JP2004017254A - Gear grinding device - Google Patents

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JP2004017254A
JP2004017254A JP2002179074A JP2002179074A JP2004017254A JP 2004017254 A JP2004017254 A JP 2004017254A JP 2002179074 A JP2002179074 A JP 2002179074A JP 2002179074 A JP2002179074 A JP 2002179074A JP 2004017254 A JP2004017254 A JP 2004017254A
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Naoki Iwasa
岩佐 直樹
Masafumi Goto
後藤 雅史
Yuichi Tomizawa
冨沢 佑一
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a cycle time of grinding by automatically meshing a gear grinding tool having a plurality of spiral bars with a gear to be ground. <P>SOLUTION: A first counter 116 counts an A-phase signal Ea showing a rate of change of rotation of a gear grinding tool 42 as a phase pulse number N1 between a Z-phase signal Eb showing a zero position of the gear grinding tool 42 and a shaping pulse P0 showing each tooth of a ground gear 22. At an initial teaching time, a counter memory circuit 118 stores the number N1 of phase pulses as the number N0 of store phase pulses, and compares the number N1 of phase pulses newly supplied with the number N0 of the store phase pulses at the time of automatic meshing and grinding. The counter memory circuit 118 further compares the count number of the A-phase signals Ea between two shaping pulses P0 with the number L of pitch pulse stores. A rotation control part 104 synchronously or asynchronously rotates the gear 22 to be ground, based on comparison and judgement results of the counter memory circuit 118. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車研削装置に関し、特に、螺旋条が形成された歯車研削工具に被研削用歯車を噛合させる際、被研削用歯車と歯車研削工具とを回転させたまま位相を一致させて自動噛合を行う歯車研削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、歯車研削装置では、歯車研削工具の螺旋条を被研削用歯車の歯溝に噛合させながら同期回転させている。この歯車研削工具を被研削用歯車に対して相対的に進退させることにより、螺旋条で被研削用歯車の歯面を研削することができる。
【0003】
この種の歯車研削装置において、研削する被研削用歯車を交換する際、歯車研削工具の回転を停止させてから被研削用歯車を交換するようにすると、歯車研削工具の回転の減速、停止および再加速を繰り返し行うことになるため、研削加工のサイクルタイムが長くなり非効率である。
【0004】
そこで、歯車研削工具を回転させたまま被研削用歯車の回転を同期させるとともに、被研削用歯車と歯車研削工具の位相を一致させて自動噛合させる技術が提案されている(特公昭62−38089号公報、特許2718850号公報参照)。具体的には、歯車研削工具の回転上の零点位置を検出するタイミングと、被研削用歯車の各歯を検出するタイミングとの差により互いの位相を認識し、このタイミング差を予め教示した値に一致させることにより互いの位相を一致させるようにしている。
【0005】
これらの技術によれば、歯車研削工具の回転を停止させることなく、歯車研削工具と被研削用歯車とを噛合させることにより研削加工のサイクルタイムを短縮することができる。結果として、所定の時間内に多くの被研削用歯車を研削することができるので、歯車研削加工の生産効率が向上する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近時、被研削用歯車を研削するサイクルタイム(研削時間および被研削用歯車の交換時間)を一層高速化するよう望まれている。このため、複数の螺旋条を有する歯車研削工具の採用が進められている。例えば、図8に示すように、2条の螺旋条202a、202bを有する歯車研削工具200を用いれば、被研削用歯車204側の回転速度を2倍にすることができ、研削時間の大幅な短縮が可能となる。
【0007】
しかしながら、従来の自動噛合の技術は、螺旋条が1条である歯車研削工具を対象として開発されたものであり、2条の螺旋条をもつ歯車研削工具200にそのまま適用すると不都合が発生する。すなわち、歯車研削工具200の回転上の零点位置を検出するタイミングと、被研削用歯車204の各歯を検出するタイミングとの差により互いの位相を認識しようとしても、歯車研削工具200の1回転あたりに被研削用歯車204の各歯は2回検出されることとなり、2回目の検出時に処理不能または誤処理を行うこととなる。
【0008】
一方、自動噛合を行わずに、歯車研削工具200を停止させてから被研削用歯車を噛合させるようにすると、サイクルタイムが長くなってしまうので、高速化の趣旨に反する。
【0009】
従って、従来の自動噛合の技術、すなわち、1条の螺旋条を有する歯車研削工具を用いて被研削用歯車との自動噛合を行う歯車研削装置をベースとして、複数条の螺旋条を有する歯車研削工具を適用できることが好ましい。
【0010】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、複数条の螺旋条を有する歯車研削工具と被研削用歯車との自動噛合を行い、研削のサイクルタイムを短縮することを可能にする歯車研削装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る歯車研削装置は、2以上の螺旋条を有する歯車研削工具と被研削用歯車とを同期回転させ、前記螺旋条と前記被研削用歯車の歯溝とを噛合させながら前記被研削用歯車を研削する歯車研削装置において、前記歯車研削工具の零点位置と回転変化量とを検出し、それぞれパルスとして出力するパルス発生器と、前記被研削用歯車の回転に伴い通過する各歯を検出しパルスとして出力する歯先検出センサと、前記パルス発生器が前記零点位置を検出するタイミングと前記歯先検出センサの出力するパルスの値が切り換わるタイミングとの間で、前記歯車研削工具の回転変化量を示すパルスを位相パルス数としてカウントし、その後、前記歯先検出センサの出力する連続する2つのパルスの間で、前記歯車研削工具の回転変化量を示すパルスをピッチパルスカウント数としてカウントするカウンタと、前記被研削用歯車と前記歯車研削工具との位相が一致しているときに、前記位相パルス数を、記憶位相パルス数として記憶する記憶部と、前記パルス発生器が前記零点位置を検出するタイミングの後、最初に前記歯先検出センサの出力信号が切り換わったときに、前記第1カウンタにより新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数との一致または不一致を判断し、その後に、前記歯先検出センサの出力するパルスが発生したときに、前記螺旋条の数および前記被研削用歯車の歯数とに基づいて予め設定されたピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数との一致または不一致を判断する位相一致判断部と、前記新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数とが一致し、かつ、前記ピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数とが一致するときに前記被研削用歯車を同期回転させ、前記新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数とが不一致のとき、または、前記ピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数とが不一致のときに前記被研削用歯車を非同期回転させる回転制御部とを有することを特徴とする。
【0012】
このように、パルス発生器が零点位置を検出するタイミングの後、最初に歯先検出センサの出力信号が切り換わったときに位相の一致を判断し、さらにその後、歯先検出センサの出力するパルスが発生したときにも予め設定されたピッチパルス記憶数に基づいて位相の一致を判断するので、被研削用歯車と歯車研削工具との位相を正しく判断することができる。従って、この位相を一致させることにより複数の螺旋条を有する歯車研削工具と被研削用歯車との自動噛合が可能となり、研削のサイクルタイムを短縮することができる。
【0013】
この場合、前記位相一致判断部は、前記新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数との一致を判断した後、前記ピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数との一致または不一致の判断を、前記螺旋条の数より1少ない回数連続して実行すると、任意の螺旋条の数の歯車研削工具に適用することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る歯車研削装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図1〜図7を参照しながら説明する。
【0015】
図1に示すように、本実施の形態に係る歯車研削装置10は、研削加工を行う研削加工部10aと、該研削加工部10aの動作を制御する制御部10bとを有する。制御部10bには、後述する自動噛合動作の制御を行う制御回路100(図4参照)が備えられている。
【0016】
研削加工部10aでは、ベッド12の上面に切込テーブル14が配設され、前記切込テーブル14は切込モータ16の回転作用下に矢印X方向に進退動作する。前記切込テーブル14の上面に配設されるトラバーステーブル18はトラバースモータ20の回転作用下に矢印X方向と直角の方向、すなわち、矢印Z方向に進退動作する。
【0017】
また、トラバーステーブル18上には、予め歯形が歯切り形成された被研削用歯車22が着脱自在に配設されるとともに、回転する前記被研削用歯車22の歯の凸部を検出して所定のパルスを発生させる近接スイッチからなる歯先検出センサ24が設けられている。被研削用歯車22はワークスピンドルモータ26の回転作用下に回転し、この回転の軸心はトラバーステーブル18の進退方向と一致するように設定されている。
【0018】
一方、切込テーブル14の進行方向であって、かつベッド12上にはコラム28が配設され、該コラム28に旋回テーブル30が保持される。旋回テーブル30は前記コラム28内に配設された旋回モータ31により矢印C方向に旋回自在であり、さらに旋回テーブル30にはシフトテーブル32が設けられ、このシフトテーブル32はシフトモータ34の作用下に矢印D方向に移動自在である。
