CN116635186A - 自动研磨系统 - Google Patents

Abstract

不会因操作者的熟练度而使成品尺寸产生偏差，进一步减小操作者间的生产效率的差异，并且能够以确保操作者的安全性的方式设定加工原点。一种自动研磨装置，其进行工件的研磨加工和/或抛光加工，具有：旋转磨具，其进行工件的研磨和/或抛光；第一传感器，其感测工件的属性值；第二传感器，其感测旋转磨具的磨具直径；指示部，其对旋转磨具指示用于研磨加工和/或抛光加工的旋转和移动；以及位置输出部，其基于工件的属性值和所述属性值的第一容许误差、以及磨具直径和磨具直径的第二容许误差，生成包含旋转磨具对工件的加工原点和安全余量的位置信息，并向指示部输出。

Description

自动研磨系统

技术领域

本发明涉及自动研磨系统。

背景技术

以往，在使用具有磨具的磨床进行工件的研磨加工、抛光加工时，在开始时使用接触式探针对工件的位置、外形进行测量，然后，操作者在通过目测设定加工原点而进行定位后，开始加工。

例如，专利文献1公开了如下技术，通过接触式探针对工件的外周和外周槽部的端面进行测量，基于测量结果推测工件的外周形状，将推测的外周形状与登记的成品尺寸进行比较，在加工余量为负的情况下，提醒注意。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-077001号公报。

发明内容

发明要解决的问题

但是，在需要操作者通过目测来设定加工原点的情况下，因操作者的熟练度而使成品尺寸产生偏差，并且操作者间的生产效率也可能产生较大的差异。此外，还设想有在设定加工原点时无法确保操作者的安全性的情况。

本发明的目的在于，提供一种自动研磨装置，其不会因操作者的熟练度而使成品尺寸产生偏差，进一步减小操作者间的生产效率的差异，并且能够以确保操作者的安全性的方式设定加工原点。

用于解决问题的方案

根据本发明的一个方式，提供一种自动研磨系统，其进行工件的研磨加工和/或抛光加工，具有：旋转磨具，其进行所述工件的研磨和/或抛光；第一传感器，其感测所述工件的属性值；第二传感器，其感测所述旋转磨具的磨具直径；指示部，其对所述旋转磨具的驱动部指示用于所述研磨加工和/或抛光加工的旋转和移动；以及位置输出部，其基于所述工件的属性值和所述属性值的第一容许误差、以及所述磨具直径和所述磨具直径的第二容许误差，生成包含所述旋转磨具对所述工件的加工原点和安全余量的位置信息，并向所述指示部输出。

发明效果

根据本发明，不会因操作者的熟练度而使成品尺寸产生偏差，进一步减小操作者间的生产效率的差异，并且能够以确保操作者的安全性的方式设定加工原点。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的自动研磨系统的整体结构的图。

图2是本发明的实施方式的自动研磨装置的功能框图。

图3是本发明的实施方式的第一传感器的功能框图。

图4是本发明的实施方式的控制装置的功能框图。

图5A是示出本发明的实施方式中利用旋转磨具进行工件的加工的状态的图。

图5B是示出本发明的实施方式中利用旋转磨具进行工件的加工的状态的图。

图6是示出本发明的实施方式的自动研磨装置的动作的流程图。

图7A是示出本发明的实施例的平面磨床的动作的图。

图7B是示出本发明的实施例的平面磨床的动作的图。

图7C是示出本发明的实施例的平面磨床的动作的图。

图7D是示出本发明的实施例的平面磨床的动作的图。

图7E是示出本发明的实施例的平面磨床的动作的图。

图7F是示出本发明的实施例的平面磨床的动作的图。

图8A是示出本发明的实施例的圆筒磨床的动作的图。

图8B是示出本发明的实施例的圆筒磨床的动作的图。

图8C是示出本发明的实施例的圆筒磨床的动作的图。

图8D是示出本发明的实施例的圆筒磨床的动作的图。

图8E是示出本发明的实施例的圆筒磨床的动作的图。

图9A是示出本发明的实施例的内表面磨床的动作的图。

图9B是示出本发明的实施例的内表面磨床的动作的图。

图9C是示出本发明的实施例的内表面磨床的动作的图。

图9D是示出本发明的实施例的内表面磨床的动作的图。

图9E是示出本发明的实施例的内表面磨床的动作的图。

图10A是示出通过本发明的实施例的自动研磨装置对卡盘面进行抛光的情况的图。

图10B是示出通过本发明的实施例的自动研磨装置对卡盘面进行抛光的情况的图。

图10C是示出通过本发明的实施例的自动研磨装置对卡盘面进行抛光的情况的图。

图10D是示出通过本发明的实施例的自动研磨装置对卡盘面进行抛光的情况的图。

图10E是示出通过本发明的实施例的自动研磨装置对卡盘面进行抛光的情况的图。

图10F是示出通过本发明的实施例的自动研磨装置对卡盘面进行抛光的情况的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图10F，对本发明的实施方式进行说明。

〔1实施方式的结构〕

〔1.1整体结构〕

图1是示出本实施方式的自动研磨系统100的整体结构的图。自动研磨系统100具有自动研磨装置1和控制装置2。

自动研磨装置1通过控制装置2的控制进行研磨加工、抛光加工等规定的机械加工。

自动研磨装置1具有为了加工工件而进行驱动的电动机、安装于该电动机的主轴、进给轴、以及与这些各轴对应的夹具、工具等。而且，自动研磨装置1通过基于动作指令驱动电动机，从而进行规定的机械加工。

这里，虽然规定的机械加工的内容没有特别限定，但是特别地，在本实施方式中，如后所述，优选为执行使用旋转磨具的研磨加工、抛光加工。

此外，机械加工可以伴随工件的加工，也可以不伴随工件的加工。

另外，只要使用旋转磨具，本实施方式就能够广泛应用于所有工业机械。工业机械例如是机床、加工中心、工业用机器人、服务用机器人这些各种机械。

控制装置2按照加工程序对自动研磨装置1的主轴和驱动轴进行控制。该控制装置2能够通过在具有例如CPU、存储器、输入输出接口等的计算机装置中执行适当的控制程序来实现。

