JP2010188443A - Device for grinding outer periphery of platelike workpiece - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly control an outer periphery grinder of a polar coordinate type by an inexpensive controller comprising a combination of a sequencer and motion. <P>SOLUTION: The controller 1 comprising a combination of the sequencer 11 and the motion 12 is used as the controller 1 for controlling the outer periphery grinder of a polar coordinate type. A touch panel incorporated in a personal computer 14 is mounted as a touch panel 13 attached to the sequencer. Calculation of fine moving blocks which has been conventionally carried out by the motion is carried out by the personal computer 14. The calculated fine moving blocks are sequentially transferred or a plurality of the fine moving blocks are together transferred to the motion 12. The motion 12 controls to store the transferred fine moving blocks and output on a timely basis. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、硬質脆性材からなる板状ワークの外周研削装置、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板の外周の整形加工や面取加工を行う装置に関し、特にドーム形や角丸多角形などの各種形状の板材を研削加工するのに適した上記装置に関するものである。   The present invention relates to a peripheral grinding device for a plate-like workpiece made of a hard brittle material, for example, a device for shaping and chamfering the outer periphery of a glass substrate for a liquid crystal display, and in particular, various shapes such as a dome shape and a rounded polygon. The present invention relates to the above apparatus suitable for grinding a plate material.

板状ワークの外周研削加工は、回転砥石をワークの所望形状の外周に接するようにワークの周囲を相対移動させることにより行う。この外周研削加工は、固定的に保持したワークの外周に沿って回転砥石をX−Y平面で二次元的に移動させながら行う構造(以下、「直角座標型」と言う。)と、特許文献1に記載のように、ワークをワークの面直角方向の軸回りに回転するワーク軸に固定し、ワーク軸の回転角に応じて回転砥石をワーク軸に近接離隔する方向に移動させることによって行う構造(以下、「極座標型」と言う。)とがある。後者の構造は、小型のワークを加工するのに特に適しており、当該構造を採用することにより、設置床面積の小さいコンパクトな外周研削装置を提供できる。   The peripheral grinding of the plate-like workpiece is performed by relatively moving the periphery of the workpiece so that the rotating grindstone is in contact with the outer circumference of the desired shape of the workpiece. This outer peripheral grinding is performed while moving the rotating grindstone two-dimensionally on the XY plane along the outer periphery of the fixedly held workpiece (hereinafter referred to as “rectangular coordinate type”), and Patent Literature. As described in 1, the work is fixed to a work shaft that rotates about an axis in a direction perpendicular to the surface of the work, and the rotating grindstone is moved in the direction of approaching and separating from the work shaft according to the rotation angle of the work shaft. Structure (hereinafter referred to as "polar coordinate type"). The latter structure is particularly suitable for processing a small workpiece, and by adopting the structure, a compact outer peripheral grinding apparatus having a small installation floor area can be provided.

しかし、ワークの加工形状は、通常、直角座標型で指定されるのに対し、後者の構造では、ワーク軸の回転と回転砥石の近接離隔移動という極座標型での加工となるため、直角座標型で与えられた数値データを極座標型に変換しながら加工するという制御が必要である。   However, while the work shape of the workpiece is usually specified by the rectangular coordinate type, the latter structure is a polar coordinate type of rotation of the workpiece axis and the proximity and movement of the rotating grindstone. It is necessary to perform control while converting the numerical data given in (5) into a polar coordinate type.

すなわち、極座標型の外周研削装置では、ワーク軸の回転角と当該回転角に対応する回転砥石の位置とを連続的に又は微小時間間隔毎に数値制御する必要があり、その数値データを得るために座標変換を含む演算が必要である。このような演算を含む数値制御は、旋盤やマシニングセンタなどの制御に用いられているNC装置を用いれば、容易に可能である。   That is, in the polar coordinate type outer peripheral grinding apparatus, it is necessary to numerically control the rotation angle of the workpiece axis and the position of the rotating grindstone corresponding to the rotation angle continuously or every minute time interval. Requires an operation including coordinate transformation. Numerical control including such calculation can be easily performed by using an NC device that is used for controlling a lathe, a machining center, or the like.

しかし、板状ワークの外周研削装置は、旋盤やマシニングセンタに求められるような高度な数値制御を必要とせず、装置自体も小型かつ安価である。このような小型で動作の比較的単純な装置に高機能のNC装置を取り付けると、制御装置を収容するために装置が大型になるばかりでなく、装置価格を大幅に上昇させるという問題がある。   However, the peripheral grinding device for plate-like workpieces does not require the advanced numerical control required for a lathe or a machining center, and the device itself is small and inexpensive. When a high-function NC device is attached to such a small and relatively simple device, there is a problem that not only the device becomes large to accommodate the control device, but also the device price increases significantly.

