JP2022125752A - ワークの研削加工方法および自動研削装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素な構成でワークの自動研削を実現することのできるワークの研削加工方法および自動研削装置を提供する。【解決手段】自動研削装置は、テーブル14上に支持された状態のワークWを研削加工する砥石を有する。ワークWとしては、表面に同ワークWの厚さの測定結果情報に関するコード19が付与されたものが用いられる。コード19を含む検出範囲でのカメラ18によるテーブル14およびワークWの撮像が実行される。撮像した撮像画像についての画像処理を通じてテーブル14上におけるワークWの位置とワークWの厚さの測定結果情報とが取得されて自動研削装置に自動入力される。ワークWの位置および測定結果情報に基づいて、砥石およびテーブル14を相対移動させる移動装置の制御パターンが定められる。その制御パターンで移動装置の作動制御が実行される。【選択図】図4
Description
本発明は、自動研削装置によってワークを研削加工するワークの研削加工方法および自動研削装置に関するものである。
予め設定された加工条件をもとに、ワークを支持する支持台と同ワークを研削加工する砥石との相対位置を自動制御して、ワークの加工を行う自動研削装置が知られている。この自動研削装置において加工条件を入力する作業は、通常、作業者によるハンドルの操作や操作盤への入力操作などの手動操作を通じて行われる。
近年、そうした加工条件を入力する作業を、自動で行う自動研削装置が提案されている(例えば特許文献1)。特許文献1に記載の装置は、加工条件を検出するためのセンサとして、支持台上におけるワークの位置を検出するセンサや、ワークの厚さを検出するセンサなどを有している。そして、それらセンサの検出値が加工条件の一部として自動研削装置に自動入力されるとともに、自動入力された加工条件をもとにワークの加工が実行される。
特許文献1に記載の自動研削装置は、加工条件の自動入力が可能になるものの、加工条件の検出のために多数のセンサが必要になるため、構成が複雑になる。しかも、ワークの加工に先立ち、加工条件を検出するための検出処理が、そうしたセンサについて各別に実行される。そのため、自動研削装置によるワークの加工のための工数が多くなってしまう。
上記課題を解決するためのワークの研削加工方法は、支持台上に支持された状態のワークを研削加工する砥石を有する自動研削装置によって前記ワークを研削加工するワークの研削加工方法であって、前記ワークとしては、表面に同ワークの厚さの測定結果情報に関するコードが付与されたものが用いられ、前記コードを含む検出範囲での検出部による前記支持台および前記ワークの検出を実行するとともに、当該検出の結果に基づいて前記支持台上における前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報を取得する第1工程と、前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報に基づいて、前記砥石および前記支持台を相対移動させる移動装置の制御パターンを定めるとともに、該定めた制御パターンで前記移動装置の作動制御を実行する第2工程と、を有する。
前記課題を解決するための自動研削装置は、支持台上に支持された状態のワークを研削加工する砥石と、前記砥石および前記支持台を相対移動させる移動装置と、前記ワークの厚さの測定結果情報に関するコードが表面に付与された前記ワーク、および、同ワークを支持した状態の前記支持台の、前記コードを含む検出範囲での検出を実行する検出部と、前記検出部による検出の結果に基づいて前記支持台上における前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報を取得する情報取得部と、前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報に基づいて前記移動装置の制御パターンを定めるとともに、該定めた制御パターンで前記移動装置の作動制御を実行する制御装置と、を有する。
上記研削加工方法、自動研削装置によれば、検出部によってワークおよび支持台を検出した結果をもとに、支持台上におけるワークの位置や同ワークの外形状を取得して、自動研削装置に自動入力することができる。しかも、検出部による検出結果のうち、コードが付与されている部分の検出結果をもとに、ワークの厚さについての測定結果情報を取得して、自動研削装置に自動入力することもできる。そして、それら自動入力された加工条件をもとに、移動装置の制御パターンを定めて、同移動装置の作動制御、ひいてはワークの研削加工を実行することができる。このように上記研削加工方法、自動研削装置によれば、多数のセンサを設けることなく、一つの検出部を設けることをもって、複数の加工条件を自動研削装置に自動入力することができる。そのため、簡素な構成の自動研削装置によって、ワークの自動研削を実現することができる。
