專利名稱：滾珠軸承的制造設備以及超精加工裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有用于加工滾珠軸承滾道輪的滾道輪加工設備和組裝該滾道輪及滾珠的裝配設備的滾珠軸承制造設備的改良，以及使用于該制造設備的超精加工設備的改良。
背景技術：
作為滾珠軸承，眾所周知，如圖6所示的構造。而且，如后面所述，此圖6擴大示出滾珠軸承的間隙。這種滾珠軸承，由互相同心配置的外圈1和內圈2，以及和在它們之間設置的多個滾珠3、3而組成。這其中的外圈1的內圓面、內圈2的外圓面各自圍成一圈而形成外圈滾道4、內圈滾道5。上述各個滾珠3、3，由固定器(圖中沒有示出)保持的狀態，配置在上述外圈滾道4和內圈滾道5之間可自由轉動，并且，借助于此種結構，上述外圈1和內圈2也可以相對自由轉動。另外，在此外圈1的兩端部內圓面和內圈2的兩端部外圓面之間，分別設有作為密封部件的一對密封圈(圖中沒有示出)，密封住設置了上述多個滾珠3、3的內部空間8的兩端部。并且，在此內部空間8內加入潤滑用的潤滑脂。
眾所周知，過去為了生產這種滾珠軸承，使用的是如圖7所示的那種裝配的滾珠軸承的制造設備。使用這種制造設備生產滾珠軸承時，首先，就旋轉加工工序來說，使用旋轉加工設備20對棒狀或者管狀的材料(滾道輪用坯料)實施車削加工，其次，就熱處理工序來說，使用熱處理裝置21，通過對該材料進行熱處理，可以得到大體形狀的外圈1或者內圈2(圖6)。然后，就外圈用第一磨削加工工序來說，使用外圈用第一磨削加工裝置(磨床)22，對此外圈1實施平面磨削加工以及外圓面磨削加工的同時，和此并行，在內圈用第一磨削加工工序方面，使用內圈用第一磨削加工裝置(磨床)23，對上述內圈進行平面磨削加工。
其次，將如此加工完成的外圈1和內圈2，分別輸送至構成滾珠軸承自動制造設備19的幾組滾道輪自動加工設備9、9之中的一組滾珠自動加工設備9。各組的這些滾道輪自動加工設備9，均由外圈自動加工設備10和內圈自動加工設備11組成。其中的內圈自動加工設備10裝備了外圈用第二磨削加工裝置(磨床)24以及外圈用高精度加工裝置(超精磨床)25，所述的內圈自動加工設備11裝備了內圈用第二、第三的磨削加工裝置(磨床)26、27，以及內圈用高精度加工裝置(超精磨床)28。上述外圈用第二磨削加工裝置24可以磨削加工外圈滾道4(圖5)，上述外圈用超精度加工裝置25可以超精加工外圈滾道4。另外，上述內圈用第二、第三磨削加工裝置26、27，分別用于磨削加工內圈滾道5(圖6)和內圈2的內圓面。上述內圈用超精加工裝置28用于超精加工此內圈滾道5。并且，操作者通過地牛將所收納的多個上述使用外圈用第一磨削加工裝置22以及內圈用第一磨削加工裝置23加工完畢的外圈1和內圈2，搬運到上述滾珠軸承自動制造設備19的旁邊。因而，上述外圈用第一磨削加工裝置22、內圈用第一磨削加工裝置23以及上述滾珠軸承自動制造設備19之間，沒有設置自動搬運設備。
對應于此，在每組的構成滾道輪加工設備9的外圈自動加工設備10的各加工裝置24、25，和構成內圈自動加工設備11的各加工裝置26、27、28的上方設有搬運傳動帶。并且，通過具有這個搬運傳動帶和機械手的自動搬運裝置，就能實現從各個加工裝置24、25(或者26、28)取出外圈1(或者內圈2)，以及向加工裝置25(或者27、28)提供外圈1(或者內圈2)。
上述外圈用第一磨削加工裝置22所加工完了的外圈1，用上述外圈自動加工設備10對上述外圈滾道4實施磨削加工后，再對此外圈滾道4實施超精加工。另外，使用上述內圈用第一磨削加工裝置加工完了的內圈2，用上述內圈自動加工設備11，對其上述內圈滾道5和內圓面實施磨削加工后，再對此內圈滾道5實施超精加工。
這樣，由各自動加工設備10、11加工完了的外圈1和外圈2，通過自動搬運裝置搬運到貯存器13里，對貯存排出工序而言，在貯存器13暫時收納后，根據后工序來自作為裝配設備的組裝裝置14的請求，從貯存器13里排出。并且，將排出的上述外圈1和外圈2送到上述裝配裝置14后，對裝配工序而言，和多個滾珠3、3(參照圖6)以及固定器一起進行裝配，形成中間組裝體。接著，此中間組裝體，用潤滑脂加入裝置15，向其內部加入潤滑脂后，用密封圈安裝裝置16安裝密封圈而得到成品。之后，在包裝工序，由包裝裝置17進行包裝后，就可以出廠了。
另外，在圖7所示的滾珠軸承自動制造設備19中，在上述貯存器13、裝配裝置14、潤滑脂加入裝置15、密封圈安裝裝置16和包裝裝置17上方設有搬運傳動帶。并且，通過具有搬運帶和機械手的自動搬運裝置，就能實現從包裝工序以前的工序中所使用的各個裝置13～16送出外圈1以及外圈2(或者中間組裝體或成品)，以及向上述貯存排出工序以后的工序中所使用的裝置14～17提供外圈1以及內圈2(或者中間組裝體或成品)。由上述貯存器13、裝配裝置14、潤滑脂加入裝置15、密封圈安裝裝置16、包裝裝置17和自動搬運裝置構成了成品自動裝配設備18。另外，在圖7中有所省略，但在實際的滾珠軸承制造設備中，設有執行滾珠軸承質量檢查的檢查裝置。
用上述這樣的制造設備制造滾珠軸承時，在上述裝配工序中，需要調整(選擇)并裝配上述外圈1、內圈2、滾珠3、3以及固定器，使之具有適當大小的內部間隙而形成中間組裝體。另外，此種情況下，在裝配工序中，被稱為直交率(結果率(成品率))，過去，一直都希望不發生不良品的滾珠軸承，而提高部件照樣能夠使用的概率。例如，為了提高上述直交率，用計算機，根據外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑加工目標值，在數μm以下的范圍內自動地提供改變量，以前這就一直實施著。例如，最近，為了提高結果率，在即將開始上述裝配工序之前，作為選擇具有合適尺寸的上述外圈1、內圈2以及滾珠3、3的組裝工序的選配工序中，與測定外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑同時，通過計算機，也能根據各自的測定值，給其中外圈兩滾道5、4的直徑加工目標值連續地提供適合的改變量。
