CN113714894A - 磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供磨削装置，其对磨削磨轮的种类进行判断。一边使用旋转单元(32)使第一磨削磨具(360)以规定的速度旋转，一边使第一磨削磨具(360)下降而进入传感器(5)的投光部(50)与受光部(51)之间。由此，使从投光部(50)投射的光被磨削磨具(360)遮挡的状态和从投光部(50)投射的光未被磨削磨具(360)遮挡的状态重复。对受光部(50)未接受光的时间进行测量而在判断单元(6)中与预先存储的遮光时间进行对照，由此判断出安装于安装座(33)的磨削磨轮是第一磨削磨轮(360)。

Description

磨削装置
技术领域
本发明涉及磨削装置。
背景技术
如专利文献1所示，磨削装置中，将在基台上呈环状配置有磨削磨具的磨削磨轮安装在与主轴的前端连结的安装座上，一边通过使该主轴旋转而使磨削磨具旋转，一边使旋转中的磨削磨具与保持在卡盘工作台的保持面上的被加工物接触，从而对被加工物进行磨削。
在此，磨削装置中例如存在双轴磨削装置，该双轴磨削装置具有安装有粗磨削磨轮的粗磨削单元和安装有精磨削磨轮的精磨削单元。
专利文献1：日本特开2017-127936号公报
在上述的双轴磨削装置中，有时将粗磨削磨轮与精磨削磨轮装错，例如，当在精磨削单元上安装粗磨削磨轮或在粗磨削单元上安装精磨削磨轮而对被加工物进行磨削加工时，成为被加工物或磨削磨具破损的原因。
另外，在利用具有一个磨削单元的单轴磨削装置进行的被加工物的磨削加工中，根据被加工物的种类选择使用适当的磨削磨轮。因此，在更换磨削磨轮时，存在有可能装错的问题。
因此，关于磨削装置存在防止磨削磨轮的安装错误的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供磨削装置，其对磨削磨轮的种类进行判断，能够防止装错磨削磨轮。
本发明是一种磨削装置，其具有：卡盘工作台，其在保持面上保持被加工物；磨削单元，其将呈环状配置有多个磨削磨具的磨削磨轮安装于主轴的前端，对保持于该保持面上的被加工物进行磨削；以及旋转单元，其使该主轴以规定的旋转速度进行旋转，其中，该磨削装置具有：传感器，其具有投光部和受光部，该投光部投射光，该受光部接受该投光部所投射的该光；以及判断单元，在使以规定的旋转速度进行旋转的该磨削磨具进入该传感器的该投光部与该受光部之间并能够通过该磨削磨具将该光遮挡的状态下，该判断单元使用该受光部接受了该光的时间、该受光部接受了该光的次数、该受光部未接受该光的时间、以及该受光部未接受该光的次数中的至少一项来判断该磨削磨轮的种类。
优选上述的该磨削磨轮根据呈环状配置的该磨削磨具的圆周方向的长度、该磨削磨具的数量、该呈环状配置的彼此相邻的该磨削磨具与该磨削磨具之间的间隙的长度、以及该间隙的数量而以不同的种类形成。
关于环状地配置有多个磨削磨具的磨削磨轮，当使以规定的旋转速度进行旋转的磨削磨具进入传感器的投光部与受光部之间而成为能够通过磨削磨具将光遮挡的状态时，判断单元使用受光部接受了光的时间、受光部接受了光的次数、受光部未接受光的时间、受光部未接受光的次数中的至少一项来判断磨削磨轮的种类，因此能够防止装错磨削磨轮。
附图说明
图1是示出磨削装置的整体的立体图。
图2是第一磨削磨轮的俯视图。
图3是第二磨削磨轮的俯视图。
图4是从侧方观察磨削磨具将从传感器的投光部投射的光遮挡的情形的剖视图。
图5是示出第一磨削磨轮将来自投光部的光断续地遮挡时的电压的变化的曲线图。
图6是示出第二磨削磨轮将来自投光部的光断续地遮挡时的电压的变化的曲线图。
标号说明
