JP2019141978A

JP2019141978A - 研削システムおよび研削方法

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Publication number: JP2019141978A
Application number: JP2018030843A
Authority: JP
Inventors: 一徳須摩; Kazunori Suma
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-23
Also published as: JP6971168B2; WO2019163799A1

Abstract

【課題】アンギュラ玉軸受における内輪と外輪との様々な組み合わせに対応可能であり、内輪と外輪との端面の差幅を調整できる研削システムを提供する。【解決手段】制御装置は、差幅の初期値ｈと目標値Ｌとがｈ＞Ｌを満たす場合に、正面側の端面が研削対象面となるように外輪を回転テーブル上に載置させ、背面側の端面が研削対象面となるように内輪を回転テーブル上に載置させる。制御装置は、ｈ＜Ｌを満たす場合に、背面側の端面が研削対象面となるように外輪を回転テーブル上に載置させ、正面側の端面が研削対象面となるように内輪を回転テーブル上に載置させる。制御装置は、外輪の研削対象面および内輪の研削対象面のうち背面側の端面である一方の研削対象面が目標研削量Δｈの厚みだけ研削されるまで、外輪および内輪の研削対象面を研削させる。【選択図】図９

Description

本発明は、アンギュラ玉軸受の外輪および内輪の研削システムおよび研削方法に関する。

アンギュラ玉軸受では、所定の予圧量を得るために、内輪および外輪の軸方向一方側の端面の差幅（平面差）が規定値に調整される。

たとえば、特開２０１６−１６４８７号公報（特許文献１）には、外輪の軸方向一方側の第１外輪端面と内輪の軸方向一方側の第１内輪端面との間の差幅を調整する方法が開示されている。具体的には、第１内輪端面と反対側の第２内輪端面および第１外輪端面を基準平面上に位置させ、第１外輪端面と反対側の第２外輪端面および第１内輪端面を研削する。このとき、第１内輪端面が差幅加工量だけ研削されるまで、第２外輪端面および第１内輪端面が研削される。差幅加工量は、予め測定された差幅と目標差幅とを比較して求められる。

特開２０１６−１６４８７号公報

特開２０１６−１６４８７号公報に記載の方法では、第２外輪端面および第１内輪端面が研削される。これは、第１内輪端面を研削することにより、第１外輪端面と第１内輪端面との差幅が目標差幅に近づく場合を前提としている。しかしながら、アンギュラ玉軸受を構成する内輪と外輪との組み合わせは様々である。第１内輪端面を研削することにより、第１外輪端面と第１内輪端面との差幅が目標差幅から遠ざかる組み合わせも有り得る。そのため、特開２０１６−１６４８７号公報に記載の方法では、内輪と外輪との様々な組み合わせに対応することができない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、アンギュラ玉軸受における内輪と外輪との様々な組み合わせに対応可能であり、内輪と外輪との端面の差幅を調整できる研削システムおよび研削方法を提供することである。

本開示のアンギュラ玉軸受の外輪および内輪を研削する研削システムは、テーブルを有し、テーブル上に載置された外輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面と、テーブル上に載置された内輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面とを研削する平面研削盤と、外輪および内輪をテーブル上に搬送する搬送装置と、外輪と内輪とを組み合わせてアンギュラ玉軸受を作製したときの外輪の第１端面と内輪の第１端面との差幅を調整する第１制御を実行する制御装置とを備える。制御装置は、第１制御において、差幅の初期値と目標値との比較結果が第１条件を満たす場合に、搬送装置を制御して、第２端面が研削対象面となるように外輪をテーブル上に載置させ、第１端面が研削対象面となるように内輪をテーブル上に載置させ、比較結果が第２条件を満たす場合に、搬送装置を制御して、第１端面が研削対象面となるように外輪をテーブル上に載置させるとともに、第２端面が研削対象面となるように内輪をテーブル上に載置させる。第１条件は、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を正の値とする場合、初期値が目標値よりも大きい条件であり、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を負の値とする場合、初期値が目標値よりも小さい条件である。第２条件は、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときの差幅を正の値とする場合、初期値が目標値よりも小さい条件であり、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を負の値とする場合、初期値が目標値よりも大きい条件である。制御装置は、第１制御において、外輪の研削対象面および内輪の研削対象面のうち第１端面である一方の研削対象面が初期値と目標値との差分の厚みだけ研削されるまで、平面研削盤を制御して外輪および内輪の研削対象面を研削させる。

好ましくは、制御装置は、第１制御における、外輪の研削対象面および内輪の研削対象面のうち第２端面である他方の研削対象面の研削量が目標研削量未満である場合に、平面研削盤および搬送装置を制御して、外輪と内輪との幅を合わせる第２制御を実行する。制御装置は、第２制御において、搬送装置を制御して、第２端面が研削対象面となるように外輪をテーブル上に載置させ、第２端面が研削対象面となるように内輪をテーブル上に載置させる。制御装置は、第２制御における他方の研削対象面の研削量が目標研削量に達するまで、平面研削盤を制御して外輪および内輪の研削対象面を研削させる。

