JP2018024040A - 数値制御研削装置、その制御装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】砥石が被作業物に与える負荷によって砥石と被作業物との相対的な移動速度を修正し、操作者から与えられる変化情報によって修正速度を求めるプロセスを適宜に変化させ、きめ細かな研削条件の設定や、そのタイムリーな変更、熟練者の研削作業についての知見を反映させること。
【解決手段】数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置であって、砥石が被作業物に与える負荷を検知し、出力する負荷出力手段を有する。この負荷出力手段により出力された負荷の値に基づき、砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御する制御手段を有する。そして、制御手段に対し、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させる実行態様変更手段を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、数値制御研削装置、そのための制御装置、制御方法、及びその制御方法を実行するためのプログラムに関する。

近年、回転する砥石によって被作業物（ワークともいう）を研削する研削装置において、被作業物と砥石との間の負荷を、砥石の軸負荷の電流値（実負荷電流値ｉ）により検知するようにしたものがある。そしてその実負荷電流値（ｉ）の増減により被作業物を載置したテーブルの移動速度を増減調整して好適な結果を提供する研削装置が開示されたことがある(特許文献1参照)。

実開平２-１９４６３号公報

しかし、この技術においては、被作業物を載置したテーブルの移動速度を、実負荷電流値（ｉ）が設定した電流値（設定電流値ｉ０）を上回ったら下降し、下回ったら上昇するようにしており、被作業物と砥石との間の実際の負荷量が一定となるようにした単純なものであり、操作者がその時々の研削条件（被作業物の種類、砥石の種類や幅、その他の状態、或いは更に研削装置固有の状態など）に合わせて、きめ細かく設定できるものではなかった。

本発明はこのような従来技術の問題点に着眼して開発されたものであり、本発明の目的は、数値制御（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御する数値制御研削装置であって、砥石が被作業物に与える負荷の値によって砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を、最適に修正するようにした数値制御研削装置、そのための制御装置、制御方法、及びその制御方法を実行するためのプログラムを提供することである。

前記目的を達成するための本発明の構成は次のとおりである。本発明の一実施形態によると、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、この被作業物を研削する数値制御研削装置であって、砥石が被作業物に与える負荷を検知し、出力する負荷出力手段と、この負荷出力手段により出力された負荷の値に基づき、砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御する制御手段と、この制御手段に対し、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させる実行態様変更手段と、を有する。

本発明の他の実施形態によると、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削するとともに、砥石が被作業物に与える負荷を検知し負荷の値を出力するようにした数値制御研削装置の制御装置であって、出力された負荷の値に基づき、砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御する制御手段と、この制御手段に対し、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させる実行態様変更手段と、を有する。

本発明の他の実施形態によると、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削するとともに、砥石が被作業物に与える負荷を検知し負荷の値を出力するようにした数値制御研削装置の制御方法であって、出力された負荷の値に基づき、砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御するステップと、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させるステップと、を有する。

本発明の更に他の実施形態によると、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削するとともに、砥石が被作業物に与える負荷を検知し負荷の値を出力するようにした数値制御研削装置の制御方法を実行するプログラムであって、出力された負荷の値に基づき、砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御するステップと、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させるステップと、を有する。

本発明によると、砥石が被作業物に与える負荷によって、砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を修正するときに、操作者から与えられる変化情報によって、この修正速度を指定する速度値を求めるプロセスの実行態様を適宜に変化させることができ、きめ細かな研削条件（被作業物の種類、砥石の種類や幅、その他の状態、或いは更に研削装置固有の状態など）の設定や、タイムリーな変更、更には熟練者の研削作業についての知見を反映させることを可能とする。