圖8這樣表示，對上述直徑加工目標值連續地進行反饋且組合現有制造設備用于制造滾珠軸承的一個例子。用這種制造設備制造滾珠軸承時，由外圈用磨削加工裝置29以及外圈用超精加工裝置25，對外圈1的外圈滾道4(參考圖6)實施磨削及超精加工。另外，由內圈用磨削加工裝置30以及內圈用超精加工裝置28，對內圈2的內圈滾道5(參考圖6)實施磨削及超精加工。并且，將此滾道加工完了的外圈1和內圈2送到清洗裝置31，進行清洗。然后，再將清洗完了的外圈1和內圈2送到選配裝置32，測定了內圈滾道4和內圈滾道5的直徑以后，選擇具有合適直徑的滾珠3(參考圖6)使得滾珠軸承內部間隙有適當的尺寸，用裝配裝置14將選定的滾珠3與外圈1和內圈2裝配一起，并制成中間組裝體。
另一方面，將用上述選配裝置32測定的外圈滾道4和內圈滾道5的直徑測定值送到計算機33。在此計算機33，根據此測定值，為了能得到更加合適尺寸的軸承內部間隙，向上述外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30進行反饋，對上述外圈滾道4或者內圈滾道5的直徑加工目標值提供改變量(參照圖8的虛線箭頭a、b)。獲得此改變量的外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30變更之前的直徑加工目標值，然后對送到的外圈1或者內圈2將根據此直徑加工目標值進行磨削加工。另外，上述計算機33還連接著外部輸出輸入裝置(輸入輸出終端機)34。
上述圖8所述的現有滾珠軸承制造設備，得到直徑加工目標值的主要指令，僅僅是外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30輸出指令，而超精密加工裝置25、28不輸出指令。換而言之，在此類超精加工裝置25、28中，不考慮直徑加工目標值的可能變化。為此，在超精加工工序的前工序，由外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30，對直徑加工目標值進給加工，即使通過磨削加工得到的外圈滾道4或者內圈滾道5的直徑發生變化時，超精密加工裝置25、28的直徑加工目標值也不發生變化。此種情況下，由超精密加工的外圈1和內圈2的互相配對體將會變得不穩定，則超精加工后的外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑尺寸精度也可能變得不穩定。將在超精加工外圈滾道4的時候，對此事進行更詳細的說明講解。
首先，在此說明之前，在日本專利第2767925號公報、日本專利第2767926號公報等上記載著，說明了現有公知的超精加工裝置的構造。圖9～圖10示出這些日本專利第2767925號公報、日本專利第2767926號公報里，在日本專利第2767925號公報上所記載的超精加工裝置35。在這些圖中，圖9為從對作為被加工物(工件)的外圈1轉動軸正交的方向來觀察超精加工裝置35，圖10則是從相同外圈1轉動軸的同一方向來觀察的。這個外圈1由于可在主軸電動機37的主軸上連接傳輸的動力的襯板38和圖沒有表示的壓輥，使外圈1項對于主軸軸向的位移。另外，由于以上述外圈1的外圓面為基準而押裝上的圖中沒有表示的制動鍵，限制了此外圈1的徑向位移。借助于這樣的結構，此外圈1就在軸向和徑向都無法位移的狀態下，以上述主軸電動機37的主軸為中心進行轉動。
另一方面，底座39的上方固定著搖擺電機40作動平臺，可支持對上述主軸電機37的主軸平行的軸向(圖10的里外方向)位移，同時在這個搖擺電機作動平臺40上側固定著驅動電機41。而且，在此搖擺電機41的轉動軸頂端部支持著L形支架42的底端部，同時在此轉動軸的頂端部和L形支架42的底端部之間設有上下作動缸裝置43。此上下作動缸裝置43，通過對沒有圖示的上側油壓缸和下側油壓缸進行液壓油的給排，可使支架42的底端部相對上述搖擺電機41的轉動軸徑向位移。進而，在此支架42的頂端部支持著略像半個“コ”字形的砂輪保持架44的底端部。并且，通過對設置在此支架42的頂端部的砂輪加壓缸裝置45給排液壓油或者加壓氣體，可使上述砂輪保持架44的底端部對支架42的頂端部位移。
另外，此砂輪保持架44的頂端部固定著棒狀的超精砂輪46。此超精砂輪46，通過上述驅動電機41的轉動軸在規定的角度范圍內雙向擺動，可以在以此轉動軸的中心軸為其搖擺中心的規定角度α(圖9)進行搖擺運動。磨削加工時，將上述超精砂輪46插入固定在上述主軸電機37的主軸上的外圈1的內壁，如圖11所示，使有關包含了此外圈1的中心軸虛擬平面的，作為外圈滾道4剖面形狀的圓弧中心O1和上述超精砂輪46的搖擺中心O2重合。并且，在這種狀態下，通過上述砂輪加壓缸45將上述超精砂輪46緊壓于上述外圈滾道4上的狀態下，一邊使上述外圈1轉動一邊使此超精砂輪46搖擺運動，對上述外圈滾道4進行超精加工。如果采用具有此種結構的超精加工裝置35，則能夠以數μm的厚度同樣磨削此外圈滾道4表面。并且，如圖11所示，使作為此外圈滾道4的剖面形狀的圓弧中心O1和上述超精砂輪46的搖擺中心O2重合，在確保外圈滾道4的加工精度上將是極其重要的。
不過，這樣的超精加工裝置35，并沒有考慮到可改變作為被加工物的外圈1的外圈滾道4的直徑加工目標值。為此，在超精加工工序的前工序，通過改變使用外圈用磨削加工裝置29(圖8)的直徑加工值，即使是通過磨削加工所得到的外圈滾道4的直徑加工值發生變化時，上述超精加工裝置35的直徑加工目標值也不會發生變化。并且，這時，作為超精加工設備35上安裝的外圈1的外圈滾道4剖面形狀的圓弧中心位置O1與此外圈1的轉動中心的距離和以前相比發生了變化。相反，上述超精砂輪46的擺動中心O2機械基準方面照樣保持固定，則其和上述外圈1的轉動中心的距離照樣相同。結果，上述圓弧的圓心O1和超精砂輪46的搖擺中心O2將變得不重合，此搖擺中心O2則相對于上述外圈滾道4偏離接近方向或者遠離方向。
一般地說，將棒狀超精砂輪46的底端部，通過O型密封圈等的彈性構件，支撐在超精砂輪46的支撐件(圖9、10所示的構造是砂輪保持架44)上。因此，如果超精砂輪46的搖擺中心O2和上述外圈滾道4的圓弧的圓心O1之間有數十μm的偏差，由于上述彈性構件的彈性形變，就難以發生使上述超精砂輪46磨損的情況。另外，隨著加工外圈1的件數增加，超精砂輪46的頂端部按照被加工面磨損融合，為長期考慮，則超精加工應穩定在穩定區域。不過，使用外圈用磨削加工裝置29的外圈滾道4的直徑加工目標值變更后，超精砂輪46的頂端表面形狀對作為被加工面的外圈滾道4相接觸的狀態呈現幾何變化，使此超精砂輪46的接觸面壓力分布呈不穩定的變化。例如，上述超精砂輪4 6的搖擺中心O2在遠離上述外圈滾道4的方向相對地偏離上述圓弧中心O1的情況下，僅僅在外圈滾道4的兩端邊緣部分上超精砂輪46有強加施壓的傾向。所以，上述超精砂輪46的磨削性變化，并由于超精加工而產生的加工量變得不穩定，進而，通過此超精加工獲得的外圈滾道4的直徑加工值，沒有按照提供的改變量正確地變化，有可能導致此外圈滾道4的加工精度變得不穩定。其結果，例如，如圖12所示，向外圈用磨削加工裝置29(圖8)發出變更外圈滾道4尺寸的指令時，相對于用虛線α表示的變更后目標尺寸，發生所獲得的加工尺寸暫時性偏離很大的現象，這就是使選配工序中的合格率以及組裝工序中的結果率降低的原因。
