JP2004268232A - Grinding attachment and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は研削装置及びその制御方法に係り、特に光学部品のガラスや半導体シリコンウエハのようなワークを超精密に研削加工する場合の研削装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の研削装置においては、回転させた砥石をワークに接触させて研削加工を行うことが一般的に行われている。この研削加工に使用する砥石は、所定時間研削すると目詰まり、目つぶれ、砥粒の脱落等が発生して砥石の切れ味が低下する場合がある。砥石の切れ味が低下した状態でワークを研削加工すると、ワークの加工精度が低下するという問題がある。
【0003】
研削装置の中の1つである両頭研削装置は、対向する2つの砥石を有しており、どちらか一方の砥石の切れ味が低下した状態でワークの研削加工を行った場合、2つの砥石の切れ味の違いにより研削加工後のワークの2つの研削加工面の粗さが異なり、ワークに反りが発生するという問題がある。
【0004】
そのため、従来、砥石の切れ味が低下した場合には、ドレッシングボード又はドレッシング用砥石を用いて、砥石のドレッシングを行なって、砥石の切れ味を回復させていた(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−6019号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、砥石は、ワークを所定時間研削すると切れ味が低下するため、所定時間研削する毎に砥石をドレッシングする必要があり、砥石をドレッシングすることは研削装置の研削効率を低下させていた。なお、ドレッシングを行う頻度は砥石や研削条件等に依存する。
【0007】
そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、砥石のドレッシングを行う頻度を低減し、ドレッシングに要する時間を短縮して研削効率を向上させ、かつ精度良くワークを研削加工することのできる研削装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【0009】
請求項1記載の発明では、砥石の回転方向が2方向に切り替え可能な研削装置であって、前記砥石を回転させてワークを研削加工する回転駆動手段と、前記砥石の切れ味の低下を検出する検出手段と、前記検出手段において前記砥石の切れ味の低下が検出された際、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替える制御手段とを備えたことを特徴とする研削装置により、解決できる。
【0010】
上記発明によれば、検出手段が砥石の切れ味の低下を検出した際に、制御手段は砥石の回転方向を反対方向に切り替えて、砥石の切れ味を回復させて、精度良くワークを研削加工することができる。また、砥石のドレッシングを行う場合と比較して、研削効率を向上させることができる。
【0011】
請求項2記載の発明では、前記制御手段は、前記ワークの研削加工中に前記検出手段により前記砥石の切れ味の低下が検出された際、前記研削加工中である当該ワークの研削加工が終了した後に、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の研削装置により、解決できる。
【0012】
上記発明によれば、検出手段により砥石の切れ味の低下が検出された際、制御手段は研削加工中のワークの研削加工が終了した後に、砥石の回転方向を反対方向に切り替えるため、ワークの加工精度が低下することを防ぐことができる。
【0013】
請求項3記載の発明では、前記検出手段は、前記ワークの前記研削加工中に前記砥石の切れ味が低下した際に発生する研削抵抗の変動を検出し、前記制御手段は、前記研削抵抗の変動に基づき、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載の研削装置により、解決できる。
【0014】
上記発明によれば、検出手段が研削抵抗の変動を検出することで、制御手段は砥石の切れ味が低下したことを検知することができる。したがって、制御手段は研削抵抗の変動に基づき、砥石の回転方向を反対方向に切り替えることができる。
【0015】
請求項4記載の発明では、前記砥石の切れ味が低下した際の前記研削抵抗の変動値をしきい値として設定し、前記制御手段は前記しきい値に基づいて、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の研削装置により、解決できる。
【0016】
上記発明によれば、砥石が砥石の切れ味が低下した際の研削抵抗の変動値をしきい値として設定することで、研削抵抗の変動がしきい値を超えた際、制御手段は砥石の切れ味が低下したことを検知して、砥石の回転方向を反対方向に切り替えることができる。
【0017】
請求項5記載の発明では、前記砥石は、対向する2つの砥石から構成されており、前記制御手段は、前記2つの砥石の回転方向をそれぞれ独立に制御し、かつ、前記制御手段により研削抵抗の変動値が前記しきい値を超えたと検出された際、前記研削抵抗の変動値が前記しきい値を超えた側の前記砥石の回転方向を反対方向に切り替えることを特徴とする請求項4に記載の研削装置により、解決できる。
【0018】
上記発明によれば、制御手段は2つの砥石の回転方向をそれぞれ独立に制御するため、研削抵抗の変動値がしきい値を超えたと検出された際、砥石の切れ味が低下した側の砥石の回転方向を反対方向に切り替えて、ワークの加工精度を向上させることができる。
【0019】
請求項6記載の発明では、前記制御手段は、前記研削抵抗の変動値が前記しきい値を超えたと検出された際、前記2つの砥石の回転方向をそれぞれ反対方向に切り替えることを特徴とする請求項5に記載の研削装置により、解決できる。
【0020】
上記発明によれば、制御手段は、研削抵抗の変動値がしきい値を超えたと検出された際、2つの砥石の回転方向をそれぞれ反対方向に切り替えるため、2つの砥石の切れ味を等しくすることができる。したがって、ワークの加工精度をさらに向上させることができる。
【0021】
請求項7記載の発明では、砥石の回転方向が2方向に切り替え可能な研削装置であって、前記砥石を回転させてワークを研削加工する回転駆動手段と、あらかじめ前記砥石の切れ味が低下する前記砥石の稼動量を格納した記憶手段と、前記砥石の稼動量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記砥石の実稼動量が前記記憶手段に記憶された前記砥石の稼動量を超えた際に、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替える制御手段とを備えたことを特徴とする研削装置により、解決できる。
【0022】
上記発明によれば、砥石の稼動量が、砥石の切れ味が低下する砥石の稼動量を超えた際に、制御手段は砥石の回転方向を反対方向に切り替えるため、精度良くワークを研削加工することができる。また、砥石の回転方向を切り替えることで、砥石の切れ味を回復させることができ、ドレッシングを行う場合と比較して、研削効率を向上させることができる。
【0023】
請求項8記載の発明では、砥石の回転方向を2方向に制御を行う研削装置の制御方法であって、前記砥石を回転させてワークを研削加工する研削加工中において、前記砥石の切れ味の低下を検出し、前記砥石の切れ味の低下が検出された際、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替える制御を行うことを特徴とする研削装置の制御方法により、解決できる。
【0024】
上記発明によれば、研削加工中に砥石の切れ味の低下を検出した際に、制御手段は砥石の回転方向を反対方向に切り替えて、精度良くワークを研削加工することができる。
【0025】
請求項9記載の発明では、前記砥石の回転方向は、前記研削加工中である前記ワークの研削加工が終了した後に切り替えることを特徴とする請求項8に記載の研削装置の制御方法。
【0026】
上記発明によれば、砥石の切れ味の低下が検出された際、研削加工中のワークの研削加工が終了した後に、砥石の回転方向を反対方向に切り替えるため、ワークの加工精度が低下することを防ぐことができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。本発明の実施例は、研削装置の中の両頭研削装置を用いた場合を例に挙げて説明する。
【0028】
