專利名稱：工件的定心裝置以及定心方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)被載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的圓筒狀的エ件的中心進(jìn)行找正的定心裝置以及定心方法。
背景技術(shù)：
例如，在美國(guó)公開公報(bào)2004/0038787中記載了如下的機(jī)床該機(jī)床具備能夠安裝于工具主軸的定心工具、和測(cè)定安裝于主軸的エ件的伴隨中心偏移的振擺的振擺測(cè)定裝置。該機(jī)床中的エ件的定心方法如下使主軸旋轉(zhuǎn)，利用振擺測(cè)定裝置測(cè)定エ件的振擺。進(jìn)而，使工具主軸移動(dòng)，將定心工具壓靠于エ件，基于所測(cè)定出的エ件的振擺，利用定心工具推動(dòng)エ件，從而對(duì)エ件的中心進(jìn)行找正。在上述的エ件的定心方法中，在將定心工具過(guò)度地壓靠于エ件，從而エ件的中心軸超過(guò)主軸的旋轉(zhuǎn)中心軸的情況下，エ件的振擺發(fā)散。即，通過(guò)エ件的旋轉(zhuǎn)カ和定心工具的壓靠力，エ件的中心軸與主軸的旋轉(zhuǎn)中心軸之間的距離進(jìn)一步分離，最終有可能導(dǎo)致エ件從主軸脫落。當(dāng)為了防止該事態(tài)而以低速進(jìn)行基于定心工具的對(duì)エ件的推動(dòng)的情況下，定心作業(yè)花費(fèi)大量時(shí)間。并且，由于在エ件的中心軸與主軸的旋轉(zhuǎn)中心軸一致的近前停止基于定心工具的對(duì)エ件的推動(dòng)，因此，無(wú)法完全消除エ件的振擺，エ件的定心包含誤差。并且，由于定心工具安裝于工具主軸，因此，需要相對(duì)于工具主軸自動(dòng)更換定心エ 具和工具的裝置。因此，該更換作業(yè)花費(fèi)大量的時(shí)間。并且，由于定心工具安裝于工具主軸， 因此，擔(dān)心因工具主軸的移動(dòng)而導(dǎo)致定心工具與其他部件干渉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠簡(jiǎn)易地進(jìn)行エ件的高精度定心的エ件的定心裝置以及定心方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的ー個(gè)特征，定心控制裝置使位置檢測(cè)用探針與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的エ件的周面的周向上的至少3點(diǎn)接觸，分別測(cè)定位置檢測(cè)用探針與エ件之間的各個(gè)接觸位置。進(jìn)而，基于所測(cè)定出的接觸位置計(jì)算エ件的中心的振擺量、以及該振擺量最大的相位。由此，能夠求得エ件的中心位置以及半徑，能夠精確地求得エ件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的偏心量以及偏心的方向。接下來(lái)，使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，使得エ件的振擺量最大的相位與定心裝置的エ件接觸件呈對(duì)置的對(duì)置狀態(tài)。進(jìn)而，基于エ件的周面上位置以及位置檢測(cè)用塊的位置，導(dǎo)出エ件與エ件接觸件之間的相對(duì)位置。由此，能夠求得エ件與位置檢測(cè)用塊之間的相對(duì)位置。進(jìn)而，由于已知位置檢測(cè)用塊的接觸面與エ件接觸件相對(duì)于エ件的接觸面之間的位置關(guān)系，因此，能夠精確地導(dǎo)出エ件接觸件相對(duì)于エ件的相對(duì)位置。如上所述，由于明確了エ件、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、エ件接觸件之間的位置關(guān)系，因此，通過(guò)使定心裝置的定心軸部件移動(dòng)，利用エ件接觸件將エ件推入振擺量的量，由此能夠進(jìn)行エ件的高精度的定心。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另ー個(gè)特征，通過(guò)將定心裝置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)所被設(shè)置的床身上，由此，不再需要以往需要的相對(duì)于工具主軸自動(dòng)更換定心工具和工具的裝置，不需要確保自動(dòng)更換裝置的設(shè)置空間。并且，以往，定心工具安裝于工具主軸，因此擔(dān)心在エ 具主軸的移動(dòng)過(guò)程中定心工具與其他部件干渉，但上述干渉的問題得到解決。并且，能夠減小定心裝置與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)之間的相對(duì)的熱位移。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的其他特征，定心控制裝置使位置檢測(cè)用探針在隔著工件與上述エ件接觸件對(duì)置的ー側(cè)、移動(dòng)到從エ件的周面離開與振擺量相當(dāng)?shù)木嚯x的位置并待機(jī)。