用の溝を研削し、回転軸方向におけるその研削位置を測定し、その測定結果に基づいて所定の加工位置に関する加工位置データを補正した上で、以後の加工対象物に対する溝加工（本加工）を行うことが考えられる。しかしながら、このようにした場合には、加工対象物にとって余分な補正用の溝（捨て溝）が形成されてしまう。

本発明は、加工対象物に位置補正用の溝加工を行うことなく、研削砥石の刃先の位置を補正することができる溝加工装置およびその加工位置補正方法を提供することを課題としている。

本発明の溝加工装置は、加工対象物の表面に対し、回転する円板状の研削砥石により、当該研削砥石の回転軸方向における所定の加工位置に溝加工を行う溝加工装置において、研削砥石を回転させる研削手段と、加工対象物を装着する装着手段と、加工位置に関する加工位置データを記憶する記憶手段と、加工位置データに基づいて、研削砥石に対し、加工対象物を回転軸方向に相対移動させる対象物移動手段と、研削砥石により、加工位置補正用の溝が研削されるダミーワークと、ダミーワークに形成された補正用溝の回転軸方向における研削位置を、所定の第１基準位置を基準として測定する研削位置測定手段と、研削位置の測定結果に基づいて、記憶された加工位置データを補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の溝加工装置の加工位置補正方法は、加工対象物の表面に対し、回転する円板状の研削砥石により、当該研削砥石の回転軸方向における所定の加工位置に関する加工位置データに基づいて、当該加工位置に溝加工を行う溝加工装置の加工位置補正方法において、研削砥石により、ダミーワークに対して加工位置補正用の溝を研削する工程と、ダミーワークに形成された補正用溝の回転軸方向における研削位置を、所定の基準位置を基準として測定する工程と、研削位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正する工程と、を備えたことを特徴とする。

これらの構成によれば、ダミーワークに研削された補正用溝の研削位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正することで、研削砥石の刃先が、回転軸方向において所定の位置から位置ずれしている場合にも、これを補正することができる。したがって、加工対象物に対し、所定の加工位置に正確に溝加工を行うことができる。しかもこの場合、ダミーワークに補正用溝を形成することで、加工対象物に補正用溝を研削する必要がない。

上記の溝加工装置において、研削砥石は、直方体形状を有するダミーワークの１の面に補正用溝を研削し、研削位置測定手段は、補正用溝の端面形状の画像認識結果に基づいて、研削位置を取得することが好ましい。

この構成によれば、補正用溝を画像認識することで、研削位置を正確且つ容易に取得することができる。しかも、画像認識において、補正用溝の端面形状を認識することで、周面上に形成された溝を画像認識した場合と異なり、焦点合わせやハレーションの問題を生ずることがない。

この場合、ダミーワークは、長手方向が回転軸方向と平行になるように位置決め状態で配設されており、研削砥石に対し、ダミーワークを回転軸方向に相対移動させるワーク移動手段を、さらに備えたことが好ましい。

この構成によれば、移動手段により、ダミーワークに対する研削砥石の回転軸方向における位置を変えることで、ダミーワークの１の面に対し、回転軸方向における複数箇所に補正用溝を研削可能となるため、ダミーワークを有効利用することができる。しかもこの場合、ダミーワークが、その長手方向が回転軸方向と平行になった位置決め状態で配設されていることで、複数箇所に形成された補正用溝間で、各端面の回転軸方向に直交する方向における位置が変わることがなく、画像認識において焦点合わせをする必要がない。

この場合、回転軸方向に直交する第１基準面を有する第１基準部材を、さらに備え、研削位置測定手段は、第１基準面の画像認識結果に基づいて、第１基準位置を取得し、ダミーワークは、第１基準面に１の端面を当接させることで、位置決めされることが好ましい。

この構成によれば、第１基準面を画像認識することで、第１基準位置を正確且つ容易に取得することができる。さらに、この第１基準面を利用して、第１基準部材を位置決めすることができる。したがって、部品点数を削減し、簡易な構成とすることができる。