図1は、本発明の実施例である両頭研削装置の概略図を示している。同図に示したX1,X2方向は砥石の移動方向であるスラスト方向を示している。また、Y1,Y2方向はX1,X2方向に直交する面方向であるラジアル方向を示している。
【0029】
始めに、図1を参照して、両頭研削装置の概略について説明する。なお、図1に示した両頭研削装置20の左側と右側とに示した構成は同一構成であるので、同図中の左側の構成には符号aを添記し、同図中の右側の構成には符号bを添記して、主に同図中の左側に示した構成についての説明を行い、符号bを添記した構成についての説明は省略する。
【0030】
同図に示されるように、両頭研削装置20は大略すると研削主軸24a,24bと、サドル23a,23bと、研削主軸移動手段22a,22bと、回転駆動手段である研削主軸回転手段35a,35bと、架台21と、検出手段である法線分力検出手段36a,36bと、制御手段37とにより構成されている。
【0031】
始めに、研削主軸24aについて説明する。研削主軸24aは、大略するとアウター部材25aと、インナー部材26aとにより構成されている。アウター部材25aは、一方の端部には砥石32aが形成されており、他方の端部にはサドル23aが形成されている。砥石32aのワーク33と接触する面には、研削動作面34aが形成されている。アウター部材25aには、研削主軸回転モータ回転子41aが形成されており、研削主軸回転モータ回転子41aに対して隙間を存在させた状態で研削主軸回転モータ回転子41aを囲むように研削主軸回転モータ固定子39aがサドル23aに形成されている。
【0032】
アウター部材25aは、内側に存在するインナー部材26aに対して回転自在な構成となっている。したがって、研削主軸回転手段35aと研削主軸移動手段22aとにより、アウター部材25aがワーク33に向かって回転移動することで、研削動作面34aがワーク33と接触して、ワーク33は研削加工される。なお、ワーク保持器(図示せず)によりワーク33は回転自在に保持されている。
【0033】
インナー部材26aは、サドル23aに支持されており、アウター部材25aと協動して、ワーク33に対してのインフィード又はアウトフィードに寄与する。インナー部材には、スラスト方向(X1,X2方向)の対向式の流体軸受けであるスラスト用静圧パッド27aと、ラジアル方向(X1,X2方向に直交する面方向であるY1,Y2方向)の支持を行なうラジアル静圧パッド29aが形成されている。また、スラスト用静圧パッド27aは、管路31aと接続されている。
【0034】
次に、サドル23a、研削主軸回転手段35a、研削主軸移動手段22aの順に説明する。サドル23aは、X1,X2方向に移動可能な状態で架台21に形成されている。研削主軸移動手段22aは、サドル23aの研削主軸24aが形成されている側の反対側に形成されている。研削主軸移動手段22aは、砥石32aと、アウター部材25aと、研削主軸回転手段35aと、サドル23aとを一体に、X1,X2方向に移動させるものである。
【0035】
ここで、本発明に用いる研削抵抗について説明する。研削抵抗は、ワーク33を研削加工するための力であり、研削抵抗には法線分力と主分力とが含まれる。法線分力は、スラスト方向(X1,X2方向)に働く力のことである。主分力は、ラジアル方向(X1,X2方向に直交する面方向であるY1,Y2方向)に働く力のことである。
【0036】
次に、検出手段である法線分力検出手段36aについて説明する。法線分力検出手段36aは、制御手段37と、管路31aを介してスラスト用静圧パッド27aとに接続されており、スラスト用静圧パッド27aからの法線分力の変動を検出するためのものである。この法線分力の変動は、法線分力検出手段36aから制御手段37に送信される。
【0037】
次に、制御手段37について説明する。制御手段37は、法線分力検出手段36aからの法線分力の変動に基づいて、研削主軸回転手段35aに研削主軸24aの回転及び回転方向を制御するためのものである。制御手段37には、あらかじめしきい値である回転方向切り替えレベルと、法線分力過大レベルとが設定されている。回転方向切り替えレベルは、砥石32aの切れ味が低下したことを判定するためのものである。また、法線分力過大レベルは、例えば何らかの異常による負荷の急激な上昇又は両頭研削装置に異常があった場合に、研削主軸24aの回転を停止して、ワーク33の研削加工を中止するためのものである。
【0038】
制御手段37は、研削加工状態における砥石32aの法線分力の変動が回転方向切り替えレベルを超えた際に、砥石32aの切れ味が低下したと判定する。制御手段37は、法線分力の変動が回転方向切り替えレベルを超えた際に研削加工中のワーク33の研削加工が終了後に、研削主軸回転手段35aにより研削主軸24aの回転方向を反対方向に切り替える。なお、研削主軸24aと砥石32aは一体に回転駆動するため、研削主軸24aの回転方向を切り替えることにより、砥石32aの回転方向も切り替えられて、砥石32aの切れ味を回復させることができる。また、法線分力検出手段36aにより、法線分力の変動が法線分力過大レベルを超えたと判断された際には、制御手段37は研削主軸回転手段35aにより研削主軸24aの回転を停止させて、ワーク33の研削加工を中止する。
【0039】
次に、両頭研削装置20の一方の砥石32aの切れ味が低下した場合を例に挙げて、切れ味が低下した砥石32aの回転方向の切り替え方法について説明する。図2は切れ味が低下した砥石の法線分力の推移を示した図であり、図3は研削加工中に異常が発生した場合の法線分力の推移を示した図である。図2〜図3に示したA〜Dは、Aは無負荷運転状態、Bは最大法線分力、Cは回転方向切り替えレベル、Dは法線分力過大レベルをそれぞれ示している。また、T1は空走状態、T2は研削加工状態を示している。
【0040】
図2に示した、Eは回転方向切り替えレベルCを超えた際の法線分力の変動(以下、変動E)を示しており、T3は法線分力の変動Eが回転方向切り替えレベルCを超えた際の時間(以下、時間T3)示している。また、T4は切れ味の低下した砥石32aの回転方向を切り替え可能な時間の範囲(以下、時間帯T4)を示している。図3に示した、Fは法線分力過大レベルDを超えた際の法線分力の変動(以下、変動F)を示しており、T5は研削加工中に異常があった場合の法線分力の変動Fが法線分力過大レベルDを超えた際の時間(以下、時間T5)示している。図2の時間T2の範囲に示すように、切れ味の低下していない砥石32bは、ワーク33を十分に研削加工することができるため、実加工状態の法線分力は、最大法線分力Bの値を維持する。
【0041】
これに対して、図2に示すように、切れ味の低下した砥石32aは、ワーク33を十分に研削加工できないため、切れ味の低下した砥石32aの法線分力の変動Eは大きくなる。したがって、制御手段37に回転方向切り替えレベルCを設定することで、法線分力の変動が回転方向切り替えレベルCを超えたと検出された場合には、切れ味の低下した砥石32aの回転方向を反対方向に切り替えることができる。切れ味の低下した砥石32aの回転方向の切り替えは、時間帯T4の間、つまり研削加工状態にあるワーク33の研削加工終了後から次のワーク33を研削加工開始するまでの間に行なうことができる。なお、回転方向切り替えレベルCは、例えば最大法線分力Bの1.3〜2.0倍の値に設定することで、砥石32aの切れ味が低下したことを検出することができる。
【0042】
図3に示すように、研削加工中に異常があった場合の法線分力の変動Fは、砥石32aの切れ味が低下した際の法線分力の変動Eよりも大きくなる。そのため、法線分力検出手段34aに法線分力過大レベルDを設定して、法線分力の変動が法線分力過大レベルDを超えたと検出された場合には、研削主軸24aの回転を停止させて、ワーク33又は両頭研削装置20の破損を防止することができる。なお、法線分力過大レベルDは、例えば最大法線分力Bの2.5倍程度の値に設定することで、ワーク33又は両頭研削装置20の破損を防止することができる。
【0043】
このように構成することにより、切れ味の低下した砥石32aの法線分力の変動が回転方向切り替えレベルCを超えた際に、切れ味の低下した砥石32aの回転方向を反対方向に切り替えて、砥石32aの切れ味を回復させて、精度良くワーク33を研削加工することができる。また、砥石32a,32bの切れ味が低下した際に行っていたドレッシングの頻度を少なくすることができ、両頭研削装置20の研削効率を向上させることができる。さらに、法線分力の変動が法線分力過大レベルDを超えた際には、研削主軸24aの回転を停止させて、ワーク33の研削加工を中止し、何らかの異常による負荷の急激な上昇又は両頭研削装置20を破損から守ることができる。また、切れ味の低下した砥石32aの法線分力の変動が回転方向切り替えレベルCを超えた際に、2つの砥石32a,32bの回転方向を切り替えても良い。このように2つの砥石32a,32bの回転方向を切り替えることで、2つの砥石32a,32bの切れ味の差を小さくして、さらに高精度にワーク33を研削加工することができる。なお、砥石32a,32bから砥粒15が離脱した場合や砥粒15が目つぶれした場合には、必要に応じて砥石32a,32bのドレッシングを行い、砥石32a,32bの目立てを行う必要がある。