【0019】
図2に模式的に示すように、シフトテーブル32には工具スピンドルユニット36が設けられている。この工具スピンドルユニット36は工具スピンドルモータ38と、この工具スピンドルモータ38によって回転する工具軸41と、該工具軸41の回転を検出する第1パルス発生器46とから基本的に構成される。
【0020】
第1パルス発生器46は、工具軸41の回転変化量に応じたパルスを発生するA相信号Eaと、工具軸41の回転上の零点位置を示すZ相信号Ebとを出力する。
【0021】
工具スピンドルモータ38の作用下に回転する歯車研削工具42は円柱形状であり、その周縁に被研削用歯車22を研削するための砥石からなる2条の螺旋条47aおよび47bが設けられている。螺旋条47aおよび47bは、工具軸41の1回転あたり被研削用歯車22の2ピッチ(2歯)相当の距離を移動する。
【0022】
一方、工具スピンドルユニット36は前記シフトテーブル32に装着される。前記シフトテーブル32はボールねじ35に連結され、該ボールねじ35はシフトモータ34により回転される。従って、工具スピンドルユニット36と歯車研削工具42は、シフトモータ34の駆動作用下にシフトテーブル32とともに矢印D方向に変位する。
【0023】
なお、前記切込モータ16、前記トラバースモータ20、前記ワークスピンドルモータ26および前記工具スピンドルモータ38は、ステッピングモータであり、制御部10bから供給されるパルス数に応じて回転する。1パルスあたりの回転角は微小角であり、供給されるパルスの数により精密な回転制御が行われる。
【0024】
図3に示すように、被研削用歯車22は、一組のクランプ治具50を介して着脱自在に軸支される。クランプ治具50は、回転の接続または切り離しを行う電磁クラッチ51の一端に連結されており、該電磁クラッチ51の他端には、動力伝達機構であるトラクションドライブ52が連結されている。このトラクションドライブ52は回転軸53を介してワークスピンドルモータ26の一端に連結されている。ワークスピンドルモータ26の他端には、回転軸53の回転量を検出する第2パルス発生器54が備えられている。回転軸53には回転を安定させる機能を有するイナーシャダンパ56が設けられている。
【0025】
図4に示すように、自動噛合動作の制御を行う制御回路100は、前記歯先検出センサ24および前記第1パルス発生器46から信号が入力されており、前記切込モータ16、前記ワークスピンドルモータ26および前記電磁クラッチ51に対して制御信号を出力する。
【0026】
前記制御回路100は、歯先検出センサ24および第1パルス発生器46の出力信号を処理するとともに被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相の一致および不一致を判断する入力信号処理部102と、該入力信号処理部102が出力する一致信号ST1および不一致信号ST2に応じてワークスピンドルモータ26の回転を制御する回転制御部104とを有する。また、前記制御回路100は、位相一致信号ST1に応じて切込モータ16の動作を有効または無効にする切込機構制御部106と、電磁クラッチ51を制御してワークスピンドルモータ26と被研削用歯車22との接続および切り離しを行うクラッチ制御部108とを有する。
【0027】
入力信号処理部102は、歯先検出センサ24が出力する歪んだパルス波形を方形に整形した整形パルスP0を出力する波形整形回路110と、A相信号Ea、Z相信号Ebおよび整形パルスP0が入力される第1カウンタ116と、該第1カウンタ116に接続されるとともにZ相信号Ebおよび整形パルスP0が入力されるカウンタメモリ回路118(位相一致判断部)とを有する。歯先検出センサ24が出力するパルス波形に含まれる歪みが小さいときには、波形整形回路110は省略してもよい。
【0028】
第1カウンタ116は、Z相信号Ebおよび整形パルスP0のタイミングに基づいてA相信号Eaをカウントして、このカウント値を位相パルス数N1としてカウンタメモリ回路118に供給する。また、第1カウンタ116は、歯先検出センサ24の出力する連続する2つの整形パルスP0の間でA相信号Eaをカウントして、このカウント値をピッチパルスカウント数N2としてカウンタメモリ回路118に供給する。つまり、第1カウンタ116は、Z相信号Ebの立ち上がり時から整形パルスP0の立ち上がり時まで位相パルス数N1のカウントを行い、その後、次の整形パルスP0の立ち上がり時までピッチパルスカウント数N2のカウントを行う。ピッチパルスカウント数N2のカウントはZ相信号Ebの立ち上がり時に中止し、再度位相パルス数N1のカウントを開始する。
【0029】
なお、位相パルス数N1のカウント処理と、ピッチパルスカウント数N2のカウント処理は、個別のカウンタで行うようにしてもよい。
【0030】
カウンタメモリ回路118には、位相一致判断の処理に必要となる数値を設定するディップスイッチ119が接続されている。ディップスイッチ119では、位相一致判断の処理を行う判断回数と、連続する2回の整形パルスP0間に供給されるZ相信号Ebのパルス数であるピッチパルス記憶数Lとが設定される。
【0031】
判断回数は、歯車研削工具42が備える条数より1少ない数が設定されているものとし、本実施の形態では、歯車研削工具42の条数「2」より1少ない「1」が設定されているものとする。
【0032】
ピッチパルス記憶数Lは、A相信号Eaの分解能(1回転あたりのパルス数)と、歯車研削工具42の条数とから求められる。
【0033】
また、カウンタメモリ回路118には、教示スイッチ(図示せず)が接続されており、この教示スイッチがオンされたときに、供給された位相パルス数N1を記憶位相パルス数N0として記憶するとともに、記憶位相パルス数N0より十分小さい許容幅wを算出する。記憶位相パルス数N0および許容幅wは記憶部118aに記憶される。許容幅wは被研削用歯車22を研削しているときに多少の位相のずれを許容するための基準値である。記憶部118aはカウンタメモリ回路118の外部に設けられていてもよい。許容幅wは、記憶位相パルス数N0の一般的な数値に基づいた所定の定数であってもよい。
【0034】
さらに、カウンタメモリ回路118は、Z相信号Ebの立ち上がり後、最初の整形パルスP0の立ち上がり時に第1カウンタ116から供給される位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0とを比較する。位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0が一致するときには出力する一致信号ST1を論理値「1」とし、不一致信号ST2を論理値「0」とする。位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0が不一致のときには一致信号ST1を論理値「0」とし、不一致信号ST2を論理値「1」とする。
【0035】
また、カウンタメモリ回路118は、その後、次の整形パルスP0の立ち上がり時に、第1カウンタ116から供給されるピッチパルスカウント数N2とピッチパルス記憶数Lとを比較する。ピッチパルスカウント数N2とピッチパルス記憶数Lとが一致するときには前記一致信号ST1を論理値「1」とし、不一致信号ST2を論理値「0」とする。ピッチパルスカウント数N2とピッチパルス記憶数Lとが不一致のときには一致信号ST1を論理値「0」とし、不一致信号ST2を論理値「1」とする。
【0036】
ただし、被研削用歯車22は、熱処理工程での熱処理歪みを持っていることから、多少の位相のずれを許容する必要がある。従って、被研削用歯車22の研削を行っている間には、図5に示すように、位相パルス数N1がN0±wの範囲内であり、または、ピッチパルスカウント数N2がL±wの範囲内であれば、一致信号ST1を論理値「1」として保持する。
【0037】
図5に、被研削用歯車22の研削を行っている間におけるA相信号Ea、Z相信号Eb、整形パルスP0、一致信号ST1のタイムチャートを示す。なお、図5中、位相パルス数N1の基準となる信号を内部信号Qとして表す。内部信号Qは、Z相信号Ebの立ち上がり時(例えば、時刻t0)からのA相信号Eaのパルス数がN0±wである間に論理値「1」となり、整形パルスP0の立ち上がり時(例えば、時刻t1)からのA相信号Eaのパルス数がL±wである間に論理値「1」となる信号である。このうち、後者、すなわち整形パルスP0の立ち上がり時からのA相信号Eaのパルス数がL±wである間に内部信号Qが論理値「1」となる回数は、ディップスイッチ119で設定される前記判断回数(本実施の形態では1回)である。
【0038】
Z相信号Ebの立ち上がり後、最初に整形パルスP0が立ち上がるときに(例えば、時刻t1)、カウンタメモリ回路118は、第1カウンタ116から供給される位相パルス数N1とN0±wとを比較し、位相パルス数N1がN0±wの範囲内であれば、一致信号ST1を論理値「1」にする。また、その後、整形パルスP0が立ち上がるときには、第1カウンタ116から供給されるピッチパルスカウント数N2とL±wとを比較し、ピッチパルスカウント数N2がL±wの範囲内であれば、一致信号ST1を論理値「1」にする。不一致信号ST2(図4参照)は、一致信号ST1の逆論理として出力される。
【0039】
このように、内部信号Qは、Z相信号Ebが立ち上がる周期毎に論理値が2度「1」になる。しかも、そのタイミングは記憶位相パルス数N0とピッチパルス記憶数Lとに基づいて設定されるので、整形パルスP0の立ち上がり時と整合することになり、正確な位相確認が行われる。
【0040】
仮に、ピッチパルス記憶数Lに基づいて内部信号Qが論理値「1」になるという処理がない場合には、Z相信号Ebの立ち上がり後2つめの整形パルスP0が供給されたとき(例えば、時刻t2)に処理不能または誤処理を行うこととなる。本実施の形態では、ピッチパルス記憶数Lに基づいて内部信号Qが論理値「1」になるという処理により、このような事態を回避することができる。
【0041】
また、整形パルスP0の立ち上がり時、すなわち被研削用歯車22の各歯を検出する毎に位相の一致を確認することができるので、より確実な位相合わせを行うことができる。
【0042】
なお、被研削用歯車22の研削を行っている間は、通常、該一致信号ST1は常に論理値「1」であるが、図5においては、説明の便宜上、該一致信号ST1は時刻t1で論理値が変化するように示している。
【0043】
図4に戻り、回転制御部104は、第1パルス発生器46のA相信号Eaが供給され、該A相信号Eaを分周して、分周パルスP1およびP2を出力する割り出し演算回路120と、分周パルスP1および前記一致信号ST1が入力される第1アンドゲート122と、分周パルスP2および前記不一致信号ST2が入力される第2アンドゲート124とを有する。また、回転制御部104は、第1および第2アンドゲート122、124のそれぞれが出力する論理積信号が入力されるオアゲート126と、該オアゲート126が出力する論理和信号を増幅して前記ワークスピンドルモータ26を回転させる第1増幅器128とを有する。
【0044】
割り出し演算回路120には、定数設定部(図示せず)が備えられており、この定数設定部には、前記歯車研削工具42の条数、前記被研削用歯車22の歯数、前記トラクションドライブ52の減速比が設定される。割り出し演算回路120はこれらの設定値に基づいて歯車研削工具42とワークスピンドルモータ26との同期回転速度比αを演算する。割り出し演算回路120は入力されるA相信号Eaのパルス列を同期回転速度比αで分周した信号を分周パルスP1として出力する。
【0045】
また、割り出し演算回路120には、同期回転速度比αより絶対値が小さい定数δが設定されており、入力されるA相信号Eaのパルス列を(α+δ)で分周した信号を分周パルスP2として出力する。
【0046】
このような回転制御部104の構成により、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相が一致しているときには、一致信号ST1により第1アンドゲート122が有効となり、分周パルスP1が第1アンドゲート122を通過し、オアゲート126および第1増幅器128を経由してワークスピンドルモータ26に供給される。結果として、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相が一致しているときには、ワークスピンドルモータ26の作用下に被研削用歯車22は同期速度で回転する。
