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【発明の名称】 両面加工装置
【発明者】 【氏名】塚原 真一郎

【氏名】磯部 章

【氏名】古川 竜治

【氏名】大熊 清弘

【要約】 【課題】溝付きローラの位置調整を容易に行うと共に、ワークの両面を高精度に加工することのできる両面加工装置を提供する。

【構成】複数の溝付きローラ62〜66に形成された溝によりワーク27を保持するワーク保持装置18を備えた両面加工装置10であって、ワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置からセンサ105までの第1の距離及び/又はワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置からセンサまでの第2の距離を測定する測定装置19と、複数の溝付きローラ62〜66の溝により形成されるローラ拘束面Jが所定の面となるように、第1の距離及び/又は第2の距離に基づいて、複数の溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求める移動量演算手段12と、移動量Gに応じて、複数の溝付きローラ62〜66の位置を自動調整するローラ位置自動調整機構42〜46とを設けた。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークの第1の面を加工する第1の加工部材と、
前記第1の面とは反対側の前記ワークの第2の面を加工する第2の加工部材と、
複数の溝付きローラと、前記複数の溝付きローラに形成された溝により前記ワークを保持するワーク保持装置と、を備えた両面加工装置であって、
センサを有し、前記センサにより、前記ワークの前記第1の面の第1の所定位置から前記センサまでの第1の距離及び/又は前記ワークの前記第2の面の第2の所定位置から前記センサまでの第2の距離を測定する測定装置と、
前記複数の溝付きローラの前記溝により形成されるローラ拘束面が所定の面となるように、前記第1の距離及び/又は前記第2の距離に基づいて、前記複数の溝付きローラの軸方向の移動量を求める移動量演算手段と、
前記移動量に応じて、前記複数の溝付きローラの位置を自動調整するローラ位置自動調整機構と、を設けたことを特徴とする両面加工装置。
【請求項2】
前記センサは、前記第1の加工部材と前記ワーク保持装置との間に配置された第1のセンサと、前記第2の加工部材と前記ワーク保持装置との間に配置された第2のセンサとを有し、
前記第1及び第2のセンサは、前記第1及び第2の距離を測定することを特徴とする請求項1記載の両面加工装置。
【請求項3】
前記第1及び第2の所定位置は、複数の位置であることを特徴とする請求項1または2記載の両面加工装置。
【請求項4】
前記第1及び第2の所定位置は、前記複数の溝付きローラのそれぞれの近傍に配置することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか一項記載の両面加工装置。
【請求項5】
前記移動量演算手段は、前記第1の距離及び/又は前記第2の距離に基づいて、最小自乗法により前記移動量を求めることを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか一項記載の両面加工装置。
【請求項6】
前記所定の面は、前記第1の加工部材と前記第2の加工部材との中間を通過する面と略一致することを特徴とする請求項1ないし5記載のうち、いずれか一項記載の両面加工装置の加工方法。
【請求項7】
前記測定装置は、前記ワークと接触する領域に対応する前記第1の加工部材と前記ワークとの間に前記センサを配置する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記第1の加工部材が取り付けられる台座、または前記台座が取り付けられ、回転移動する主軸に設けたことを特徴とする請求項1ないし6記載のうち、いずれか一項記載の両面加工装置。
【請求項8】
前記測定装置は、前記センサを所定の位置まで直動及び/又は回動させる駆動装置を備えたことを特徴とする請求項1ないし6のうち、いずれか一項記載の両面加工装置。
【請求項9】
前記移動量演算手段は、前記移動量を求める演算部と、前記第1の距離及び/又は第2の距離に関するデータから前記駆動装置の運動誤差成分を取り除く補正部とを有しており、
前記演算部は、前記補正部により前記運動誤差が取り除かれた前記第1の距離及び/又は第2の距離に関するデータに基づいて、前記移動量を求めることを特徴とする請求項8項記載の両面加工装置。
【請求項10】
前記ワーク保持装置は、移動可能な構成であることを特徴とする請求項1ないし9のうち、いずれか一項記載の両面加工装置。
【請求項11】
前記測定装置は、前記センサを複数有し、
前記複数のセンサは、前記第1の距離及び/又は前記第2の距離を同時に測定することを特徴とする請求項1ないし10のうち、いずれか一項記載の両面加工装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、特にワーク保持装置により保持されたガラスやシリコン等の硬脆性材料よりなるワークの両面を加工する両面加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ワーク保持装置に保持されたワークの両面を高精度に加工可能な従来の両面加工装置として、例えば、図1に示すような両面加工装置200がある。
【0003】
図1は、従来の両面加工装置の概略構成図である。図1において、X,X方向は研削主軸205,211の移動方向、Y,Y方向はX,X方向と直交する方向をそれぞれ示している。
【0004】
図1を参照するに、従来の両面加工装置200は、第1の加工装置201と、第2の加工装置202と、ワーク保持装置203とを有する。
【0005】
第1の加工装置201は、ワーク保持装置203に保持されたワーク215の面215Aと対向するように配置されている。第1の加工装置201は、研削主軸205と、台座206と、砥石207とを有する。研削主軸205は、X,X方向に移動可能であると共に、回転可能な構成とされている。台座206は、ワーク保持装置203側に位置する研削主軸205の端部に設けられている。砥石207は、台座206に取り付けられている。砥石207は、ワーク215の面215Aと接触する研削動作面207Aを有する。砥石207は、研削主軸205が回転移動した際、研削主軸205と一体的に回転移動する。第1の加工装置201は、回転移動する砥石207の研削動作面207Aにより、ワーク215の面215Aを加工する。
【0006】
第2の加工装置202は、ワーク215を介して、第1の加工装置201と対向するように配置されている。第2の加工装置202は、研削主軸211と、台座212と、砥石213とを有する。研削主軸211は、X,X方向に移動可能であると共に、回転可能な構成とされている。台座212は、ワーク保持装置203側に位置する研削主軸211の端部に設けられている。砥石213は、台座212に取り付けられている。砥石213は、ワーク215の面215Bと接触する研削動作面213Aを有する。砥石213は、研削主軸211が回転移動した際、研削主軸211と一体的に回転移動する。第2の加工装置202は、回転移動する砥石213の研削動作面213Aにより、ワーク215の面215Bを加工する。
【0007】
ワーク保持装置203は、フレーム217と、手動ローラ位置調整機構221〜223と、溝付きローラ225〜227とを有する。フレーム217は、複数のネジ穴(図示せず)を有する。手動ローラ位置調整機構221〜223は、ネジ部221A〜223Aを有する。ネジ部221A〜223Aは、フレーム217に形成されたネジ穴(図示せず)と締結されている。手動ローラ位置調整機構221〜223は、溝付きローラ225〜227の軸方向の位置を作業者が手動で調整するためのものである。
【0008】
溝付きローラ225は、ワーク215の外周部と接触する溝225Aを有する。溝付きローラ225は、回転可能な状態で手動ローラ位置調整機構221に設けられている。溝付きローラ226は、ワーク215の外周部と接触する溝226Aを有する。溝付きローラ226は、回転可能な状態で手動ローラ位置調整機構222に設けられている。溝付きローラ227は、ワーク215の外周部と接触する溝227Aを有する。溝付きローラ227は、回転可能な状態で手動ローラ位置調整機構223に設けられている。ワーク215は、溝付きローラ225〜227の溝225A〜227Aにより回転可能に保持されている。
【0009】
溝付きローラ225〜227の軸方向の位置調整は、作業者が手動ローラ位置調整機構221〜223を手動で回転させることで行う。このとき、溝付きローラ225〜227の溝225A〜227Aにより形成されるローラ拘束面Aと、回転する砥石207の研削動作面207Aにより形成される回転軌跡面B(図示せず)とが略平行となるように、溝付きローラ225〜127の軸方向における位置の調整を行う。
【0010】
このように、ローラ拘束面Aと回転軌跡面Bとが略平行となるように、溝付きローラ225〜127の溝225A〜227Aの位置を調整することにより、ワーク215の両面215A,215Bを高精度(具体的には、ワーク215の両面215A,215Bの平坦度の向上やナノトポグラフィの抑制等)に加工することができる
なお、ローラ拘束面Aと回転軌跡面Bとが略平行となったかどうかのチェックは、台座206又は研削主軸205にセンサー(図示せず)を取り付けて行う。また、センサー(図示せず)は、溝付きローラ225〜227の位置調整後に台座206又は研削主軸205から取り外す(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2004−98198号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、従来の両面加工装置200では、溝付きローラ225〜227の位置調整を作業者が手動で行っていたため、ローラ拘束面Aと回転軌跡面Bとが略平行となるように溝付きローラ225〜227の位置を調整することは非常に困難であった。そのため、ワーク215の両面215A,215Bを高精度に加工することができないという問題があった。
【0012】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ワークを保持する溝付きローラの位置調整を容易に行うことができ、かつワークの両面を高精度に加工することのできる両面加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一観点によれば、ワークの第1の面を加工する第1の加工部材と、前記第1の面とは反対側の前記ワークの第2の面を加工する第2の加工部材と、複数の溝付きローラと、前記複数の溝付きローラに形成された溝により前記ワークを保持するワーク保持装置と、を備えた両面加工装置であって、センサを有し、前記センサにより、前記ワークの前記第1の面の第1の所定位置から前記センサまでの第1の距離及び/又は前記ワークの前記第2の面の第2の所定位置から前記センサまでの第2の距離を測定する測定装置と、前記複数の溝付きローラの前記溝により形成されるローラ拘束面が所定の面となるように、前記第1の距離及び/又は前記第2の距離に基づいて、前記複数の溝付きローラの軸方向の移動量を求める移動量演算手段と、前記移動量に応じて、前記複数の溝付きローラの位置を自動調整するローラ位置自動調整機構と、を設けたことを特徴とする両面加工装置が提供される。