【0044】
次に、研削抵抗の変動に主分力の変動を利用して切れ味の低下した砥石の回転方向を切り替える場合について説明する。図4は、主分力の変動を検出するための電流検出手段を備えた両頭研削装置の概略図を示している。なお、図4において、先に説明した図1に示した両頭研削装置20と同一構成の部分に関しては、同一の符号を添記して説明を省略する。また、図4に示した両頭研削装置30の左側と右側とに示した構成は同一構成であるので、同図中の左側の構成には符号aを添記し、同図中の右側の構成には符号bを添記して、主に同図中の左側に示した構成についての説明を行い、符号bを添記した構成についての説明は省略する。
【0045】
図4に示すように、両頭研削装置30は研削主軸回転モータ回転子41aと接続された電流検出手段42aと、制御手段43とにより構成されている。制御手段43は、電流検出手段42aからの2つの主分力の変動に基づき、2つの主分力の変動の差を求め、この主分力の変動の差により研削主軸24a,24bの回転方向をそれぞれ独立に制御するためのものである。
【0046】
次に、検出手段である電流検出手段42aについて説明する。電流検出手段42aは、砥石32aの切れ味が低下した際に発生する主分力の変動を研削主軸回転モータ固定子39aの電流の変位から検出するためのものである。この主分力の変動は、制御手段43に送信される。なお、砥石32bの切れ味が低下した際に発生する主分力の変動も制御手段43に送信されるので、制御手段43には2つの主分力の変動が送信される。
【0047】
次に、制御手段43について説明する。制御手段43には、あらかじめしきい値である回転方向切り替えレベルが設定されている。制御手段43は、電流検出手段42a,42bから送信された2つの主分力の変動に基づき、2つの主分力の変動の差を求めて、主分力の変動の差が回転方向切り替えレベルを超えたかどうかを判断して、研削主軸回転手段35a,35bを制御することにより、砥石32a,32bの回転方向を切り替えるためのものである。
【0048】
回転方向切り替えレベルは、砥石32a,32bの切れ味が低下しことを判定するためのものである。制御手段43により研削加工状態における砥石32a,32bの2つの主分力の変動の差が回転方向切り替えレベルを超えたと判定された際、制御手段43は研削加工中のワークの研削加工が終了した後に、研削主軸回転手段35a,35bを制御することにより砥石32a,32bの回転方向を反対方向に切り替える。このように、切れ味が低下した砥石32a,32bの回転方向を切り替えることで、砥石32a,32bの切れ味を回復させることができる。
【0049】
図5は切れ味が低下した砥石の主分力の変動の推移を示した図であり、図6は切れ味が低下していない正常な砥石の主分力の変動の推移を示した図であり、図7は切れ味が低下した砥石と切れ味が低下していない砥石との主分力の変動の差の推移を示した図である。図5〜図7に示したA、G、Hは、Aは無負荷運転状態、Gは最大主分力、Hは回転方向切り替えレベルをそれぞれ示している。また、T1は空走状態、T2は研削加工状態、T7は切れ味が低下した砥石の回転方向を切り替え可能な時間の範囲(以下、時間帯T7)を示している。図7に示した、Iは回転方向切り替えレベルHを超えた際の主分力の変動(以下、変動I)を示しており、T6は主分力の変動Iが回転方向切り替えレベルHを超えた際の時間(以下、時間T6)示している。
【0050】
図5の時間T2の範囲に示すように、砥石32aの切れ味が低下する前の実加工状態においては、砥石32a側の主分力の変動は最大主分力Gを維持する。砥石32aの切れ味が低下すると、実加工状態において砥石32a側の主分力の変動は最大主分力Gよりも次第に小さくなる。一方、正常な砥石32bの主分力の変動は、図6に示すように、砥石32aの切れ味が低下する以前の実加工状態においては最大主分力Gを維持するが、砥石32aの切れ味が低下した後の実加工状態においては、最大主分力Gよりも次第に大きくなる。したがって、図7に示すように、砥石32aの切れ味が低下した後の2つの主分力の変動の差は次第に大きくなる。
【0051】
したがって、しきい値である回転方向切り替えレベルHを設定することで、2つの主分力の変動の差の絶対値が回転方向切り替えレベルHを超えた際、研削加工中のワーク33の研削加工が終了した後に切れ味が低下した砥石32aの回転方向を反対方向に切り替えることができる。また、切れ味が低下した砥石32aの回転方向の切り替えは、時間帯T7の間、つまり研削加工状態にあるワーク33の研削加工終了後から次のワーク33を研削加工開始するまでの間に行なうことができる。また、2つの主分力の変動の差の絶対値が回転方向切り替えレベルHを超えた際、2つの砥石32a,32bの回転方向を切り替えても良い。2つの砥石32a,32bの回転方向を切り替えてワーク33の研削加工を行うことにより、さらに高精度にワーク33を研削加工することができる。なお、回転方向切り替えレベルHは、最大主分力Gの0.1〜0.8倍に設定することができる。
【0052】
このように構成することにより、2つの主分力の変動の差の絶対値が回転方向切り替えレベルHを超えた際、切れ味が低下した砥石32a,32bの回転方向を反対方向に切り替えて、精度良くワーク33を研削加工することができる。また、砥石32a,32bの切れ味が低下した場合に行っていたドレッシングの頻度を少なくすることができ、両頭研削装置30の研削効率を向上させることができる。さらに、2つの主分力の変動の差の絶対値が回転方向切り替えレベルHを超えた際、2つの砥石32a,32bの回転方向を切り替えても良い。このように2つの砥石32a,32bの回転方向を切り替えることで、2つの砥石32a,32bの切れ味の差を小さくして、さらに高精度にワーク33を研削加工することができる。なお、制御手段43に片方の砥石の主分力に対して、上限及び下限のしきい値を設けることにより、砥石32a,32bの回転方向の切り替えが可能である。砥石32a,32bから砥粒15が離脱した場合や砥粒15が目つぶれした場合には、必要に応じて砥石32a,32bのドレッシングを行い、砥石32a,32bの目立てを行う必要がある。
【0053】
次に、図8乃至図9を参照して、研削抵抗の変動に法線分力の変動を用いた両頭研削装置20が実施する切れ味が低下した砥石32a,32bの回転方向の切り替え処理についてフローチャートを用いて説明する。図8乃至9は、砥石の回転方向の切り替え処理のフローチャートを示した図である。
【0054】
図8に示すように、STEP50においては、ワーク33を研削加工するために必要な砥石32a,32bの回転方向及び回転数、研削主軸24a,24bの待機位置、砥石32a,32bとワーク33が接触するように想定した想定接触位置(以下、想定接触位置)、ワーク33の処理枚数Mmax等の研削加工条件を両頭研削装置内のコンピュータ(図示せず)に入力する。
【0055】
続く、STEP51では、カウンターの数値を初期設定(M=1)する。次のSTEP52では、研削主軸24a,23bが待機位置から起動し、想定接触位置まで移動すると、処理はSTEP53に進む。STEP53では、ワーク33が2つの砥石32a,32bに接触した状態から、砥石32a,32bによりワーク33の研削加工が開始される。STEP54では、砥石32a,32bの切れ味低下判定を行なう。この切れ味低下判定は、例えば、先に述べた図8に示したように、各砥石32a,32bの法線分力の変動が回転方向切り替えレベルCを超えたかどうかにより判定される。このSTEP54で砥石32a,32bに目詰まりが発生した(Yes)と判定された場合は、処理は▲1▼に進む。
【0056】
ここで、図9を参照して、STEP54で砥石32a,32bの切れ味が低下した(Yes)と判定された後の処理について説明する。STEP54で砥石32a,32bに切れ味が低下した(Yes)と判定されると、処理はSTEP62に進む。このSTEP62では、法線分力の変動が回転方向切り替えレベルCを超えた際に、研削加工中であったワーク33の研削加工が引き続き行われる。続く、STEP63では、ワーク33の研削加工が終了したかどうかの判定が行われる。このSTEP63で研削加工処理が終了していない(No)と判定された場合には、処理はSTEP62に戻る。研削加工処理が終了した(Yes)と判定された場合には、処理はSTEP64に進む。