本発明によれば、簡素な構成でワークの自動研削を実現することができる。
以下、ワークの研削加工方法および自動研削装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、自動研削装置10は、砥石11によってワークWの上面を略平面状に研削加工する数値制御(NC)式の平面研削装置である。
図1に示すように、自動研削装置10は、砥石11によってワークWの上面を略平面状に研削加工する数値制御(NC)式の平面研削装置である。
砥石11は略円板状に形成されている。砥石11は、回転可能な状態で砥石支持部12に支持されている。砥石11および砥石支持部12は、基台13に対して、上下方向(以下、Y方向)と、水平方向、詳しくは図1における奥行き方向(以下、Z方向)とにおいて移動可能になっている。自動研削装置10では、砥石11を回転駆動しつつワークWに接触させることにより、同ワークWの上面が研削加工される。
自動研削装置10は、ワークWを支持する支持台としてのテーブル14を有している。テーブル14は電磁石を内蔵する電磁チャックを有しており、同電磁石の発生磁力によってワークWが固定支持される構造になっている。テーブル14は、Z方向およびY方向に対して共に直交する水平方向、詳しくは図1における左右方向(以下、X方向)において移動可能になっている。自動研削装置10では、テーブル14をX方向に移動させることにより、テーブル14上のワークWを移動させることができる。これにより、砥石11とワークWとのX方向における相対位置を変更することができる。
自動研削装置10では、砥石11をY方向やZ方向に移動させたりテーブル14をX方向に移動させたりすることで、砥石11とワークWとのX方向の相対位置、Y方向の相対位置、およびZ方向の相対位置を各別に変更することが可能になっている。
テーブル14の側面、詳しくは図1における紙面奥側の側面には、基準プレート15が設けられている。基準プレート15は、X方向に延びる平板状をなすとともに、上部がテーブル14の上面から上方に突出する態様で設けられている。この基準プレート15は、テーブル14上にワークWをセットする際に同ワークWの端部を基準プレート15に突き当てるといったように利用される。
図2に示すように、自動研削装置10は、砥石11およびワークWを相対移動させるための移動装置として、テーブル送り装置21、第1砥石送り装置22、および第2砥石送り装置23を有している。
テーブル送り装置21は、基台13に対してテーブル14をX方向(図1参照)に移動させるための装置である。テーブル送り装置21は、ボールねじ機構やサーボモータ等を有している。テーブル送り装置21の作動制御を通じて、テーブル14のX方向位置が制御される。
第1砥石送り装置22は、基台13に対して砥石11および砥石支持部12をZ方向(図1における紙面奥行き方向)に移動させるための装置である。第1砥石送り装置22は、ボールねじ機構やサーボモータ等を有している。第1砥石送り装置22の作動制御を通じて、砥石11のZ方向位置が制御される。
第2砥石送り装置23は、砥石11および砥石支持部12をY方向(図1参照)に移動させる装置である。第2砥石送り装置23は、ボールねじ機構やサーボモータ等を有している。第2砥石送り装置23の作動制御を通じて、砥石11のY方向位置が制御される。
自動研削装置10は、砥石11を回転駆動するための砥石駆動装置24を有している。砥石駆動装置24は、砥石11の回転軸に連結された電動モータを有している。砥石駆動装置24(詳しくは、電動モータ)の作動制御では、基本的に、砥石11が一定速度で回転される。なお、砥石11の回転速度としては、自動研削装置10に予め入力されている加工条件をもとに、同加工条件に見合う速度が設定される。
自動研削装置10は、研削加工についての数値制御を実行する制御装置30を有する。制御装置30は、CPU31、ROM32、RAM33、加工条件についての設定値や演算結果等を記憶する記憶部34を有している。この制御装置30により、各装置21,22,23,24(詳しくは、サーボモータまたは電動モータ)の作動制御が実行される。自動研削装置10では、制御装置30に入力される加工条件、詳しくは以下に記載する(加工条件1)~(加工条件4)をもとに、同制御装置30によって各装置21~24の制御パターンが定められる。
(加工条件1)テーブル14上におけるワークWの位置。
(加工条件2)ワークWの端面の位置。
(加工条件3)ワークWの厚さの測定値。
(加工条件2)ワークWの端面の位置。
(加工条件3)ワークWの厚さの測定値。
(加工条件4)研削加工後のワークWの厚さ。
なお本実施形態では、発明者等による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、(加工条件1)~(加工条件4)とこれら条件に適した上記制御パターンとの関係が予め求められており、同関係が制御装置30に予め記憶されている。