1：磨削装置；10：基座；11：立柱；14：被加工物；140：上表面；2：卡盘工作台；20：吸引部；200：保持面；21：框体；210：框体的上表面；27：折皱；28：罩；3：磨削单元；30：主轴；31：壳体；32：旋转单元；33：安装座；35：旋转轴；36：第一磨削磨轮；360：第一磨削磨具；361：第一磨轮基台；362：下表面；363：第一间隙；364：第一区段长度；365：第一遮光时间；366：第一受光时间；37：第二磨削磨轮；370：第二磨削磨具；372：下表面；373：第二间隙；374：第二区段长度；375：第二遮光时间；376：第二受光时间；4：磨削进给单元；40：滚珠丝杠；41：导轨；42：Z轴电动机；43：升降板；44：保持座；45：旋转轴；5：传感器；50：投光部；51：受光部；52：投受光线；53：基台；54：投受光元件；6：判断单元。
具体实施方式
1磨削装置的结构
图1所示的磨削装置1是对被加工物14进行磨削加工的磨削装置。以下，对磨削装置1的结构进行说明。
如图1所示，磨削装置1具有：基座10，其在Y轴方向上延伸设置；以及立柱11，其竖立设置在基座10上的+Y方向侧。
在立柱11的-Y方向侧的侧面上配设有支承磨削单元3的磨削进给单元4。磨削单元3具有：主轴30，其具有Z轴方向的旋转轴35；壳体31，其将主轴30支承为能够旋转；作为电动机的旋转单元32，其以旋转轴35为轴对主轴30进行旋转驱动；以及圆环状的安装座33，其与主轴30的下端连接。在图1中，安装有第一磨削磨轮36，该第一磨削磨轮36安装于安装座33的下表面。第一磨削磨轮36能够相对于安装座33进行装卸，在安装座33上也可以安装其他种类的磨削磨轮来代替第一磨削磨轮36。
第一磨削磨轮36具有第一磨轮基台361和呈环状配列在第一磨轮基台361的下表面上的具有大致长方体形状的多个第一磨削磨具360。
如图2所示，相邻的两个第一磨削磨具360隔开第一间隙长度363而配设，所有的第一磨削磨具360作为整体配列成环状。各第一磨削磨具360具有作为圆周方向的长度的第一区段长度364。第一磨削磨具360的下表面362成为对被加工物14进行磨削的磨削面。在磨削磨具中，通过改变第一区段长度364的值和第一间隙长度363的值，能够实现磨削品质的最优化，因此准备了这些值不同的多种磨削磨轮。
使用图1所示的旋转单元32，使主轴30以旋转轴35为轴进行旋转，由此，与主轴30连接的安装座33和安装于安装座33的第一磨削磨轮36以通过第一磨轮基台361的中心的Z轴方向的旋转轴35为轴进行旋转。
磨削进给单元4具有：滚珠丝杠40，其具有Z轴方向的旋转轴45；一对导轨41，它们与滚珠丝杠40平行地配设；Z轴电动机42，其与滚珠丝杠40的上端连结，使滚珠丝杠40以旋转轴45为轴进行转动；升降板43，其内部的螺母与滚珠丝杠40螺合，升降板43的侧部与导轨41滑动接触；以及保持座44，其与升降板43连结，对主轴30进行保持。
使用Z轴电动机42驱动滚珠丝杠40，由此，当滚珠丝杠40以旋转轴45为轴而旋转时，升降板43一边被导轨41引导一边在Z轴方向上升降移动，与此相伴，保持于保持座44的磨削单元3在与保持面200垂直的方向(Z轴方向)上移动。
在基座10上配设有卡盘工作台2。卡盘工作台2具有圆板状的吸引部20和支承吸引部20的环状的框体21。吸引部20是具有多个细孔的多孔部件，吸引部20的上表面成为对被加工物14进行吸引保持的保持面200。框体21的上表面210按照与保持面200共面的方式形成。
在卡盘工作台2的保持面200上连接有未图示的吸引源。例如，在被加工物14载置于保持面200上的状态下，通过使该吸引源进行动作，能够将被加工物14吸引保持于保持面200。
另外，在卡盘工作台2上配设有未图示的旋转机构。通过使用该旋转机构，能够使卡盘工作台2旋转。
在卡盘工作台2的周围配设有罩28，罩28以能够伸缩的方式与折皱27连结。
当卡盘工作台2在Y轴方向上移动时，罩28与卡盘工作台2一体地在Y轴方向上移动，折皱27进行伸缩。
在基座10上的卡盘工作台2的+Y方向侧配设有传感器5。传感器5具有基台53和配设于基台53上的投受光元件54。投受光元件54是具有在X轴方向上贯通的凹部的部件，具有投射光的投光部50和接受从投光部50投射的光的受光部51。
在从投光部50投射的光被受光部51接受时检测到电压，在从投光部50投射的光未被受光部51接受时未检测到电压。
