JP2004017194A - Grinding device and method for automatically making grinding wheel approach work using the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワ−クに対する砥石車の切り込み開始点を、砥石車の底部をワ−クに接することなく決める際に、砥石車をワ−ク表面に自動的に接近させる方法および該方法を実施する研削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属、セラミック、シリコン基板等のワ−クをプランジ研削、トラバ−ス研削、平面加工成形、溝加工、切断する機械加工を行なうNC研削装置は知られており(特開昭55−83567号、同59−59349号、同61−173851号、特開平4−13552号、特開2000−135675号、同2000−271866号、同2000−317829号、同2001−170832号、特許第2694189号、特許第3023018号)、また、岡本工作機械製作所、日立精工、ナガセインテグレックス、シギア(台湾)、Kellenberger(スイス)、Jones & Shipman PLC(英国)、Jung(ドイツ)、Tacchella Machine S.p.A(イタリア)等より市販されている。
【0003】
図8、図9および図10に平面研削機械1の一例を示す。図中、2はワ−ク、3は左右方向(X軸方向)に往復移動可能なテ−ブル、4は電磁チャック、5は前後方向(Z軸方向)に往復移動可能なサドル、6は砥石装置、7は砥石車を垂直方向(Y軸方向)に移動する昇降機構を備えたコラム、8は砥石軸頭、9は砥石軸に備えられた砥石車、Mは砥石軸回転駆動モ−タ−、10は操作盤、11はベッド、12は研削液供給ノズル、13は制御ユニット部、14は軸装置、15はサ−ボモ−タである。
【0004】
砥石軸頭8の鉛直方向(Y軸方向)昇降動力は、サ−ボモ−タ15から歯車16、送りネジ17、ネジ受け18を介して砥石軸頭8に伝えられる。
テ−ブル3とワ−ク2との相対位置関数は既知とする(例えば、ハイデンハイン社のスケ−ルをテ−ブルに取り付け、テ−ブル上に取り付けたリミットスイッチにワ−ク左端が触れる位置をワ−ク基準原点とし、テ−ブル左端反転位置をテ−ブル原点とする。
【0005】
19は関数発生器、20は研削量設定器、21はパルス発生回路、22は駆動回路である。
関数発生器19には、予め研削量設定器20(例えば対話型数値制御操作盤10の操作キ−)により、研削すべきワ−ク形状に対応する関数式が設定されている。この関数式は変数として位置検出信号Aを用いるものである。従って、関数発生器19には入力される位置検出信号Aに対応する研削量信号Bを演算し、連続的に出力する。
研削量信号Bは、次のパルス発生回路21に与えられる。パルス発生回路21は研削量信号Bを信号処理して制御パルス信号Cに変換し、駆動回路22に出力する。
駆動回路22は、現在のテ−ブル位置において研削すべき量に応じてサ−ボモ−タ15を回転させる結果、砥石9は適性な高さ位置に設定される。
以上の動作は、操作盤10からの運転指令により制御ユニット部13を介して行われる。
【0006】
この平面研削装置1では、テ−ブル3上のチャック4にワ−ク2を固定し、サドル5を移動させてZ軸方向の位置を決め、テ−ブル3をX軸方向に往復移動させる過程で砥石軸頭8に備えられた回転している砥石車9をワ−ク2に接触させ、砥石軸頭をY軸方向にサ−ボモ−タ15とボ−ルネジ17で送りをかけてワ−クに切り込みをかけて研削する。この際、ワ−ク表面には研削液供給ノズル12より研削液が供給される。
【0007】
テ−ブル3の左右送りには、図示されていないが、サ−ボバルブ油圧シリンダ−駆動方式(特許第3023018号)、ボ−ルネジをサ−ボモ−タで駆動する方式、或いは、テ−ブルを直接リニアモ−タで駆動する方式が利用されている。
【0008】
電動モ−タ−にて回転させた円盤状の砥石車をワ−ク(被加工物)の上方から所望の切り込み量の研削を行なう研削装置は、作業者が▲1▼砥石とワ−ク間の隙間の距離を見ながら手動パルス発生器に連結しているハンドルを回転しながらまたはジョグボタンを押しながら砥石車をワ−クに接近させ、▲2▼ついで、作業者が砥石車とワ−ク間の隙間の距離を見ながらハンドル10aを回転しながら前記工程の砥石車の下降速度よりは遅い速度で砥石車をワ−クに接近させ、▲3▼わずかな火花が飛んだ位置または研削液の変化した状態の位置を切り込み開始点と認識して行なっている。
【0009】
この切り込み開始点位置の調整作業は、手動の研削装置は勿論のことNC研削装置でも行われる。NC研削装置のときは、一度この作業をしてワ−クに対する砥石の切り込み開始点位置を決定すると、後はワ−クの加工を加工ソフトプログラムに従って自動で行なうことができる。同一寸法部品を繰り返し生産するときは、前加工寸法のばらつきを予め推測して加工点から一定量離れた安全な位置まで砥石車を高速で下降させて位置決めし、次に研削下降と同一条件で砥石車をワ−クに徐々に接近させ実研削加工に移るためエア−カット時間が長くなる。
この高速回転している砥石車をワ−クに近づける作業は熟練技能者にとっても容易ではなく、作業者の勘と経験に基づいて行なわざるを得ず、ワ−クの加工形状や材質によって条件が変わるため、また、砥石の外径が砥石の磨耗およびドレッシングにより時々刻々と変化するために熟練技能者の技が要求され、この技の習熟には長期間を要する。
【0010】
また、この作業は、ワ−クに砥石車をおそるおそる接近させ、砥石車とワ−クの距離が遠いところを開始点として微細切り込みを開始すると長時間要する。逆に、砥石車を高速度でワ−クに接近させると砥石車がワ−クに激しく衝突して砥石車が破損したり、ワ−クに研削では除去できないダメ−ジを与えたりする。それゆえ、この砥石切り込み開始点の決定作業は作業者が一番嫌う作業であった。
【0011】
非接触センサを用いてこの砥石切り込み開始点決定を自動化することが種々提案されている。例えば、実開昭63−110371号公報はテ−ブル上に取り付けられたワ−クの上面と、回転する砥石車の加工面との距離を非接触で計測する距離センサを砥石車の安全保護カバ−に敷設した平面研削装置を、特開平6−55414号公報は超音波センサを用いてワ−クと砥石間の位置を決定する方法を、特開2000−326224号公報は空気圧力センサ(AEセンサ)を用いて砥石車をワ−クへの切り込み開始位置へと接近させる方法を記載する。
【0012】
更に、特開2000−263436号公報は、レ−ザ光投光/受光端部と、受光量を表示する表示器を備えた増幅器とからなるカラ−識別センサ300を図6に示す砥石車カバ−23側面に備え付け、水平方向に移動可能なテ−ブル上に設置された磁気チャック4上に置かれたワ−ク2の表面に研削液をノズル12より供給してワ−ク表面に研削液の薄膜を形成し、該薄膜の表面にカラ−識別センサ300の光源から光を照射しつつ、かつ、その反射光を光ファイバ−に集光して光の色成分を認識してその値Eiを制御ユニット部13の演算部に送信しつつ、ワ−ク表面に対し垂直方向に設けられた回転砥石車9をワ−ク表面に下降させ、回転する砥石車9がワ−クに近づくにつれてワ−ク表面に形成された液体の薄膜に空気が巻き込まれて細かい気泡を液体の薄膜内部に生じさせ、前記光の色成分の値Eiが予めCPUの記憶部に気泡を内部に生じた研削液薄膜の光の色成分Eoと一致した際の砥石のワ−クに対する位置を砥石の切り込み開始点とする方法を提供する。
【0013】
また、特願2001−176408号明細書は、図5に示すように研削装置の砥石9近傍に設置されたノズル12より研削液を、テ−ブル上の磁気チャック4上に載置されたワ−ク2の加工点に向けてワ−ク2表面に供給しつつ、該ワ−ク表面に対して回転している砥石車9をワ−ク表面に下降させ、前記研削液を供給するノズル12内に設置した水中マイクロホン300が受波した研削液の音圧信号を所定の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ307に通過させ、このバンドパスフィルタを通過した音圧信号より基本周波数を抽出し、該基本周波数における音圧信号の値(Pi)が、予め設定した前記基本周波数における音圧信号の値(P0)に達した(Pi=P0)ときをワ−クに対する砥石の切り込み開始点と決定する方法を提案する。