【0057】
STEP64では、研削主軸24a,24bはワーク33から離間して待機位置まで移動して、処理はSTEP65に進む。続く、STEP65では切れ味が低下した砥石32a,32bの回転方向が反対方向に切り替えられて、処理はSTEP66に進む。
【0058】
STEP66では、カウンターをインクリメントする。STEP66での処理が終了すると、処理は▲2▼へと進み、処理は図15に示したSTEP51とSTEP52の間に戻り、STEP52以降の処理が行われる。STEP52以降の処理では、切れ味が低下した砥石32a,32bの回転方向は反対方向に切り替えられているため、精度良くワーク33の研削加工を行うことができる。
【0059】
STEP54で砥石32a,32bの切れ味が低下していない(No)と判定されると、処理はSTEP55に進む。続く、STEP55では、研削加工異常判定が行なわれる。この研削加工異常判定は、例えば、先に述べた図9に示したように、法線分力の変動Fが法線分力過大レベルDを超えたかどうかにより判定される。このSTEP55で異常(Yes)と判定された場合は、砥石32a,32bの回転が停止されてワーク33の研削加工が途中終了される。このように、法線分力過大レベルDを設定することにより、何らかの異常による負荷の急激な上昇及び両頭研削装置の破損を防ぐことができる。
【0060】
次のSTEP56では、ワーク33の研削加工が終了したかどうかの判定がされる。研削加工が終了した(Yes)と判定された場合には、STEP57に進む。研削加工が終了していない(No)と判定された場合には、STEP53とSTEP54の間に戻り、STEP54とSTEP55とを繰り返し行う。次のSTEP57では、研削主軸24a,24bはワーク33から離間して待機位置まで移動して、STEP58に進む。STEP58では、カウンターをインクリメントする。
【0061】
続く、STEP59では、研削加工が終了したワーク33をワーク保持器から回収して、研削加工前のワーク33をワーク保持器に挿入する。STEP60では、研削加工したワーク33の枚数がSTEP50で入力したMmaxを超えたかどうかの判定が行われる。Mmaxを超えていないと判定された(Yes)場合には、STEP51とSTEP52の間に戻り、STEP54からSTEP55までのSTEPを繰り返し行う。Mmaxを超えたと判定された(Yes)場合には、ワーク33の研削加工処理は終了される。
【0062】
なお、砥石32a,32bの切れ味低下判定は、STEP55の研削加工異常判定に依存しないので、STEP55に関してはフローに設けても良いし、設けなくても良い。また、研削抵抗の変動に主分力の変動を用いた両頭研削装置30において、図8乃至図9に示したフローを実施する場合には、図8に示したSTEP55の工程を抜いたフローチャートに沿って同様に行うことができる。また、研削抵抗の変動に法線分力の変動と主分力の変動の両方を用いて、砥石32a,32bの切れ味が低下したかどうかの判定を行っても良い。法線分力の変動と主分力の変動とを用いることで、砥石32a,32bの切れ味低下判定の精度を向上させることができる。
【0063】
次に、あらかじめ設定された砥石32a,32bの稼動量に基づいて、砥石32a,32bの回転方向を切り替える方法について説明する。砥石32a,32bの稼動量とは、例えば、一定時間に砥石32a,32bが研削加工したワーク33の処理枚数や、砥石32a,32bがワークを加工処理した時間等のことである。次に、図10を参照して、砥石32a,32bの稼動量に砥石32a,32bが一定時間に研削加工したワーク33の処理枚数を用いた場合の砥石32a,32bの回転方向を切り替え方法について説明する。図10は、設定された枚数を研削加工処理する毎に砥石の回転方向を切り替える両頭研削装置の概略図を示している。なお、図10において、先に説明した図1に示した両頭研削装置20と同一構成の部分に関しては、同一の符号を添記して説明を省略する。
【0064】
図10に示すように、両頭研削装置90は、記憶手段91と、カウント手段92と、制御手段93とを設けている。記憶手段91は制御手段93と接続されており、検出手段であるカウント手段92は、制御手段93と両頭研削装置90内のコンピュータ(図示せず)と接続されている。制御手段93は、記憶手段91と、カウント手段92と、研削主軸回転手段35a,35bとにそれぞれ接続された構成となっている。記憶手段91は、あらかじめ砥石32a,32bの切れ味が低下するワーク33の処理枚数を格納している。この砥石32a,32bの切れ味が低下するワーク33の処理枚数は、砥石32a,32bの種類や、ワーク33の種類、ワーク33の研削量等により変わる。また、砥石32a,32bの切れ味が低下するワーク33の処理枚数は、事前に実際にワーク33を研削加工して砥石32a,32bの評価を行い決定させる。
【0065】
カウント手段92は、両頭研削装置90が研削加工したワーク33の枚数をカウントするためのものである。制御手段93は、カウント手段92によりカウントされたワーク33の枚数が、記憶手段91に記憶された砥石32a,32bの切れ味が低下する処理枚数を超えたかどうか判定し、超えたと判定された場合には、研削主軸回転手段35a,35bにより2つの砥石32a,32bの回転方向を反対方向に切り替えるためのものである。
【0066】
このように構成することにより、制御手段93は、カウント手段がカウントする研削加工されたワーク33の枚数が、記憶手段91に記憶された砥石32a,32bの切れ味が低下する処理枚数を超えたかどうか判定することができ、研削加工されたワーク33の枚数が記憶手段91に記憶された処理枚数を超えた際、2つの砥石32a,32bの回転方向を反対方向に切り替えて、精度良くワーク33を研削加工することができる。また、砥石32a,32bの切れ味が低下した場合に行っていたドレッシングの頻度を少なくすることができ、両頭研削装置90の研削効率を向上させることができる。なお、図10においては、砥石32a,32bの稼動量としてワーク33の処理枚数を用いたが、ワーク33の処理枚数の代わりに砥石32a,32bがワーク33を加工処理する時間を用いても同様の効果を得ることができる。また、砥石32a,32bから砥粒15が離脱した場合や砥粒15が目つぶれした場合には、必要に応じて砥石32a,32bのドレッシングを行い、砥石32a,32bの目立てを行う必要がある。
【0067】
次に、図11を参照して、両頭研削装置90が実施する砥石32a,32bの回転方向の切り替え処理についてフローチャートを用いて説明する。図11は、設定された枚数を研削加工する毎に砥石の回転方向を切り替えるためのフローチャートを示したものである。図11に示すように、STEP73では、記憶手段91に砥石32a,32bの切れ味が低下するワーク33の処理枚数Nxを記憶させる。次のSTEP74では、ワーク33を研削加工するために必要な砥石32a,32bの回転方向及び回転数、研削主軸24a,24bの待機位置、砥石32a,32bとワーク33が接触するように想定した想定接触位置(以下、想定接触位置)、ワーク33の処理枚数Nmax等の研削加工条件を両頭研削装置内のコンピュータ(図示せず)に入力する。
【0068】
続く、STEP75では、カウンターの数値を初期設定(M=1)する。次のSTEP76では、研削主軸24a,24bを待機位置から起動して、想定接触位置まで移動させる。STEP77では、ワーク33が2つの砥石32a,32bに接触した状態から、砥石32a,32bによりワーク33の研削加工が開始され、STEP78では、続き引きワーク33の研削加工が行われる。
【0069】
次に、STEP79では、ワーク33の研削加工が終了したかどうかの判定が行われる。このSTEP79で研削加工処理が終了していない(No)と判定された場合には、処理はSTEP77とSTEP78との間に戻る。研削加工処理が終了した(Yes)と判定された場合には、処理はSTEP80に進む。
【0070】
STEP80では、研削主軸24a,24bはワーク33から離間して待機位置まで移動して、処理はSTEP81に進む。続く、STEP81では、カウンターをインクリメントする。続く、STEP82では、研削加工が終了したワーク33をワーク保持器から回収して、研削加工前のワーク33をワーク保持器に挿入してワーク33の交換を行い、処理はSTEP83に進む。
【0071】