この場合、加工対象物は、円筒形状を有しており、外周面に対し周方向に連続して溝加工が為されるよう、円筒軸を回転軸方向と平行にした状態で、取付け治具を介して装着手段に装着され、取付け治具は、両端部で装着手段に回転自在に支持される軸部と、軸部の周面に環状に突設され、加工対象物の内周面に環状に突設した接合部と接合する接合受け部と、を有し、加工対象物を円筒軸を中心に回転させる対象物回転手段と、接合受け部の接合受け面の回転軸方向における位置を、所定の第２基準位置を基準として測定する接合位置測定手段と、をさらに備え、補正手段は、研削位置の測定結果に加え、接合受け面の位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正することが好ましい。

この構成によれば、研削位置の測定結果に加え、接合受け面の位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正することで、接合受け面の位置が、回転軸方向において所定の位置から位置ずれしている場合にも、これを補正することができる。したがって、取付け治具に取り付けられた加工対象物に対し、所定の加工位置に正確に溝加工を行うことができる。

この場合、対象物移動手段は、装着手段および回転軸方向に直交する第２基準面を有する第２基準部材を搭載した加工テーブルと、加工テーブルを介して装着手段および第２基準部材を回転軸方向に移動させるテーブル駆動部と、回転軸方向における加工テーブルの移動位置を取得するテーブル位置取得手段と、を有し、回転軸方向の定位置において装着手段および第２基準部材の移動軌跡上に臨み、加工対象物の取付け前の状態で装着手段に支持された取付け治具の接合受け面および、第２基準部材の第２基準面にそれぞれ当接する当接部材と、をさらに備え、接合位置測定手段は、加工テーブルを移動させ接合受け面に当接部材を当接させたときに、テーブル位置取得手段により取得される移動位置と、加工テーブルを移動させ第２基準面に当接部材を当接させたときに、テーブル位置取得手段により取得される移動位置と、に基づいて、接合受け面の位置を測定することが好ましい。

この構成によれば、テーブル位置取得手段を利用して、回転軸方向における接合受け面の位置を正確且つ容易に取得することができる。
なお、研削位置測定手段が、第１基準部材の第１基準面の画像認識結果に基づいて、第１基準位置を取得する構成の場合は、第１基準部材の第１基準面が、第２基準部材の第２基準面を兼ねることが好ましい。これによれば、研削位置と接合受け面の位置とが、共通の基準面（第１基準面）を基準としてそれぞれ取得される。このため、第１基準面および第２基準面の回転軸方向における相対的な位置ずれが問題となることがなく、研削位置および接合受け面の位置を正確に取得することができる。

この場合、当接部材は、装着手段および第２基準部材の移動軌跡上に取り付けられたダイヤルゲージの測定子で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、回転軸方向において、測定子が定位置から位置ずれして接合受け面や第２基準面に当接する場合にも、ダイヤルゲージに指示値に基づいて、接合受け面の位置の測定結果を正確且つ容易に補正することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る溝加工装置は、耐磨耗性の高い材料（例えばセラミック）で形成された加工対象ローラの周面に溝加工を行い、ワイヤーソーのガイドローラを作製するものである。つまり、加工対象ローラの周面に対し、切断用ワイヤーを掛け回すための複数（例えば数百本）のワイヤー溝を等ピッチ（例えば数百μｍ）且つ平行に研削するものである。

図１ないし図４に示すように、溝加工装置１は、機台２と、機台２上の手前側に設置され、搭載した加工対象ローラＲ等をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるＸＹテーブル３と、機台２上の奥側に設置され、研削砥石２６を回転させて加工対象ローラＲの周面を研削する研削ユニット４と、機台２に隣接され、装置全体をＮＣ制御するための制御盤５とを備えている。