【0014】
これらレ−ザ光利用のカラ−識別センサ、カラ−識別センサに代えて距離デジタルレ−ザセンサ、或いは、超音波を利用した水中マイクロホン、空気圧力センサ等の電気信号を発するセンサ手段300を備えた研削装置1は、非接触で砥石車とワ−ク間の距離を測定でき、砥石車のワ−クへの切り込み開始点の位置設定を自動的に行なえる利点を有するが、非接触で砥石車とワ−ク間の距離を電気信号で出力するため、一定速度で回転している砥石車9の下降速度が100mm/分と大きいときは、ワ−ク上の研削液薄膜の厚みおよび気流の発生状態が一定でないゆえに出力されたデジタル電気信号(dejit)の振れ幅が変化する。
【0015】
図11は、非接触センサとして、ワ−ク表面に投光されたレ−ザ光の反射光の受光量からワ−クまでの距離を測定する株式会社キ−エンスの長距離デジタルレ−ザセンサLV−H37(商品名)を用い、テ−ブルが停止している状態で10リットル/分の研削油をワ−ク表面に供給しつつ、32m/秒で回転している砥石車を接近させた場合のワ−ク・砥石車間距離とデジタル電気信号トリガ値(レ−ザ散乱光強度)の相関図を示す。出力波形には相当量のノイズを含んでいる。
【0016】
図4は、この長距離デジタルレ−ザセンサLV−H37(商品名)を用いて測定したときの、デジタルレ−ザセンサLV−H37が示すデジタル電気信号のトリガ−値とワ−ク砥石車間の距離を示すものである。
【0017】
トリガレベル一定の場合、一定速度で回転している砥石車9の下降速度が100mm/分と大きいときは、出力(dejit)された電気信号Viの振れ幅は大きく、0.3〜0.04mmの位置決め制度のばらつきがあり、下降速度が10mm/分ではそのばらつきは0.02mm程度になる。また、下降速度が速い場合には停止信号出力後の時間遅れに起因する砥石車移動量も大きくなり、オ−バ−シュ−ト発生のおそれもある。
【0018】
砥石車9の下降速度が100mm/分と大きいときは、砥石車のワ−クへの衝突を忌避するためには砥石車のワ−クへの接近距離が0.5mm近傍で停止する必要があり、手動に切替えて砥石車9の下降速度を遅くに切替えて手動で手パハンドルを回しながら残りの距離を下降させる。また、砥石車の下降速度を5mm/分と遅くすると砥石車9の低部をワ−ク表面0.02mm近傍の切り込み開始点距離まで自動的に接近させることができるが、この距離に砥石車を接近させるに要する時間が長くなる欠点があった。
【0019】
本発明者等は、一定速度で回転する砥石車9の下降速度を種々変えてワ−クに接近させた場合の出力信号Vi(mV)と砥石車の底部とワ−ク表面間の距離Liの相関を実測し、図4にその相関図を描いた。図4において、曲線もしくは折れ線はその出力信号Viにおける砥石車の底部とワ−ク表面間の距離Liの平均値を結んだもので、縦線はその出力信号Viにおけるワ−ク表面間の距離の振れ幅Liを示す。
【0020】
前記図4は、砥石車9の下降速度の設定が100mm/分のときは、出力信号値が170mVであっても砥石車の底部とワ−ク表面間の距離は0.267mmから−0.122mmのいずれかであり、この値間0.389mmの振れがあることを示唆する。
この下降速度で砥石車9を下降させて砥石車がワ−クに実際に接触した際(例えば砥石車とワ−ク間距離が−0.122mm)には、大きな火花が飛び散り、初心者の作業者はびっくりするであろう。即ち、砥石車とワ−クの実干渉が発生し、本発明の目的を達成しない。
【0021】
設定する砥石車9の下降速度が小さくなるにつれ、この振れ幅は順次より小さくなる。砥石車9の下降速度の設定が75mm/分のときは、出力信号値が190mVであっても砥石車の底部とワ−ク表面間の距離は−0.05mmから+0.11mmのいずれかであり、この値間0.16mmの振れである。砥石車9の下降速度の設定が50mm/分のときは、出力信号値が210mVであっても砥石車の底部とワ−ク表面間の距離は0.025mmから0.145mmのいずれかであり、この値間0.120mmの振れである。砥石車9の下降速度の設定が25mm/分のときは、出力信号値が260mVであっても砥石車の底部とワ−ク表面間の距離は0.005mmから0.065mmのいずれかであり、この値間0.060mmの振れである。
【0022】
更に、砥石車9の下降速度の設定が5mm/分のときは、出力信号値が340mVであっても砥石車の底部とワ−ク表面間の距離は0.015mmから0.035mmのいずれかであり、この値間0.020mmの振れであり、砥石車がワ−クに接触することはない。砥石車9の下降速度の設定が5mm/分のときで、出力信号値が350mVのときは、砥石車の底部とワ−ク表面間の距離は−0.005mmから+0.025mmのいずれかであり、この値間0.020mmの振れである。この下降速度5mm/分で砥石車9を下降させて出力信号値が350mVとなって砥石車の下降を停止させた場合、砥石車がワ−クに実際に接触したとしても下降速度が遅いので火花の発生は無いか、あったとしても小さく、また、ワ−クが破損することはない。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、砥石車の研削面とワ−クの被研削面との間隔を非接触で検出できるセンサを用い、砥石切り込み開始点を決定する際に、短時間で砥石車をワ−ク近傍に接近する方法の提供および該非接触センサを用いた砥石車のワ−クへの接近方法を実施できる研削装置の提供を目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、ワ−クを載せる水平方向に移動可能なテ−ブル、
前記テ−ブルの表面に対し垂直方向に昇降可能に設けられた円盤状の砥石車および該砥石車の昇降手段と回転駆動手段、
前記テ−ブル上に載せられたワ−クの表面に研削液を供給するノズル、
前記砥石車とワ−ク間の距離Liを検出し、電気信号で出力する非接触センサ手段、
予め砥石車を一定速度で回転させつつ、砥石車を下降速度Siで下降させてワ−クに接近させて測定した前記非接触センサ手段より出力された電気信号値Viと砥石車とワ−ク間の距離Li、および該電気信号値Viにおける砥石車とワ−ク間の距離の振れ幅liとから砥石車とワ−ク間の距離が0以上となる電気信号値Viと下降速度Siの相関から砥石車の下降速度Siをより速度が小さい下降速度Si+ 1に切替える基準電気信号値Uiおよび下降速度を切り替える回数nを決め、この基準電気信号値Uiとこの基準電気信号値Uiを検出した際に切替える砥石車下降速度Si+ 1および砥石車の下降を停止する基準電気信号値U0および下降速度を切り替える回数nを予め記憶する記憶手段、ならびに、
前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viを前記記憶手段に記憶された基準電気信号値Uiと比較し、非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値Uiに一致したときに砥石車の下降速度Siを下降速度Si+ 1に切替えと、非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値U0に一致したときに砥石車の下降動作を停止させる制御手段、
とを備えることを特徴とする、研削装置を提供するものである。
【0025】
砥石車の下降速度を自動的に高速から低速へと順次切り替えて、砥石車底部とワ−ク表面間の距離が約0.02mmとなる切り込み開始点位置へ砥石車を接近させるに要する時間が短縮される。また、砥石車の最終下降速度が小さいので、万が一、砥石車底部がワ−クに衝突したとしても、火花の発生は無いか、仮にあったとしても小さく、また、ワ−クが破損することはない。
【0026】
本発明の請求項2は、前記研削装置において、非接触センサ手段が、レ−ザ光センサ、超音波センサおよび空気圧力センサより選ばれた電圧信号を出力するものであることを特徴とする。