進(jìn)而，利用エ件接觸件推人工件，直至該エ件的周面與位置檢測(cè)用探針接觸。因此，能夠確認(rèn)切實(shí)將エ件推動(dòng)了振擺量的量，能夠縮短定心的周期。根據(jù)本發(fā)明的另ー特征，定心裝置配置成，定心軸部件相對(duì)于探針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向、亦即與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向傾斜規(guī)定角度。因此，能夠避免位置檢測(cè)用探針的移動(dòng)過(guò)程中的位置檢測(cè)用探針與定心裝置之間的干渉。并且，位置檢測(cè)用塊的與位置檢測(cè)用探針接觸的接觸面設(shè)置成，與位置檢測(cè)用探針的移動(dòng)方向正交。因此，能夠高精度地檢測(cè)位置檢測(cè)用塊的位置。通過(guò)以下的參照附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明，能夠進(jìn)一歩清楚本發(fā)明的上述的進(jìn)一歩的目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)，其中，相同的標(biāo)號(hào)用于表示相同的部件。


圖IA是具備定心裝置的立式磨床的主視圖，圖IB是上述立式磨床的俯視圖。圖2A是定心裝置的俯視圖，圖2B是沿著圖2A的A-A線的剖視圖。圖3是定心控制裝置的功能框圖。圖4是定心程序的流程圖。圖5是示出定心作業(yè)中的エ件的測(cè)定點(diǎn)的圖。圖6是在定心程序中能夠插入的程序的流程圖。圖7A、圖7B以及圖7C是示出基于圖6的能夠插入的程序的定心的ー連串的動(dòng)作的圖。
具體實(shí)施例方式以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。定心裝置是對(duì)圓筒狀的エ件的中心進(jìn)行找正的裝置，作為一例，列舉該定心裝置裝備于立式磨床的情況，參照?qǐng)DIA以及圖IB進(jìn)行說(shuō)明。進(jìn)而，以進(jìn)行利用該磨床1磨削エ 件的外周面時(shí)的定心的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖IA以及圖IB所示，立式磨床1由床身2、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、立柱4、滑動(dòng)件5、エ 具主軸箱6、位置檢測(cè)用接觸式傳感器7、定心裝置8以及控制裝置9構(gòu)成。床身2為近似矩形狀，配置在地面上。但是，床身2的形狀不限定為矩形狀。在床身2上配置有旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3以及定心裝置8。并且，在床身2的后方側(cè)立起設(shè)置有立柱4。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3呈圓形狀，以能夠與在床身2所具備的沿上下方向(Z軸方向)延伸的旋轉(zhuǎn)主軸31 —體地旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在旋轉(zhuǎn)主軸31的上部。進(jìn)而，具有使旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3)繞Z軸旋轉(zhuǎn)的齒輪機(jī)構(gòu)32的旋轉(zhuǎn)主軸用馬達(dá)33內(nèi)置于床身2內(nèi)。該旋轉(zhuǎn)主軸用馬達(dá)33具有編碼器，能夠利用編碼器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)主軸用馬達(dá)33的旋轉(zhuǎn)角度，能夠使旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)幻停止在任意的旋轉(zhuǎn)角度位置(相位)。在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上載置エ 件，并以磁力吸附的方式進(jìn)行固定。立柱4為近似門形狀，立起設(shè)置在床身2的后方側(cè)。在立柱4的腳部件41設(shè)置有控制裝置9，在立柱4的上部部件42設(shè)置有滑動(dòng)件5?；瑒?dòng)件5設(shè)置成能夠沿著形成于立柱4的上部部件42的前表面的引導(dǎo)面43在左右方向(X軸方向)移動(dòng)。進(jìn)而，具有使滑動(dòng)件5沿X軸方向移動(dòng)的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)5的滑動(dòng)件用馬達(dá)52設(shè)置于立柱4的上部部件42。工具主軸箱6設(shè)置成能夠沿著形成于滑動(dòng)件5的前表面的引導(dǎo)面53在上下方向 (Z軸方向)移動(dòng)。在工具主軸箱6上，工具主軸61沿上下方向(Z軸方向)延伸，并且被支承為能夠繞Z軸旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，在工具主軸箱6內(nèi)置有具有使工具主軸61繞Z軸旋轉(zhuǎn)的齒輪機(jī)構(gòu)62的工具主軸用馬達(dá)63。在工具主軸61的下端，以能夠裝卸的方式安裝有對(duì)エ件的外周面進(jìn)行磨削的砂輪64。S卩，砂輪64以能夠相對(duì)于工具主軸箱6繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方式安