好ましくは、研削システムは、テーブル上を洗浄する洗浄装置をさらに備える。
本開示の研削方法は、アンギュラ玉軸受の外輪および内輪を研削する平面研削盤を用いた研削方法である。平面研削盤は、テーブルを有し、テーブル上に載置された外輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面と、テーブル上に載置された内輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面とを研削する。研削方法は、外輪と内輪とを組み合わせてアンギュラ玉軸受を作製したときの外輪の第１端面と内輪の第１端面との差幅の初期値と目標値との比較結果が第１条件を満たす場合に、第２端面が研削対象面となるように外輪をテーブル上に載置させるとともに、第１端面が研削対象面となるように内輪をテーブル上に載置させ、比較結果が第２条件を満たす場合に、第１端面が研削対象面となるように外輪をテーブル上に載置させるとともに、第２端面が研削対象面となるように内輪をテーブル上に載置させる工程を備える。第１条件は、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を正の値とする場合、初期値が目標値よりも大きい条件であり、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を負の値とする場合、初期値が目標値よりも小さい条件である。第２条件は、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を正の値とする場合、初期値が目標値よりも小さい条件であり、内輪の第１端面が外輪の第１端面よりも突出するときに差幅を負の値とする場合、初期値が目標値よりも大きい条件である。研削方法は、さらに、外輪および内輪のうち第１端面が研削対象面である一方の研削対象面が差幅の初期値と目標値との差分の厚みだけ研削されるまで、平面研削盤を用いて外輪および内輪の研削対象面を研削する工程を備える。

本開示の研削システムおよび研削方法によれば、アンギュラ玉軸受における内輪と外輪との様々な組み合わせに対応可能であり、内輪と外輪との端面の差幅を調整できる。

実施の形態に係る研削システムの研削対象となるアンギュラ玉軸受の一例を示す断面図である。実施の形態に係る研削システムの一例を示す平面図である。図２に示す平面研削盤の構成を概略的に示す斜視図である。図３に示す回転テーブルとその支持機構とを示す側面図である。図２に示す砥石ユニットの構成を概略的に示す図である。ｈ＞Ｌである場合に回転テーブル上に載置された外輪および内輪を示す断面図である。ｈ＜Ｌである場合に回転テーブル上に載置された外輪および内輪を示す断面図である。幅合わせ制御において回転テーブル上に載置された外輪および内輪を示す断面図である。研削システムにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。研削システムにおける加工パターンを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。また、以下で説明する実施の形態および変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

（アンギュラ玉軸受）
図１は、実施の形態に係る研削システムの研削対象となるアンギュラ玉軸受の一例を示す断面図である。図１に示されるように、アンギュラ玉軸受１０は、一対の軌道輪を構成する外輪１１および内輪１２と、複数の転動体１３と、保持器１４とを備える。転動体１３と外輪１１との接触点と、転動体１３と内輪１２との接触点とを結ぶ直線（図中の一点鎖線）は、ラジアル方向に対して接触角だけ傾斜している。これにより、アンギュラ玉軸受１０は、アキシアル荷重およびラジアル荷重の両方を負荷を受けることができる。アンギュラ玉軸受１０にラジアル荷重が作用するとアキシアル方向に分力が生じるため、通常２つのアンギュラ玉軸受１０が軸方向に配置されて使用される。

外輪１１の背面側の端面１１Ｂと内輪１２の背面側の端面１２Ｂとの差幅（平面差）ＨＢと、外輪１１の正面側の端面１１Ｆと内輪１２の正面側の端面１２Ｆとの差幅（平面差）ＨＦとは、所定の予圧量を得るために、規定値に調整される。差幅ＨＢは、端面１１Ｂと端面１２Ｂとの軸方向のずれ（段差）を示す。差幅ＨＦは、端面１１Ｆと端面１２Ｆとの軸方向のずれ（段差）を示す。差幅ＨＢと差幅ＨＦとが同値に調整されたアンギュラ玉軸受１０は、フラッシュグラウンドアンギュラ玉軸受と呼ばれる。フラッシュグラウンドアンギュラ玉軸受の場合、外輪１１の幅寸法Ｈｏと内輪の幅寸法Ｈｉとは同値となる。フラッシュグラウンドアンギュラ玉軸受を用いることにより、２つのアンギュラ玉軸受１０の組合せ方式（背面同士を対向させる組合せ方式、正面同士を対向させる組合せ方式、背面と正面とを対向させる組合せ方式）のいずれでも所定の予圧量を得ることができる。

（研削システム）
図２は、実施の形態に係る研削システムの一例を示す平面図である。図２に示されるように、研削システム１００は、平面研削盤１と、投入用コンベア２と、仮置き台４と、搬送ロボット６と、排出用コンベア５と、制御装置７とを備える。研削システム１００では、外輪１１の背面側の端面１１Ｂと内輪１２の背面側の端面１２Ｂとの差幅ＨＢが規定値となり、かつ、外輪１１の幅寸法Ｈｏと内輪１２の幅寸法Ｈｉとが同値になるように、端面１１Ｂ，１１Ｆ，１２Ｂ，１２Ｆが研削される。研削システム１００により研削された外輪１１および内輪１２を組み合わせることにより、フラッシュグラウンドアンギュラ玉軸受を製造できる。

投入用コンベア２は、外輪１１と内輪１２とからなるワークＷを搬送する。投入用コンベア２の上面における下流側の端部には旋回式のストッパ３が設置されている。ワークＷは、ストッパ３に当接するまで投入用コンベア２によって搬送される。ワークＷは、端面１１Ｂ，１２Ｂが上向きであり、外輪１１の内側に内輪１２が配置された状態で、投入用コンベア２によって搬送される。

各ワークＷの差幅ＨＢは、当該ワークＷが投入用コンベア２に投入される前に予め測定されている。ワークＷの差幅ＨＢとは、当該ワークＷを構成する外輪１１と内輪１２とを組み合わせてアンギュラ玉軸受１０を作製したときの端面１１Ｂと端面１２Ｂとの差幅である。ここで、投入用コンベア２に投入される前に測定された差幅ＨＢの値（初期値）をｈとする。ワークＷごとに予め測定された初期値ｈは、制御装置７に入力される。