【0027】
これら非接触センサ手段は、砥石車底部とのワ−ク表面間距離を電圧信号に変えて研削装置の制御装置の記録部(RAM)および記憶部(ROM)に出力できる。
【0028】
本発明の請求項3は、前記センサ手段を備えた研削装置を用い、予め砥石車を一定速度で回転させつつ、砥石車を下降速度Siで下降させて表面に研削液が一定量で供給されているワ−クに接近させて非接触センサ手段より出力された電気信号値Viと砥石車とワ−ク間の距離Li、および該電気信号値Viにおける砥石車とワ−ク間の距離の振れ幅liとから砥石車とワ−ク間の距離が0以上となる電気信号値Viと下降速度Siの相関から砥石車の下降速度Siを下降速度Si+ 1に切替える基準電気信号値Uiおよび下降速度を切り替える回数nを決め、この基準電気信号値Uiとこの基準電気信号値Uiを検出した際に切替える砥石車下降速度Si+ 1および砥石車の下降を停止する基準電気信号値U0および下降速度を切り替える回数nを記憶手段に入力して記憶させ、
加工するワ−クをテ−ブル上に載せた後、ワ−ク表面に前記一定量の研削液を供給しつつ、前記一定の回転速度で回転している砥石車を下降速度Siで自動的に下降させてワ−クに接近させていき、その砥石下降時に前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viを前記記憶手段に記憶された基準電気信号値Uiと比較し、非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値Uiに一致すると自動的に砥石下降速度Siを下降速度Si+ 1に切替えてワ−クへの砥石車の接近を行ない、前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値U0に一致したときに砥石車の下降動作を自動的に停止させることを特徴とする、砥石車のワ−クへの接近方法を提供するものである。
【0029】
高速から低速へと砥石車の下降速度を自動的に切り替えて砥石車底部をワ−ク表面近傍に砥石車を接近させることができるので、この砥石車を切り込み開始点(例えば砥石車の底部とワ−ク表面間距離を0.02mmと設定)位置へ接近させるに要する時間が短縮される。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を更に詳細に説明する。
図1は、本発明の非接触センサ手段を備える研削装置の部分正面図、図2は制御装置の回路、図3は本発明方法のフロ−シ−ト図、図4は砥石車下降速度を種々変化させた際の砥石車・ワ−ク間距離(縦軸)と非接触センサ手段が出力したデジタル電気信号値の相関図である。図5は本発明の一実施例を示す砥石車の下降速度を変化させつつ測定した検出器が発信するデジタル電気信号値とワ−ク・砥石車間距離の相関を示す図である。
【0031】
図1において、1は平面研削装置、2はワ−クで、水平方向(X軸方向)に往復移動可能なテ−ブル上に置かれたチャック4上に載せられている。9は砥石車、10は操作盤、12は研削液供給ノズル、13は制御ユニット部(CPU)、300は前述の株式会社キ−エンスの長距離デジタルレ−ザセンサLV−H37(商品名)で、301は増幅器、302はレ−ザ光投光/受光器である。
【0032】
図2に示す制御ユニット部13において、この制御部(CPU)は記憶部ROMと記録部RAMと比較器を備え、研削機械側I/Oポ−ト317よりサ−ボモ−タ、サ−ボバルブ、研削装置1本体のシ−ケンス318に繋がれている。
【0033】
次に図4を用いて制御装置の記憶部ROMに記憶される砥石車の下降速度Siと下降速度Si+ 1に切替える基準電気信号値Uiを決める方法について述べる。 実際に研削するに用いる砥石車を研削装置1の砥石軸に装着し、研削加工時の砥石の周速度で砥石車を回転させる。図4は、直径350mm、砥石幅38mmの砥石WA60H8Vを用い、周速度30m/分で砥石車を回転させながら図に示される下降速度で砥石車を下降させて研削液が表面に供給されているワ−クに接近させた場合の出力信号Vi(dejit)と砥石車の底部とワ−ク表面間の距離Liの相関を実測し、その相関図を示したものである。
【0034】
この実測の際、ワ−ク表面には実際の研削と同一条件の研削液5〜25リットル/分をワ−ク表面に供給しつつ行う。ノズル30より噴射された研削液はワ−ク2上に薄膜を形成し、ワ−クと砥石車間距離が約2mmのところまでは明度に変化はないが、回転する砥石車9がワ−ク2に接近するにつれて薄膜内に細かい気泡を含み始め、さらに砥石車がワ−クに接近するにつれて細かい気泡を含んだ白色の帯状の研削液流を形成し、この気泡の量は砥石車がワ−クに接近するほど多くなる。即ち、明度は明るくなり、レ−ザ光の反射受光量は増加するのでトリガ値も増加する。
【0035】
非接触センサ手段として用いられた長距離デジタルレ−ザセンサ300は、回転している砥石車の下を通過したワ−ク2表面の研削液流に投光/受光器302からレ−ザ光(λ=650nm)をワ−ク表面に照射(投光)し、反射した光を受光してレ−ザ散乱光強度を検出器301が電気信号値(4桁のdigit)で出力するもので、予め実験により電気信号のトリガ値とワ−ク・砥石車間の距離を求め、記憶装置に登録しておく。
【0036】
ワ−ク表面上の研削液流へのレ−ザ光の投光角度は30〜90度が好ましい。図1では投光角度90度である。投光角度が小さい程、より砥石車の底部直下に近い研削液流の反射レ−ザ光の受光量を検出でき、精度は高くなる。長距離デジタルレ−ザセンサ300の投光/受光器302は砥石車のカバ−に設けてもよいし、テ−ブル4に取り付けてもよい。
【0037】
制御ユニット部(CPU)13は、OKデ−タ(E)記憶部のROM、デ−タ書き換えのラッチ回路部のRAMから構成される。
本発明の砥石車のワ−クへの接近方法において、図4の相関図を用い、一例として砥石切り込み開始点をワ−ク表面より約0.02mmの位置とする方法を次に記載する。砥石車の下降速度の自動切替えは2〜5回(i=3〜6)とする。
【0038】
図4より電気信号値Viと砥石車とワ−ク間の距離Li、および該電気信号値Viにおける砥石車とワ−ク間の距離の振れ幅liとから砥石車とワ−ク間の距離が0以上となる電気信号値Viとそのときの砥石車下降速度Siを基準値として3つ選択する。選択される砥石車下降速度Siは、電気信号値Viのときの砥石車とワ−ク間の距離Liが重なる部分があるものを選択するのが好ましい。
【0039】
砥石車下降速度の切り替え回数nが2回(i=3)のとき、砥石車下降速度Siとして最初S1は75mm/分、砥石車下降速度Siを切り替える基準電気信号値Uiとして1回目U1は160mVとし、この電圧信号160mVがカラ−識別センサ300から出力されたときに砥石車下降速度S2を50mm/分と設定し、2回目の基準電気信号値U2は200mVとし、この電圧信号200mVがカラ−識別センサ300から出力されたときに切り替える砥石車下降速度S3を5mm/分と設定し、3回目(最終)の基準電気信号値U0は350mVと設定する。この電圧信号350mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力され、これを比較器で確認され、その出力を受けた制御ユニット部13は砥石車の下降を停止する指令をサ−ボモ−タ15に出力する(図3参照)。
【0040】
