JP5317216B2 - ばね研削装置及びばね研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転テーブルの外縁部に上下に貫通した複数のばね収容孔を環状に並べて備え、上下に対向した１対の回転砥石の端面間に回転テーブルの一部を配置すると共に、その下側の回転砥石の端面と略面一の上面を有したばね下端支持盤を回転テーブルの下方に配置し、各ばね収容孔内に圧縮コイルばねを挿入して回転テーブルを回転することで圧縮コイルばねの両端面を研削するばね研削装置に関する。

従来、この種のばね研削装置では、回転テーブルを回転させて１対の回転砥石にて圧縮コイルばね群を研削しながら、それら回転している圧縮コイルばね群の上面に可動接触子を摺接させて圧縮コイルばねのコイル長を検出し、その検出結果に応じて１対の回転テーブルの間を変更する等して、圧縮コイルばね群が目標のコイル長に近づくように制御していた（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−２０１７５２号公報（図１、図２、段落［００２５］，［００２６］）

しかしながら、従来のばね研削装置では、ばね収容孔群の一部のみに圧縮コイルばねを収容した状態で回転テーブルを回転して圧縮コイルばね群の上面に可動接触子を摺接させると、可動接触子が空（カラ）のばね収容孔と対向したときにそのばね収容孔の上部開口縁まで降下して検出異常となり、圧縮コイルばね群のコイル長が目標値に達していなくてもばね研削装置が途中で異常停止してしまった。また、仮にばね研削装置が異常停止せずに回転テーブルが回転し続けると、ばね収容孔に収容されたその上面開口から上方に突出した圧縮コイルばねに可動接触子が側方から当接し、可動接触子が変形し得た。即ち、従来のばね研削装置では、ばね収容孔群の数であるワーク保持定数より少ない少ロットのワークを研削加工することができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ワーク保持定数より少ない少ロットのワークを研削可能なばね研削装置及びばね研削方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るばね研削装置は、回転テーブルの外縁部に上下に貫通した複数のばね収容孔を環状に並べて備え、上下に対向した１対の回転砥石の端面間に回転テーブルの一部を配置すると共に、その下側の回転砥石の端面と略面一の上面を有したばね下端支持盤を回転テーブルの下方に配置し、各ばね収容孔内に圧縮コイルばねを収容して回転テーブルを回転することで圧縮コイルばねの両端面を研削するばね研削装置であって、上側の回転砥石の側方で圧縮コイルばねの上端面に接触して上下動可能な可動接触子と、その可動接触子の上下の位置に基づいて圧縮コイルばねのコイル長を検長する検長手段とを備えてコイル長を監視するばね研削装置において、可動接触子を圧縮コイルばねから上方に離間した位置へと引き上げ可能な接触子引上手段と、回転テーブルの回転位置を検出するテーブル位置センサと、複数のばね収容孔の一部にのみ圧縮コイルばねが収容されている場合に、圧縮コイルばねが収容されているばね収容孔の位置を記憶するための位置データ記憶部と、テーブル位置センサの検出結果と位置データ記憶部の記憶内容とに基づき、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されていないときに、接触子引上手段に可動接触子を引き上げさせる一方、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されているときに、接触子引上手段に可動接触子の引き上げを止めさせて検長手段に検長を行わせる検長切替制御手段とを備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のばね研削装置において、１対の回転砥石の間から外れたばね収容孔の数を露出孔数とすると、ばね収容孔群に収容されている圧縮コイルばねの総数が露出孔数以下で連続した配置になってる場合に、全ての圧縮コイルばねが１対の回転砥石の間から外れかつ一部の圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置された状態で回転テーブルを停止し、検長手段による検長終了後に回転テーブルの回転を再開するテーブル回転制御手段を備え、検長切替制御手段は、テーブル回転制御手段によって回転テーブルが停止されたときに、接触子引上手段に可動接触子の引き上げを止めさせかつ検長手段に検長を行わせてから、接触子引上手段に可動接触子を引き上げさせるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１に記載のばね研削装置において、検長切替制御手段は、複数のばね収容孔の一部のみに圧縮コイルばねが収容されている場合に、回転テーブルの回転を維持して接触子引上手段により可動接触子を引き上げた状態とその引き上げを止めた状態とに切り替えるように構成されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のばね研削装置において、１対の回転砥石の少なくとも一方を回転軸方向に移動して１対の回転砥石の間隔を変更するための砥石直動機構が備えられ、砥石直動機構が１対の回転砥石の間隔を、研削前の圧縮コイルばねのコイル長である研削前コイル長より大きな初期間隔から、研削前コイル長未満かつ目標コイル長以上の第１設定間隔へと徐々に狭めている最中に、圧縮コイルばねが１対の回転砥石の間を少なくとも１回以上通過するように回転テーブルが回転すると共に、１対の回転砥石の間隔を第１設定間隔に固定してから、圧縮コイルばねが１対の回転砥石の間を少なくとも１回以上通過するように回転テーブルが回転し、検長切替制御手段は、１対の回転砥石の間隔が第１設定間隔に固定された後であることと、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されていることとを条件に接触子引上手段による可動接触子の引き上げを止めて検長手段に検長を行わせるように構成されたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のばね研削装置において、可動接触子の可動範囲に、圧縮コイルばねの目標コイル長に対応した０点位置と、圧縮コイルばねの上限コイル長に対応した上限位置とが設定され、検長手段には、可動接触子の位置が上限位置より高い場合に第１比較結果信号を出力し、可動接触子の位置が０点位置より高く上限位置以下の場合に第２比較結果信号を出力し、可動接触子の位置が０点位置以下の場合に第３比較結果信号を出力するコンパレータが設けられ、砥石直動機構は、コンパレータが第１比較結果信号を出力したときには、１対の回転砥石の間隔を狭め、コンパレータが第２比較結果信号を出力したときには、１対の回転砥石の間隔を現在の間隔に固定し、コンパレータが第３比較結果信号を出力したときには、１対の回転砥石の間隔を初期間隔まで広げるところに特徴を有する。