搬送ロボット６は、投入用コンベア２によってストッパ３まで搬送されたワークＷを仮置き台４に置く。センサがワークＷを検知すると、ストッパ３が旋回する。搬送ロボット６は、旋回したストッパ３と接触していたワークＷを把持して、仮置き台４まで搬送する。搬送ロボット６は、端面１１Ｂおよび端面１１Ｆのうち制御装置７から指示された端面が上向きとなるように外輪１１を仮置き台４に置く。搬送ロボット６は、端面１２Ｂおよび端面１２Ｆのうち制御装置７から指定された端面が上向きとなるように内輪１２を仮置き台４に置く。搬送ロボット６は、仮置き台４に置かれたワークＷを把持して、平面研削盤１へ搬送する。搬送ロボット６は、平面研削盤１によって研削されたワークＷを把持して、排出用コンベア５上に搬送する。

排出用コンベア５は、平面研削盤１によって研削されたワークＷを次工程まで搬送する。平面研削盤１は、ワークＷの端面１１Ｂ，１１Ｆ，１２Ｂ，１２Ｆを研削する。制御装置７は、平面研削盤１、搬送ロボット６、投入用コンベア２および排出用コンベア５を制御する。平面研削盤１および制御装置７の詳細について以下に説明する。

（平面研削盤）
図３は、平面研削盤１の構成を概略的に示す斜視図である。図３に示されるように、平面研削盤１は、回転テーブル２０と、洗浄装置３０と、寸法測定器４０と、砥石ユニット５０と、ドレッサ７０とを備える。

回転テーブル２０は、図示しないモータの駆動によって、図中のＲ方向に回転するテーブルである。回転テーブル２０上にはワークＷが載置される。このとき、端面１１Ｂおよび端面１１Ｆのいずれか一方が上向きとなるように外輪１１（図１参照）が回転テーブル２０上に載置される。同様に、端面１２Ｂおよび端面１２Ｆのいずれか一方が上向きとなるように内輪１２（図１参照）が回転テーブル２０上に載置される。内輪１２は、外輪１１の内側に配置される。回転テーブル２０は、載置されたワークＷを吸着するためのマグネットチャックを含む。

図４は、回転テーブル２０とその支持機構とを示す側面図である。図４に示されるように、回転テーブル２０は、スライドテーブル２１に図示しない主軸を介して取り付けられる。図示しないモータによって主軸が回転することにより、回転テーブル２０は、スライドテーブル２１に対して回転する。スライドテーブル２１は、ベッド２７の上面２２上に摺動可能に配置されている。スライドテーブル２１および回転テーブル２０は、Ｘ方向に沿って移動する。

図３に戻って、洗浄装置３０は、ワイパ３１を含み、ワイパ３１を回転テーブル２０上で旋回させることにより回転テーブル２０上を洗浄する。これにより、回転テーブル２０上の切屑および砥粒などが取り除かれる。

寸法測定器４０は、２つの端子部４１，４２を含み、回転テーブル２０の上面からの端子部４１，４２の先端の高さを測定する。寸法測定器４０は、外輪１１における上向きの端面に端子部４１の先端を接触させ、外輪１１の幅寸法Ｈｏを測定する。ここで、砥石ユニット５０による加工前に寸法測定器４０によって測定された外輪１１の幅寸法Ｈｏの値（初期値）をＨｏ０とする。砥石ユニット５０による加工中または加工後に寸法測定器４０によって測定された外輪１１の幅寸法Ｈｏの値（測定値）をＨｏ１とする。寸法測定器４０は、内輪１２における上向きの端面に端子部４２の先端を接触させ、内輪１２の幅寸法Ｈｉを測定する。ここで、砥石ユニット５０による加工前に寸法測定器４０によって測定された内輪１２の幅寸法Ｈｉの値（初期値）をＨｉ０とする。砥石ユニット５０による加工中または加工後に寸法測定器４０によって測定された内輪１２の幅寸法Ｈｉの値（測定値）をＨｉ１とする。

寸法測定器４０は、図示しない変位センサによって回転テーブル２０の上面の位置を常時測定し、測定した位置を基準に幅寸法Ｈｏ，Ｈｉを測定する。これにより、回転テーブル２０を回転させる主軸等の熱変位によって回転テーブル２０が移動したとしても、寸法測定器４０は、外輪１１の幅寸法Ｈｏおよび内輪１２の幅寸法Ｈｉを精度良く測定できる。

砥石ユニット５０は、回転テーブル２０上に載置されたワークＷにおける上向きの端面を研削するユニットである。

図５は、砥石ユニット５０の構成を概略的に示す図である。図５に示されるように、砥石ユニット５０は、スライド部材５５と、回転軸５６と、砥石車５７と、支持体５８と、モータ５９とを含む。

支持体５８は、平面研削盤１（図２参照）のフレームに固定される。スライド部材５５は、支持体５８の表面上をスライド可能な部材であり、Ｚ方向（上下方向）にスライドする。スライド部材５５には、モータ５９と、回転軸５６と、砥石車５７とが取り付けられている。スライド部材５５がスライドすることにより、モータ５９、回転軸５６および砥石車５７もスライド部材５５と一体となってＺ方向（上下方向）にスライドする。モータ５９は、回転軸５６の一方端に接続され、回転軸５６を回転させる。回転軸５６の他方端には砥石車５７が取り付けられている。これにより、砥石車５７は、モータ５９の駆動力により回転する。