砥石車下降速度の切り替え回数nが、図5に示す4回(i=5)のとき、砥石車下降速度Siとして最初S1は100mm/分、第1回目の砥石車下降速度S275mm/分に切り替える基準電気信号値Uiとして1回目U1は160mVとし、この電圧信号160mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力されたときに第2回目の砥石車下降速度S3を50mm/分に切り替えるその2回目の基準電気信号値U2は210mVとし、この電圧信号210mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力されたときに第3回目に切り替える砥石車下降速度S4を25mm/分と設定し、3回目の基準電気信号値U3は250mVとし、この電圧信号250mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力されたときに第4回目に切り替える砥石車下降速度S5を5mm/分と設定し、4回目(最終)の基準電気信号値U0は340mVと設定する。この電圧信号340mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力され、これを比較器で確認され、その出力を受けた制御ユニット部13は砥石車の下降を停止する指令をサ−ボモ−タ15に出力する。
【0041】
前記Viの値は、砥石車径、砥石車の回転速度(周速度)、砥石車幅、研削液供給量に依存するので、図4の相関図は、実際の研削条件で行って作成する必要がある。
【0042】
これら砥石車下降速度の切り替え回数n、砥石車下降速度Si、基準電気信号値Ui、最終基準電気信号値U0を記憶部ROMに記憶させ、砥石車の切り込み開始点位置検出On−Offスィッチ10aをOnとし、下降速度S1で砥石車を待機位置より自動的に下降させつつ、非接触センサ300が読み取った研削液薄膜の明度のデジタル値(Vi)をカウンタ−で読み取り、ラッチ回路(RAM)に送信し、前述のROMに入力されたデ−タUiと、順次RAMに送信されてくる電機信号のデジタル値Viを比較し、デジタル値Viが記憶したUiの値に一致もしくは記憶したUiのしきり範囲の数値に達する度に砥石車の下降速度Siが次の下降速度Si+ 1に切り替えられ、デジタル値Viが最終電気信号値U0に一致もしくは記憶したU0のしきり範囲の数値に達したとき、切り替えの切り込み開始点としてシ−ケンサ318より研削装置1の制御ユニット部13に伝達し、サ−ボモ−タ14の駆動を停止させる指示を出力するとともに、操作盤10上の砥石の切り込み開始点位置検出On−Offスィッチ10aに伝え、スィッチ10aの色を緑から赤に変化させて作業者に砥石車が切り込み開始点に到達したことを報せるとともに、スイッチ10aをOffに切り替える。
砥石車の下降停止時、砥石車9とワ−ク間の距離は、約0.02mmとなっているが、厳密に0.02mmに設定することを希望するなら作業者は手動で手パハンドルを回転させて送り速度0.001mm/分で微調整する。
【0043】
ついで、作業者は、切り込み速度(砥石車の加工速度)の設定を切り替え、砥石切り込み開始点位置検出On−Offスィッチ10aをOffのまま、手パハンドルを回転させてワ−クの切り込みを手動で開始するか、砥石ジョグボタン10bを押してワ−クの切り込みを手動で開始する。
または、作業者は、切り込み速度(砥石車の下降速度)の設定を切り替え、砥石切り込み開始点位置検出On−Offスィッチ10aをOnに切り替え、スタ−トボタンを押してワ−クへの砥石車の自動切り込みを開始する。
【0044】
図3に砥石車をワ−クに接近させる本発明のフロ−シ−トを示す。
先に実験を行って作製した図4より砥石車の下降速度切り替え回数n(n=i−1)、砥石車の下降速度Si、基準電気信号値Ui、この基準電気信号値Uiとこの基準電気信号値Uiを検出した際に切替える砥石車下降速度Si+ 1および砥石車の下降を停止する基準電気信号値U0を決め、これらデ−タを制御ユニット部13の記憶部に入力する。
【0045】
加工するワ−ク2をテ−ブル3上のチャック4上に載せた後、ワ−ク表面に前記一定量の研削液を供給しつつ、砥石切り込み開始点設定のスタ−トボタンを押す。
【0046】
一定の回転速度で回転している砥石車を砥石待機位置より設定された下降速度Siで自動的に下降させてワ−クに接近させていき、その砥石下降時に前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viを前記記憶手段に記憶された基準電気信号値Uiと比較する。
【0047】
非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値Uiに一致すると自動的に砥石下降速度Siを下降速度Si+ 1に切替えてワ−クへの砥石車の接近を行なう。
【0048】
前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値U0に一致したときに砥石車の下降動作を自動的に停止させる。
【0049】
実施例1
直径350mm、幅38mmのポ−ラスタイプのC/GC80I14V砥石車を砥石軸に備えた株式会社 岡本工作機械製作所のCNC平面研削装置 PSG−63EX(商品名)の左右移動テ−ブルに、株式会社キ−エンスの長距離デジタルレ−ザセンザLV−37H(商品名)を備え、テ−ブル上のチャックに取り付けたワ−クFC200に10リットル/分の研削液(W2−1の50倍希釈液)を供給しつつ、テ−ブルを停止させた状態で、図5に示す砥石車下降速度の切り替え回数nが4回(i=5)、砥石車下降速度Siとして最初S1は100mm/分、第1回目の砥石車下降速度S275mm/分に切り替える基準電気信号値Uiとして1回目U1は160mVとし、この電圧信号160mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力されたときに第2回目の砥石車下降速度S3を50mm/分に切り替えるその2回目の基準電気信号値U2は210mVとし、この電圧信号210mVが長距離デジタルレ−ザセンサ300から出力されたときに第3回目に切り替える砥石車下降速度S4を25mm/分と設定し、3回目の基準電気信号値U3は250mVとし、この電圧信号250mVが長距離デジタルレ−ザセンサから出力されたときに第4回目に切り替える砥石車下降速度S5を5mm/分と設定し、4回目(最終)の基準電気信号値U0は340mVと設定し、砥石車を32m/秒で回転させながら砥石車の底部がワ−ク表面から5mm離れている位置から砥石車をワ−ク表面に向けて自動的に接近させた。
なお、長距離デジタルレ−ザセンザのレ−ザ光のワ−ク表面への投光角度は30度、ワ−クと投光器間の距離は80mmである。
【0050】
電圧信号340mVが長距離デジタルセンサから出力され、砥石車の下降が停止されるまでに要した時間は、3.7秒であった。砥石車の下降が停止された際の砥石車・ワ−ク表面間の距離は0.02mmであった。
【0051】
比較例1
株式会社 岡本工作機械製作所のCNC平面研削装置 PSG−63EX(商品名)の左右移動テ−ブル上チャックに取り付けたワ−クFC200に、テ−ブルが停止している状態で手動で作業者がワ−ク表面より5mm離れた位置より32m/秒で回転している砥石車をワ−クに15秒以内で接近させるか5人に試行させたところ、砥石車・ワ−ク表面間の距離は平均0.35mmであった。
【0052】
以上、非接触センサ手段として、長距離デジタルレ−ザセンサ手段を例に挙げて本発明の砥石車のワ−クへの自動接近方法を述べたが、非接触センサ手段は砥石車とワ−ク間の距離Liを検出し、電気信号で出力する非接触センサ手段であれば如何なるセンサでもよく、公知技術または先願発明技術の欄で既述した水中マイクロホン、空気圧力センサ、カラ−識別センサなども利用できる。
【0053】
【発明の効果】
本発明は、非接触で砥石切り込み開始点を砥石車の下降速度を切り替えて自動的に設定できるので、砥石切り込み開始点位置調整を短時間で行うことができ、また、砥石車衝突によりワ−クが破損する機会が減少した。
【図面の簡単な説明】
【図1】平面研削装置の一部を切り欠いた正面図である。
【図2】制御部の平面図である。
【図3】本発明の砥石車を切り込み開始点近傍に位置決めするフロ−シ−トである。
【図4】砥石車の下降速度を種々変えた際の砥石車・ワ−ク間距離と非接触センサ手段より出力された電気信号(電圧)の相関図である。
【図5】砥石車の下降速度を変化させつつ測定した検出器のトリガ値とワ−ク・砥石車間距離の相関を示す図である。
【図6】カラ−識別センサを非接触センサ手段として備える研削装置の部分正面図である。(公知)
【図7】水中マイクロホンを非接触センサ手段として備える研削装置の部分正面図である。
