JP5235149B2 - センタレス研削盤の設定支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、センタレス研削盤によりスルーフィード研削を行う際の調整車形状、スイベル角等の各種設定を支援する装置に関するものである。

センタレス研削盤によりスルーフィード研削を行う場合には、工作物に軸方向の推進力を与えるために調整車を工作物の軸線に対して所定角度傾けて配置すると共に、工作物が調整車にその全長にわたって接触しつつ移動するように、調整車を一葉回転双曲面状にツルーイングする必要がある。

また、センタレス研削盤によるスルーフィード研削においては、砥石車と調整車との間に形成される工作物の通り道（ワークパスライン）をどのように設定するかが精度良く加工を行う上で非常に重要であるが、このワークパスラインの形状を決めるのが、砥石車の形状、工作物と調整車との接線形状（以下、調整車接線形状という）、及び砥石車に対する調整車のスイベル角（略水平な基準面内における傾き角）である。即ち、センタレス研削盤によるスルーフィード研削で高精度の加工を行うためには、工作物の加工取代、出口でのスパークアウト幅等を考慮して、例えば砥石車を所定形状にツルーイングし、また調整車接線形状を所定の中高形状（中央部が膨らんだ形状）とするように調整車をツルーイングし、更にスイベル角を適切な値に調整する必要がある。

ここで、調整車のツルーイングを行う際には、従来は、所望の調整車形状を得られるように作業者が調整車ドレス装置上でドレス修正角及びダイヤ移動量を手動調整していたが、その調整作業に時間がかかり、また目視による調整であることから作業者毎或いは作業毎にバラツキが生じやすいという問題があった。更に、調整車径が変化すれば調整車接線形状が変化するため、本来であれば調整車径の変化に伴ってワークパスラインを確認し、必要があればドレス修正角やダイヤ移動量等の調整をやり直す必要があるが、実際の現場ではそのような再調整を行うことは事実上困難であり、加工精度悪化の要因となっていた。

そこで、例えば特許文献１或いは特許文献２に記載された発明では、調整車ドレス装置に対しドレス修正角及びダイヤ移動量を手動調整するのではなく、工作物径等の各種条件パラメータに基づいて調整車の軸線に沿った修正形状データ（軸方向位置と半径方向位置とで構成される二次元座標データ）を算出し、この修正形状データに基づいて調整車ドレス装置を制御することにより、調整車径が変化しても調整車接線形状を一定とした高精度のツルーイングを行うことを可能としている。

特開昭５９−２２７３６０号公報 特開２０００−２６３４３８号公報

しかしながら、例えばツルーイング後の調整車形状等から調整車接線形状、或いはワークパスラインをイメージすることは容易でないため、特に経験の浅い作業者は例えば砥石車・調整車・工作物及びブレードの位置関係によるワークパスラインがどのようになるのかやスイベル角の調整の前後でワークパスラインが具体的にどのように変化するかについて正確に認識することができず、熟練者とそうでない者とで研削段取りに差が生じる要因となっていた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、熟練者でなくてもワークパスラインの状態を正確に認識することができ、適切な研削段取りを短時間で行うことが可能なセンタレス研削盤の設定支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、ブレードと、該ブレードの上側で相対向するように配置され且つ所定方向に回転駆動される砥石車及び調整車とを備え、前記ブレードと前記調整車とで支持した工作物を前記調整車により軸廻りに回転させつつ前記砥石車により外周面を研削するように構成され、前記調整車は、前記工作物に軸方向の推進力を与えるべくその軸心が前記工作物の軸線に対して傾けられ且つその外周面が一葉回転双曲面状に形成されており、略水平な基準面内における前記調整車の前記砥石車に対する傾きであるスイベル角を調整可能なスイベル角調整機構を備えたセンタレス研削盤の設定支援装置であって、前記工作物が前記砥石車と前記調整車との間を通過する際の前記工作物と前記調整車との接線形状を取得する調整車接線形状取得手段と、スイベル角検出手段により検出された前記スイベル角と前記調整車接線形状取得手段により取得された前記接線形状とに基づいて、前記砥石車に対する前記接線形状とその傾きとを可視化出力する可視化手段とを備えたものである。

本発明によれば、熟練者でなくてもワークパスラインの状態を正確に認識することができ、トライ＆エラーを繰り返すことなく適切な研削段取りを短時間で行うことが可能となる。