以下の詳細な記述が以下の図面と合わせて考慮されると、本発明のより深い理解が得られる。これらの図面は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の一実施形態による数値制御研削装置の外観の要部を示す図である。 本発明の一実施形態による数値制御研削装置の回路図である。 本発明の一実施形態による数値制御研削装置の制御装置の入力表示部を示す図である。 本発明の一実施形態による数値制御研削装置の制御方法を示したフローチャート図である。 図４のアルゴリズム演算を具体的に示したフローチャート図である。 図５のアルゴリズム演算で実現する状態を摸式的に示す図である。 本発明の一実施形態による砥石の負荷値を受信する方法を示すフローチャート図である。 本発明の一実施形態によるログファイルの内容を示す図である。

本明細書においては、主に本発明を、砥石を回転させ被作業物を加工する数値制御（ＮＣ）の平面研削装置に適用した実施形態について説明するが、本発明の適用分野は平面研削装置に限定されない。例えば、本発明は、他のタイプの研削装置、具体的には、数値制御（ＮＣ）の円筒研削装置や、内面研削装置などにも適用可能であるということに留意する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態による数値制御（ＮＣ）平面研削装置の外観の要部を示した図面である。図示のとおり、研削装置１０は、回転して被作業物４０を加工する砥石２０と、砥石２０によって加工される被作業物４０が載置され固定されるテーブル３０を含む。また、前記砥石２０の回転時の負荷を測定するためのインバータ５０をさらに含むもので、このインバータ５０は研削装置１０に対して事後的に装着することもできる。

前記砥石２０は、モーター（図示を省略）によって回転したり停止したりする。また、前記砥石２０は上下方向（図面のＹ軸方向）に移動して被作業物４０と接触したり離れたりする。砥石２０が回転しながらＹ軸方向で下降して被作業物４０と接触して、被作業物４０に研削作業が行われる。このような研削作業は前記した通り、砥石２０が回転している状態で、砥石２０を下降させて開始することもできるが、前記テーブル３０を上昇させて開始することもできる。

テーブル３０は、左右方向（図面のＸ軸方向）および前後方向（図面のＺ軸方向）に移動する。このようなテーブルのＸおよびＺ軸方向の動きと、砥石２０のＹ軸方向の動きにより、被作業物４０は所定の形状を持つように研削加工される。一例としては、Ｘ方向の往復運動を行いながらＺ軸方向へ徐々にずらし、Ｚ方向の最終端に到達すると折り返すように、研削動作が行われる。

図２を参照して、前記した研削装置１０の回路図につき、詳細に説明する。図示する通り、大きく分けて研削盤駆動制御回路１００と、この研削盤駆動制御回路１００を数値制御するＣＮＣ（Ｃｏｍｕｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置２００と、このＣＮＣ装置２００に対して、予め設定されたテーブル３０の移動速度を、インバータ５０の出力つまり後述する負荷値Ｌに基づき、修正するコントローラ３００とが備えられている。

このコントローラ３００に対しては、操作者が所定のプロセスの実行態様を変化させるための変化情報を入力できる。具体的な一例としては、パラメータ（初期値Ｖ１，係数α、βや最小値Ｖｍｉｎなど）を入力設定して、所定のアルゴリズム演算を実行させる。その結果、テーブル３０の移動速度、つまり、砥石２０と被作業物４０との間の相対的な移動速度を指定する速度値を、ＣＮＣ装置２００が定めた速度値から、インバータ５０の出力に依存して、入力設定されたパラメータによって変化しながら修正速度値に修正して求め、それを、ＣＮＣ装置２００の速度値を記憶するメモリ（詳細は後述）に対してオーバーライド（ｏｖｅｒｒｉｄｅ）して研削装置１０を自動運転する。本実施形態においては、砥石２０と被作業物４０との間の相対的な移動速度は、テーブル３０の移動速度が相当するが、前記した他のタイプの研削装置では、これに限られるものではなくそのタイプに依存して種々変更できる。具体的には、砥石２０自体の被作業物４０に対する移動速度であってもよいし、砥石２０と被作業物４０との双方の移動速度であってもよい。砥石２０と被作業物４０との間の相対的な移動速度は、前記テーブル３０のＸ軸方向やＺ軸方向の一方や両方の移動速度（Ｖｘおよび／またはＶｚ）である。更に、Ｙ軸方向の移動速度（Ｖｙ）も変更する必要があれば、同様に実現できる。