STEP83では、研削加工したワーク33の枚数がSTEP73で入力した処理枚数Nxを超えたかどうかの判定が行われる。超えたと判定された(Yes)場合には、処理はSTEP85に進み、STEP85では2つの砥石32a,32bの回転方向が反対方向に切り替えられて、処理はSTEP75とSTEP76との間に進む。このSTEP83で超えていないと判定された(No)場合には、処理はSTEP84に進む。続く、STEP84では、研削加工したワーク33の番号Nの値がSTEP74で入力したNmaxを超えたかどうかの判定が行われる。超えていないと判定された(No)場合には、STEP75とSTEP76との間に戻り、処理が行われる。このSTEP84で超えたと判定された(Yes)場合には、ワーク33の研削加工処理は終了される。
【0072】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。なお、検出手段として振動や、音や、光学顕微鏡を用いても良い。
【0073】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、検出手段が砥石の切れ味の低下を検出した際に、制御手段は砥石の回転方向を反対方向に切り替えて、砥石の切れ味を回復させて、ワークを精度良く研削加工することができる。また、砥石のドレッシングを行う場合と比較して、研削装置の研削効率を向上させることができる。
【0074】
請求項2記載の発明によれば、砥石の切れ味の低下が検出された際、制御手段は研削加工中のワークの研削加工が終了した後に、砥石の回転方向を反対方向に切り替えるため、ワークの加工精度が低下することを防ぐことができる。
【0075】
請求項3記載の発明によれば、研削抵抗の変動に基づき、制御手段は砥石の切れ味が低下したことを検知して、砥石の回転方向を反対方向に切り替えることができる。
【0076】
請求項4記載の発明によれば、砥石が砥石の切れ味が低下した際の研削抵抗の変動値をしきい値として設定することで、研削抵抗の変動がしきい値を超えた際、砥石の切れ味が低下したことを判定して、制御手段は砥石の回転方向を反対方向に切り替えることができる。
【0077】
請求項5記載の発明によれば、制御手段は2つの砥石の回転方向をそれぞれ独立に制御するため、研削抵抗の変動値がしきい値を超えたと検出された際、砥石の切れ味が低下した側の砥石の回転方向を反対方向に切り替えて、ワークの加工精度を向上させることができる。
【0078】
請求項6記載の発明によれば、制御手段は、研削抵抗の変動値がしきい値を超えたと検出された際、2つの砥石の回転方向をそれぞれ反対方向に切り替えるため、2つの砥石の切れ味を等しくすることができる。したがって、ワークの加工精度をさらに向上させることができる。
【0079】
請求項7記載の発明によれば、砥石の稼動量が、砥石の切れ味が低下する砥石の稼動量を超えた際に、制御手段は砥石の回転方向を反対方向に切り替えるため、精度良くワークを研削加工することができる。また、砥石の回転方向を切り替えることで、砥石の切れ味を回復させることができ、ドレッシングを行う場合と比較して、研削効率を向上させることができる。
【0080】
請求項8記載の発明によれば、研削加工中に砥石の切れ味の低下を検出した際に、砥石の回転方向を反対方向に切り替えて、精度良くワークを研削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である両頭研削装置の概略図である。
【図2】切れ味が低下した砥石の法線分力の推移を示した図である。
【図3】研削加工中に異常が発生した場合の法線分力の推移を示した図である。
【図4】主分力の変動を検出するための電流検出手段を備えた両頭研削装置の概略図である。
【図5】切れ味が低下した砥石の主分力の変動の推移を示した図である。
【図6】切れ味が低下していない正常な砥石の主分力の変動の推移を示した図である。
【図7】切れ味が低下した砥石と切れ味が低下していない砥石との主分力の変動の差の推移を示した図である。
【図8】砥石の回転方向の切り替え処理のフローチャートを示した図(その1)である。
【図9】砥石の回転方向の切り替え処理のフローチャートを示した図(その2)である。
【図10】設定された枚数を研削加工処理する毎に砥石の回転方向を切り替える両頭研削装置の概略図である。
【図11】設定された枚数を研削加工する毎に砥石の回転方向を切り替えるためのフローチャートを示した図である。
【符号の説明】
20、30、90 両頭研削装置
21 架台
22a、22b 研削主軸移動手段
23a、23b サドル
24a、24b 研削主軸
25a、25b アウター部材
26a、26b インナー部材
27a、27b スラスト用静圧パッド
29a、29b ラジアル静圧パッド
31a、31b 管路
32a、32b 砥石
33 ワーク
34a、34b 研削動作面
35a、35b 研削主軸回転手段
36a、36b 法線分力検出手段
37、43、93 制御手段
39a、39b 研削主軸回転モータ固定子
41a、41b 研削主軸回転モータ回転子
42a、42b 電流計測手段
91 記憶手段
92 カウント手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a grinding apparatus and a control method therefor, and more particularly to a grinding apparatus and a control method therefor when a workpiece such as glass of an optical component or a semiconductor silicon wafer is ultra-precisely ground.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a conventional grinding apparatus, a grinding process is generally performed by bringing a rotated grindstone into contact with a work. When the grindstone used for this grinding is ground for a predetermined time, clogging, blinding, falling off of abrasive grains, etc. may occur, and the sharpness of the grindstone may be reduced. If the work is ground in a state where the sharpness of the grindstone is reduced, there is a problem that the processing accuracy of the work is reduced.
[0003]
A double-headed grinding device, which is one of the grinding devices, has two opposed grinding wheels, and when performing grinding of a workpiece in a state where the sharpness of one of the grinding wheels is reduced, two grinding wheels are used. There is a problem in that the roughness of the two ground surfaces of the workpiece after the grinding process is different due to the difference in sharpness, and the workpiece is warped.
[0004]
Therefore, conventionally, when the sharpness of a grindstone has been reduced, the sharpness of the grindstone has been recovered by dressing the grindstone using a dressing board or a dressing grindstone (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-6019