本発明の一実施形態を示すセンタレス研削盤の全体正面図である。 同センタレス研削盤の全体平面図である。 砥石車と調整車との間のワークパスラインを示す概略図である。 調整車ドレスに関する各種入力パラメータ及びドレス形状データの説明図である。 センタレス研削盤の設定支援装置の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）は調整車ドレス制御装置の概略構成を示すブロック図、（ｂ）は調整パラメータと中高量及び各条件パラメータとの対応関係を示す図である。 設定支援装置による設定支援処理のフローチャート（前半）である。 設定支援装置による設定支援処理のフローチャート（後半）である。 第１画面の表示例を示す図である。 第２画面の表示例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図１０は、本発明の一実施形態を例示している。本実施形態に係る設定支援装置１（図５）は、図１、図２等に示すセンタレス研削盤２に対して行う各種設定について作業者を支援するものである。まず、このセンタレス研削盤２の概略構成を図１〜図４を参照しつつ説明する。

センタレス研削盤２は、図１及び図２に示すように、ブレード３とこのブレード３の上側で相対向するように配置される砥石車４及び調整車５とを備え、ブレード３と調整車５とで支持した例えば円柱状の工作物Ｗを調整車５により軸廻りに回転させつつ砥石車４により外周面を研削するものである。

砥石車４は、例えばベッド６上に移動不能に固定された砥石車台７により横軸心廻りに回転可能に軸支されており、図示しない駆動手段により所定方向（図１における時計方向）に回転駆動されるようになっている。また、調整車５は砥石車４と向かい合うように配置され、調整車台８により横軸心廻りに回転可能に軸支されており、図示しない駆動手段により所定方向（図１における時計方向）に回転駆動されるようになっている。

調整車台８は上スライド台９上に固定され、更に上スライド台９はその下側の下スライド台１０上で砥石車４の軸心に直交する方向（図１における左右方向）に位置調整可能に支持されている。また、下スライド台１０上には、砥石車４と調整車５との間に対応してブレード３が高さ調整可能に固定されている。即ち、上スライド台９を下スライド台１０に対してスライドさせることによりブレード３と調整車５との距離を調整可能となっている。

また、下スライド台１０はその下側のスイベルベース１１上で砥石車４の軸心に直交する方向（図１における左右方向）に位置調整可能に支持されている。即ち、下スライド台１０をスイベルベース１１に対してスライドさせることにより、ブレード３及び調整車５と砥石車４との距離を調整可能となっている。

スイベルベース１１は、ベッド６上で旋回中心０廻りに水平面（基準面）内で揺動可能に支持されており、スイベル角調整機構１２によりその揺動位置を調整可能となっている。即ち、例えばスイベル角調整機構１２の操作部１２ａを手動にて正方向又は逆方向に操作し、スイベルベース１１をベッド６に対して水平面内で揺動させることにより、調整車５のスイベル角、即ち水平面内における調整車軸心と砥石車軸心とのなす角（以下、単にスイベル角という）を調整可能となっている。

また、例えばベッド６上には、二つの変位センサ１３ａ，１３ｂが所定間隔で配置されている。これら変位センサ１３ａ，１３ｂは、ベッド６側の所定の基準位置とスイベルベース１１側の被測定位置（ここではスイベルベース１１の側面１１ａ）との距離を夫々測定するように構成されている。これら変位センサ１３ａ，１３ｂ間の距離は一定であるため、それらの測定値の差に基づいてスイベル角を求めることが可能である。なお、変位センサ１３ａ，１３ｂは接触式、非接触式等、どのような形式のものを採用してもよい。

また、例えば砥石車台７、調整車台８上には、夫々砥石車ドレス装置１４、調整車ドレス装置１５が搭載されている。なお、本実施形態の調整車ドレス装置１５は、ドレッサー１５ａが調整車５の半径方向Ｙに沿って配置されると共に、後述する調整車ドレス制御装置２１（図５，図６（ａ））の制御によりそのＹ方向（切込方向）の移動量及び調整車５の軸心に平行なＸ方向（トラバース方向）の移動量が制御されるようになっている。