なお本実施形態では、発明者等による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、(加工条件1)~(加工条件4)とこれら条件に適した上記制御パターンとの関係が予め求められており、同関係が制御装置30に予め記憶されている。
自動研削装置10では、制御装置30に入力される(加工条件1)~(加工条件4)に基づいて、同制御装置30に記憶されている上記関係から、各装置21~24の制御パターンが設定される。そして、この制御パターンで各装置21~24が作動する態様で、各装置21~24の作動制御が実行される。
図1に示すように、自動研削装置10は、砥石11のドレッシングを行うためのドレッサ16を有している。自動研削装置10では、任意のタイミングでドレッサ16による砥石11のドレッシングが実行される。このドレッシングにより、砥石11が良好な状態に保たれている。
図3に示すように、ドレッサ16によるドレッシングは、砥石11を回転駆動した状態でY方向(図3の下方)に移動させて、同砥石11の研削面をドレッサ16の先端に押し付けるといったように行われる。自動研削装置10では、ドレッシングが完了したときの砥石11のY方向位置が、同砥石11についての基準位置BSEとして制御装置30に記憶される。この基準位置BSEは、砥石11によるワークWの研削加工に際して、同砥石11のY方向の位置制御における基準位置として利用される。
自動研削装置10は、作業者によって操作される操作スイッチとして、スタートスイッチ17を有している。スタートスイッチ17の出力信号は制御装置30に取り込まれている。スタートスイッチ17は、自動研削装置10によるワークWの研削加工を開始する際に操作されるスイッチである。自動研削装置10では、スタートスイッチ17が操作されることによって、前記加工条件を制御装置30に入力するための処理や、各装置21~24の作動制御を実行するための処理が自動的に実行されるようになる。
図1に示すように、自動研削装置10は、テーブル14およびワークWを撮像する撮像部としてのカメラ18を有している。カメラ18は砥石支持部12に固定されており、第1砥石送り装置22の作動制御と第2砥石送り装置23の作動制御とを通じて、砥石支持部12とともに移動可能になっている。カメラ18は、砥石11による切り込み方向(Y方向)において、詳しくはテーブル14およびワークWの上方から、それらテーブル14およびワークWを撮像するように配置されている。カメラ18は制御装置30に接続されている。制御装置30は、カメラ18によって撮像された撮像画像についての画像処理を実行する。本実施形態では、ワークWを研削加工する際に、制御装置30による画像処理を通じて前記加工条件が取得されるとともに、その加工条件が自動研削装置10(詳しくは、制御装置30)に自動入力されるようになっている。
本実施形態では、カメラ18によって砥石11の切り込み方向から撮像した撮像画像をもとにワークWの二次元形状を把握することができる。そして、このワークWの二次元形状をもとに、テーブル14上におけるワークWの位置(加工条件1)や、ワークWの端面の位置(加工条件2)を把握して制御装置30に自動入力することができる。
また本実施形態では、作業者によってワークWの厚さが測定されるとともに、その測定結果情報、詳しくは研削加工前におけるワークWの厚さを示すコード19(S10.10)が、ワークWの表面に書き込まれている。ワークWの表面には、研削加工後におけるワークWの厚さを示すコード19(E10.00)も書き込まれている。
図4に、カメラ18によって撮像される撮像画像の一例を示す。図4に示すように、カメラ18による撮像範囲としては、ワークWの表面における上記コード19(S10.10、E10.00)が書き込まれた部分を含む範囲が定められている。本実施形態では、ワークWの研削加工に際して、同ワークWの上面に書き込まれたコード19が上記画像処理を通じて制御装置30に読み込まれる。これにより、ワークWの厚さの測定値(加工条件3)や、研削加工後のワークWの厚さ(加工条件4)が制御装置30に自動入力されるようになる。
なお、前記(加工条件3)は、ワークWの厚さについての情報であるため、砥石11による切り込み方向から見たワークWの二次元形状からは把握できない。本実施形態によれば、ワークWの表面に付与したコード19を、同コード19を撮像した撮像画像の画像処理を通じて制御装置30に読み込むことによって、上記(加工条件3)を制御装置30に自動入力することができる。
以下、自動研削装置10にカメラ18を設けることによる作用効果について説明する。
自動研削装置10では、ワークWおよびテーブル14を撮像した画像についての画像処理を通じて、テーブル14上におけるワークWの位置(加工条件1)や同ワークWの外形状(加工条件2)を検出して、制御装置30に自動入力することができる。しかも、コード19が付与されている部分の画像処理を通じて、ワークWの厚さについての測定結果情報(加工条件3)や、研削加工後のワークWの厚さ(加工条件4)を取得して、自動研削装置10に自動入力することもできる。