^t ο位置檢測(cè)用接觸式傳感器7設(shè)置成能夠在滑動(dòng)件5的前表面沿上下方向(Z軸方向)移動(dòng)。位置檢測(cè)用接觸式傳感器7能夠通過(guò)滑動(dòng)件5的移動(dòng)而沿著與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動(dòng)。進(jìn)而，具有使位置檢測(cè)用接觸式傳感器7沿Z軸方向移動(dòng)的省略圖示的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的傳感器用馬達(dá)配置于滑動(dòng)件5。在位置檢測(cè)用接觸式傳感器7設(shè)置有朝下方向(Z軸方向)延伸的位置檢測(cè)用探針71。位置檢測(cè)用探針71的軸中心Cp、旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)幻的軸中心Ct、以及工具主軸61的軸中心Cg設(shè)置成位于沿X軸方向延伸的直線L上。定心裝置8具備固定部81、活動(dòng)部82、定心軸部件83、エ件接觸件84、以及位置檢測(cè)用塊85。詳細(xì)內(nèi)容之后敘述。由于該定心裝置8設(shè)置于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3所被設(shè)置的床身 2，因此，不需要以往所需要的相對(duì)于工具主軸自動(dòng)更換定心工具和工具的裝置，不需要確保自動(dòng)更換裝置的設(shè)置空間。并且，以往，由于定心工具安裝于工具主軸，因此擔(dān)心在工具主軸的移動(dòng)過(guò)程中定心工具與其他部件干渉，但在此上述干涉問題得到解決。并且，能夠減小定心裝置8與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的相對(duì)的熱位移。定心軸部件83配置成，其中心軸通過(guò)旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái);3)的軸中心Ct，并且與相對(duì)于直線L傾斜規(guī)定角度θ的直線La—致。即，定心軸部件83配置成，相對(duì)于位置檢測(cè)用探針71的移動(dòng)方向、亦即與旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)幻的旋轉(zhuǎn)軸正交的X軸方向傾斜規(guī)定角度Θ。因此，能夠避免位置檢測(cè)用探針71的移動(dòng)過(guò)程中的位置檢測(cè)用探針 71與定心裝置83的干渉?？刂蒲b置9具備對(duì)定心裝置8的定心動(dòng)作進(jìn)行控制的定心控制裝置90、和對(duì)立式磨床1的磨削動(dòng)作進(jìn)行控制的磨削控制裝置91。但是，定心控制裝置90不限定于配置在控制裝置9的內(nèi)部，也可以作為外部裝置應(yīng)用。定心控制裝置90對(duì)旋轉(zhuǎn)主軸用馬達(dá)33、滑動(dòng)件用馬達(dá)52、傳感器用馬達(dá)以及后述的活動(dòng)部用馬達(dá)87b進(jìn)行控制，通過(guò)求得エ件的軸心與旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái);3)的軸心Ct的振擺來(lái)進(jìn)行對(duì)エ件的定心的控制。詳細(xì)內(nèi)容之后敘述。磨削控制裝置91對(duì)工具主軸用馬達(dá)63等進(jìn)行控制，使ェ件繞Z軸旋轉(zhuǎn)，使砂輪64繞Z軸旋轉(zhuǎn)，并且使エ件和砂輪64沿Z軸方向以及X軸方向相對(duì)移動(dòng)，由此來(lái)進(jìn)行對(duì)エ 件的外周面的磨削的控制。接下來(lái)，參照?qǐng)D2的概略結(jié)構(gòu)圖對(duì)定心裝置8進(jìn)行說(shuō)明。固定部81為近似矩形狀， 固定在床身2上?；顒?dòng)部82為近似矩形狀，設(shè)置成能夠在固定部81上沿著定心軸部件83 的軸向(直線La方向)移動(dòng)。在固定部81的上表面，沿著定心軸部件83的軸向相互平行地形成有一對(duì)活動(dòng)部用導(dǎo)軌86a、86b。一對(duì)活動(dòng)部用導(dǎo)軌86a、86b是使得活動(dòng)部82能夠滑動(dòng)的軌道。