図３及び図４は、センタレス研削盤２によりスルーフィード研削を行っている状態を模式的に表現したものである。砥石車４の軸心は略水平であるのに対し、調整車５の軸心は後下がりの傾斜状に配置されており、これによって工作物Ｗに軸方向の推進力が与えられるようになっている。なお、このように工作物Ｗはその軸心が調整車５の軸心と平行でない状態で送られるため、工作物Ｗをその全長にわたって調整車５に接触させつつ送るためには、調整車５の形状はいわゆる一葉回転双曲面状でなければならない。

また、砥石車４と調整車５との間の工作物Ｗの通り道、即ちワークパスラインＬの形状が、工作物Ｗを精度良く加工する上で非常に重要であるが、このワークパスラインＬの形状は、調整車５と工作物Ｗとの接線形状（調整車接線形状）、及びスイベル角によって大きく変化する。従って、高精度の加工を行うためには、調整車５のツルーイングにより適切な調整車接線形状を生成すると共に、スイベル角を適切な値に調整する必要がある。

これら調整車５のツルーイングによる調整車接線形状の生成、及びスイベル角の調整を適切に行うべく作業者を支援するのが本実施形態の設定支援装置１（図５）である。以下、この設定支援装置１について詳細に説明するが、その前に（１）調整車５のツルーイングによる適切な調整車接線形状の生成、及び（２）スイベル角の調整についてその手順等を簡単に説明する。

（１）調整車５のツルーイングによる適切な調整車接線形状の生成
加工取代、出口でのスパークアウト幅等を考慮すると、調整車接線形状は、図３に示すように中央部が両端部よりも膨らんだ中高形状であることが望ましい。本実施形態のセンタレス研削盤２では、従来のように作業者が調整車ドレス装置のドレス修正角及びダイヤ移動量を手動調整するのではなく、ドレス形状データを自動生成して調整車ドレス装置１５を制御する調整車ドレス制御装置２１（図５，図６（ａ））を設け、作業者はそのドレス形状データの生成に必要な値、即ち所望の中高量や各種条件パラメータの入力のみを行えばよいように構成されている。

この調整車ドレス制御装置２１は、図６（ａ）に示すように、中高量及び各種条件パラメータを入力する入力手段２２と、この入力手段２２から入力された中高量及び各種条件パラメータから従来の調整パラメータの値、即ちドレス修正角及びダイヤ移動量を演算する調整パラメータ演算手段２３と、この調整パラメータ演算手段２３で得られた調整パラメータの値からドレス形状データを生成するドレス形状データ生成手段２４と、このドレス形状データに基づいて調整車ドレス装置１５を制御するドレス制御手段２５とを備えている。

入力手段２２から入力される値は、調整車接線形状における中高量の他、調整車傾斜角、センタハイト、調整車径、工作物径の４種類の条件パラメータである（図４参照）。ここで、条件パラメータの一つである調整車径については、ドレス制御手段２５による調整車ドレス装置１５の切込量によりドレス毎に自動的に設定される。

調整パラメータ演算手段２３では、図６（ｂ）に示すように、入力手段２２から入力されたセンタハイト、調整車径及び工作物径に基づいてダイヤ移動量が算出され、このダイヤ移動量及び入力された調整車傾斜角、調整車径、中高量によりドレス修正角が演算される。これにより、ツルーイングにより得るべき調整車５の形状（一葉回転双曲面）が数値的に特定される。

ドレス形状データ生成手段２４では、調整パラメータ演算手段２３で得られたドレス修正角及びダイヤ移動量の各値に基づいて、調整車５の軸心に沿ったドレス形状データ、即ち軸方向位置Ｘと半径方向位置Ｙとで構成される二次元座標データ群Ｘ１Ｙ１，Ｘ２Ｙ２，Ｘ３Ｙ３，…（図４（ｂ）参照）が生成される。調整車５の形状はドレス修正角及びダイヤ移動量の値により特定されているため、調整車５の軸心に沿ったドレス形状データを得るには、その調整車形状を軸心を通る平面で切断した断面形状を求めればよい。そして、このドレス形状データ生成手段２４で得られたドレス形状データに基づいて、ドレス制御手段２５により調整車ドレス装置１５のトラバース量及び切込量が制御され、調整車接線形状が所望の中高形状となるように調整車のツルーイングが行われる。