自動研削装置10では、ワークWおよびテーブル14を撮像した画像についての画像処理を通じて、テーブル14上におけるワークWの位置(加工条件1)や同ワークWの外形状(加工条件2)を検出して、制御装置30に自動入力することができる。しかも、コード19が付与されている部分の画像処理を通じて、ワークWの厚さについての測定結果情報(加工条件3)や、研削加工後のワークWの厚さ(加工条件4)を取得して、自動研削装置10に自動入力することもできる。
そして、それら自動入力された(加工条件1)~(加工条件4)をもとに各装置21~24の制御パターンが定められるとともに、この制御パターンに応じて各装置21~24の作動制御が実行される。これにより、(加工条件1)~(加工条件4)に見合う研削範囲および研削態様で、ワークWの研削加工が自動的に実行されるようになる。
このように本実施形態によれば、多数のセンサを設けることなく、一つのカメラ18を設けることをもって、複数の加工条件を自動研削装置10に自動入力することができる。そのため、簡素な構成の自動研削装置10によって、ワークWの自動研削を実現することができる。また、自動研削装置10によるワークWの研削加工に先立ち、同自動研削装置10に種々の加工条件を予め入力する作業が不要になる。これにより、加工条件の入力のために自動研削装置の操作盤を操作したり自動研削装置に接続した外部機器を操作したりするといった煩わしい作業が不要になる。そのため、作業者の手間を省くことができるようになる。
なお自動研削装置10では、テーブル14上に支持された状態の複数のワークWについての自動研削を一連の工程によって実行することもできる。この場合には、テーブル14上に支持された状態の複数のワークWを撮像した画像についての画像処理を通じて、それらワークWの加工条件(詳しくは(加工条件1)~(加工条件4))を各別に制御装置30に自動入力することができる。また、制御装置30に自動入力された加工条件をもとに、ワークW毎に、対応する加工条件に見合う各装置21~24の制御パターンを設定することができる。そして、複数のワークWについて順に、上記制御パターンでの各装置21~24の作動制御を実行することで、それらワークWの自動研削を一連の工程によって実行することができる。
以下、自動研削装置10を用いてワークWを研削加工する作業の実行手順について、図5を参照しつつ説明する。
[A工程]
図5に示すように、ワークWの研削加工に際しては先ず、作業者によって[A工程]が実行される。
[A工程]
図5に示すように、ワークWの研削加工に際しては先ず、作業者によって[A工程]が実行される。
この工程では、作業者により、測定機器(ノギスやマイクロメータなど)を用いて、ワークWの厚さが測定される。そして、図6に示すように、その測定結果情報に関するコード19が、ワークWの表面(研削面)に手書きで書き込まれる。この工程では、測定したワークWの厚さを示す測定結果情報、すなわち研削加工前におけるワークWの厚さを示すコード19(S10.10)と、研削加工後におけるワークWの厚さを示すコード19(E10.00)とがワークWの表面に書き込まれる。具体的には、開始時を示す「S」とワークWの厚さが10.10mmであることを示す「10.10」とを組み合わせた文字列(S10.10)が測定結果情報として書き込まれる。また、終了時を示す「E」とワークWの厚さが10.00mmであることを示す「10.00」とを組み合わせた文字列(S10.10)が、研削加工後のワークWの厚さを示す情報として書き込まれる。
[B工程]
図5に示すように、[A工程]の後においては、作業者によって[B工程]が実行される。
図5に示すように、[A工程]の後においては、作業者によって[B工程]が実行される。
この工程では、ワークWがテーブル14上に置かれるとともに同テーブル14に固定支持される。具体的には、図7に示すように、ワークWの側面を基準プレート15に突き当てる態様で、同ワークWがテーブル14上に置かれる。そして、この状態でテーブル14内蔵の電磁石が通電および励磁される。これにより、テーブル14が磁力を帯びてワークWが磁気吸着されて、テーブル14上にワークWが固定支持される。この工程では、基準プレート15にワークWを突き当てるといった簡単な作業で、テーブル14の上面(X-Z平面)におけるワークWの姿勢を矯正しつつ同ワークWをテーブル14に固定することができる。
[C工程]
図5に示すように、[B工程]の後においては、作業者によって[C工程]が実行される。
図5に示すように、[B工程]の後においては、作業者によって[C工程]が実行される。
この工程では、自動研削装置10によるワークWの研削加工についての事前準備が完了したとして、作業者によりスタートスイッチ17が操作される。これにより、自動研削装置10によるワークWの自動加工が開始される。
[D工程]
上記[C工程]の後においては、制御装置30によって[D工程]が実行される。
