JP2731801B2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、金型みがき機等の研磨装置にかかり、詳
しくはワークの研磨工程を自動的に行うようにした研磨
装置に関するものである。

［従来の技術］ この出願と同一の出願人による特開昭62−241650号公
報には、ティーチング装置における操作部材の手動装置
に基き、砥石を所望の研磨経路上で移動させて、その研
磨経路を記憶手段に入力し、その研磨経路に従って砥石
を複数回移動してプレイバック研磨を行うようにした研
磨方法が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記ティーチング工程において、砥石を所
望の研磨経路上で連続的に移動させながら逐次、研磨経
路のデータを記憶手段に入力してティーチングを行わな
ければならないため、例えば加工面が複雑でない形状の
ときにも単純に経路を何度も数える必要があり、効率的
でない。又、ティーチング経路の直線性が要求される場
合には、手動操作を行うとティーチング経路にゆらぎ等
を生じ、問題となることがある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であって、その目的はティーチング工程を容易かつ短時
間で行って作業能率を向上することができるとともに、
ティーチング経路の直線性を確保することができる研磨
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の研磨装置は、ワークの加工面を研磨するため
の砥石と、前記砥石を移動させる平面を設定するための
平面設定手段と、前記平面設定手段により設定された平
面における砥石の複数の位置を指定するための位置指定
手段と、前記位置指定手段の操作に基いて前記砥石の位
置データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた２以上の位置データに基いて各位置データとそれぞ
れ対応する加工面上の各点により形成される領域を研磨
領域として決定する研磨領域決定手段と、前記研磨領域
決定手段により決定された研磨領域における研磨パター
ンを指定するための研磨パターン設定手段と、前記研磨
パターン設定手段により設定された研磨パターンに基い
て前記研磨領域決定手段により決定された研磨領域にて
前記砥石を移動させ、ワークの加工面を研磨させる研磨
制御手段とを備えたものである。

又、別の発明としては、ワークの加工面を研磨するた
めの砥石と、前記砥石を移動させる平面を設定するため
の平面設定手段と、前記平面設定手段により設定された
平面における砥石の複数の位置を指定するための位置指
定手段と、前記位置指定手段の操作に基いて前記砥石の
位置データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶
された２以上の位置データに基いて各位置データとそれ
ぞれ対応する加工面上の各点により形成される領域を研
磨領域として決定する研磨領域決定手段と、前記研磨領
域決定手段により決定された研磨領域における研磨パタ
ーンを設定するためのパターン設定手段と、位置指定手
段により指定された複数の位置の内、隣り合う一対の位
置を結ぶ基準辺を設定する基準辺設定手段と、位置指定
手段により設定された複数の位置の内、前記基準辺設定
手段により設定された基準辺を底辺とし各位置を頂点と
する三角形の高さが最も高くなる位置を目標点に決定す
る目標点決定手段と、前記基準辺設定手段により設定さ
れた基準辺と目標点決定手段により決定された目標点と
の間を、一方から他方へと次第に近付くように、前記パ
ターン設定手段によって設定された研磨パターンに基い
て砥石を移動させ、前記研磨領域内を研磨する砥石移動
手段とを備えたものがある。

上記砥石移動手段としては、砥石を基準辺に沿って移
動させ、同基準辺の一端から研磨領域内で所定距離だけ
目標点へ接近移動させ、さらに、研磨領域の境界上へ前
記所定距離より短い距離だけ目標点から離間させ、前記
基準辺と目標点とを挟んで対向する境界上まで移動さ
せ、これを繰り返して前記目標点に次第に砥石を接近さ
せるものがある。

さらに、基準辺設定手段は、複数の基準辺を設定し、
目標点決定手段は、各基準辺に対応した複数の目標点を
決定し、砥石移動手段は、各基準辺を基準として順次研
磨を行なうようにしてもよい。