研削盤駆動制御回路１００には、全体制御するＣＰＵ１０１、ワークメモリ１０２のほか、テーブル３０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の移動や、砥石２０のＹ軸方向の移動を制御する移動制御回路１０３、砥石２０の回転駆動を制御する砥石回転駆動回路１０４を備える。砥石回転駆動回路１０４には、前記砥石２０の回転時の負荷を測定するためのインバータ５０が取り付けられる。移動制御回路１０３及び砥石回転駆動回路１０４は、ＣＰＵ１０１やワークメモリ１０２とバスを介して接続され、ＣＰＵ１０１により、夫々の駆動制御がなされる。更に、研削盤駆動制御回路１００には、ＣＮＣ装置２００とデータや信号をやり取りするインターフェース（Ｉ／Ｏ）１０５が設けられている。

ＣＮＣ装置２００は、この研削装置１０の全体制御を数値制御により行うものであり、その制御用のＣＰＵ２０１とメモリ２０２のほか、操作者の操作により各種データやパラメータを入力することができる入力部２０３と、各種データやパラメータ、研削装置１０の動作状態などを示す表示部２０４とを有する。メモリ２０２内には、テーブル３０の移動方向を示す情報を記憶するエリア２０２ａ、詳細は後述する研削動作の状態を示すＯＰ／ＣＵＴを記憶するエリア２０２ｂ、テーブル３０の移動のＸ方向とＺ方向の速度値を記憶するエリア２０２ｃのほか、ワークメモリ２０２ｄを有する。更に、ＣＮＣ装置２００には、研削盤駆動制御回路１００及びコントローラ３００とデータや信号をやり取りするインターフェース（Ｉ／Ｏ）２０５が設けられている。

コントローラ３００は、ＣＮＣ装置２００に対して、後述するような情報を送ることにより、操作者がその時々の研削条件（被作業物の種類、砥石の種類や幅、その他の状態、或いは更に研削装置固有の状態など）に合わせて、砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を、きめ細かく設定でき、またそれを必要に応じてタイムリーに変更することができるようにしたもので、ＣＮＣ装置２００や研削盤駆動制御回路１００とは別体のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やタブレットＰＣ、ワンボードＰＣとして、外付けとすることもできるし、あるいはそれらの一方と一体化することもできる。

そして、コントローラ３００は、制御用のＣＰＵ３０１とメモリ３０２のほか、操作者の操作により各種データやパラメータを入力することができる入力部３０３と、各種データやパラメータ、研削装置１０の動作状態などを示す表示部３０４とを有する。メモリ３０２内には、後述するアルゴリズム演算のための砥石２０の負荷値Ｌを記憶するエリア３０２ａ、アルゴリズム演算の結果得られる制御値Ｖを記憶するエリア３０２ｂ、操作者から入力された初期値Ｖ１、係数α、係数β、最小値Ｖｍｉｎを、複数組記憶するエリア３０２ｃ＃１〜＃ｎのほか、ワークメモリ３０２ｄを有する。更に、コントローラ３００には、ＣＮＣ装置２００との間でデータや信号のやり取りをするとともに、研削盤駆動制御回路１００内のインバータ５０の出力を取得するインターフェース（Ｉ／Ｏ）３０５が設けられている。さらに、研削動作のログを記録するログメモリ３０６が備えられている。このログメモリ３０６は、メモリ３０２の一部エリアを用いて実現することもできる。

図３は、コントローラ３００の入力部３０３と表示部３０４とが、画面上で実現された一実施形態を示す。図中において、エリア３１１は、砥石２０のモータ駆動軸の負荷の値、つまり前記負荷値Ｌをインバータ５０から得て表示する。図３では負荷値Ｌが４７％であることを示している。