并且，據外圈滾道4的加工條件，作為這個外圈滾道4剖面形狀的圓弧形狀又惡化，而本應該由超精加工去除的被加工部分卻殘留著，也有產生所謂表面狀態刺眼的可能性。這樣的問題，隨著被加工物的外圈1的加工件數增加，超精砂輪46的表面受磨損，一直繼續到接觸面壓力分布穩定在一種固定狀態。而且，上述的問題，不僅僅在超精加工外圈1的外圈滾道4的時候，就是超精加工內圈2的內圈滾道5的時候也同樣出現。
進而，不僅在根據外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑測定值，給要加工的外圈1或者內圈2加工用的外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30的直徑加工目標值提供改變量的時候，而且在根據重新設定的軸承內部間隙的目標值，給上述外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30的直徑加工目標值提供改變量的時候，也同樣出現這些問題。也就是，滾珠軸承即使在有一樣的主要尺寸的相同型號的時候，也往往根據其本身的使用狀況，使用重新設定適當內部間隙的滾珠軸承。例如，上述圖6是擴大表示其內部間隙，內部間隙的大小為δ1與δ2的和(δ1+δ2)。這些內部間隙不同的產品，在生產現場，一般情況下，采用批量更換來進行協調。
這樣，在滾珠軸承的生產時，伴隨著內部間隙的規格變更而發出了轉換為新滾珠軸承批量意思的指令時，對外圈滾道4和內圈滾道5之中的至少一方的直徑加工目標值僅僅進行改變規定的改變量。不過，這樣的改變量，一般為數十μm以下的較大值。為此，隨著此直徑加工目標值的變化，而僅僅改變外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30里的直徑加工目標值時，如上所述，也產生和根據外圈滾道4或者內圈滾道5的直徑測定值，只使上述外圈用磨削加工裝置29或者內圈用磨削加工裝置30里的直徑加工目標值改變時同樣的問題。
由于這些的事情，隨著內部間隙的規格變更而頻繁地轉換滾珠軸承批量的時候，配合上述磨削加工裝置29、30的外圈1或者內圈2的直徑加工目標值的變更，操作者也根據其情形，對超精加工裝置25、28(參照圖8)的超精砂輪46的搖擺中心軸位置進行調整。不過，這樣的作業將成為操作者巨大的負擔。
由于這些的事情，本發明者認為，為了提高組裝工序的結果率，只考慮將外圈滾道4或者內圈滾道5的直徑加工目標值的改變量給予磨削加工裝置，這是不夠的。
并且，作為涉及到本發明的現有技術文獻，除上述日本專利第2767925號公報、日本專利第2767926號公報之外，還有日本特公開昭51-93480號公報、日本特公開2000-94226號公報、日本特許第3079666號公報。
專利文獻1特許第2767925號公報專利文獻2特許第2767926號公報專利文獻3特開昭51-93480號公報專利文獻4特開2000-94226號公報專利文獻5特許第3079666號公報發明內容鑒于上述情況，本發明的滾珠軸承制造設備以及超精密加工裝置就是，通過提高制得的外圈滾道和內圈滾道的尺寸精度以及形狀精度，從而實現提高組裝工序的結果率而發明的。
本發明的第一方面相關的滾珠軸承制造設備，是一種用于制造多個滾珠軸承具備內周面有外圈滾道的外圈、外周面有內圈滾道的內圈、以及設置于這些外圈滾道與內圈滾道之間轉動自如的多個滾珠的滾珠軸承制造設備，其特征是具備滾道輪加工設備；組裝設備；以及控制裝置。
其中的滾道輪加工設備是，至少裝備了磨削加工上述外圈滾道的外圈用磨削加工裝置；超精加工該外圈滾道的外圈用超精加工裝置、磨削加工上述內圈滾道的內圈滾道用磨削加工裝置、以及超精加工該內圈滾道的內圈用超精加工裝置。
另外，上述組裝設備是將上述滾道輪加工設備所加工的上述外圈和內圈與多個滾珠共同組裝在一起并形成組裝體的設備。
并且，上述控制裝置是，根據用上述滾道輪加工設備加工后送至上述組裝設備之前測定的上述外圈滾道以及內圈滾道的直徑測定值、或者重新設定的滾珠軸承內部間隙目標值，給用于加工上述外圈和內圈之中至少一方滾道輪的滾道表面的磨削加工裝置以及超精加工裝置分別設定的直徑加工目標值提供改變量。
另外，本發明的超精加工裝置中，與本發明的第9方面有關的超精密加工裝置，是使用在上述滾珠軸承的制造設備中。
并且，可以將超精砂輪的搖擺中心軸，由伺服電機移動至已安裝圈或者內圈的轉動軸徑向的任意的位置，并且可以定位在任意位置。
另外，與本發明的第10方面有關的超精加工裝置，也使用在上述滾珠軸承的制造設備中。
并且，可以將超精砂輪的搖擺中心軸，由伺服電機移動至已安裝的外圈或者內圈的轉動軸的平行方向的任意的位置，并且可以定位在任意位置。
發明效果根據使用如上述所構成的超精密加工裝置的本發明的滾珠軸承制造設備，由于不但將外圈滾道或者內圈滾道的直徑加工目標值的改變量提供給磨削加工裝置，而且也提供給超精密加工裝置，所以，能夠提高所得到的外圈滾道以及內圈滾道的尺寸精度以及形狀精度，實現提高組裝工序的結果率。
另外，上述特開昭51-93480號公報上記載著從相對于加工后測定的內圈滾道或者外圈滾道的直徑基準值的偏差平均值，和相對于備用滾珠直徑基準值的偏差平均值或者備用滾珠中大多數滾珠的直徑偏差中，決定相對于外圈滾道或者內圈滾道的直徑基準值的偏差目標尺寸，把這個反饋給外圈滾道或者內圈滾道加工裝置的滾珠軸承制造方法。還有，在上述特開2000-94226號公報上記載著根據加工后的外圈滾道或者內圈滾道的軌距部分的測定值，在磨削加工裝置上，軸承內部間隙為固定的方式來加工內圈滾道或者外圈滾道的滾珠軸承制造裝備。在上述特許第3079666號公報上記載著為了定位超精砂輪的搖擺中心，裝有可使被加工物的外圈或者內圈的轉動軸的半徑方向移動的偏心軸旋轉驅動機構的超精密加工裝置。不過，上述特開昭51-93480號公報、特開2000-94226號公報、特許第3079666號公報上記載的方法以及裝置的情形也與特許第2767925號公報、特許第2767926號公報上所記載的超精密加工裝置的情形一樣，并沒有考慮到將關于內圈滾道或者外圈滾道的直徑加工目標值的改變量提供給超精密加工裝置。因而，上述特許第2767925號公報、特許第2767926號公報、特開昭51-93480號公報、特公開2000-94226號公報、特許第3079666號公報上所記載的方法以及裝置的情形，在謀求組裝工序成品的結果率的提高方面有改進的余地。相反，本發明不會產生如此不合適的情形。