此外，在固定部81，且是在一對(duì)活動(dòng)部用導(dǎo)軌86a、86b之間，配置有用于沿定心軸部件83的軸向?qū)顒?dòng)部82進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的活動(dòng)部用滾珠絲杠的絲杠軸87a，并配置有驅(qū)動(dòng)該絲杠軸87a旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)部用馬達(dá)87b。并且，在活動(dòng)部82配置有與絲杠軸87a螺合的活動(dòng)部用滾珠絲杠的螺母87c。活動(dòng)部82通過(guò)活動(dòng)部用馬達(dá)87b的驅(qū)動(dòng)沿著一對(duì)活動(dòng)部用導(dǎo)軌 86a、86b移動(dòng)。活動(dòng)部用馬達(dá)87b具有編碼器，能夠利用編碼器檢測(cè)活動(dòng)部用馬達(dá)87b的旋轉(zhuǎn)角度。定心軸部件83以其軸與直線La —致的方式突出設(shè)置于活動(dòng)部82的靠旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3側(cè)的端面。定心軸部件83設(shè)置成能夠與活動(dòng)部82共同沿與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動(dòng)。能夠利用上述的具有編碼器的活動(dòng)部用馬達(dá)87b使定心軸部件83在任意的移動(dòng)位置停止。エ件接觸件84形成為近似立方體狀，并設(shè)置于定心軸部件83的自由端部，以使得該エ件接觸件84能夠通過(guò)定心軸部件83的移動(dòng)與エ件的周面抵接，井能夠沿徑向推動(dòng)該 エ件。位置檢測(cè)用塊85形成為近似棒狀，在定心軸部件83的自由端部從エ件接觸件84 的下方沿與定心軸部件83的軸正交的方向突出設(shè)置。為了對(duì)エ件接觸件84的位置進(jìn)行修正，在位置檢測(cè)用塊85的自由端部設(shè)置有位置檢測(cè)用探針71能夠接觸的接觸面85a。該接觸面8 設(shè)置成與直線L正交、即與位置檢測(cè)用探針71的移動(dòng)方向正交。因此，能夠高精度地檢測(cè)位置檢測(cè)用塊85的位置。接下來(lái)，參照?qǐng)D3的功能框圖對(duì)定心控制裝置90進(jìn)行說(shuō)明。在此，在對(duì)定心控制裝置90進(jìn)行說(shuō)明吋，在圖3中也記錄有上述立式磨床1的一部分結(jié)構(gòu)。在此，在圖3中，對(duì)與圖IA以及圖IB中的立式磨床1的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。定心控制裝置90構(gòu)成為具備軸移動(dòng)部92、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)部93、探針移動(dòng)部94、エ件周面位置測(cè)定部95、振擺計(jì)算部96、塊位置測(cè)定部97、相位分度部98、相對(duì)位置導(dǎo)出部99、 以及推入部100。軸移動(dòng)部92對(duì)活動(dòng)部用馬達(dá)87b進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使定心軸部件83移動(dòng)。 工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)部93對(duì)旋轉(zhuǎn)主軸用馬達(dá)33進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使旋轉(zhuǎn)主軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái);3)旋轉(zhuǎn)。 探針移動(dòng)部94對(duì)滑動(dòng)件用馬達(dá)52進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使滑動(dòng)件5 (位置檢測(cè)用接觸式傳感器7) 沿X軸方向移動(dòng)，并且，對(duì)傳感器用馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使位置檢測(cè)用接觸式傳感器7 (位置檢測(cè)用探針71)沿Z軸方向移動(dòng)。對(duì)于エ件周面位置測(cè)定部95，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下，使位置檢測(cè)用探針71與エ件的外周面的周向上的至少3點(diǎn)接觸，分別測(cè)定位置檢測(cè)用探針71與エ件的各個(gè)接觸位置。振擺計(jì)算部96基于利用エ件周面位置測(cè)定部95測(cè)定出的周面上位置來(lái)計(jì)算ェ件的中心的振擺量以及該振擺量最大的相位。塊位置測(cè)定部97使位置檢測(cè)用探針71與位置檢測(cè)用塊85接觸，測(cè)定位置檢測(cè)用塊85的位置。相位分度部98通過(guò)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái) 3的旋轉(zhuǎn)形成使振擺量最大的相位與エ件接觸件84對(duì)置的對(duì)置狀態(tài)。