そこで、比較的単純な動作を数値制御する制御ユニットとして、モーションコントローラ(以下、「モーション」と言う。)と呼ばれる制御ユニットが提供されている。モーションは、低機能のCPUとメモリを備えており、シーケンスコントローラ(以下、「シーケンサ」と言う。)と組にして用いる制御ユニットである。また、モーションはメモリに小容量のプログラム登録領域を備えており、プログラムを登録することができる。   Therefore, a control unit called a motion controller (hereinafter referred to as “motion”) is provided as a control unit for numerically controlling a relatively simple operation. The motion includes a low-function CPU and a memory, and is a control unit used in combination with a sequence controller (hereinafter referred to as “sequencer”). In addition, the motion has a small program registration area in the memory, and can register a program.

シーケンサは周知のように、ワークの把持開放、加工液の供給停止、保護カバーの開閉などの動作をシーケンサ内の記憶装置に登録された制御プログラムに従って制御する制御器である。モーションは、数値制御されるモータの回転指令などをシーケンサから受けて、モーション内で微小時間間隔毎の数値データを演算して、当該モータなどを制御する。   As is well known, the sequencer is a controller that controls operations such as gripping and opening of a workpiece, supply of machining fluid, and opening and closing of a protective cover according to a control program registered in a storage device in the sequencer. The motion receives a numerically controlled motor rotation command or the like from the sequencer, calculates numerical data for each minute time interval in the motion, and controls the motor and the like.

シーケンサを含む現在の一般的な制御機器構成では、装置の手動操作、制御プログラムの設定値の変更などをシーケンサに指令するためのタッチパネルを備えている。シーケンサとモーションとの組による制御は、溶接ロボットなどに広く採用されている。硬質脆性板の外周研削装置においても、その制御装置としてシーケンサとモーションの組み合わせによる制御装置を用いることにより、装置を安価に提供することが可能である。   The current general control equipment configuration including a sequencer includes a touch panel for instructing the sequencer to manually operate the apparatus, change the setting value of the control program, and the like. Control by a combination of a sequencer and motion is widely used in welding robots and the like. Also in the peripheral grinding apparatus for hard and brittle plates, it is possible to provide the apparatus at low cost by using a control apparatus based on a combination of a sequencer and motion as the control apparatus.

特開2005‐271105号公報JP 2005-271105 A

図4に示すように、ワーク9のワーク軸5回りの回転Cと、回転砥石6のワーク軸5に対する近接離隔動作Xとでワーク9の外周9aを研削する外周研削装置を、シーケンサ11とモーション12の組からなる制御器で制御する場合、座標変換を含む演算により微小移動ブロックを生成する演算プログラムをモーション12のプログラム登録領域に登録しておき、ワーク軸5の回転や回転砥石6の移動が指令されたとき、シーケンサに記録されているワークの加工形状データをモーション12のメモリに読込み、微小単位毎のワーク軸5の回転角と回転砥石6の移動先位置とを指定する微小移動ブロックを生成して、ワーク軸5を回転駆動するC軸モータ28と回転砥石6を移動させるX軸モータ51とに出力する。微小移動ブロックは、例えば図の矩形ワークでは、その一辺を300等分した各微小距離をワークと回転砥石の接点が移動する毎の、ワーク軸5の回転角と回転砥石6の移動先位置を指令するブロック(NCプログラムの1行)である。   As shown in FIG. 4, an outer peripheral grinding apparatus that grinds the outer periphery 9a of the workpiece 9 by the rotation C of the workpiece 9 around the workpiece axis 5 and the approaching / separating operation X of the rotating grindstone 6 with respect to the workpiece axis 5, In the case of controlling with 12 sets of controllers, a calculation program for generating a minute movement block by calculation including coordinate transformation is registered in the program registration area of motion 12, and the rotation of the workpiece axis 5 and the movement of the rotating grindstone 6 are performed. When the command is issued, the machining shape data of the workpiece recorded in the sequencer is read into the memory of the motion 12, and the minute movement block for designating the rotation angle of the workpiece axis 5 and the movement destination position of the rotating grindstone 6 for each minute unit. Is output to the C-axis motor 28 that rotationally drives the workpiece shaft 5 and the X-axis motor 51 that moves the rotating grindstone 6. For example, in the case of the rectangular workpiece shown in the figure, the minute moving block is configured such that the rotation angle of the workpiece shaft 5 and the moving destination position of the rotating wheel 6 are moved each time the contact between the workpiece and the rotating wheel moves by a minute distance obtained by dividing one side into 300 equal parts. This is a block to be commanded (one line of the NC program).

前述したように、極座標型の外周研削装置は、直角座標型の外周研削装置に比べて、装置をコンパクトにしてその設置面積も小さくできる。しかし、ワークの回転角と回転砥石の位置の制御に微小単位毎の座標変換を含む演算が必要となるため、モーション12に対する負担が大きくなる。   As described above, the polar coordinate type peripheral grinding device can be made compact and the installation area thereof can be reduced as compared with the rectangular coordinate type peripheral grinding device. However, since a calculation including coordinate conversion for each minute unit is required to control the rotation angle of the workpiece and the position of the rotating grindstone, the burden on the motion 12 increases.