（２）スイベル角の調整
適切なワークパスラインＬを設定するためには、調整車接線形状を所望の中高形状に生成するだけでは足りず、スイベル角を適正な値に調整する必要がある（図３参照）。本実施形態のセンタレス研削盤２には、スイベル角を手動にて調整可能なスイベル角調整機構１２の他、ベッド６側の基準位置とスイベルベース１１側の被測定位置との距離を測定する二つの変位センサ１３ａ，１３ｂを所定間隔で配置すると共に（図１，図２）、それら二つの変位センサ１３ａ，１３ｂによる測定値とそれら変位センサ１３ａ，１３ｂ間の距離（一定）とに基づいてスイベル角を算出するスイベル角検出手段２６（図５）を備えている。

このように、二つの変位センサ１３ａ，１３ｂの測定値に基づいてスイベル角を求めるように構成されているため、旋回中心部のガタや各部の撓み等の影響を受けることなく常に正確なスイベル角を検出することが可能となる。

続いて、図５に示す設定支援装置１の構成及びその動作について説明する。設定支援装置１は、各種の値の入力を支援する入力支援手段３１と、スイベル角の最適範囲を求めるスイベル角最適範囲演算手段３２と、スイベル角の調整を支援するスイベル角調整支援手段３３と、ワークパスラインＬの形状を可視化するワークパスライン可視化手段（可視化手段）３４と、調整車ドレス制御装置２１から調整車接線形状等を取得する調整車接線形状取得手段３５と、砥石車ドレス制御装置３６から砥石車形状等を取得する砥石車形状取得手段３７と、画像出力とデータ入力とを行うタッチパネル式表示手段３８と、このタッチパネル式表示手段３８への画像出力を制御する表示制御手段３９とを備えている。なお、入力支援手段３１は、入力要求部４１、センタハイト判定部４２、ブレード高さ判定部４３、砥石ブレード隙間判定部４４等を備えている。

以下、図９及び図１０に示す画面表示の具体例等を参照しつつ、設定支援装置１による処理動作を図７，図８のフローチャートに従って説明する。設定支援装置１による設定支援処理では、まずタッチパネル式表示手段３８に第１画面Ｄ１（図９）が表示される（Ｓ１）。第１画面Ｄ１には、工作物径、工作物長さ、センタハイトを夫々入力するための入力エリア５１〜５３及びそれら入力値を模式的に表示するための入力確認表示エリア５４、砥石幅及び中高量を夫々入力するための入力エリア５５，５６及びそれら入力値を模式的に表示するための入力確認表示エリア５７、調整車傾斜方向及び調整車形状を選択するための選択表示エリア５８，５９、調整車傾斜角を入力するための入力エリア６０、砥石車径及び調整車径を表示するための表示エリア６１，６２等が設けられている。

そして、この第１画面Ｄ１が表示された状態で、工作物径、工作物長さ、センタハイト、砥石幅、中高量、調整車傾斜方向、調整車形状、調整車傾斜角等の入力が順次受け付けられる（Ｓ２〜Ｓ４，Ｓ７〜Ｓ１１）。ここで、工作物径、工作物長さ、センタハイト等、数値による入力が必要なものについては、入力支援手段３１の入力要求部４１により、第１画面Ｄ１上の各入力エリア５１〜５３上でカーソルを点滅等させると共に、「工作物径を入力してください」といった数値入力を促す表示を第１画面Ｄ１上の所定位置に出力することにより、作業者による数値入力を支援することが望ましい。また、必要に応じてタッチパネル式表示手段３８上にテンキーの画像を表示させるようにすれば、ハードウェアとしてのテンキーを搭載する必要はない。

なお、入力確認表示エリア５４には、砥石車４、調整車５、ブレード３及び工作物Ｗの軸方向断面図が概略表示され、各入力エリア５１〜５３に入力された工作物径、工作物長さ、センタハイトの各値がその概略図上に表示されるようになっている。同様に、入力確認表示エリア５７には、砥石車４、調整車５及びブレード３の平面断面図が概略表示され、各入力エリア５５，５６に入力された砥石幅、中高量の各値がその概略図上に表示されるようになっている。

また、調整車傾斜方向（Ｓ９）、調整車形状（Ｓ１０）のように選択による入力が必要なものについては、入力要求部４１により、各選択肢に対応する複数のアイコン画像５８ａ，５８ｂ，５９ａ，５９ｂを各選択表示エリア５８，５９上に夫々表示させると共に、「何れかにタッチしてください」といった選択入力を促す表示を第１画面Ｄ１上の所定位置に出力し、選択された（タッチされた）アイコン画像を例えばハイライト表示することにより、作業者による選択入力を支援することが望ましい。