請求項６の発明に係るばね研削方法は、回転テーブルの外縁部に上下に貫通した複数のばね収容孔を環状に並べて備え、上下に対向した１対の回転砥石の端面間に回転テーブルの一部を配置すると共に、その下側の回転砥石の端面と略面一の上面を有したばね下端支持盤を回転テーブルの下方に配置し、さらに、圧縮コイルばねの上端面に接触して上下動可能な可動接触子と、その可動接触子の上下の位置に基づいて圧縮コイルばねのコイル長を検長する検長手段とを設けておき、各ばね収容孔内に圧縮コイルばねを収容して回転テーブルを回転することで圧縮コイルばねの両端面を研削すると共にコイル長を監視するばね研削装置を用いたばね研削方法において、可動接触子を圧縮コイルばねから上方に離間した位置へと引き上げ可能な接触子引上手段を設けておき、複数のばね収容孔の一部のみに圧縮コイルばねが収容されている場合に、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されていないときには、接触子引上手段による可動接触子の引き上げを継続する一方、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されているときには、接触子引上手段による可動接触子の引き上げを止めて検長手段による検長を行うところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のばね研削方法において、１対の回転砥石の間から外れたばね収容孔の数を露出孔数とすると、ばね収容孔群に収容されている圧縮コイルばねの総数を露出孔数以下にして連続して並ぶように配置し、全ての圧縮コイルばねが１対の回転砥石の間から外れかつ一部の圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置された状態で回転テーブルを停止し、接触子引上手段による可動接触子の引き上げを止めて検長手段にて検長を行ってから可動接触子を引き上げ、回転テーブルの回転を再開するところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項６に記載のばね研削方法において、複数のばね収容孔の一部のみに圧縮コイルばねを収容し、回転テーブルの回転を維持して接触子引上手段により可動接触子を引き上げた状態とその引き上げを止めた状態とに切り替えるところに特徴を有する。

［請求項１〜３、６〜８の発明］
請求項１のばね研削装置及び請求項６のばね研削方法によれば、回転テーブルに備えた複数のばね収容孔に圧縮コイルばねを収容して圧縮コイルばねの上下両端部をばね収容孔から露出し、回転テーブルを回転させて圧縮コイルばね群を１対の回転砥石の端面間に通過させることで、圧縮コイルばねの両端面を研削することができる。また、研削された圧縮コイルばねの上端面に、検長手段の可動接触子を接触させてコイル長を検長して監視することができる。ここで、本発明のばね研削装置及びばね研削方法では、複数のばね収容孔の一部にのみ圧縮コイルばねが収容されている場合には、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されていないときに、接触子引上手段により可動接触子を引き上げる。そして、圧縮コイルばねが可動接触子の下方に配置されているときに、接触子引上手段による可動接触子の引き上げを止めさせて検長を行うので、ばね収容孔群の数であるワーク保持定数より少ない少ロットの圧縮コイルばねでも研削加工することができる。

なお、回転テーブルは、検長の度に停止してもよいし（請求項２，７の発明）、検長を行う間も回転し続けるようにしてもよい（請求項３，８の発明）。検長の度に回転テーブルを停止すれば、追従性が低い安価な接触子引上手段の使用が可能になる一方、検長を行う間も回転テーブルを回転し続ければ、回転テーブルを逐一停止せずに済むのでエネルギー効率に優れる。

［請求項４の発明］
請求項４の構成によれば、圧縮コイルばねの研削開始から終了までの間の途中から検長を行うので、圧縮コイルばねの研削開始直後から検長を行う構成とした場合に比べて可動接触子と圧縮コイルばねとの無駄な接触が減り、可動接触子の耐久性が向上する。

［請求項５の発明］
請求項５の構成によれば、可動接触子の可動範囲に、圧縮コイルばねの目標コイル長に対応した０点位置と、圧縮コイルばねの上限コイル長に対応した上限位置とを設定して、可動接触子の位置が、上限位置より高いか、上限位置と０点位置との間にあるか、０点位置以下に達したかに基づいて、１対の回転砥石の間隔を変更したり固定したりして圧縮コイルばねを目標コイル長に近づけることができる。

本発明の第１実施形態に係るばね研削装置の側面図 ばね研削装置の前面図 ばね研削装置の平面図 ばね研削装置の電気的構成を示したブロック図 検長時の可動接触子及び圧縮コイルばねの概念図 制御プログラムのフローチャート 少ロット研削処理のフローチャート 第２実施形態に係る少ロット研削処理のフローチャート

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係るコイル研削装置１０を図１〜図７に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態のコイル研削装置１０は、床上に設置されたフレーム１１に１対の可動ベース部１２Ａ，１２Ｂを上下に並べて備えている。フレーム１１と上側の可動ベース部１２Ａとの間には、上下方向に延びたリニアガイド（図示せず）とボールねじ機構１３Ａとが備えられている。そして、砥石昇降用モータ１４Ａによりボールねじ機構１３Ａを作動させて、可動ベース部１２Ａを上下の任意の位置に位置決めすることができる。また、フレーム１１と下側の可動ベース部１２Ｂとの間にも同様に、リニアガイド及びボールねじ機構１３Ｂとが備えられ、可動ベース部１２Ｂを砥石昇降用モータ１４Ｂにより上下の任意の位置に位置決めすることができるようになっている。