この工程では、カメラ18によるワークWおよびテーブル14の撮像が実行される。具体的には、先ず、制御装置30による第1砥石送り装置22の作動制御や第2砥石送り装置23の作動制御を通じて、カメラ18が撮像に適した位置に移動される。そして、カメラ18が同位置になると、制御装置30によるカメラ18の作動制御が実行されて、同カメラ18によるワークWおよびテーブル14の撮像が実行される。
上記[C工程]の後においては、制御装置30によって[D工程]が実行される。
この工程では、カメラ18によるワークWおよびテーブル14の撮像が実行される。具体的には、先ず、制御装置30による第1砥石送り装置22の作動制御や第2砥石送り装置23の作動制御を通じて、カメラ18が撮像に適した位置に移動される。そして、カメラ18が同位置になると、制御装置30によるカメラ18の作動制御が実行されて、同カメラ18によるワークWおよびテーブル14の撮像が実行される。
本実施形態では、カメラ18による撮像範囲として、ワークWの表面におけるコード19(S10.10、E10.00)が付与された部分を含む範囲が定められている。この工程では、砥石11による切り込み方向と同一の方向からのカメラ18によるテーブル14およびワークWの撮像が実行されるとともに、その撮像画像(図4参照)が制御装置30に記憶される。
[E工程]
図5に示すように、[D工程]の後においては、制御装置30によって[E工程]が実行される。
図5に示すように、[D工程]の後においては、制御装置30によって[E工程]が実行される。
この工程では、制御装置30により、上記撮像画像についての画像処理が実行される。そして、この画像処理を通じて前記(加工条件1)~(加工条件4)が自動研削装置10に自動入力される。なお本実施形態では、[D工程]および[E工程]が第1工程に相当し、制御装置30が情報取得部に相当する。
[F工程]
上記[E工程]の後においては、制御装置30によって[F工程]が実行される。
この工程では、制御装置30に自動入力された(加工条件1)~(加工条件4)に基づいて、同制御装置30に予め記憶されている前記関係から、各装置21~24の制御パターンが定められる。この工程では、(加工条件1)~(加工条件4)に見合う態様で、テーブル送り装置21の制御パターン、第1砥石送り装置22の制御パターン、第2砥石送り装置23の制御パターン、および砥石駆動装置24の制御パターンが各別に定められる。
上記[E工程]の後においては、制御装置30によって[F工程]が実行される。
この工程では、制御装置30に自動入力された(加工条件1)~(加工条件4)に基づいて、同制御装置30に予め記憶されている前記関係から、各装置21~24の制御パターンが定められる。この工程では、(加工条件1)~(加工条件4)に見合う態様で、テーブル送り装置21の制御パターン、第1砥石送り装置22の制御パターン、第2砥石送り装置23の制御パターン、および砥石駆動装置24の制御パターンが各別に定められる。
[G工程]
上記[F工程]の後においては、制御装置30によって[G工程]が実行される。
この工程では、[F工程]において定められた各制御パターンでのテーブル送り装置21の作動制御、第1砥石送り装置22の作動制御、第2砥石送り装置23の作動制御、および砥石駆動装置24の作動制御が実行される。なお本実施形態では、[F工程]および[G工程]が第2工程に相当する。
上記[F工程]の後においては、制御装置30によって[G工程]が実行される。
この工程では、[F工程]において定められた各制御パターンでのテーブル送り装置21の作動制御、第1砥石送り装置22の作動制御、第2砥石送り装置23の作動制御、および砥石駆動装置24の作動制御が実行される。なお本実施形態では、[F工程]および[G工程]が第2工程に相当する。
[H工程]
上記[G工程]の後においては、作業者によって[H工程]が実行される。
この工程では、作業者によって自動研削装置10からワークWが取り出される。詳しくは、テーブル14内蔵の電磁石が消磁されてワークWの固定が解除されるとともに、同テーブル14からワークWが取り外される。
上記[G工程]の後においては、作業者によって[H工程]が実行される。
この工程では、作業者によって自動研削装置10からワークWが取り出される。詳しくは、テーブル14内蔵の電磁石が消磁されてワークWの固定が解除されるとともに、同テーブル14からワークWが取り外される。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
(1)カメラ18によってワークWおよびテーブル14を撮像した画像についての画像処理を通じて、前記(加工条件1)~(加工条件4)を検出して制御装置30に自動入力することができる。そのため、簡素な構成の自動研削装置10によってワークWの自動研削を実現することができる。
(1)カメラ18によってワークWおよびテーブル14を撮像した画像についての画像処理を通じて、前記(加工条件1)~(加工条件4)を検出して制御装置30に自動入力することができる。そのため、簡素な構成の自動研削装置10によってワークWの自動研削を実現することができる。