回転軸５６はＸ方向に平行である。上述したように、回転テーブル２０はＸ方向に移動可能である。回転テーブル２０をＸ方向に移動させながら、砥石車５７を外輪１１および内輪１２の上向きの端面に接触させることにより、当該端面がトラバース研削される。

図３に戻って、ドレッサ７０は、砥石ユニット５０の下方に設置され、砥石ユニット５０の砥石車５７（図５参照）の表面をドレッシングする。ドレッサ７０による砥石車５７のドレッシングは、定期的に実行される。

（制御装置）
制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等（いずれも図示せず）を含み、平面研削盤１、搬送ロボット６、投入用コンベア２および排出用コンベア５を制御する。ＣＰＵが記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより、平面研削盤１、搬送ロボット６、投入用コンベア２および排出用コンベア５が制御される。制御装置７は、差幅ＨＢを調整するための制御（差幅調整制御）と、外輪１１と内輪１２との幅寸法を合わせるための制御（幅合わせ制御）とを実行する。

（差幅調整制御）
制御装置７は、ワークＷごとに予め測定された差幅ＨＢの初期値ｈと目標値Ｌとに基づいて、差幅調整制御における目標研削量Δｈ（取代：研削されるべき厚み）を決定する。差幅ＨＢの初期値ｈおよび目標値Ｌは、外輪１１の端面１１Ｂよりも内輪１２の端面１２Ｂの方が背面側に突出している場合に正（＋）となり、そうでない場合に負（−）となるように測定される。制御装置７は、初期値ｈと目標値Ｌとの差の絶対値を目標研削量Δｈとして決定する。すなわち、制御装置７は、ｈ＞Ｌの場合に目標研削量Δｈ＝ｈ−Ｌとし、ｈ＜Ｌの場合に目標研削量Δｈ＝Ｌ−ｈとする。

制御装置７は、初期値ｈと目標値Ｌとの比較結果に基づいて、外輪１１の端面１１Ｂと端面１１Ｆとのいずれを研削対象面とするか決定するとともに、内輪１２の端面１２Ｂと端面１２Ｆとのいずれを研削対象面とするか決定する。ｈ＞Ｌである場合、外輪１１の端面１１Ｂを研削せず、内輪１２の端面１２Ｂを研削することにより、差幅ＨＢが目標値Ｌに近づく。そのため、制御装置７は、ｈ＞Ｌである場合には、外輪１１の端面１１Ｆと内輪１２の端面１２Ｂとを研削対象面として決定する。ｈ＜Ｌである場合、内輪１２の端面１２Ｂを研削せず、外輪１１の端面１１Ｂを研削することにより、差幅ＨＢが目標値Ｌに近づく。そのため、制御装置７は、ｈ＜Ｌである場合には、外輪１１の端面１１Ｂと内輪１２の端面１２Ｆとを研削対象面として決定する。

制御装置７は、研削対象面として決定した端面が上向きとなるように搬送ロボット６に指示する。搬送ロボット６は、指示された端面が上向きとなるように、研削対象となるワークＷの外輪１１および内輪１２を一旦仮置き台４に置く。その後、搬送ロボット６は、前のワークＷの研削が完了したタイミングで、仮置き台４から平面研削盤１の回転テーブル２０上に研削対象となるワークＷを搬送する。

制御装置７は、平面研削盤１の回転テーブル２０上のワークＷが搬送されると、平面研削盤１を制御して、ワークＷが砥石車５７（図５参照）の下方に位置するように回転テーブル２０を移動させる。さらに、制御装置７は、砥石ユニット５０を制御して、砥石車５７をＺ方向に沿って下方に移動させながら砥石車５７を回転させ、ワークＷの上向きの端面を研削する。このとき、制御装置７は、回転テーブル２０をＸ方向に移動させるとともに回転させ、ワークＷをトラバース研削する。

図６は、ｈ＞Ｌである場合に回転テーブル２０上に載置された外輪１１および内輪１２を示す断面図である。図６に示されるように、ｈ＞Ｌである場合、外輪１１の正面側の端面１１Ｆと内輪１２の背面側の端面１２Ｂとが上向きとなるように、外輪１１および内輪１２が回転テーブル２０上に載置される。図７は、ｈ＜Ｌである場合に回転テーブル２０上に載置された外輪１１および内輪１２を示す断面図である。図７に示されるように、ｈ＜Ｌである場合、外輪１１の背面側の端面１１Ｂと内輪１２の正面側の端面１２Ｆとが上向きとなるように、外輪１１および内輪１２が回転テーブル２０上に載置される。

制御装置７は、ワークＷを研削しながら、外輪１１の幅寸法Ｈｏおよび内輪１２の幅寸法Ｈｉを寸法測定器４０（図３参照）により測定させる。制御装置７は、ｈ＞Ｌである場合、内輪１２の幅寸法Ｈｉの初期値Ｈｉ０と測定値Ｈｉ１とがＨｉ１＝Ｈｉ０−Δｈを満たすまで、外輪１１の端面１１Ｆと内輪１２の端面１２Ｂとを砥石車５７によって研削させる。制御装置７は、ｈ＜Ｌである場合、外輪１１の幅寸法Ｈｏの初期値Ｈｏ０と測定値Ｈｏ１とがＨｏ１＝Ｈｏ０−Δｈを満たすまで、外輪１１の端面１１Ｂと内輪１２の端面１２Ｆとを砥石車５７によって研削させる。これにより、差幅ＨＢが目標値Ｌに調整される。