また、入力エリア５３にセンタハイトの値が入力されると（Ｓ４）、砥石車径及び調整車径の有効使用範囲でのセンタハイト角の変化を確認するため、センタハイト判定部４２により、例えば砥石車径及び調整車径が機械仕様で決定されている最大値と最小値の場合のセンタハイト角が算出され（Ｓ５）、その結果が例えば入力確認表示エリア５４上の表示エリア６３に表示される。

そして、得られたセンタハイト角に基づいて、センタハイト判定部４２によりセンタハイトが予め設定された適正範囲内にあるか否かが判定され（Ｓ６）、例えば適正範囲内にない場合には、「センタハイトが低いと思われます。このまま作業を続けますか？」といったセンタハイトの再入力を促す表示が第１画面Ｄ１上の所定位置に出力され、Ｓ４以降の処理が再度実行されるようになっている。

そして、工作物径、工作物長さ、センタハイト、砥石幅、中高量、調整車傾斜方向、調整車形状、調整車傾斜角の入力が全て完了すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、例えば第１画面Ｄ１上に表示された開始ボタン６４，６５が操作されることを条件に、必要に応じて砥石車ドレス制御装置３６の制御による砥石車４のツルーイング、調整車ドレス制御装置２１の制御による調整車５のツルーイングが実行される（Ｓ１３）。

ここで、砥石車４のツルーイングは、既に砥石車径が明確になっている場合には行わなくてもよい。また、調整車５のツルーイングは、工作物径、センタハイト、砥石幅、中高量、調整車傾斜方向、調整車形状及び調整車傾斜角の何れかを変更する場合にのみ行えばよい。なお、このときの調整車ドレス制御装置２１の制御処理については上述した通りであり、これによって調整車５は調整車接線形状が所定の中高形状となる一葉回転双曲面状に修正される。

砥石車４及び調整車５のツルーイング（Ｓ１３）が終了すると、砥石車形状取得手段３７及び調整車接線形状取得手段３５により砥石車ドレス制御装置３６及び調整車ドレス制御装置２１からツルーイング後の砥石車径及び調整車径が取得され、夫々表示エリア６１，６２に表示される。

以上の処理が終了すると、例えば第１画面Ｄ１上に表示された次頁ボタン６６が操作されることを条件に、タッチパネル式表示手段３８の表示画面が第１画面Ｄ１から第２画面Ｄ２（図１０）に切り替えられる（Ｓ１４）。第２画面Ｄ２には、ブレード頂角、砥石軸心高さ、調整後ブレード高さ及び調整後砥石ブレード隙間を入力するための入力エリア７１〜７４及びそれら入力値を模式的に表示するための入力確認表示エリア７５、最適ブレード高さ及び最適砥石ブレード隙間を表示するための表示エリア７６，７７、ワークパスライン表示画像Ｐ１、スイベル角調整支援表示画像Ｐ２を夫々出力するための表示エリア７８，７９等が設けられている。

そして、この第２画面Ｄ２が表示された状態で、ブレード頂角及び砥石軸心高さの入力が順次受け付けられる（Ｓ１５，Ｓ１６）。ここで、砥石軸心高さとは、所定のブレード高さ測定基準位置から砥石車４の軸心までの距離であり、図面上の寸法で入力される。入力エリア７１，７２にブレード頂角及び砥石軸心高さの値が夫々入力されると、ブレード高さ判定部４３によりブレード高さの値が算出され、表示エリア７６に、そのブレード高さへの調整を促す表示が出力される（Ｓ１７）と共に、入力エリア７３への調整後ブレード高さの実測値の入力が受け付けられる（Ｓ１８）。

なお、この時点では既に工作物径、センタハイト、砥石車径、調整車径の各値が入力され、それによって砥石車４、工作物Ｗ、調整車５の位置関係は確定しているため、Ｓ１５でブレード頂角の値が入力された時点でブレード高さを求めることが可能であるが（Ｓ１７）、セッティング上の誤差により実際のブレード高さと計算上のブレード高さとの間には差が生じる場合が多いため、Ｓ１８でブレード高さの実測値を入力させるようになっている。