一方、上述した研磨装置とは別に、ワークの加工面を
研磨するための砥石と、前記砥石を移動させる平面を設
定するための平面設定手段と、前記平面設定手段により
設定された平面における砥石の複数の位置を指定するた
めの位置指定手段と、前記位置指定手段の操作に基づい
て前記砥石の位置データを記憶する記憶手段と、前記記
憶手段に記憶された２以上の位置データに基いて各位置
データとそれぞれ対応する加工面上の各点により形成さ
れる領域を研磨領域として決定する研磨領域決定手段
と、前記研磨領域決定手段により決定された研磨領域に
おける研磨パターンを設定するためのパターン設定手段
と、前記パターン設定手段により設定された研磨パター
ンの研磨領域に対する複数の角度を設定するパターン角
度設定手段と、前記研磨パターンをパターン角度設定手
段により設定された複数の角度に基づいて、それぞれ研
磨領域内にて砥石を移動させ、同研磨領域内を研磨する
研磨制御手段とからなる研磨装置もある。

［作用］ 位置指定手段の操作に基いて砥石の複数の位置が指定
されると、各位置のデータが記憶手段に記憶され、ティ
ーチング工程が容易、かつ、短時間で行われる。記憶手
段に記憶された異なる２以上の位置データに基いて研磨
領域決定手段により各位置データとそれぞれ対応する加
工面上の各点により形成される領域が研磨領域として決
定される。そして、研磨パターン設定手段によりその研
磨領域における研磨パータンが設定されると、研磨制御
手段はその研磨パターンに基いて研磨領域決定手段によ
り決定された研磨領域にて砥石を移動させ、ワークの加
工面の研磨が行われる。

基準辺と目標点のいずれか一方から研磨を開始し他方
で研磨を終了するようにした場合、研磨領域内の全てが
研磨され未研磨の箇所が生じない。

三角形を描くように砥石を移動させると、砥石の移動
経路が一定しないため、研磨むらが発生しにくい。

複数の基準辺を基準としそれぞれの目標点まで研磨パ
ターンに基いて順次研磨を行なうと、各研磨パターンに
互いに角度がついた状態で研磨されることになり、研磨
むらが発生しない。

パターン角度設定手段により設定された複数の角度に
基いて研磨パターンが実行される。従って、研磨パター
ンは互いに角度がついた状態で研磨されることになり、
研磨むらが発生しない。

［実施例］ 以下、この発明を金型みがき機に具体化した第一実施
例を第１〜７図に基いて説明する。

第１図に示すように、金型みがき機のフレーム１には
Ｘ方向移動体２がＸ移動モータ３により一水平（左右）
方向に移動可能に設けられ、そのＸ方向移動体２にはＹ
方向移動体４がＹ移動モータ５によりＸ方向移動体２の
移動方向と直交する水平（前後）方向に移動可能に支持
されている。Ｙ方向移動体４にはＺ方向移動軸６がＺ移
動モータ７により垂直（上下）方向への昇降可能に装着
され、その下端には砥石ヘッド８が取着されている。

砥石ヘッド８は固定ブラケット９と回動ベース10とを
備え、回動ベース10にはスライダ11を介して砥石14をワ
ークとしての金型15に押圧するためのエアシリンダ12が
移動可能に取着されている。このエアシリンダ12にはエ
アモータ13を介して砥石14が装着されており、エアモー
タ13の回転に伴い揺動又は回転されて、金型15の例えば
XY加工面15aを研磨するようになっている。

フレーム１に取付けられた制御盤16には、ケーブル17
を介して携帯遠隔操作可能なティーチング装置18が接続
されている。この装置18は360度の範囲で傾動操作可能
な操作レバー19を備え、その傾動方向及び傾動量が同装
置18内に配設された第１軸エンコーダ20と第２軸エンコ
ーダ21（第２図参照）との合成信号により検出されるよ
うになっている。

又、ティーチング装置18にはＺ移動モータ７を駆動し
て砥石14を昇降させる第３軸スイッチ22、ティーチング
工程を終了させるためのエンドスイッチ23、及びプレイ
バック工程を開始するためのスタートスイッチ24が設け
られている。

前記制御盤16には、第２図に示すようにマニュアル研
磨モード、ティーチングモード及びプレイバックモード
のいずれか一つのモードを選択するためのモード選択ス
イッチ25、XYZ方向のいずれか二方向を選択して金型15
の加工面を設定するための平面設定手段としての平面選
択スイッチ26、ティーチング又はプレイバック工程を開
始するためのスタートスイッチ27、各工程を終了するた
めのエンドスイッチ28が設けられている。