(2)カメラ18によってワークWおよびテーブル14を撮像する方向は、砥石11による切り込み方向と同一の方向になっている。そのため、テーブル14によって支持された状態のワークW、詳しくはその加工対象であるワークWの上面を、同面と正対する方向、すなわち直交する方向から撮像することができる。これにより、ワークWの上面の外縁を容易に精度良く検出することができるため、ワークWの研削加工範囲を精度良く設定することができる。
(3)ワークWの厚さの測定結果情報を含むコード19としての文字列を、ワークWの表面に手書きで書き込むようにした。これにより、ワークWの表面に直接書き込むといった簡単な作業で、ワークWの厚さの測定結果情報を含む加工条件に関する各種情報を同ワークWに付与することができる。しかも、測定対象のワークWと同ワークWについての測定結果情報とを関連付ける作業を、操作盤などの他の機器を利用して行う場合と比較して、容易に行うことができる。
(4)ドレッサ16によるドレッシングが完了したときの砥石11のY方向位置を、同砥石11のY方向の位置制御における基準位置BSEとして利用するようにした。自動研削装置10では、砥石11の切れ味を回復させるために、定期的にドレッサ16による砥石のドレッシングが実行される。本実施形態によれば、そうしたドレッサ16による砥石11のドレッシングを行うことにより、各装置21~24の作動制御における砥石11の基準位置を調整することができる。これにより、砥石11の基準位置を検出するための専用の構成が不要になるため、自動研削装置10を簡素な構成にすることができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・基準プレート15を省略することができる。ここで、上記実施形態の自動研削装置10では、基準プレート15を利用せずに、テーブル14上にワークWを適当に置いて固定した場合であっても、撮像画像についての画像処理を通じて(加工条件1)~(加工条件4)が自動入力されるようになる。このことから、基準プレート15を有していない上記自動研削装置においても、撮像画像についての画像処理を通じて(加工条件1)~(加工条件4)を自動入力することが可能であると云える。
・テーブル送り装置21、第1砥石送り装置22、および第2砥石送り装置23の作動方式は、ボールねじ機構やサーボモータを有する作動方式に限らず、任意の作動方式を採用することができる。同作動方式としては、例えば、サーボバルブや油圧シリンダを有する作動方式や、リニアモータを有する作動方式を採用することができる。
・砥石11のY方向の位置制御における基準位置を設定する方法は、ドレッサ16によるドレッシングが完了したときの砥石11のY方向位置を基準位置として利用する方法に限らず、任意に変更することができる。例えば、エアセンサ等の非接触式のセンサを設けるとともに、同エアセンサと砥石11との隙間が所定値になったときの砥石11の位置を検出して上記基準位置として利用することができる。その他、基準ブロックを設けるとともに、同基準ブロックに砥石11が当接したときの砥石11の位置を検出して上記基準位置とすることなども可能である。
・加工条件の取得のために、カメラ18によって撮像された撮像画像についての画像処理を実行することに加えて、レーザーセンサやタッチプローブによるワークWの外面形状の検出を実行するようにしてもよい。こうした構成によれば、加工条件を高い精度で検出して自動研削装置10に自動入力することができるため、ワークWの高い精度での研削加工を実現することができる。
・カメラ18による撮像方向を、砥石11による切り込み方向(Y方向)と同一の方向にすることに限らず、切り込み方向に対して斜めに延びる方向にしてもよい。要は、カメラ18による撮像方向は、ワークWにおけるコード19の付与部分を撮像範囲に含む態様でカメラ18によるテーブル14およびワークWの撮像が可能な方向であればよい。
・ワークWの表面において上記コード19を付与する部分は、カメラ18による撮像が可能な部分であればよく、ワークWの加工面である上面に限らず、ワークWの側面にしてもよい。なお、ワークWの側面にコード19を付与する場合には、コード19が印字されたシールをワークWの表面に貼り付けることによって、ワークWにコード19を付与することなども可能である。
・前記コード19としての文字列を、ワークWの表面に手書きで書き込むことに限らず、インクジェットプリンタ等を用いてワークWの表面に印字するようにしてもよい。