制御装置７は、ｈ＝Ｌである場合、差幅調整制御が不要であると判断し、幅合わせ制御を実行する。

（幅合わせ制御）
幅合わせ制御における目標研削量ΔＨとして、ワークＷの外輪１１の端面１１Ｆおよび内輪１２の端面１２Ｆの平行度よりも大きい固定値が予め設定される。

制御装置７は、差幅調整制御において正面側の端面が上向きになるように配置された外輪１１または内輪１２の研削量が目標研削量ΔＨ未満である場合に幅合わせ制御を実行する。すなわち、制御装置７は、ｈ＞Ｌである場合、差幅調整制御において端面１１Ｆが上向きになるように載置された外輪１１の差幅調整制御後の幅寸法Ｈｏの測定値Ｈｏ１と初期値Ｈｏ０とがＨｏ１＞Ｈｏ０−ΔＨを満たすときに幅合わせ制御を実行する。制御装置７は、ｈ＜Ｌである場合、差幅調整制御において端面１２Ｆが上向きになるように載置された内輪１２の差幅調整制御後の幅寸法Ｈｉの測定値Ｈｉ１と初期値Ｈｉ０とがＨｉ１＞Ｈｉ０−ΔＨを満たすときに幅合わせ制御を実行する。さらに、制御装置７は、ｈ＝Ｌである場合、幅合わせ制御を実行する。

制御装置７は、外輪１１の端面１１Ｆと内輪１２の端面１２Ｆとが上向きとなるように搬送ロボット６に指示する。これにより、搬送ロボット６は、指示された端面が上向きとなるように、ワークＷ（外輪１１および内輪１２）を一旦仮置き台４に置いた後に平面研削盤１の回転テーブル２０上に搬送する。平面研削盤１の回転テーブル２０上にワークＷが搬送されると、平面研削盤１を制御して、ワークＷが砥石車５７（図５参照）の下方に位置するように回転テーブル２０を移動させる。さらに、制御装置７は、砥石ユニット５０を制御して、砥石車５７をＺ方向に沿って下方に移動させながら砥石車５７を回転させ、ワークＷの上向きの端面を研削する。このとき、制御装置７は、回転テーブル２０をＸ方向に移動させるとともに回転させ、ワークＷをトラバース研削する。

図８は、幅合わせ制御において回転テーブル２０上に載置された外輪１１および内輪１２を示す断面図である。図８に示されるように、外輪１１の正面側の端面１１Ｆと内輪１２の正面側の端面１２Ｆとが上向きとなるように、外輪１１および内輪１２が回転テーブル２０上に載置され、端面１１Ｆ，１２Ｆが砥石車５７によって研削される。

制御装置７は、ワークＷを研削しながら、外輪１１の幅寸法Ｈｏおよび内輪１２の幅寸法Ｈｉを寸法測定器４０（図３参照）により測定させる。制御装置７は、ｈ＞Ｌである場合、差幅調整制御でも正面側の端面１１Ｆが上向きに配置された外輪１１の幅寸法Ｈｏの初期値Ｈｏ０と測定値Ｈｏ１とがＨｏ１＝Ｈｏ０−ΔＨを満たすまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって研削させる。つまり、幅合わせ制御における外輪１１の端面１１Ｆの研削量（Ｈｏ０−Ｈｏ１）が目標研削量ΔＨに達するまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって研削させる。制御装置７は、ｈ＜Ｌである場合、差幅調整制御でも正面側の端面１２Ｆが上向きに配置された内輪１２の幅寸法Ｈｉの初期値Ｈｉ０と測定値Ｈｉ１とがＨｉ１＝Ｈｉ０−ΔＨを満たすまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって同時に研削させる。つまり、幅合わせ制御における内輪１２の端面１２Ｆの研削量（Ｈｉ０−Ｈｉ１）が目標研削量ΔＨに達するまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって研削させる。

制御装置７は、ｈ＝Ｌである場合、外輪１１および内輪１２のうち幅寸法の初期値が小さい方の幅寸法の測定値がΔＨだけ変化するまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって研削させる。すなわち、制御装置７は、外輪１１の幅寸法Ｈｏの初期値Ｈｏ０が内輪１２の幅寸法Ｈｉの初期値Ｈｉ０よりも小さい場合、初期値Ｈｏ０と測定値Ｈｏ１とがＨｏ１＝Ｈｏ０−ΔＨを満たすまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって研削させる。制御装置７は、内輪１２の幅寸法Ｈｉの初期値Ｈｉ０が外輪１１の幅寸法Ｈｏの初期値Ｈｏ０も小さい場合、初期値Ｈｉ０と測定値Ｈｉ１とがＨｉ１＝Ｈｉ０−ΔＨを満たすまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを砥石車５７によって同時に研削させる。

幅合わせ制御により、背面側の差幅ＨＢが目標値Ｌを満たした状態で、外輪１１の幅寸法Ｈｏと内輪１２の幅寸法Ｈｉとが同じ値となる。そのため、外輪１１と内輪１２とを組み合わせることにより、フラッシュグラウンドアンギュラ玉軸受を製造できる。

（研削システムの処理の流れ）
図９は、研削システム１００における処理の流れの一例を示すフローチャートである。研削システム１００は、ワークＷごとに図９に示す一連の処理を実行する。まず、ステップＳ１において、制御装置７は、ワークＷに対して予め測定された差幅ＨＢの初期値ｈが目標値Ｌよりも大きいか否かを判断する。ｈ＞Ｌではない場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ２において、制御装置７は、差幅ＨＢの初期値ｈが目標値Ｌよりも小さいか否かを判断する。