又、制御盤16にはティーチングモードにおいて砥石14
の移動端点のポイントティーチング又は砥石14の移動経
路のラインティーチングのいずれか一方を選択するため
のティーチング選択スイッチ29、ポイントティーチング
におけるポイント数を設定するためのポイント数設定ス
イッチ30、ポイントティーチングにおける砥石14の異な
る２以上の位置を指定するための位置指定手段としての
位置指定スイッチ31、ポイントティーチング後のプレイ
バック工程における研磨パターンG1〜G4（第３〜６図参
照）を設定するための研磨パターン設定手段としてのパ
ターン選択スイッチ32、ポイントティーチングの後のプ
レイバック工程時において砥石14の変位量（例えば第８
図（ａ）における線分P₁P₂と線分P₁₁P₂₁との距離l1、又
は線分P₁₁P₂₁と線分P₁₂P₂₂との距離l2）を入力するため
のシフト量設定器33が配設されるとともに、ラインティ
ーチング後のプレイバック工程における砥石14の所要の
移動回数を設定するための回数設定器34、ティーチング
工程、プイバック工程等の各種運転状態を表示するため
の表示器（図示略）が設けられている。

第２図に示すように、制御盤16内に内装された研磨領
域決定手段、研磨制御手段を構成する中央処理装置（以
下、CPUという）35の入力側には前記ティーチング装置1
8の各スイッチ22〜24及び前記各エンコーダ20,21が接続
されるとともに、制御盤16の各スイッチ25〜32等が接続
されている。又、CPU35の出力側には前記X,Y,Z及び回転
用の各モータ3,5,7と前記エアモータ13とが接続され、
これらに対してCPU35から駆動及び停止信号が出力され
るようになっている。なお、前記表示器はCPU35の出力
側に接続されている。

又、CPU35には、金型みがき機全体の動作を制御する
ためのプログラム及び前記各研磨パターンG1〜G4（第３
〜６図参照）に対応するプログラム等を記憶するリード
オンリメモリ（ROM）36と、ポイントティーチング工程
における砥石14の移動端点の位置データ又はラインティ
ーチング工程における砥石14の移動経路データ、ポイン
トティーチング工程後のプレイバック工程のためにシフ
ト量設定器33により設定される砥石14の変位量、回数設
定器34により設定される砥石14の移動回数を書き変え可
能に記憶する記憶手段としてのランダムアクセスメモリ
（RAM）37とが接続されている。

CPU35はポイントティーチング工程において位置指定
スイッチ31が操作される毎にその時の砥石14の位置と対
応するデータをRAM37に記憶させ、この位置データ数が
ポイント数設定スイッチ30により設定されたポイント数
に達するとこのティーチング工程を終了する。

又、CPU35はスタートスイッチ24又は27が操作される
と、前記ポイントティーチング工程においてRAM37に記
憶された各位置データとそれぞれ対応する加工面15a上
の各点により形成される領域を研磨領域として決定する
ようになっている。なお、この実施例でいう領域とは加
工面上の点が２つの場合には両点を結ぶ線分となり、加
工面上の点が３つ以上の場合には各点を頂点とする図形
の面積をいう。又、CPU35はパターン選択スイッチ32に
より設定されたいずれかの研磨パターンG4（例えば、第
６図に示す）及びシフト量設定器33により設定された変
位量に基いて砥石14を前記加工面15a上の研磨領域内で
移動させ、プレイバック研磨させるようになっている。

又、CPU35はラインティーチング工程において砥石14
の研磨経路データをRAM37に記憶し、その後のプレイバ
ック工程においてRAM37に記憶された研磨経路データに
基いて砥石14を加工面15aに沿って移動させ、プレイバ
ック研磨させるようになっている。又、CPU35は砥石14
の移動回数をカウントするカウンタ35aを備えており、
プレイバック研磨工程における砥石14の移動回数が所定
の回数に達したとき、プレイバック工程を終了させるよ
うになっている。

次に、以上のように構成された金型みがき機により金
型15を研磨する場合の作用を第７図（ａ），（ｂ）に示
すフローチャートに従って説明する。

まず、CPU35はモード選択スイッチ25の操作を待ち
（ステップS1、以下S1という）、ティーチングモードが
選択されるとS2に進む。

S2でCPU35はティーチング選択スイッチ29の操作を待
ち、ポイントティーチングが選択されるとS3に進む。続
くS3にて平面選択スイッチ26により例えばX,Yの二軸が
選択され、金型15のXY加工面15aが設定されるとS4に進
む。このS4にてポイント数設定スイッチ30によりポイン
ト数Ｉが例えば［３］に設定されると、CPU35はS5にて
スタートスイッチ27の押圧操作を待ち、スタートスイッ
チ27が操作されると、S6に進んでポイント計数値ｉを
［０］とし、ポイントティーチング工程を開始する。