〔1.2自动研磨装置的结构〕

图2是示出自动研磨装置1的结构的功能框图。自动研磨装置1具有控制部10、旋转磨具11、显示部12、输入部13、存储部14、第一传感器15、第二传感器16、第三传感器17、第四传感器18。

控制部10具有CPU、ROM、RAM、CMOS存储器等，它们构成为能够经由总线相互通信，对本领域技术人员来说是公知的。

CPU是对自动研磨装置1进行整体控制的处理器。该CPU构成为，经由总线读取在ROM中存储的系统程序和应用程序，按照该系统程序和应用程序，对自动研磨装置1整体进行控制，从而如图2所示，控制部10实现位置输出部101、磨具状态获取部102、加工量输出部103、切入量输出部104、再执行指令部105、重复判断部106、修整指示部107、材质获取部108、磨具选择部109、要求精度获取部110、加工条件输出部111、转速修正部112、第一抛光指示部113、第二抛光指示部114、第三抛光指示部115、第一警报部116、第二警报部117的功能。

如后所述，位置输出部101基于由第一传感器15感测到的工件的属性值和该属性值的容许误差、以及由第二传感器16感测到的旋转磨具11的磨具直径和该磨具直径的容许误差，生成包含加工原点和安全余量的位置信息，并向后述的控制装置2具有的指示部22输出，其中，加工原点是旋转磨具11对工件的加工起点。

这里，由第一传感器15感测的工件的属性值例如包含工件的位置、工件的大小(尺寸)、工件的表面状态的属性值中的任意一个以上。

此外，加工原点是指，旋转磨具11对工件的加工起点。图5A和图5B是示出利用旋转磨具11进行工件30的加工的状态的图。旋转磨具11在相对于工件30仅接近了规定的切入量后，一边旋转一边在与接近方向垂直的第一方向上移动，从而对工件30进行研磨，并且，在一边研磨一边在第一方向上移动了规定距离后，再次，在相对于工件30仅接近了规定的切入量后，一边旋转一边在第一方向的反方向上移动，从而对工件30进行研磨。通过重复该往返运动，旋转磨具11对工件30仅研磨预设的量。

此时，通过在比本来的加工程序中设定的位置高的位置设定Z轴并进行空运行，从而确认加工程序的动作，将用于该空运行的、从工件30的表面在Z轴方向上离开的距离称为空切(air cut)量。另外，根据之后的情况，有时将“空切量”本身称为“安全余量”。此外，将旋转磨具11最初与工件30接触而开始加工的点称为加工原点。通过确保与空切量相当的安全余量，自动研磨装置1的使用者不用考虑旋转磨具11与工件30的干扰，就能够确认加工程序的动作。

位置输出部101生成包含该加工原点和安全余量的位置信息。

磨具状态获取部102获取旋转磨具11的状态信息。具体而言，磨具状态获取部102基于自动研磨装置1的使用者从输入部13输入的信息、存储于存储部14的信息、以及由第二传感器16感测的感知信息，获取旋转磨具11的状态信息。作为旋转磨具11的状态信息，可举出例如旋转磨具11的磨具直径、粒度号、磨粒的种类、粒度、结合度、组织、结合剂的种类、结合剂细分记号的信息，进而包含最高使用圆周速度、切入量、设置时的直径、需要更换的直径的信息。尤其是，磨具状态获取部102获取由第二传感器16测量的旋转磨具11的磨具直径，能够将其用于加工原点的修正。

另外，此时，能够通过第四传感器感测支承旋转磨具11的旋转轴的变形。在第四传感器是温度传感器的情况下，通过感测支承旋转磨具11的旋转轴的温度，从而能够推测旋转轴的变形。另一方面，在第四传感器例如是应变仪的情况下，基于应变仪的检测值，能够感测旋转轴的变形。

加工量输出部103基于由第一传感器15感测的工件的属性值、以及由磨具状态获取部102获取的旋转磨具11的状态信息、以及由后述的要求精度获取部110从例如加工图纸、CAD数据中获取的加工尺寸的要求精度的目标值、存储于后述的存储部14的目标值，计算出旋转磨具11对工件的加工量，并向后述的控制装置2具有的指示部22输出。

切入量输出部104基于通过加工量输出部103计算出的加工量、上述的工件的属性值和旋转磨具11的状态信息，计算出旋转磨具11的每一次接近的加工量作为切入量，并向后述的控制装置2具有的指示部22输出。指示部22基于这些加工量和切入量，对旋转磨具11指示旋转和移动。

如上所述，由加工量输出部103计算出的加工量和由切入量输出部104计算出的切入量是单独计算的，但在自动研磨装置1的加工精度高的情况下，也可以将加工量与切入量设为同一值。

在利用旋转磨具11进行研磨加工和/或抛光加工后，再执行指令部105基于由第一传感器感测的工件的属性值，向指示部22输出研磨加工和/或抛光加工的再执行指令。尤其是，在利用旋转磨具11进行加工后的工件的尺寸精度、表面粗糙度等方面的加工精度没有到达目标值的情况下，再执行指令部105向后述的控制装置2具有的指示部22输出加工的再执行指令。

重复判断部106基于由第一传感器15感测的工件的属性值、和/或由磨具状态获取部102获取的旋转磨具11的状态信息，判断是否重复执行研磨加工和/或抛光加工之后的磨具直径的感测。更详细而言，在根据作为工件的属性值的由第一传感器15感测的工件的尺寸、由材质获取部108获取的工件的材质、以及由磨具状态获取部102获取的旋转磨具11的状态信息，判断为自动研磨装置1的加工精度没有达到规定的精度的情况下，重复执行磨具状态获取部102利用第二传感器16对磨具直径的感测。另外，重复判断部106除了基于由第一传感器15感测的工件的属性值和/或由磨具状态获取部102获取的旋转磨具11的状态信息来判断之外，或者还可以代替它们之中的至少一个，基于由第四传感器感测的支承旋转磨具11的旋转轴的变形，来判断是否重复执行研磨加工和/或抛光加工后的磨具直径的感测。