ＸＹテーブル３には、図１の左側から順に、研削砥石２６のツルーイングを行うツルーイングユニット１１と、装着した加工対象ローラＲを回転させる装着ユニット１２と、研削砥石２６に直交する起立姿勢のダミーワーク１３、およびダミーワーク１３の奥側に配設されこれを位置決めする位置決めブロック１４とが搭載されている。また、ＸＹテーブルの図示左側には、ダミーワーク１３（に形成された溝）を画像認識する画像認識ユニット１５が設けられている。さらに、研削ユニット４には、研削砥石２６とＹ軸方向に並ぶようにして、ダイヤルゲージ１６が取付けられている。

研削ユニット４は、機台２上に立設したコラム２１と、コラム２１の前面に設けた昇降機構２２と、昇降機構２２の昇降ブロック３１（後述する）から手前側に延設された円柱状のケーシング２３と、ケーシング２３から手前側に突出し、研削砥石２６を回転自在に支持する支軸２４と、ケーシング２３内に内蔵され、支軸２４を介して研削砥石２６を回転させる回転駆動部２５とを有している。

昇降機構２２は、ケーシング２３を支持する昇降ブロック３１と、昇降ブロック３１を昇降させる昇降駆動部３２と、コラム２１の前面に突設され、昇降ブロック３１の移動を案内する左右一対のガイドレール３３と、リニアエンコーダ等で構成され、Ｚ軸方向における昇降ブロック３１の移動位置を取得するブロック位置取得部３４を備えている。昇降機構２２は、制御盤５による制御に基づいて、加工対象ローラＲにワイヤー溝Ｒａを１本形成する毎に、研削砥石２６を昇降させる。さらに、研削砥石２６を加工対象ローラＲの近傍まで高速で下降させ、加工対象ローラＲの近傍からは低速で下降させることで、切込み量を微調整できる構成となっている。

研削砥石２６は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドで固めたダイヤモンド砥石で構成されており、円板状に成形されている。そして、研削砥石２６は、支軸２４に対して着脱自在に構成されており、回転軸方向がＸ軸方向と平行になるようにして、支軸２４に支持される。

研削砥石２６の外周縁に位置する刃先部２６ａは、その断面が山型形状となっており、刃先部２６ａの刃先２６ｂが、研削砥石２６の厚さ方向（回転軸方向）の中心に位置している。このため、加工対象ローラＲの表面に形成されるワイヤー溝Ｒａが、Ｖ型溝となるようになっている。もっとも、加工バラツキ等により、この断面形状が正確に形成されておらず、刃先２６ｂが厚さ方向の中心から位置ずれ（例えば、最大５０μｍ程度）していることがある。この場合、支軸２４に支持された研削砥石２６の刃先２６ｂが、Ｘ軸方向（回転軸方向）において、所定の位置から位置ずれすることになる。そこで、溝加工装置１では、この位置ずれを補正すべく、後述する加工位置補正処理を行うようにしている。

ＸＹテーブル３は、Ｙ軸方向に延在し、ツルーイングユニット１１、装着ユニット１２、装着ユニット１２、ダミーワーク１３、位置決めブロック１４をＹ軸方向に分散して搭載した加工テーブル４１と、機台２上に設置され、加工テーブル４１を介し、装着ユニット１２等を一括してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるテーブル駆動部４２と、リニアエンコーダ等で構成され、Ｘ軸方向およびＹ軸方向における加工テーブル４１の移動位置を取得するテーブル位置取得部４３とを有している。

ＸＹテーブル３により加工テーブル４１をＹ軸方向に移動させることで、研削砥石２６が、ツルーイングユニット１１、装着ユニット１２およびダミーワーク１３にそれぞれ臨むようになっている。つまり、研削砥石２６は、ツルーイングユニット１１、装着ユニット１２およびダミーワーク１３の移動軌跡上に臨んでいる。同様に、加工テーブル４１をＹ軸方向に移動させることで、ダイヤルゲージ１６が、装着ユニット１２および位置決めブロック１４にそれぞれ臨むようになっている。つまり、ダイヤルゲージ１６は、装着ユニット１２および位置決めブロック１４の移動軌跡上に臨んでいる。