すなわち、モーション12は、搭載されているCPUの処理能力が小さく、メモリの容量も小さいため、加工速度を速くしようとすると、次の微小移動ブロックの演算時間が先の微小単位の加工時間よりも長くかかるということが起り、ワークの回転や回転砥石の移動が微小単位毎に演算待ちの停止をする「ため送り」と呼ばれる現象が生じて、加工速度を速くすることができない。特に近時の携帯端末の液晶パネルなどは、角丸台形などの特殊な形状をしているものも多く、演算に時間がかかる場合も多く生じ、上記手段では極座標型の外周研削装置の制御を円滑に行えないという問題が生じていた。また、モーションのメモリが小容量であることから、単純な四角形状の加工形状データ及び演算プログラムしか登録することができない問題も生じていた。   In other words, since the processing capacity of the motion 12 is small and the capacity of the memory is small, when trying to increase the processing speed, the calculation time of the next minute moving block is longer than the processing time of the previous minute unit. It takes a long time, and a phenomenon called “so-called feed” occurs in which the rotation of the workpiece or the movement of the rotating grindstone stops waiting for calculation for every minute unit, and the machining speed cannot be increased. In particular, recent liquid crystal panels of mobile terminals often have special shapes such as rounded trapezoids, which often takes time to calculate, and the above means can control a polar coordinate peripheral grinding device. There was a problem that it could not be done smoothly. In addition, since the motion memory has a small capacity, there is a problem that only simple rectangular machining shape data and calculation programs can be registered.

この発明は、シーケンサとモーションの組み合わせという安価な制御装置で極座標型の外周研削装置の制御を高速で行うことを可能にすることにより、小型で設置面積が小さく、かつ高速で円滑な外周研削を行うことができる外周研削装置を得ることを課題としている。   This invention enables small-sized, small installation area, high-speed and smooth peripheral grinding by enabling the control of a polar coordinate peripheral grinding machine at high speed with an inexpensive control device that is a combination of a sequencer and motion. An object of the present invention is to obtain a peripheral grinding device that can be used.

この発明では、極座標型の外周研削装置を制御する制御器1として、シーケンサ11とモーション12との組み合わせからなる制御器1を用い、そのシーケンサに取り付けるタッチパネル13としてパソコン14内蔵型のタッチパネルを取り付け、従来モーション側で行われていた微小移動ブロックの演算をパソコン14側で行い、演算した微小移動ブロックを逐次、又は複数の微小移動ブロックを一括して、モーション12に転送し、モーション12は転送された微小移動ブロックを記憶して適時に出力するという制御を行うことにより、上記課題を解決している。   In the present invention, a controller 1 comprising a combination of a sequencer 11 and a motion 12 is used as a controller 1 for controlling a polar-coordinate peripheral grinding apparatus, and a touch panel 13 with a built-in personal computer 14 is attached as a touch panel 13 attached to the sequencer. The calculation of the minute moving block that has been conventionally performed on the motion side is performed on the personal computer 14 side, and the calculated minute moving block is transferred to the motion 12 sequentially or in batches, and the motion 12 is transferred. The above-mentioned problem is solved by performing control of storing the minute moving block and outputting it in a timely manner.

本願の発明に係る板状ワークの外周研削装置は、板状ワーク9を保持して回転するワーク軸5と、ワーク軸5の軸直角方向に直線ないし円弧移動する回転砥石6と、制御器1と、制御器1から数値出力される目標角にワーク軸5を回転させるC軸モータ28と、制御器1から数値出力される目標位置に回転砥石6を移動させるX軸モータ51とを備えている。   The peripheral grinding device for a plate-like workpiece according to the present invention includes a workpiece shaft 5 that holds and rotates the plate-like workpiece 9, a rotating grindstone 6 that moves linearly or circularly in a direction perpendicular to the axis of the workpiece shaft 5, and a controller 1. And a C-axis motor 28 that rotates the workpiece shaft 5 to a target angle that is numerically output from the controller 1, and an X-axis motor 51 that moves the rotating grindstone 6 to a target position that is numerically output from the controller 1. Yes.

前記制御器1は、CPU及び小容量のメモリを備えた一般的なモーション12と、パソコン14を内蔵しているタッチパネルやキーボードなどの入力装置13を取付けたシーケンサ11とで構成されている。シーケンサ11は、その記憶装置に複数種の二次元図形パターンを記憶し、パソコン14は、それ自身又はシーケンサ11に記憶した極座標変換を含む演算手段で、入力装置13から入力された図形パターン選択信号に基づいてシーケンサ11から呼び出した一つの二次元図形パターンと、同様に入力装置13から入力された寸法データとに基づいて決定されるワークの形状データから、C軸モータ28及びX軸モータ51に順次与える数値出力値を演算してシーケンサ11を経由してモーション12に出力する。モーション12は、受取った数値出力値をC軸モータ28及びX軸モータ51に数値出力する。   The controller 1 includes a general motion 12 having a CPU and a small-capacity memory, and a sequencer 11 to which an input device 13 such as a touch panel and a keyboard incorporating a personal computer 14 is attached. The sequencer 11 stores a plurality of types of two-dimensional graphic patterns in the storage device, and the personal computer 14 is a calculation means including polar coordinate conversion stored in the sequencer 11 itself or a graphic pattern selection signal input from the input device 13. From the workpiece shape data determined on the basis of one two-dimensional figure pattern called from the sequencer 11 based on the above and the dimension data similarly inputted from the input device 13, the C-axis motor 28 and the X-axis motor 51 The numerical output values given sequentially are calculated and output to the motion 12 via the sequencer 11. The motion 12 outputs the received numerical output value to the C-axis motor 28 and the X-axis motor 51 as numerical values.