相對(duì)位置導(dǎo)出部99 基于利用エ件周面位置測(cè)定部95測(cè)定出的接觸位置、以及利用塊位置測(cè)定部97測(cè)定出的位置檢測(cè)用塊85的位置，導(dǎo)出在通過(guò)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)使振擺量最大的相位與エ件接觸件84對(duì)置的狀態(tài)下的エ件與エ件接觸件84的相對(duì)位置。在通過(guò)相位分度部98形成對(duì)置狀態(tài)后，推入部100基于相對(duì)位置使定心軸部件83移動(dòng)，通過(guò)利用エ件接觸件84將エ件推入振擺量的量，由此對(duì)エ件的中心進(jìn)行找正。接下來(lái)，參照?qǐng)D4對(duì)基于定心控制裝置90的定心程序的執(zhí)行進(jìn)行說(shuō)明。定心程序?yàn)榱藢?duì)載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上的圓筒狀的エ件的中心進(jìn)行找正而對(duì)定心裝置8的動(dòng)作進(jìn)行控制。以下詳細(xì)說(shuō)明。如圖4所示，使位置檢測(cè)用接觸式傳感器7的位置檢測(cè)用探針71朝載置在旋轉(zhuǎn)エ 作臺(tái)3上的エ件的方向移動(dòng)(步驟Si)。進(jìn)而，判定位置檢測(cè)用探針71是否與エ件的外周面接觸(步驟S2)。在位置檢測(cè)用探針71與エ件的外周面接觸的情況下，測(cè)定該接觸點(diǎn)的坐標(biāo)(步驟S3)。對(duì)測(cè)定數(shù)η加“ 1”(步驟S4)，判斷測(cè)定數(shù)η是否已達(dá)到規(guī)定數(shù)N (步驟S5)。為了求得エ件的端面的圓形狀的中心坐標(biāo)以及半徑，規(guī)定數(shù)N需要至少為“3”，在本例中對(duì)規(guī)定數(shù)N為“4”的情況進(jìn)行說(shuō)明。在測(cè)定數(shù)η未達(dá)到規(guī)定數(shù)N的情況下，使位置檢測(cè)用探針71從エ件的外周面退避，使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3旋轉(zhuǎn)，從而使エ件旋轉(zhuǎn)2 π /N的角度(步驟S6)。進(jìn)而，返回步驟Si，反復(fù)進(jìn)行上述處理直至測(cè)定數(shù)η達(dá)到規(guī)定數(shù)N。在測(cè)定數(shù)η已達(dá)到規(guī)定數(shù)N的情況下，基于所測(cè)定出的接觸點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)計(jì)算エ件的振擺量以及振擺最大的相位(步驟S7)。例如，如圖5所示，若已測(cè)定出通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3)的軸心Ct的直角坐標(biāo)Χ、Υ中的エ件W的外周面Wa的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D的坐標(biāo)八(父1，0)、8 2，0)、((0，￥1)、0(0，料)，則根據(jù)上述坐標(biāo)利用下式(1) (3)計(jì)算エ件W的中心C的坐標(biāo)(α，β )、以及半徑R。α = (Xl+X2)/2... (1)β = (Yl+Y2)/2... (2)R = ((XI-α)"2+β "2) "0. 5... (3)(α "2+β "2)"0.5是エ件W的振擺量D，從旋轉(zhuǎn)軸31 (旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3)的軸心Ct通過(guò)エ件W的中心C延伸的直線LL與エ件W的外周面Wa的交點(diǎn)P是振擺最大的相位。如此， 通過(guò)以等角度(在本例中為90度)的間隔測(cè)定エ件的外周面的接觸點(diǎn)，能夠容易地求得エ 件的振擺量以及振擺最大的相位。但是，即使以任意角度的間隔測(cè)定エ件的外周面的接觸點(diǎn)，都能夠求得エ件的振擺量、以及振擺最大的相位。在步驟S8中，判定エ件的振擺量是否在定心的規(guī)定值以下，當(dāng)エ件的振擺量在定心的規(guī)定值以下的情況下，作為已完成定心而結(jié)束定心程序的處理。另ー方面，在エ件的振擺量超過(guò)定心的規(guī)定值的情況下，使位置檢測(cè)用探針71從エ件的外周面退避，使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行分度而使振擺最大的相位移動(dòng)到與エ件接觸件84對(duì)置的位置(步驟S9)。使位置檢測(cè)用探針71與位置檢測(cè)用塊85朝相互接觸的方向移動(dòng)(步驟S10)。進(jìn)而，判定位置檢測(cè)用探針71是否已與位置檢測(cè)用塊85的接觸面8 接觸(步驟S11)。在