入力エリア７３に調整後ブレード高さの実測値が入力されると、その値に基づいて、ブレード高さ判定部４３により砥石車４とブレード３との隙間（以下、砥石ブレード隙間という）が算出され（Ｓ１９）、その砥石ブレード隙間が適正範囲内にあるか否かにより、ブレード高さが適正か否かが判定される（Ｓ２０）。

即ち、得られた砥石ブレード隙間の値が適正範囲よりも小さい場合には砥石車４とブレード３とが干渉する危険性があるため、これを回避するためにはブレード高さを下げる必要があり、また砥石ブレード隙間の値が大きすぎる場合には、工作物Ｗがブレード３の先端付近に接触することとなってブレード剛性が低下し、研削精度が悪化するため、これを回避するためにはブレード高さを上げる必要がある。

Ｓ２０でブレード高さが適正でないと判定された場合には（Ｓ２０：Ｎｏ）、「ブレード高さが許容値を外れています。ブレード高さを下げて（上げて）ください。」といったブレード高さの再調整を促す表示が第２画面Ｄ２上の所定位置に出力され（Ｓ２１）、Ｓ１８以降の処理が再度実行されるようになっている。

また、砥石ブレード隙間判定部４４により砥石ブレード隙間の値が演算され、表示エリア７７に、その砥石ブレード隙間への調整を促す表示が出力される（Ｓ２２）と共に、入力エリア７４への調整後砥石ブレード隙間の実測値の入力が受け付けられる（Ｓ２３）。

なお、入力確認表示エリア７５には、砥石車４、調整車５、ブレード３及び工作物Ｗの軸方向断面図が概略表示され、各入力エリア７１〜７４に入力されたブレード頂角、砥石軸心高さ、調整後ブレード高さ、調整後砥石ブレード隙間の各値がその概略図上に表示されるようになっている。

続いて、砥石車形状取得手段３７により砥石車ドレス制御装置３６から取得された砥石車４の形状、調整車接線形状取得手段３５により調整車ドレス制御装置２１から取得された調整車接線形状、及びスイベル角検出手段２６より得られたスイベル角等に基づいて、ワークパスライン可視化手段３４により表示エリア７８上にワークパスライン表示画像Ｐ１が出力される（Ｓ２４）。

このワークパスライン表示画像Ｐ１は、砥石車形状（砥石車の軸心に沿った断面形状）と、調整車接線形状とを、砥石車と調整車の実際の位置関係に合わせて互いに対向させて表示するもので、調整車接線形状については、スイベル角検出手段２６より得られるスイベル角に応じた傾きで表示される。このようなワークパスライン表示画像Ｐ１により、非熟練者であっても、実際の調整車形状等からはイメージすることが難しいワークパスラインＬの状態を容易に認識することが可能である。

また、スイベル角最適範囲演算手段３２によりスイベル角の最適範囲が演算され、そのスイベル角の最適範囲と、スイベル角検出手段２６より得られる実際のスイベル角とに基づいて、スイベル角調整支援手段３３により表示エリア７９上にスイベル角調整支援表示画像Ｐ２が出力される（Ｓ２５）。このスイベル角調整支援表示画像Ｐ２は、例えば実際のスイベル角の値Ｖとその最適範囲Ｖａとの関係を視覚的に表すスイベル角設定状態表示画像Ｐ２ａと、スイベル角の調整方向を指示するスイベル角調整方向指示画像Ｐ２ｂとで構成されている。

スイベル角設定状態表示画像Ｐ２ａでは、例えば数直線上にスイベル角の最適範囲Ｖａが明示されると共に、スイベル角検出手段２６より得られた実際のスイベル角の値Ｖを示す例えば帯状の画像がその数直線上に表示されるようになっている。更に、スイベル角設定状態表示画像Ｐ２ａでは、スイベル角の値Ｖが最適範囲Ｖａ内にあるか否かをより直感的に認識できるように、スイベル角の値Ｖが最適範囲Ｖａ内にあるか否かでスイベル角を示す画像の表示状態、例えば帯状画像の色を異ならせる（例えばスイベル角の値Ｖが最適範囲Ｖａ外にある場合は赤、最適範囲Ｖａ内にある場合は緑）ようになっている。