シーケンサ11の記憶領域に余裕があり、同一形状の外周加工が繰返し行われる場合には、前記で生成したワークの形状データの複数組を、シーケンサ11の記憶装置に記憶しておくのが、過去に加工したワークの形状や寸法データをいちいち入力する手間が省けて便利である。   When there is a margin in the storage area of the sequencer 11 and peripheral machining of the same shape is repeatedly performed, it is a past practice to store a plurality of sets of workpiece shape data generated in the above in the storage device of the sequencer 11. This is convenient because it saves you the trouble of inputting the shape and dimensional data of the workpiece that has been machined.

また、パソコン14で演算したC軸モータ28及びX軸モータ51に順次与える複数の数値出力値は、モーション12のメモリ容量に応じた量の微小移動ブロックとして、モーション12に一括転送するのが、微小移動ブロックの演算に時間がかかる場合でも機械の滑らかな制御を実現できるので、より好ましい。   In addition, a plurality of numerical output values sequentially given to the C-axis motor 28 and the X-axis motor 51 calculated by the personal computer 14 are collectively transferred to the motion 12 as a minute moving block of an amount corresponding to the memory capacity of the motion 12. Even when it takes time to calculate the minute moving block, it is more preferable because smooth control of the machine can be realized.

この発明では、ワーク9の形状データは、従来と同様に、シーケンサ11に記憶させている。ワークの形状データは、予めシーケンサ11に登録された図形パターン(矩形、五角形、楕円など)とタッチパネル13で入力される寸法データとを用いて決定される。この形状データを一旦シーケンサ11の記憶装置に記憶し、タッチパネル内蔵のパソコン14には、ワークの形状データから微小移動ブロックを演算する演算プログラムと、演算結果をシーケンサ11を介してモーション12に転送する転送プログラムとを登録する。シーケンサ11に登録された形状データの1つを指定してワークの加工が指令されると、パソコン14は指定されたワーク形状に対応する形状データをシーケンサ11から読み込み、登録されている演算プログラムで予め定められた微小単位毎の微小移動ブロック(ワーク軸の回転角と回転砥石の移動位置とを指令するコマンド)とを演算し、一般的には、演算した複数の微小移動ブロックをパソコン14のメモリに記憶した後、シーケンサ11を経由してモーション12のメモリに一括転送する。モーション12は、一括転送された微小移動ブロックを記憶し、適時、ワーク軸の回転角を制御するC軸モータ28と、回転砥石6の位置を制御するX軸モータ51への指令信号として出力する。   In the present invention, the shape data of the workpiece 9 is stored in the sequencer 11 as in the prior art. The shape data of the workpiece is determined by using a graphic pattern (rectangle, pentagon, ellipse, etc.) registered in advance in the sequencer 11 and dimension data input from the touch panel 13. This shape data is temporarily stored in the storage device of the sequencer 11, and a calculation program for calculating a minute moving block from the shape data of the work and the calculation result are transferred to the motion 12 via the sequencer 11 to the personal computer 14 with a built-in touch panel. Register the transfer program. When one of the shape data registered in the sequencer 11 is designated and machining of the workpiece is instructed, the personal computer 14 reads the shape data corresponding to the designated workpiece shape from the sequencer 11 and uses the registered calculation program. A predetermined minute movement block for each minute unit (command for instructing the rotation angle of the workpiece axis and the movement position of the rotating grindstone) is calculated. Generally, the calculated plurality of minute movement blocks are stored in the personal computer 14. After being stored in the memory, it is transferred to the memory of the motion 12 via the sequencer 11 at a time. The motion 12 stores the minutely transferred blocks that are collectively transferred, and outputs them as command signals to the C-axis motor 28 that controls the rotation angle of the workpiece axis and the X-axis motor 51 that controls the position of the rotating grindstone 6 when appropriate. .