修整指示部107基于由第三传感器17感测的支承旋转磨具11的旋转轴的负荷，输出修整旋转磨具11的指示。更详细而言，在旋转磨具11的磨粒溃落、气孔堵塞导致支承旋转磨具11的旋转轴的负荷的每单位时间的变化量大于容许值的情况下，修整指示部107对显示部12输出修整指示，提示自动研磨装置1的使用者。另外，在自动研磨装置1具有通过自动控制对旋转磨具11进行修整的修整部(未图示)的情况下，修整指示部107也可以对修整部输出修整指示。

在现有技术中，定期进行修整，或者仅在工件的尺寸精度、表面粗糙度等方面的加工精度未达到基准值的情况下进行修整。但除此之外，能够基于旋转磨具11的磨粒溃落、气孔堵塞引起的旋转轴的负荷的变化，在比现有技术更早的阶段进行预防性的修整，能够使延长磨具的寿命并且将加工不良的产生防患于未然。

材质获取部108获取工件的材质。更详细而言，材质获取部108基于自动研磨装置1的使用者通过使用输入部13输入的信息、存储于存储部14的信息，获取工件的材质。

磨具选择部109基于由材质获取部108获取的材质，选择最适合工件的旋转磨具11。更详细而言，磨具选择部109基于由材质获取部108获取的材质，向显示部12输出最适合的磨具的选择结果，从而提示自动研磨装置1的使用者。或者，磨具选择部109也可以为将最适合的磨具的选择结果向旋转磨具11的驱动部(未图示)或控制装置2输出，旋转磨具11的驱动部或控制装置2基于由磨具选择部109生成的选择结果，自动选择最适合的旋转磨具11。

为了充分维持旋转磨具11的锋利度、寿命，高效地对工件进行抛光·研磨，需要选择适合该加工的旋转磨具11。现状中，通过操作者的经验、判断来选择旋转磨具11。当旋转磨具11的磨具直径变小时，磨粒容易脱落。此外，由于旋转磨具11与工件的接触面积增大容易产生研磨烧伤，因此当大小变成原来的三分之二左右时通常就不再使用了。为了应对这些问题，磨具选择部109基于由材质获取部108获取的材质，选择最适合工件的磨具。尤其是，通过参照存储于存储部14的过去的加工数据，从而能够追溯各个因素的关系性，并且能够共享操作者的头脑中的知识、经验，并进行标准化。

要求精度获取部110获取对工件的加工的要求精度。更详细而言，要求精度获取部110基于自动研磨装置1的使用者通过使用输入部13输入的信息、存储于存储部14的信息，获取加工的要求精度。

另外，磨具选择部109除了基于由材质获取部108获取的材质之外，还可以基于由要求精度获取部110获取的对工件的加工的要求精度，来选择最适合工件的旋转磨具11。

加工条件输出部111基于由材质获取部108获取的工件的材质、以及由要求精度获取部110获取的要求精度，并参照存储于存储部14的过去的加工数据，从而输出推荐的加工条件来作为工件的加工条件。更详细而言，加工条件输出部111通过向显示部12输出推荐的加工条件，从而提示自动研磨装置1的使用者。或者，加工条件输出部111也可以向旋转磨具11的驱动部(未图示)或控制装置2输出推荐的加工条件，旋转磨具11的驱动部或控制装置2基于推荐的加工条件，对旋转磨具11进行驱动。

转速修正部112基于由磨具状态获取部102通过第二传感器获取的旋转磨具11的磨具直径，对旋转磨具11的转速进行修正。更详细而言，转速修正部112追溯从旋转磨具11的加工开始直径至旋转磨具11的更换时期的直径变化，来对旋转磨具11的转速进行修正。目前，在旋转磨具中确定了最高使用圆周速度，在安全上必须绝对遵守该最高使用圆周速度，在任何情况下都不能以大于该最高使用圆周速度的速度进行使用。旋转磨具的最高使用圆周速度按照各产品而规定，但旋转磨具的圆周速度由主轴的转速和旋转磨具的直径决定，因此直径越小，旋转磨具的圆周速度越小。通过利用转速修正部112对转速进行修正，从而能够进行旋转磨具的圆周速度的修正。

第一抛光指示部113对由再执行指令部105输出再执行指令的次数和规定次数进行比较，基于比较结果，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。更详细而言，例如，第一抛光指示部113在由再执行指令部105输出再执行指令的次数大于规定次数的情况下，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。此外，第一抛光指示部113通过向显示部12输出抛光指示，从而向自动研磨装置1的使用者提示卡盘面的抛光。或者，第一抛光指示部113也可以向控制装置2输出抛光指示，控制装置2的指示部22基于抛光指示对旋转磨具11的驱动部指示用于对卡盘面进行抛光的旋转和移动。

第二抛光指示部114对加工前的工件的属性值和容许值进行比较，基于比较结果，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。更详细而言，例如，第二抛光指示部114在由第一传感器15感测的值大幅偏离容许值的情况下，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。此外，第二抛光指示部114通过向显示部12输出抛光指示，从而向自动研磨装置1的使用者提示卡盘面的抛光。或者，第二抛光指示部114也可以向控制装置2输出抛光指示，控制装置2的指示部22基于抛光指示对旋转磨具11的驱动部指示用于对卡盘面进行抛光的旋转和移动。

第三抛光指示部115对加工后的工件的属性值和目标值进行比较，基于比较结果，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。更详细而言，例如，第三抛光指示部115在由第一传感器15感测的值未在目标值以内的情况下，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。此外，第三抛光指示部115通过向显示部12输出抛光指示，从而向自动研磨装置1的使用者提示卡盘面的抛光。或者，第三抛光指示部115也可以向控制装置2输出抛光指示，控制装置2的后述的指示部22基于抛光指示对旋转磨具11的驱动部指示用于对卡盘面进行抛光的旋转和移动。

这些卡盘面的抛光用来应对因工件长时间就位在卡盘面的相同位置而引起卡盘面的下沉。

第一警报部116在由再执行指令部105输出再执行指令的次数到达规定次数时，发出警报。以此应对自动研磨装置1发生故障的可能性。

第二警报部117在由磨具状态获取部102获取的磨具直径小于容许值的情况下，发出警报。其用于通知，由于旋转磨具11的直径小于容许值，因此到了旋转磨具11的更换时期。