8位置檢測(cè)用探針71已與位置檢測(cè)用塊85的接觸面8 接觸的情況下，測(cè)定該接觸面8 的坐標(biāo)(步驟S12)。在此，由于已知位置檢測(cè)用塊85的接觸面85a與エ件接觸件84的相對(duì)于エ件的接觸面之間的位置關(guān)系，因此，基于エ件的外周面的接觸點(diǎn)的坐標(biāo)、以及位置檢測(cè)用塊85 的接觸面8 的坐標(biāo)，導(dǎo)出エ件的外周面的振擺最大的相位與エ件接觸件84的接觸面之間的相對(duì)位置(步驟Sl3)。使エ件接觸件84朝エ件的方向移動(dòng)，使エ件接觸件84的接觸面與エ件的外周面的振擺最大的相位接觸，利用エ件接觸件84將エ件推入振擺量的量(步驟S14)。進(jìn)而，返回步驟1，反復(fù)執(zhí)行上述定心程序的處理，直至エ件的振擺量達(dá)到定心的規(guī)定值以下。通過(guò)以上處理，能夠高精度地對(duì)エ件W的中心進(jìn)行找正。另外，在步驟S9中，使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行分度處理，以使得振擺最大的相位移動(dòng)到與エ件接觸件84對(duì)置的位置，由此，步驟S13中的相對(duì)位置的導(dǎo)出處理變得簡(jiǎn)單。但是，由于已檢測(cè)出分度時(shí)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)角度，因此，也可以構(gòu)成為在步驟S13的處理之后進(jìn)行步驟S9的處理。利用上述定心程序使位置檢測(cè)用探針71與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3上的エ件的外周面的周向上的至少3點(diǎn)接觸，分別測(cè)定位置檢測(cè)用探針71與エ件的各個(gè)接觸位置。進(jìn)而，基于所測(cè)定出的周面上位置，計(jì)算エ件的中心的振擺量以及該振擺量最大的相位。由此，能夠求得 エ件的中心位置以及半徑，能夠高精度地求得エ件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3的偏心量以及偏心方向。接下來(lái)，使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3旋轉(zhuǎn)，形成使エ件的振擺量最大的位置與定心裝置8的エ 件接觸件84對(duì)置的對(duì)置狀態(tài)。進(jìn)而，基于エ件的周面上位置以及位置檢測(cè)用塊85的位置， 導(dǎo)出エ件與エ件接觸件84之間的相對(duì)位置。由此，能夠求得エ件與位置檢測(cè)用塊85之間的相對(duì)位置。進(jìn)而，由于已知位置檢測(cè)用塊85的接觸面8 與エ件接觸件84的相對(duì)于エ 件的接觸面之間的位置關(guān)系，因此，能夠高精度地導(dǎo)出エ件接觸件84相對(duì)于エ件的相對(duì)位置。通過(guò)以上動(dòng)作，明確了エ件、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)3、エ件接觸件84之間的位置關(guān)系，因此，通過(guò)使定心裝置8的定心軸部件83移動(dòng)，利用エ件接觸件84將エ件推入振擺量的量，由此，能夠進(jìn)行エ件的高精度的定心。接下來(lái)，作為利用定心控制裝置進(jìn)行的其他處理，參照?qǐng)D6以及圖7對(duì)能夠在上述定心程序的步驟S8中插入的定心程序的執(zhí)行進(jìn)行說(shuō)明。使位置檢測(cè)用探針71朝隔著工件 W與エ件接觸件84對(duì)置的一側(cè)移動(dòng)(步驟S21)。進(jìn)而，判定位置檢測(cè)用探針71是否已與 エ件W的外周面Wa接觸(步驟S22)。如圖7A所示，在位置檢測(cè)用探針71已與エ件W的外周面Wa接觸的情況下，如圖 7B所示，使位置檢測(cè)用探針71移動(dòng)到從エ件W的外周面Wa離開與振擺量D相當(dāng)?shù)腦軸方向的距離α的位置并待機(jī)(步驟S2!3)。進(jìn)而，使エ件接觸件84朝エ件W的方向移動(dòng)，使エ 件接觸件84的末端面與エ件W的外周面Wa的最大相位P接觸，利用エ件接觸件84將エ件 W朝中心C推入(步驟S24)。判定エ件W的外周面Wa是否已與位置檢測(cè)用探針71接觸(步驟S25)，如圖7C所示，在エ件W的周面Wa已與位置檢測(cè)用探針71接觸的情況下，結(jié)束插入定心程序的處理。 能夠利用位置檢測(cè)用探針71確認(rèn)確實(shí)將ェ件W推入了振擺量D，能夠縮短定心的周期。