パソコン14の記憶装置の容量に余裕があれば、図形パターンやワークの形状データもパソコン側で記憶することもできる。一般的には、データ量が多くなりがちなワークの形状データはシーケンサ側に記憶し、データ量の小さい演算プログラム及び転送プログラムをパソコン側に記憶するのが合理的であり、従来システムからの変更も少なくて済む。   If the capacity of the storage device of the personal computer 14 is sufficient, the graphic pattern and workpiece shape data can also be stored on the personal computer side. In general, it is reasonable to store workpiece shape data, which tends to have a large amount of data, on the sequencer side, and store computation programs and transfer programs with a small amount of data on the personal computer side. Less.

(1)微小移動ブロックの演算をパソコン側で行うため、演算速度が速く、演算遅れによる研削装置側の「ため送り」が発生しない。そのため、装置の加工速度を高速化できる。
(2)パソコンの記憶装置を使うことで従来のモーションのメモリよりも容量が大きくすることができるので、多くの微小移動ブロックを記憶できる。
(3)パソコンの処理能力が高いため、複雑な形状のワークについての微小移動ブロックの演算を容易かつ高速で行うことができる。
(4)極座標動作を利用してワーク外周の研削を行う生産性の高い外周研削装置を実現でき、直線ないし円弧切込み方向のX軸と、ワーク旋回方向のC軸との2軸制御のため、装置を小型化でき、安価に提供できる。
(1) Since the calculation of the minute moving block is performed on the personal computer side, the calculation speed is high, and the “slip feed” on the grinding device side due to the calculation delay does not occur. Therefore, the processing speed of the apparatus can be increased.
(2) Since the capacity can be made larger than that of a conventional motion memory by using a storage device of a personal computer, many minute moving blocks can be stored.
(3) Since the processing capability of the personal computer is high, it is possible to easily and rapidly calculate a minute moving block for a workpiece having a complicated shape.
(4) A highly productive peripheral grinding device that grinds the outer periphery of the workpiece using polar coordinate operation can be realized, and for two-axis control of the X axis in the linear or arc cutting direction and the C axis in the workpiece turning direction, The apparatus can be downsized and provided at low cost.

極座標型の外周研削装置の機構部の例を示す正面図Front view showing an example of a mechanism part of a polar-coordinate peripheral grinding device この発明の外周研削装置における制御系の例を示すブロック図The block diagram which shows the example of the control system in the outer periphery grinding apparatus of this invention 外周形状のひな形となる図形パターンの例を示す図The figure which shows the example of the figure pattern used as the model of a perimeter shape シーケンサとモーションを用いた従来型の制御系の例を示すブロック図Block diagram showing an example of a conventional control system using a sequencer and motion

以下、図面を参照して、この発明の外周研削装置の好ましい実施形態を説明する。図1は、この発明に係る外周研削装置の機構部分を示す正面図、図2は、制御系を示すブロック図、図3は、図形パターンの例を示す図である。   Hereinafter, with reference to the drawings, a preferred embodiment of the peripheral grinding apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a front view showing a mechanism portion of an outer peripheral grinding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a control system, and FIG. 3 is a diagram showing an example of a graphic pattern.

極座標型の外周研削装置の機構部は、ワーク軸5、ワーククランプ装置8及び外周加工用の回転砥石6を備えている。図の装置は、外周加工用の上記砥石6に加えて、内周加工用の回転砥石7を備えているが、以下の説明では、当該回転砥石7及び内周加工についての説明は省略する。ワーク軸5は、上端に板状ワーク9(図2)を載置する上向きカップ状の下クランパ22を備え、下端に回転継手を内蔵したクーラントジョイント24が連結され、クーラントジョイント24の直上に板状ワークを下クランパ上面に吸着するための真空ジョイント25がワーク軸に回転自在に連結されている。ワーク軸5はパイプ状で、真空ジョイント25より下クランパ22の板状ワークの載置面まで空気路が連絡している。クーラントジョイント24からは、ワーク軸の内径中心部で下クランパ22とワーク軸5の下端とで固定されたクーラントパイプ30により、下クランパ上面中央の凹み孔まで水路が連絡している。この水路は、板状ワークの外周研削時に研削液を供給するためのものである。   The mechanism portion of the polar coordinate type outer peripheral grinding device includes a workpiece shaft 5, a workpiece clamping device 8, and a rotating grindstone 6 for outer periphery processing. The apparatus shown in the drawing includes a rotating grindstone 7 for inner periphery processing in addition to the grindstone 6 for outer periphery processing. However, in the following description, description of the rotating grindstone 7 and inner periphery processing is omitted. The work shaft 5 includes an upper cup-shaped lower clamper 22 on which the plate-shaped work 9 (FIG. 2) is placed at the upper end, a coolant joint 24 having a rotary joint built in the lower end, and a plate directly above the coolant joint 24. A vacuum joint 25 for adsorbing the workpiece on the upper surface of the lower clamper is rotatably connected to the workpiece shaft. The work shaft 5 has a pipe shape, and an air path communicates from the vacuum joint 25 to the mounting surface of the plate work of the lower clamper 22. A water channel communicates from the coolant joint 24 to a recess hole at the center of the upper surface of the lower clamper by a coolant pipe 30 fixed at the center of the inner diameter of the work shaft by the lower clamper 22 and the lower end of the work shaft 5. This water channel is for supplying a grinding liquid when grinding the outer periphery of the plate-like workpiece.