旋转磨具11用于在被驱动部(未图示)旋转的状态下，通过对工件的抵接面进行按压，从而对工件进行研磨和/或抛光。旋转磨具11可以是例如被称为超磨粒磨具(金刚石、CBN)、一般磨具(陶瓷磨具、树脂磨具)的磨具。此外，作为形状例如也可以是圆筒状，也可以是刀片状。

显示部12例如是显示修整指示、最适合的磨具的选择结果、推荐的加工条件、工件所就位的卡盘面的抛光指示的装置。显示部12例如能够通过液晶显示器来实现。

输入部13是为了由自动研磨装置1的使用者输入例如旋转磨具11的状态信息、工件的材质的信息、以及加工的要求精度的信息而进行操作的装置。输入部13例如能够通过在作为显示部12的显示器层叠的触摸面板来实现，通过从USB存储器、扫描仪读取数据，或经由网络读取数据的读取装置来实现。此外，这些数据也可以包含图纸。

存储部14存储例如旋转磨具11的状态信息、工件的材质的信息、加工的要求精度的信息、以及过去的加工数据。

第一传感器15是感测工件的属性值的传感器。这里，作为工件的属性值，例如可以包含工件的尺寸的值、表面状态。此外，第一传感器15例如可以是接触式探针、能够进行3D扫描的图像传感器、激光传感器。

图3是示出第一传感器15的功能的功能框图。第一传感器15具有测量部151和发送部152。测量部151对工件的属性值进行感知。发送部152将测量部151的感知结果向控制装置2发送。发送部152的感知结果的发送方法可以利用有线，也可以利用无线。

通过使第一传感器15具有发送部152，从而如后所述，能够使控制装置2基于第一传感器的测量结果，对第一传感器15的故障进行诊断，或者，虽然没有图示，但能够将第一传感器15的自我诊断功能生成的自我诊断信息向控制装置2发送。由此，能够抑制自动研磨装置1的未预期的临时的运转停止、空转。

另外，虽然图3是示出第一传感器15的功能的功能框图，但是第二传感器16至第四传感器18也具有相同的结构。

第二传感器16是感测旋转磨具11的磨具直径的传感器。第二传感器16可以是例如空气微传感器(air micro sensor)。

第三传感器17是感测旋转磨具11的旋转轴的负荷的传感器。第三传感器17可以是例如转矩传感器。或者，第三传感器也可以是感测用于驱动使旋转磨具11旋转的电动机的电流量的电流传感器。

第四传感器18是感测支承旋转磨具11的轴的温度。第四传感器18可以是例如温度传感器。或者，第四传感器18也可以是感测支承旋转磨具11的轴的变形的传感器。在该情况下，第四传感器18可以是例如应变仪。

〔1.3控制装置的结构〕

图4是示出控制装置2的功能的功能框图。控制装置2具有通信部21、指示部22、故障诊断部23。

通信部21与自动研磨装置1进行通信。更详细而言，通信部21向自动研磨装置1发送由后述的指示部22生成的、对旋转磨具11的驱动部(未图示)的用于工件的研磨和/或抛光的旋转和移动的指示。此外，通信部21接收由位置输出部101生成的位置信息、由加工量输出部103输出的加工量、由切入量输出部104输出的切入量、由再执行指令部105生成的加工的再执行指令等。此外，通信部21从第一传感器15～第四传感器18接收测量值、自我诊断信息。

指示部22对旋转磨具11的驱动部指示用于工件的研磨和/或抛光的旋转和移动。

故障诊断部23基于来自第一传感器15～第四传感器18的测量值、或者自我诊断信息的接收结果，对该第一传感器15～第四传感器18中的至少一个的故障进行诊断。

〔2自动研磨装置的动作〕

图6是示出自动研磨装置1的动作的流程图。以下，参照图6，对自动研磨装置1的动作进行说明。

在步骤S1中，自动研磨装置1的使用者使工件就位在磁性卡盘等的卡盘面。此时，使用者可以通过手工作业使工件就位，也可以通过自动研磨装置1的自动控制使工件就位。此外，也可以通过使用就位传感器，判断工件是否正常就位。

在步骤S2中，控制部10通过第一传感器15获取加工前的工件的属性值。另外，除此以外，材质获取部108也可以获取工件的材质来作为工件的属性值。

在步骤S3中，自动研磨装置1的磨具状态获取部102通过第二传感器获取旋转磨具11的磨具直径。另外，除此以外，磨具状态获取部102也可以从存储部14获取其他的旋转磨具11的状态信息。

在步骤S4中，自动研磨装置1使用旋转磨具11执行对工件的研磨加工和/或抛光加工。更详细而言，位置输出部101基于在步骤S2中获取的工件的属性值和该属性值的容许误差、以及在步骤S3中获取的旋转磨具11的磨具直径和该磨具直径的容许误差，生成包含旋转磨具11的加工原点和安全余量的位置信息。此外，加工量输出部103基于工件的属性值、旋转磨具11的状态信息、以及由要求精度获取部110获取的要求精度的目标值、存储于存储部14的目标值，计算出旋转磨具11对工件的加工量。进而，切入量输出部104基于工件的属性值、旋转磨具11的状态信息、以及由加工量输出部103计算出的加工量，计算出相对于工件每一次接近的加工量作为切入量。指示部22基于这些位置信息、加工量、切入量，对旋转磨具11的驱动部指示旋转磨具11的旋转和移动。

此外，在该步骤S4中，磨具选择部109也可以为基于由材质获取部108获取的工件的材质、以及由要求精度获取部110获取的要求精度，选择最适合工件的旋转磨具11。进而，加工条件输出部111也可以基于工件的材质和要求精度输出推荐的加工条件来作为工件的加工条件。进而，转速修正部112也可以基于旋转磨具11的磨具直径，对旋转磨具11的转速进行修正。