【0014】
本発明によれば、ワークの第1の面の第1の所定位置からセンサまでの第1の距離及び/又はワークの第2の面の第2の所定位置からセンサまでの第2の距離を測定する測定装置と、複数の溝付きローラの溝により形成されるローラ拘束面が所定の面となるように、第1の距離及び/又は前記第2の距離に基づいて、複数の溝付きローラの軸方向の移動量を求める移動量演算手段と、移動量に応じて、複数の溝付きローラの軸方向の位置を自動調整するローラ位置自動調整機構とを設けたことにより、複数の溝付きローラの溝の位置調整を自動で容易に行うことが可能となると共に、ワークの両面を高精度に加工することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明は、溝付きローラの位置調整を容易に行うことができ、かつワークの両面を高精度に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【0017】
(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。図2において、X,X方向はサドル22,32の移動方向、Y,Y方向はX,X方向と直交する方向をそれぞれ示している。
【0018】
図2を参照するに、第1の実施の形態の両面加工装置10は、両面加工装置本体11と、移動量演算手段12と、制御手段13とを有する。
【0019】
両面加工装置本体11は、架台15と、第1の加工装置16と、第2の加工装置17と、ワーク保持装置18と、測定装置19とを有する。架台15は、板部15Aと、突出部15B,15Cとを有する。架台15は、第1及び第2の加工装置16,17と、ワーク保持装置18とを支持するためのものである。
【0020】
第1の加工装置16は、サドル移動装置21と、サドル22と、研削主軸23と、第1の回転駆動装置(図示せず)と、台座24と、第1の加工部材である砥石25とを有する。
【0021】
サドル移動装置21は、架台15の突出部15B上に設けられている。サドル移動装置21は、サドル22をX,X方向に移動させるためのものである。サドル22は、突出部15Bとワーク保持装置18との間に位置する架台15の板部15A上に設けられている。サドル22は、サドル移動装置21と接続されている。サドル22は、X,X方向に移動可能な状態で架台15に支持されている。
【0022】
研削主軸23は、サドル移動装置21が接続された側とは反対側に位置するサドル22に設けられている。研削主軸23は、サドル移動装置21によりサドル22がX,X方向に移動させられた際、サドル22と一体的に移動する。第1の回転駆動装置(図示せず)は、研削主軸23を回転させるためのものである。
【0023】
台座24は、ワーク保持装置18側に位置する研削主軸23に設けられている。台座24は、円環状の突出部24Aと、ネジ穴24Bとを有する。ネジ穴24Bは、台座24に測定装置19を装着するためのものである。台座24は、研削主軸23が回転移動した際、研削主軸23と一体的に回転移動する。
【0024】
砥石25は、円環状とされており、台座24の突出部24Aに設けられている。砥石25は、台座24が回転移動させられた際、台座24と一体的に回転移動する。砥石25は、ワーク27の第1の面27Aと接触する研削動作面25Aを有する。研削動作面25Aは、ワーク27の中心位置を通過するように配置されている。
【0025】
上記構成とされた第1の加工装置16は、回転移動する砥石25の研削動作面25Aにより、ワーク27の第1の面27A側を加工する。
【0026】
第2の加工装置17は、サドル移動装置31と、サドル32と、研削主軸33と、第2の回転駆動装置(図示せず)と、台座34と、第2の加工部材である砥石35とを有する。
【0027】
サドル移動装置31は、架台15の突出部15C上に設けられている。サドル移動装置31は、サドル32をX,X方向に移動させるためのものである。サドル32は、突出部15Cとワーク保持装置18との間に位置する架台15の板部15A上に設けられている。サドル32は、X,X方向に移動可能な状態で架台15に支持されている。サドル32は、サドル移動装置31と接続されている。
【0028】
研削主軸33は、サドル移動装置31が接続された側とは反対側に位置するサドル32に設けられている。研削主軸33は、サドル移動装置31によりサドル32がX,X方向に移動させられた際、サドル32と一体的に移動する。第2の回転駆動装置(図示せず)は、研削主軸33を回転させるためのものである。
【0029】
台座34は、ワーク保持装置18側に位置する研削主軸33に設けられている。台座34は、円環状の突出部34Aを有する。台座34は、研削主軸33が回転移動させられた際、研削主軸33と一体的に回転移動する。
【0030】
砥石35は、円環状とされており、台座34の突出部34Aに設けられている。砥石35は、台座34が回転移動させられた際、台座34と一体的に回転移動する。砥石35は、ワーク27の第2の面27Bと接触する研削動作面35Aを有する。研削動作面35Aは、ワーク27の中心位置を通過するように配置されている。
【0031】
上記構成とされた第2の加工装置17は、回転移動する砥石35の研削動作面35Aにより、ワーク27の第2の面27B側を加工する。
【0032】
図3は、図2に示すワーク保持装置をD視した図である。
【0033】
図3を参照するに、ワーク保持装置18は、フレーム41と、ローラ位置自動調整機構42〜46と、ローラ支持機構52〜56と、溝付きローラ62〜66とを有する。
【0034】
フレーム41は、第1の加工装置16と第2の加工装置17との間に位置する架台15の板部15A上に設けられており、コの字形状とされている。
【0035】
ローラ位置自動調整機構42,43は、フレーム41の下部内壁41Aに設けられている。ローラ位置自動調整機構44は、フレーム41の内壁41Bに設けられている。ローラ位置自動調整機構45,46は、フレーム41の上部内壁41Cに設けられている。ローラ位置自動調整機構42〜46は、ローラ支持機構52〜56を介して、溝付きローラ62〜66の軸方向に溝付きローラ62〜66を移動させて、溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aの位置を自動で調整するためのものである(図2参照)。
【0036】
このように、溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aの位置を自動で調整するローラ位置自動調整機構42〜46を設けることにより、作業者が溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aの位置調整を手動で行う場合と比較して、容易に溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aの位置調整を行うことができる。
【0037】
図4は、図3に示すローラ位置自動調整機構のE−E線方向の断面図であり、図5は、図4に示すローラ位置自動調整機構のH−H線方向の断面図である。
【0038】
図4及び図5を参照して、ローラ位置自動調整機構42の具体的な構成について説明する。ローラ位置自動調整機構42は、回転モータ71と、ボールネジ72と、ガイドベース73と、複数のボールネジ軸受74と、支持体75と、ステージ77と、転がりガイド78とを有する。
【0039】
回転モータ71は、フレーム41上に設けられている。回転モータ71は、制御手段13と電気的に接続されている。回転モータ71は、制御手段13の指令に基づいて、ボールネジ72を回転させて、支持体75を溝付きローラ62の軸方向に移動させるためのものである。
【0040】
ボールネジ72は、その長手方向が溝付きローラ62の軸方向となるように回転モータ71と接続されている。ボールネジ72は、ガイドベース73に形成された貫通穴73Bを貫通すると共に、ガイドベース73の収容部73Aに延在するように配置されている。
【0041】
ガイドベース73は、フレーム41に設けられている。ガイドベース73は、収容部73Aと、貫通穴73Bと、一対の突出部81,82とを有する。収容部73Aは、ボールネジ72の一部及び支持体75を収容するためのものである。貫通穴73Bは、回転モータ71と対向するガイドベース73部分に形成されている。一対の突出部81,82は、ボールネジ72を介して対向するように配置されている。
【0042】
複数のボールネジ軸受74は、貫通穴73Bに対応するガイドベース73に設けられている。複数のボールネジ軸受74は、ボールネジ72を回転可能に支持している。
【0043】
支持体75は、収容部73Aに収容されたボールネジ72に設けられている。支持体75は、溝付きローラ62を支持するローラ支持機構52を配設するためのものである。支持体75は、ボールネジ72が回転した際、溝付きローラ62の軸方向に移動する。これにより、ローラ支持機構52が溝付きローラ62の軸方向に移動するので、溝付きローラ62の溝62Aの位置調整を行うことができる。
【0044】
ステージ77は、板部84と、突出部85,86とを有する。板部84は、支持体75上に固定されている。板部84は、収容部73Aの上面を覆うように配置されている。突出部85,86は、板部84に設けられている。突出部85は、ガイドベース73の突出部81と対向するように配置されている。突出部86は、ガイドベース73の突出部82と対向するように配置されている。ステージ77は、ローラ支持機構52を配設するためのものである。
【0045】
転がりガイド78は、第1のガイド板91,92と、第2のガイド板93,94と、複数のボール95,96とを有する。第1のガイド板91は、突出部81の外壁81Aに設けられている。第1のガイド板91には、複数のボール95の一部を収容する溝が形成されている。第1のガイド板92は、突出部82の外壁82Aに設けられている。第1のガイド板92には、複数のボール96の一部を収容する溝が形成されている。
【0046】
第2のガイド板93は、突出部85の内壁85Aに設けられている。第2のガイド板93には、複数のボール95の一部を収容する溝が形成されている。第2のガイド板94は、突出部86の内壁86Aに設けられている。第2のガイド板94には、複数のボール96の一部を収容する溝が形成されている。
【0047】
複数のボール95は、第1及び第2のガイド板91,93に形成された溝に収容されている。複数のボール96は、第1及び第2のガイド板92,94に形成された溝に収容されている。
【0048】
上記構成とされた転がりガイド78は、複数のボール95,96が第1及び第2のガイド板91,92,93,94に形成された溝を移動することで、溝付きローラ62の軸方向にステージ77を案内するためのガイドである。
【0049】
ローラ位置自動調整機構43〜46は、上記説明したローラ位置自動調整機構42と同様な構成とされている。
【0050】
なお、本実施の形態では、ローラ位置自動調整機構42〜46のアクチュエータとして回転モータ71及びボールネジ72を用い、ローラ位置自動調整機構42〜46のガイド機構として転がりガイド78を用いた場合を例に挙げて説明したが、ボールネジ72の代わりに、ギア及び滑りネジ、或いはウェッジを用いてもよい。また、ローラ位置自動調整機構42〜46のアクチュエータとして、回転モータ71とボールネジ72との組み合わせ、または回転モータ71とギアと滑りネジとの組み合わせ、或いは回転モータ71とウェッジとの組み合わせを用いる場合、ローラ位置の検出には、駆動するモータに付随するエンコーダを代用したり、ステッピングモータのようにセンサを用いずに位置制御が可能なモータによる移動指令を代用したりする。