ワーク軸5は、コラム4に固定したブラケット29で軸支され、ブラケット29の上端にワーク軸と一体の下クランパ22が位置し、コラム4の底面まで延びたブラケット29の下端には、プーリ26が取り付けられている。前述の真空ジョイント25及びクーラントジョイント24は、このプーリ26の下部に配置されている。ワーク軸5は、プーリ26に掛け回したベルト27を介してC軸モータ28で回転駆動される。   The work shaft 5 is pivotally supported by a bracket 29 fixed to the column 4, a lower clamper 22 integrated with the work shaft is positioned at the upper end of the bracket 29, and a pulley 26 is disposed at the lower end of the bracket 29 extending to the bottom surface of the column 4. Is attached. The vacuum joint 25 and the coolant joint 24 described above are disposed below the pulley 26. The work shaft 5 is rotationally driven by a C-axis motor 28 via a belt 27 wound around a pulley 26.

ワーク軸5の下端には、上下方向のシリンダ31が取付枠32で懸吊した状態で支持されており、このシリンダの上向きのロッド33の先端に、自在継手34を介して昇降枠35が連結されている。昇降枠35は、ワーク軸5を挟む両側にワーク軸と平行なガイドロッド36を備えており、このガイドロッド36がブラケット37でコラム4に固定されたガイドスリーブ38で上下移動可能に案内されている。2本のガイドロッド36の先端相互は、繋ぎ材39で連結され、この繋ぎ材の中央に短い円筒状の上クランパ40がワーク軸5と同一軸線回りに自由回転可能に軸支されている。   A vertical cylinder 31 is supported at the lower end of the work shaft 5 in a state of being suspended by a mounting frame 32, and a lifting frame 35 is connected to the tip of an upward rod 33 of this cylinder via a universal joint 34. Has been. The elevating frame 35 includes guide rods 36 parallel to the work shaft on both sides of the work shaft 5. The guide rod 36 is guided by a guide sleeve 38 fixed to the column 4 by a bracket 37 so as to be vertically movable. Yes. The ends of the two guide rods 36 are connected to each other by a connecting member 39, and a short cylindrical upper clamper 40 is supported at the center of the connecting member so as to be freely rotatable around the same axis as the work shaft 5.

加工される板状ワーク9は、図示しないローダにより、2本のガイドロッド36の間を通して下クランパ22上に搬送される。そして、シリンダ31の動作により、昇降枠35が下方へ引かれ、下クランパ22上の板状ワーク9は、下降してきた上クランパ40との間で挟持される。そして、ローダが退避した後、C軸モータ28を回転すると、ワーク軸5の上端に上下のクランパ22、40で挟持されたワークが回転駆動される。   The plate-like workpiece 9 to be processed is conveyed onto the lower clamper 22 through the space between the two guide rods 36 by a loader (not shown). Then, by the operation of the cylinder 31, the elevating frame 35 is pulled downward, and the plate-like workpiece 9 on the lower clamper 22 is sandwiched between the upper clamper 40 that has been lowered. When the C-axis motor 28 is rotated after the loader is retracted, the work sandwiched between the upper and lower clampers 22 and 40 at the upper end of the work shaft 5 is rotationally driven.

回転砥石6を装着する砥石軸41は、砥石台43に軸支されており、砥石軸41は、砥石モータ45でベルト47を介して回転駆動されている。砥石台43は、コラム4の垂直方向の面に横方向(X方向)に案内された横移動台49に上下方向(Z方向)移動可能に装着されている。横移動台49及び砥石台43は、周知のねじ送り機構、すなわちX軸モータ51及びZ軸モータ53で回転駆動されるボールねじに螺合して、横方向及び上下方向に移動する。   A grindstone shaft 41 on which the rotating grindstone 6 is mounted is supported by a grindstone table 43, and the grindstone shaft 41 is rotationally driven by a grindstone motor 45 via a belt 47. The grindstone table 43 is mounted on a vertical moving surface 49 guided in the horizontal direction (X direction) on the vertical surface of the column 4 so as to be movable in the vertical direction (Z direction). The lateral movement table 49 and the grindstone table 43 are screwed into a well-known screw feed mechanism, that is, a ball screw that is rotationally driven by the X-axis motor 51 and the Z-axis motor 53, and move in the lateral direction and the vertical direction.