エリア３１２は、オーバーライド自動運転状態を示している。つまり、ＣＮＣ装置２００で設定されているテーブル３０の移動速度を示すもともとの速度値から、所定のアルゴリズムによる演算の実行の結果、修正速度値を得た場合に、ＣＮＣ装置２００のメモリ２０２内の速度値を記憶するエリア２０２ｃの内容を上書き（オーバーライド）して、テーブル３０の移動速度を変更する。このような場合に、エリア３１２には、オーバーライド状態での所定アルゴリズム演算の制御値の初期値Ｖ１を表示するエリア３１２ａ、係数α、係数βを表示し、係数βのみは操作者がリアルタイムで変更できるアップ、ダウンボタンを備えているエリア３１２ｂを有する。図では、係数αが３０であり、係数βが３であることを示している。更に、アルゴリズム演算の結果の出力値（前記制御値Ｖ）と実際の修正速度値を表示するエリア３１２ｃを有する。図３では、砥石２０の負荷値Ｌが４７％、初期値Ｖ１が１００％、係数αが３０、係数βが３である場合、アルゴリズム演算の結果の出力値（前記制御値Ｖ）は４９％で、実際の修正速度値はＣＥ（１６進表現）となっていることを示している。

エリア３１２ｄは、オーバーライドの自動運転中を示すインディケータであり、“ＯＶＥＲＲＩＤＥ ＮＯＷ！”という表示がなされている。勿論、このインディケータは、単にランプ表示であってもよいし、その他のマークや絵などを表示して、操作者に、修正速度値によるテーブルの移動がなされているオーバーライド自動運転中であることを注意喚起するものであれば、如何なるものであってもよい。

エリア３１２ｅは、オーバーライドの自動運転をスタートするか、ストップするかを操作者が指示するボタンである。エリア３１２ｆは、各種パラメータや係数を設定する場合に表示されるラジオボタンであり、詳細な説明は省略するが、パラメータなどを初期設定する初期設定モードにおいて表示される。この他、複数組のパラメータを設定した場合に、選択的に特定組のパラメータを選択して、オーバーライドの自動運転を実行させる選択ボタンなどもある（図示を省略）。

エリア３１３は、テーブル３０のＸ、Ｙ、Ｚの移動方向（プラス方向は“０”で、マイナス方向は“１”、情報未取得の場合は“−１”が表示される）及び研削状態を示す情報ＯＰ／ＣＵＴ（オーバーライドによる自動運転中の場合ＯＰ＝Ａ０、それ以外の場合ＯＰ＝００、研削実行中の場合ＣＵＴ＝４０、それ以外の場合ＣＵＴ＝００が表示され、例えば、オーバーライドによる自動運転中で実際に研削が行われているとコントローラ３００が認識しておれば、ＯＰ／ＣＵＴ＝Ａ０／４０が表示される）を表示する。更に、コントローラ３００には、その動作を終了するＥＮＤボタン３１４が設けられている。コントローラ３００を動作終了した場合は、研削盤駆動制御回路１００は、ＣＮＣ装置２００の指示に基づいて、研削動作が行われ、テーブル３０の移動速度のインバータ５０出力に基づく修正動作は行われない。

次に本実施形態の動作について説明する。電源が印加され、ＣＮＣ装置２００にて指定されている内容に基づいて、研削盤駆動制御回路１００は研削作業制御動作を始める。砥石回転駆動回路１０４は砥石駆動モーターを稼動する。移動制御回路１０３は、テーブル４０及び砥石２０のＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動制御を行う。この時、砥石駆動モーターの回転速度と、テーブル４０の移動速度は、ＣＮＣ装置２００内のメモリ２０２の記憶内容などによって制御され、初期設定値に到達するまでに上昇することになる。