【0047】
また、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相が不一致であるときには、不一致信号ST2により第2アンドゲート124が有効となり、分周パルスP2が第2アンドゲート124を通過し、オアゲート126および第1増幅器128を経由してワークスピンドルモータ26に供給される。結果として、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相が不一致のときには、ワークスピンドルモータ26の作用下に被研削用歯車22は同期速度とやや異なる速度(非同期速度)で回転する。被研削用歯車22が非同期速度で回転すると被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相はやがて一致する。
【0048】
切込機構制御部106は、第2カウンタ132と、前記切込モータ16の回転速度を指示する切込指示回路134とを有する。また、切込機構制御部106は、第2カウンタ132の出力信号とパルス列P3とが入力される第3アンドゲート136と、第3アンドゲート136が出力する論理積信号を増幅して前記切込モータ16を回転させる第2増幅器138とを有する。
【0049】
第2カウンタ132は、一致信号ST1が論理値「1」となっているときに発振回路130の発振パルスをカウントし、このカウント値が所定の定数であるK回に達した後に論理値「1」を出力する回路であり、一種のディレータイマとして作用する。切込指示回路134は、切込モータ16の回転を規定するパルス列P3を出力する。
【0050】
第2カウンタ132が論理値「1」を出力すると、第3アンドゲート136が有効になる。このとき、パルス列P3は第3アンドゲート136および第2増幅器138を経由して切込モータ16に供給されることとなり、切込モータ16が回転する。なお、切込モータ16には、回転方向を特定する正逆転指示信号(図示せず)が供給されており、切込モータ16は、この正逆転指示信号の特定する方向に回転する。
【0051】
一致信号ST1が論理値「0」であるとき、または、一致信号ST1が論理値「1」であってもその期間が発振パルスのK回分に達しないときには、第2カウンタ132はカウントをクリアするとともに出力信号を論理値「0」にする。従って、パルス列P3は、第3アンドゲート136によって遮断される。
【0052】
なお、第2カウンタ132に供給される発振パルスは、発振回路130で生成されるものに限らず、前記Z相信号Ebまたは前記整形パルスP0等でもよい。
【0053】
クラッチ制御部108は、電磁クラッチ51の接続および切り離しの判断を行う接続判断部140と、前記接続判断部140の出力信号を増幅して電磁クラッチ51を制御し、接続および切り離しを行う第3増幅器142とを有する。
【0054】
次に、このように構成される歯車研削装置10を用いて被研削用歯車22と歯車研削工具42とを自動噛合させて研削を行う方法について、図6および図7を参照しながら説明する。
【0055】
まず、図6のステップS1において、クラッチ制御部108の作用により電磁クラッチ51をオフにしてワークスピンドルモータ26と被研削用歯車22とを切り離す。これにより、被研削用歯車22は人手で回るようになる。工具スピンドルモータ38は停止させておく。
【0056】
次に、ステップS2において、切込モータ16を回転させ、切込テーブル14(図1参照)を低速で前進させる。切込テーブル14が前進するときに、被研削用歯車22を人手により回転させて、被研削用歯車22の歯溝と歯車研削工具42の螺旋条47aおよび47bとが噛合するように案内する。被研削用歯車22の歯溝と歯車研削工具42の螺旋条47aおよび47bとが確実に噛合した後、切込テーブル14の前進動作を停止させる。
【0057】
次いで、ステップS3において、工具スピンドルモータ38を低速で回転させる。工具スピンドルモータ38により歯車研削工具42が回転し、歯車研削工具42と噛合している被研削用歯車22も従動的に回転する。
【0058】
第1カウンタ116は、Z相信号Ebの立ち上がり時に前回までの位相パルス数N1をクリアするとともに、A相信号Eaのパルス数をカウントし始め、整形パルスP0の立ち上がり時までカウントを行う。新たにカウントされた位相パルス数N1は、カウンタメモリ回路118(図4参照)に供給される。
【0059】
さらに、ステップS4において、位相一致の教示を行う。具体的には、前記教示スイッチをオンにして、位相パルス数N1をカウンタメモリ回路118に記憶させる。カウンタメモリ回路118は、教示スイッチがオンになったことを認識すると、その直後に供給された位相パルス数N1を記憶位相パルス数N0として記憶するとともに、前記許容幅wを算出する。
【0060】
なお、前記ピッチパルス記憶数Lは、上記のとおり、前記ディップスイッチ119によって設定されるものであるが、A相信号Eaに基づいて教示させてもよい。すなわち、ピッチパルス記憶数Lは、隣接する2つの整形パルスP0間におけるA相信号Eaのパルス数なので、この数値をカウントして記憶するようにしてもよい。
【0061】
次に、ステップS5において、切込テーブル14(図1参照)を後退させる。被研削用歯車22は歯車研削工具42から離間してやがて停止する。このとき、カウンタメモリ回路118は、前記記憶位相パルス数N0および前記許容幅wを保持している。
【0062】
次いで、ステップS6において、電磁クラッチ51をオンにし、ワークスピンドルモータ26と被研削用歯車22とを接続する。
【0063】
さらに、ステップS7において、工具スピンドルモータ38を付勢して歯車研削工具42を規定の速度で回転させる。また、回転制御部104によりワークスピンドルモータ26を付勢し、接続状態の電磁クラッチ51を介して被研削用歯車22を回転させる。
【0064】
このとき、入力信号処理部102の第1カウンタ116は、Z相信号Ebの立ち上がり時から整形パルスP0の立ち上がり時まで位相パルス数N1のカウントを行い、その後、次の整形パルスP0の立ち上がり時までピッチパルスカウント数N2のカウントを行う。位相パルス数N1およびピッチパルスカウント数N2はカウンタメモリ回路118に供給される。
【0065】
上記のように、カウンタメモリ回路118では、Z相信号Ebの立ち上がり後、最初の整形パルスP0の立ち上がり時に、第1カウンタ116から供給される位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0とを比較し、一致および不一致に応じて一致信号ST1を論理値「1」および「0」とする。
【0066】
また、カウンタメモリ回路118は、その後、次の整形パルスP0の立ち上がり時に、第1カウンタ116から供給されるピッチパルスカウント数N2とピッチパルス記憶数Lとを比較し、一致および不一致に応じて一致信号ST1を論理値「1」および「0」とする。不一致信号ST2は、一致信号ST1と逆論理とする。なお、この時点では、許容幅wは参照されない。
【0067】
一般に、初期状態においては被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相は比較的大きいずれがあるので、位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0は不一致であり、一致信号ST1は論理値「0」、不一致信号ST2は論理値「1」となる。
【0068】
回転制御部104の第1アンドゲート122(図4参照)は、入力される一致信号ST1が論理値「0」なので無効になる。従って、第1アンドゲート122に入力される分周パルスP1は遮断される。一方、第2アンドゲート124(図4参照)は、入力される不一致信号ST2が論理値「1」なので有効になる。第2アンドゲート124に入力される分周パルスP2は第2アンドゲート124、オアゲート126を経由し、第1増幅器128で増幅されてワークスピンドルモータ26(図4参照)に供給される。分周パルスP2は、A相信号Eaを同期回転速度比αと定数δとを加算した値(α+δ)で分周した信号であるから、結果として被研削用歯車22(図4参照)は同期速度とやや異なる速度で回転することとなる。
【0069】
また、一致信号ST1は論理値「0」であることから、切込機構制御部106の第2カウンタ132(図4参照)は無効であり、結果として切込モータ16は駆動されず、切込テーブル14は停止状態を保持する。つまり、第2カウンタ132は、切込機構に対する一種のインターロック作用を奏する。
【0070】
さらに、このステップS7においては、前記整形パルスP0の信号の1周期における前記第2パルス発生器54(図3参照)の出力パルス信号の数をカウントするカウンタ(図示せず)により、被研削用歯車22の誤装着を検出するようにしてもよい。
【0071】
次に、図7のステップS8において、カウンタメモリ回路118は、位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0とが一致するとともにピッチパルスカウント数N2とピッチパルス記憶数Lとが一致するまで一致信号ST1を論理値「0」、不一致信号ST2を論理値「1」として出力し続ける。この間、被研削用歯車22は同期速度とやや異なる速度で回転しているので、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相はやがて一致する。
【0072】
次に、ステップS9において、位相パルス数N1と記憶位相パルス数N0とが一致するとともにピッチパルスカウント数N2とピッチパルス記憶数Lとが一致すると、カウンタメモリ回路118は、一致信号ST1および不一致信号ST2をそれぞれ反転させる。つまり、一致信号ST1を論理値「1」、不一致信号ST2を論理値「0」として出力する。
【0073】
回転制御部104の第2アンドゲート124は、入力される不一致信号ST2が論理値「0」なので無効になる。従って、第2アンドゲート124に入力される分周パルスP2は遮断される。一方、第1アンドゲート122は、入力される一致信号ST1が論理値「1」なので有効になる。第1アンドゲート122に入力される分周パルスP1は第1アンドゲート122、オアゲート126を経由し、第1増幅器128で増幅されてワークスピンドルモータ26に供給される。分周パルスP1は、A相信号Eaを同期回転速度比αで分周した信号であるから、結果として、被研削用歯車22は同期速度で回転することとなる。
【0074】
また、一致信号ST1は論理値「1」であることから、切込機構制御部106の第2カウンタ132は有効となり、発振回路130が出力する発振パルスのカウントを開始する。
【0075】
次いで、ステップS10において、切込機構制御部106の第2カウンタ132のカウント値がK回に達するまで待機する。カウント値がK回に達した後、第2カウンタ132は、論理値「1」を出力し、次のステップS13に移る。ただし、カウント値がK回に達する以前に、入力される一致信号ST1が論理値「0」となったら(ステップS11)、その時点でカウントを中止するとともにカウント値をクリアする(ステップS12)。この場合、前記ステップS8へ戻る。
【0076】
ステップS13においては、第2カウンタ132の出力信号が論理値「1」であることから、この出力信号が入力される第3アンドゲート136が有効になる。従って、切込指示回路134の出力するパルス列P3が、第3アンドゲート136を経由し、第2増幅器138で増幅された後、切込モータ16に供給される。これにより、切込モータ16が付勢されて切込テーブル14が前進する。
【0077】
このとき、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相は一致しているので、歯車研削工具42の螺旋条47a、47bは、被研削用歯車22の歯溝に自動的に噛合する。すなわち、被研削用歯車22と歯車研削工具42とがそれぞれ回転したまま自動噛合を行うことができる。
【0078】
また、一致信号ST1が論理値「1」になった直後に自動噛合を行うのではなく、第2カウンタ132のカウント値がK回に達するまでの期間待機するので(前記ステップS10)、被研削用歯車22と歯車研削工具42との位相が一致し、かつ、同期回転が安定した状態で自動噛合を行うことができる。