また、ＸＹテーブル３により加工テーブル４１をＸ軸方向に移動させることで、研削砥石２６に対し、搭載した加工対象ローラＲおよびダミーワーク１３等をＸ軸方向に一括して移動させることができる。つまり、ＸＹテーブル３は、特許請求の範囲における対象物移動手段およびワーク移動手段として機能している。もちろん、研削砥石２６に対し、加工対象ローラＲとダミーワーク１３とをＸ軸方向に個別に移動させる構成にしてもよい。さらには、研削砥石２６をＸ軸方向に移動させる構成にしてもよい。

装着ユニット１２は、取付け治具４５を介して加工対象ローラＲを装着する装着部４６と、装着された加工対象ローラＲを、ケレー（図示省略）を介して回転させる対象物回転機構４７とを備えている。

加工対象ローラＲは、全体として円筒形状を有し、内周面には、軸方向の略中間部において、環状の接合部Ｒｂが突設されている。一方、取付け治具４５は、軸部５１と、軸方向の略中間部において、軸部５１の周面に環状に突設した接合受け部５２とで構成されている。軸部５１の両端面には、装着部４６に装着できるように、円錐形の装着凹部５３がそれぞれ形成されている。

そして、加工対象ローラＲに対し、一方の端部から取付け治具４５の軸部５１を挿入して、加工対象ローラＲの接合部Ｒｂと取付け治具４５の接合受け部５２とを接合させる。すなわち、接合部Ｒｂと接合受け部５２とを、周方向の複数箇所でボルトにより固定する。

また、装着部４６は、尖塔形状を有し、先端部で各装着凹部５３に係合する一対の軸支部（固定軸支部５５および可動軸支部５６）と、加工テーブル４１に固定され、一対の軸支部を支持する支持フレーム（図示省略）とを有している。固定軸支部５５および可動軸支部５６は、Ｘ軸方向に並んでおり、固定軸支部５５は、支持フレームに固定されており、可動軸支部５６は、支持フレームに対してＸ軸方向に移動可能となっている。さらに、可動軸支部５６は、付勢部材（図示省略）により固定軸支部５５に向けてＸ軸方向に付勢されている。この一対の軸支部により、取付け治具４５が回転自在に支持される。

ここで、取付け治具４５の各装着凹部５３については、加工バラツキや、使用（回転）による磨耗により、形状が一定していない。このため、取付け治具４５は、接合面ＲｃがＸ軸方向の所定の位置から位置ずれした状態で、装着される場合がある。この場合、取付け治具４５に取り付けられた加工対象ローラＲも、Ｘ軸方向の所定の位置から位置ずれしてしまう。そこで、溝加工装置１では、この位置ずれをも補正すべく、後述する加工位置補正処理を行うようになっている。

ダミーワーク１３は、加工位置補正用の溝（補正用溝１３ａ）の研削対象となるものである。ダミーワーク１３は、例えばカーボン製で直方体形状に形成されている。ダミーワーク１３は、後述する位置決めブロック１４により、長手方向がＸ軸方向と平行になるように位置決められた状態で、バイス（図示省略）により固定されている。

上記の研削砥石２６は、ダミーワーク１３の上面１３ｂにワイヤー溝Ｒａと同様の補正用溝１３ａを研削する。すなわち、研削砥石２６は、ダミーワーク１３に対し、上面１３ｂに切り込みながらＹ軸方向に水平に相対移動し、ダミーワーク１３の上面１３ｂをＹ軸方向に横断する補正用溝１３ａを形成する。

そして、ＸＹテーブル３により、研削砥石２６に対するダミーワーク１３のＸ軸方向における位置を変えることで、ダミーワーク１３の上面１３ｂに対し、Ｘ軸方向における複数箇所に補正用溝１３ａを研削可能となる。このため、ダミーワーク１３を有効利用することができる。