【図8】平面研削装置の斜視図である。(公知)
【図9】平面研削装置の側面図である。(公知)
【図10】平面研削装置のブロック図である。(公知)
【図11】一定速度で砥石車をワ−クに接近させたときの砥石車・ワ−ク間距離(ΔY)とレ−ザ散乱光強度の電機信号値(Vi)との相関図である。
【符号の説明】
1 平面研削装置
2 ワ−ク
3 テ−ブル
4 チャック
9 砥石車
12 研削液供給ノズル
13 制御ユニット部
300 非接触センサ
301 検出器
302 投光/受光器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and a method for automatically bringing a grinding wheel close to a work surface when determining a starting point of cutting of the grinding wheel with respect to the work without contacting the bottom of the grinding wheel with the work. It relates to a grinding device to be implemented.
[0002]
[Prior art]
There is known an NC grinding apparatus which performs plunge grinding, traverse grinding, plane processing forming, grooving, and machining of a workpiece such as a metal, ceramic, or silicon substrate (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-83567, JP-A-59-59349, JP-A-61-173851, JP-A-4-13552, JP-A-2000-135675, JP-A-2000-271866, JP-A-2000-317829, JP-A-2001-170832, Patent No. 2694189, Patent No. 3023018), Okamoto Machine Tool Works, Hitachi Seiko, Nagase Integrex, Sigia (Taiwan), Kellenberger (Switzerland), Jones & & Shipman PLC (UK), Jung (Germany), Taccella Machine < p. A (Italy) and the like.
[0003]
8, 9 and 10 show an example of the
[0004]
The power for raising and lowering the grinding
It is assumed that the relative position function between the table 3 and the
[0005]
19 is a function generator, 20 is a grinding amount setting device, 21 is a pulse generation circuit, and 22 is a drive circuit.
In the
The grinding amount signal B is provided to the next
The
The above operation is performed via the
[0006]
In this
[0007]
Although not shown, a servo valve hydraulic cylinder driving method (Japanese Patent No. 3023018), a method in which a ball screw is driven by a servo motor, or a table is used to feed the table 3 left and right. Is directly driven by a linear motor.
[0008]
BACKGROUND ART A grinding device for grinding a disc-shaped grinding wheel rotated by an electric motor to a desired cutting amount from above a work (workpiece) is provided by a worker who is required to perform (1) a grinding wheel and a work. While watching the distance of the gap between the wheels, rotate the handle connected to the manual pulse generator or press the jog button to move the grinding wheel close to the work. While rotating the handle 10a while watching the distance of the gap between the workpieces, the grinding wheel is approached to the work at a speed lower than the descending speed of the grinding wheel in the above process, and (3) the position where a slight spark has flew or This is performed by recognizing the position of the changed state of the grinding fluid as the cutting start point.
[0009]
The adjusting operation of the cutting start point position is performed not only by a manual grinding device but also by an NC grinding device. In the case of the NC grinding apparatus, once this operation is performed to determine the starting position of the cutting edge of the grindstone with respect to the work, the work of the work can be automatically performed in accordance with the machining software program. When repeatedly producing parts with the same dimensions, pre-estimate the variation in the pre-processing dimensions, lower the grinding wheel at a high speed to a safe position that is a certain distance away from the processing point, and position it. The air-cut time is prolonged because the grinding wheel is gradually approached to the work to start the actual grinding.