另外，本發明的超精加工裝置中，與本發明的第9方面有關的超精加工裝置的情況，可以將超精砂輪的搖擺中心軸，由伺服電機移動至已安裝的外圈或者內圈的轉動軸的徑向任意位置，并且可以定位于該任意位置。所以，能夠更有效地進行給超精加工裝置的直徑加工目標值提供改變量。相反，上述特許第3079666號公報上所記載的超精加工裝置的情況，由利用油壓或者氣壓來驅動的支架活塞構成了偏心軸旋轉驅動機構，就難以可使超精砂輪的搖擺中心軸，根據改變量定位于任意位置。因此，難以給上述特許第3079666號公報上所記載的超精加工裝置中的直徑目標加工值提供改變量。根據有關本發明的第9方面的結構，就不會產生如此不合適的情形。
另外，有關本發明第10方面的超精加工裝置的情況，可以將超精砂輪的搖擺中心軸，由伺服電機移動至與安裝的外圈或者內圈的轉動軸平行方向的任意位置，并且可以定位于該任意位置。因此，在超精加工裝置很容易安裝或互換作為被加工物的外圈或者內圈。還有，超精砂輪的更換也比較容易實現。
根據本發明的第2方面，理想的是上述控制裝置包括，在滾道輪加工設備加工后，從送給組裝設備之前測定的多個外圈以及內圈每一個的外圈滾道以及內圈滾道的直徑測定值分布，分別求出這些外圈滾道以及內圈滾道的直徑測定值的中間值，根據相對于中間值相互間之差的目標值偏差，將改變量提供給在為加工外圈和內圖之中至少一方滾道輪的滾道面的磨削加工裝置以及超精加工裝置中分別設定的直徑加工目標值。
另外，根據本發明的第3方面，理想的是根據本發明的第3方面，裝備了選擇具有合適尺寸的用滾道輪加工設備加工的外圈以及內圈和滾珠的組合的選配裝備。與此同時，控制裝置包括，根據重新設定的軸承內部間隙的目標值，使選配裝置中所設定的目標內部間隙值改變的同時，將改變量提供給在為加工外圈和內圈之中至少一方滾道輪的滾道面的磨削加工裝置以及超精加工裝置中分別設定的直徑加工目標值。
另外，根據有關本發明第1方面的本發明第4方面，更理想的是上述控制裝置包括，根據外圈滾道以及內圈滾道的直徑測定值、或者重新設定的軸承內部間隙的目標值，使外圈用磨削加工裝置中所設定的外圈滾道的直徑加工目標值向多削減些或者少削減些的目標進行改變。與此同時，還包括發出使構成外圈用超精加工裝置的超精砂輪的搖擺中心軸，相對于安裝了的外圈轉動中心軸向遠離的方向或者接近的方向，只移動上述外圈用磨削加工裝置的直徑加工目標值的1/2改變量的控制信號。
另外，根據本發明的第5方面，更理想的是上述控制裝置包括，根據外圈滾道以及內圈滾道的直徑測定值、或者重新設定的軸承內部間隙目標值，使內圈用磨削加工中所設定的內圈滾道直徑加工目標值朝著多削減或者少削減的目標值進行改變。與此同時，還包括發出使構成內圈用超精加工裝置的超精砂輪的搖擺中心軸，相對于安裝完了的內圈轉動中心軸向接近的方向或者遠離的方向，只移動上述內圈用磨削加工裝置的直徑加工目標值的1/2改變量的控制信號。
另外，更理想的是根據本發明的第6方面，可以在外圈、內圈用兩臺超精加工裝置之中，將構成至少一方超精加工裝置的超精砂輪搖擺中心軸，由伺服電機移動至已安裝的外圈或者內圈的轉動軸的徑向任意位置，并且定位于該任意位置。
根據這種更理想的結構，就能夠更有效地實現給超精加工裝置中的直徑加工目標值提供改變量。并且，如果由于伴隨軸承內部間隙的目標值變更而引起工程安排更換，通過計算機將直徑加工目標值的變更指令自動輸給磨削加工裝置以及超精加工裝置，那么，為了變更此超精加工裝置的直徑加工目標值，操作者將超精砂輪的搖擺中心位置根據狀況進行變更，而無需進行麻煩的作業(變更位置的作業時間實質成為0)。所以，在制造滾珠軸承的時候，謀求減少麻煩的作業的同時，也提高了制造設備的運轉率。
另外，更理想的是，根據本發明的第7方面，可以在外圈、內圈用兩臺超精加工裝置中，將構成至少一方超精加工裝置的超精砂輪搖擺中心軸，由伺服電機移動至與已安裝的外圈或者內圈的轉動軸平行方向的任意位置，并且定位于該任意位置。
根據這一更理想的結構，在超精加工裝置中作為被加工物的外圈或者內圈，能夠容易地安裝或者更換。而且，超精砂輪的更換也能夠容易地進行。
另外，更理想的是，根據本發明的第8方面，滾道輪加工設備裝備了分別各自設置一臺磨削加工外圈滾道的外圈用磨削加工裝置和超精加工此外圈滾道的外圈用超精加工裝置，并將這些外圈用磨削加工裝置和外圈用超精加工裝置，沿著作為被加工物的外圈搬運輸送方向串聯配置的外圈加工設備；分別各自設置一臺磨削加工內圈滾道的內圈用磨削加工裝置、磨削加工內圈的內圓面的內圈用第二磨削加工裝置以及超精加工上述內圈滾道的內圈用超精加工裝置，并將這些內圈用磨削加工裝置、內圈用第二磨削加工裝置以及內圈用超精加工裝置，沿著作為被加工物的內圈搬運輸送方向串聯配置的內圈加工裝置。并且，可以將上述外圈加工設備的加工完了的外圈和上述內圈加工設備的加工完了的內圈供應給組裝設備。
根據這種更理想的結構，使用于滾道輪加工工序的加工裝置臺數就能夠減少。因此，可以縮小全部制造設備的安裝面積。另外，制造滾珠軸承時，即使在和這些軸承尺寸等相應的型號變更(調換)發生的時候，也能夠減少更換模具、砂輪等所需的時間。進一步地，達到減輕對組裝工序中檢測后的，由在滾道輪加工工序而引起品質上的問題所采取的措施反饋到各加工裝置的管理方面的費用。


圖1表示本發明實施例的滾珠軸承的制造設備一部分省略圖。
圖2表示圖1貯存排出工序之前的工序中使用的制造設備圖。
圖3表示使用于實施例的外圈用第二磨削加工裝置圖。
圖4是構成同樣外圈用超精加工裝置的砂輪支撐裝置圖。
圖5表示通過實施例為確認外圈滾道直徑加工值精度提高效果的測定結果圖，也是和圖12同樣的圖。
圖6擴大表示內部間隙大小的滾珠軸承剖面圖。
圖7表示現有滾珠軸承制造設備的一例圖。
圖8是同樣表示另一例，包括根據外圈滾道及內圈滾道的尺寸測定值將指令反饋給磨削加工裝置的狀態圖。
圖9是局部剖開表示外圈用磨削加工裝置的現有構造一例圖。
圖10是從圖9右方觀察的圖。