【0079】
次に、ステップS14において、切込テーブル14を所定位置まで前進させることにより、被研削用歯車22の歯面を螺旋条47a、47bにより研削する。この際、2条の螺旋条47aおよび47bにより研削を行うので、螺旋条が1条の場合に比べてより速く研削を行うことができる。
【0080】
また、被研削用歯車22は、螺旋条47aおよび47bから研削による負荷を受けるので、歯車研削工具42と被研削用歯車22との位相は多少のずれが生じる。この位相のずれを許容するために、カウンタメモリ回路118では、前記位相パルス数N1に対して、前記記憶位相パルス数N0に前記許容幅wの幅を持たせた値と比較し、また、前記ピッチパルスカウント数N2に対して、前記ピッチパルス記憶数Lに前記許容幅wの幅を持たせた値と比較する。つまり、位相パルス数N1がN0±wの範囲内であり、しかもピッチパルスカウント数N2がL±wの範囲内であれば、一致信号ST1を論理値「1」として出力し続けるようにする。
【0081】
次いで、ステップS15において、この時点における被研削用歯車22の研削を終了した後切込テーブル14を後退させ、さらに電磁クラッチ51をオフにする。これにより、研削を終了した被研削用歯車22の回転が停止するので、該被研削用歯車22を前記クランプ治具50(図3参照)から取り外す(ステップS16)。
【0082】
さらに、ステップS17において、研削するべき被研削用歯車22の全てについて研削終了であるか否かを判断する。全ての被研削用歯車22の研削が終了すれば、工具スピンドルモータ38およびワークスピンドルモータ26を停止させて研削処理を終了する。
【0083】
未研削の被研削用歯車22があれば、当該被研削用歯車22を前記クランプ治具50(図3参照)に着装し(ステップS18)、前記ステップS6へ戻る。この場合、工具スピンドルモータ38は回転を保っているので、加減速に要する待機時間がなく、迅速に研削処理に移行することができる。また、この時点では、前記記憶位相パルス数N0および許容幅wは設定済みであるから、位相確認のための初期教示処理(前記ステップS1〜S5)を再度行う必要がない。
【0084】
本実施の形態に係る歯車研削装置10で用いられている制御回路100は、従来技術、すなわち、1条の螺旋条を有する歯車研削工具を用いて被研削用歯車との自動噛合を行う歯車研削装置をベースとして使用できる。つまり、その制御回路における入力信号処理部102の内部処理を変更し、ディップスイッチ119を追加すればよい。従って、従来技術に係る歯車研削装置がすでに用意されている場合には、改造により、短期間かつ低コストで多条の歯車研削工具42を適用することができる。
【0085】
また、被研削用歯車22と歯車研削工具42とを自動噛合させ、さらに被研削用歯車22を研削する方法のうち、操作者が行う部分は、基本的には、従来技術に係る方法と同じである。従って、従来技術に係る歯車研削装置を操作している操作者は、習熟を要せずに本実施の形態に係る歯車研削装置10を操作することができる。
【0086】
カウンタメモリ回路118では、被研削用歯車22の各歯を検出するたびに、位相の一致を確認することができるので、より確実な位相合わせを行うことができる。
【0087】
さらに、歯車研削工具42の有する螺旋条の数が、1条または3条以上の場合にも、ディップスイッチ119の設定を変更することにより適用可能である。
【0088】
前記制御回路100では、一部にマイコンなどを用いてソフトウェア機能を利用してもよい。
【0089】
本発明に係る歯車研削装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0090】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る歯車研削装置によれば、複数条の螺旋条をもつ歯車研削工具と被研削用歯車との自動噛合を行い、研削のサイクルタイムを短縮させるという効果を達成することができる。
【0091】
また、従来の自動噛合の技術、すなわち、1条の螺旋条を有する歯車研削工具を用いて被研削用歯車との自動噛合を行う歯車研削装置をベースとして、その制御回路における入力信号処理部の内部処理を変更することにより複数条の歯車研削工具を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る歯車研削装置を示す斜視図である。
【図2】被研削用歯車と歯車研削工具との位置関係を示す模式説明図である。
【図3】被研削用歯車とワークスピンドルモータとの接続状態を示す概略構成説明図である。
【図4】自動噛合動作の制御を行う制御回路のブロック図である。
【図5】A相信号、Z相信号、整形パルス、内部信号および一致信号の関連を示すタイムチャートである。
【図6】位相教示処理および自動噛合動作の手順を示すフローチャート(その1)である。
【図7】位相教示処理および自動噛合動作の手順を示すフローチャート(その2)である。
【図8】2条の螺旋条を有する歯車研削工具により、被研削用歯車を研削する様子を示す模式説明図である。
【符号の説明】
10…歯車研削装置        14…切込テーブル
16…切込モータ         18…トラバーステーブル
20…トラバースモータ      22…被研削用歯車
24…歯先検出センサ       26…ワークスピンドルモータ
42…歯車研削工具        46、54…パルス発生器
47a、47b…螺旋条      51…電磁クラッチ
100…制御回路         102…入力信号処理部
104…回転制御部        106…切込機構制御部
108…クラッチ制御部      110…波形整形回路
116、132…カウンタ     118…カウンタメモリ回路
118a…記憶部         119…ディップスイッチ
120…割り出し演算回路     122、124、136…アンドゲート
126…オアゲート        Ea…A相信号
Eb…Z相信号          N0…記憶位相パルス数
N1…位相パルス数        N2…ピッチパルスカウント数
L…ピッチパルス記憶数      P0…整形パルス
w…許容幅
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear grinding apparatus, and in particular, when meshing a gear to be ground with a gear grinding tool having a helical strip, automatically adjusts the phase by keeping the gear to be ground and the gear grinding tool in phase. The present invention relates to a gear grinding device for meshing.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a gear grinding apparatus, a spiral streak of a gear grinding tool is synchronously rotated while meshing with a tooth groove of a gear to be ground. By moving this gear grinding tool forward and backward relative to the gear to be ground, the tooth surface of the gear to be ground can be ground with a spiral strip.
[0003]
In this type of gear grinding apparatus, when replacing the gear to be ground to be ground, the rotation of the gear grinding tool is stopped before replacing the gear to be ground, so that the rotation of the gear grinding tool is reduced, stopped, and stopped. Since re-acceleration is repeatedly performed, the cycle time of the grinding process is lengthened, which is inefficient.
[0004]
Therefore, there has been proposed a technique in which the rotation of the gear to be ground is synchronized with the rotation of the gear grinding tool, and the phases of the gear to be ground and the gear grinding tool are matched to automatically engage with each other (Japanese Patent Publication No. Sho 62-38089). And Japanese Patent No. 2718850). Specifically, a phase between the timing of detecting the zero point position on the rotation of the gear grinding tool and the timing of detecting each tooth of the gear to be ground is recognized, and the timing difference is a value taught in advance. Are made to coincide with each other.
[0005]
According to these techniques, the cycle time of the grinding process can be shortened by engaging the gear grinding tool and the gear to be ground without stopping the rotation of the gear grinding tool. As a result, a large number of gears to be ground can be ground within a predetermined time, so that the production efficiency of the gear grinding processing is improved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, it has been desired that the cycle time for grinding the gear to be ground (grinding time and replacement time of the gear to be ground) be further increased. For this reason, adoption of a gear grinding tool having a plurality of spiral strips has been promoted. For example, as shown in FIG. 8, if a gear grinding tool 200 having two spiral threads 202a and 202b is used, the rotation speed of the gear to be ground 204 can be doubled, and the grinding time is greatly reduced. Shortening is possible.