オーバーライドによる自動運転をスタートさせたときは、図４のフローに従って、コントローラ３００のＣＰＵ３０１が動作する。まず、ステップＳ１において、オーバーライドがスタートしたと判断した場合は、ステップＳ２に移行し、ＣＮＣ装置２００のメモリ２０２のエリア２０２ａから、テーブル方向の情報を取得する。これは、テーブル２０がＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向に移動しているかを検知する。更に、ステップＳ３に進み、運転情報（前記情報ＯＰ／ＣＵＴ）をエリア２０２ｂから取得する。そして、これらの情報に基づき、図３の表示エリア３１３の動作状態表示を書き換える。

続いて、ステップＳ４に進み、所定のアルゴリズム演算を実行し、制御値Ｖを算出する。このステップＳ４の詳細は、図５に示されている。図５のステップＳ４１では、インバータ５０の出力値である負荷値Ｌと、係数αとを大小比較する。このαの意味は、図６を参照すると理解される。図６は、ステップＳ４のアルゴリズム演算の内容を摸式的に示したものであり、横軸が前記負荷値Ｌ、縦軸がアルゴリズム演算の結果得られる値である制御値Ｖを示す。係数αは、負荷値Ｌが一定程度大きくなってきた時点から、制御値Ｖを初期値Ｖ１（例えば、１００％）から漸次減少させるポイントである。この減少の比率は、直線変化の場合、係数β（％）で表される。

図５のステップＳ４１で負荷値Ｌが係数αより小の場合、ＹＥＳの判断がなされ、ステップＳ４２に移行し、制御値Ｖを初期値Ｖ１として終了する。ステップＳ４１でＮＯの判断がなされた場合は、ステップＳ４３に移行し、負荷値Ｌが、係数α以上でかつ（Ｖ１−Ｖｍｉｎ）／β＋αよりも小であるか判断する。もしＹＥＳなら、ステップＳ４４に進み、制御値ＶをＶ１−（Ｌ−α）×βとして、終了する。もし、ステップＳ４３でＮＯの判断がなされたら、ステップＳ４５に進み、制御値Ｖを最小値Ｖｍｉｎとして終了する。

この図５のアルゴリズム演算によって、図６の模式図に示す通り、負荷値がαを超えると、傾きβで制御値Ｖが漸次減少し、最も減少した場合は、最小の制御値Ｖｍｉｎで推移する。正常作業状態であれば、負荷値Ｌの大きさによって、制御値Ｖを直線状で増減しながら、推移することになる。つまり、砥石２０による被作業物４０に対する負荷が大きくなったら、制御値Ｖを下げてテーブル３０の移動速度を落とし、結果として砥石２０の被作業物４０に対する研削負荷を減少するようにし、負荷が小さくなったら制御値Ｖを上げてテーブル３０の移動速度を上げて、結果として砥石２０の被作業物４０に対する研削負荷を増加するようにする。具体的には、例えば、テーブル３０の移動速度が２０００ｍｍ／ｍｉｎの場合、初期値Ｖ１＝１００％とし、α＝３０、β＝３（％）とし、最小値Ｖｍｉｎ＝２０％とした場合、負荷値Ｌ＝３０で、テーブル３０の移動速度は２０００ｍｍ／ｍｉｎであるが、負荷値Ｌ＝３１で、２０００×（１００−３）＝１９４０ｍｍ／ｍｉｎとなり、例えば、負荷値Ｌ＝６０では、（Ｖ１−Ｖｍｉｎ）／β＋α（≒５６．７）＜Ｌ＝６０のため、２０００×Ｖｍｉｎ＝４００ｍｍ／ｍｉｎとなる。なお、係数α、β、初期値Ｖ１、最小値Ｖｍｉｎは、熟練の操作者が研削加工を行うにあたり得られた知見をもとに設定するようにすれば、より効果的である。また、このアルゴリズム演算は、ＣＰＵ３０１によるリアルタイムの計算で行ってもよいし、予め演算結果のテーブルをメモリ３０２内に持って、それをアクセスするにしてもよい。また、漸次減少するカーブは、直線のほか、図６に示す一点鎖線や二点鎖線のように適宜変化する曲線であってもよい。