The work of bringing the high-speed rotating grinding wheel close to the work is not easy even for a skilled technician, and must be performed based on the intuition and experience of the worker. The skill of a skilled technician is required because the outer diameter of the grindstone changes every moment due to wear and dressing of the grindstone, and it takes a long time to master this skill.
[0010]
In addition, this operation requires a long time when the grinding wheel is gently approached to the work and the fine cutting is started from a point where the distance between the grinding wheel and the work is far from the starting point. Conversely, if the grinding wheel is brought close to the work at a high speed, the grinding wheel will violently collide with the work and damage the grinding wheel or give damage to the work that cannot be removed by grinding. Therefore, the work of determining the starting point of the grinding wheel cutting is the work that the worker dislikes most.
[0011]
Various proposals have been made to automate the determination of the grinding wheel cutting start point using a non-contact sensor. For example, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 63-110371 discloses a distance sensor for measuring the distance between the upper surface of a work mounted on a table and the machined surface of a rotating grinding wheel in a non-contact manner. Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-55414 discloses a method of determining the position between a work and a grindstone using an ultrasonic sensor, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-326224 discloses an air pressure sensor. A method of using an AE sensor to approach a grinding wheel to a starting position for cutting into a work will be described.
[0012]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-263436 discloses a
[0013]
Japanese Patent Application No. 2001-176408 discloses a method in which a grinding fluid is supplied from a
[0014]
A color identification sensor utilizing laser light, a distance digital laser sensor instead of the color identification sensor, or a sensor means 300 for generating an electric signal such as an underwater microphone using ultrasonic waves, an air pressure sensor, etc., is provided. The grinding
[0015]
FIG. 11 shows a long-distance digital laser sensor as a non-contact sensor for measuring the distance from a received light amount of reflected laser light projected on a work surface to a work. Using an LV-H37 (trade name), while the table is stopped, the grinding wheel rotating at 32 m / sec is approached while supplying 10 l / min of grinding oil to the work surface. FIG. 5 is a correlation diagram between the work-to-grinding wheel distance and the digital electric signal trigger value (laser scattered light intensity) in the case of FIG. The output waveform contains a considerable amount of noise.
[0016]
FIG. 4 shows the distance between the trigger value of the digital electric signal indicated by the digital laser sensor LV-H37 and the work wheel when measured using the long distance digital laser sensor LV-H37 (trade name). It is shown.
[0017]
In the case where the trigger level is constant and the descending speed of the
[0018]
When the descending speed of the
[0019]
The inventor of the present invention varied the descending speed of the
[0020]
FIG. 4 shows that when the descending speed of the
When the
[0021]
As the lowering speed of the
[0022]
Further, when the setting of the descending speed of the
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention uses a sensor capable of detecting the distance between the grinding surface of a grinding wheel and the surface to be ground of the work in a non-contact manner, and quickly determines the starting point of cutting of the grinding wheel by moving the grinding wheel near the work in a short time. It is an object of the present invention to provide a method for approaching a workpiece and a grinding device capable of implementing a method for approaching a work of a grinding wheel using the non-contact sensor.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
A disk-shaped grinding wheel provided so as to be vertically movable with respect to the surface of the table, lifting means and rotation driving means for the grinding wheel,
A nozzle for supplying a grinding liquid to a surface of a work placed on the table;
Distance L between the grinding wheel and the workiNon-contact sensor means for detecting and outputting an electric signal,
While rotating the grinding wheel at a constant speed in advance, the grinding wheeliAnd the electric signal value V output from the non-contact sensor means measured by approaching the work.iAnd distance L between grinding wheel and worki, And the electric signal value ViOf the distance between the grinding wheel and the work at liAnd the electric signal value V at which the distance between the grinding wheel and the work becomes 0 or moreiAnd descent speed SiOf the grinding wheel from the correlation ofiTo the lowering speed Si + 1To switch to the reference electric signal value UiAnd the number n of switching of the descending speed are determined, and the reference electric signal value UiAnd this reference electric signal value UiWheel switching speed S to be switched to when wheel speed is detectedi + 1And the reference electric signal value U for stopping the lowering of the grinding wheel0Storage means for storing in advance and the number n of switching the descending speed, and
The electric signal value V output from the non-contact sensor meansiIs the reference electric signal value U stored in the storage means.iAnd the electric signal value V output from the non-contact sensor means.iIs the reference electric signal value UiWhen the grinding wheel descent speed SiIs the descending speed Si + 1And the electric signal value V output from the non-contact sensor meansiIs the reference electric signal value U0Control means for stopping the descending operation of the grinding wheel when
And a grinding device provided with the following.
[0025]
The time required to bring the grinding wheel closer to the cutting start point where the distance between the grinding wheel bottom and the work surface is about 0.02 mm by automatically switching the descending speed of the grinding wheel from high speed to low speed automatically. Be shortened. In addition, since the final descending speed of the grinding wheel is small, no spark is generated even if the bottom of the grinding wheel collides with the work, or even if it is small, the work may be damaged. There is no.
[0026]
According to a second aspect of the present invention, in the grinding apparatus, the non-contact sensor means outputs a voltage signal selected from a laser light sensor, an ultrasonic sensor, and an air pressure sensor.
[0027]
These non-contact sensor means can convert the distance between the work surface and the bottom of the grinding wheel into a voltage signal and output the voltage signal to a recording unit (RAM) and a storage unit (ROM) of the control device of the grinding machine.
[0028]
After the work to be processed is placed on the table, the grinding wheel rotating at the constant rotation speed is lowered while the constant amount of the grinding fluid is supplied to the surface of the work.iTo automatically approach the work, and the electric signal value V output from the non-contact sensor means when the grindstone is lowered.iIs the reference electric signal value U stored in the storage means.iAnd the electric signal value V output from the non-contact sensor means.iIs the reference electric signal value UiAutomatically matches the wheel descent speed SiIs the descending speed Si + 1And the wheel is approached to the work, and the electric signal value V output from the non-contact sensor means.iIs the reference electric signal value U0And a method of approaching the grinding wheel to the work, characterized in that the lowering operation of the grinding wheel is automatically stopped when the following conditions are satisfied.
[0029]
Since the lowering speed of the grinding wheel can be automatically switched from high speed to low speed to bring the grinding wheel bottom closer to the surface of the work, the grinding wheel can be cut into a starting point (for example, the bottom of the grinding wheel and the bottom of the grinding wheel). (The distance between the work surfaces is set to 0.02 mm).
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial front view of a grinding device having a non-contact sensor means of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a control device, FIG. 3 is a flowchart of the method of the present invention, and FIG. It is a correlation diagram of the distance between a grinding wheel and a work (vertical axis) and the digital electric signal value output by the non-contact sensor means when variously changed. FIG. 5 is a view showing the correlation between the digital electric signal value transmitted from the detector and the distance between the work and the grinding wheel measured while changing the descending speed of the grinding wheel according to one embodiment of the present invention.