【0051】
また、ローラ位置自動調整機構42〜46のアクチュエータとして、ボイスコイルモータ、超音波モータ、超磁歪素子、圧電素子等を用いてもよい。この場合、ローラ位置の検出は、ローラ位置自動調整機構42〜46の可動部の位置を渦電流式変位計や接触式変位計等を用いて計測することで代用する。
【0052】
また、上記アクチュエータを用いる場合、ローラ位置自動調整機構42〜46のガイド機構として滑りガイドや弾性ガイドを用いることができる。
【0053】
上記アクチュエータのストローク及び位置検出センサの計測範囲は、第1及び第2のガイド板91〜94に形成された溝の加工精度の約10倍程度あればよい。また、上記アクチュエータの位置決め精度としては、所望の調整精度の1/10程度であればよい。また、位置検出センサの計測精度は、所望のアクチュエータの位置決め精度の1/2以下程度であればよい。
【0054】
図4を参照するに、ローラ支持機構52は、回転軸収容部材98と、ローラ用回転軸99と、複数の軸受101とを有する。回転軸収容部材98は、ステージ77上に設けられている。回転軸収容部材98は、ローラ用回転軸99を挿入するための貫通部98Aを有する。ローラ用回転軸99は、貫通部98Aを貫通すると共に、回転軸収容部材98から突出するように配置されている。ローラ用回転軸99は、溝付きローラ62を配設するためのものである。
【0055】
複数の軸受101は、貫通部98Aを形成する回転軸収容部材98に設けられている。複数の軸受101は、ローラ用回転軸99を回転可能に支持するためのものである。
【0056】
ローラ支持機構53〜56は、上記説明したローラ支持機構52と同様な構成とされている。また、ローラ支持機構53は、ローラ位置自動調整機構43に設けられており、ローラ支持機構54は、ローラ位置自動調整機構44に設けられている(図3参照)。また、ローラ支持機構55は、ローラ位置自動調整機構45に設けられており、ローラ支持機構56は、ローラ位置自動調整機構46に設けられている(図3参照)。
【0057】
図4を参照するに、溝付きローラ62は、ローラ支持機構52に設けられたローラ用回転軸99に配設されている。溝付きローラ62は、ワーク27の外周部と接触する溝62Aを有する。溝付きローラ62は、ローラ支持機構52が溝付きローラ62の軸方向に移動させられた際、ローラ支持機構52と一体的に移動する。
【0058】
次に、図3を参照して、溝付きローラ63〜66について説明する。溝付きローラ63は、ローラ支持機構53に設けられたローラ用回転軸99に配設されている。溝付きローラ63は、ワーク27の外周部と接触する溝63Aを有する。溝付きローラ63は、ローラ支持機構53が溝付きローラ63の軸方向に移動させられた際、ローラ支持機構53と一体的に移動する。
【0059】
溝付きローラ64は、ローラ支持機構54に設けられたローラ用回転軸99に配設されている。溝付きローラ64は、ワーク27の外周部と接触する溝64Aを有する。溝付きローラ64は、ローラ支持機構54が溝付きローラ64の軸方向に移動させられた際、ローラ支持機構54と一体的に移動する。
【0060】
溝付きローラ65は、ローラ支持機構55に設けられたローラ用回転軸99に配設されている。溝付きローラ65は、ワーク27の外周部と接触する溝65Aを有する。溝付きローラ65は、ローラ支持機構55が溝付きローラ65の軸方向に移動した際、ローラ支持機構55と一体的に移動する。
【0061】
溝付きローラ66は、ローラ支持機構56に設けられたローラ用回転軸99に配設されている。溝付きローラ66は、ワーク27の外周部と接触する溝66Aを有する。溝付きローラ66は、ローラ支持機構56が溝付きローラ66の軸方向に移動した際、ローラ支持機構56と一体的に移動する。
【0062】
溝付きローラ65,66は、ワーク27を加工する際、図示していない駆動装置により回転させられる。このとき、溝付きローラ62〜64は、溝付きローラ65,66により回転させられるワーク27の回転運動により、従動回転する。
【0063】
図2を参照するに、測定装置19は、支持部材103と、ネジ部104と、センサ105とを有する。支持部材103は、L字形状とされている。支持部材103は、センサ105を配設するためのものである。ネジ部104は、支持部材103の一方の端部に設けられている。ネジ部104は、台座24に形成されたネジ穴24Bと締結されている。これにより、台座24に支持部材103が固定される。
【0064】
図6は、砥石とセンサとの位置関係を説明するための図であり、図7は、センサが測定する第1の所定位置の一例を示す図である。図7において、F1〜F5はセンサ105が測定するワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置(以下、「第1の所定位置F1〜F5」とする)を示している。なお、第1の所定位置F1〜F5は、砥石25の研削動作面25Aと対向する領域のワーク27の第1の面27A内に適宜設定することができる。
【0065】
図6を参照するに、センサ105は、研削動作面25Aと対向する部分の支持部材103に設けられている。センサ105は、センサ105からワーク27の第1の面27A及び/又はワーク27の第2の面27Bまでの距離を測定して、距離に関するデータを取得するためのものである。
【0066】
ここで、センサ105がワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置F1〜F5(図7参照)からセンサ105までの距離を測定する場合(センサ105が測定する第1の所定位置F1〜F5の数が溝付きローラ62〜66の数と同じ場合)を例に挙げて、センサ105が取得するデータについて説明する。
【0067】
センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、溝付きローラ62〜66を軸方向に変位させない状態(初期状態)で、センサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定して、初期状態の距離データを取得する。
【0068】
センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、溝付きローラ62のみを溝付きローラ62の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定する。続いて、溝付きローラ63のみを溝付きローラ63の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定する。次いで、溝付きローラ64のみを溝付きローラ64の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定する。続いて、溝付きローラ65のみを溝付きローラ65の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定する。次いで、溝付きローラ66のみを溝付きローラ66の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定する。
【0069】
ローラ変位量データFは、各溝付きローラ62〜66を個別に変位させたときの上記距離に関するデータから初期状態の距離データを引くことにより求められるデータである。この場合のローラ変位量データFは、5×5の行列で表されるデータである。また、本実施の形態の両面加工装置10により求められるローラ変位量データFは、駆動部を備えていない測定装置19を用いて測定したデータであるため、運動誤差成分の小さいデータである。
【0070】
なお、上記5回の測定を複数行って、平均化したデータに基づいてローラ変位量データFを求めてもよい。上記所定の変位量gは、センサ105の計測精度よりも十分に大きな値であればよい。所定の変位量gは、例えば、10μm〜100μmの範囲内で設定することができる。
【0071】
また、センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させると共に、全ての溝付きローラ62〜66を変位させない状態で、センサ105から第1の所定位置F1〜F5までの第1の距離を測定して、第1の距離に関するデータ(以下、「第1の距離データd1」とする)を取得する。第1の距離データd1は、溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aにより形成されるローラ拘束面J(図2参照)の形状に対応するデータである。なお、ローラ変位量データFは、第1の距離データd1を取得する前に取得するデータであり、後述する移動量演算手段12の記憶部12Aに記憶されている。
【0072】
このように、駆動部を備えていない測定装置19を用いることにより、センサ105が測定するローラ変位量データF及び第1の距離データd1に含まれる運動誤差成分を小さくすることができる。
【0073】
センサ105は、移動量演算手段12と電気的に接続されている。センサ105は、取得したローラ変位量データF及び第1の距離データd1を移動量演算手段12に送信する。
【0074】
なお、センサ105は、溝付きローラ62〜66の数よりも多くのワーク27の第1の面27Aを測定してもよい。また、第1の距離を測定する際に使用するワーク27は、両面加工装置10により加工を行うワーク(ワークの両面が鏡面加工されてないワーク)、或いは、両面が鏡面加工され、良好な形状とされたワーク(基準用ワーク)等を用いることができる。
【0075】
図2を参照するに、移動量演算手段12は、記憶部12Aと、演算部12Cとを有する。記憶部12Aには、ローラ変位量データF、第1の距離データd1等が記憶される。
【0076】
演算部12Cは、予め取得されたローラ変位量データFと、第1の距離データd1とに基づいて、砥石25が回転したときに研削動作面25Aにより形成される回転軌跡面H(所定の面)とローラ拘束面Jとが略平行となるように、溝付きローラ62〜66の軸方向に対する移動量Gを演算により求めるためのものである。
【0077】
ここで、溝付きローラ62〜66の数と測定装置19が測定する第1の所定位置の数が同じ場合の溝付きローラ62〜66の軸方向に対する移動量G1の求め方について説明する。
【0078】
この場合、先に説明したように、ローラ変位量データFは、5×5の行列で表される。したがって、ローラ変位量データFは正方行列であり、第1の所定位置F1〜F5を適切に配置することによって、ローラ変位量データFには逆行列が存在する。よって、この場合の移動量G1は、ローラ変位量データFの逆行列に第1の距離データd1を掛けることで求められる(下記(1)式参照)。演算部12Cにより求められた移動量G1は、制御手段13に送信される。
【0079】
G1=F−1・d1 ・・・(1)
このようにして求められた移動量G1に基づいて、ローラ位置自動調整機構42〜46が溝付きローラ62〜66の軸方向の溝62A〜66Aの位置を調整して、ローラ拘束面Jを回転軌跡面Hに対して略平行とすることにより、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。
【0080】
次に、溝付きローラ62〜66の数よりも測定装置19が測定する第1の所定位置の数が多い場合の溝付きローラ62〜66の軸方向に対する移動量G2(移動量推定値)の求め方について説明する。
【0081】