[0007]
However, the conventional automatic meshing technique has been developed for a gear grinding tool having one helical strip, and if applied directly to a gear grinding tool 200 having two helical strips, a problem occurs. That is, even if an attempt is made to recognize each other's phase based on the difference between the timing of detecting the zero point position on the rotation of the gear grinding tool 200 and the timing of detecting each tooth of the gear to be ground 204, one rotation of the gear grinding tool 200 is performed. In this case, each tooth of the gear to be ground 204 is detected twice, so that processing is impossible or erroneous processing is performed at the second detection.
[0008]
On the other hand, if the gear to be ground is meshed after the gear grinding tool 200 is stopped without performing automatic meshing, the cycle time becomes longer, which is against the purpose of speeding up.
[0009]
Therefore, based on the conventional automatic meshing technique, that is, a gear grinding apparatus having a plurality of spiral strips based on a gear grinding apparatus for automatically meshing with a gear to be ground using a gear grinding tool having one spiral strip. Preferably, a tool can be applied.
[0010]
The present invention has been made in view of such problems, and enables automatic reduction of a grinding cycle time by performing automatic meshing between a gear grinding tool having a plurality of spiral threads and a gear to be ground. It is an object of the present invention to provide a gear grinding device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The gear grinding device according to the present invention is configured to synchronously rotate a gear grinding tool having two or more spiral streaks and a gear to be ground, and to engage the tooth to be ground while meshing the spiral streaks with the tooth grooves of the gear to be ground. In a gear grinding apparatus for grinding a gear for use, a zero point position and a rotation change amount of the gear grinding tool are detected, and a pulse generator that outputs each as a pulse, and each tooth that passes along with the rotation of the gear to be ground. A tooth tip detection sensor that detects and outputs a pulse, and between the timing at which the pulse generator detects the zero point position and the timing at which the value of the pulse output by the tooth tip detection sensor switches, A pulse indicating the amount of rotation change is counted as the number of phase pulses, and thereafter, between two consecutive pulses output from the tooth tip detection sensor, the amount of rotation change of the gear grinding tool is indicated. A counter that counts loose as a pitch pulse count number, and a storage unit that stores the number of phase pulses as a stored phase pulse number when the phases of the gear to be ground and the gear grinding tool match. After the timing at which the pulse generator detects the zero point position, when the output signal of the tooth tip detection sensor switches first, the number of phase pulses newly counted by the first counter and the stored phase pulse Judgment of coincidence or disagreement with the number is performed, and thereafter, when a pulse output from the tooth tip detection sensor is generated, a preset value is set based on the number of the spiral streaks and the number of teeth of the gear to be ground. A phase coincidence determining unit for determining whether the pitch pulse storage number matches the pitch pulse count number or not; and When the stored phase pulse number matches, and the pitch pulse storage number matches the pitch pulse count number, the grinding gear is synchronously rotated, and the newly counted phase pulse number and the storage are stored. A rotation control unit that asynchronously rotates the gear to be ground when the number of phase pulses does not match, or when the number of stored pitch pulses and the number of pitch pulses do not match.
[0012]
As described above, after the timing at which the pulse generator detects the zero point position, the phase coincidence is determined first when the output signal of the tooth tip detection sensor switches, and thereafter, the pulse output from the tooth tip detection sensor is further determined. Is determined based on the preset number of stored pitch pulses, the phase between the gear to be ground and the gear grinding tool can be correctly determined. Therefore, by making the phases coincide, automatic engagement between the gear grinding tool having a plurality of spiral strips and the gear to be ground becomes possible, and the cycle time of grinding can be shortened.
[0013]
In this case, the phase match determination unit determines whether the pitch pulse storage number matches the pitch pulse count number after determining the match between the newly counted phase pulse number and the storage phase pulse number. When the determination is continuously performed one less number of times than the number of the spiral strips, the determination can be applied to the gear grinding tool having an arbitrary number of spiral strips.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a gear grinding device according to the present invention will be described with reference to the attached FIGS.
[0015]
As shown in FIG. 1, the gear grinding device 10 according to the present embodiment includes a grinding section 10a that performs a grinding process, and a control section 10b that controls the operation of the grinding section 10a. The control unit 10b includes a control circuit 100 (see FIG. 4) for controlling an automatic meshing operation described later.
[0016]
In the grinding section 10a, a cutting table 14 is disposed on the upper surface of the bed 12, and the cutting table 14 moves forward and backward in the direction of the arrow X under the rotation of the cutting motor 16. The traverse table 18 provided on the upper surface of the cutting table 14 moves forward and backward in a direction perpendicular to the arrow X direction, that is, in the arrow Z direction under the rotation of the traverse motor 20.
[0017]
Further, on the traverse table 18, a gear 22 to be ground having a tooth profile formed in advance is detachably disposed, and a convex portion of the tooth of the gear 22 to be rotated is detected to detect the gear. A tooth tip detection sensor 24 composed of a proximity switch for generating a pulse is provided. The gear 22 to be ground rotates under the rotation of the work spindle motor 26, and the axis of this rotation is set to coincide with the direction of movement of the traverse table 18.
[0018]
On the other hand, a column 28 is disposed in the traveling direction of the cutting table 14 and on the bed 12, and the turning table 30 is held by the column 28. The swivel table 30 can be swiveled in the direction of arrow C by a swivel motor 31 disposed in the column 28. Further, the swivel table 30 is provided with a shift table 32, which is operated by a shift motor 34. And can be moved in the direction of arrow D.
[0019]
As schematically shown in FIG. 2, the shift table 32 is provided with a tool spindle unit 36. The tool spindle unit 36 basically includes a tool spindle motor 38, a tool shaft 41 rotated by the tool spindle motor 38, and a first pulse generator 46 for detecting the rotation of the tool shaft 41.
[0020]
The first pulse generator 46 outputs an A-phase signal Ea that generates a pulse according to the rotation change amount of the tool shaft 41, and a Z-phase signal Eb that indicates a zero point position on the rotation of the tool shaft 41.
[0021]
The gear grinding tool 42 which rotates under the action of the tool spindle motor 38 has a cylindrical shape, and is provided with two spiral threads 47a and 47b made of a grindstone for grinding the gear 22 to be ground on its peripheral edge. The spiral strips 47a and 47b move a distance equivalent to two pitches (two teeth) of the gear 22 to be ground per rotation of the tool shaft 41.
[0022]
On the other hand, a tool spindle unit 36 is mounted on the shift table 32. The shift table 32 is connected to a ball screw 35, and the ball screw 35 is rotated by a shift motor 34. Accordingly, the tool spindle unit 36 and the gear grinding tool 42 are displaced in the direction of arrow D together with the shift table 32 under the driving action of the shift motor 34.
[0023]
The cutting motor 16, the traverse motor 20, the work spindle motor 26, and the tool spindle motor 38 are stepping motors, and rotate according to the number of pulses supplied from the control unit 10b. The rotation angle per pulse is a minute angle, and precise rotation control is performed based on the number of supplied pulses.
[0024]
As shown in FIG. 3, the gear 22 to be ground is detachably supported by a pair of clamp jigs 50. The clamp jig 50 is connected to one end of an electromagnetic clutch 51 for connecting or disconnecting rotation, and the other end of the electromagnetic clutch 51 is connected to a traction drive 52 as a power transmission mechanism. The traction drive 52 is connected to one end of the work spindle motor 26 via a rotation shaft 53. At the other end of the work spindle motor 26, a second pulse generator 54 for detecting the rotation amount of the rotating shaft 53 is provided. The rotation shaft 53 is provided with an inertia damper 56 having a function of stabilizing rotation.
[0025]
As shown in FIG. 4, a control circuit 100 that controls the automatic meshing operation receives signals from the tooth tip detection sensor 24 and the first pulse generator 46, and controls the cutting motor 16, the work spindle A control signal is output to the motor 26 and the electromagnetic clutch 51.
[0026]
The control circuit 100 processes the output signals of the tooth tip detection sensor 24 and the first pulse generator 46, and determines the coincidence or non-coincidence of the phase between the gear 22 to be ground and the gear grinding tool 42. And a rotation control unit 104 that controls the rotation of the work spindle motor 26 in accordance with the coincidence signal ST1 and the non-coincidence signal ST2 output from the input signal processing unit 102. Further, the control circuit 100 controls the cutting mechanism control unit 106 for enabling or disabling the operation of the cutting motor 16 in accordance with the phase matching signal ST1, and the electromagnetic clutch 51 so that the work spindle motor 26 And a clutch control unit 108 for connecting and disconnecting the gear 22.
[0027]
The input signal processing unit 102 includes a waveform shaping circuit 110 that outputs a shaped pulse P0 obtained by shaping the distorted pulse waveform output from the tooth tip detection sensor 24 into a square, and an A-phase signal Ea, a Z-phase signal Eb, and a shaped pulse P0. It has a first counter 116 to be input, and a counter memory circuit 118 (phase coincidence determination unit) connected to the first counter 116 and to which the Z-phase signal Eb and the shaping pulse P0 are input. When the distortion included in the pulse waveform output from the tooth tip detection sensor 24 is small, the waveform shaping circuit 110 may be omitted.
[0028]
The first counter 116 counts the A-phase signal Ea based on the timing of the Z-phase signal Eb and the shaping pulse P0, and supplies the count value to the counter memory circuit 118 as the number N1 of phase pulses. Further, the first counter 116 counts the A-phase signal Ea between two consecutive shaped pulses P0 output from the tooth tip detection sensor 24, and counts this count value as a pitch pulse count number N2 to the counter memory circuit 118. Supply. That is, the first counter 116 counts the number of phase pulses N1 from the rising of the Z-phase signal Eb to the rising of the shaping pulse P0, and then counts the pitch pulse count N2 until the rising of the next shaping pulse P0. I do. The counting of the pitch pulse count N2 is stopped when the Z-phase signal Eb rises, and the counting of the phase pulse count N1 is started again.