ｈ＞Ｌである場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３において、搬送ロボット６は、正面側の端面１１Ｆが上向きとなるように外輪１１を回転テーブル２０上に配置するとともに、背面側の端面１２Ｂが上向きとなるように内輪１２を回転テーブル２０上に配置する。ｈ＜Ｌである場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４において、搬送ロボット６は、背面側の端面１１Ｂが上向きとなるように外輪１１を回転テーブル２０上に配置するとともに、正面側の端面１２Ｆが上向きとなるように内輪１２を回転テーブル２０上に配置する。ステップＳ３，Ｓ４において、搬送ロボット６は、内輪１２、外輪１１の順で回転テーブル２０上に搬送する。さらに、外輪１１および内輪１２は、マグネットチャックによって回転テーブル２０上に固定される。

ステップＳ３およびステップＳ４の後、平面研削盤１は、ステップＳ５において差幅調整研削を実行する。すなわち、平面研削盤１は、背面側の端面が上向きとなるように配置された輪（外輪１１または内輪１２）が目標研削量Δｈだけ研削されるまで、外輪１１および内輪１２の上向きの端面を研削する。目標研削量Δｈは、差幅ＨＢの初期値ｈと目標値Ｌとの差の絶対値である。具体的には、内輪１２の端面１２Ｂが上向きに配置されている場合、平面研削盤１は、内輪１２の幅寸法Ｈｉの測定値Ｈｉ１が（Ｈｉ０−Δｈ）となるまで、内輪１２の端面１２Ｂと外輪１１の端面１１Ｆとを研削する。外輪１１の端面１１Ｂが上向きに配置されている場合、平面研削盤１は、外輪１１の幅寸法Ｈｏの測定値Ｈｏ１が（Ｈｏ０−Δｈ）となるまで、外輪１１の端面１１Ｂと内輪１２の端面１２Ｆとを研削する。

次にステップＳ６において、制御装置７は、差幅調整研削における正面側の端面が上向きに配置された輪（外輪１１または内輪１２）の研削量が、幅合わせ制御における目標研削量ΔＨ未満であるか否かを判断する。具体的には、差幅調整研削において外輪１１の端面１１Ｆが上向きに配置されている場合、制御装置７は、外輪１１の幅寸法Ｈｏの初期値Ｈｏ０と測定値Ｈｏ１との差Ｈｏ０−Ｈｏ１が目標研削量ΔＨ未満であるか否かを判断する。差幅調整研削において内輪１２の端面１２Ｆが上向きに配置されている場合、制御装置７は、内輪１２の幅寸法の初期値Ｈｉ０と測定値Ｈｉ１との差Ｈｉ０−Ｈｉ１が目標研削量ΔＨ未満であるか否かを判断する。

ステップＳ６でＹＥＳの場合、ステップＳ７において、搬送ロボット６は、正面側の端面１１Ｆ，１２Ｆが上向きとなるように外輪１１および内輪１２を平面研削盤１の回転テーブル２０上に配置する。ｈ＝Ｌである場合も（ステップＳ２でＮＯ）、差幅調整研削が不要であるため、ステップＳ７が実行される。

次にステップＳ８において、平面研削盤１は幅合わせ研削を実行する。具体的には、平面研削盤１は、差幅調整研削において端面１１Ｆが上向きとなるように外輪１１が配置された場合、外輪１１の幅寸法の初期値Ｈｏ０と測定値Ｈｏ１との差Ｈｏ０−Ｈｏ１が目標研削量ΔＨとなるまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを研削する。平面研削盤１は、差幅調整研削を実行しておらず、かつ外輪１１の幅寸法Ｈｏの初期値Ｈｏ０が内輪１２の幅寸法Ｈｉの初期値Ｈｉ０よりも小さい場合も、差Ｈｏ０−Ｈｏ１が目標研削量ΔＨとなるまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを研削する。平面研削盤１は、差幅調整研削において端面１２Ｆが上向きとなるように内輪１２が配置された場合、内輪１２の幅寸法の初期値Ｈｉ０と測定値Ｈｉ１との差Ｈｉ０−Ｈｉ１が目標研削量ΔＨとなるまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを研削する。平面研削盤１は、差幅調整研削を実行しておらず、かつ内輪１２の幅寸法の初期値Ｈｉ０が外輪１１の幅寸法の初期値Ｈｏ０よりも小さい場合も、差Ｈｉ０−Ｈｉ１が目標研削量ΔＨとなるまで、端面１１Ｆ，１２Ｆを研削する。

次にステップＳ９において、回転テーブル２０のマグネットチャックがオフにされ、搬送ロボット６は、回転テーブル２０上の外輪１１、内輪１２をこの順で排出用コンベア５上に搬送する。ステップＳ６でＮＯの場合もステップＳ９が実行される。

次にステップＳ１０において、洗浄装置３０は、ワイパ３１を旋回させて、回転テーブル２０上を洗浄する。これにより、研削システム１００による１つのワークＷに対する処理が完了する。