ステップＳ４２、Ｓ４４、Ｓ４５のいずれかを経て、図４のステップＳ４のアルゴリズム演算が終了すると、図４のステップＳ５のオーバーライド制御に移る。ステップＳ５では、ステップＳ４で得られた制御値Ｖ（％）を、ＣＮＣ装置２００の速度値を記憶するエリア２０２ｃの内容に乗じて、修正速度を決める制御値とする。つまり、ＣＮＣ装置２００において、予め設定されたテーブル３０のＸ方向、Ｚ方向の２次元の速度Ｖｘ、Ｖｚ（必要があれば、Ｙ方向の速度Ｖｙも同様に制御して３次元の速度制御としてもよい）に、制御値Ｖ（％）の比率を乗じて、修正速度値としてオーバーライドする。この操作で、テーブル３０の移動速度が、インバータ５０の出力、つまり負荷値Ｌによって、その都度適切に変化することになる。なお、ＣＮＣ装置２００内の速度値Ｖｘ、Ｖｚ（更にはＶｙ）の計算は、コントローラ３００内のＣＰＵ３０１で行ってもよいし、ＣＮＣ装置２００内のＣＰＵ２０１が担当するようにしてもよい。

ところで、このインバーター５０からの負荷値Ｌは、図７のタイマーインタラプトで起動するＣＰＵ３０１の動作フローにより、コントローラ３００が検知する。そのインターラプト間隔は、例えば、５０ミリ秒である。図７のステップＳ７１では、オーバーライド制御を実行しているか否かを判断し、もしスタートしているなら、ステップＳ７２に移行し、ＣＰＵ３０１はコマンドをインターフェース３０５経由でインバータ５０に送り、ステップＳ７３にて対応するコマンドを受信して、ステップＳ７４で、受信が正常になされていたら、ステップＳ７５にて、取得した負荷値Ｌをメモリエリア３０２ａに更新格納して、次のアルゴリズム演算（図４のステップＳ４及び図５のフロー）に用いるようにする。ステップＳ７１において、オーバーライド制御がストップしている場合や、ステップＳ７４でエラー受信の場合は、図７のフローに基づく処理を終了する。

図４のステップＳ５の処理の後、ステップＳ６に進み、オーバーライド自動運転の動作ログをコントローラ３００内のログメモリ３０６に書き込む。例えば、その内容は、図８に示すようなものである。これは、オーバーライド制御をした際に、研削装置１０の動作不具合などが生じた場合に後刻解析する資料となる。具体的には、１レコードが、行番号、時間（あるいは時刻）、オーバーライド係数（初期値Ｖ１、係数α、係数β、必要に応じて最小値Ｖｍｉｎも含める）、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向の移動状況（０がマイナス方向で、１がプラス方向、−１が情報未取得の場合）、自動運転状況（オーバーライドによる自動運転中か否か）、切削送り（研削がなされているか否か）、負荷値Ｌ、オーバーライド出力値（制御値Ｖ）、デバッグ情報などである。これらの項目は、必要に応じて定めることができる。

以上説明した実施形態においては、算出された修正速度値をもって、ＣＮＣ装置２００にて設定した速度値を上書き（オーバーライド）して、テーブル３０の移動速度を調整制御するようにしたが、ＣＮＣ装置２００内のメモリを適宜使用すれば、必ずしも、オーバーライド処理を行わなくてもよい。要は、砥石２０と被作業物４０との間の負荷を検知して、所定のアルゴリズム演算により、砥石２０と被作業物４０との間の相対的移動速度を変更するようにすればよい。また、この所定のアルゴリズム演算の実行は、前記実施形態のように、リアルタイムでの演算の他、予めテーブルに演算結果をストアしておき、それを読み出すようにしてもよく、算術演算のほか、各種の論理演算を含む。本発明における「所定のアルゴリズムの演算の実行」とは、これらの実施形態を含む。更には、推論エンジンや人工知能（ＡＩ）を搭載して、所定のプロセスを実行し、最適な修正速度値を求めるようにしてもよい。この所定のプロセスの実行において、操作者は、その実行態様を変化させる変化情報を与えるようにする。本発明における「所定のプロセスの実行」とは、前記した「所定のアルゴリズムの演算の実行」のみならず、様々なコンピュータ技術を用いることも含む。