上側の可動ベース部１２Ａからは鉛直下方にスリーブ１５Ａが垂下され、その内側に図示しない駆動シャフトが回転可能に軸支されている。そして、その駆動シャフトの下端部に回転砥石２０Ａが一体回転可能に固定され、駆動シャフトの上端部に砥石駆動モータ１６Ａがプーリ及びベルト（共に図示せず）を介して連結されている。一方、下側の可動ベース部１２Ｂからはスリーブ１５Ｂが鉛直上方に延び、その内側に図示しない駆動シャフトが回転可能に軸支されている。そして、その駆動シャフトの上端部に回転砥石２０Ｂが一体回転可能に固定され、駆動シャフトの下端部に砥石駆動モータ１６Ｂがプーリ及びベルトを介して連結されている。これら回転砥石２０Ａ，２０Ｂは、共に円板状をなし、外径が同じになっている。また、これら回転砥石２０Ａ，２０Ｂのうち互いに対向した端面２１Ａ，２１Ｂは、共に回転砥石２０Ａ，２０Ｂの回転軸Ｊ１，Ｊ２と直交した平坦面をなしている。

図２に示すように、フレーム１１の側面には、回転砥石２０Ａ，２０Ｂの端面２１Ａ，２１Ｂを平坦面に維持するための砥石目立て機構３０が設けられている。砥石目立て機構３０には、上下の回転砥石２０Ａ，２０Ｂに対応して１対の目立てツール３４Ａ，３４Ｂが備えられている。目立てツール３４Ａは、ツール昇降用モータ３２Ａにより上下動されるブラケット３３Ａに水平移動可能に支持され、ツール水平駆動モータ３５Ａにより水平に直線駆動される。そして、上側の回転砥石２０Ａを回転駆動した状態で、目立てツール３４Ａが上側の回転砥石２０Ａの端面２１Ａに沿って移動することで、その端面２１Ａが平坦になるように目立てを行う。目立てツール３４Ｂに関しても同様に、ツール昇降用モータ３２Ｂにより上下動されるブラケット３３Ｂに支持され、ツール水平駆動モータ３５Ｂにより水平に直線駆動されて下側の回転砥石２０Ｂの端面２１Ｂの目立てを行う。

図１に示すように、フレーム１１の前面には、ばね保持移動機構５０が設けられている。ばね保持移動機構５０は、フレーム１１の下部から側方に張り出した支持台５１に組み付けられている。また、支持台５１には、上下方向に延びた図示しないテーブル駆動軸が回転可能に支持され、そのテーブル駆動軸の上端部に回転テーブル５２が一体回転可能に取り付けられている。そして、図２に示すように、支持台５１の下端面に備えたテーブル駆動モータ５３が減速機５３Ｇを介してテーブル駆動軸の下端部に連結されている。なお、回転テーブル５２の回転方向は、上方から見て反時計回りになっている（図３の矢印Ａ参照）。また、回転砥石２０Ａ，２０Ｂの回転方向も、共に上方から見て反時計回りになっている。

図３に示すように、回転テーブル５２の外縁部には、複数のばね収容孔５５が上下方向に貫通形成されている。また、ばね収容孔５５は円形になっていて、それらの中心点が回転テーブル５２の回転中心を中心とした架空の円上に等間隔で並べられかつ、隣り合ったばね収容孔５５，５５同士が隣接している。そして、これらばね収容孔５５に圧縮コイルばねが、コイル研削装置１０の研削対象であるワーク９０として収容される。

図１に示すように、支持台５１のうち回転テーブル５２と上下方向で対向する上端部には、ばね下端支持盤５４が固定して備えられている。ばね下端支持盤５４は、回転テーブル５２と同心で回転テーブル５２より僅かに大きな円板状をなしている。また、ばね下端支持盤５４には、下側の回転砥石２０Ｂとの干渉を避けるためにその回転砥石２０Ｂと同心かつ回転砥石２０Ｂより僅かに径が大きな円弧状の切欠部（図示せず）が備えられている。そして、回転テーブル５２が回転するとばね収容孔５５に収容されているワーク９０群の下端部がばね下端支持盤５４の上面を摺接する。

なお、ばね下端支持盤５４は、砥石昇降用モータ１４Ｂの駆動により回転砥石２０Ｂと共に支持台５１に対して上下動されて、ばね下端支持盤５４の上面と下側の回転砥石２０Ｂの端面２１Ｂとを面一にすることができるようになっている。

また、ばね下端支持盤５４には、砥石間領域Ｒ１を通過してきたばね下端支持盤５４に乗り上がる部分の近傍位置に排出口シャッタ５８が備えられている。排出口シャッタ５８は、通常閉じていて、排出口シャッタ５８を開くとばね収容孔５５から下方にワーク９０が排出される。