另外，在上述實(shí)施方式中，為了避免在沿著X軸方向延伸的直線L上移動(dòng)的位置檢測(cè)用探針71與定心裝置8之間的干渉，形成為使定心裝置8相對(duì)于直線L傾斜規(guī)定角度θ 而進(jìn)行配置的結(jié)構(gòu)。但是，如果能夠通過(guò)位置檢測(cè)用探針71的移動(dòng)控制等避免其與定心裝置8之間的干渉的話，則也可以形成為將定心裝置8配置在直線L上的結(jié)構(gòu)。并且，雖然使用定心裝置8利用上述定心程序進(jìn)行エ件的定心，但是也可以代替定心裝置8而使用在以外徑為基準(zhǔn)加工エ件時(shí)使用的中心架裝置、中心架頂球磨削裝置 (rest shoe grinding machine)，利用上述定心程序進(jìn)行エ件的定心。并且，雖然對(duì)為了磨削エ件的外周面而以外徑為基準(zhǔn)進(jìn)行定心的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是，在為了磨削エ件的內(nèi)周面而以內(nèi)徑為基準(zhǔn)進(jìn)行定心的情況下，也能夠同樣使用上述定心程序。并且，雖然采用了將位置檢測(cè)用接觸式傳感器7設(shè)置于滑動(dòng)件5的結(jié)構(gòu)，但即使采用將具備χ軸方向的移動(dòng)裝置的位置檢測(cè)用接觸式傳感器7設(shè)置于床身2等的結(jié)構(gòu)，也能夠得到相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種定心裝置，該定心裝置對(duì)載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的圓柱狀或者圓筒狀的エ件的中心進(jìn)行找正， 所述定心裝置的特征在干， 所述定心裝置具備定心軸部件，該定心軸部件能夠沿著與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動(dòng)； エ件接觸件，該エ件接觸件設(shè)置于所述定心軸部件，通過(guò)所述定心軸部件的移動(dòng)而與所述エ件的周面抵接，井能夠沿徑向推動(dòng)該エ件；位置檢測(cè)用塊，該位置檢測(cè)用塊設(shè)置于所述定心軸部件；位置檢測(cè)用探針，該位置檢測(cè)用探針能夠沿著與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動(dòng)，能夠與所述エ件以及所述位置檢測(cè)用塊接觸；以及定心控制裝置，該定心控制裝置對(duì)所述定心軸部件以及所述位置檢測(cè)用探針進(jìn)行控制，從而進(jìn)行所述エ件的定心， 所述定心控制裝置具備エ件周面位置測(cè)定機(jī)構(gòu)，在停止所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使所述位置檢測(cè)用探針與所述エ件的周面的周向上的至少3點(diǎn)接觸，分別測(cè)定所述位置檢測(cè)用探針與所述エ 件之間的各個(gè)接觸位置；振擺計(jì)算機(jī)構(gòu)，該振擺計(jì)算機(jī)構(gòu)基于所測(cè)定出的所述接觸位置計(jì)算所述エ件的中心的振擺量以及該振擺量最大的相位；塊位置測(cè)定機(jī)構(gòu)，該塊位置測(cè)定機(jī)構(gòu)使所述位置檢測(cè)用探針與所述位置檢測(cè)用塊接觸，測(cè)定所述位置檢測(cè)用塊的位置；相位分度機(jī)構(gòu)，該相位分度機(jī)構(gòu)構(gòu)成為通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而使得所述振擺量最大的相位與所述エ件接觸件呈對(duì)置的對(duì)置狀態(tài)；相對(duì)位置導(dǎo)出機(jī)構(gòu)，該相對(duì)位置導(dǎo)出機(jī)構(gòu)基于利用所述エ件周面位置測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定出的所述接觸位置、以及利用所述塊位置測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定出的所述位置檢測(cè)用塊的位置，導(dǎo)出在通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而使得所述振擺量最大的相位與所述エ件接觸件對(duì)置的狀態(tài)下的、所述エ件與所述エ件接觸件之間的相對(duì)位置；以及推入機(jī)構(gòu)，在利用所述相位分度機(jī)構(gòu)而呈所述對(duì)置狀態(tài)之后，基于所述相對(duì)位置使所述定心軸部件移動(dòng)，利用所述エ件接觸件將所述エ件推入所述振擺量的量，由此對(duì)所述エ 件的中心進(jìn)行找正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定心裝置，其特征在干，所述エ件周面位置測(cè)定機(jī)構(gòu)使所述位置檢測(cè)用探針以所述エ件的周面的周向上的等角度間隔與所述エ件的周面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定心裝置，其特征在干，所述位置檢測(cè)用塊具備與所述位置檢測(cè)用探針的移動(dòng)方向正交的接觸面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的定心裝置，其特征在干， 