[0029]
Note that the count processing of the phase pulse number N1 and the count processing of the pitch pulse count number N2 may be performed by individual counters.
[0030]
The counter memory circuit 118 is connected to a dip switch 119 for setting a numerical value required for the process of determining a phase match. In the dip switch 119, the number of times of performing the phase matching determination process and the pitch pulse storage number L which is the number of pulses of the Z-phase signal Eb supplied between two consecutive shaping pulses P0 are set.
[0031]
The number of determinations is set to be one less than the number of threads provided in the gear grinding tool 42, and in the present embodiment, “1” is set to one less than the number of threads “2” of the gear grinding tool 42. It is assumed that
[0032]
The pitch pulse storage number L is obtained from the resolution of the A-phase signal Ea (the number of pulses per rotation) and the number of teeth of the gear grinding tool 42.
[0033]
Further, a teaching switch (not shown) is connected to the counter memory circuit 118. When the teaching switch is turned on, the supplied phase pulse number N1 is stored as the storage phase pulse number N0. An allowable width w sufficiently smaller than the number of stored phase pulses N0 is calculated. The storage phase pulse number N0 and the allowable width w are stored in the storage unit 118a. The allowable width w is a reference value for allowing a slight phase shift while the grinding gear 22 is being ground. The storage unit 118a may be provided outside the counter memory circuit 118. The allowable width w may be a predetermined constant based on a general numerical value of the number N0 of storage phase pulses.
[0034]
Further, the counter memory circuit 118 compares the number N1 of phase pulses supplied from the first counter 116 with the number N0 of stored phase pulses at the rise of the first shaped pulse P0 after the rise of the Z-phase signal Eb. When the number N1 of phase pulses and the number N0 of stored phase pulses match, the coincidence signal ST1 to be output is set to the logical value “1”, and the mismatch signal ST2 is set to the logical value “0”. When the number N1 of phase pulses and the number N0 of stored phase pulses do not match, the coincidence signal ST1 is set to a logical value “0”, and the mismatch signal ST2 is set to a logical value “1”.
[0035]
Further, the counter memory circuit 118 thereafter compares the pitch pulse count number N2 supplied from the first counter 116 with the stored pitch pulse number L at the time of the next rise of the shaped pulse P0. When the pitch pulse count number N2 matches the pitch pulse storage number L, the match signal ST1 is set to a logical value "1" and the mismatch signal ST2 is set to a logical value "0". When the pitch pulse count number N2 and the pitch pulse storage number L do not match, the match signal ST1 is set to the logical value "0" and the mismatch signal ST2 is set to the logical value "1".
[0036]
However, since the gear 22 to be ground has heat treatment distortion in the heat treatment step, it is necessary to allow a slight phase shift. Therefore, while the grinding gear 22 is being ground, as shown in FIG. 5, the phase pulse number N1 is within the range of N0 ± w, or the pitch pulse count number N2 is within the range of L ± w. If it is within the range, the coincidence signal ST1 is held as the logical value “1”.
[0037]
FIG. 5 shows a time chart of the A-phase signal Ea, the Z-phase signal Eb, the shaping pulse P0, and the coincidence signal ST1 while the grinding target gear 22 is being ground. In FIG. 5, a signal serving as a reference for the number N1 of phase pulses is represented as an internal signal Q. The internal signal Q has a logical value “1” while the number of pulses of the A-phase signal Ea is N0 ± w from the rise of the Z-phase signal Eb (for example, time t0), and the rise of the shaped pulse P0 (for example, , While the number of pulses of the A-phase signal Ea from time t1) is L ± w, the signal has the logical value “1”. Among these, the latter, that is, the number of times the internal signal Q becomes the logical value “1” while the number of pulses of the A-phase signal Ea from the rising of the shaping pulse P0 is L ± w is set by the dip switch 119. This is the number of determinations (once in this embodiment).
[0038]
When the shaped pulse P0 first rises after the rise of the Z-phase signal Eb (for example, at time t1), the counter memory circuit 118 compares the number N1 of phase pulses supplied from the first counter 116 with N0 ± w. If the number N1 of phase pulses is within the range of N0 ± w, the coincidence signal ST1 is set to the logical value “1”. When the shaped pulse P0 subsequently rises, the pitch pulse count number N2 supplied from the first counter 116 is compared with L ± w, and if the pitch pulse count number N2 is within the range of L ± w, the pitch pulse count number N2 is within L ± w. The signal ST1 is set to the logical value “1”. The mismatch signal ST2 (see FIG. 4) is output as the inverse logic of the match signal ST1.
[0039]
As described above, the logical value of the internal signal Q becomes “1” twice every period in which the Z-phase signal Eb rises. In addition, since the timing is set based on the number of stored phase pulses N0 and the number of stored pitch pulses L, the timing is matched with the rise of the shaped pulse P0, and accurate phase confirmation is performed.
[0040]
If there is no processing that the internal signal Q becomes the logical value “1” based on the pitch pulse storage number L, the second shaped pulse P0 is supplied after the rising of the Z-phase signal Eb (for example, At time t2), processing becomes impossible or erroneous processing is performed. In the present embodiment, such a situation can be avoided by a process in which the internal signal Q becomes a logical value “1” based on the number of stored pitch pulses L.
[0041]
Further, at the time of the rising of the shaping pulse P0, that is, each time the teeth of the gear to be ground 22 are detected, it is possible to confirm the coincidence of the phases, so that more accurate phase matching can be performed.
[0042]
Note that while the grinding gear 22 is being ground, the coincidence signal ST1 always has a logical value "1". However, in FIG. 5, for the sake of convenience, the coincidence signal ST1 is at time t1. The logic values are shown as changing.
[0043]
Referring back to FIG. 4, the rotation control unit 104 is supplied with the A-phase signal Ea of the first pulse generator 46, divides the A-phase signal Ea, and outputs divided pulses P1 and P2. And a first AND gate 122 to which the frequency division pulse P1 and the coincidence signal ST1 are input, and a second AND gate 124 to which the frequency division pulse P2 and the non-coincidence signal ST2 are input. The rotation control unit 104 further includes an OR gate 126 to which a logical product signal output from each of the first and second AND gates 122 and 124 is input, and an OR signal output from the OR gate 126 to amplify the OR signal to output the work spindle. A first amplifier 128 for rotating the motor 26.
[0044]
The index calculation circuit 120 is provided with a constant setting section (not shown). The constant setting section includes the number of teeth of the gear grinding tool 42, the number of teeth of the gear 22 to be ground, and the traction drive. A speed reduction ratio of 52 is set. The index calculation circuit 120 calculates the synchronous rotation speed ratio α between the gear grinding tool 42 and the work spindle motor 26 based on these set values. The index calculation circuit 120 outputs a signal obtained by dividing the pulse train of the input A-phase signal Ea by the synchronous rotation speed ratio α as a divided pulse P1.
[0045]
Further, a constant δ having an absolute value smaller than the synchronous rotation speed ratio α is set in the index calculation circuit 120, and a signal obtained by dividing the pulse train of the input A-phase signal Ea by (α + δ) is divided into a divided pulse P2. Is output as
[0046]
With such a configuration of the rotation control unit 104, when the phase of the gear to be ground 22 and the phase of the gear grinding tool 42 match, the first AND gate 122 is enabled by the match signal ST1, and the frequency-divided pulse P1 is changed to the first pulse. It is supplied to the work spindle motor 26 via the AND gate 122 and the OR gate 126 and the first amplifier 128. As a result, when the phase of the gear 22 to be ground and the phase of the gear grinding tool 42 coincide, the gear 22 to be ground rotates at a synchronous speed under the action of the work spindle motor 26.
[0047]
When the phase of the gear 22 to be ground and the phase of the gear grinding tool 42 do not match, the second AND gate 124 is enabled by the mismatch signal ST2, the frequency-divided pulse P2 passes through the second AND gate 124, and the OR gate 126 Then, the power is supplied to the work spindle motor 26 via the first amplifier 128. As a result, when the phases of the gear 22 to be ground and the gear grinding tool 42 do not match, the gear 22 to be ground rotates at a speed slightly different from the synchronous speed (asynchronous speed) under the action of the work spindle motor 26. When the grinding gear 22 rotates at an asynchronous speed, the phases of the grinding gear 22 and the gear grinding tool 42 eventually coincide.
[0048]
The cutting mechanism control unit 106 includes a second counter 132 and a cutting instruction circuit 134 for instructing the rotation speed of the cutting motor 16. Further, the cutting mechanism control unit 106 amplifies a third AND gate 136 to which the output signal of the second counter 132 and the pulse train P3 are input, and an AND signal output by the third AND gate 136 to perform the cutting. A second amplifier 138 for rotating the motor 16.
[0049]
The second counter 132 counts the number of oscillation pulses of the oscillation circuit 130 when the coincidence signal ST1 has the logical value “1”, and after the count value reaches K times which is a predetermined constant, the logical value “1”. , And acts as a kind of delay timer. The cut instruction circuit 134 outputs a pulse train P3 that regulates the rotation of the cut motor 16.
[0050]
When the second counter 132 outputs the logical value “1”, the third AND gate 136 becomes valid. At this time, the pulse train P3 is supplied to the cutting motor 16 via the third AND gate 136 and the second amplifier 138, and the cutting motor 16 rotates. Note that a forward / reverse rotation instruction signal (not shown) for specifying the rotation direction is supplied to the cut motor 16, and the cut motor 16 rotates in the direction specified by the forward / reverse rotation instruction signal.
