JP2000271865A - 砥石ユニット - Google Patents

砥石ユニット

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JP2000271865A
JP2000271865A JP11083112A JP8311299A JP2000271865A JP 2000271865 A JP2000271865 A JP 2000271865A JP 11083112 A JP11083112 A JP 11083112A JP 8311299 A JP8311299 A JP 8311299A JP 2000271865 A JP2000271865 A JP 2000271865A
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JP
Japan
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spindle
grindstone
grinding
sensor
grinding wheel
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JP11083112A
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Inventor
Osamu Yanai
修 箭内
Taira Nishizawa
平 西沢
Koichi Nakajima
浩一 中嶋
Takayuki Yui
隆行 由井
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Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Automotive Systems Corp
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Publication date
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/003Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving acoustic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B41/04Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/22Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
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    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で砥石とワーク及び砥石とドレッ
サとの接触を検知できる砥石ユニットを提供する。 【解決手段】 ワークWを研削する砥石7と、砥石7を
一端部5aに取り付けて回転駆動し、且つ内部に研削液
の供給通路19が形成されているスピンドル5とを備
え、砥石7の回転によりワークWを研削する砥石ユニッ
ト1であって、前記スピンドル5のスピンドル通路19
中を流れる研削液の超音波振動(AE波)を検知するA
Eセンサ9を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを研削する
砥石ユニットに関し、特にAEセンサを備えた砥石ユニ
ットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、砥石とワーク及び砥石とドレッサ
との接触を検知する技術としては、特開平8−2712
42号公報に開示されているように、ワーク固定用治具
及びドレッサ装置のハウジングのそれぞれにAEセンサ
(アコーステイック・エミッション・センサ)を配置
し、砥石とワーク及び砥石とドレッサとの接触の際に発
生する超音波振動(AE波)を検知する技術が知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
技術においては、ワーク固定用治具及びドレッサ装置の
ハウジングのそれぞれにAEセンサを配置しなければな
らず、構成が複雑になるという課題があった。
【0004】そこで、本発明は、簡単な構成で砥石とワ
ーク及び砥石とドレッサとの接触を検知できる砥石ユニ
ットを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ワークを研削する砥石と、砥石を一端部に取り付け
て回転駆動し、且つ内部に研削液の通路が形成されてい
るスピンドルとを備え、砥石の回転によりワークを研削
する砥石ユニットであって、前記スピンドルの通路中を
流れる研削液の超音波振動を検知するAEセンサを備え
ることを特徴とする。
【0006】この請求項1に記載の発明では、ワークを
研削するときには、砥石とワークとが接触したときに生
ずる超音波振動(AE波)を、砥石ユニットに設けられ
ているAEセンサが検知する。また、砥石のドレス時に
おける砥石とドレッサとの接触も同様にしてAEセンサ
が検知する。AEセンサは、スピンドル内の通路中の研
削液を通じて検知するから、スピンドルに設けた砥石が
ワークに接触する場合及びドレッサが砥石に接触する場
合の両方の場合の振動を研削液を介して検知できる。従
って、従来のように、ワーク用及びドレッサ用のAEセ
ンサを別々に設ける必要がないので、構成が簡単であ
る。
【0007】また、AEセンサは、砥石とワーク及び砥
石とドレッサとの接触時において、スピンドルの振動を
直接検知しているので、検知結果に対する信頼性が向上
する。更に、スピンドルに軸受け(ベアリング)の磨耗
等による振動が発生したときには、その振動をもAEセ
ンサが検知するので、スピンドルの駆動状態を検知する
ことができる。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記スピンドルの他端部に対面して本
体に固定された固定部材を備え、固定部材とスピンドル