図２に示すように、フレーム１１の前面のうち回転テーブル５２の上方には、ばねガイド４２Ａ，４２Ｂを下端に備えた扉４２が上側の可動ベース部１２Ａに対して上下動可能に支持され、扉昇降用モータ４１により上下の任意の位置に位置決めされるようになっている。そして、回転テーブル５２の回転に伴ってばね収容孔５５群のワーク９０が、砥石間領域Ｒ１外から砥石間領域Ｒ１内に進入する際にばねガイド４２Ａに摺接して圧縮変形され、砥石間領域Ｒ１内から砥石間領域Ｒ１外へと脱出する際には、ばねガイド４２Ｂに摺接して拡張変形される。

図１に示すように、上側の回転砥石２０Ａの側方には、検長器６０が備えられている。また、検長器６０は、砥石間領域Ｒ１（図２参照）から外れたばね収容孔５５群のうち回転してばねガイド４２Ａの下方に進入する直前のばね収容孔５５の上方に配置されている（図３参照）。また、検長器６０は、図２に示すように、センサ本体６２で可動接触子６１を上下方向に直動可能に支持した構造をなしている。また、可動接触子６１の下端部には、ばね収容孔５５に収容されるワーク９０の外径より大きな平板体６１Ａが備えられ、その平板体６１Ａとセンサ本体６２の下端面との間には、可動接触子６１を下方に付勢する降下付勢ばね６３（図１参照）が備えられている。

センサ本体６２には、出力回路６６（図４参照）と、可動接触子６１を上方に引き上げて保持するための接触子引上駆動部６４（図２参照。本発明の「接触子引上手段」に相当する）とが備えられている。出力回路６６は、可動接触子６１の上下方向における位置を接触子位置検出信号として出力する。その接触子位置検出信号は、例えば、デジタル信号であって、可動接触子６１の位置が高くなるにしたがって大きくなるように設定されている。

接触子引上駆動部６４は、エアシリンダであって、可動接触子６１の上端部に備えたフックを、接触子引上駆動部６４の図示しない直動ロッドに備えたフックが下方から引き上げることで、可動接触子６１をワーク９０から上方に離間した位置に持ち上げて保持する。また、その持ち上げを解除する（止める）場合には、接触子引上駆動部６４の直動ロッドのフックを、可動接触子６１のフックより下方に下げる。これにより、可動接触子６１は接触子引上駆動部６４の影響を受けずに上下動可能になる。また、接触子引上駆動部６４は、図４に示した電磁バルブ６４Ｖを切り替えることで圧縮エアーを受ける部位が変更されて、上述の如く、可動接触子６１を持ち上げた状態とそれを解除した状態とに切り替わる。

上記した砥石昇降用モータ１４Ａ，１４Ｂ、砥石駆動モータ１６Ａ，１６Ｂ、テーブル駆動モータ５３、ツール昇降用モータ３２Ａ，３２Ｂ、ツール水平駆動モータ３５Ａ，３５Ｂ及び扉昇降用モータ４１は、全てサーボモータであって、それぞれ出力軸の位置を回転するための位置検出センサ１４Ｅ１，１４Ｅ２、１６Ｅ１，１６Ｅ２、５３Ｅ・・・（例えば、エンコーダ又はレゾルバ）を備えている。そして、これらサーボモータは、図４に示したコントローラ７０によって駆動制御される。なお、図４には、コントローラ７０の制御対象のうち本発明との関連性が深い部分のみが示されている。また、テーブル駆動モータ５３に備えた位置検出センサ５３Ｅが本発明に係る「テーブル位置センサ」に相当する。そして、回転テーブル５２の回転位置における初期位置が位置検出センサ５３Ｅの検出データとして次述するメモリ７２に記憶されている。

コントローラ７０には、ＣＰＵ７１、メモリ７２（本発明の「位置データ記憶部」に相当する）、上記したサーボモータ群用のサーボアンプ７４群及び接触子引上駆動部６４を駆動するためのバルブ駆動回路７６が備えられている。そして、メモリ７２に記憶した制御プログラムＰＧ１（図６参照）等をＣＰＵ７１が実行してサーボアンプ７４群及びバルブ駆動回路７６に指令値を出力してサーボモータ群を駆動制御すると共に、接触子引上駆動部６４が可動接触子６１を引き上げた状態とその引き上げを止めた状態とに切り替える。

また、コントローラ７０には、検長器６０からの接触子位置検出信号Ｈと予め設定された０点位置設定値Ｈｃ及び上限位置設定値Ｈｊとを比較するコンパレータ７５が備えられている。このコンパレータ７５は、ＣＰＵ７１がメモリ７２に記憶している所定のプログラムを実行することによって構成され、ソフト上のコンパレータである。

また、上記した０点位置設定値Ｈｃは、目標コイル長（設計値通りのコイル長）のワーク９０に可動接触子６１が接触した場合に、検長器６０から出力される接触子位置検出信号Ｈの値に設定されている。上限位置設定値Ｈｊは、設計上の許容誤差範囲の最大のコイル長のワーク９０に可動接触子６１が接触した場合に、検長器６０から出力される接触子位置検出信号Ｈの値に設定されている。そして、コンパレータ７５は、実際の接触子位置検出信号Ｈが上限位置設定値Ｈｊより大きな場合に第１判定結果を出力する。また、コンパレータ７５は、実際の接触子位置検出信号Ｈが０点位置設定値Ｈｃより大きく、上限位置設定値Ｈｊ以下の場合に第２判定結果を出力する。さらに、コンパレータ７５は、実際の接触子位置検出信号Ｈが０点位置設定値Ｈｃ以下の場合に第３判定結果を出力する。

なお、コントローラ７０には、コンソール７３（キーボード等）とモニタ７７とが備えられ、種々の設定値をモニタ７７で視認しながらコンソール７３にて入力・変更することができる。