[0051]
When the coincidence signal ST1 has the logical value “0”, or when the coincidence signal ST1 has the logical value “1” but the period does not reach K times of the oscillation pulse, the second counter 132 clears the count. At the same time, the output signal is set to the logical value “0”. Therefore, the pulse train P3 is cut off by the third AND gate 136.
[0052]
The oscillation pulse supplied to the second counter 132 is not limited to the one generated by the oscillation circuit 130, and may be the Z-phase signal Eb or the shaped pulse P0.
[0053]
The clutch control unit 108 includes a connection determination unit 140 that determines connection and disconnection of the electromagnetic clutch 51, and a third amplifier that amplifies an output signal of the connection determination unit 140 to control the electromagnetic clutch 51 and perform connection and disconnection. 142.
[0054]
Next, a method of performing the grinding by automatically meshing the gear to be ground 22 and the gear grinding tool 42 using the gear grinding apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
[0055]
First, in step S1 of FIG. 6, the electromagnetic clutch 51 is turned off by the operation of the clutch control unit 108 to disconnect the work spindle motor 26 from the grinding gear 22. As a result, the grinding gear 22 can be manually turned. The tool spindle motor 38 is stopped.
[0056]
Next, in step S2, the cutting motor 16 is rotated to advance the cutting table 14 (see FIG. 1) at a low speed. When the cutting table 14 moves forward, the gear 22 to be ground is manually rotated to guide the tooth grooves of the gear 22 to be ground so that the spiral grooves 47a and 47b of the gear grinding tool 42 mesh with each other. After the tooth groove of the gear to be ground 22 and the spiral ridges 47a and 47b of the gear grinding tool 42 are securely engaged, the forward movement of the cutting table 14 is stopped.
[0057]
Next, in step S3, the tool spindle motor 38 is rotated at a low speed. The gear grinding tool 42 is rotated by the tool spindle motor 38, and the gear 22 to be ground engaged with the gear grinding tool 42 is also driven to rotate.
[0058]
The first counter 116 clears the number of phase pulses N1 up to the previous time when the Z-phase signal Eb rises, starts counting the number of pulses of the A-phase signal Ea, and counts until the rise of the shaped pulse P0. The newly counted number N1 of phase pulses is supplied to the counter memory circuit 118 (see FIG. 4).
[0059]
Further, in step S4, teaching of phase matching is performed. Specifically, the teaching switch is turned on, and the number N1 of phase pulses is stored in the counter memory circuit 118. When recognizing that the teaching switch has been turned on, the counter memory circuit 118 stores the number of phase pulses N1 supplied immediately thereafter as the number of stored phase pulses N0 and calculates the allowable width w.
[0060]
Note that the pitch pulse storage number L is set by the dip switch 119 as described above, but may be taught based on the A-phase signal Ea. That is, the pitch pulse storage number L is the number of pulses of the A-phase signal Ea between two adjacent shaping pulses P0, and thus this number may be counted and stored.
[0061]
Next, in step S5, the cutting table 14 (see FIG. 1) is moved backward. The gear 22 to be ground is separated from the gear grinding tool 42 and then stops. At this time, the counter memory circuit 118 holds the stored phase pulse number N0 and the allowable width w.
[0062]
Next, in step S6, the electromagnetic clutch 51 is turned on, and the work spindle motor 26 and the grinding gear 22 are connected.
[0063]
Further, in step S7, the tool spindle motor 38 is energized to rotate the gear grinding tool 42 at a specified speed. Further, the work spindle motor 26 is biased by the rotation control unit 104 to rotate the gear 22 to be ground via the electromagnetic clutch 51 in the connected state.
[0064]
At this time, the first counter 116 of the input signal processing unit 102 counts the number N1 of phase pulses from the rise of the Z-phase signal Eb to the rise of the shaped pulse P0, and then to the rise of the next shaped pulse P0. The pitch pulse count number N2 is counted. The phase pulse number N1 and the pitch pulse count number N2 are supplied to the counter memory circuit 118.
[0065]
As described above, the counter memory circuit 118 compares the number N1 of phase pulses supplied from the first counter 116 with the number N0 of stored phase pulses at the rise of the first shaped pulse P0 after the rise of the Z-phase signal Eb. , The match signal ST1 is set to logical values “1” and “0” in accordance with the match and the mismatch.
[0066]
The counter memory circuit 118 thereafter compares the pitch pulse count number N2 supplied from the first counter 116 with the stored pitch pulse number L at the time of the next rising of the shaped pulse P0. The signal ST1 has logical values “1” and “0”. The non-coincidence signal ST2 has reverse logic to the coincidence signal ST1. At this point, the allowable width w is not referred to.
[0067]
Generally, in the initial state, the phase of the gear 22 to be ground and the gear grinding tool 42 are relatively large, so that the number N1 of phase pulses and the number N0 of stored phase pulses do not match, and the coincidence signal ST1 has the logical value “ 0 ", and the mismatch signal ST2 has a logical value" 1 ".
[0068]
The first AND gate 122 (see FIG. 4) of the rotation control unit 104 becomes invalid because the input coincidence signal ST1 has the logical value “0”. Accordingly, the frequency division pulse P1 input to the first AND gate 122 is cut off. On the other hand, the second AND gate 124 (see FIG. 4) becomes valid because the input non-coincidence signal ST2 has the logical value "1". The frequency-divided pulse P2 input to the second AND gate 124 passes through the second AND gate 124 and the OR gate 126, is amplified by the first amplifier 128, and is supplied to the work spindle motor 26 (see FIG. 4). The frequency-divided pulse P2 is a signal obtained by frequency-dividing the A-phase signal Ea by a value (α + δ) obtained by adding the synchronous rotation speed ratio α and the constant δ. It will rotate at a speed slightly different from the speed.
[0069]
Further, since the coincidence signal ST1 has the logical value "0", the second counter 132 (see FIG. 4) of the cutting mechanism control unit 106 is invalid, and as a result, the cutting motor 16 is not driven and the cutting The table 14 holds the stopped state. That is, the second counter 132 has a kind of interlock action on the cutting mechanism.
[0070]
Further, in this step S7, a counter (not shown) for counting the number of output pulse signals of the second pulse generator 54 (see FIG. 3) in one cycle of the signal of the shaping pulse P0 is used for grinding. An erroneous attachment of the gear 22 may be detected.
[0071]
Next, in step S8 of FIG. 7, the counter memory circuit 118 outputs the coincidence signal ST1 until the phase pulse number N1 and the stored phase pulse number N0 match and the pitch pulse count number N2 and the pitch pulse storage number L match. As a logical value "0" and the mismatch signal ST2 as a logical value "1". During this time, since the gear 22 to be ground is rotating at a speed slightly different from the synchronous speed, the phases of the gear 22 to be ground and the gear grinding tool 42 eventually coincide.
[0072]
Next, in step S9, when the phase pulse number N1 matches the stored phase pulse number N0 and the pitch pulse count number N2 matches the pitch pulse storage number L, the counter memory circuit 118 outputs the match signal ST1 and the mismatch signal ST2 is inverted. That is, the coincidence signal ST1 is output as a logical value “1”, and the non-coincidence signal ST2 is output as a logical value “0”.
[0073]
The second AND gate 124 of the rotation control unit 104 becomes invalid because the input mismatch signal ST2 has the logical value “0”. Accordingly, the frequency division pulse P2 input to the second AND gate 124 is cut off. On the other hand, the first AND gate 122 is enabled because the input match signal ST1 has the logical value “1”. The frequency-divided pulse P1 input to the first AND gate 122 passes through the first AND gate 122 and the OR gate 126, is amplified by the first amplifier 128, and is supplied to the work spindle motor 26. Since the frequency-divided pulse P1 is a signal obtained by frequency-dividing the A-phase signal Ea by the synchronous rotation speed ratio α, as a result, the grinding gear 22 rotates at the synchronous speed.
[0074]
Further, since the coincidence signal ST1 has the logical value “1”, the second counter 132 of the cutting mechanism control unit 106 is enabled, and the counting of the oscillation pulse output from the oscillation circuit 130 is started.
[0075]
Next, in step S10, the process waits until the count value of the second counter 132 of the cutting mechanism control unit 106 reaches K times. After the count value reaches K times, the second counter 132 outputs a logical value “1”, and proceeds to the next step S13. However, if the input coincidence signal ST1 becomes a logical value "0" before the count value reaches K times (step S11), the counting is stopped at that time and the count value is cleared (step S12). In this case, the process returns to step S8.
[0076]
In step S13, since the output signal of the second counter 132 has the logical value "1", the third AND gate 136 to which the output signal is input becomes valid. Accordingly, the pulse train P3 output from the cutting instruction circuit 134 is supplied to the cutting motor 16 after being amplified by the second amplifier 138 via the third AND gate 136. Thereby, the cutting motor 16 is energized and the cutting table 14 moves forward.
[0077]
At this time, the phases of the gear 22 to be ground and the gear grinding tool 42 match, so that the spiral strips 47a and 47b of the gear grinding tool 42 automatically mesh with the tooth grooves of the gear 22 to be ground. That is, automatic meshing can be performed while the gear to be ground 22 and the gear grinding tool 42 are rotating.
[0078]
In addition, since the automatic meshing is not performed immediately after the coincidence signal ST1 becomes the logical value "1", the apparatus waits for a period until the count value of the second counter 132 reaches K times (the above-described step S10). The automatic meshing can be performed in a state where the phases of the gear 22 and the gear grinding tool 42 match and the synchronous rotation is stable.