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the sharpness of a grindstone decreases when the work is ground for a predetermined time, it is necessary to dress the grindstone every time the work is ground for a predetermined time, and dressing the grindstone reduces the grinding efficiency of the grinding device. Note that the frequency of dressing depends on the grinding wheel, grinding conditions, and the like.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces the frequency of dressing a grindstone, shortens the time required for dressing, improves the grinding efficiency, and provides a grinding method capable of grinding a workpiece with high accuracy. It is an object to provide an apparatus and a control method thereof.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by taking the following means.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a grinding device capable of switching a rotation direction of a grindstone between two directions, a rotation driving unit for rotating the grindstone to grind a workpiece, and detecting a decrease in sharpness of the grindstone. The problem can be solved by a grinding apparatus comprising: a detecting unit; and a control unit that switches a rotating direction of the grinding wheel to an opposite direction when a decrease in sharpness of the grinding wheel is detected by the detecting unit.
[0010]
According to the above invention, when the detecting means detects a decrease in the sharpness of the grindstone, the control means switches the rotation direction of the grindstone to the opposite direction, recovers the sharpness of the grindstone, and accurately grinds the workpiece. Can be. Further, the grinding efficiency can be improved as compared with the case where dressing of the grindstone is performed.
[0011]
In the invention according to
[0012]
According to the above invention, when the detection means detects a decrease in the sharpness of the grindstone, the control means switches the rotation direction of the grindstone to the opposite direction after the grinding of the work being ground is completed. It is possible to prevent the accuracy from decreasing.
[0013]
In the invention according to claim 3, the detecting means detects a change in grinding resistance generated when the sharpness of the grinding wheel is reduced during the grinding of the work, and the control means detects a change in the grinding resistance. The method according to
[0014]
According to the invention, the control means can detect that the sharpness of the grindstone has decreased by the detection means detecting the fluctuation of the grinding resistance. Therefore, the control means can switch the rotation direction of the grinding wheel to the opposite direction based on the fluctuation of the grinding resistance.
[0015]
In the invention according to
[0016]
According to the above invention, by setting the fluctuation value of the grinding resistance when the sharpness of the grindstone is reduced as the threshold value, when the fluctuation of the grinding resistance exceeds the threshold value, the control means controls the sharpness of the grindstone. , The direction of rotation of the grindstone can be switched to the opposite direction.
[0017]
In the invention as set forth in claim 5, the grindstone is composed of two opposed grindstones, and the control means controls the rotation directions of the two grindstones independently, and the control means controls the grinding resistance. 5. When the variation value of the grinding wheel is detected to exceed the threshold value, the rotation direction of the grinding wheel on the side where the variation value of the grinding resistance exceeds the threshold value is switched to the opposite direction. The problem can be solved by the grinding device described in (1).