本実施形態のコイル研削装置１０の構成に関する説明は以上である。次に、ＣＰＵ７１が実行する制御プログラムＰＧ１の説明と合わせてコイル研削装置１０の動作について説明する。制御プログラムＰＧ１は、図６に示されている。制御プログラムＰＧ１を実行すると、マスターピース設定処理（Ｓ１０）が実行され、マスターピースの製作とマスターデータの入力が求められる。マスターピースは、設計値通りのコイル長（目標コイル長）を有するワーク９０（圧縮コイルばね）であって、ワーク９０である圧縮コイルばねから半手動で製作する。具体的には、回転砥石２０Ａ，２０Ｂの回転速度、回転テーブル５２の回転速度、上側の回転砥石２０Ａの単位降下量を設定し、回転テーブル５２を初期位置に配置して、検長器６０の下方に位置していない任意のばね収容孔５５にマスターピースにするためのワーク９０を収容してコイル研削装置１０を起動する。すると、上側の回転砥石２０Ａの単位降下量だけ降下して回転テーブル５２を１回転した後停止するというルーチンが繰り返して実行される。

このとき、作業者は、適宜、コントローラ７０のコンソール７３に備えた一次停止ボタンを押してばね収容孔５５からワーク９０を取り出し、例えば、ノギス等にて検長を行う。そして、検長結果が設計値通りのコイル長になるまで上記ルーチンを繰り返す。検長結果が設計値通りのコイル長になったらマスターピースの製作が完了する。

また、「マスターデータの入力」を行うには、マスターピースを任意のばね収容孔５５に収容して手動で検長器６０の下方に配置し、コンソール７３にてリセット操作を行えばよい。すると、ＣＰＵ７１は、接触子引上駆動部６４による可動接触子６１の引き上げを解除し、可動接触子６１をマスターピースの上面に当接させて検長器６０から接触子位置検出信号Ｈを取得し、そのときの接触子位置検出信号Ｈの値を上記した０点位置設定値Ｈｃに設定する。

また、ＣＰＵ７１は、上側の回転砥石２０Ａの高さを制御するための設定値として、マスターピース完成時の上側の回転砥石２０Ａの位置より所定量（例えば、１［ｍｍ］）だけ上方の位置を検長開始位置Ｐ３（図５参照）に設定し、その検長開始位置Ｐ３より所定量（例えば、０．３［ｍｍ］）だけ上方の位置を砥石降下速度切替位置Ｐ２（図５参照）に設定し、マスターピース設定処理（Ｓ１０）から抜ける。ここで、検長開始位置Ｐ３に上側の回転砥石２０Ａが配置された場合、所謂、スパークアウト研削により一定の時間経過後にはワーク９０の検長結果が０点位置設定値Ｈｃに達するように検長開始位置Ｐ３は設定されている。

図６に示すように、マスターピース設定処理（Ｓ１０）を抜けると、研削条件設定処理（Ｓ１１）が実行される。研削条件設定処理（Ｓ１１）が実行されると、モニタ７７上で、設計上のコイル長の許容誤差の入力が求められるので、その許容誤差を入力すると、ＣＰＵ７１は、上記した０点位置設定値Ｈｃにより許容誤差（例えば、０．８［ｍｍ］）分だけ可動接触子６１が上方に位置した場合の接触子位置検出信号Ｈの値を演算して、その値を上記した上限位置設定値Ｈｊに設定する。

次いで、上側の回転砥石２０Ａの研削開始位置Ｐ１（図５参照）、高速降下速度、中速降下速度及び単位降下量と、回転砥石２０Ａ，２０Ｂの回転速度と、回転テーブル５２の回転速度との各設定値の確認及び必要に応じた変更が求められるので、変更する必要がない場合にはコンソール７３の確認ボタンを操作し、変更する必要がある場合にはコンソール７３の操作により変更後、確認ボタンを操作する。すると、研削条件設定処理（Ｓ１１）から抜け、図６に示すように、通常モードで研削を行うか否かが問われる（Ｓ１２）。ここで、作業者は、回転テーブル５２のばね収容孔５５の全てにワーク９０を収容して研削を行う場合には通常モードを選択し（Ｓ１２でＹＥＳ）、ばね収容孔５５群の一部のみにワーク９０を収容して研削を行う場合には、通常モード選択ではないモード、即ち、少ロットモードを選択する（Ｓ１２でＮＯ）。

少ロットモードを選択した場合には（Ｓ１２でＮＯ）、少ロット研削処理（Ｓ１３）が実行される。図７に示すよう、少ロット研削処理（Ｓ１３）では最初にワーク収容位置設定処理（Ｓ２０）が実行され、ワーク９０が収容されているばね収容孔５５の位置が求められる。そこで、作業者はコンソール７３を操作して回転テーブル５２を初期位置に移動して検長器６０の下方に位置するばね収容孔５５（以下、初期位置で検長器６０の下方に位置するばね収容孔５５を「先頭のばね収容孔５５」という）を目視確認し、その先頭のばね収容孔５５から回転テーブル５２の回転方向の後方側のばね収容孔５５へと順番にワーク９０を収容する。ここで、砥石間領域Ｒ１から外れたばね収容孔の数を露出孔数とすると、ばね収容孔５５に収容するワーク９０の数は露出孔数以下にする。研削対象のワーク９０が露出孔数より多い場合には、２回に分けて少ロットモードで研削を行えばよい。そして、ワーク９０をばね収容孔５５に収容したら、それらワーク９０が収容されているばね収容孔５５の数をコンソール７３にて入力する。