第１図に示すように砥石14をティーチング開始位置に
配置し、それをエアシリンダ12によりXY加工面15aに圧
接した状態でエアモータ13を起動するとともに、ティー
チング装置18の操作レバー19を所望する方向に傾動する
と、その傾動方向及び傾動量に応じた検出信号が各エン
コーダ20,21からCPU35に出力される。

S7にてCPU35は前記検出信号に基きX,Y移動モータ3,5
に駆動信号を出力し、各モータ3,5を回転させて砥石14
を移動させる。そして、S8にてCPU35は位置指定スイッ
チ31の押圧操作を待ち、位置指定スイッチ31が操作され
るとS9に進んでその時の砥石14の位置P₁（第８図（ａ）
参照）と対応する位置データをRAM37に記憶させる。次
いでCPU35はS10にてポイント計数値ｉに［１］を加算す
るとともに、S11でポイント計数値ｉとポイント数Ｉと
を比較し、ｉ≧Ｉでないと判別すると前記S7に移行しS7
〜S11のルーチンを繰り返し、砥石14の別の位置P₂,P
₃（第８図（ａ）参照）をRAM37に記憶させる。そして、
S11でCPU35はｉ≧Ｉであると判別すると、ポイントティ
ーチング工程を終了する。

又、CPU35は前記S2でティーチング選択スイッチ29の
操作が所定時間ないと判別すると、ラインティーチング
が選択されたとしてS12に進む。続くS13にて平面選択ス
イッチ26により例えばX,Yの二軸が選択され、金型15のX
Y加工面15aが設定されるとS14に進む。このS14でCPU35
はティーチング選択スイッチ29の操作を待ち、スタート
スイッチ27が操作されるとラインティーチング工程を開
始する。

そして、第１図に示すように砥石14をティーチング開
始位置に配置し、それをエアシリンダ12によりXY加工面
15aに圧接した状態でエアモータ13を起動するととも
に、ティーチング装置18の操作レバー19を所望する方向
に傾動すると、その傾動方向及び傾動量に応じた検出信
号が各エンコーダ20,21からCPU35に出力される。

S15にてCPU35は前記検出信号に基きX,Y移動モータ3,5
に駆動信号を出力し、各モータ3,5を回転させて砥石14
を第９図に実線で示すようにX,Yの二軸方向に移動させ
るとともに、砥石14の研磨経路データをRAM37に記憶さ
せる。なお、このS15にて第３軸スイッチ22を操作する
と、Ｚ移動モータ７の回転により砥石14が第１図のＺ方
向に移動され、第３軸方向の研磨経路データもRAM37に
記憶される。

S16にてCPU35はエンドスイッチ28の操作を待ち、エン
ドスイッチ28が操作されるとラインティーチング工程を
終了する。

そして、CPU35はモード選択スイッチ25の操作を待
ち、S17にてプレイバックモードが選択されると、S18に
進んでパターン選択スイッチ32の押圧操作を待ち、パタ
ーン選択スイッチ32により例えば第６図に示す研磨パタ
ーンG4が選択されると、S19に進む。続くS19にてシフト
量設定器33により研磨パータンG4における砥石14の変位
量l1,l2が設定されると、S20に進む。

S20でCPU35はスタートスイッチ27の押圧操作を待ち、
スタートスイッチ27が操作されると、S21に進んでポイ
ント計数値ｊを［０］としてS22に進む。続くS22でCPU3
5は前記S3〜S11のポイントティーチング工程にてRAM37
に記憶された砥石14の３位置（P₁〜P₃）に対応する位置
データに基いて加工面15a上の各位置P₁〜P₃を頂点とす
る領域を研磨領域Ｅとして決定するとともに、CPU35は
各位置データに基いてX,Y移動モータ3,5を駆動して、砥
石14を第８図（ａ）に示すように研磨パターンG4に基い
てXY加工面15a上で移動させ、研磨領域Ｅ内を研磨す
る。