[0018]
According to the above invention, the control means independently controls the rotation directions of the two grindstones. Therefore, when it is detected that the fluctuation value of the grinding resistance exceeds the threshold, the grindstone on the side where the sharpness of the grindstone has decreased is detected. By switching the rotation direction to the opposite direction, the processing accuracy of the work can be improved.
[0019]
In the invention according to
[0020]
According to the invention, the control means switches the rotation directions of the two grindstones to opposite directions when it is detected that the fluctuation value of the grinding resistance exceeds the threshold value, so that the sharpness of the two grindstones is made equal. Can be. Therefore, the processing accuracy of the work can be further improved.
[0021]
In the invention according to
[0022]
According to the above invention, when the operation amount of the grindstone exceeds the operation amount of the grindstone at which the sharpness of the grindstone decreases, the control means switches the rotation direction of the grindstone to the opposite direction, so that the workpiece can be accurately ground. Can be. Further, by switching the rotation direction of the grindstone, the sharpness of the grindstone can be recovered, and the grinding efficiency can be improved as compared with the case where dressing is performed.
[0023]
In the invention according to claim 8, there is provided a method of controlling a grinding device for controlling a rotation direction of a grindstone in two directions, wherein the sharpness of the grindstone is reduced during a grinding process in which the grindstone is rotated to grind a workpiece. Is detected, and when a decrease in the sharpness of the grindstone is detected, control is performed to switch the rotation direction of the grindstone to the opposite direction.
[0024]
According to the above invention, when the sharpness of the grindstone is reduced during the grinding process, the control means can switch the rotating direction of the grindstone to the opposite direction, and accurately grind the workpiece.
[0025]
9. The method according to claim 8, wherein the rotation direction of the grindstone is switched after the grinding of the workpiece being ground is completed.
[0026]
According to the above invention, when a decrease in the sharpness of the grindstone is detected, after the grinding of the work being ground is completed, the rotation direction of the grindstone is switched to the opposite direction, so that the processing accuracy of the work is reduced. Can be prevented.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiments of the present invention will be described by taking as an example a case where a double-headed grinding device in a grinding device is used.
[0028]
FIG. 1 is a schematic view of a double-headed grinding apparatus according to an embodiment of the present invention. The X1 and X2 directions shown in the figure indicate the thrust direction which is the moving direction of the grindstone. The Y1 and Y2 directions indicate radial directions which are plane directions orthogonal to the X1 and X2 directions.
[0029]
First, an outline of a double-headed grinding apparatus will be described with reference to FIG. Since the left and right sides of the double-headed grinding device 20 shown in FIG. 1 have the same configuration, the configuration on the left side in FIG. , The description of the configuration shown on the left side in the figure will be mainly given by adding the reference b, and the description of the configuration added by the reference b will be omitted.
[0030]
As shown in the figure, the double-headed grinding device 20 generally includes grinding
[0031]
First, the grinding
[0032]
The
[0033]
The inner member 26a is supported by the saddle 23a and cooperates with the
[0034]
Next, the saddle 23a, the grinding spindle rotating means 35a, and the grinding
[0035]
Here, the grinding resistance used in the present invention will be described. The grinding force is a force for grinding the
[0036]
Next, a description will be given of the normal component force detecting means 36a as the detecting means. The normal component force detecting means 36a is connected to the control means 37 and the thrust
[0037]
Next, the control means 37 will be described. The control means 37 controls the rotation and the direction of rotation of the grinding
[0038]
The control means 37 determines that the sharpness of the
[0039]
Next, a method of switching the rotation direction of the
[0040]
E shown in FIG. 2 indicates the fluctuation of the normal component force when the rotation direction switching level C is exceeded (hereinafter, fluctuation E), and T3 indicates that the fluctuation E of the normal component force is the rotation direction switching level C. (Time T3). In addition, T4 indicates a range of time (hereinafter, time zone T4) in which the rotation direction of the
[0041]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
[0042]
As shown in FIG. 3, the fluctuation F of the normal component force when there is an abnormality during the grinding is larger than the fluctuation E of the normal component force when the sharpness of the
[0043]
With this configuration, when the fluctuation of the normal component force of the
[0044]
Next, a case will be described in which the rotation direction of the grindstone with reduced sharpness is switched by using the fluctuation of the main component force to the fluctuation of the grinding resistance. FIG. 4 is a schematic view of a double-head grinding apparatus provided with a current detecting means for detecting a fluctuation of the main component force. In FIG. 4, the same components as those of the double-headed grinding device 20 shown in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, since the configuration shown on the left side and the right side of the double-headed grinding device 30 shown in FIG. 4 is the same configuration, reference numeral a is added to the configuration on the left side in FIG. 4 and the configuration on the right side in FIG. , The description of the configuration shown on the left side in the figure will be mainly given by adding the reference b, and the description of the configuration added by the reference b will be omitted.
[0045]
As shown in FIG. 4, the double-disc grinding apparatus 30 includes a current detecting means 42a connected to a grinding spindle rotating motor rotor 41a, and a control means 43. The control means 43 calculates the difference between the two main component forces based on the change in the two main component forces from the current detection means 42a, and uses the difference between the two main component forces to determine the rotational direction of the grinding
[0046]
Next, the current detecting means 42a as the detecting means will be described. The current detecting means 42a is for detecting a change in the main component force generated when the sharpness of the
[0047]
Next, the control means 43 will be described. In the control means 43, a rotation direction switching level which is a threshold value is set in advance. The control unit 43 calculates the difference between the two main component changes based on the two main component changes transmitted from the current detection units 42a and 42b, and determines the difference between the main component changes as the rotation direction switching level. The rotation direction of the
[0048]
The rotation direction switching level is for determining that the sharpness of the
[0049]
FIG. 5 is a diagram showing a change in the main component force of a grindstone having a reduced sharpness, and FIG. 6 is a diagram showing a change in the main component force of a normal grindstone having a low sharpness. FIG. 7 is a diagram showing a transition of a difference in fluctuation of a main component force between a grindstone having reduced sharpness and a grindstone having not reduced sharpness. A, G, and H shown in FIGS. 5 to 7 indicate A in a no-load operation state, G indicates a maximum main component, and H indicates a rotation direction switching level. Further, T1 indicates an idle running state, T2 indicates a grinding state, and T7 indicates a range of time (hereinafter, time zone T7) in which the rotation direction of the grindstone with reduced sharpness can be switched. In FIG. 7, I indicates the fluctuation of the main component force when the rotation direction exceeds the rotation direction switching level H (hereinafter, fluctuation I), and T6 indicates that the fluctuation I of the main component force exceeds the rotation direction switching level H. Time (hereinafter, time T6).