位置決めブロック１４は、直方体形状に形成され、Ｘ軸方向に直交する基準面１４ａを有している。すなわち、位置決めブロック１４は、基準面１４ａがＸ軸方向に直交するように、加工テーブル４１上に固定されている。この基準面１４ａに、上記のダミーワーク１３の背面１３ｃを当接させることで、ダミーワーク１３は長手方向がＸ軸方向と平行になるように位置決めされる。なお、この基準面１４ａは、詳細は後述するが、画像認識ユニット１５により第１基準位置を取得する基準となっており、また、ダイヤルゲージ１６の測定子６６を当接させて第２基準位置を取得する基準ともなっている。

画像認識ユニット１５は、ダミーワーク１３に形成された補正用溝１３ａを画像認識し、補正用溝１３ａのＸ軸方向における研削位置を取得するものである。画像認識ユニット１５は、ダミーワーク１３に向き合うように設けられ、補正用溝１３ａを撮像するＣＣＤカメラ６１と、機台２上でＣＣＤカメラ６１を支持するカメラスタンド６２と、撮像結果を画像処理する画像処理部６３とで構成されている。ＣＣＤカメラ６１は、Ｙ軸方向において研削砥石２６と同位置に設置されており、研削砥石２６による研削位置を撮像するようになっている。

画像認識ユニット１５は、ＸＹテーブル３によりＣＣＤカメラ６の撮像位置（焦点位置）までダミーワーク１３をＹ軸方向に移動させた後、ＣＣＤカメラ６１により、撮像対象となる補正用溝１３ａの端面（ダミーワーク１３の右側面１３ｄ）を撮像する。そして、画像処理部６３により、補正用溝１３ａの端面形状を画像認識する。これにより、周面上に形成された溝を画像認識した場合と異なり、焦点合わせやハレーションの問題を生ずることがない。なお、画像認識ユニット１５は、位置決めブロック１４の基準面１４ａを撮像・画像認識することで、Ｘ軸方向における基準面１４ａの位置を取得することもできる。

また、上述したように、ダミーワーク１３が、その長手方向がＸ軸方向と平行になった位置決め状態で配設されていることで、複数箇所に形成された補正用溝１３ａ間で、各端面のＹ軸方向（ＣＣＤカメラ６１の光軸方向）における位置が変わることがなく、画像認識において焦点合わせをする必要がない。

ダイヤルゲージ１６は、マグネットスタンド６５を介して、上記のコラム２１の前面に取り付けられている。ダイヤルゲージ１６は、測定対象物に当接させる測定子６６と、測定子６６を進退自在に保持すると共に、測定値を示す指針を有するゲージ本体６７と、で構成されている。測定子６６は、Ｘ軸方向の定位置において、装着ユニット１２および位置決めブロック１４の移動軌跡上に臨んでいる。

制御盤５は、各種データを入力・設定するための操作部７１と、操作部７１により入力した入力内容や、テーブル位置取得部４３により取得された加工テーブル４１の移動位置（Ｘ，Ｙ）やブロック位置取得部３４により取得された昇降ブロック３１の移動位置（Ｚ）等を表示する表示部７２と、各種データや制御プログラム等を記憶する記憶部７３と、制御プログラムに従って各種データを処理（補正）し、装置全体を統括制御する制御部７４とを備えている。

この制御盤５により、溝加工の動作が制御されている。具体的には、操作部７１により、加工対象ローラＲの外周面に対し、Ｘ軸方向における所定の加工位置に関する加工位置データが入力・設定され、この加工位置データが記憶部７３に記憶される。そして、後述する加工位置補正処理に基づいて、制御部７４により加工位置データが補正される。補正後の加工位置データに基づいて、ＸＹテーブル３を制御し、研削砥石２６に対して加工対象ローラＲを移動させ、溝加工が行われる。

このように構成された溝加工装置１において、加工対象ローラＲに複数本のワイヤー溝Ｒａを形成する溝加工の一連の動作について説明する。溝加工装置１による溝加工は、加工位置補正処理と、研削処理と、ツルーイング処理とを行うようになっている。