すると、ワーク収容位置設定処理（Ｓ２０）から抜けて検長なし研削処理（Ｓ３０）が実行される。検長なし研削処理（Ｓ３０）が実行されると、接触子引上駆動部６４が可動接触子６１を引き上げた状態のままで研削が行われる。具体的には、ＣＰＵ７１は、上側の回転砥石２０Ａを図５に示した研削開始位置Ｐ１から砥石降下速度切替位置Ｐ２まで高速降下速度で降下させて、その間に回転テーブル５２は指定された回転速度で定速回転する。これにより、ワーク９０群が複数回に亘って砥石間領域Ｒ１の間を通過し、ワーク９０の上下の両端面が回転砥石２０Ａ，２０Ｂによって研削される。そして、上側の回転砥石２０Ａが砥石降下速度切替位置Ｐ２に到達したら、降下速度を高速降下速度から中速降下速度に変更して、上側の回転砥石２０Ａを砥石降下速度切替位置Ｐ２から検長開始位置Ｐ３まで降下させ、その間も回転テーブル５２は定速回転を続ける。これにより、ワーク９０群が更に研削される。

そして、上側の回転砥石２０Ａが検長開始位置Ｐ３に到達すると、検長なし研削処理（Ｓ３０）が終了し、次いで、検長有り研削処理（Ｓ４０）が実行される。検長有り研削処理（Ｓ４０）が実行されると、ＣＰＵ７１は、回転テーブル５２を初期位置で停止する（Ｓ４１）。これにより全てのワーク９０が砥石間領域Ｒ１から外れ、研削が中断された状態になる。そして、ＣＰＵ７１は、接触子引上駆動部６４による可動接触子６１の持ち上げを解除する（Ｓ４２）。すると、先頭のばね収容孔５５に収容されているワーク９０に可動接触子６１を当接し、そのとき検長器６０の出力回路６６から出力された接触子位置検出信号ＨをＣＰＵ７１に取り込む（Ｓ４３）。その後、ＣＰＵ６１は可動接触子６１を持ち上げる（Ｓ４４）。

次いで、ＣＰＵ７１は、接触子位置検出信号Ｈが上限位置設定値Ｈｊより大きかったか否か、即ち、コンパレータ７５の出力が第１判定結果であったか否かを判別し（Ｓ４５）、接触子位置検出信号Ｈが上限位置設定値Ｈｊより大きくなかった場合には（Ｓ４５でＮＯ）、接触子位置検出信号Ｈが上限位置設定値Ｈｊ以下で０点位置設定値Ｈｃより大きかったか否か、即ち、コンパレータ７５の出力が第２判定結果であったか否かを判別する（Ｓ４６）。

なお、本実施形態では、上記したステップＳ４３，Ｓ４５，Ｓ４６を実行したときのＣＰＵ７１と検長器６０が本発明の「検長手段」に相当する。また、上記したステップＳ４２，Ｓ４４を実行したときのＣＰＵ７１が本発明の「検長切替手段」に相当する。さらに、また、ステップＳ４１及び後述するステップＳ４８を実行したときのＣＰＵ７１が本発明の「テーブル回転制御手段」に相当する。

このとき、接触子位置検出信号Ｈが上限位置設定値Ｈｊより大きい場合には（Ｓ４５でＹＥＳ）、上側の回転砥石２０Ａを降下単位量だけ降下してから（Ｓ４７）、回転テーブル５２を所定回数だけ回転させて（Ｓ４８）、ワーク９０群を追加研削し、再度、接触子位置検出信号Ｈを取り込む等の動作を繰り返す（Ｓ４１〜Ｓ４４）。

また、接触子位置検出信号Ｈが上限位置設定値Ｈｊ以下で０点位置設定値Ｈｃより大きかった場合には（Ｓ４５でＮＯ、Ｓ４６でＹＥＳ）、上側の回転砥石２０Ａを現状の位置に保持して、回転テーブル５２を所定回数だけ回転させて（Ｓ４８）、ワーク９０群を追加研削し、再度、接触子位置検出信号Ｈを取り込む等の動作を繰り返す（Ｓ４１〜Ｓ４４）。

そして、接触子位置検出信号Ｈが０点位置設定値Ｈｃ以下であった場合には（Ｓ４５でＮＯ、Ｓ４６でＮＯ）、ワーク９０のコイル長が目標コイル長と許容誤差範囲内で一致したと判断して検長有り研削処理（Ｓ４０）から抜ける。そして、上側の回転砥石２０Ａが上昇（Ｓ４９）、排出口シャッタ５８を開いて回転テーブル５２を回転することでワーク９０群をばね収容孔５５から所定のワーク収容ボックスへと排出して（Ｓ５０）、少ロット研削処理（Ｓ１３）及び制御プログラムＰＧ１から抜ける。

なお、上記した通常モードを選択した場合には（Ｓ１２でＹＥＳ）、通常研削処理（Ｓ１４）が実行される。すると、図示しないフィーダーが全てのばね収容孔５５にワーク９０を収容し、上記した少ロット研削処理（Ｓ１３）と同じ検長なし研削処理（Ｓ３０）を行う。その後、回転テーブル５２の回転を維持して接触子引上駆動部６４による可動接触子６１の持ち上げを解除し、可動接触子６１をワーク９０群に摺接させて検長を行う。そして、回転テーブル５２を回転し続ける点及び可動接触子６１をワーク９０群に摺接させ続ける点を除き、上記した少ロット研削処理（Ｓ１３）と同様に、コンパレータ７５の接触子位置検出信号Ｈが０点位置設定値Ｈｃ以下になるまで研削を行って０点位置設定値Ｈｃ以下になったらワーク９０群を排出する。