この場合、第1の所定位置の数をNs(>5)、Xを溝付きローラ62〜66の個数分のベクトル(以下、「ローラ変位量ベクトルX」とする)とすると、ローラ変位量データFは、5×Ns行列となる。第1の距離データd1は、ローラ変位量ベクトルXにローラ変位量データFを掛けたものと等しくなり、下記(2)式が成立する。
【0082】
d1=F・X ・・・(2)
また、ローラ変位量ベクトルXは、溝付きローラ62〜66の数の自由度(この場合5つ)を持つので、第1の距離データd1は、4次多項式で表すことができる。よって、4次多項式の係数ベクトルVは、下記(3)式に示すように、最小自乗近似行列Lを用いて求めることができる。
【0083】
V=L・d1=L・F・X ・・・(3)
上記(3)式の第2項及び第3項より、移動量G2(移動量推定値)は、下記(4)式により求められる。演算部12Cにより求められた移動量G2(移動量推定値)は、制御手段13に送信される。
【0084】
G2=(L・F−1・L・d1 ・・・(4)
このように、最小自乗法によって移動量G2(移動量推定値)を推定することにより、第1の距離データd1に重畳している誤差成分(例えば、ワーク27の反り形状、転がりガイド78の運動誤差、センサ105の精度誤差等)の影響を低減することができる。
【0085】
これにより、上記最小自乗法によって推定された移動量G2(移動量推定値)に基づいて、ローラ位置自動調整機構42〜46が溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整して、ローラ拘束面Jを回転軌跡面Hに対して略平行とすることにより、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。なお、最小自乗法によって移動量G2(移動量推定値)を推定する場合、測定装置19が測定する第1の所定位置の数が多い方が、第1の距離データd1に重畳している誤差成分を低減する効果が大きい。
【0086】
制御手段13は、両面加工装置本体11の制御全般を行うためのものである。制御手段13は、移動量演算手段12及びローラ位置自動調整機構42〜46の回転モータ71と接続されている。制御手段13は、移動量演算手段12の演算部12Cから送信された移動量G(具体的には、先に説明した移動量G1又は移動量G2(移動量推定値))に基づいて、ローラ位置自動調整機構42〜46の回転モータ71を介して、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置(具体的には、溝62A〜66Aの位置)を制御する。
【0087】
本実施の形態の両面加工装置によれば、ワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置F1〜F5からセンサ105までの第1の距離を測定する測定装置19と、複数の溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aにより形成されるローラ拘束面Jが回転軌跡面H(所定の面)となるように、第1の距離データd1に基づいて、複数の溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求める移動量演算手段12と、移動量Gに応じて、複数の溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を自動調整するローラ位置自動調整機構42〜46とを設けることにより、自動で各溝付きローラ62〜66の軸方向の位置調整を行うことが可能となると共に、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。
【0088】
なお、本実施の形態では、センサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置までの第1の距離のみを測定した場合を例に挙げて説明したが、図2に示すワーク27の状態からワーク27を反転させて、測定装置19によりセンサ105からワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置までの第2の距離を測定し、この第2の距離に関するデータに基づいて、溝付きローラ62〜66の移動量Gを算出し、この移動量Gに基づいて自動で各溝付きローラ62〜66の位置調整を行ってもよい。ワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置は、ワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置の設定手法と同様な手法により設定することができる。
【0089】
また、測定装置19により第1及び第2の距離を測定し、第1及び第2の距離に関するデータの平均化したデータに基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを算出してもよい。この場合、第1及び第2の距離に関するデータを平均化するため、ワーク27のうねりや反りの成分が除去されるので、移動量Gを正確に求めることができる。これにより、ワーク27の両面27A,27Bの加工精度をさらに向上させることが可能となる。
【0090】
さらに、ローラ拘束面Jが砥石25の研削動作面25Aと砥石35の研削動作面35Aとの中間を通過する面と略一致するように、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整してもよい。このように、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整することで、砥石25の研削動作面25Aと砥石35の研削動作面35Aとがワーク27に同時に接触するため、ワーク27の加工精度をさらに向上させることができる。
【0091】
また、本実施の形態の両面加工装置10では、第1及び第2の加工部材として砥石25,35を用いた場合を例に挙げて説明したが、第1及び第2の加工部材は砥石25,35に限定されない。例えば、第1及び第2の加工部材として、研磨布(ワーク27の両面27A,27Bを鏡面加工する際に使用される加工部材)を備えた両面加工装置にも適用可能であり、この場合も本実施の形態の両面加工装置10と同様な効果を得ることができる。
【0092】
また、本実施の形態では、測定装置19を台座24に設けた場合を例に挙げて説明したが、測定装置19を研削主軸23に設けてもよい。
【0093】
(第2の実施の形態)
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。図8において、第1の実施の形態の両面加工装置10と同一構成部分には同一符号を付す。
【0094】
図8を参照するに、第2の実施の形態の両面加工装置110は、第1の実施の形態の両面加工装置10の構成にさらに測定装置113を設けると共に、台座34にネジ穴34Bを形成した以外は、両面加工装置10と同様に構成される。
【0095】
測定装置113は、支持部材115と、ネジ部116と、センサ117(第2のセンサ)とを有しており、第1の実施の形態で説明した測定装置19と同様な構成とされている。ネジ部116は、台座34に形成されたネジ穴34Bと締結されている。これにより、測定装置113は、台座34に支持される。センサ117は、砥石35の研削動作面35Aと対向する部分の支持部材115に設けられている。
【0096】
センサ117は、センサ117からワーク27の第1の面27A及び/又は第2の面27Bまでの距離を測定して、距離に関するデータを取得するためのものである。
【0097】
図9は、センサが測定する第2の所定位置の一例を示す図である。図9において、F6〜F10はセンサ117が測定するワーク27の第2の面27Bの第1の所定位置(以下、「第2の所定位置F6〜F10」とする)を示している。なお、第2の所定位置F6〜F10は、砥石35の研削動作面35Aと対向する領域のワーク27の第2の面27B内に適宜設定することができる。
【0098】
ここで、センサ117がワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置F6〜F10(図9参照)からセンサ117までの距離を測定する場合(センサ117が測定する第2の所定位置F6〜F10の数が溝付きローラ62〜66の数と同じ場合)を例に挙げて、センサ117が取得するデータについて説明する。
【0099】
センサ117は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、溝付きローラ62〜66を軸方向に変位させない状態(初期状態)で、センサ117から第2の所定位置F6〜F10までの距離を測定して、初期状態の距離データを取得する。
【0100】
センサ117は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、溝付きローラ62のみを溝付きローラ62の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ117から第2の所定位置F6〜F10までの距離を測定する。続いて、溝付きローラ63のみを溝付きローラ63の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ117から第2の所定位置F6〜F10までの距離を測定する。次いで、溝付きローラ64のみを溝付きローラ64の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ117から第2の所定位置F6〜F10までの距離を測定する。続いて、溝付きローラ65のみを溝付きローラ65の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ117から第2の所定位置F6〜F10までの距離を測定する。次いで、溝付きローラ66のみを溝付きローラ66の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ117から第2の所定位置F6〜F10までの距離を測定する。
【0101】
ローラ変位量データFは、各溝付きローラ62〜66を個別に変位させたときの上記距離に関するデータから初期状態の距離データを引くことにより求められるデータである。この場合のローラ変位量データFは、5×5の行列で表されるデータである。また、本実施の形態の両面加工装置110により求められるローラ変位量データFは、駆動部を備えていない測定装置117を用いて測定したデータであり、運動誤差成分の小さいデータである。
【0102】
なお、上記5回の測定を複数行って、平均化したデータに基づいてローラ変位量データFを求めてもよい。上記所定の変位量gは、センサ117の計測精度よりも十分に大きな値であればよい。所定の変位量gは、例えば、10μm〜100μmの範囲内で設定することができる。
【0103】
また、センサ117は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させると共に、全ての溝付きローラ62〜66を変位させない状態で、センサ117から第2の所定位置F6〜F10までの第2の距離を測定して、第2の距離に関するデータ(以下、「第2の距離データd2」とする)を取得する。第2の距離データd2は、溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aにより形成されるローラ拘束面J(図2参照)の形状に対応するデータである。なお、ローラ変位量データFは、第2の距離データd2を取得する前に取得するデータであり、移動量演算手段12の記憶部12Aに記憶されている。
【0104】