在传感器5上连接有判断单元6。判断单元6具有根据受光部51接受了光的时间、受光部51接受了光的次数、受光部51不接受光的时间、受光部51不接受光的次数中的至少一项来判断磨削磨轮的种类的功能。
例如，与图2所示的第一区段长度364对应，受光部51不接受光的时间即第一遮光时间被预先存储在判断单元6中。
2磨削装置的动作
(磨削加工)
对使用上述磨削装置1对被加工物14进行磨削加工时的磨削装置1的动作进行说明。
在使用磨削装置1对被加工物14进行磨削加工时，首先，将图1所示的被加工物14载置于卡盘工作台2的保持面200上。然后，使与卡盘工作台2连接的未图示的吸引源进行动作而将所产生的吸引力传递到保持面200。由此，被加工物14被吸引保持于保持面200上。
在被加工物14被吸引保持于保持面200上的状态下，使用未图示的Y轴移动单元等使卡盘工作台2向+Y方向移动而定位在磨削单元3的下方。
接着，使用未图示的旋转机构使卡盘工作台2旋转，使保持于保持面200的被加工物14旋转，并且使用旋转单元32使第一磨削磨具360以旋转轴35为轴而旋转。
在被加工物14以旋转轴25为轴而旋转并且第一磨削磨具360以旋转轴35为轴而旋转的状态下，使用磨削进给单元4使磨削单元3向-Z方向下降。通过使第一磨削磨具360向-Z方向下降，第一磨削磨具360的下表面362与被加工物14的上表面140接触。
在下表面362与被加工物14的上表面140接触的状态下，进一步使第一磨削磨具360向-Z方向下降，由此对被加工物14进行磨削。
在被加工物14的磨削加工结束后，使用磨削进给单元4使磨削单元3向+Z方向移动而使磨削磨具340从被加工物14的上表面140离开，然后将被加工物14从卡盘工作台2的保持面200搬出。
(磨削磨轮的种类的判断)
在磨削装置1中，在进行被加工物14的磨削加工之前，使用传感器5来判断安装于安装座33的磨削磨轮的种类。以下，对判断磨削磨轮的种类时的磨削装置1的动作进行说明。
在本实施方式中，判断安装于安装座33的磨削磨轮是图2所示的第一磨削磨轮36还是图3所示的第二磨削磨轮37。
在图3中示出了第二磨削磨轮37的俯视图。第二磨削磨轮37具有：环状的第二磨轮基台371；以及在第二磨轮基台371的下表面上隔开第二间隙长度373而呈环状配列的多个第二磨削磨具370。第二磨削磨具370与第一磨削磨具360同样地具有大致长方体形状，第二磨削磨具370的圆周方向的长度为比第一区段长度364短的长度即第二区段长度374。
第二磨削磨轮37与第一磨削磨轮36在如下的方面不同：呈环状配置的各磨削磨具的圆周方向的长度；磨削磨具的数量；呈环状配置的彼此相邻的磨削磨具与磨削磨具之间的间隙的长度；以及该间隙的数量。
即，第一片区段长度364与第二片区段长度374不同。另外，第一间隙长度363与第二间隙长度373不同。并且，第一磨削磨轮36所具有的第一磨削磨具360的数量与第二磨削磨轮37所具有的第二磨削磨具370的数量不同。而且，相邻的第一磨削磨具360彼此的间隙的数量与相邻的第二磨削磨具370彼此的间隙的数量不同。
在判断磨削磨轮的种类时，首先，使图1所示的传感器5进行动作，从投受光元件54的投光部50朝向受光部51投射光。
接着，使用旋转单元32，例如使安装于安装座33的第一磨削磨轮36以规定的速度旋转。在此，规定的速度例如设为10rpm。
然后，使用磨削进给单元4使第一磨削磨轮36向-Z方向下降适当的距离。
于是，如图4所示，第一磨削磨具360进入投受光元件54的凹部540，第一磨削磨具360的下表面362被定位于比投受光线52的高度位置靠下的位置，该投受光线52将投光部50和受光部51以直线连结。
此时，由于第一磨削磨具360进行旋转，因此使第一磨削磨具360与投受光线52重叠而遮光的状态和第一磨削磨具360不与投受光线52重叠而未遮光的状态交替地重复。
在图5中示出了测量出当使由旋转的第一磨削磨具360对从投光部50投射的光进行遮挡的状态和未进行遮挡的状态重复时传感器5所检测的电压的变化的曲线图。