在步骤S5中，控制部10通过第一传感器15获取加工后的工件的属性值。

在步骤S6中，在加工后的工件的加工精度在目标值以内的情况下(S6：是)，处理转移至步骤S7。在加工后的工件的加工精度未在目标值以内的情况下(S6：否)，处理转移至步骤S3。更详细而言，在加工后的工件的加工精度未在目标值以内的情况下，再执行指令部105向指示部22输出研磨加工和/或抛光加工的再执行指令。此时，在由重复判断部106判断为重复进行磨具直径的感测的情况下，处理转移至步骤S3。在判断为不重复进行磨具直径的感测的情况下，处理也可以不转移至步骤S3，而转移至步骤S4。

在步骤S7中，进行工件的去磁。即，去除在工件残留的剩磁。然后，结束全部处理。

另外，在上述流程的步骤中，由第一抛光指示部113至第三抛光指示部115输出了抛光指示的情况下，对工件所就位的卡盘面进行抛光。

此外，通过图6所示的流程，也可以在例如预热运转中、清晨时段等使用自动研磨装置1的作业的开始时刻，对粗削即可的工件进行加工，并且在由此经过规定时间后，切换为进行精加工等。

〔3实施方式所发挥的效果〕

本实施方式的自动研磨系统100是进行工件30的研磨加工和/或抛光加工自动研磨系统，具有：旋转磨具11，其进行工件30的研磨和/或抛光；第一传感器15，其感测工件30的属性值；第二传感器16，其感测旋转磨具11的磨具直径；指示部22，其对旋转磨具11的驱动部指示用于研磨加工和/或抛光加工的旋转和移动；以及位置输出部101，其基于工件30的属性值和属性值的第一容许误差、以及磨具直径和磨具直径的第二容许误差，生成包含旋转磨具11对工件30的加工原点和安全余量的位置信息，并向指示部22输出。

由此，不会因操作者的熟练度而使加工精度产生偏差，进一步减小操作者间的生产效率的差异，并且能够以确保操作者的安全性的方式设定加工原点。

此外，使加工尺寸高精度化，并且通过减少加工、尺寸测量的重复次数，从而提高生产率。进而，通过减少空切量，从而能够缩短非加工时间。

进而，通过使用第一传感器15和第二传感器16，从而使加工工序标准化，因此可以消除对各个操作者的依赖性。

此外，上述自动研磨系统100也可以还具有：磨具状态获取部102，其获取旋转磨具11的状态信息；加工量输出部103，其基于工件30的属性值和旋转磨具11的状态信息，计算出旋转磨具11对工件30的加工量，并向指示部22输出；以及切入量输出部104，其基于加工量和工件30的属性值、以及旋转磨具11的状态信息，计算出旋转磨具11相对于工件30每一次接近的加工量作为切入量，并向指示部22输出。

由此，能够不基于作业人员的经验、直觉而自动地设定与加工量相应的切入量。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有再执行指令部105，该再执行指令部105基于研磨加工和/或抛光加工后的工件30的属性值，向指示部22输出研磨加工和/或抛光加工的再执行指令。

由此，能够不基于作业人员的经验、直觉对加工后的工件30的状态进行人为的判断，而是自动地进行判断，然后进行加工的再执行。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有第一警报部116，该第一警报部116在由再执行指令部105输出再执行指令的次数到达规定次数时，发出警报。

由此，例如，在由于自动研磨系统100中存在故障、错误，导致对加工的再执行进行多次重复的情况下，能够提醒作业人员注意。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有第一抛光指示部113，该第一抛光指示部113对由再执行指令部105输出再执行指令的次数和规定次数进行比较，基于比较结果，输出工件30所就位的卡盘面的抛光指示。

由此，当由于工件30的就位状态存在故障，导致对加工的再执行进行多次尝试的情况下，能够通过输出卡盘面的抛光指示，来尝试消除就位状态的故障。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有：第三传感器17，其感测支承旋转磨具11的旋转轴的负荷；以及修整指示部107，其基于负荷，输出修整旋转磨具11的指示。

由此，能够对磨粒溃落、气孔堵塞等的旋转磨具11的状态进行监视，对修整的时机进行管理。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有：第四传感器18，其感测支承旋转磨具11的旋转轴的变形；以及重复判断部106，其基于工件的属性值、和/或旋转磨具11的状态信息、和/或第四传感器18的感测结果，判断是否重复执行研磨加工和/或抛光加工后的磨具直径的感测。

由此，能够抑制在工件30、旋转磨具11的状态良好的情况下，多次重复磨具直径的感测。

此外，在上述的自动研磨系统100中也可以，第一传感器15至第四传感器18中的至少一个具有发送部152，该发送部152对自动研磨装置1的控制装置2发送测量值和/或自我诊断信息，控制装置2具有故障诊断部23，该故障诊断部23基于测量值和/或自我诊断信息的接收结果，对第一传感器15至第四传感器18中的至少一个的故障进行诊断。

由此，通过利用第一传感器15至第四传感器18的自我诊断功能、故障诊断功能，从而容易掌握维护时期，能够抑制自动研磨装置1的动作的未预期的临时的运转停止、空转。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有：材质获取部108，其获取工件30的材质；以及磨具选择部109，其基于材质，选择最适合工件30的旋转磨具11。

由此，能够使用最适合工件30的材质的旋转磨具11。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有：材质获取部108，其获取工件30的材质；要求精度获取部110，其获取研磨加工和/或抛光加工的要求精度；存储部14，其存储过去的加工数据；以及加工条件输出部111，其基于工件30的材质和要求精度，通过参照加工数据，输出推荐的加工条件。

由此，能够根据工件30的材质、要求精度，以最适合的加工条件进行加工。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有转速修正部112，该转速修正部112基于磨具直径，对旋转磨具11的转速进行修正。

由此，能够对旋转磨具11的圆周速度进行修正，以使旋转磨具11的圆周速度在安全上必须绝对遵守的最高圆周速度内的范围内，接近最高圆周速度。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有第二抛光指示部114，该第二抛光指示部114对加工前的工件30的属性值和容许值进行比较，基于比较结果，输出工件30所就位的卡盘面的抛光指示。