また、スイベル角調整方向指示画像Ｐ２ｂでは、スイベル角調整機構１２の操作部１２ａの画像が例えば三次元的に表示されると共に、スイベル角の値Ｖを最適範囲Ｖａに近づけるための操作方向を示す矢印等が表示されるようになっている。

また、操作部１２ａが操作され、スイベル角検出手段２６による検出値が変化した場合には、それに応じて、スイベル角設定状態表示画像Ｐ２ａにおけるスイベル角の表示状態とワークパスライン表示画像Ｐ１における調整車接線形状の傾きとが直ちに更新されるようになっている。

以上説明したように、本実施形態のセンタレス研削盤２の設定支援装置１は、工作物Ｗが砥石車４と調整車５との間を通過する際の工作物Ｗと調整車５との接線形状である調整車接線形状を取得する調整車接線形状取得手段３５と、スイベル角検出手段２６により検出されたスイベル角と調整車接線形状取得手段３５により取得された調整車接線形状とに基づいて、砥石車４に対する調整車接線形状とその傾きとを可視化出力するワークパスライン可視化手段３４とを備えているため、熟練者でなくてもワークパスラインＬの状態を正確に認識することができ、トライ＆エラーを繰り返すことなく適切な研削段取りを短時間で行うことが可能となる。

また、ワークパスライン可視化手段３４は、スイベル角調整機構１２によるスイベル角の調整によりスイベル角検出手段２６による検出値が変化した場合には直ちにその可視化出力内容、即ちワークパスライン表示画像Ｐ１を更新するように構成されているため、スイベル角の調整によるワークパスラインＬの変化をリアルタイムで認識することができる。

しかも、調整車接線形状に対するスイベル角の最適範囲Ｖａを演算するスイベル角最適範囲演算手段３２と、スイベル角検出手段２６で得られたスイベル角Ｖとスイベル角最適範囲演算手段３２で得られた最適範囲Ｖａとの関係を示すスイベル角設定状態表示画像Ｐ２ａを出力するスイベル角調整支援手段３３とを備え、スイベル角調整支援手段３３は、スイベル角調整機構１２によるスイベル角の調整によりスイベル角検出手段２６による検出値が変化した場合には直ちに出力内容、即ちスイベル角設定状態表示画像Ｐ２ａを更新するように構成されているため、熟練者でなくてもスイベル角を極めて容易に最適範囲に調整できる。

調整車接線形状取得手段３５は、調整車接線形状が所定の中高形状となるように調整車５をツルーイングすべく調整車ドレス装置１５を制御する調整車ドレス制御装置２１から調整車接線形状を取得するように構成されているため、ツルーイング後の調整車接線形状を容易且つ正確に取得することが可能である。

調整車５は、ベッド６に対して水平面（基準面）内で所定旋回中心０廻りに揺動可能なスイベルベース１１上に配置されており、スイベル角調整機構１２はベッド６に対するスイベルベース１１の揺動位置を調整可能に構成され、ベッド６側の基準位置とスイベルベース１１側の被測定位置との距離を測定する二つの変位センサ１３ａ，１３ｂを設け、スイベル角検出手段２６はそれら変位センサ１３ａ，１３ｂの測定値に基づいてスイベル角を求めるように構成されているため、旋回中心部のガタや各部の撓み等の影響を受けることなく常に正確なスイベル角を検出することが可能である。

また、調整車ドレス装置１５に対しドレス修正角及びダイヤ移動量を手動調整するのではなく、工作物径等の各種パラメータに基づいて調整車５の軸心に沿った修正形状データを算出し、この修正形状データに基づいて調整車ドレス装置１５を自動制御しているため、調整車形状が大きく変わった場合でもアプローチ位置を自動判別させてドレッサの空振りを最小とすることが可能である。

更に、全ての段取り状態が数値化されているため、ブレード高さ、スイベル角等の各種調整を全て自動化することも容易である。

以上、本発明の実施形態について例示したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、センタレス研削盤２については、スイベル角の他、砥石車４、調整車５及びブレード３の相対位置関係を調整可能であればよく、具体的構成については任意に変更可能である。例えば、ブレード３はスイベルベース１１上或いはベッド６上に固定してもよいし、調整車台７をベッド６に対してスライド調整可能としてもよい。