圖11是為說明超精加工時的超精砂輪搖擺中心軸與外圈滾道的關系的局部剖面圖。
圖12是用現有構造表示超精加工后外圈滾道直徑加工值的測定值與加工數的關系圖。
符號說明1 外圈2 內圈3 滾珠4 外圈滾道5 內圈滾道6 控制裝置8 內部空間間隙
9 滾道圈自動加工設備10 外圈自動加工設備11 內圈自動加工設備13、13a貯存器14 組裝裝置15 潤滑脂加入裝置16 密封圈安裝裝置17 包裝裝置18、18a完成品自動組裝設備19、19a滾珠軸承自動制造設備20 旋轉切削加工裝置21 熱處理裝置22 外圈用第一磨削加工裝置23 內圈用第一磨削加工裝置24 外圈用第二磨削加工裝置25 外圈用超精加工裝置26 內圈用第二磨削加工裝置27 內圈用第三磨削加工裝置28 內圈用超精加工裝置29 外圈用磨削加工裝置30 內圈用磨削加工裝置31 洗凈裝置32 選配裝置33 計算機34 外部輸出輸入裝置35 超精密加工裝置36 選配組裝裝置37 主軸電動機38 襯板39 底座
40 搖擺電機作動平臺41 搖擺電動機42 L形支架43 上下作動缸裝置44 砂輪保持架45 砂輪加壓缸46 超精砂輪47 主軸電動機48 磨削砂輪49 砂輪轉動用電動機50a、51b 支撐平臺51a、51b伺服電動機52 砂輪支撐裝置53 第一伺服電動機54 第二伺服電動機55 軌道56 平臺57 平臺移動裝置58 支撐臺59 第一外殼60 第二外殼61 外殼移動機構62 支撐臺63 搖擺軸64 連接桿65 生產管理系統具體實施方式
下面用圖說明本發明實施例。
實施例1圖1～4表示本發明的實施例。在本實施例的滾珠軸承制造設備的情況下，是關于被加工物(工件)的外圈1、內圈2(參考圖6)或者中間組裝體的搬運方向(流動方向)(圖1的左右方向)，在選配組裝設備36與潤滑脂加入裝置15之間設有可以收容及排出多個上述中間組裝體的貯存器13a。另外，上述選配組裝設備36如圖2所示，具備清洗磨削加工及超精加工實施完了的外圈1、內圈2的洗凈裝置31，選擇從洗凈裝置31運送來的具有合適尺寸的外圈1、內圈2及滾珠3(參考圖6)進行組裝的選配裝置32，將從選配裝置32運送來的外圈1、內圈2和多個滾珠3以及保持架進行組裝而形成中間組裝體的組裝裝置14。并且，圖2的實線箭頭方向表示工件流動方向，而同圖虛線箭頭方向表示測量值信號或者用以改變直徑加工目標值的控制信號。
另外，在本實施例的情況下，構成滾道輪自動加工設備9的外圈自動加工設備10，分別各自設置一臺磨削加工外圈滾道4(參考圖6)的外圈用第二磨削加工裝置24，和超精加工次滾道4的外圈用超精加工裝置25a，并將這些加工裝置24、25a，沿著作為工件的外圈2搬運方向而串聯配置起來。另外，構成上述滾道輪自動加工設備9的內圈自動加工設備11，分別各自設置一臺磨削加工內圈滾道5(參考圖6)的相當于有關本發明第8方面的內圈用磨削加工裝置的內圈用第二磨削加工裝置26、磨削內圈2的內圓面的相當于有關本發明第8方面的內圈用第二磨削加工裝置的內圈用第三磨削加工裝置27、以及為超精加工上述內圈滾道3的內圈用超精加工裝置28a，并將這些加工裝置26、27、28a，沿著作為工件的內圈2的搬運方向而串聯配置一起。并且，可以將上述滾道輪自動加工設備9加工完了的內圈2和外圈1，經由上述清洗裝置3 1以及選配裝置32，供應上述組裝裝置14。因此，本實施例的情況，與一組成品自動組裝裝置18a相配套的也有一組滾道輪自動加工設備9。并且，在本實施例，關于磨削加工外圈滾道4以及內圈滾道5的工序之前的工序，和使用貯存器13a的貯存排出工序之后的工序，因為和上述圖7所示的現有制造設備是相同的，就不重復說明而省略了。
另外，本實施例的場合，上述外圈用第二磨削加工裝置24，具有如圖3所示的構造。通過此外圈用第二磨削加工裝置24磨削加工外圈滾道4的時候，首先，將被加工物的外圈1固定于主軸電動機47的主軸BR處的同時，以對上述外輪1偏心的狀態，把符合要得到的外圈滾道4的形狀并形成規定外圓面形狀的圓環形磨削砂輪48插入此外圈1的內側。此磨削砂輪48，通過固定于砂輪轉動用電動機49的轉動軸端部，可以以帶動磨削砂輪48的中心軸為其中心進行轉動。這樣的外圈用第二磨削加工裝置24的場合，通過用此磨削砂輪48提供沿外圈1的內圓面朝著徑向外側切削，能夠對外圈滾道4進行磨削加工。另外，為了加工外圈1的固定尺寸，和現有公知技術一樣，采用一邊由伺服電機51a、51b把支撐磨削砂輪48或者外圈1的支撐平臺50a、50b定位于(移動到)規定的位置，一邊在過程中測定的磨削加工中的外圈1的尺寸，從而檢測出磨削結束狀態等的方法。另外，在此檢測出磨削結束狀態的時候，通過變更磨削結束的條件，能調整外圈滾道4的直徑尺寸。而且，上述內圈用第二磨削加工裝置26，可以用上述外圈用第二磨削加工裝置24代替外圈1保持內圈2，同樣也可以將磨削砂輪緊壓到該內圈2的外圓面上。
并且，上述外圈用超精加工裝置25a，裝備有如圖4所示那樣的構造裝的砂輪支撐裝置52和被加工物支撐裝置(圖上沒有顯示)。其中的被加工物支撐裝置，和上述圖9、10中所示的超精加工裝置35的情形一樣，裝備有自由支撐外圈1的主軸電動機37和固定的底座39。另外，實現外圈1的軸向、徑向定位的方法，和上述圖9、10所示的超精加工裝置35的情形是一樣的。對此，上述砂輪支撐裝置52，是在相對于棒狀超精砂輪46(參照圖9)的搖擺中心軸(圖4的點劃線a)的，已安裝的外圈1的轉動軸相正交的方向(轉動軸的徑向)，通過第一伺服電機53，就可以定位在圖4的上下方向的任意位置。另外，與調整后的外圈1的轉動軸平行的軸向，也就是，和圖4的內外方向一致的水平方向，通過第二伺服電機54，可以定位在上述超精砂輪46的任意位置。
即，如詳細說明圖4所示的構造的話，上述砂輪支撐裝置52，上述底座39的上面配置了一對軌道55、55。并且，這兩條軌道55、55上，安裝了可以沿著此軌道55、55的長邊方向(圖4的內外方向)移動的平臺56的同時，相對于底座39，通過平臺移動機構57，也可以移動上述平臺56。此平臺移動機構57，裝備了沿著上述軌道55、55的長邊方向的長公螺紋連桿(圖沒有顯示)以及為驅動轉動此公螺紋連接桿的上述第二伺服電機54。這個公螺紋連接桿的兩個端部，由上述固定于底座39的支撐臺58所支撐著，只可以轉動。而且，這個公螺紋連接桿與上述第二伺服電機54的輸出軸連接著，可以傳遞動力。上述平臺56的下部，形成沿著上述軌道55、55的長邊方向延伸的螺紋孔(圖沒有顯示)，將這個螺紋孔的母螺紋部與上述公螺紋連接桿的公螺紋部擰合。因而，通過上述第二伺服電機54的正轉或者反轉，上述平臺56相對于上述底座39沿著上述軌道55、55的長邊方向規定位置都可以移動。