はじめに、加工位置補正処理により、予め入力された加工位置データを補正する。これにより、研削砥石２６の刃先２６ｂのＸ軸方向における所定位置からの位置ずれ、および接合受け面５２ａのＸ軸方向における所定位置からの位置ずれが補正される（詳細は後述する）。

続いて、研削処理を行う。まず、ＸＹテーブル３により、加工対象ローラＲをＹ軸方向に移動して、研削砥石２６の直下に加工対象ローラＲを臨ませると共に、加工位置データに基づいて、加工対象ローラＲをＸ軸方向に移動して、研削砥石２６が所定の加工位置を研削するようにする。次に、対象物回転機構４７により加工対象ローラＲを回転させつつ、研削ユニット４により、研削砥石２６を回転させながら下降させ、加工対象ローラＲの外周面に切り込ませる。これにより、加工対象ローラＲの外周面が周方向に連続的に研削され、ワイヤー溝Ｒａが1本形成される。

その後、研削砥石２６を、加工対象ローラＲの外周面から離れるように上昇させる。また、ＸＹテーブル３により、加工位置データに基づいて、加工対象ローラＲを溝ピッチ分Ｘ軸方向に移動させる。そして、再び研削砥石２６を加工対象ローラＲに切り込ませる。以上の動作をワイヤー溝Ｒａの本数分繰り返し行うことで、加工対象ローラＲの外周面に対し、複数本のワイヤー溝Ｒａが等ピッチで所定の加工位置に形成される。もちろん、複数本のワイヤー溝Ｒａを、等ピッチでなく形成することも可能である。

また、この研削処理において、所定の本数分のワイヤー溝Ｒａを研削した段階（例えば１００本毎）で、ツルーイングユニット１１により、ツルーイング処理を行うようになっている。これにより、磨耗した研削砥石２６の形状が整形されるため、常に、所望の形状のワイヤー溝Ｒａを正確な位置に形成することができる。なお、研削砥石２６の刃先部２６ａが、均質に形成されていない場合には、ツルーイング処理において、データ上の整形形状と実際の整形形状とが微妙に異なるおそれがある。そこで、ツルーイング後、上記のダミーワーク１３を研削して検証用の溝を形成し、その検証用の溝の画像認識結果に基づいて、刃先部２６ａが所望の断面形状に整形されているか否かを検証することが好ましい。

ここで、図５を参照しながら、溝加工装置１における加工位置補正処理について詳細に説明する。まず、準備として、加工対象ローラＲが取り付けられていない状態の取付け治具４５を、装着部４６に装着しておく。

続いて、取付け治具４５の接合受け面５２ａのＸ軸方向における位置を、位置決めブロック１４（第２基準部材）の基準面１４ａ（第２基準面）を基準として測定する。すなわち、ＸＹテーブル３により、加工テーブル４１をＹ軸方向に移動して、ダイヤルゲージ１６を位置決めブロック１４に臨ませ、さらに、加工テーブル４１をＸ軸方向に移動して、位置決めブロック１４の基準面１４ａに、ダイヤルゲージ１６の測定子６６を当接させる。そして、このときの加工テーブル４１のＸ軸方向における移動位置（ｘ１）を取得する。同様に、ＸＹテーブル３により、加工テーブル４１をＹ軸方向に移動して、ダイヤルゲージ１６を取付け治具４５に臨ませ、さらに、加工テーブル４１をＸ軸方向に移動して、取付け治具４５の接合受け面５２ａに、ダイヤルゲージ１６の測定子６６を当接させる。そして、このときの加工テーブル４１のＸ軸方向における移動位置（ｘ２）を取得する。このようにして取得した両移動位置に基づいて、基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における接合受け面５２ａの位置（ｘ２−ｘ１）を算出する。

さらに、このとき、位置決めブロック１４の基準面１４ａに当接させたときのダイヤルゲージ１６の測定値と、取付け治具４５の接合受け面５２ａに当接させたときのダイヤルゲージ１６の測定値とに基づいて、接合受け面５２ａの位置の測定結果を補正する。これによれば、Ｘ軸方向において、測定子６６が定位置から位置ずれして接合受け面５２ａや第２基準面１４ａに当接する場合にも、その測定結果を正確且つ容易に補正することができる。