・ワークWの表面に付与するコード19としては、文字列を採用することに限らず、各種の記号や符号を採用することができる。上記コード19として、バーコードや二次元コードをワークWの表面に付与するようにしてもよい。その他、上記コード19として、ワークWの表面において予め区画された複数のエリアのいずれかに選択的に傷を付ける態様で凹部を形成するようにしてもよい。同構成においては、コード19としての凹部を含む部分をカメラ18によって撮像することに代えて、レーザーセンサやタッチプローブ等によってワークWおよびテーブル14の外面外形を検出するようにしてもよい。この場合には、レーザーセンサやタッチプローブ等によって検出した外面形状をもとに、テーブル14上におけるワークWの位置や同ワークWの外形状を取得して、自動研削装置10に自動入力することができる。しかも、ワークWの外面に刻まれている凹部をもとに、ワークWの厚さについての測定結果情報を取得して、自動研削装置10に自動入力することもできる。なお上記構成においては、レーザーセンサやタッチプローブが検出部に相当する。
・ワークWの表面に付与するコード19としては、文字列を採用することに限らず、各種の記号や符号を採用することができる。上記コード19として、バーコードや二次元コードをワークWの表面に付与するようにしてもよい。その他、上記コード19として、ワークWの表面において予め区画された複数のエリアのいずれかに選択的に傷を付ける態様で凹部を形成するようにしてもよい。同構成においては、コード19としての凹部を含む部分をカメラ18によって撮像することに代えて、レーザーセンサやタッチプローブ等によってワークWおよびテーブル14の外面外形を検出するようにしてもよい。この場合には、レーザーセンサやタッチプローブ等によって検出した外面形状をもとに、テーブル14上におけるワークWの位置や同ワークWの外形状を取得して、自動研削装置10に自動入力することができる。しかも、ワークWの外面に刻まれている凹部をもとに、ワークWの厚さについての測定結果情報を取得して、自動研削装置10に自動入力することもできる。なお上記構成においては、レーザーセンサやタッチプローブが検出部に相当する。
・ワークWの表面に前記コード19として付与する情報は、ワークWの厚さの測定結果情報を含むのであれば、任意に変更可能である。例えば、コード19としての文字列(E10.00)を省略することができる。また、粗仕上げ加工を示す「A」とワークWの厚さが10.05mmであることを示す「10.05」とを組み合わせた文字列(A10.05)を、粗仕上げ加工後のワークWの厚さを示す情報として追加することができる。その他、ワークWに対応する図面の番号を、研削加工後の製品の形状や材質を示す情報として追加すること等も可能である。
図8に一例を示すように、上記コードとして、ワークWの表面における特定部分を着色した着色部40を設けるようにしてもよい。こうした構成によれば、テーブル14の表面の色とワークWにおける着色部40の色とのコントラストを利用して、ワークWの加工面における特定部分(具体的には、着色部40)の位置を高い精度で検出することができる。これにより、ワークWの外形状や同ワークWのテーブル14に対する位置、姿勢などを高い精度で把握することができるため、ワークWの自動研削を精度良く実行することができる。
図8に示す例では、ワークWの加工面が矩形状をなしており、矩形状における3つの角部P1,P2,P3にそれぞれ着色部40が設けられている。以下、同構成を採用することによる作用効果について説明する。
自動研削装置によってワークWの加工面の外縁(具体的には、上記矩形状における辺)に沿ってX方向に研削加工(溝加工や起伏を有する面を形成する加工)を施す場合には、正しい姿勢でワークWをテーブル14上に置くことで高い加工精度が得られる。正しい姿勢とは、加工面の外縁の延びる方向とX方向とが一致するようになるワークWの姿勢である。また、基準プレート15を有していない自動研削装置では、ワークWを正しい姿勢でテーブル14上に置くための別途の作業が必要になるため、同作業の精度が自動研削装置の加工精度に影響を及ぼすようになる。
上記構成によれば、テーブル14上に置かれたワークWの加工面の着色部40、詳しくは各着色部40に対応する3つの角部P1~P3を高い精度で検出することができる。そして、X方向において並ぶ2つの角部P1,P2を繋ぐ線分が延びる方向とX方向とが一致していることをもって、ワークWが正しい姿勢になっていることを高い精度で判断することができる。また、3つの角部P1,P2,P3を頂点とする態様で定まる矩形状を、ワークWの加工面の外縁、すなわちワークWの研削加工範囲として、高い精度で把握することもできる。
このように上記構成によれば、基準プレート15を有していない自動研削装置において、テーブル14上にワークWが正しい姿勢で置かれていることを高い精度で検出することができる。そのため、テーブル14上においてワークWが正しい姿勢になっていないときには、これを高い精度で検出するとともに、その検出に合わせてブザーを吹聴するなどして、同ワークWの姿勢の修正を促すことができる。これにより、基準プレート15を有していない自動研削装置において、テーブル14上にワークWが正しい姿勢で置かれていることを条件に同ワークWの自動研削を実行することができる。そのため、ワークWの自動研削を高い精度で実行することができる。
10…自動研削装置
11…砥石
14…テーブル