另外，上述平臺56的上面固定著第一外殼59以及在第一外殼59的旁邊支撐著第二外殼60，僅僅在圖4的上下方向可以移動。并且，通過外殼移動機構61，可以在相對于上述第一外殼59的第二外殼60的上下方向進行移動。這個外殼移動機構61，裝備了沿著上下方向的長第二公螺紋連接桿(圖沒有顯示)和為驅動轉動這個第二公螺紋連接桿的上述第一伺服電機53。這個第二公螺紋連接桿的兩端部，由相對于固定在上述第一外殼59旁邊的支撐臺62所支撐，只可以轉動。另外，上述第二公螺紋連接桿與上述第一伺服電機59的輸出軸連接著，可以傳遞動力。而設置在固定于上述第二外殼60的沿著上下方向的長螺紋孔(圖沒有顯示)的母螺紋部，與上述第二公螺紋連接桿的公螺紋部擰合。因而，通過上述第一伺服電機53的正轉或者反轉，第二外殼60能夠在相對于上述第一外殼59，沿著上下方向的規定位置都可以移動。
另外，上述第一外殼59內固定了搖擺電動機(圖沒有顯示)，而上述第二外殼60上轉動自如地支撐著搖擺軸63。并且，此搖擺軸63的一端部(圖4的右端部)在此第二外殼60外面的突出部分與上述搖擺電機的轉動軸的端部在上述第一外殼59外面的突出部分之間，設有公知的搖擺機構。這個搖擺機構，譬如，由在上述搖擺電動機的轉動軸的端部在此第一外殼外面的突出部分對此轉動軸中心偏心的狀態設置的偏心軸支撐連接桿64的一端部(圖4的內側端部)，同時將設于這個連接桿64的另一端部(圖4的外側端部)的支撐軸，支撐在上述搖擺軸63的端部設于上述第二外殼60外面的突出部分的，以上述搖擺軸63的中心軸為其中心的圓弧形導向部上(圖沒有顯示)來構成。而且，此搖擺軸63的另一端部在上述第二外殼60外部的突出部分固定略呈“L”形的支架42的底端部分，同時這個支架42的頂端部分支撐著砂輪保持架44。另外，通過設在此支架42的頂端部分的砂輪加壓缸45，使此砂輪保持架44相對于此連接桿42的頂端部分可以進行移位。并且，這個砂輪保持架44的頂端部分固定著棒狀超精砂輪46(參照圖9)。上述支架42、砂輪加壓缸裝置45、砂輪保持架44所組成的構成體，除去省略了上下驅動缸裝置43(參考圖10)外，都和上述圖9、10所示的現有超精加工裝置35的情形是相同的。并且，通過搖擺電動機的轉動，圍繞著上述搖擺軸63的中心軸，可以在上述超精砂輪46的規定角度內實現搖擺運動。另外，上述內圈用超精加工裝置28a(圖1、2)，可由具有上述構造的外圈用超精加工裝置25a取代外圈1來保持內圈2，可以使磨削砂輪壓到此內圈2的外圓面上形成的內圈滾道上。
滾珠軸承自動制造設備19a，分別由上述這樣構成的外圈用、內圈用二臺第二磨削加工裝置24、26和外圈用、內圈用二臺超精加工裝置25a、28a所組成。另外，在本實施例的場合，由計算機構成的控制裝置6的輸入接口與上述選配裝置32內設置的檢測部連接起來。此檢測部，測定外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑，同時還具有輸出此表示測定值信號的功能。并且，上述檢測部將由上述外圈用加工設備10以及內圈用加工設備11加工后，送至上述組裝裝置14之前測定的表示外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑測定值信號，輸送給上述控制裝置6的輸入接口。構成該控制裝置6的運算處理部的中央處理裝置(CPU)，根據由時間或數等決定的每隔多次加工后的外圈1以及內圈2的外圈滾道4以及內圈滾道5的直徑d1、d2(參照圖6)的測定值分布，分別求得此外圈滾道4和內圈滾道5的直徑測定值的中間值d1m、d2m。與此同時，求出上述中間值d1m、d2m之間的差D2(＝d1m-d2m)相對于為獲得合適的軸承內部間隙的這些各滾道4、5的直徑d1、d2的差D1(＝d1-d2)的目標值D1′的偏差D3＝(D1′-D2)。并且，上述中央處理裝置根據此偏差D3，對于為所需磨削加工的外圈1和內圈2之中的至少一方面的滾道輪的外圈滾道4或者內圈滾道5的磨削加工裝置24(或者26)和為超精加工的外圈滾道4或者內圈滾道5的超精加工裝置25a(或者28a)各自設定的直徑加工目標值，計算出必要的改變量。
并且，上述控制裝置6，將為了改變上述直徑加工目標值的改變量部分的控制信號輸送給所需磨削加工的外圈1和內圈2中的至少一方面滾道輪的外圈滾道4或者內圈滾道5的磨削加工裝置24(或者26)和為超精加工的此外圈滾道4或者內圈滾道5的超精加工裝置25a(或者28a)。得到這個控制信號的加工裝置24、26、25a、28a，根據此控制信號，對磨削砂輪48或者超精砂輪46的已安裝的外圈1或者內圈2變更其加工位置。例如，通過上述控制裝置6，將上述控制信號輸送給上述外圈用第二磨削加工裝置24以及外圈用超精加工裝置25a時，此外圈用第二磨削加工裝置24，將對外圈滾道4的直徑加工目標值朝多削減些或者少削減些的目標進行改變，使磨削砂輪48相對于此外圈滾道4沿施壓的方向或者遠離的方向移動。與此同時，上述外圈用超精加工裝置25a，上述第一伺服電機53(圖4)，在規定方向只轉動規定量，從而帶動超精砂輪46的搖擺中心軸(圖4的點劃線a)在圖4的上下方向運動。相對于已安裝的外圈1的轉動中心軸在遠離或者接近的方向，只移動上述外圈用第二磨削加工裝置24中的上述外圈滾道4的直徑加工目標值的1/2改變量。
另外，通過上述控制裝置6，將上述控制信號輸送給上述內圈用第二磨削加工裝置26以及內圈用超精加工裝置28a時，此外圈用第二磨削加工裝置26，將對內圈滾道5的直徑加工目標值或者多削減些，或者少削減些進給變化，則磨削砂輪相對此內圈滾道5，或者施壓或者遠離而改變位置。與此同時，上述內圈用超精加工裝置28a，上述第一伺服電機，只在規定方向轉動規定量，從而帶動超精砂輪的搖擺中心軸，相對于已固定的內圈的轉動中心軸接近或者遠離的方向，只移動上述內圈用第二磨削加工裝置26的上述內圈滾道5的直徑加工目標值的1/2的改變量。
進一步，上述控制裝置6的輸入/輸出信號處理部，與生產管理系統65連接起來。并且，當從生產管理系統65發出，隨軸承內部間隙的變更而執行轉換到新軸承的批量意思的指令時，上述中央處理裝置根據新設定的軸承內部間隙的目標值，對于為所需磨削加工的外圈1和內圈2之中的至少一方面滾道輪的外圈滾道4或者內圈滾道5的磨削加工裝置24(或者26)和為超精加工的外圈滾道4或者內圈滾道5的超精加工裝置25a(或者28a)各自設定的直徑加工目標值，計算出必要的改變量。