[0031]
In FIG. 1,
[0032]
In the
[0033]
Next, the descending speed S of the grinding wheel stored in the storage unit ROM of the control device using FIG.iAnd descent speed Si + 1To switch to the reference electric signal value UiThe method of determining is described. (4) The grinding wheel used for actual grinding is mounted on the grinding wheel shaft of the grinding
[0034]
At the time of this actual measurement, the grinding is performed while supplying a grinding liquid of 5 to 25 liters / minute under the same conditions as the actual grinding to the work surface. The grinding fluid sprayed from the nozzle 30 forms a thin film on the
[0035]
The long-distance
[0036]
The projection angle of the laser beam to the grinding fluid flow on the work surface is preferably 30 to 90 degrees. In FIG. 1, the light projection angle is 90 degrees. As the light projection angle is smaller, the amount of reflected laser light received from the grinding fluid flow closer to immediately below the bottom of the grinding wheel can be detected, and the accuracy becomes higher. The light emitting / receiving
[0037]
The control unit (CPU) 13 comprises a ROM of an OK data (E) storage unit and a RAM of a latch circuit for rewriting data.
In the method of approaching the grinding wheel to the work according to the present invention, a method for setting the starting point of the cutting of the grinding wheel at about 0.02 mm from the surface of the work will be described as an example using the correlation diagram of FIG. The automatic switching of the descending speed of the grinding wheel is performed 2 to 5 times (i = 3 to 6).
[0038]
From FIG. 4, the electric signal value ViAnd distance L between grinding wheel and worki, And the electric signal value ViOf the distance between the grinding wheel and the work at liAnd the electric signal value V at which the distance between the grinding wheel and the work becomes 0 or moreiAnd the grinding wheel descending speed S at that timeiAre selected as reference values. Grinding wheel descending speed S to be selectediIs the electric signal value ViThe distance L between the grinding wheel and the workiIt is preferable to select one having a portion where.
[0039]
When the number n of switching of the grinding wheel descent speed is two (i = 3), the grinding wheel descent speed SiAs the first S1Is 75 mm / min, grinding wheel descending speed SiTo switch the reference electric signal value UiFirst time as U1Is 160 mV. When the voltage signal 160 mV is output from the
[0040]
When the number n of switching of the grinding wheel lowering speed is four (i = 5) shown in FIG.iAs the first S1Is 100 mm / min, the first grinding wheel descent speed S2Reference electric signal value U to switch to 75 mm / miniFirst time as U1Is 160 mV. When the voltage signal 160 mV is output from the long distance
[0041]
ViDepends on the grinding wheel diameter, the rotation speed (peripheral speed) of the grinding wheel, the width of the grinding wheel, and the supply amount of the grinding fluid. Therefore, the correlation diagram in FIG. 4 needs to be created by performing under actual grinding conditions. .
[0042]
The number of switching of the grinding wheel descent speed n, the grinding wheel descent speed Si, The reference electric signal value Ui, The final reference electric signal value U0Is stored in the storage unit ROM, the cutting start point position detection On-Off switch 10a of the grinding wheel is set to On, and the descending speed S1While the grinding wheel is automatically lowered from the standby position, the
When the grinding wheel stops descending, the distance between the
[0043]
Next, the operator switches the setting of the cutting speed (the processing speed of the grinding wheel), and turns the hand grip handle manually while turning off the grinding wheel cutting start point position detection On-Off switch 10a to manually cut the work. To start or press the grinding wheel jog button 10b to manually start the cutting of the work.
Alternatively, the operator switches the setting of the cutting speed (the descending speed of the grinding wheel), switches the grinding wheel cutting start point position detection On-Off switch 10a to On, and presses the start button to automatically move the grinding wheel to the work. Start incision.
[0044]
FIG. 3 shows a flow sheet of the present invention for bringing a grinding wheel close to a work.
From FIG. 4 produced by conducting the above-mentioned experiment, the number of times of switching of the descending speed of the grinding wheel n (n = i-1), the descending speed S of the grinding wheeli, The reference electric signal value Ui, This reference electric signal value UiAnd this reference electric signal value UiWheel switching speed S to be switched to when wheel speed is detectedi + 1And the reference electric signal value U for stopping the lowering of the grinding wheel0Is determined, and these data are input to the storage unit of the
[0045]
After the
[0046]
The descending speed S set from the grinding wheel standby position to the grinding wheel rotating at a constant rotational speed.iTo automatically approach the work, and the electric signal value V output from the non-contact sensor means when the grindstone is lowered.iIs the reference electric signal value U stored in the storage means.iCompare with
[0047]
Electric signal value V output from the non-contact sensor meansiIs the reference electric signal value UiAutomatically matches the wheel descent speed SiIs the descending speed Si + 1Then, approach the grinding wheel to the work.
[0048]
The electric signal value V output from the non-contact sensor meansiIs the reference electric signal value U0Automatically stops the lowering operation of the grinding wheel when it is equal to.
[0049]
Example 1
Includes a porous C / GC80I14V grinding wheel with a diameter of 350 mm and a width of 38 mm on the grinding wheel shaft. CNC surface grinding machine of Okamoto Machine Tool Works, Ltd. PSG-63EX (trade name) Equipped with a long distance digital laser sensor LV-37H (trade name) of Enss, a grinding fluid of 10 liters / minute (50-fold diluted solution of W2-1) in a work FC200 attached to a chuck on a table. While the table is stopped, the number of times n of the grinding wheel descent shown in FIG. 5 is changed four times (i = 5), and the grinding wheel descent speed S is increased.iAs the first S1Is 100 mm / min, the first grinding wheel descent speed S2Reference electric signal value U to switch to 75 mm / miniFirst time as U1Is 160 mV. When the voltage signal 160 mV is output from the long distance
The angle of projection of the laser beam from the long distance digital laser sensor onto the work surface is 30 degrees, and the distance between the work and the projector is 80 mm.
[0050]
The time required for the voltage signal 340 mV to be output from the long distance digital sensor and for the descent of the grinding wheel to be stopped was 3.7 seconds. When the descent of the grinding wheel was stopped, the distance between the grinding wheel and the work surface was 0.02 mm.
[0051]
Comparative Example 1
Okamoto Machine Tool Works Co., Ltd. CNC surface grinding machine @Worker manually attached to the work FC200 attached to the upper chuck of the left / right moving table of PSG-63EX (trade name) while the table is stopped. When a grind wheel rotating at a speed of 32 m / sec from a
[0052]
As described above, the method of automatically approaching a grinding wheel to a work according to the present invention has been described by taking a long-distance digital laser sensor as an example of the non-contact sensor. Any sensor may be used as long as it detects the distance Li between the sensors and outputs the electric signal as a non-contact sensor. Also available.