このように、駆動部を備えていない測定装置113を用いることにより、センサ117が測定するローラ変位量データF及び第2の距離データd2に含まれる運動誤差成分を小さくすることができる。
【0105】
センサ117は、移動量演算手段12と電気的に接続されている。センサ117は、取得したローラ変位量データF及び第2の距離データd2を移動量演算手段12に送信する。
【0106】
なお、センサ117は、溝付きローラ62〜66の数よりも多くのワーク27の第2の面27Bを測定してもよい。また、第2の距離を測定する際に使用するワーク27は、両面加工装置10により加工を行うワーク(ワークの両面が鏡面加工されてないワーク)、或いは、両面が鏡面加工され、良好な形状とされたワーク(基準用ワーク)等を用いることができる。
【0107】
ワーク27の厚み精度(ワーク27の面内ばらつき)が所望の計測精度に対して十分に小さくない場合、上記のようにワーク保持装置18の両側に測定装置19,113を設けることにより、計測精度に及ぼすワーク27の厚み精度の影響を低減し、計測精度を向上させることができる。
【0108】
ここで、溝付きローラ62〜66の数と測定装置19,113が測定する第1及び第2の所定位置の数が同じ場合の溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量G3の求め方について説明する。
【0109】
この場合、測定装置19,113が取得するローラ変位量データF,Fは、5×5の行列で表される。したがって、ローラ変位量データF,Fを平均化したデータ(以下、「変位量平均値データF」とする)である変位量平均値データFも5×5の行列で表される。変位量平均値データFは正方行列であり、第1の所定位置F1〜F5及び第2の所定位置F6〜F10を適切に配置することによって、変位量平均値データFには逆行列が存在する。測定装置19,113が取得する第1及び第2の距離データd1,d2を平均化したデータを平均値データdcとした場合、移動量G3は、変位量平均値データFの逆行列に平均値データdcを掛けることで求められる(下記(5)式参照)。演算部12Cにより求められた移動量G3は、制御手段13に送信される。
【0110】
G3=F−1・dc ・・・(5)
このようにして求められた移動量G3に基づいて、ローラ位置自動調整機構42〜46が溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整して、ローラ拘束面Jを回転軌跡面Hに対して略平行とすることにより、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。
【0111】
また、上記手法のように、第1及び第2の距離データd1,d2を平均化した平均値データdcを用いて移動量G3を求めることで、ワーク27の厚みに関する成分を移動量G3から除去することができる。
【0112】
なお、平均値データdcは、ワーク27の厚み精度が低減されたデータであり、ワーク27の反り形状に起因する計測精度の誤差が除去されていないデータである。したがって、ワーク27の反り形状に起因する計測誤差を除去するためには、ワーク27を反転させて計測必要がある。よって、2つのセンサによりワーク27の両面を反転させて2回測定し、合計4つのワーク27の計測データを用いることにより、ワーク27の反り形状及びワーク27の厚み精度の計測精度への影響を除去(低減)することができる。
【0113】
次に、溝付きローラ62〜66の数よりも測定装置19,113が測定する第1及び第2の所定位置の数が多い場合の溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量G4(移動量推定値)の求め方について説明する。
【0114】
この場合、変位量平均値データFは、正方行列ではないため、変位量平均値データFの逆行列は存在しないので、最小自乗法を用いて移動量G4を推定する。第1及び第2の距離データd1,d2を平均化した平均値データdcは、ローラ変位量ベクトルXに変位量平均値データFを掛けたものと等しくなり、下記(6)式が成立する。
【0115】
dc=F・X ・・・(6)
また、ローラ変位量ベクトルXは、溝付きローラ62〜66の数の自由度(この場合5つ)を持つので、平均値データdcは、4次多項式で表すことができる。よって、4次多項式の係数ベクトルVは、下記(7)式に示すように、最小自乗近似行列Lを用いて求めることができる。
【0116】
V=L・dc=L・F・X ・・・(7)
上記(7)式の第2項及び第3項より、移動量G4(移動量推定値)は、下記(8)式により求められる。演算部12Cにより求められた移動量G4(移動量推定値)は、制御手段13に送信される。
【0117】
G4=(L・F−1・L・dc ・・・(8)
このように、最小自乗法によって移動量G4(移動量推定値)を推定することにより、平均値データdcに重畳している誤差成分(例えば、転がりガイド78の運動誤差、センサ105の精度誤差等)の影響を低減することができる。
【0118】
上記方法により求められた移動量G4に基づいて、ローラ位置自動調整機構42〜46が溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整して、ローラ拘束面Jを回転軌跡面Hに対して略平行とすることにより、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。また、第1及び第2の距離データd1,d2を平均化した平均値データdcを用いて移動量G4を求めることで、ワーク27の厚み精度に関する成分を移動量G4から除去することができる。
【0119】
本実施の形態の両面加工装置によれば、ワーク保持装置18を挟むように測定装置19,113を設けることにより、第1及び第2の距離を同時に測定することが可能となるため、第1及び第2の距離データd1,d2の取得に要する時間を短くすることができる。
【0120】
また、第1及び第2の距離データd1,d2を平均化した平均値データdcを用いて移動量G3,G4を求めることで、ワーク27の反りに関する成分を移動量G3,G4から除去することができ、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。
【0121】
なお、ワーク27を反転させて、センサ105,113からワーク27の第1及び第2の所定位置までの第1及び第2の距離を測定し、これら第1及び第2の距離データに基づいて、溝付きローラ62〜66の移動量G3,G4を算出してもよい。この場合、ワーク27の厚さばらつきに関する成分が除去されるため、移動量G3,G4をより正確に求めることができる。これにより、ワーク27の両面27A,27Bの加工精度をさらに向上させることができる。
【0122】
また、ローラ拘束面Jが砥石25の研削動作面25Aと砥石35の研削動作面35Aとの中間を通過する面と略一致するように、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整してもよい。このように、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整することで、砥石25の研削動作面25Aと砥石35の研削動作面35Aとがワーク27に同時に接触するため、ワーク27の加工精度をさらに向上させることができる。
【0123】
また、本実施の形態では、測定装置19,113を台座24,34に設けた場合を例に挙げて説明したが、測定装置19,113を研削主軸23,33に設けてもよい。
【0124】
なお、一般的に薄板状のワーク27における形状精度におけるワーク27の厚み精度は、ワーク27の反り形状よりも小さくなる傾向があり、計測精度に及ぼす影響はワーク27の厚み精度よりもワーク27の反り形状のほうが大きくなる。そのため、変位量平均値データFを求めることなく、ローラ変位量データFまたはローラ変位量データFのみによる演算により溝付きローラ62〜66の移動量を求めてもよい。
【0125】
(第3の実施の形態)
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。図10において、第1の実施の形態の両面加工装置10と同一構成部分には同一の符号を付す。
【0126】
図10を参照するに、第3の実施の形態の両面加工装置120は、第1の実施の形態の両面加工装置10の構成に設けられた測定装置19及び移動量演算手段12の代わりに、測定装置122及び移動量演算手段123を設けた以外は両面加工装置10と同様に構成される。
【0127】
測定装置122は、第1の実施の形態で説明した測定装置19に設けられた支持部材103の代わりに支持部材124を設け、さらに直動部125と、センサ支持部126とを設けた以外は、測定装置19と同様に構成されている。
【0128】
支持部材124は、ネジ部104と一体的に構成されている。支持部材124は、台座24のネジ穴24Bに締結されたネジ部104を介して、台座24に装着されている。支持部材124は、その長手方向がX,X方向となるように配置されている。
【0129】
直動部125は、その一方の端部が支持部材124と接続されており、他方の端部がセンサ支持部126と接続されている。直動部125は、支持部材124の長手方向と直交する方向に伸縮自在な構成とされている。直動部125は、センサ105を所定の位置に移動させるためのものである。
【0130】
このような直動部125を測定装置122に設けることにより、溝付きローラ62〜66の近傍に位置するワーク27の第1の面27A及び/又は第2の面27Bからセンサ105までの距離を測定することができ、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置の影響を多く含んだ距離データを取得することができる。したがって、このような距離データを用いることにより、溝付きローラ62〜66の移動量Gをより正確に求めることができる。
【0131】
センサ支持部126は、直動部125の端部に設けられている。センサ支持部126は、センサ105を支持するためのものである。
【0132】
センサ105は、センサ支持部126に設けられている。センサ105は、移動量演算手段123と電気的に接続されている。センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、ワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置及び/又はワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置からセンサ105までの距離を測定して、距離に関するデータを取得するためのものである。
【0133】
図11は、センサが測定する第1の所定位置の一例を示す図である。図11において、M1〜M5はセンサ105が測定するワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置(以下、「第1の所定位置M1〜M5」とする)を示している。なお、第1の所定位置M1〜M5は、ワーク27の第1の面27A内において適宜設定することができる。
【0134】
ここで、センサ105がワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置M1〜M5(図11参照)からセンサ105までの距離を測定する場合(第1の所定位置M1〜M5の数が溝付きローラ62〜66の数と同じ場合)を例に挙げて、センサ105が取得するデータについて説明する。
【0135】
センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、溝付きローラ62〜66を軸方向に変位させない状態(初期状態)で、センサ105から第1の所定位置F1〜F5までの距離を測定して、初期状態の距離データを取得する。
【0136】
センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させた状態で、溝付きローラ62のみを溝付きローラ62の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置M1〜M5までの距離を測定する。続いて、溝付きローラ63のみを溝付きローラ63の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置M1〜M5までの距離を測定する。次いで、溝付きローラ64のみを溝付きローラ64の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置M1〜M5までの距離を測定する。続いて、溝付きローラ65のみを溝付きローラ65の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置M1〜M5までの距離を測定する。次いで、溝付きローラ66のみを溝付きローラ66の軸方向に所定の変位量gだけ変位させたときのセンサ105から第1の所定位置M1〜M5までの距離を測定する。
【0137】
ローラ変位量データFA1は、各溝付きローラ62〜66を個別に変位させたときの上記距離に関するデータから初期状態の距離データを引くことにより求められるデータである。この場合のローラ変位量データFA1は、5×5の行列で表されるデータである。ローラ変位量データFA1は移動量演算手段123に送信される。
【0138】
また、本実施の形態の測定装置122は直動部125を有しているため、直動部125が駆動することによる運動誤差が生じ、ローラ変位量データFA1には直動部125に起因する運動誤差成分K1が含まれている。
【0139】
なお、上記5回の測定を複数行って、平均化したデータに基づいてローラ変位量データFA1を求めてもよい。上記所定の変位量gは、センサ105の計測精度よりも十分に大きな値であればよい。所定の変位量gは、例えば、10μm〜100μmの範囲内で設定することができる。
【0140】
また、センサ105は、ワーク保持装置18によりワーク27を回転させると共に、全ての溝付きローラ62〜66を変位させない状態で、センサ105から第1の所定位置M1〜M5までの第1の距離を測定して、第1の距離に関するデータ(以下、「第1の距離データd1」とする)を取得する。第1の距離データd1は、溝付きローラ62〜66の溝62A〜66Aにより形成されるローラ拘束面J(図2参照)の形状に対応するデータである。なお、ローラ変位量データFA1は、第1の距離データd1を取得する前に取得するデータであり、後述する移動量演算手段123の記憶部12Aに記憶されている。
【0141】
図10を参照するに、移動量演算手段123は、記憶部12A、補正部12B、及び演算部12Cを有する。移動量演算手段123は、第1の実施の形態の移動量演算手段12の構成に補正部12Bを設けた以外は移動量演算手段12と同様な構成とされている。
【0142】
記憶部12Aには、ローラ変位量データFA1、第1の距離データd1、第1の実施の形態の両面加工装置10が取得したローラ変位量データF等が記憶されている。
【0143】
補正部12Bは、直動部125に起因する運動誤成分K1を求め、第1の距離データd1から運動誤成分K1を除去(補正)して、第1の距離データd1A1を取得するためのものである。
【0144】
運動誤成分K1は、測定装置122により測定されるセンサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置M1〜M5までの距離データZ1と、測定装置19により測定されるセンサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置M1〜M5までの距離データZとを求めると共に、各計測点の距離データの差分(=Z1−Z)を求めることで得ることができる。つまり、運動誤差成分K1は、各計測点の距離データの差分(=Z1−Z)と略等しい。
【0145】
第1の距離データd1A1は、下記(9)式に示すように、第1の距離データd1から運動誤成分K1を引くことで求めることができる。
【0146】
d1A1=d1−K1 ・・・(9)
このように、直動部125に起因する運動誤成分K1が除去された第1の距離データd1A1を用いて、溝付きローラ62〜66の移動量Gを求めることにより、移動量Gをより正確に求めることができる。
【0147】
演算部12Cは、ローラ変位量データFA1と、第1の距離データd1A1とに基づいて、砥石25が回転したときに研削動作面25Aにより形成される回転軌跡面H(所定の面)とローラ拘束面Jとが略平行となるように、溝付きローラ62〜66の軸方向に対する移動量Gを演算により求めるためのものである。
【0148】
ここで、溝付きローラ62〜66の数と測定装置122が測定する第1の所定位置の数が同じ場合の溝付きローラ62〜66の軸方向に対する移動量G5の求め方について説明する。
【0149】
この場合、ローラ変位量データFA1は、5×5の行列で表される。したがって、ローラ変位量データFA1は正方行列であり、第1の所定位置M1〜M5を適切に配置することによって、ローラ変位量データFA1には逆行列が存在する。よって、この場合の移動量G5は、ローラ変位量データFA1の逆行列に第1の距離データd1A1を掛けることで求められる(下記(10)式参照)。演算部12Cにより求められた移動量G5は、制御手段13に送信される。
【0150】
G5=FA1−1・d1A1 ・・・(10)
このようにして求められた移動量G5に基づいて、ローラ位置自動調整機構42〜46が溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整して、ローラ拘束面Jを回転軌跡面Hに対して略平行とすることにより、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。
【0151】
次に、溝付きローラ62〜66の数よりも測定装置122が測定する第1の所定位置の数が多い場合の溝付きローラ62〜66の軸方向に対する移動量G6(移動量推定値)の求め方について説明する。
【0152】
この場合、第1の所定位置の数をNs(>5)、Xを溝付きローラ62〜66の個数分のベクトル(以下、「ローラ変位量ベクトルX」とする)とすると、ローラ変位量データFは、5×Ns行列となる。第1の距離データd1A1は、ローラ変位量ベクトルXにローラ変位量データFA1を掛けたものと等しくなり、下記(11)式が成立する。
【0153】
d1A1=FA1・X ・・・(11)
また、ローラ変位量ベクトルXは、溝付きローラ62〜66の数の自由度(この場合5つ)を持つので、第1の距離データd1A1は、4次多項式で表すことができる。よって、4次多項式の係数ベクトルVは、下記(12)式に示すように、最小自乗近似行列Lを用いて求めることができる。
【0154】
V=L・d1A1=L・FA1・X ・・・(12)
上記(12)式の第2項及び第3項より、移動量G6(移動量推定値)は、下記(13)式により求められる。演算部12Cにより求められた移動量G6(移動量推定値)は、制御手段13に送信される。
【0155】
G6=(L・FA1−1・L・d1A1 ・・・(13)
このように、最小自乗法によって移動量G6(移動量推定値)を推定することにより、第1の距離データd1A1に重畳している誤差成分(例えば、転がりガイド78の運動誤差、センサ105の精度誤差等)の影響を低減することができる。
【0156】
このため、上記最小自乗法によって推定された移動量G6(移動量推定値)に基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整して、ローラ拘束面Jを回転軌跡面Hに対して略平行とすることにより、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。なお、最小自乗法によって移動量G6(移動量推定値)を推定する場合、測定装置122が測定する第1の所定位置の数が多い方が、第1の距離データd1A1に重畳している誤差成分を低減する効果が大きい。
【0157】
本実施の形態の両面加工装置によれば、ワーク27の第1の面27Aに対するセンサ105の位置を可変可能な直動部125を測定装置122に設けることにより、第1の所定位置を溝付きローラ62〜66の近傍に位置するワーク27の面27Aに設定することが可能となる。このため、センサ105が取得する第1の距離データd1に溝付きローラ62〜66の軸方向の位置に関するデータが反映されやすくなるため、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量G(具体的には、移動量G5,G6)を正確に求めることが可能となるので、ワーク27の両面27A,27Bを高精度に加工することができる。
【0158】
また、移動量演算手段123に補正部12Bを設け、補正部12Bにより直動部125に起因する運動誤成分K1が除去された第1の距離データd1A1を取得し、この第1の距離データd1A1に基づいて、移動量G(具体的には、移動量G5,G6)を求めることにより、ワーク27の両面27A,27Bをさらに高精度に加工することができる。
【0159】
なお、本実施の形態において、測定装置122によりセンサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して、2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求めてもよい。また、台座34に別途測定装置122を設け、台座25,34に設けられた測定装置122により、ワーク27の両面27A,27Bをそれぞれ測定し、2つの平均値(ワーク27を反転させる前の2つの距離データの平均値とワークを反転させた後の2つの距離データの平均値)に基づいて、移動量Gを求めてもよい。
【0160】
(第4の実施の形態)
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図であり、図13は、本実施の形態の測定装置を側面視した図である。図12において、第3の実施の形態の両面加工装置120と同一構成部分には同一の符号を付す。
【0161】
図12及び図13を参照するに、第4の実施の形態の両面加工装置130は、第3の実施の形態の両面加工装置120に設けられた測定装置122の代わりに、測定装置133を設けた以外は両面加工装置120と同様に構成される。
【0162】
測定装置133は、支持部材134と、第1の回動部135と、第1の支持体136と、固定部137と、第2の回動部138と、第2の支持体139と、センサ105とを有する。支持部材134は、ワーク保持装置18と第1の加工装置16との間に位置する架台15の板部15A上に固定されている。第1の回動部135は、支持部材134の側面部に設けられている。第1の回動部135は、第1の支持体136を回転可能に支持するためのものである。第1の支持体136は、一方の端部が第1の回動部135と接続されており、他方の端部が固定部137と接続されている。第1の支持体136は、第1の回動部135により回転可能に支持されている。固定部137は、第1の支持体136の端部に設けられている。第2の回動部138は、固定部137に設けられている。第2の回動部138は、第2の支持体139と接続されている。第2の回動部138は、第2の支持体139を回転可能に支持するためのものである。