上記したように本実施形態のコイル研削装置１０及びばね研削方法によれば、複数のばね収容孔５５の一部にのみワーク９０が収容されている場合には、ワーク９０が可動接触子６１の下方に配置されていなければ、接触子引上駆動部６４により可動接触子６１を引き上げ、ワーク９０が可動接触子６１の下方に配置されているときに可動接触子６１の引き上げを止めさせて検長を行うので、ばね収容孔５５群の数であるワーク保持定数より少ない少ロットのワーク９０でも研削加工することができる。また、回転テーブル５２を検長の度に停止するので、追従性が低い安価な接触子引上駆動部６４の使用が可能になる。さらに、ワーク９０の研削開始から終了までの間の途中から検長を行うので、ワーク９０の研削開始直後から検長を行う構成とした場合に比べて可動接触子６１とワーク９０との無駄な接触が減り、可動接触子６１の耐久性が向上する。

［第２実施形態］
本実施形態は、前記第１実施形態における検長有り研削処理（Ｓ４０）のステップＳ４１の代わりに、回転テーブル５２が初期位置を通過したか否かを判別するステップＳ５１を備えた点が主として異なる。そして、ＣＰＵ７１は、回転テーブル５２の回転速度とばね収容孔５５に収容されているワーク９０の総数とから、回転テーブル５２が初期位置になって先頭のワーク９０が可動接触子６１の下方に位置してから、最後尾のワーク９０が可動接触子６１の下方に位置するまでの所要時間を計算し、回転テーブル５２が初期位置を通過したときには（Ｓ５１でＹＥＳ）、その通過タイミングから前記した所要時間が経過する迄の間に、可動接触子６１の持ち上げを解除しかつ（Ｓ４２）、接触子位置検出信号Ｈを取り込みかつ（Ｓ４３）、再度、可動接触子６１を持ち上げる処理（Ｓ４４）を行う。これにより、第１実施形態と同様に、ばね収容孔５５群の数であるワーク保持定数より少ない少ロットのワーク９０でも研削加工することができる。また、前記第１実施形態では、ワーク９０が露出孔数より多い場合には、ワーク９０を露出孔数以下の２回に分けて研削を行う必要があったが、本実施形態では、露出孔数より多いワーク９０を一度に研削することができる。しかも、回転テーブル５２を検長の度に停止することもないので、エネルギー効率もよい。

［他の実施形態］
本発明は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１実施形態のコイル研削装置１０はソフト上のコンパレータ７５を備えていたが、コンパレータ回路を備えていてもよい。

（２）前記第１実施形態では、接触子引上駆動部６４をエアシリンダであったがソレノイドやモータであってもよい。

（３）前記第１実施形態において、回転テーブル５２の上面に各ばね収容孔５５に対応した識別マークを付しておいてもよい。そして、上記したワーク収容位置設定処理（Ｓ２０）において、ワーク９０が収容されているばね収容孔５５の位置の入力が求められたときに、ワーク９０が収容されているばね収容孔５５の識別マークをコンソール７３で入力するようにしてもよい。

１０ コイル研削装置
１１ フレーム
２０Ａ，２０Ｂ 回転砥石
５２ 回転テーブル
５４ 下端支持盤
６０ 検長器
６１ 可動接触子
６４ 接触子引上駆動部（接触子引上手段）
７１ ＣＰＵ
７２ メモリ（位置データ記憶部）
７５ コンパレータ
９０ ワーク（圧縮コイルばね）
Ｈ 接触子位置検出信号
Ｈｃ ０点位置設定値
Ｈｊ 上限位置設定値
Ｐ１ 研削開始位置
Ｐ２ 砥石降下速度切替位置
Ｐ３ 検長開始位置
ＰＧ１ 制御プログラム

Claims (8)