由此，在由于工件30的就位状态存在故障，导致在加工前由第一传感器15感测的值大幅偏离容许值的情况下，能够通过输出卡盘面的抛光指示，从而尝试消除就位状态的故障。

此外，上述的自动研磨系统100也可以还具有第三抛光指示部115，该第三抛光指示部115对加工后的工件30的属性值和目标值进行比较，基于比较结果，输出工件30所就位的卡盘面的抛光指示。

由此，在由于工件30的就位状态存在故障，导致在加工后由第一传感器15感测的值大幅偏离目标值的情况下，能够通过输出卡盘面的抛光指示，从而尝试消除就位状态的故障。

此外，上述的自动研磨系统100可以还具第二警报部117，该第二警报部117在磨具直径小于容许值时，发出警报。

由此，能够提醒作业人员注意，由于旋转磨具11的直径小于容许值，因此到了旋转磨具11的更换时期。

〔4实施例〕

以下，参照图7A～图10F，在上述的实施方式的自动研磨装置1分别是平面磨床、圆筒磨床、内表面磨床的情况下，对研磨或抛光工件的情况、以及自动研磨装置1抛光卡盘面的情况进行说明。

〔4.1平面磨床〕

图7A～图7F是关于自动研磨装置1是平面磨床的情况的动作的说明图。

作为上述的步骤S1，使工件30A就位，然后，作为上述的步骤S2，如图7A和图7B所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A或图像传感器15B获取加工前的工件30A的属性值。例如，使用探针15A从工件30A的大致铅直方向上的上方获取工件30A的尺寸，或者使用图像传感器15B获取工件30A的表面状态的数据。

接下来，作为上述的步骤S3，如图7C所示，自动研磨装置1获取旋转磨具11的磨具直径。更详细而言，作为第二传感器16的空气微传感器16通过与该空气微传感器16连接的喷嘴16A，从以轴111A为中心进行旋转的旋转磨具11A的下方喷出空气，空气微传感器16基于感知的压力值，获取旋转磨具11A的磨具直径。

接下来，作为上述的步骤S4，如图7D和图7E所示，自动研磨装置1通过旋转磨具11对工件30A进行研磨·抛光加工。更详细而言，如图7D所示，自动研磨装置1在大致铅直方向上的上方确保距工件30A的空切量后，如图7E所示，使用旋转磨具11A，按照每一次的切入量，分次对工件30A进行研磨·抛光加工。

此时，自动研磨装置1通过在轴111A或使轴111A旋转的驱动部(未图示)设置的第三传感器17和第四传感器18，对轴111A的负荷和变形进行感测。如上所述，修整指示部107也可以基于旋转磨具11A的转矩，输出修整旋转磨具11A的指示。

接下来，作为上述的步骤S5，如图7F所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取加工后的工件30A的属性值。另外，虽然没有图示，但是自动研磨装置1也可以通过图像传感器15B来代替探针15A，从而获取加工后的工件30A的属性值。

然后，作为图6所示的步骤S6，在加工后的工件30A的加工精度处于容许范围的情况(S6：是)下，作为步骤S7的处理，自动研磨装置1进行去磁。在加工后的工件30A的加工精度未处于容许范围的情况(S6：否)下，处理返回步骤S3。

〔4.2圆筒磨床〕

图8A～图8E是关于自动研磨装置1是圆筒磨床的情况的动作的说明图。

作为上述的步骤S1，使工件30B就位，然后，作为上述的步骤S2，如图8A所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取加工前的工件30B的属性值。例如，使用探针15A从工件30B的大致水平方向获取工件30B的尺寸。

接下来，作为上述的步骤S3，如图8B所示，自动研磨装置1获取旋转磨具11的磨具直径。更详细而言，作为第二传感器16的空气微传感器16通过与该空气微传感器16连接的喷嘴16A，从以轴111A为中心进行旋转的旋转磨具11A的大致水平方向喷出空气，空气微传感器16基于感知的压力值，获取旋转磨具11A的磨具直径。

接下来，作为上述的步骤S4，如图8C和图8D所示，自动研磨装置1通过旋转磨具11进行工件30B的研磨·抛光加工。更详细而言，如图8C所示，自动研磨装置1在大致水平方向上确保距工件30B的空切量后，如图8D所示，使用旋转磨具11A，按照每一次的切入量，分次对工件30B进行研磨·抛光加工。

此时，自动研磨装置1通过在轴111A或使轴111A旋转的驱动部(未图示)设置的第三传感器17和第四传感器18，对轴111A的负荷和变形进行感测。如上所述，修整指示部107也可以基于旋转磨具11A的转矩，输出修整旋转磨具11A的指示。

接下来，作为上述的步骤S5，如图8E所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取加工后的工件30B的属性值。另外，虽然没有图示，但是自动研磨装置1也可以通过图像传感器15B来代替探针15A，从而获取加工后的工件30B的属性值。

然后，作为图6所示的步骤S6，在加工后的工件30B的加工精度处于容许范围的情况(S6：是)下，作为步骤S7的处理，自动研磨装置1进行去磁。在加工后的工件30A的加工精度未处于容许范围的情况(S6：否)下，处理返回步骤S3。

〔4.3内表面磨床〕

图9A～图9E是对自动研磨装置1是内表面磨床的情况的动作的说明图。

作为上述的步骤S1，使工件30C就位，然后，作为上述的步骤S2，如图9A所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取加工前的工件30C的属性值。例如，使用探针15A，对工件30C的内表面的圆筒状空间，从大致铅直方向上的上方获取工件30C的尺寸。

接下来，作为上述的步骤S3，如图9B所示，自动研磨装置1获取旋转磨具11的磨具直径。更详细而言，作为第二传感器16的空气微传感器16通过与该空气微传感器16连接的喷嘴16A，从以轴111B为中心进行旋转的旋转磨具11B的大致铅直方向上的下方喷出空气，空气微传感器16基于感知的压力值，获取旋转磨具11B的磨具直径。

接下来，作为上述的步骤S4，如图9C和图9D所示，自动研磨装置1通过旋转磨具11B进行工件30C的研磨·抛光加工。更详细而言，如图9C所示，自动研磨装置1在大致铅直方向上确保距工件30B的空切量后，如图9D所示，使用旋转磨具11B，按照每一次的切入量，分次对工件30C进行研磨·抛光加工。