并且，上述控制裝置6，將為了改變上述直徑加工目標值的上述改變量部分的控制信號輸送給所需磨削加工的外圈1和內圈2之中的至少一方面滾道輪的外圈滾道4或者內圈滾道5的磨削加工裝置24(或者26)和為超精加工的外圈滾道4或者內圈滾道5的超精加工裝置25a(或者28a)。得到這個控制信號的加工裝置24、26、25a、28a，根據此控制信號，對磨削砂輪48或者超精砂輪46的已安裝的外圈1或者內圈2變更其加工位置。通過上述控制裝置6，上述控制信號輸送給上述外圈用第二磨削加工裝置24以及外圈用超精加工裝置25a時的作用，以及，上述控制信號輸送給上述內圈用第二磨削加工裝置26以及內圈用超精加工裝置28a時的作用本身，和根據上述偏差D3，給所需磨削加工的外圈1和內圈2之中的至少一方面滾道輪的滾道輪4(或者5)的磨削加工裝置24(或者26)和為超精加工的滾道4(或者5)的超精加工裝置25a(或者28a)的各自直徑加工目標值提供改變量的情況是一樣的。
根據如上述所構成的本實施例的滾珠軸承制造設備，不僅可以將外圈滾道4或者內圈滾道5的直徑加工目標值的改變量送給磨削加工裝置24(或者26)，而且也送給超精加工裝置25a(或者28a)，所以，能夠使制得的外圈滾道4以及內圈滾道5的尺寸精度以及形狀精度得到提高，從而實現提高組裝工序的結果率。
另外，本實施例的超精加工裝置25a、28a的場合，可以將超精砂輪46的搖擺中心軸(圖4的點劃線a)，由伺服電機5 3移動至已安裝的外圈1或者內圈2的轉動軸徑向的任意位置，并且可以定位于其任意位置。所以，能夠更加有效地實施給超精加工裝置25a、28a中的直徑加工目標值提供改變量。并且，如果由于伴隨軸承內部間隙的目標值變更而引起工序安排更換，通過控制裝置6將直徑加工目標值的變更指令自動執行的方式給磨削加工裝置24(或者26)以及超精加工裝置25a(或者28a)輸送直徑加工目標值的變更指令，那么，為了變更此超精加工裝置25a(或者28a)的直徑加工目標值，操作者將超精砂輪46的搖擺中心位置根據實際狀況進行變更，而無需進行麻煩的作業(位置變更的作業時間實質成為0)。所以，在制造滾珠軸承的時候，謀求減少作業麻煩的同時，提高了制造設備的運轉率。
另外，用本實施例的制造設備來制造滾珠軸承時，發出變更外圈滾道4的直徑加工目標值的瞄準尺寸意旨的指令，在此條指令前后的時間內，求得利用選配裝置32所測定的外圈滾道4的直徑測定值和外圈1的加工數目之間的關系，得到如圖5所示的結果。在此圖5中，虛線α表示尺寸變更后的外圈滾道4的直徑加工目標值。從圖5所顯示的測定結果很明顯，在本實施例的情況，加工后的外圈滾道4的直徑，即使是剛發出瞄準尺寸的變更指令后馬上變更，也穩定在很高的精度內。
另外，本實施例的超精加工裝置25a、28a的場合，可以將超精砂輪46的搖擺中心軸，由第二伺服電機54移動至與已安裝的外圈1或者內圈2的轉動軸平行方向的任意位置，并且可定位于任意位置。因此，在超精加工裝置25a、28a上被加工物的外圈1或者內圈2，容易進行安裝或者進行更換。還有，超精砂輪46的更換也比較容易實現。
并且，當變更滾珠軸承尺寸不同的型號而進行工程安排更換，就是說更換設置的時候，從來就考慮磨削加工裝置用磨削砂輪的加工位置，通過計算機發出的指令自動地變更設定。不過，現在已經知道的超精加工裝置，是利用機械式的分檔器、油壓缸或者氣壓缸的驅動裝置執行超精砂輪的搖擺中心軸的定位。因此，上述搖擺中心軸的位置變更需要很長的時間，就是說存在著制造設備停機時間變長的問題。對于此，本實施例，通過兩臺第一、第二伺服電機53、54，使得構成外圈用、內圈用兩臺超精加工裝置25a、28a的超精砂輪46的搖擺中心軸，相對于已安裝的外圈1或者內圈2的轉動軸定位在遠離任意距離內的上下方向的任意位置，并且，也可以定位在對轉動軸平行的軸向任意位置。所以，根據從控制裝置6發出的指令，可使上述超精砂輪46的搖擺中心軸自動變更位置，操作者非常省事，可以在短時間內完成變更設置的工作。
另外，本實施例的場合，作為滾道輪加工設備9裝備了外圈自動加工設備10和內圈自動加工設備11。并且，此外圈自動加工設備10分別各自設置一臺用于磨削加工外圈滾道4的外圈用第二磨削加工裝置24和超精加工此外圈滾道4的外圈用超精加工裝置25a，并將這些加工裝置24、25a沿著作為被加工物的外圈1的搬運輸送方向串聯地配置一起。上述內圈自動加工設備11分別各自設置一臺用于磨削加工內圈滾道5的內圈用第二磨削加工裝置26、磨削內圈2的內圓面的內圈用第三磨削加工裝置27和超精加工所述內圈滾道5的內圈用超精加工裝置28a，并將這些加工裝置26、27、28a，沿著被加工物內圈2的搬運輸送方向串聯地配置一起。并且，可以將上述外圈自動加工設備10加工完了的外圈1和內圈自動加工設備11加工完了的上述內圈2，經由清洗裝置31以及選配裝置32，供給組裝裝置14。所以，本實施例的場合，與上述圖7的現有滾珠軸承制造設備的場合不同，能夠減少使用于滾道輪加工工序的加工裝置臺數，從而可以縮小全部制造設備的安裝面積。并且，制造滾珠軸承時，即使在和這些軸承的尺寸等相應的型號變更(調換)發生的時候，需要更換模具、砂輪等，也能夠減少更換時間。進一步地，達到減輕對組裝工序中檢測后的，由滾道輪加工丁序而引起品質上問題所采取的措施反饋到各加工裝置的管理方面的費用。
并且，上述實施例，只是就超精加工裝置25a、28a的對加工物的加工位置設為一個的時候來說明的，不過，在本發明的第6、7、9、10的方面，并不是限定于這樣的結構。例如，超精加工裝置25a、28a具有幾臺的時候，也可以通過互相獨立的伺服電機來改變超精砂輪46的多個搖擺中心軸的位置，也可以用同一個伺服電機來改變一個或者所有搖擺中心軸的位置。
另外，上述實施例，只是就滾道輪自動加工設備19a中裝配了磨削加工內圈2的內圓面的內圈用第三磨削加工裝置27的場合進行了說明，不過，此內圈用第三磨削加工裝置27，在使用滾道輪自動加工設備19a的工序以前的工序中也可以使用。并且，本發明的滾珠軸承的制造設備，各個設備以及裝置，總的來說并不一定要安裝在工廠內的同一個區域上。例如，上述實施例，僅僅將成品自動組裝設備18a安裝在特別嚴格管理空氣中粉塵的房間里也行。又，上述實施例，依靠在滾珠軸承自動制造設備19a的各個裝置之間的自動搬運裝置的傳送帶上讓大量部件時而連續作業時而等待作業，則通過搬運也可以縮短或者消除掉無用的時間。雖然參照特定的實施方式詳細地說明了本發明，但是很顯然，本領域的技術人員能夠在不脫離本發明的構思和范圍作出各種變化和修改。