との間に研削液が介在されており、固定部材に前記AE
センサを設けたことを特徴とする。
【0009】この請求項2に記載の発明では、請求項1
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、AE
センサは、研削液の超音波振動を固定部材を介して検知
する。このAEセンサは、スピンドルの他端部にある固
定部材に設けられているので、AEセンサの交換等のメ
ンテナンスが容易に行える。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面の図1乃至図
4を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明す
る。図1は、本実施の形態に係る砥石ユニットを示す断
面図である。砥石ユニット1はハウジング(本体)2内
に、研削液注入部材3と、スピンドル5と、砥石7と、
AE(アコーステイック・エミッション)センサ9とを
有しており、砥石7を回転駆動させてワークWを研削加
工する。
【0011】研削液注入部材3には、研削液のメイン通
路3aが形成されており、このメイン通路3aに砥石ユ
ニット1の外部から研削液が注入される(矢印A参
照)。メイン通路3aは、通路13に連通されており、
通路13は、研削液を後述するスピンドル5内のスピン
ドル通路19に案内する。
【0012】スピンドル5は、後述する制御ユニット3
2により砥石7を回転駆動させるものである。スピンド
ル5の一端部5aは、軸受け21を介してハウジング2
から突出しており、この一端部5aに砥石7が取り付け
られている。スピンドル5内には、中心軸線に沿ってス
ピンドル通路19が形成されており、スピンドル通路1
9は、通路13からの研削液を砥石7に向けて供給して
いる。
【0013】図3は、砥石7近傍を拡大して示す断面図
である。この図に示すように、本実施の形態では、砥石
7は、ワークWの内周面を研削するものである。砥石7
には、スピンドル5のスピンドル通路19と連通する噴
出通路7aが形成されており、噴出通路7aは、スピン
ドル通路19からの研削液を、ワークWの内周面に向け
て噴出するようになっている。
【0014】一方、スピンドル5の他端部5bには、こ
の他端部5bに対面してハウジング2に固定された固定
部材23が設けられている。固定部材23内には、中心
軸線に沿って通路13及びスピンドル通路19と連通す
る連通路23aが形成されており、固定部材23の一端
には、ハウジング2から突設するようにAEセンサ9が
設けられている。
【0015】AEセンサ9は、ハウジング2の外側に位
置して固定部材23に取り付けられており、スピンドル
5のスピンドル通路19中を流れる研削液の超音波振動
(AE波)を検知している。AEセンサ9は、制御ユニ
ット32と接続されており、AEセンサ9が検知したA
E波(検知信号)は、この制御ユニット32に送られ
る。AEセンサ9は、ハウジング2の外側に位置してい
るので、AEセンサ9の交換等のメンテナンスが容易に
行える。
【0016】制御ユニット32は、プリアンプ33と、
制御手段35と、表示装置37とを有しており、AEセ
ンサ9からの検知信号に応じて砥石ユニット1を制御す
る。プリアンプ33は、AEセンサ9からの検知信号を
増幅して制御手段35に送る。
【0017】制御手段35は、砥石ユニット1をワーク
Wに向けて移動させたり、スピンドル5の回転数を変え
たり等の制御を自動的に行っており、AEセンサ9から
の検知信号に応じて砥石ユニット1を制御し、表示装置
37に砥石ユニット1の状態を表示させるものである。
制御手段35には、AE波の大きさの基準となるしきい
値が予め入力されており、制御手段35は、このしきい
値と、プリアンプ33から送られた信号とを比較する。
【0018】次に、上述した構成及び図4のフローチャ
ートに基づいて本実施の形態の作用を説明する。なお、
図4は、制御手段が行う制御の流れを示すフローチャー
トである。
【0019】ステップS1において、制御手段35は、
AEセンサ9からの検知信号を受信し、ステップS2に
おいて、表示装置37にAE信号を波形表示させる。ス
テップS1及びステップS2では、砥石7とワークWと
の接触により、砥粒が破砕されたとき等に生じるAE波
をAEセンサ9が検知し、このAEセンサ9からの検知
信号を、表示装置37が波形により表示している。AE
センサ9は、砥石7とワークWとの接触時において、研
削液の振動をスピンドル5から直接検知するので、検知
結果に対する信頼性が向上する。
【0020】このときの波形は、砥石7とワークWとが
接触してないときに比べて大きい波形となるので、操作
者は、この波形により砥石7とワークWとが接触した旨
を判断することができる。このように、表示装置37
は、AE信号に応じた波形を表示するので、砥石ユニッ
ト1にかかる負荷、砥石7の切れ味等、研削状態を把握
することが容易である。
【0021】ステップS3において、制御手段35によ
る機械制御の出力を行う。このステップS3では、砥石
7とワークWとが接触していない状態のときには、スピ
ンドル5の回転等、ワークWに向けて移動する砥石ユニ
ット1の移動速度をそのまま維持する。一方、砥石7と
ワークWとが接触したときには、AEセンサ9からの検
知信号に応じて、スピンドル5の回転数を変えたり、砥
石ユニット1の移動速度を遅くしたりする等の制御を行
う。
【0022】これにより、砥石7とワークWとが接触し
ていないときに、砥石ユニット1は、比較的速い移動速
度でワークWに向けて移動できる(エアーカットの極小
化が可能)。従って、一回あたりのワークWの研削加工
の時間(サイクルタイム)を短くすることができる。ま
た、砥石ユニット1によるワークWの加工時における研
削状態に応じて、スピンドル5の回転数等の制御を行っ
ているので、効率の良い研削加工をすることができる。
【0023】ステップS4において、AE信号が、しき
い値よりも大きいか否かを判断し、AE信号の方が大き
いときは、ステップS5に進み、表示装置37に警告ラ
ンプ等を表示させて異常である旨を表示する。
【0024】ステップS4及びステップS5では、砥石
7とワークWとが接触していない状態、及び接触してい
る状態(砥石7によるワークWの研削加工時)で、AE