此时，自动研磨装置1通过在轴111B或使轴111B旋转的驱动部111C设置的第三传感器17和第四传感器18，对轴111B的负荷和变形进行感测。如上所述，修整指示部107也可以基于旋转磨具11B的转矩，输出修整旋转磨具11B的指示。

接下来，作为上述的步骤S5，如图9E所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取加工后的工件30C的属性值。另外，虽然没有图示，但是也可以通过图像传感器15B来代替探针15A，从而获取加工后的工件30C的属性值。

然后，作为图6所示的步骤S6，在加工后的工件30B的加工精度处于容许范围的情况(S6：是)下，作为步骤S7的处理，自动研磨装置1进行去磁。在加工后的工件30A的加工精度未处于容许范围的情况下(S6：否)，处理返回步骤S3。

〔4.4卡盘面的抛光〕

图10A～图10F是关于通过自动研磨装置1对卡盘面进行抛光的情况的动作的说明图。

作为上述的步骤S1，如图10A所示，使工件30D就位在磁性卡盘40。但是，例如，虽然获取了工件30D的尺寸的值作为工件30D的属性值，但大幅偏离容许值。

此时，作为上述的步骤S2，如图10B所示，在去除了工件30D的状态下，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取磁性卡盘40的属性值。例如，自动研磨装置1使用探针15A从大致铅直方向上的上方获取磁性卡盘40的尺寸值、表面状态的值。

接下来，作为上述的步骤S3，如图10C所示，自动研磨装置1获取旋转磨具11的磨具直径。更详细而言，作为第二传感器16的空气微传感器16通过与该空气微传感器16连接的喷嘴16A，从以轴111A为中心进行旋转的旋转磨具11A的大致铅直方向上的下方喷出空气，空气微传感器16基于感知的压力值，获取旋转磨具11A的磨具直径。

接下来，作为上述的步骤S4，如图10D和图10E所示，自动研磨装置1通过旋转磨具11A对磁性卡盘40进行抛光加工。更详细而言，如图10D所示，自动研磨装置1在大致铅直方向上确保距磁性卡盘40的空切量后，如图10E所示，使用旋转磨具11A，按照每一次的切入量，分次对磁性卡盘40进行抛光加工。

此时，自动研磨装置1通过在轴111A或使轴111A旋转的驱动部(未图示)设置的第三传感器17和第四传感器18，对轴111A的负荷和变形进行感测。如上所述，修整指示部107也可以基于旋转磨具11A的转矩，输出修整旋转磨具11A的指示。

接下来，作为上述的步骤S5，如图10F所示，自动研磨装置1通过作为第一传感器15的探针15A获取加工后的磁性卡盘40的作为属性值的尺寸值。另外，虽然没有图示，但是也可以通过图像传感器15B来代替探针15A，从而获取加工后的磁性卡盘40的作为属性值的表面状态的值。

然后，作为图6所示的步骤S6，在加工后的磁性卡盘40的加工精度处于容许范围的情况(S6：是)下，作为步骤S7的处理，进行去磁。在加工后的磁性卡盘40的加工精度未处于容许范围的情况(S6：否)下，处理返回步骤S3。

〔5变形例〕

〔5.1变形例1〕

虽然在上述的实施方式的自动研磨装置1中，基于由再执行指令部105输出再执行指令的次数、加工前的工件的属性值与容许值的比较、加工后的工件的属性值与目标值的比较，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示，但是不限定于此。例如，也可以基于加工次数(已加工的工件的数量)，输出工件所就位的卡盘面的抛光指示。

〔5.2变形例2〕

此外，虽然在上述的实施方式中，自动研磨装置1与控制装置2是分体的，但不限定于此。例如，也可以通过将控制装置2组装于自动研磨装置1而使两者一体化。

〔5.3变形例3〕

此外，在上述的实施方式中，自动研磨装置1也可以作为机器人来实现，在该情况下，控制装置2也可以是机器人控制装置。

〔5.4变形例4〕

此外，在上述的实施方式中，也可以构成为，输入部13存在于自动研磨装置1的外部，经由网络从自动研磨装置1的外部输入各数据。进而，也可以构成为，控制装置2经由网络对自动研磨装置1进行控制。

〔5.5变形例5〕

此外，在上述的实施方式中也可以，通过由转矩传感器和电流传感器等构成的第三传感器17对旋转轴的负荷、用于驱动使旋转磨具11旋转的电动机的电流量进行感测，从而对修整的切入量进行管理，其中，该转矩传感器是对旋转磨具11、11A、11B的旋转轴的负荷进行感测的传感器，该电流传感器对用于驱动使旋转磨具11旋转的电动机的电流量进行感测。

具体而言，例如，将由第三传感器17感测的旋转轴的负荷的值、用于驱动电动机的电流量的值所对应的修整的切入量的值预先作为表格存储于存储部14。然后，修整指示部107以使用该存储的切入量的值进行修整的方式，输出修整指示。

〔5.6变形例6〕

此外，在上述的实施方式中也可以通过由感测工件的属性值、即工件的尺寸的值、表示表面状态的值的传感器的接触式探针、能够进行3D扫描的图像传感器、激光传感器等构成的第一传感器15对工件的表面粗糙度进行感测，以输出修整指示的方式对修整的时机进行管理，此外，也可以对修整的切入量进行管理。

具体而言，例如，将由第一传感器15感测的工件的表面粗糙度的值所对应的阈值的值预先作为表格存储在存储部14。然后，在由第一传感器15感测的工件的表面粗糙度的值大于该阈值的情况下，修整指示部107以输出修整指示并进行修整的方式，输出修整指示。此外，将由第一传感器15感测的工件的表面粗糙度的值所对应的修整的切入量的值预先作为表格存储于存储部14。然后，修整指示部107以使用该存储的切入量的值进行修整的方式，输出修整指示。进而，也可以基于上述的由第一传感器15感测的工件的表面粗糙度的值和前述的实施方式中的由第三传感器17感测的支承旋转磨具11的旋转轴的负荷这两者，修整指示部107以输出修整旋转磨具11的指示的方式对修整的时机进行管理。