図１０は、研削システム１００における加工パターンを示す図である。加工パターンＡは、ステップＳ１でＹＥＳであり、ステップＳ６でＮＯである場合のパターンである。加工パターンＡでは、差幅調整研削において内輪１２の背面側の端面１２Ｂが目標研削量Δｈだけ研削され、幅合わせ研削が実行されない。加工パターンＢは、ステップＳ１でＹＥＳであり、ステップＳ６でＹＥＳである場合のパターンである。加工パターンＢでは、差幅調整研削において内輪１２の背面側の端面１２Ｂが目標研削量Δｈだけ研削され、幅合わせ研削が実行される。加工パターンＣは、ステップＳ２でＹＥＳであり、ステップＳ６でＮＯである場合のパターンである。加工パターンＣでは、差幅調整研削において外輪１１の背面側の端面１１Ｂが目標研削量Δｈだけ研削され、幅合わせ研削が実行されない。加工パターンＤは、ステップＳ２でＹＥＳであり、ステップＳ６でＹＥＳである場合のパターンである。加工パターンＤでは、差幅調整研削において外輪１１の背面側の端面１１Ｂが目標研削量Δｈだけ研削され、幅合わせ研削が実行される。加工パターンＥは、ステップＳ２でＮＯである場合のパターンである。加工パターンＥでは、差幅調整研削が実行されず、幅合わせ研削が実行される。

なお、ステップＳ６でＹＥＳの場合、搬送ロボット６は、外輪１１または内輪１２の上下を逆にして配置し直す。そのため、搬送ロボット６によって外輪１１、内輪１２がこの順で一旦仮置き台４に退避される。このとき、洗浄装置３０は、ワイパ３１を旋回させて、回転テーブル２０上を洗浄することが好ましい。さらに、図示しないエアノズルやクリーナーを用いて、外輪１１および内輪１２を洗浄することが好ましい。

ステップＳ１の前に、洗浄装置３０は、ワイパ３１を旋回させて回転テーブル２０上を洗浄してもよい。

平面研削盤１が差幅調整研削または幅合わせ研削を行なっているときに、搬送ロボット６は、制御装置７によって決定された研削対象面が上向きとなるように、次のワークＷを投入用コンベア２から仮置き台４に搬送しておいてもよい。これにより、研削システム１００の処理効率を向上させることができる。

（利点）
以上のように、制御装置７は、差幅調整制御（第１制御）において、差幅ＨＢの初期値ｈと目標値Ｌとの比較結果がｈ＞Ｌ（第１条件）を満たす場合に、搬送ロボット（搬送装置）６を制御して、端面（第２端面）１１Ｆが研削対象面となるように外輪１１を回転テーブル２０上に載置させ、端面（第１端面）１２Ｂが研削対象面となるように内輪１２を回転テーブル２０上に載置させる。制御装置７は、比較結果がｈ＜Ｌ（第２条件）を満たす場合に、搬送ロボット６を制御して、端面（第１端面）１１Ｂが研削対象面となるように外輪１１を回転テーブル２０上に載置させ、端面（第２端面）１２Ｆが研削対象面となるように内輪１２を回転テーブル２０上に載置させる。さらに、制御装置７は、差幅調整制御において、外輪１１の研削対象面および内輪１２の研削対象面のうち背面側の端面である一方の研削対象面が目標研削量Δｈの厚みだけ研削されるまで、平面研削盤１を制御して外輪１１および内輪１２の研削対象面を研削させる。目標研削量Δｈは、初期値ｈと目標値Ｌとの差分の絶対値である。

上記の構成によれば、初期値ｈと目標値Ｌとの比較結果に従って、外輪１１および内輪１２の研削対象面が自動的に決定される。そして、背面側の端面である一方の研削対象面が目標研削量Δｈの厚みだけ研削されるまで、外輪１１および内輪１２の研削対象面が研削される。これにより、外輪１１と内輪１２との組み合わせがいかなる状態であったとしても、背面側の端面１１Ｂと端面１２Ｂとの差幅ＨＢを目標値Ｌに自動的に調整することができる。

さらに、砥石車５７とワークＷとの接触を作業者が目視で確認しながら差幅ＨＢを調整することがない。寸法測定器４０を用いて研削対象面の研削量を測定しながら、研削対象面が研削される。そのため、作業者による差幅ＨＢのばらつきを抑制することができる。

さらに、制御装置７は、差幅調整制御における、外輪１１の研削対象面および内輪１２の研削対象面のうち正面側の端面である他方の研削対象面の研削量が目標研削量ΔＨ未満である場合に、平面研削盤１および搬送ロボット６を制御して、外輪１１と内輪１２との幅寸法を合わせる幅合わせ制御を実行する。制御装置７は、幅合わせ制御において、搬送ロボット６を制御して、端面１１Ｆが研削対象面となるように外輪１１を回転テーブル２０上に載置させ、端面１２Ｆが研削対象面となるように内輪１２を回転テーブル２０上に載置させる。制御装置７は、幅合わせ制御における他方の研削対象面の研削量が目標研削量ΔＨに達するまで、平面研削盤１を制御して外輪１１および内輪１２の研削対象面を研削させる。たとえば、差幅調整制御において外輪１１の端面１１Ｆが研削対象面である場合、幅合わせ制御における端面１１Ｆの研削量（つまり、Ｈｏ０−Ｈｏ１）が目標研削量ΔＨに達するまで、端面１１Ｆ，１２Ｆが研削される。差幅調整制御において内輪１２の端面１２Ｆが研削対象面である場合、幅合わせ制御における端面１２Ｆの研削量（つまり、Ｈｉ０−Ｈｉ１）が目標研削量ΔＨに達するまで、端面１１Ｆ，１２Ｆが研削される。これにより、外輪１１と内輪１２との幅寸法が同値に調整され、外輪１１と内輪１２とを組み合わせることにより、フラッシュグラウンドアンギュラ玉軸受を製造できる。