次に、ダミーワーク１３に形成した補正用溝１３ａのＸ軸方向における研削位置を、位置決めブロック１４（第１基準部材）の基準面１４ａ（第１基準面）を基準として測定する。すなわち、まず、画像認識ユニット１５により、位置決めブロック１４の基準面１４ａを画像認識し、Ｘ軸方向における基準面１４ａの位置（ｘ１）を取得する。また、研削砥石２６により、ダミーワーク１３に補正用溝１３ａを研削する。その補正用溝１３ａを、画像認識ユニット１５により画像認識し、Ｘ軸方向における補正用溝１３ａの位置（ｘ３）を取得する。そして、取得した基準面１４ａの位置と補正用溝１３ａの位置とに基づいて、基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における補正用溝１３ａの位置（ｘ３−ｘ１）を算出する。

最後に、基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における接合受け面５２ａの位置および補正用溝１３ａの位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正する。基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における接合受け面５２ａの位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正ことで、接合受け面５２ａの位置が、Ｘ軸方向において所定の位置から位置ずれしている場合にも、これを補正することができる。また、基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における補正用溝１３ａの位置の測定結果に基づいて、加工位置データを補正ことで、研削砥石２６の刃先２６ｂが、Ｘ軸方向において所定の位置から位置ずれしている場合にも、これを補正することができる。したがって、加工対象ローラＲに対し、所定の加工位置に正確に溝加工を行うことができる。

なお、上述したように、取付け治具４５の各装着凹部５３については、加工バラツキのほか、使用（回転）による磨耗によっても、形状が変化する場合がある。このため、複数本のワイヤー溝Ｒａを形成する溝加工において、補正量を段階的に変化させることが好ましい。すなわち、溝加工前の取付け治具４５について、基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における接合受け面５２ａの位置（ｘ２−ｘ１）を求めると共に、複数本のワイヤー溝Ｒａの溝加工後の取付け治具４５について、基準面１４ａを基準としたＸ軸方向における接合受け面５２ａの位置（ｘ２´−ｘ１）を求める。このようにして求めた溝加工前後の測定結果に基づいて、加工位置データを段階的に補正する。

以上のように、本実施形態の溝加工装置１によれば、加工対象ローラＲに位置補正用の溝加工を行うことなく、Ｘ軸方向における研削砥石２６の刃先２６ｂの位置を補正することができる。

溝加工装置の外観斜視図である。 取付け治具を介して装着部に装着した加工対象ローラを示す図である。 ダミーワークおよび位置決めブロックを示す図である。 溝加工装置のブロック図である。 溝加工装置における加工位置補正処理を説明する図である。

符号の説明

１…溝加工装置 ３…ＸＹテーブル ４…研削ユニット ５…制御盤 １２…装着ユニット １３…ダミーワーク １３ａ…補正用溝 １３ｂ…上面（ダミーワーク） １３ｃ…背面（ダミーワーク） １４…位置決めブロック １５…画像認識ユニット １６…ダイヤルゲージ ４１…加工テーブル ４２…テーブル駆動部 ４３…テーブル位置取得部 ４５…取付け治具 ４６…装着部 ４７…対象物回転機構 ５２…接合受け部 ５２ａ…接合受け面 ６６…測定子 ７３…記憶部 ７４…制御部

Claims (8)