[0079]
Next, in step S14, the tooth surface of the gear 22 to be ground is ground by the spiral strips 47a and 47b by moving the cutting table 14 to a predetermined position. At this time, since the grinding is performed by the two spiral strips 47a and 47b, the grinding can be performed faster than in the case of the single spiral strip.
[0080]
Further, since the grinding gear 22 receives a load caused by grinding from the spiral threads 47a and 47b, the phase between the gear grinding tool 42 and the grinding gear 22 is slightly shifted. In order to allow this phase shift, the counter memory circuit 118 compares the number of phase pulses N1 with a value obtained by adding the width of the allowable width w to the number of stored phase pulses N0. The pitch pulse count number N2 is compared with a value obtained by adding the allowable width w to the pitch pulse storage number L. That is, if the phase pulse number N1 is within the range of N0 ± w and the pitch pulse count number N2 is within the range of L ± w, the coincidence signal ST1 is continuously output as the logical value “1”.
[0081]
Next, in step S15, after the grinding of the gear 22 to be ground at this point is completed, the cutting table 14 is retracted, and the electromagnetic clutch 51 is turned off. As a result, the rotation of the grinding gear 22 that has finished grinding is stopped, and the grinding gear 22 is removed from the clamp jig 50 (see FIG. 3) (step S16).
[0082]
Further, in step S17, it is determined whether or not grinding has been completed for all of the gears 22 to be ground. When the grinding of all the gears 22 to be ground is completed, the tool spindle motor 38 and the work spindle motor 26 are stopped, and the grinding process is completed.
[0083]
If there is an unground grinding gear 22, the grinding gear 22 is mounted on the clamp jig 50 (see FIG. 3) (step S18), and the process returns to step S6. In this case, since the tool spindle motor 38 keeps rotating, there is no standby time required for acceleration / deceleration, and the process can be shifted to the grinding process quickly. At this point, the stored phase pulse number N0 and the allowable width w have already been set, so that it is not necessary to perform the initial teaching process (steps S1 to S5) for phase confirmation again.
[0084]
The control circuit 100 used in the gear grinding apparatus 10 according to the present embodiment is a conventional technique, that is, a gear grinding that automatically meshes with a gear to be ground using a gear grinding tool having one spiral thread. The device can be used as a base. That is, the internal processing of the input signal processing unit 102 in the control circuit may be changed, and the DIP switch 119 may be added. Therefore, if the gear grinding device according to the prior art is already prepared, the multi-gear grinding tool 42 can be applied in a short period of time and at low cost by modification.
[0085]
In the method of automatically meshing the gear 22 to be ground with the gear grinding tool 42 and further grinding the gear 22 to be ground, a portion performed by an operator is basically the same as the method according to the related art. It is. Therefore, an operator operating the gear grinding device according to the related art can operate the gear grinding device 10 according to the present embodiment without requiring skill.
[0086]
In the counter memory circuit 118, the phase coincidence can be confirmed each time each tooth of the gear 22 to be ground is detected, so that more accurate phase matching can be performed.
[0087]
Further, even when the number of spiral threads of the gear grinding tool 42 is one or three or more, the present invention can be applied by changing the setting of the dip switch 119.
[0088]
The control circuit 100 may partially use a software function using a microcomputer or the like.
[0089]
The gear grinding device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the gear grinding device of the present invention, the automatic grinding of the gear grinding tool having a plurality of spiral threads and the gear to be ground is achieved, and the effect of reducing the cycle time of grinding is achieved. can do.
[0091]
Also, based on a conventional automatic meshing technique, that is, a gear grinding apparatus that performs automatic meshing with a gear to be ground using a gear grinding tool having one spiral strip, the input signal processing unit in the control circuit is provided. By changing the internal processing, a plurality of gear grinding tools can be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a gear grinding device according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a positional relationship between a gear to be ground and a gear grinding tool.
FIG. 3 is a schematic structural explanatory view showing a connection state between a gear to be ground and a work spindle motor.
FIG. 4 is a block diagram of a control circuit that controls an automatic meshing operation.
FIG. 5 is a time chart showing the relationship among an A-phase signal, a Z-phase signal, a shaped pulse, an internal signal, and a coincidence signal.
FIG. 6 is a flowchart (part 1) illustrating a procedure of a phase teaching process and an automatic meshing operation.
FIG. 7 is a flowchart (part 2) illustrating a procedure of a phase teaching process and an automatic meshing operation.
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a state in which a gear to be ground is ground by a gear grinding tool having two spiral threads.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gear grinding device 14 ... Cut table 16 ... Cut motor 18 ... Traverse table 20 ... Traverse motor 22 ... Grounding gear 24 ... Tooth tip detection sensor 26 ... Work spindle motor 42 ... Gear grinding tool 46,54 ... Pulse Generators 47a, 47b Spiral strip 51 Electromagnetic clutch 100 Control circuit 102 Input signal processing unit 104 Rotation control unit 106 Cutting mechanism control unit 108 Clutch control unit 110 Waveform shaping circuits 116 and 132 Counter 118 ... Counter memory circuit 118a ... Storage unit 119 ... Dip switch 120 ... Indexing operation circuit 122,124,136 ... AND gate 126 ... OR gate Ea ... A phase signal Eb ... Z phase signal N0 ... Number of stored phase pulses N1 ... Scan number N2 ... pitch pulse count L ... pitch pulse storage number P0 ... shaped pulse w ... tolerance

Claims (2)

2以上の螺旋条を有する歯車研削工具と被研削用歯車とを同期回転させ、前記螺旋条と前記被研削用歯車の歯溝とを噛合させながら前記被研削用歯車を研削する歯車研削装置において、
前記歯車研削工具の零点位置と回転変化量とを検出し、それぞれパルスとして出力するパルス発生器と、
前記被研削用歯車の回転に伴い通過する各歯を検出しパルスとして出力する歯先検出センサと、
前記パルス発生器が前記零点位置を検出するタイミングと前記歯先検出センサの出力するパルスの値が切り換わるタイミングとの間で、前記歯車研削工具の回転変化量を示すパルスを位相パルス数としてカウントし、その後、前記歯先検出センサの出力する連続する2つのパルスの間で、前記歯車研削工具の回転変化量を示すパルスをピッチパルスカウント数としてカウントするカウンタと、
前記被研削用歯車と前記歯車研削工具との位相が一致しているときに、前記位相パルス数を、記憶位相パルス数として記憶する記憶部と、
前記パルス発生器が前記零点位置を検出するタイミングの後、最初に前記歯先検出センサの出力信号が切り換わったときに、前記第1カウンタにより新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数との一致または不一致を判断し、その後に、前記歯先検出センサの出力するパルスが発生したときに、前記螺旋条の数および前記被研削用歯車の歯数とに基づいて予め設定されたピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数との一致または不一致を判断する位相一致判断部と、
前記新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数とが一致し、かつ、前記ピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数とが一致するときに前記被研削用歯車を同期回転させ、前記新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数とが不一致のとき、または、前記ピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数とが不一致のときに前記被研削用歯車を非同期回転させる回転制御部と、
を有することを特徴とする歯車研削装置。
In a gear grinding apparatus for synchronously rotating a gear grinding tool having two or more spiral streaks and a gear to be ground, and grinding the gear to be ground while meshing the spiral streaks with the tooth grooves of the gear to be ground. ,
A pulse generator that detects a zero point position and a rotation change amount of the gear grinding tool, and outputs each as a pulse,
A tooth tip detection sensor that detects each tooth passing along with the rotation of the grinding gear and outputs the pulse as a pulse,
Between the timing at which the pulse generator detects the zero point position and the timing at which the value of the pulse output from the tooth tip detection sensor switches, a pulse indicating the amount of rotation change of the gear grinding tool is counted as the number of phase pulses. And thereafter, a counter that counts a pulse indicating a rotation change amount of the gear grinding tool as a pitch pulse count number between two consecutive pulses output by the tooth tip detection sensor,
When the phase of the gear to be ground and the phase of the gear grinding tool coincide, a storage unit that stores the number of phase pulses as a stored number of phase pulses,
After the timing at which the pulse generator detects the zero point position, when the output signal of the tooth tip detection sensor switches first, the number of phase pulses newly counted by the first counter and the stored phase pulse Judgment of coincidence or disagreement with the number is performed, and thereafter, when a pulse output from the tooth tip detection sensor is generated, a preset value is set based on the number of the spiral streaks and the number of teeth of the gear to be ground. A phase match determination unit for determining whether the pitch pulse storage number matches the pitch pulse count number or not,
When the newly counted phase pulse number and the stored phase pulse number match, and the pitch pulse storage number and the pitch pulse count number match, synchronously rotate the gear to be ground, Rotation control for asynchronously rotating the grinding gear when the newly counted number of phase pulses does not match the number of stored phase pulses or when the number of stored pitch pulses does not match the number of pitch pulses. Department and
A gear grinding device comprising:
請求項1記載の歯車研削装置において、
前記位相一致判断部は、前記新たにカウントされた位相パルス数と前記記憶位相パルス数との一致を判断した後、前記ピッチパルス記憶数と前記ピッチパルスカウント数との一致または不一致の判断を、前記螺旋条の数より1少ない回数連続して実行することを特徴とする歯車研削装置。
The gear grinding device according to claim 1,
The phase coincidence determination unit, after determining the coincidence between the newly counted number of phase pulses and the stored phase pulse number, determines whether the pitch pulse storage number and the pitch pulse count number match or mismatch, A gear grinding apparatus characterized by continuously executing the number of times less than the number of the spiral strips by one.
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