この研磨領域Ｅ内の研磨は、まず、CPU35が砥石14を
位置P₁より位置P₂に向かって移動させた後、線分P₁P₂に
平行な距離l1の線分P₁₁P₂₁及びその中間点Q1を算出し、
位置P₂により中間点Q1に向かって砥石14を移動させる。
この後、CPU35は線分P₁₁P₂₁に平行で線分P₁P₂側へ距離l
2の線分P₁₂P₂₂を算出し、点Q1より位置P₁₂に向かって砥
石14を移動させる。以後同様にしてCPU35により距離l1,
l2の線分P_1nP_2n（ｎは自然数）、及び線分P_12n-1P_22n-1
の中間点が算出され、その算出データに基いて砥石14が
移動されて研磨領域Ｅ内が研磨される。

線分P₁P₂を基準とした研磨が終了すると、S23にてCPU
35はポイント計数値ｊに［１］を加算するとともに、S2
4でポイント計数値ｊとポイント数Ｉとを比較し、ｊ≧
Ｉでないと判別すると前記S22に移行しS7〜S11のルーチ
ンを繰り返し、第８図（ｂ），（ｃ）に示すように前記
研磨パターンG4に基いてそれぞれ線分P₂P₃,線分P₃P₁を
基準に砥石14を移動させ、XY加工面15aの研磨領域Ｅ内
を研磨する。

そして、CPU35はS24にてｊ≧Ｉであると判別するとプ
レイバック工程を終了する。

又、CPU35は前記S18にてパターン選択スイッチ32の操
作が所定時間ないと判別するとS26に進み、このS26にて
制御盤16の回数設定器34により砥石14の所要の移動回数
Ｍが設定されるとその値をRAM37に記憶する。そして、S
27でCPU35はティーチング装置18のスタートスイッチ24
又は制御盤16のスタートスイッチ27が操作されると、S2
8でカウンタ35aの計数値ｍを［０］にし、29に進む。S2
9でCPU35は前記S12〜S16のラインティーチング工程でRA
M37に記憶した砥石14の研磨経路Ｔのデータを入力順序
と逆に読み出し、そのデータに基き、X,Y移動モータ3,5
又はＺ移動モータ７を駆動して、砥石14をXY加工面15a
上で移動させる。

次いで、CPU35はS30にて砥石14が研磨経路Ｔの一方の
端部に達するとカウンタ35aの計数値ｍに［１］を加算
し、S31にてカウンタ35aの計数値ｍと前記移動設定回数
Ｍとを比較し、ｍ≧Ｍでないと判別すると前記S29に移
行してS29,30のルーチンを繰り返し、S31にてｍ≧Ｍで
あると判別するとプレイバック工程を終了する。

なお、この金型みがき機においては、前記モード選択
スイッチ25によりS25にてマニュアル研磨モードを設定
し、金型15を研磨することもできる。

さて、この実施例ではXYZ方向のいずれか二方向の加
工面の研磨を行う際には、モード選択スイッチ25により
ティーチングモードを選択した後、ティーチング選択ス
イッチ29によりポイントティーチングを選択し、位置指
定スイッチ31により指定した３以上の砥石14の位置デー
タに基いて加工面15a上の各点を頂点とする領域を研磨
領域Ｅとして決定し、その研磨領域Ｅ内を研磨パターン
G1〜G4のいずれかに基いて研磨させるようにしたので、
砥石14の移動端点P₁〜P₃等をティーチングするだけでよ
く、移動経路全体にわたって砥石14を移動させなくても
よいため、ティーチング工程を容易かつ短時間で行うこ
とができ、作業能率を向上することができる。

又、この実施例ではRAM37に記憶された砥石14の位置
データが３以上の場合には、研磨パターンG1〜G4のいず
れかに基いて互いに隣接する２点を結ぶ各線分を基準に
研磨領域Ｅ内を研磨するようにしたので、研磨方向をラ
ンダムにすることができ、仕上げ面のムラの発生を防止
して均一、かつ、高精度な研磨を行うことができる。

さらに、この実施例ではRAM37に記憶された砥石14の
位置データが２つの場合には、その位置データに対応す
る２点を結ぶ線分に沿って研磨するようにしたので、研
磨経路、即ちティーチング経路の直線性が要求される場
合には、操作レバー19の手動操作時において生じ易いゆ
らぎ等を防止して直線性を確保することができる。