さらに、前記実施形態においては、砥石２０が被作業物４０に与える負荷を、砥石２０の回転モータの主軸の軸圧で検出するようにしたが、その他の手段であってもよい。例えば、テーブル３０の振動検知で、前記負荷を検知するようにしてもよく、更には、他の音響検知手段や熱検知手段を用いてもよい。

本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、前記説明及び関連図面から本発明の多くの変形及び他の実施形態を導出することができる。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されない。本明細書では、複数の特定用語が使われているが、これらは一般的な意味として単に説明の目的のために使われただけであり、発明を制限する目的で使われたものではない。添付の特許請求の範囲及びその均等物により定義される一般的な発明の概念及び思想を抜け出さない範囲で多様な変形が可能である。

１０ 研削装置
２０ 砥石
３０ テーブル
４０ 被作業物
５０ インバータ
１００ 研削盤駆動回路
１０３ 移動制御回路
１０４ 砥石回転駆動回路
２００ ＣＮＣ装置
２０１ ＣＰＵ
２０２ メモリ
３００ コントローラ
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０３ 入力部
３０４ 表示部
３０６ ログメモリ

Claims (19)

1. 数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、この被作業物を研削する数値制御研削装置であって、
   前記砥石が前記被作業物に与える負荷を検知し、出力する負荷出力手段と、
   この負荷出力手段により出力された負荷の値に基づき、前記砥石と前記被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、前記砥石が前記被作業物を研削するよう制御する制御手段と、
   前記制御手段に対し、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させる実行態様変更手段と、
   を有することを特徴とする数値制御研削装置。
   
2. 前記負荷出力手段は、前記砥石を回転駆動するモータの駆動軸の負荷を検知して、前記負荷の値として出力することを特徴とする請求項１記載の数値制御研削装置。
   
3. 前記制御手段が実行する前記所定のプロセスの実行は、所定のアルゴリズムの演算の実行によるものであり、前記負荷の値が、
   （i）第１の値までは、最大比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
   （ii）前記第１の値からそれより大の第２の値までは、前記最大比率よりも小さい最小比率まで特定の変化率で漸次減少する比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
   （iii）前記第２の値を超えて大きな値となると、最小比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにして
   前記修正速度値を得るようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の数値制御研削装置。
   
4. 前記実行態様変更手段には、操作者によって、少なくとも前記第1の値、前記特定の変化率及び前記第２の値を定めるパラメータが前記変化情報として入力されて、前記制御手段は、前記所定のアルゴリズムの演算の実行によって前記修正速度値を求めることを特徴とする請求項３記載の数値制御研削装置。
   
5. 操作者により入力される前記変化情報が複数組記憶されるメモリを更に備え、複数組の前記変化情報が選択的に用いられて、前記所定のプロセスの実行がなされることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の数値制御研削装置。
   
6. 前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する値が、前記速度値から前記修正速度値に変化している期間、その旨を操作者に示すインディケータを更に備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の数値制御研削装置。
   
7. 前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度が、前記修正速度値に変化していることを記録するログメモリを更に備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の数値制御研削装置。
   
8. 数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、前記被作業物を研削するとともに、前記砥石が前記被作業物に与える負荷を検知し負荷の値を出力するようにした数値制御研削装置の制御装置であって、
   出力された負荷の値に基づき、前記砥石と前記被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、前記砥石が前記被作業物を研削するよう制御する制御手段と、
   前記制御手段に対し、操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させる実行態様変更手段と、
   を有することを特徴とする制御装置。
   