本申請基于2004年11月22日申請的日本專利申請(特愿2004-337519)，這里引入其內容作為參考。
權利要求
1.一種滾珠軸承制造設備，用于制造多個具備內圓面有外圈滾道的外圈、外圓面有內圈滾道的內圈以及設置在這些外圈滾道和內圈滾道之間轉動自如的多個滾珠組成的滾珠軸承，其特征在于，上述滾珠軸承制造設備具備滾道輪加工設備；組裝設備；以及控制裝置，上述滾道輪加工設備至少具備磨削加工上述外圈滾道的外圈用磨削加工裝置、超精加工上述外圈滾道的外圈用超精加工裝置、磨削加工上述內圈滾道的內圈滾道用磨削加工裝置、以及超精加工上述內圈滾道的內圈用超精加工裝置，上述組裝設備具備將用上述滾道輪加工設備加工后的上述外圈和內圈與多個滾珠組裝在一起，并制造組裝體，上述控制裝置根據用上述滾道輪加工設備加工后送至上述組裝設備之前所測定的上述外圈滾道和內圈滾道的直徑測定值、或者是重新設定的滾珠軸承內部間隙的目標值，分別給用于加工上述外圈和內圈之中的至少一種滾道輪的滾道面的磨削加工裝置以及超精密加工裝置設定的直徑加工目標值提供改變量。
2.按照權利要求1所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，上述控制裝置進行以下的控制在用滾道輪加工設備加工以后，輸送給組裝設備之前，測定多個外圈和內圈的每一個外圈滾道和內圈滾道的直徑的測定值分布，分別算出這些外圈滾道和內圈滾道的直徑測定值的中間值，根據這些中間值相互間之差對目標值的偏差，給加工外圈和內圈之中的至少一個滾道輪的滾道面的磨削加工裝置和超精加工裝置分別設定的直徑加工目標值提供改變量。
3.按照權利要求1所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，具備選配裝置，上述選配裝置選擇用滾道輪加工設備加工后的外圈和內圈與滾珠的有合適尺寸的組合。上述控制裝置根據重新設定的軸承內部間隙目標值，使選配裝置中所設定的目標內部間隙值改變，而且，給加工外圈和內圈之中的至少一個滾道輪的滾道面的磨削加工裝置和超精加工裝置分別設定的直徑加工目標值提供改變量。
4.按照權利要求1所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，上述控制裝置根據外圈滾道和內圈滾道的直徑測定值、或者重新設定的軸承內部間隙目標值發出控制信號，使外圈用磨削加工裝置中所設定的外圈滾道直徑加工目標值朝著多削減的目標值或者少削減的目標值改變，同時用于將構成外圈用超精加工裝置的超精砂輪的搖擺中心軸，相對于安裝的外圈轉動中心軸向遠離的方向或者接近的方向，只移動上述外圈用磨削加工裝置的直徑加工目標值的改變量1/2部分。
5.按照權利要求1所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，上述控制裝置根據外圈滾道和內圈滾道的直徑測定值、或者重新設定的軸承內部間隙目標值發出控制信號，使內圈用磨削加工裝置中所設定的內圈滾道直徑加工目標值朝著多削減的目標值或者少削減的目標值改變，同時用于將構成內圈用超精加工裝置的超精砂輪的搖擺中心軸，相對于安裝的外圈轉動中心軸向遠離的方向或者接近的方向，只移動上述內圈用磨削加工裝置的直徑加工目標值的改變量1/2部分。
6.按照權利要求4所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，能夠通過伺服電機，使構成外圈用、內圈用兩臺超精加工裝置之中至少一臺超精加工裝置的超精砂輪搖擺中心軸，移動至已安裝的外圈或內圈的轉動軸的徑向任意位置，并且定位于該任意位置。
7.按照權利要求4所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，能夠通過伺服電機，使構成外圈用、內圈用兩臺超精加工裝置之中至少一臺超精加工裝置的超精砂輪搖擺中心軸，移動至與已安裝的外圈或內圈的轉動軸相平行的軸向任意位置，并且定位于該任意位置。
8.按照權利要求1所述的滾珠軸承制造設備，其特征在于，上述滾道輪加工設備具有外圈加工設備和內圈加工設備，上述外圈加工設備分別有各自一臺用于磨削加工外圈滾道的外圈用磨削加工裝置和用于超精加工該外圈滾道的外圈用超精加工裝置，并且將這些外圈用磨削加工裝置和外圈用超精加工裝置，關于作為被加工物的外圈搬運方向呈串聯配置，上述內圈加工設備分別有各自一臺用于磨削加工內圈滾道的內圈用磨削加工裝置、用于磨削加工內圈內圓面的內圈用第二磨削加工裝置、以及用于超精加工上述內圈滾道的內圈用超精加工裝置，并且將這些內圈用磨削加工裝置、內圈用第二磨削加工裝置、以及內圈用超精加工裝置，關于作為被加工物的內圈搬運方向呈串聯配置，能夠向組裝設備提供上述外圈加工設備所加工的外圈和上述內圈加工設備所加工的內圈。
9.一種使用于按照權利要求1所述滾珠軸承制造設備的超精加工裝置，其特征在于能夠通過伺服電機，使超精砂輪的搖擺中心軸移動至已安裝的外圈或內圈的轉動軸的徑向任意位置，并且定位于該任意位置。
10.一種使用于按照權利要求1所述滾珠軸承制造設備的超精加工裝置，其特征在于能夠通過伺服電機，使超精砂輪的搖擺中心軸移動至與已安裝的外圈或內圈的轉動軸相平行的軸向任意位置，并且定位于該任意位置。
全文摘要
由計算機構成的控制裝置6可與選配裝置32的檢測部連接，以此送入表示外圈滾道和內圈滾道的直徑測定值檢測信號。該控制裝置6又能與外圈用第二磨削加工裝置24、外圈用超精加工裝置25a、內圈用第二磨削加工裝置26、以及內圈用超精加工裝置28a連接，以便接收控制信號。上述控制裝置6根據檢測部測定的外圈滾道和內圈滾道的直徑測定值，給加工外圈和內圈之中至少一個滾道輪的滾道面的磨削加工裝置24(或26)和超精加工裝置25a(或28a)分別設定的直徑加工目標值提供改變量。
文檔編號B24B19/06GK101060957SQ20058003972
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月22日 優先權日2004年11月22日
發明者泉水夏樹, 上西修史, 入江洋介 申請人:日本精工株式會社