図2において、シーケンサ11は、図1に示した機構部及びこれに付属している図示しない付属機器の順次動作を制御する制御ユニットである。順次動作を制御する手段は、一般的なものであるから、図には示されていない。シーケンサ11の記憶装置には、図3に示したような図形パターン(図形のひな形)が予め登録されている。加工しようとするワークの形状データは、タッチパネル13から登録された図形パターンの1つを指定し、その夫々の図形パターンについて、辺の寸法や角度、円弧部の半径などの寸法データをタッチパネル13から数値入力することによって決定され、シーケンサ11の記憶装置に記憶される。   In FIG. 2, a sequencer 11 is a control unit that controls the sequential operation of the mechanism unit shown in FIG. 1 and an attached device (not shown) attached thereto. Since the means for controlling the sequential operation is general, it is not shown in the figure. In the storage device of the sequencer 11, a graphic pattern (graphic model) as shown in FIG. 3 is registered in advance. The shape data of the workpiece to be machined designates one of the graphic patterns registered from the touch panel 13, and the dimension data such as the dimension and angle of the side, the radius of the arc portion, etc. are obtained from the touch panel 13 for each graphic pattern. It is determined by inputting a numerical value and stored in the storage device of the sequencer 11.

タッチパネル13に内蔵したパソコン14には、加工しようとするワークの形状データと回転砥石6の半径とを用いて、ワーク外周と回転砥石外周との接点位置からワーク軸5の回転角と回転砥石6の位置を演算する演算プログラムと、この演算プログラムで演算された微小移動ブロックのデータを記憶して所定のタイミングでモーション12のメモリに一括転送する転送プログラムとが登録されている。一括転送される複数の微小移動ブロックの組は、NCプログラムに相当するものである。   The personal computer 14 built in the touch panel 13 uses the shape data of the workpiece to be machined and the radius of the rotating grindstone 6 to determine the rotation angle of the workpiece shaft 5 and the rotating grindstone 6 from the contact position between the workpiece outer periphery and the rotating grindstone outer periphery. And a transfer program for storing the data of the minute moving blocks calculated by this calculation program and transferring them collectively to the memory of the motion 12 at a predetermined timing. A set of a plurality of minute moving blocks that are transferred at a time corresponds to an NC program.

モーション12は、そのメモリに転送された微小移動ブロックを、所定のタイミングで、1微小移動ブロック毎、C軸モータ28とX軸モータ51を制御しているサーボ制御装置に出力する。   The motion 12 outputs the minute movement block transferred to the memory to a servo control device that controls the C-axis motor 28 and the X-axis motor 51 for each minute movement block at a predetermined timing.

シーケンサ11の記憶装置には、複数の図形パターンと、各図形毎の微小単位(例えば分割数)と、回転砥石6の径寸法と、各図形パターンに対する寸法データとが登録され、パソコン14の記憶装置には、微小ブロックを演算する演算プログラムと、演算した微小移動ブロックの複数を一括転送する転送プログラムと、前記図形パターンの選択画面と、微小単位の入力画面と、回転砥石の径寸法の入力画面と、各図形パターンに対する寸法データの入力画面とが登録される。   In the storage device of the sequencer 11, a plurality of graphic patterns, a minute unit (for example, the number of divisions) for each graphic, the diameter of the rotating grindstone 6, and dimensional data for each graphic pattern are registered. The apparatus includes a calculation program for calculating a minute block, a transfer program for transferring a plurality of calculated minute movement blocks at once, a selection screen for the graphic pattern, an input screen for a minute unit, and an input of a diameter size of a rotating grindstone. A screen and an input screen for dimension data for each graphic pattern are registered.

特定のワークの外周研削に際し、オペレータは、タッチパネル13に表示される登録された図形パターンから当該ワークの加工形状に相当するものを選び、当該図形パターンに基づいて加工形状データを決定するのに必要な寸法データを数値入力する。決定された形状データは、シーケンサ11の記憶装置に記憶する。   Necessary for the operator to select the machining shape corresponding to the machining shape of the workpiece from the registered graphic patterns displayed on the touch panel 13 and determine machining shape data based on the graphics pattern when grinding the outer periphery of the specific workpiece. Input numerical values for the dimension data. The determined shape data is stored in the storage device of the sequencer 11.

加工を開始すると、パソコン14は、シーケンサ11に記憶された形状データを読込み、微小移動ブロックを演算してモーション12に転送する。次に、シーケンサ11の制御により、ローダがワークを下クランパ22に搬送し、上クランパ40の下降により、搬送されたワークを把持する。次にシーケンサ11の研削開始指令により、砥石モータ45、C軸モータ28及びX軸モータ51の回転開始指令が出力される。この指令により、モーション12は、記憶している微小移動ブロックを順次C軸モータ28及びX軸モータ51に出力して、ワーク9の外周を所定形状に研削する。ワーク9の全周が研削されると、C軸モータ28の一回転信号により、砥石モータ45、C軸モータ28及びX軸モータ51の回転停止指令が出力され、次いで上クランパ40の上昇とローダによる加工済ワークの搬出か指令されて、一個のワークの加工を終了する。この動作を繰り返すことにより、複数枚の板状ワークの自動外周研削が行われる。   When machining is started, the personal computer 14 reads the shape data stored in the sequencer 11, calculates a minute moving block, and transfers it to the motion 12. Next, under the control of the sequencer 11, the loader conveys the workpiece to the lower clamper 22, and grips the conveyed workpiece by lowering the upper clamper 40. Next, in response to a grinding start command from the sequencer 11, rotation start commands for the grinding wheel motor 45, the C-axis motor 28, and the X-axis motor 51 are output. In response to this command, the motion 12 sequentially outputs the stored minute moving blocks to the C-axis motor 28 and the X-axis motor 51 to grind the outer periphery of the workpiece 9 into a predetermined shape. When the entire circumference of the workpiece 9 is ground, a rotation stop command for the grindstone motor 45, the C-axis motor 28, and the X-axis motor 51 is output by one rotation signal of the C-axis motor 28, and then the upper clamper 40 is lifted and the loader It is instructed to carry out the processed workpiece by, and the processing of one workpiece is finished. By repeating this operation, automatic peripheral grinding of a plurality of plate-like workpieces is performed.