信号がしきい値より大きい場合は、表示装置37がその
旨を表示する(波形が大きくなる)。これにより、操作
者は、砥石ユニット1がワークWに向けて移動している
とき及び砥石7によるワークWの研削加工時において、
スピンドル5のがたつき、軸受21の磨耗等、砥石ユニ
ット1に異常が発生していると判断できる。
【0025】即ち、砥石ユニット1のスピンドル5や軸
受21等の寿命を判断することができ、メンテナンスの
時期が容易に判断できる。従って、劣化したスピンドル
5や軸受21等をそのまま用いることを防止でき、ワー
クWの加工精度が安定する。このように、AEセンサ9
は、スピンドル5の振動を直接検知しているので、砥石
ユニット1の状態を容易に把握することができる(砥石
ユニット1の自己診断が可能)。
【0026】表示装置37に異常である旨を表示させた
後、制御手段35は、例えば、スピンドル5の回転を停
止させたり、或いは警告ランプを表示させたままワーク
Wの研削加工を行い、研削終了後に停止させたりする。
【0027】なお、ステップS4において、AE信号
が、しきい値よりも小さいときは、ステップS1に戻っ
て、上述と同様の制御を繰り返す。
【0028】一方、図2に示すように、砥石7をドレッ
サ39によりドレッシングする場合であっても、AEセ
ンサ9は、スピンドル5の振動を直接検知しており、上
述のステップS1〜ステップS5と同様の制御が行われ
る。即ち、AEセンサ9により、砥石7とドレッサ39
との接触を検知でき、スピンドル5の状態を把握するこ
とができる。
【0029】上述したように、AEセンサ9は、スピン
ドル5に設けた砥石7がワークWに接触する場合及びド
レッサ39が砥石7に接触する場合の両方の場合の振動
を研削液を介して検知できる。従って、従来のように、
ワーク用及びドレッサ用のAEセンサを別々に設ける必
要がなく、一つのAEセンサ9でワークWの研削及び砥
石7のドレッシング状態を検知できるので、構成が簡単
である。
【0030】本発明は、上述の実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、AEセンサ9の配置位置は、ハ
ウジング2の外側に限定されず、スピンドル5のスピン
ドル通路19中の研削液が検知可能な位置であれば良
い。
【0031】
【発明の効果】請求項1に記載の発明では、AEセンサ
は、スピンドル内の通路中の研削液を通じて検知するか
ら、スピンドルに設けた砥石がワークに接触する場合及
びドレッサが砥石に接触する場合の両方の場合の振動を
研削液を介して検知できる。従って、従来のように、ワ
ーク用及びドレッサ用のAEセンサを別々に設ける必要
がないので、構成が簡単である。また、AEセンサは、
スピンドルの振動を直接検知しているので、検知結果に
対する信頼性が向上する。更に、スピンドルに、軸受け
(ベアリング)の磨耗等による振動が発生したときに
は、その振動をもAEセンサが検知するので、スピンド
ルの駆動状態を検知することができる。
【0032】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、AEセンサ
は、スピンドルの他端部の固定部材に設けられているの
で、AEセンサの交換等のメンテナンスが容易に行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る砥石ユニットを示す断面図で
ある。
【図2】ドレッサにより砥石を研削している状態を示す
断面図である。
【図3】図1の砥石近傍を拡大して示す断面図である。
【図4】制御手段による砥石ユニットの制御を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1 砥石ユニット 5 スピンドル 7 砥石 9 AEセンサ 19 スピンドル通路(スピンドル内部の研削液の通
路) 23 固定部材
フロントページの続き (72)発明者 中嶋 浩一 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 (72)発明者 由井 隆行 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内 Fターム(参考) 2F068 AA00 CC00 KK16 2G047 AA01 BA05 EA14 GG06 3C034 AA05 AA20 CA24 CA30 CB03 CB13 DD18 DD20 3C047 AA10

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを研削する砥石と、砥石を一端部
    に取り付けて回転駆動し、且つ内部に研削液の通路が形
    成されているスピンドルとを備え、砥石の回転によりワ
    ークを研削する砥石ユニットであって、 前記スピンドルの通路中を流れる研削液の超音波振動を
    検知するAEセンサを備えることを特徴とする砥石ユニ
    ット。
  2. 【請求項2】 前記スピンドルの他端部に対面して本体
    に固定された固定部材を備え、固定部材とスピンドルと
    の間に研削液が介在されており、固定部材に前記AEセ
    ンサを設けたことを特徴とする請求項1に記載の砥石ユ
    ニット。
JP11083112A 1999-03-26 1999-03-26 砥石ユニット Pending JP2000271865A (ja)

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JP11083112A JP2000271865A (ja) 1999-03-26 1999-03-26 砥石ユニット
DE2000113729 DE10013729A1 (de) 1999-03-26 2000-03-21 Schleifsteineinheit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009116620A1 (ja) 2008-03-21 2009-09-24 ボッシュ株式会社 回転式通液継手及び研削装置
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