【0163】
第2の支持体139は、一方の端部が第2の回動部138と接続されており、他方の端部がセンサ105と接続されている。第2の支持体139は、センサ105を支持するためのものである。センサ105は、第2の支持体139の端部に設けられている。センサ105は、センサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105からワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置までの距離を測定するためのものである。
【0164】
このように、測定装置133に第1及び第2の回動部135,138を設けることにより、砥石25,35とワーク27とが対向する領域から測定装置133を自動で退避させることができると共に、所定の位置にセンサ105を移動させることができる。
【0165】
上記構成とされた測定装置133は、第1及び第2の回動部135,138を有しているため、センサ105により測定される第1の距離データd1には、第1及び第2の回動部135,138に起因する運動誤差成分K2が含まれるが、第3の実施の形態で説明した補正部12Bにより、第1の距離データd1から運動誤差成分K2が除去された第1の距離データd1B1を取得することができる。また、溝付きローラ62〜66の移動量Gは、第1の距離データd1B1に基づいて、第3の実施の形態で説明した移動量G5,G6を取得する方法と同様な処理を行うことで取得することができる。
【0166】
本実施の形態の両面加工装置によれば、測定装置133に第1及び第2の回動部135,138を設けることにより、砥石25,35とワーク27とが対向する領域から測定装置133を自動で退避させることができると共に、所定の位置にセンサ105を移動させることができる。また、本実施の形態の両面加工装置は、第3の実施の形態の両面加工装置120と同様な効果を得ることができる。
【0167】
なお、本実施の形態において、測定装置133によりセンサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求めてもよい。
【0168】
また、ワーク保持装置18の両側に位置する架台15の板部15A上に測定装置133を設け、2つの測定装置133により、センサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、移動量Gを求めてもよい。
【0169】
さらに、上記2つの測定装置133により、ワーク27の両面27A,27Bまでの距離をそれぞれ測定して、4つの距離データを取得し、2つの平均値(ワーク27を反転させる前の2つの距離データの平均値とワーク27を反転させた後の2つの距離データの平均値)に基づいて、移動量Gを求めてもよい。このような方法により求められた移動量Gに基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置(具体的には、溝62A〜66Aの位置)を調整することにより、ワーク27の両面27A,27Bをさらに高精度に加工することができる。
【0170】
(第5の実施の形態)
図14は、本発明の第5の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図であり、図15は、本実施の形態の測定装置を側面視した図である。図14において、第3の実施の形態の両面加工装置120と同一構成部分には同一の符号を付す。
【0171】
図14及び図15を参照するに、第5の実施の形態の両面加工装置150は、第3の実施の形態の両面加工装置120に設けられた測定装置122の代わりに、測定装置153を設けた以外は両面加工装置120と同様に構成される。
【0172】
測定装置153は、支持部材154と、直動部155と、固定部156と、回動部157と、支持体158と、センサ105とを有する。支持部材154は、ワーク保持装置18と第1の加工装置16との間に位置する架台15の板部15A上に固定されている。
【0173】
直動部155は、支持部材154の上部に設けられている。直動部155は、Y,Y方向に対して伸縮自在な構成とされている。固定部156は、直動部155の上端部に設けられている。回動部157は、固定部156の側面に設けられている。回動部157は、支持体158と接続されている。回動部157は、支持体158を回転可能に支持するためのものである。
【0174】
支持体158は、一方の端部が回動部157と接続されており、他方の端部がセンサ105と接続されている。支持体158は、センサ105を支持するためのものである。センサ105は、支持体158の端部に設けられている。センサ105は、センサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105からワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置までの距離を測定するためのものである。
【0175】
このように、測定装置153に直動部155及び回動部157を設けることにより、砥石25,35とワーク27とが対向する領域から測定装置153を自動で退避させることができると共に、所定の位置にセンサ105を移動させることができる。
【0176】
上記構成とされた測定装置153は、直動部155及び回動部157を有しているため、センサ105により測定される第1の距離データd1には、直動部155及び回動部157に起因する運動誤差成分K3が含まれるが、第3の実施の形態で説明した補正部12Bにより、第1の距離データd1から運動誤差成分K3が除去された第1の距離データd1C1を取得することができる。また、溝付きローラ62〜66の移動量Gは、第1の距離データd1C1に基づいて、第3の実施の形態で説明した移動量G5,G6を取得する方法と同様な処理を行うことで取得することができる。
【0177】
本実施の形態の両面加工装置によれば、測定装置153に直動部155及び回動部157を設けることにより、砥石25,35とワーク27とが対向する領域から測定装置153を自動で退避させることができると共に、所定の位置にセンサ105を移動させることができる。また、本実施の形態の両面加工装置は、第3の実施の形態の両面加工装置120と同様な効果を得ることができる。
【0178】
なお、本実施の形態において、測定装置153によりセンサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して、2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求めてもよい。
【0179】
また、ワーク保持装置18の両側に位置する架台15の板部15A上に測定装置153を設け、2つの測定装置153により、センサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、移動量Gを求めてもよい。
【0180】
さらに、上記2つの測定装置153により、ワーク27の両面27A,27Bまでの距離をそれぞれ測定して、4つの距離データを取得し、2つの平均値(ワーク27を反転させる前の2つの距離データの平均値とワーク27を反転させた後の2つの距離データの平均値)に基づいて、移動量Gを求めてもよい。このような方法により求められた移動量Gに基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整することにより、ワーク27の両面27A,27Bをさらに高精度に加工することができる。
【0181】
(第6の実施の形態)
図16は、本発明の第6の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図であり、図17は、本実施の形態の測定装置を側面視した図である。図16において、第1の実施の形態の両面加工装置10と同一構成部分には同一の符号を付す。
【0182】
図16及び図17を参照するに、第6の実施の形態の両面加工装置160は、第3の実施の形態の両面加工装置120に設けられた測定装置122の代わりに、測定装置164を設けると共に、さらに直動装置163を設けた以外は両面加工装置120と同様に構成される。
【0183】
直動装置163は、架台15の板部15A上に設けられている。直動装置163は、ワーク保持装置18を所定の方向へ直動可能に支持している。直動装置163は、例えば、ワーク保持装置18にワーク27の受け渡しをする場合やワーク保持装置18からワーク27を回収する場合に、ワーク保持装置18を直動させるための装置である。
【0184】
測定装置164は、支持部材165と、直動部166と、センサ105とを有する。支持部材165は、ワーク保持装置18と第1の加工装置16との間に位置する架台15の板部15A上に固定されている。
【0185】
直動部166は、支持部材165の上部に設けられている。直動部166は、Y,Y方向(ワーク保持装置18が移動する方向と直交する方向)に伸縮自在な構成とされている。直動部166は、直動部166の上端に設けられたセンサ105をY,Y方向に移動させるためのものである。センサ105は、直動部166の上端部に設けられている。センサ105は、センサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105からワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置までの距離を測定するためのものである。
【0186】
このように、ワーク保持装置18を直動させる直動装置163が設けられている場合、センサ105を一軸方向(本実施の形態の場合、ワーク保持装置18が移動する方向と直交する方向(Y,Y方向))にのみ移動可能な測定装置164を設けることで、所定の位置にセンサ105を移動させて、センサ105から第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105から第2の所定位置までの距離を測定することが可能となる。また、2軸方向以上の移動が可能な測定装置を適用する場合と比較して、両面加工装置160のコストを低減することができる。
【0187】
上記構成とされた両面加工装置160では、センサ105から第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105から第2の所定位置までの距離を測定するときに、直動装置163及び直動部166を用いる。そのため、例えば、センサ105により取得されるセンサ105から第1の所定位置までの第1の距離データd1には、直動装置163及び直動部166に起因する運動誤差成分K4が含まれるが、第3の実施の形態で説明した補正部12Bにより、第1の距離データd1から運動誤差成分K4が除去された第1の距離データd1D1を取得することができる。また、溝付きローラ62〜66の移動量Gは、第1の距離データd1D1に基づいて、第3の実施の形態で説明した移動量G5,G6を取得する方法と同様な処理を行うことで取得することができる。
【0188】
本実施の形態の両面加工装置によれば、ワーク保持装置18を直動させる直動装置163が設けられている場合、センサ105を一軸方向にのみ移動可能な測定装置164を設けることで、所定の位置にセンサ105を移動させて、センサ105から第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105から第2の所定位置までの距離を測定することが可能となるので、2軸方向以上の移動が可能な測定装置を適用する場合と比較して、両面加工装置160のコストを低減することができる。また、本実施の形態の両面加工装置は、第3の実施の形態の両面加工装置120と同様な効果を得ることができる。