[0050]
As shown in the range of time T2 in FIG. 5, in the actual machining state before the sharpness of the
[0051]
Therefore, by setting the rotation direction switching level H, which is a threshold value, when the absolute value of the difference between the fluctuations of the two main component forces exceeds the rotation direction switching level H, grinding of the
[0052]
With this configuration, when the absolute value of the difference between the fluctuations of the two main component forces exceeds the rotation direction switching level H, the rotation directions of the
[0053]
Next, with reference to FIGS. 8 and 9, a flowchart of a process of switching the rotation direction of the
[0054]
As shown in FIG. 8, in
[0055]
Subsequently, in
[0056]
Here, with reference to FIG. 9, a process after it is determined in STEP 54 that the sharpness of the
[0057]
In
[0058]
In
[0059]
If it is determined in STEP 54 that the sharpness of the
[0060]
In the next STEP 56, it is determined whether or not the grinding of the
[0061]
Subsequently, in
[0062]
Note that the determination of sharpness deterioration of the
[0063]
Next, a method of switching the rotation direction of the
[0064]
As shown in FIG. 10, the double-ended grinding device 90 includes a storage unit 91, a
[0065]
The counting means 92 counts the number of
[0066]
With this configuration, the control unit 93 determines whether or not the number of
[0067]
Next, with reference to FIG. 11, a process of switching the rotation direction of the
[0068]
In the following STEP75, the numerical value of the counter is initialized (M = 1). In the
[0069]
Next, in
[0070]
In STEP80, the grinding
[0071]
In
[0072]
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications may be made within the scope of the present invention described in the appended claims. Deformation and modification are possible. Note that vibration, sound, or an optical microscope may be used as the detection means.
[0073]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the detecting means detects a decrease in sharpness of the grindstone, the control means switches the rotation direction of the grindstone to the opposite direction to recover the sharpness of the grindstone, thereby accurately controlling the work. It can be ground. Further, the grinding efficiency of the grinding device can be improved as compared with the case where dressing of the grindstone is performed.
[0074]
According to the invention described in
[0075]
According to the third aspect of the invention, based on the fluctuation of the grinding resistance, the control means can detect that the sharpness of the grindstone has decreased, and switch the rotation direction of the grindstone to the opposite direction.
[0076]
According to the invention as set forth in
[0077]
According to the fifth aspect of the present invention, since the control means independently controls the rotation directions of the two grinding wheels, the sharpness of the grinding wheel decreases when it is detected that the fluctuation value of the grinding resistance exceeds the threshold value. By switching the rotation direction of the grinding wheel on the opposite side to the opposite direction, the processing accuracy of the workpiece can be improved.
[0078]
According to the invention described in
[0079]
According to the invention described in
[0080]
According to the invention described in claim 8, when a decrease in sharpness of the grindstone is detected during the grinding processing, the rotation direction of the grindstone is switched to the opposite direction, and the work can be accurately ground.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a double-headed grinding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a transition of a normal component force of a grindstone having reduced sharpness.
FIG. 3 is a diagram showing a transition of a normal component force when an abnormality occurs during grinding.
FIG. 4 is a schematic diagram of a double-headed grinding apparatus provided with a current detecting means for detecting a fluctuation of a main component force.
FIG. 5 is a diagram showing a change in fluctuation of a main component force of a grindstone with reduced sharpness.
FIG. 6 is a diagram showing a transition of a change in a main component force of a normal grindstone whose sharpness is not reduced.
FIG. 7 is a view showing a transition of a difference in fluctuation of a main component force between a grindstone having reduced sharpness and a grindstone having not reduced sharpness.
FIG. 8 is a diagram (part 1) illustrating a flowchart of a switching process of the rotation direction of the grindstone.
FIG. 9 is a diagram (part 2) illustrating a flowchart of a process of switching the rotation direction of the grindstone.
FIG. 10 is a schematic diagram of a double-headed grinding apparatus that switches the rotation direction of a grindstone every time a set number of sheets is ground.
FIG. 11 is a diagram showing a flowchart for switching the rotation direction of the grindstone every time a set number of sheets are ground.
[Explanation of symbols]
20, 30, 90 Double-head grinding machine
21 Stand
22a, 22b Grinding spindle moving means
23a, 23b Saddle
24a, 24b Grinding spindle
25a, 25b Outer member
26a, 26b Inner member
27a, 27b Static pressure pad for thrust
29a, 29b Radial static pressure pad
31a, 31b pipe
32a, 32b whetstone
33 Work
34a, 34b Grinding operation surface
35a, 35b Grinding spindle rotating means
36a, 36b Normal component force detecting means
37, 43, 93 control means
39a, 39b Grinding spindle rotating motor stator
41a, 41b Grinding spindle rotating motor rotor
42a, 42b Current measuring means
91 storage means
92 counting means
Claims (8)
前記砥石を回転させてワークを研削加工する回転駆動手段と、
前記砥石の切れ味の低下を検出する検出手段と、
前記検出手段において前記砥石の切れ味の低下が検出された際、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替える制御手段とを備えたことを特徴とする研削装置。A grinding device in which the rotation direction of the whetstone can be switched between two directions,
Rotation driving means for grinding the work by rotating the grindstone,
Detection means for detecting a decrease in the sharpness of the whetstone,
A grinding unit, comprising: a control unit that switches a rotation direction of the grinding wheel to an opposite direction when a decrease in sharpness of the grinding wheel is detected by the detection unit.
前記砥石を回転させてワークを研削加工する回転駆動手段と、
あらかじめ前記砥石の切れ味が低下する前記砥石の稼動量を格納した記憶手段と、
前記砥石の稼動量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記砥石の実稼動量が前記記憶手段に記憶された前記砥石の稼動量を超えた際に、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替える制御手段とを備えたことを特徴とする研削装置。A grinding device in which the rotation direction of the whetstone can be switched between two directions,
Rotation driving means for grinding the work by rotating the grindstone,
Storage means for storing in advance the operating amount of the grindstone at which the sharpness of the grindstone decreases,
Detecting means for detecting the operation amount of the whetstone,
When the actual operation amount of the grindstone detected by the detection means exceeds the operation amount of the grindstone stored in the storage means, control means for switching the rotation direction of the grindstone to the opposite direction is provided. Features grinding equipment.
前記砥石を回転させてワークを研削加工する研削加工中において、
前記砥石の切れ味の低下を検出し、
前記砥石の切れ味の低下が検出された際、前記砥石の回転方向を反対方向に切り替える制御を行うことを特徴とする研削装置の制御方法。A method for controlling a grinding device that controls a rotation direction of a grindstone in two directions,
During the grinding process of grinding the work by rotating the grindstone,
Detecting a decrease in the sharpness of the whetstone,
A control method for a grinding device, comprising: performing control to switch a rotating direction of the grinding wheel to an opposite direction when a decrease in sharpness of the grinding wheel is detected.
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