1. 加工対象物の表面に対し、回転する円板状の研削砥石により、当該研削砥石の回転軸方向における所定の加工位置に溝加工を行う溝加工装置において、
   前記研削砥石を回転させる研削手段と、
   前記加工対象物を装着する装着手段と、
   前記加工位置に関する加工位置データを記憶する記憶手段と、
   前記加工位置データに基づいて、前記研削砥石に対し、前記加工対象物を前記回転軸方向に相対移動させる対象物移動手段と、
   前記研削砥石により、加工位置補正用の溝が研削されるダミーワークと、
   前記ダミーワークに形成された補正用溝の前記回転軸方向における研削位置を、所定の第１基準位置を基準として測定する研削位置測定手段と、
   前記研削位置の測定結果に基づいて、記憶された前記加工位置データを補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とする溝加工装置。
2. 前記研削砥石は、直方体形状を有する前記ダミーワークの１の面に前記補正用溝を研削し、
   前記研削位置測定手段は、前記補正用溝の端面形状の画像認識結果に基づいて、前記研削位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の溝加工装置。
3. 前記ダミーワークは、長手方向が前記回転軸方向と平行になるように位置決め状態で配設されており、
   前記研削砥石に対し、前記ダミーワークを前記回転軸方向に相対移動させるワーク移動手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の溝加工装置。
4. 前記回転軸方向に直交する第１基準面を有する第１基準部材を、さらに備え、
   前記研削位置測定手段は、前記第１基準面の画像認識結果に基づいて、前記第１基準位置を取得し、
   前記ダミーワークは、前記第１基準面に１の端面を当接させることで、位置決めされることを特徴とする請求項３に記載の溝加工装置。
5. 前記加工対象物は、円筒形状を有しており、外周面に対し周方向に連続して溝加工が為されるよう、円筒軸を前記回転軸方向と平行にした状態で、取付け治具を介して前記装着手段に装着され、
   前記取付け治具は、両端部で前記装着手段に回転自在に支持される軸部と、前記軸部の周面に環状に突設され、前記加工対象物の内周面に環状に突設した接合部と接合する接合受け部と、を有し、
   前記加工対象物を前記円筒軸を中心に回転させる対象物回転手段と、
   前記接合受け部の接合受け面の前記回転軸方向における位置を、所定の第２基準位置を基準として測定する接合位置測定手段と、をさらに備え、
   前記補正手段は、前記研削位置の測定結果に加え、前記接合受け面の位置の測定結果に基づいて、前記加工位置データを補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の溝加工装置。
6. 前記対象物移動手段は、前記装着手段および前記回転軸方向に直交する第２基準面を有する第２基準部材を搭載した加工テーブルと、前記加工テーブルを介して前記装着手段および前記第２基準部材を前記回転軸方向に移動させるテーブル駆動部と、前記回転軸方向における前記加工テーブルの移動位置を取得するテーブル位置取得手段と、を有し、
   前記回転軸方向の定位置において前記装着手段および前記第２基準部材の移動軌跡上に臨み、前記加工対象物の取付け前の状態で前記装着手段に支持された前記取付け治具の接合受け面および、前記第２基準部材の第２基準面にそれぞれ当接する当接部材と、をさらに備え、
   前記接合位置測定手段は、前記加工テーブルを移動させ前記接合受け面に前記当接部材を当接させたときに、前記テーブル位置取得手段により取得される前記移動位置と、前記加工テーブルを移動させ前記第２基準面に前記当接部材を当接させたときに、前記テーブル位置取得手段により取得される前記移動位置と、に基づいて、前記接合受け面の位置を測定することを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置。
7. 前記当接部材は、前記装着手段および前記第２基準部材の移動軌跡上に取り付けられたダイヤルゲージの測定子で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の溝加工装置。
8. 加工対象物の表面に対し、回転する円板状の研削砥石により、当該研削砥石の回転軸方向における所定の加工位置に関する加工位置データに基づいて、当該加工位置に溝加工を行う溝加工装置の加工位置補正方法において、
   前記研削砥石により、ダミーワークに対して加工位置補正用の溝を研削する工程と、
   前記ダミーワークに形成された補正用溝の前記回転軸方向における研削位置を、所定の基準位置を基準として測定する工程と、
   前記研削位置の測定結果に基づいて、前記加工位置データを補正する工程と、
   を備えたことを特徴とする溝加工装置の加工位置補正方法。
   

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