【0189】
なお、本実施の形態において、測定装置164によりセンサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求めてもよい。
【0190】
また、ワーク保持装置18の両側に位置する架台15の板部15A上に測定装置164を設け、2つの測定装置164により、センサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、移動量Gを求めてもよい。
【0191】
さらに、上記2つの測定装置164により、ワーク27の両面27A,27Bまでの距離をそれぞれ測定して、4つの距離データを取得し、2つの平均値(ワーク27を反転させる前の2つの距離データの平均値とワーク27を反転させた後の2つの距離データの平均値)に基づいて、移動量Gを求めてもよい。このような方法により求められた移動量Gに基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整することにより、ワーク27の両面27A,27Bをさらに高精度に加工することができる。
【0192】
(第7の実施の形態)
図18は、本発明の第7の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図であり、図19は、本実施の形態の測定装置を側面視した図である。図18において、第3の実施の形態の両面加工装置120と同一構成部分には同一の符号を付す。
【0193】
図18及び図19を参照するに、第7の実施の形態の両面加工装置170は、第3の実施の形態の両面加工装置120に設けられた測定装置122の代わりに、測定装置173を設けた以外は両面加工装置120と同様に構成される。
【0194】
測定装置173は、支持部材174と、回動部175と、支持体176と、センサ保持部177と、複数のセンサ105とを有する。支持部材174は、ワーク保持装置18と第1の加工装置16との間に位置する架台15の板部15A上に固定されている。
【0195】
回動部175は、支持部材174の側面に設けられている。回動部175は、回動部175に接続された支持体176を介して、センサ保持部177を回転させるためのものである。このような回動部175を測定装置173に設けることにより、砥石25,35によりワーク27の両面27A,27Bを加工する際、砥石25,35とワーク27とが対向する領域から支持体176及びセンサ保持部177を自動で退避させることができる。
【0196】
支持体176は、一方の端部が回動部175と接続されており、他方の端部がセンサ保持部177と接続されている。支持体176は、センサ保持部177を支持するためのものである。センサ保持部177は、支持体176により支持されている。センサ保持部177は、複数のセンサ105を保持するためのものである。複数のセンサ105は、センサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105からワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置までの距離を測定するためのものである。複数のセンサ105は、一括して複数のセンサ105からワーク27の第1の面27Aの第1の所定位置までの距離及び/又は複数のセンサ105からワーク27の第2の面27Bの第2の所定位置までの距離を測定可能なように、センサ保持部177に配置されている。
【0197】
このように、測定装置173に複数のセンサ105を設けることにより、一括して複数のセンサ105から第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105から第2の所定位置までの距離を測定することが可能となるため、測定時間を短縮することができる。
【0198】
上記構成とされた測定装置173では、センサ105から第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105から第2の所定位置までの距離を測定するときに、回動部175を用いる。そのため、例えば、センサ105により取得されるセンサ105から第1の所定位置までの第1の距離データd1には、回動部175に起因する運動誤差成分と、センサ105の軸方向の取付位置誤差が重畳した誤差K5が含まれるが、第3の実施の形態で説明した補正部12Bが行う処理と同様な処理を行うことで、第1の距離データd1から運動誤差成分K5が除去された第1の距離データd1E1を取得することができる。また、溝付きローラ62〜66の移動量Gは、第1の距離データd1E1に基づいて、第3の実施の形態で説明した移動量G5,G6を取得する方法と同様な処理を行うことで取得することができる。
【0199】
本実施の形態の両面加工装置によれば、測定装置173に複数のセンサ105を設けることにより、一括して複数のセンサ105から第1の所定位置までの距離及び/又はセンサ105から第2の所定位置までの距離を測定することが可能となるため、測定時間を短縮することができる。また、本実施の形態の両面加工装置は、第3の実施の形態の両面加工装置120と同様な効果を得ることができる。
【0200】
なお、本実施の形態において、測定装置173によりセンサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の移動量Gを求めてもよい。
【0201】
また、ワーク保持装置18の両側に位置する架台15の板部15A上に測定装置173を設け、2つの測定装置173により、センサ105からワーク27の両面27A,27Bまでの距離を測定して2つの距離データを取得し、これら2つの距離データの平均値に基づいて、移動量Gを求めてもよい。
【0202】
さらに、上記2つの測定装置173により、ワーク27の両面27A,27Bまでの距離をそれぞれ測定して、4つの距離データを取得し、2つの平均値(ワーク27を反転させる前の2つの距離データの平均値とワーク27を反転させた後の2つの距離データの平均値)に基づいて、移動量Gを求めてもよい。このような方法により求められた移動量Gに基づいて、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整することにより、ワーク27の両面27A,27Bをさらに高精度に加工することができる。
【0203】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0204】
なお、第1〜第7の実施の形態の両面加工装置10,110,120,130,150,160,170において、溝付きローラ62〜66の軸方向の位置を調整する場合、溝付きローラ62〜66のうちの1つを基準として(例えば、溝付きローラ62を基準とする)、残りの4つの溝付きローラ63〜66を調整し、その後のワーク拘束面Jから砥石25までの距離とワーク拘束面Jから砥石35までの距離とが略等しくなるように、砥石25,35の位置を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0205】
本発明は、ワークを保持するワーク保持装置を備え、ワークの両面を加工する両面加工装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0206】
【図1】従来の両面加工装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図3】図2に示すワーク保持装置をD視した図である。
【図4】図3に示す位置調整機構のE−E線方向の断面図である。
【図5】図4に示す位置調整機構のH−H線方向の断面図である。
【図6】砥石とセンサとの位置関係を説明するための図である。
【図7】センサが測定する第1の所定位置の一例を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図9】センサが測定する第2の所定位置の一例を示す図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図11】センサが測定する第1の所定位置の一例を示す図である。
【図12】本発明の第4の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図13】本実施の形態の測定装置を側面視した図である。
【図14】本発明の第5の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図15】本実施の形態の測定装置を側面視した図である。
【図16】本発明の第6の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図17】本実施の形態の測定装置を側面視した図である。
【図18】本発明の第7の実施の形態に係る両面加工装置の概略構成図である。
【図19】本実施の形態の測定装置を側面視した図である。
【符号の説明】
【0207】
10,110,120,130,150,160,170 両面加工装置
11 両面加工装置本体
12,123 移動量演算手段
12A 記憶部
12B 補正部
12C 演算部
13 制御手段
15 架台
15A,84 板部
15B,15C,24A,34A,85,86 突出部
16 第1の加工装置
17 第2の加工装置
18 ワーク保持装置
19,113,122,133,153,164,173 測定装置
21,31 サドル移動装置
22,32 サドル
23,33 研削主軸
24,34 台座
24B,34B ネジ穴
25,35 砥石
25A,35A 研削動作面
27 ワーク
27A 第1の面
27B 第2の面
41 フレーム
41A 下部内壁
41B 内壁
41C 上部内壁
42〜46 ローラ位置自動調整機構
52〜56 ローラ支持機構
62〜66 溝付きローラ
62A〜66A 溝
71 回転モータ
72 ボールネジ
73 ガイドベース
73A 収容部
73B 貫通穴
74 ボールネジ軸受
75 支持体
77 ステージ
78 転がりガイド
81,82,85,86 突出部
81A,82A 外壁
85A,86A 内壁
91,92 第1のガイド板
93,94 第2のガイド板
95,96 ボール
98 回転軸収容部材
98A 貫通部
99 ローラ用回転軸
101 軸受
103,115,124,134,154,165,174 支持部材
104,116 ネジ部
105,117 センサ
125,155,166 直動部
126 センサ支持部
135 第1の回動部
136 第1の支持体
137,156 固定部
138 第2の回動部
139 第2の支持体
157,175 回動部
158,176 支持体
163 直動装置
177 センサ保持部
F1〜F5,M1〜M5 第1の所定位置
F6〜F10 第2の所定位置
【出願人】 【識別番号】000002107
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
【出願日】 平成18年7月4日(2006.7.4)
【代理人】 【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦


【公開番号】 特開2008−12611(P2008−12611A)
【公開日】 平成20年1月24日(2008.1.24)
【出願番号】 特願2006−184840(P2006−184840)