1 制御器
5 ワーク軸
6 回転砥石
11 シーケンスコントローラ(シーケンサ)
12 モーションコントローラ(モーション)
13 タッチパネル
14 パソコン
28 C軸モータ
51 X軸モータ
1 Controller 5 Work Axis 6 Rotary Wheel
11 Sequence controller (sequencer)
12 Motion controller (motion)
13 Touch panel
14 PC
28 C-axis motor
51 X-axis motor

Claims (3)

板状ワーク(9)を保持して回転するワーク軸(5)と、ワーク軸(5)の軸直角方向に直線ないし円弧移動する回転砥石(6)と、制御器(1)と、制御器(1)から数値出力される目標角にワーク軸(5)を前記回転するC軸モータ(28)と、制御器(1)から数値出力される目標位置に回転砥石(6)を前記移動するX軸モータ(51)とを備え、
前記制御器は、前記目標角及び目標位置を数値出力するCPU及び小容量のプログラム登録が可能なメモリを備えたモーションコントローラ(12)と、機械全体の順次動作指令を出力するCPU及び記憶装置を備えたシーケンスコントローラ(11)と、タッチパネルないしキー入力装置であってそれ自体がパソコン(14)を内蔵している入力装置(13)とを備え、
前記シーケンスコントローラは、その記憶装置に複数種の二次元図形パターンを記憶し、
前記パソコンは、それ自身又は前記シーケンスコントローラに記憶した極座標変換を含む演算手段で、前記入力装置から入力された図形パターン選択信号に基づいて前記シーケンスコントローラから呼び出した一の二次元図形パターンと同入力された寸法データとに基づいて決定されるワークの形状データから前記C軸モータ及びX軸モータに順次与える数値出力値を演算して前記シーケンスコントローラを経由して前記モーションコントローラに出力し、
前記モーションコントローラは、受取った数値出力値を前記C軸モータ及びX軸モータに数値出力する、
板状ワークの外周研削装置。
A workpiece shaft (5) that rotates while holding the plate-like workpiece (9), a rotating grindstone (6) that moves linearly or circularly in a direction perpendicular to the axis of the workpiece shaft (5), a controller (1), and a controller The C-axis motor (28) that rotates the work shaft (5) to the target angle that is numerically output from (1), and the rotary grindstone (6) to the target position that is numerically output from the controller (1) X-axis motor (51)
The controller includes a CPU for numerically outputting the target angle and target position, and a motion controller (12) having a memory capable of registering a small-capacity program, a CPU and a storage device for outputting sequential operation commands for the entire machine. A sequence controller (11), and a touch panel or key input device, which itself includes a personal computer (14) and an input device (13),
The sequence controller stores a plurality of types of two-dimensional graphic patterns in the storage device,
The personal computer is an arithmetic means including polar coordinate transformation stored in itself or in the sequence controller, and the same input as one two-dimensional graphic pattern called from the sequence controller based on a graphic pattern selection signal input from the input device A numerical output value sequentially given to the C-axis motor and the X-axis motor from the workpiece shape data determined on the basis of the measured dimension data and output to the motion controller via the sequence controller,
The motion controller numerically outputs the received numerical output value to the C-axis motor and the X-axis motor.
Peripheral grinding device for plate workpiece.
選択された一の二次元図形パターンと入力された寸法データとに基づいて生成されるワークの形状データの複数組が、シーケンスコントローラ(11)の記憶装置に記憶される、請求項1記載の板状ワークの外周研削装置。   The board according to claim 1, wherein a plurality of sets of workpiece shape data generated on the basis of the selected two-dimensional graphic pattern and the inputted dimension data are stored in a storage device of the sequence controller (11). Peripheral grinding machine. 前記パソコンで演算したC軸モータ(28)及びX軸モータ(51)に順次与える複数の数値出力値が前記モーションコントローラに一括転送される、請求項1又は2記載の板状ワークの外周研削装置。   The peripheral grinding device for plate-like workpieces according to claim 1 or 2, wherein a plurality of numerical output values sequentially given to the C-axis motor (28) and the X-axis motor (51) calculated by the personal computer are collectively transferred to the motion controller. .
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