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, the grinding wheel cutting start point can be automatically set by switching the descent speed of the grinding wheel in a non-contact manner, so that the grinding wheel cutting start point position can be adjusted in a short time, and the grinding wheel collides with the grinding wheel. The chance of damage to the metal has been reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view in which a part of a surface grinding device is cut away.
FIG. 2 is a plan view of a control unit.
FIG. 3 is a flow sheet for positioning the grinding wheel of the present invention in the vicinity of a cutting start point.
FIG. 4 is a correlation diagram of the distance between the grinding wheel and the work and the electric signal (voltage) output from the non-contact sensor means when the descending speed of the grinding wheel is variously changed.
FIG. 5 is a diagram showing a correlation between a trigger value of a detector and a distance between a work and a grinding wheel measured while changing a descending speed of the grinding wheel.
FIG. 6 is a partial front view of a grinding device provided with a color identification sensor as a non-contact sensor means. (Known)
FIG. 7 is a partial front view of a grinding device provided with an underwater microphone as a non-contact sensor means.
FIG. 8 is a perspective view of a surface grinding device. (Known)
FIG. 9 is a side view of the surface grinding device. (Known)
FIG. 10 is a block diagram of a surface grinding device. (Known)
FIG. 11 shows an electric signal value (V) of the distance (ΔY) between the grinding wheel and the work and the laser scattered light intensity when the grinding wheel is brought close to the work at a constant speed.iFIG.
[Explanation of symbols]
1 Surface grinding machine
2 work
3 table
4 chuck
9 grinding wheel
12 grinding fluid supply nozzle
13 control unit
300mm non-contact sensor
301 detector
302 Emitter / Receiver
Claims (3)
前記テ−ブルの表面に対し垂直方向に昇降可能に設けられた円盤状の砥石車および該砥石車の昇降手段と回転駆動手段、
前記テ−ブル上に載せられたワ−クの表面に研削液を供給するノズル、
前記砥石車とワ−ク間の距離Liを検出し、電気信号で出力する非接触センサ手段、
予め砥石車を一定速度で回転させつつ、砥石車を下降速度Siで下降させてワ−クに接近させて測定した前記非接触センサ手段より出力された電気信号値Viと砥石車とワ−ク間の距離Li、および該電気信号値Viにおける砥石車とワ−ク間の距離の振れ幅liとから砥石車とワ−ク間の距離が0以上となる電気信号値Viと下降速度Siの相関から砥石車の下降速度Siをより速度が小さい下降速度Si+ 1に切替える基準電気信号値Uiおよび下降速度を切り替える回数nを決め、この基準電気信号値Uiとこの基準電気信号値Uiを検出した際に切替える砥石車下降速度Si+ 1および砥石車の下降を停止する基準電気信号値U0および下降速度を切り替える回数nを予め記憶する記憶手段、ならびに、
前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viを前記記憶手段に記憶された基準電気信号値Uiと比較し、非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値Uiに一致したときに砥石車下降速度Siを下降速度Si+ 1に切替えと、非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値U0に一致したときに砥石車の下降動作を停止させる制御手段、
とを備えることを特徴とする、研削装置。A horizontally movable table on which to place the work,
A disk-shaped grinding wheel provided so as to be vertically movable with respect to the surface of the table, lifting means and rotation driving means for the grinding wheel,
A nozzle for supplying a grinding liquid to a surface of a work placed on the table;
Non-contact sensor means for detecting the distance L i between click, outputs an electric signal, - the grinding wheel and the follower
While the pre-grinding wheel is rotated at a constant speed, lowers the grinding wheel at a lowering speed S i Wa - electric signal value output from the non-contact sensor unit as measured by proximity to click V i and the grinding wheel and the follower - the grinding wheel at a distance between click L i, and the electrical signal values V i and word - the grinding wheel and a deflection width l i of the distance between click and word - the distance between the click becomes 0 or more electrical signal value V From the correlation between i and the descending speed S i, the reference electric signal value U i for switching the descending speed S i of the grinding wheel to the lower descending speed S i + 1 and the number n of times for switching the descending speed are determined. i and the reference electrical signal values U 0 and pre-stored to the storage unit the number of times n for switching the descending speed stops the lowering of the grinding wheel lowering speed S i + 1 and the grinding wheel is switched upon detection of the reference electrical signal value U i, And
The non-contact electrical signal values V i output from the sensor means as compared to the stored reference electrical signal value U i in the storage means, the non-contact sensor means output from the electric signal value V i is the reference electric signal value and switches the wheel lowering speed S i in lowering speed S i + 1 when they match a U i, the grinding wheel when the electric signal value V i output from the non-contact sensor means coincides with the reference electrical signal value U 0 Control means for stopping the lowering operation of
And a grinding device.
加工するワ−クをテ−ブル上に載せた後、ワ−ク表面に前記一定量の研削液を供給しつつ、前記一定の回転速度で回転している砥石車を下降速度Siで自動的に下降させてワ−クに接近させていき、その砥石下降時に前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viを前記記憶手段に記憶された基準電気信号値Uiと比較し、非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値Uiに一致すると自動的に砥石下降速度Siを下降速度Si+ 1に切替えてワ−クへの砥石車の接近を行ない、前記非接触センサ手段から出力された電気信号値Viが基準電気信号値U0に一致したときに砥石車の下降動作を自動的に停止させることを特徴とする、砥石車のワ−クへの接近方法。Using a grinding apparatus according to claim 1, in advance while the grinding wheel is rotated at a constant speed, Wa grinding fluid is supplied at a constant amount to the surface by lowering the grinding wheel at a lowering speed S i - approaching click is brought to the non-contact sensor electrical signal value outputted from the means V i and the grinding wheel and the word - the distance between click L i, and the grinding wheel in the electric signal values V i and word - amplitude of distance between click l i grinding wheel and word from the - reference electrical signal value switches the lowering speed S i of the grinding wheel lowering speed S i + 1 from the correlation of the electrical signals the distance between the click is 0 or more values V i and the descending speed S i U i and determining the number of times n to switch the lowering speed, the reference electrical signal value for stopping the lowering of the reference electrical signal value U i grinding wheel lowering speed S i + 1 and the grinding wheel is switched upon detection of the reference electrical signal value U i storing hand the number of times n for switching the U 0 and lowering speed Entered and stored in the,
Processing for word - Te a click - after placing on table, Wa - while supplying the predetermined amount of the grinding liquid on the click surface, automatically with lowering speed S i the grinding wheel rotating at the constant rotational speed and to lowered word - it continues to close to the click, as compared to the reference electrical signal value U i of the electrical signal value V i output from the non-contact sensor unit when the grinding wheel descends stored in said storage means, non-contact sensor means automatically switches the grindstone lowering speed S i in lowering speed S i + 1 when the electric signal value V i output matches the reference electrical signal value U i from word - the approach of the grinding wheel to click deeds, the non-contact sensor means an electric signal value V i output from which is characterized in that to automatically stop the downward movement of the grinding wheel when it coincides with the reference electrical signal value U 0, of the grinding wheel word - How to approach
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