スイベル角の検出については、実施形態のように複数（例えば二つ）の変位センサ１３ａ，１３ｂの出力に基づいて行うことが望ましいが、これに限られるものではなく、最低限の検出精度が確保できる範囲で任意のスイベル角検出手段を用いることが可能である。もちろん、取付やメンテナンス等の困難な問題が解決できるのであれば、旋回中心部にエンコーダ等の角度検出装置を組み込んでスイベル角を直接測定するのが理想である。なお、実施形態に示したスイベル角検出手段についてはインフィード研削においても有効に利用可能である。

また、変位センサは送信側と受信側とが分離されている形式のものであってもよい。この場合には、送信側と受信側とを一組としてこれを複数組設ければよい。

また、実施形態では固定された砥石車４に対して調整車５側を揺動させることによりスイベル角を調整するように構成したが、調整車５側を固定して砥石車４側を揺動可能としてもよいし、砥石車４と調整車５とを共に揺動可能としてもよいことは言うまでもない。

０ 旋回中心
１ 設定支援装置
２ センタレス研削盤
３ ブレード
４ 砥石車
５ 調整車
６ ベッド
１１ スイベルベース
１２ スイベル角調整機構
１３ａ 変位センサ
１３ｂ 変位センサ
１５ 調整車ドレス装置
２１ 調整車ドレス制御装置
２６ スイベル角検出手段
３２ スイベル角最適範囲演算手段
３３ スイベル角調整支援手段
３４ ワークパスライン可視化手段（可視化手段）
３５ 調整車接線形状取得手段
Ｗ 工作物

Claims (6)

1. ブレードと、該ブレードの上側で相対向するように配置され且つ所定方向に回転駆動される砥石車及び調整車とを備え、前記ブレードと前記調整車とで支持した工作物を前記調整車により軸廻りに回転させつつ前記砥石車により外周面を研削するように構成され、前記調整車は、前記工作物に軸方向の推進力を与えるべくその軸心が前記工作物の軸線に対して傾けられ且つその外周面が一葉回転双曲面状に形成されており、略水平な基準面内における前記調整車の前記砥石車に対する傾きであるスイベル角を調整可能なスイベル角調整機構を備えたセンタレス研削盤の設定支援装置であって、前記工作物が前記砥石車と前記調整車との間を通過する際の前記工作物と前記調整車との接線形状を取得する調整車接線形状取得手段と、スイベル角検出手段により検出された前記スイベル角と前記調整車接線形状取得手段により取得された前記接線形状とに基づいて、前記砥石車に対する前記接線形状とその傾きとを可視化出力する可視化手段とを備えたことを特徴とするセンタレス研削盤の設定支援装置。
2. 前記可視化手段は、前記スイベル角調整機構による前記スイベル角の調整により前記スイベル角検出手段による検出値が変化した場合には直ちに前記可視化出力内容を更新するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のセンタレス研削盤の設定支援装置。
3. 前記接線形状に対する前記スイベル角の最適範囲を演算するスイベル角最適範囲演算手段と、前記スイベル角検出手段で得られたスイベル角と前記スイベル角最適範囲演算手段で得られた前記最適範囲との関係を出力するスイベル角調整支援手段とを備え、該スイベル角調整支援手段は、前記スイベル角調整機構による前記スイベル角の調整により前記スイベル角検出手段による検出値が変化した場合には直ちに前記出力内容を更新するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンタレス研削盤の設定支援装置。
4. 前記調整車接線形状取得手段は、前記接線形状が所定の中高形状となるように前記調整車をツルーイングすべく前記調整車のドレス装置を制御する調整車ドレス制御装置から前記接線形状を取得するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のセンタレス研削盤の設定支援装置。
5. 前記調整車はベッドに対して前記基準面内で所定旋回中心廻りに揺動可能なスイベルベース上に配置されており、前記スイベル角調整機構は前記ベッドに対する前記スイベルベースの揺動位置を調整可能に構成され、前記ベッド側又は前記スイベルベース側の基準位置と前記スイベルベース側又は前記ベッド側の被測定位置との距離を測定するセンサを設け、前記スイベル角検出手段は前記センサの測定値に基づいて前記スイベル角を求めるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のセンタレス研削盤の設定支援装置。
6. 前記センサを所定間隔で複数配置したことを特徴とする請求項５に記載のセンタレス研削盤の設定支援装置。

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