研削システム１００は、回転テーブル２０上を洗浄する洗浄装置３０をさらに備える。これにより、研削後に回転テーブル２０上の切屑および砥粒を除去することができる。

（変形例）
差幅ＨＢの初期値ｈおよび目標値Ｌは、内輪１２の端面１２Ｂが外輪１１の端面１１Ｂよりも背面側に突出している場合に負（−）となり、そうでない場合に正（−）となるように測定されてもよい。この場合、制御装置７は、ｈ＞Ｌであるときに、外輪１１の端面１１Ｂと内輪１２の端面１２Ｆとを研削対象面として決定すればよい。制御装置７は、ｈ＜Ｌであるときに、外輪１１の端面１１Ｆと内輪１２の端面１２Ｂとを研削対象面として決定すればよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１平面研削盤、２投入用コンベア、３ストッパ、４仮置き台、５排出用コンベア、６搬送ロボット、７制御装置、１０アンギュラ玉軸受、１１外輪、１１Ｂ，１１Ｆ，１２Ｂ，１２Ｆ端面、１２内輪、１３転動体、１４保持器、２０回転テーブル、２１スライドテーブル、２２上面、２７ベッド、３０洗浄装置、３１ワイパ、４０寸法測定器、４１，４２端子部、５０砥石ユニット、５５スライド部材、５６回転軸、５７砥石車、５８支持体、５９モータ、７０ドレッサ、１００研削システム、Ｗワーク。

Claims

アンギュラ玉軸受の外輪および内輪を研削する研削システムであって、
テーブルを有し、前記テーブル上に載置された前記外輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面と、前記テーブル上に載置された前記内輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面とを研削する平面研削盤と、
前記外輪および前記内輪を前記テーブル上に搬送する搬送装置と、
前記外輪と前記内輪とを組み合わせて前記アンギュラ玉軸受を作製したときの前記外輪の前記第１端面と前記内輪の前記第１端面との差幅を調整するための第１制御を実行する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第１制御において、前記差幅の初期値と目標値との比較結果が第１条件を満たす場合に、前記搬送装置を制御して、前記第２端面が前記研削対象面となるように前記外輪を前記テーブル上に載置させるとともに、前記第１端面が前記研削対象面となるように前記内輪を前記テーブル上に載置させ、前記比較結果が第２条件を満たす場合に、前記搬送装置を制御して、前記第１端面が前記研削対象面となるように前記外輪を前記テーブル上に載置させるとともに、前記第２端面が前記研削対象面となるように前記内輪を前記テーブル上に載置させ、
前記第１条件は、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を正の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも大きい条件であり、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を負の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも小さい条件であり、
前記第２条件は、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときの前記差幅を正の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも小さい条件であり、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を負の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも大きい条件であり、
前記制御装置は、前記第１制御において、前記外輪の前記研削対象面および前記内輪の前記研削対象面のうち前記第１端面である一方の前記研削対象面が前記初期値と前記目標値との差分の厚みだけ研削されるまで、前記平面研削盤を制御して前記外輪および前記内輪の前記研削対象面を研削させる、研削システム。
前記制御装置は、前記第１制御における、前記外輪の前記研削対象面および前記内輪の前記研削対象面のうち前記第２端面である他方の前記研削対象面の研削量が目標研削量未満である場合に、前記平面研削盤および前記搬送装置を制御して、前記外輪と前記内輪との幅を合わせる第２制御を実行し、
前記制御装置は、前記第２制御において、前記搬送装置を制御して、前記第２端面が前記研削対象面となるように前記外輪を前記テーブル上に載置させるとともに、前記第２端面が前記研削対象面となるように前記内輪を前記テーブル上に載置させ、
前記制御装置は、前記第２制御における前記他方の前記研削対象面の研削量が前記目標研削量に達するまで、前記平面研削盤を制御して前記外輪および前記内輪の前記研削対象面を研削させる、請求項１に記載の研削システム。
前記テーブル上を洗浄する洗浄装置をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の研削システム。
アンギュラ玉軸受の外輪および内輪を研削する平面研削盤を用いた研削方法であって、
前記平面研削盤は、テーブルを有し、前記テーブル上に載置された前記外輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面と、前記テーブル上に載置された前記内輪の第１端面および第２端面のうち上向きの研削対象面とを研削し、
前記研削方法は、
前記外輪と前記内輪とを組み合わせて前記アンギュラ玉軸受を作製したときの前記外輪の前記第１端面と前記内輪の前記第１端面との差幅の初期値と目標値との比較結果が第１条件を満たす場合に、前記第２端面が前記研削対象面となるように前記外輪を前記テーブル上に載置させるとともに、前記第１端面が前記研削対象面となるように前記内輪を前記テーブル上に載置させ、前記比較結果が第２条件を満たす場合に、前記第１端面が前記研削対象面となるように前記外輪を前記テーブル上に載置させるとともに、前記第２端面が前記研削対象面となるように前記内輪を前記テーブル上に載置させる工程を備え、
前記第１条件は、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を正の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも大きい条件であり、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を負の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも小さい条件であり、
前記第２条件は、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を正の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも小さい条件であり、前記内輪の前記第１端面が前記外輪の前記第１端面よりも突出するときに前記差幅を負の値とする場合、前記初期値が前記目標値よりも大きい条件であり、
前記研削方法は、さらに、
前記外輪および前記内輪のうち前記第１端面が前記研削対象面である一方の前記研削対象面が前記差幅の前記初期値と前記目標値との差分の厚みだけ研削されるまで、前記平面研削盤を用いて前記外輪および前記内輪の前記研削対象面を研削する工程を備える、研削方法。