1. 回転テーブルの外縁部に上下に貫通した複数のばね収容孔を環状に並べて備え、上下に対向した１対の回転砥石の端面間に前記回転テーブルの一部を配置すると共に、その下側の前記回転砥石の端面と略面一の上面を有したばね下端支持盤を前記回転テーブルの下方に配置し、各前記ばね収容孔内に圧縮コイルばねを収容して前記回転テーブルを回転することで前記圧縮コイルばねの両端面を研削するばね研削装置であって、
   上側の前記回転砥石の側方で前記圧縮コイルばねの上端面に接触して上下動可能な可動接触子と、その可動接触子の上下の位置に基づいて前記圧縮コイルばねのコイル長を検長する検長手段とを備えて前記コイル長を監視するばね研削装置において、
   前記可動接触子を前記圧縮コイルばねから上方に離間した位置へと引き上げ可能な接触子引上手段と、
   前記回転テーブルの回転位置を検出するテーブル位置センサと、
   前記複数のばね収容孔の一部にのみ前記圧縮コイルばねが収容されている場合に、前記圧縮コイルばねが収容されている前記ばね収容孔の位置を記憶するための位置データ記憶部と、
   前記テーブル位置センサの検出結果と前記位置データ記憶部の記憶内容とに基づき、前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置されていないときに、前記接触子引上手段に前記可動接触子を引き上げさせる一方、前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置されているときに、前記接触子引上手段に前記可動接触子の引き上げを止めさせて前記検長手段に検長を行わせる検長切替制御手段とを備えたことを特徴とするばね研削装置。
2. 前記１対の回転砥石の間から外れた前記ばね収容孔の数を露出孔数とすると、前記ばね収容孔群に収容されている前記圧縮コイルばねの総数が前記露出孔数以下で連続した配置になってる場合に、全ての前記圧縮コイルばねが前記１対の回転砥石の間から外れかつ一部の前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置された状態で前記回転テーブルを停止し、前記検長手段による検長終了後に前記回転テーブルの回転を再開するテーブル回転制御手段を備え、
   前記検長切替制御手段は、前記テーブル回転制御手段によって前記回転テーブルが停止されたときに、前記接触子引上手段に前記可動接触子の引き上げを止めさせかつ前記検長手段に検長を行わせてから、前記接触子引上手段に前記可動接触子を引き上げさせることを特徴とする請求項１に記載のばね研削装置。
3. 前記検長切替制御手段は、前記複数のばね収容孔の一部のみに前記圧縮コイルばねが収容されている場合に、前記回転テーブルの回転を維持して前記接触子引上手段により前記可動接触子を引き上げた状態とその引き上げを止めた状態とに切り替えるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のばね研削装置。
4. 前記１対の回転砥石の少なくとも一方を回転軸方向に移動して前記１対の回転砥石の間隔を変更するための砥石直動機構が備えられ、
   前記砥石直動機構が前記１対の回転砥石の間隔を、研削前の前記圧縮コイルばねのコイル長である研削前コイル長より大きな初期間隔から、前記研削前コイル長未満かつ目標コイル長以上の第１設定間隔へと徐々に狭めている最中に、前記圧縮コイルばねが前記１対の回転砥石の間を少なくとも１回以上通過するように前記回転テーブルが回転すると共に、前記１対の回転砥石の間隔を前記第１設定間隔に固定してから、前記圧縮コイルばねが前記１対の回転砥石の間を少なくとも１回以上通過するように前記回転テーブルが回転し、
   前記検長切替制御手段は、前記１対の回転砥石の間隔が前記第１設定間隔に固定された後であることと、前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置されていることとを条件に前記接触子引上手段による前記可動接触子の引き上げを止めて前記検長手段に検長を行わせるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のばね研削装置。
5. 前記可動接触子の可動範囲に、前記圧縮コイルばねの目標コイル長に対応した０点位置と、前記圧縮コイルばねの上限コイル長に対応した上限位置とが設定され、
   前記検長手段には、前記可動接触子の位置が前記上限位置より高い場合に第１比較結果信号を出力し、前記可動接触子の位置が前記０点位置より高く前記上限位置以下の場合に第２比較結果信号を出力し、前記可動接触子の位置が前記０点位置以下の場合に第３比較結果信号を出力するコンパレータが設けられ、
   前記砥石直動機構は、前記コンパレータが前記第１比較結果信号を出力したときには、前記１対の回転砥石の間隔を狭め、前記コンパレータが前記第２比較結果信号を出力したときには、前記１対の回転砥石の間隔を現在の間隔に固定し、前記コンパレータが前記第３比較結果信号を出力したときには、前記１対の回転砥石の間隔を前記初期間隔まで広げることを特徴とする請求項４に記載のばね研削装置。
6. 回転テーブルの外縁部に上下に貫通した複数のばね収容孔を環状に並べて備え、上下に対向した１対の回転砥石の端面間に前記回転テーブルの一部を配置すると共に、その下側の前記回転砥石の端面と略面一の上面を有したばね下端支持盤を前記回転テーブルの下方に配置し、さらに、前記圧縮コイルばねの上端面に接触して上下動可能な可動接触子と、その可動接触子の上下の位置に基づいて前記圧縮コイルばねのコイル長を検長する検長手段とを設けておき、各前記ばね収容孔内に圧縮コイルばねを収容して前記回転テーブルを回転することで前記圧縮コイルばねの両端面を研削すると共に前記コイル長を監視するばね研削装置を用いたばね研削方法において、
   前記可動接触子を前記圧縮コイルばねから上方に離間した位置へと引き上げ可能な接触子引上手段を設けておき、
   前記複数のばね収容孔の一部のみに前記圧縮コイルばねが収容されている場合に、前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置されていないときには、前記接触子引上手段による前記可動接触子の引き上げを継続する一方、前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置されているときには、前記接触子引上手段による前記可動接触子の引き上げを止めて前記検長手段による検長を行うことを特徴とするばね研削方法。
7. 前記１対の回転砥石の間から外れた前記ばね収容孔の数を露出孔数とすると、前記ばね収容孔群に収容されている前記圧縮コイルばねの総数を前記露出孔数以下にして連続して並ぶように配置し、
   全ての前記圧縮コイルばねが前記１対の回転砥石の間から外れかつ一部の前記圧縮コイルばねが前記可動接触子の下方に配置された状態で前記回転テーブルを停止し、前記接触子引上手段による前記可動接触子の引き上げを止めて前記検長手段にて検長を行ってから前記可動接触子を引き上げ、前記回転テーブルの回転を再開することを特徴とする請求項６に記載のばね研削方法。
8. 前記複数のばね収容孔の一部のみに前記圧縮コイルばねを収容し、前記回転テーブルの回転を維持して前記接触子引上手段により前記可動接触子を引き上げた状態とその引き上げを止めた状態とに切り替えることを特徴とする請求項６に記載のばね研削方法。

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