在图5中，示出了在第一磨削磨轮36以规定的旋转速度进行了旋转的情况下，从投光部50投射的光被第一磨削磨具360遮挡的时间即第一遮光时间365、以及从投光部50投射的光不被第一磨削磨具360遮挡而被受光部51接受的时间即第一受光时间366。在第一遮光时间365中，电压的值为0V。另外，在第一受光时间366中，电压的值成为不是0V的值(例如5V)。
在此，在图1所示的判断单元6中预先存储有第一遮光时间365。如果所存储的第一遮光时间365与所测量的遮光时间一致，则通过判断单元6判断为安装于安装座33的磨削磨轮是第一磨削磨轮36。
另一方面，例如，考虑在安装座33上代替第一磨削磨轮36而安装有第二磨削磨轮37的情况。在图3所示的第二磨削磨具370的下表面372被定位于比图4所示的投受光线52的高度位置靠下的位置的状态下，第二磨削磨具370进行旋转从而使遮光状态和非遮光状态重复。在图6中示出了表示在所投射的光被第二磨削磨轮37断续地遮挡时由传感器5检测到的电压的变化的曲线图。
将从投光部50投射的光被第二磨削磨具370遮挡的时间设为第二遮光时间375，将从投光部50投射的光不被第二磨削磨具370遮挡而被受光部51接受的时间设为第二受光时间376。
在图1所示的判断单元6中，例如预先存储有第二磨削磨轮37以规定的旋转速度旋转的情况下的、与第二磨削磨具370的第二区段长度374对应的第二遮光时间375。如果所存储的第二遮光时间375与所测量的遮光时间一致，则通过判断单元6判断为安装于安装座33的磨削磨轮是第二磨削磨轮37。
另外，在磨削装置1中，例如，不仅能够根据受光部51不接受光的时间来判断磨削磨轮的种类，还能够根据受光部51接受光的时间来判断磨削磨轮的种类。
例如，预先将第一受光时间366和第二受光时间376存储在判断单元6中，根据测量出的受光时间，能够判断安装在安装座33上的磨削磨轮是第一磨削磨轮36还是第二磨削磨轮37。
并且，例如，将在磨削磨轮36、37旋转一周的期间受光部51接受光的次数、即相邻的磨削磨具之间的间隙的数量分别存储在判断单元6中，通过测量在磨削磨轮实际旋转一周的期间受光部51接受光的次数，能够判断磨削磨轮36、37中的哪一个安装在安装座33上。
此外，例如，将在磨削磨轮36、37旋转一周的期间受光部51未接受光的次数、即磨削磨具的数量分别存储在判断单元6中，通过测量在磨削磨轮实际旋转一周的期间受光部51未接受光的次数，能够判断磨削磨轮36、37中的哪一个安装在安装座33上。
如上所述，使用受光部51接受了光的时间、受光部51接受了光的次数、受光部51未接受光的时间、受光部51未接受光的次数中的至少一项来判断磨削磨轮的种类，从而能够防止磨削磨轮的安装错误，能够将由于使用错误的磨削磨轮而导致的被加工物或磨削磨具的破损等防患于未然。
另外，在本实施方式中，对安装于安装座33的磨削磨轮是第一磨削磨轮36还是第二磨削磨轮37进行了判断，但在磨削磨轮为3种以上的情况下，也能够进行基于同样的方法的判断。

Claims (2)

1.一种磨削装置，其具有：
卡盘工作台，其在保持面上保持被加工物；
磨削单元，其将呈环状配置有多个磨削磨具的磨削磨轮安装于主轴的前端，对保持于该保持面上的被加工物进行磨削；以及
旋转单元，其使该主轴以规定的旋转速度进行旋转，
其中，该磨削装置具有：
传感器，其具有投光部和受光部，该投光部投射光，该受光部接受该投光部所投射的该光；以及
判断单元，在使以规定的旋转速度进行旋转的该磨削磨具进入该传感器的该投光部与该受光部之间并能够通过该磨削磨具将该光遮挡的状态下，该判断单元使用该受光部接受了该光的时间、该受光部接受了该光的次数、该受光部未接受该光的时间、以及该受光部未接受该光的次数中的至少一项来判断该磨削磨轮的种类。
2.根据权利要求1所述的磨削装置，其中，
该磨削磨轮根据呈环状配置的该磨削磨具的圆周方向的长度、该磨削磨具的数量、该呈环状配置的彼此相邻的该磨削磨具与该磨削磨具之间的间隙的长度、以及该间隙的数量而以不同的种类形成。
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