所述定心裝置設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)所被設(shè)置的床身上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的定心裝置，其特征在干，所述定心控制裝置使所述位置檢測(cè)用探針在隔著所述エ件而與所述エ件接觸件對(duì)置的ー側(cè)、移動(dòng)到從所述エ件的周面離開與所述振擺量的量相當(dāng)?shù)木嚯x的位置并待機(jī)，利用所述エ件接觸件推入所述エ件，直至該エ件的周面與所述位置檢測(cè)用探針接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的定心裝置，其特征在干，所述定心裝置配置成，所述定心軸部件相對(duì)于所述探針移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向、亦即與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向傾斜規(guī)定角度，所述位置檢測(cè)用塊的與所述位置檢測(cè)用探針接觸的接觸面設(shè)置成，與所述位置檢測(cè)用探針的移動(dòng)方向正交。
7.一種エ件的定心方法，所述エ件的定心方法是在定心裝置中進(jìn)行的定心方法，該定心裝置具備 定心軸部件，該定心軸部件能夠沿著與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動(dòng)； エ件接觸件，該エ件接觸件設(shè)置于所述定心軸部件，通過(guò)所述定心軸部件的移動(dòng)而與被載置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的圓柱狀或者圓筒狀的エ件的周面抵接，井能夠沿徑向推動(dòng)該 ェ件；位置檢測(cè)用塊，該位置檢測(cè)用塊設(shè)置于所述定心軸部件；位置檢測(cè)用探針，該位置檢測(cè)用探針能夠沿著與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動(dòng)，能夠與所述エ件以及所述位置檢測(cè)用塊接觸；以及定心控制裝置，該定心控制裝置對(duì)所述定心軸部件以及所述位置檢測(cè)用探針進(jìn)行控制，從而進(jìn)行所述エ件的定心，所述エ件的定心方法的特征在干， 所述エ件的定心方法具備エ件周面位置測(cè)定エ序，在停止所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使所述位置檢測(cè)用探針與所述エ件的周面的周向上的至少3點(diǎn)接觸，分別測(cè)定所述位置檢測(cè)用探針與所述エ 件之間的各個(gè)接觸位置；振擺計(jì)算エ序，基于所測(cè)定出的所述接觸位置來(lái)計(jì)算所述エ件的中心的振擺量以及該振擺量最大的相位；塊位置測(cè)定エ序，使所述位置檢測(cè)用探針與所述位置檢測(cè)用塊接觸，測(cè)定所述位置檢測(cè)用塊的位置；相位分度エ序，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而使得所述振擺量最大的相位與所述エ件接觸件呈對(duì)置的對(duì)置狀態(tài)；相對(duì)位置導(dǎo)出エ序，基于利用所述エ件周面位置測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定出的所述接觸位置、以及利用所述塊位置測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定出的所述位置檢測(cè)用塊的位置，導(dǎo)出在通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而使得所述振擺量最大的相位與所述エ件接觸件對(duì)置的狀態(tài)下的、所述エ件與所述ェ件接觸件之間的相對(duì)位置；以及推人工序，在利用所述相位分度機(jī)構(gòu)而呈所述對(duì)置狀態(tài)之后，基于所述相對(duì)位置使所述定心軸部件移動(dòng)，利用所述ェ件接觸件將所述ェ件推入所述振擺量的量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工件的定心裝置以及定心方法。利用位置檢測(cè)用探針在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的工件的周面的周向上測(cè)定至少3點(diǎn)等角度的位置(S3)。從等角度位置計(jì)算工件的中心的振擺量以及該振擺量最大的相位(S7)。使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)而使得工件的振擺量最大的相位與定心裝置的工件接觸件對(duì)置(S9)。利用探針計(jì)算工件與位置檢測(cè)塊之間的相對(duì)位置(S13)。使定心裝置的定心軸部件移動(dòng)，利用工件接觸件將工件推入振擺量的量，從而進(jìn)行定心(S14)。
文檔編號(hào)B24B41/06GK102581755SQ20111045695
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者加藤育也, 后藤慶太, 惣明義博, 牧內(nèi)明, 矢吹憲一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特