16…ドレッサ
18…カメラ
19…コード
21…テーブル送り装置
22…第1砥石送り装置
23…第2砥石送り装置
24…砥石駆動装置
30…制御装置
40…着色部
11…砥石
14…テーブル
16…ドレッサ
18…カメラ
19…コード
21…テーブル送り装置
22…第1砥石送り装置
23…第2砥石送り装置
24…砥石駆動装置
30…制御装置
40…着色部
Claims (6)
- 支持台上に支持された状態のワークを研削加工する砥石を有する自動研削装置によって前記ワークを研削加工するワークの研削加工方法であって、
前記ワークとしては、表面に同ワークの厚さの測定結果情報に関するコードが付与されたものが用いられ、
前記コードを含む検出範囲での検出部による前記支持台および前記ワークの検出を実行するとともに、当該検出の結果に基づいて前記支持台上における前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報を取得する第1工程と、
前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報に基づいて、前記砥石および前記支持台を相対移動させる移動装置の制御パターンを定めるとともに、該定めた制御パターンで前記移動装置の作動制御を実行する第2工程と、
を有するワークの研削加工方法。 - 前記検出部は、前記コードを含む撮像範囲で前記支持台および前記ワークを撮像する撮像部であり、
前記第1工程では、前記撮像部による撮像を実行するとともに、該撮像した撮像画像についての画像処理を通じて、前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報を取得する
請求項1に記載のワークの研削加工方法。 - 前記第1工程において、前記撮像部によって前記ワークおよび前記支持台を撮像する方向は、前記砥石による切り込み方向と同一の方向である
請求項2に記載のワークの研削加工方法。 - 前記コードは、前記ワークの表面に手書きで書き込まれた文字である
請求項1~3のいずれか一項に記載のワークの研削加工方法。 - 前記自動研削装置は、前記砥石のドレッシングを行うためのドレッサを有し、
前記ドレッサによるドレッシングの完了時における前記砥石の位置を、前記第2工程において前記移動装置の作動制御を実行するときにおける前記砥石の基準位置とする
請求項1~4のいずれか一項に記載のワークの研削加工方法。 - 支持台上に支持された状態のワークを研削加工する砥石と、
前記砥石および前記支持台を相対移動させる移動装置と、
前記ワークの厚さの測定結果情報に関するコードが表面に付与された前記ワーク、および、同ワークを支持した状態の前記支持台の、前記コードを含む検出範囲での検出を実行する検出部と、
前記検出部による検出の結果に基づいて前記支持台上における前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報を取得する情報取得部と、
前記ワークの位置および前記厚さの測定結果情報に基づいて前記移動装置の制御パターンを定めるとともに、該定めた制御パターンで前記移動装置の作動制御を実行する制御装置と、
を有する自動研削装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021023521A JP2022125752A (ja) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | ワークの研削加工方法および自動研削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021023521A JP2022125752A (ja) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | ワークの研削加工方法および自動研削装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022125752A true JP2022125752A (ja) | 2022-08-29 |
Family
ID=83058503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021023521A Pending JP2022125752A (ja) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | ワークの研削加工方法および自動研削装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022125752A (ja) |
-
2021
- 2021-02-17 JP JP2021023521A patent/JP2022125752A/ja active Pending
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