9. 前記制御手段が実行する前記所定のプロセスの実行は、所定のアルゴリズムの演算の実行によるものであり、前記負荷の値が、
   （i）第１の値までは、最大比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
   （ii）前記第１の値からそれより大の第２の値までは、前記最大比率よりも小さい最小比率まで特定の変化率で漸次減少する比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
   （iii）前記第２の値を超えて大きな値となると、最小比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにして
   前記修正速度値を得るようにしたことを特徴とする請求項８記載の制御装置。
   
10. 前記実行態様変更手段には、操作者によって、少なくとも前記第１の値、前記特定の変化率及び前記第２の値を定めるパラメータが前記変化情報として入力されて、前記制御手段は、前記所定のアルゴリズムの演算の実行によって前記修正速度値を求めることを特徴とする請求項９記載の制御装置。
    
11. 操作者により入力される前記変化情報が複数組記憶されるメモリを更に備え、複数組の前記変化情報が選択的に用いられて、前記所定のプロセスの実行がなされることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の制御装置。
    
12. 数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、前記被作業物を研削するとともに、前記砥石が前記被作業物に与える負荷を検知し負荷の値を出力するようにした数値制御研削装置の制御方法であって、
    出力された負荷の値に基づき、前記砥石と前記被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、前記砥石が前記被作業物を研削するよう制御するステップと、
    操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させるステップと、
    を有することを特徴とする制御方法。
    
13. 前記所定のプロセスの実行は、所定のアルゴリズムの演算の実行によるものであり、前記負荷の値が、
    （i）第１の値までは、最大比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
    （ii）前記第１の値からそれより大の第２の値までは、前記最大比率よりも小さい最小比率まで特定の変化率で漸次減少する比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
    （iii）前記第２の値を超えて大きな値となると、最小比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにして
    前記修正速度値を得るようにしたことを特徴とする請求項１２記載の制御方法。
    
14. 操作者によって、少なくとも前記第１の値、前記特定の変化率及び前記第２の値を定めるパラメータが前記変化情報として入力されて、前記所定のアルゴリズムの演算の実行によって前記修正速度値を求めることを特徴とする請求項１３記載の制御方法。
    
15. 操作者により入力される前記変化情報が複数組記憶され、複数組の前記変化情報が選択的に用いられて、前記所定のプロセスの実行がなされることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の制御方法。
    
16. 数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、前記被作業物を研削するとともに、前記砥石が前記被作業物に与える負荷を検知し負荷の値を出力するようにした数値制御研削装置の制御方法を実行するプログラムであって、
    出力された負荷の値に基づき、前記砥石と前記被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を所定のプロセスの実行によって修正し、得られた修正速度値をもって、前記砥石が前記被作業物を研削するよう制御するステップと、
    操作者から与えられる変化情報に基づき、前記所定のプロセスの実行態様を変化させるステップと、
    を有することを特徴とする制御用のプログラム。
    
17. 前記所定のプロセスの実行は、所定のアルゴリズムの演算の実行によるものであり、前記負荷の値が、
    （i）第１の値までは、最大比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
    （ii）前記第１の値からそれより大の第２の値までは、前記最大比率よりも小さい最小比率まで特定の変化率で漸次減少する比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
    （iii）前記第２の値を超えて大きな値となると、最小比率を前記砥石と前記被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにして
    前記修正速度値を得るようにしたことを特徴とする請求項１６記載の制御用のプログラム。
    
18. 操作者によって、少なくとも前記第１の値、前記特定の変化率及び前記第２の値を定めるパラメータが前記変化情報として入力されて、前記所定のアルゴリズムの演算の実行によって前記修正速度値を求めることを特徴とする請求項１７記載の制御用のプログラム。
    
19. 操作者により入力される前記変化情報が複数組記憶され、複数組の前記変化情報が選択的に用いられて、前記所定のプロセスの実行がなされることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれかに記載の制御用のプログラム。