〔5.7变形例7〕

此外，在上述的实施方式中也可以，基于利用上述的变形例5的第三传感器17对旋转轴的负荷、用于驱动使旋转磨具11旋转的电动机的电流量进行的感测、以及利用上述的变形例6对第一传感器15的工件的表面粗糙度进行的感测这两者，对修整的切入量进行管理。

具体而言，例如，将由第三传感器17感测的旋转轴的负荷的值、用于驱动电动机的电流量的值、以及由第一传感器15感测的工件的表面粗糙度的值的组合所对应的修整的切入量的值预先作为表格存储在存储部14。然后，修整指示部107以使用该存储的切入量的值进行修整的方式，输出修整指示。

另外，在本变形例7和前述的变形例6中也可以使用由空气微传感器构成的第二传感器16来代替第一传感器15。

根据上述变形例5～变形例7的结构，能够对旋转磨具11的表面状态、尺寸的变化进行感测，能够设置适合的修整的切入量。此外，例如，即使在因旋转磨具11的热膨胀、旋转带来的收缩导致旋转磨具11的尺寸发生变化的情况下，通过在对工件进行研磨·抛光加工之前、以及进行修整之前，进行上述感测，由此，能够容易地感测旋转磨具11的磨具直径的尺寸发生变化，并随时修正由第二传感器16感测的磨具直径的值。因此，能够抑制非必要地对加工的再执行进行重复。

附图标记说明

1：自动研磨装置；

2：控制装置；

10：控制部；

22：指示部；

23：故障诊断部；

100：自动研磨系统；

101：位置输出部；

102：磨具状态获取部；

103：加工量输出部；

104：切入量输出部；

105：再执行指令部；

106：重复判断部；

107：修整指示部；

108：材质获取部；

109：磨具选择部；

110：要求精度获取部；

111：加工条件输出部；

112：转速修正部；

113：第一抛光指示部；114：第二抛光指示部；115：第三抛光指示部；

116：第一警报部；117：第二警报部。

Claims (17)

1.一种自动研磨系统，其进行工件的研磨加工和/或抛光加工，具有：

旋转磨具，其进行所述工件的研磨和/或抛光；

第一传感器，其感测所述工件的属性值；

第二传感器，其感测所述旋转磨具的磨具直径；

指示部，其对所述旋转磨具的驱动部指示用于所述研磨加工和/或抛光加工的旋转和移动；以及

位置输出部，其基于所述工件的属性值和所述属性值的第一容许误差、以及所述磨具直径和所述磨具直径的第二容许误差，生成包含所述旋转磨具对所述工件的加工原点和安全余量的位置信息，并向所述指示部输出。

2.根据权利要求1所述的自动研磨系统，其还具有：

磨具状态获取部，其获取所述旋转磨具的状态信息；

加工量输出部，其基于所述工件的属性值和所述旋转磨具的状态信息，计算出所述旋转磨具对所述工件的加工量，并向所述指示部输出；以及

切入量输出部，其基于所述加工量和所述工件的属性值、以及所述旋转磨具的状态信息，计算出所述旋转磨具相对于所述工件每一次接近的加工量作为切入量，并向所述指示部输出。

3.根据权利要求1或2所述的自动研磨系统，其还具有：

再执行指令部，其基于所述研磨加工和/或抛光加工后的所述工件的属性值，向所述指示部输出所述研磨加工和/或抛光加工的再执行指令。

4.根据权利要求3所述的自动研磨系统，其还具有：

第一警报部，其在由所述再执行指令部输出所述再执行指令的次数到达规定次数时，发出警报。

5.根据权利要求3或4所述的自动研磨系统，其还具有：

第一抛光指示部，其对由所述再执行指令部输出所述再执行指令的次数和规定次数进行比较，基于比较结果，输出所述工件所就位的卡盘面的抛光指示。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

第三传感器，其感测支承所述旋转磨具的旋转轴的负荷；以及

修整指示部，其基于所述负荷，输出修整所述旋转磨具的指示。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

修整指示部，其基于由所述第一传感器感测的工件的所述属性值，输出修整所述旋转磨具的指示。

8.根据权利要求6或7所述的自动研磨系统，其中，

所述修整指示部基于所述负荷，输出所述旋转磨具的修整的切入量。

9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的自动研磨系统，其中，

所述修整指示部基于所述第一传感器对所述工件的属性值的感测，输出所述旋转磨具的修整的切入量。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

第四传感器，其感测支承所述旋转磨具的旋转轴的变形；以及

重复判断部，其基于所述工件的属性值、和/或所述旋转磨具的状态信息、和/或所述第四传感器的感测结果，判断是否重复执行所述研磨加工和/或抛光加工后的所述磨具直径的感测。

11.根据权利要求10所述的自动研磨系统，其中，

所述第一传感器至所述第四传感器中的至少一个具有发送部，所述发送部对所述自动研磨系统的控制装置发送测量值和/或自我诊断信息，

所述控制装置具有故障诊断部，所述故障诊断部基于所述测量值和/或自我诊断信息的接收结果，对所述第一传感器至所述第四传感器中的至少一个的故障进行诊断。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

材质获取部，其获取所述工件的材质；以及

磨具选择部，其基于所述材质，选择最适合所述工件的所述旋转磨具。

13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

材质获取部，其获取所述工件的材质；

要求精度获取部，其获取所述研磨加工和/或抛光加工的要求精度；

存储部，其存储过去的加工数据；以及

加工条件输出部，其基于所述工件的材质和所述要求精度，通过参照所述加工数据，输出推荐的加工条件。

14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

转速修正部，其基于所述磨具直径，对所述旋转磨具的转速进行修正。

15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

第二抛光指示部，其对加工前的所述工件的属性值和容许值进行比较，基于比较结果，输出所述工件所就位的卡盘面的抛光指示。

16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

第三抛光指示部，其对加工后的所述工件的属性值和目标值进行比较，基于比较结果，输出所述工件所就位的卡盘面的抛光指示。

17.根据权利要求1至16中的任意一项所述的自动研磨系统，其还具有：

第二警报部，其在所述磨具直径小于容许值时，发出警报。