又、この実施例の金型みがき機は砥石14の移動端点の
みを記憶させるポイントティーチングに加えて、砥石14
の移動経路を全体にわたって記憶させるラインティーチ
ングをも行うことができ、特に加工面が凹凸を備えた複
雑な形状である場合には有効である。

次に、この発明を別の金型みがき機に具体化した第二
実施例を第10〜17図に基いて説明する。なお、前記第一
実施例と同じ箇所は同一番号を付すとともに、その説明
を省く。

本実施例の金型みがき機はポイントティーチング及び
そのプレイバック研磨の機能のみを備え、プレイバック
研磨としては、前記第一実施例と同じように、研磨領域
Ｅを区切る線分（例えばP₁P₂）を基準として研磨を行な
う辺指定研磨と、予め設定した角度に従って研磨を行な
う角度指定研磨とを備えている。

又、第10図に示すように、金型みがき機の制御盤16は
前記第一実施例の制御盤16に対して、前記回数設定器34
とティーチング選択スイッチ29とを廃止し、その代わり
に、辺指定研磨において基準となる線分（基準辺）の両
端を指示して同基準辺を設定する基準辺設定手段として
の両端点設定スイッチ38と、同基準辺の数を設定する基
準辺数設定スイッチ39と、第一実施例のシフト量設定器
33と同様に、研磨領域Ｅの研磨密度を決定する分割数設
定スイッチ40と、角度指定研磨において研磨領域Ｅに対
する研磨パターンの角度を設定するパターン角度設定手
段としてのパターン角度設定スイッチ41と、同じく角度
指定研磨において研磨回数を設定する研磨回数設定スイ
ッチ42とが付加されている。さらに、本実施例の金型み
がき機のモード選択スイッチ25はティーチングモードと
プレイバックモードの選択、及び辺指定研磨と角度指定
研磨の選択を行なうようになっている。

又、制御盤に内装されたCPU35には、目標点決定手段
と砥石移動手段とが付加されている。

そして、CPU35は辺指定研磨のプレイバック研磨にお
いて、研磨領域Ｅを区切る複数の辺の内、特定の辺の両
端を両端点設定スイッチ38によって入力されると、両位
置を結んだ辺を基準辺としてそのデータをRAM37に記憶
させるとともに、前記研磨領域Ｅを形作る各位置の内、
特定の位置を目標点として設定し、後述する所定の手順
に基いて基準辺から目標点まで研磨経路を決定し、研磨
領域Ｅ内の研磨を行なうようになっている。

又、CPU35は角度指定研磨のプレイバック研磨におい
て、パターン角度設定スイッチ41によって角度が入力さ
れると、その角度をこれと同時に入力された研磨パター
ンに対する角度としてそのデータをRAM37に記憶させ、
研磨の際にはその角度に従って研磨を行なうようになっ
ている。

さらに、ROM36には第11〜14図に示すような各研磨パ
ターンG5〜G8と角度の基準となる線分Ａとが記憶され、
CPU35は前記両研磨においてこれらの研磨パターンに従
って研磨を行なうとともに、角度指定研磨においては前
記線分Ａを基準として研磨の際のパターンの角度を決定
するようになっている。

次に、以上のように構成された金型みがき機により金
型15を研磨する場合の作用を第17図に示すフローチャー
トに従って説明する。

本実施例の金型みがき機によるティーチングモードは
第一実施例の金型みがき機によるティーチングモードと
ほぼ同じで、前述したようにラインティーチングが省か
れているのみである。すなわちCPU35は、第17図（ａ）
に示すように、S51にてモード選択スイッチ25によりテ
ィーチングモードが選択されると、S52にて二軸を選択
し、さらに、S53にてポイント数設定スイッチ30により
ポイント数Ｉを、例えば「７」に設定する。そして、CP
U35は第15図（ａ）に示すように、S55〜S60にてポイン
ト数Ｉに対応する数の各位置データ（P₁〜P₇）を記憶す
る。

又、CPU35は前記S51にて所定時間内にティーチングモ
ードが選択されなかった場合にはS61に進む。第15図
（ｂ）に示すように、CPU35はS61にて辺指定研磨が選択
され、S62にて基準辺数設定スイッチ39により基準辺の
数Ｔが例えば「２」に設定されると、S63にてカウンタ
値ｔを「０」とする。CPU35はS64にて前記両端点設定ス
イッチ38により基準辺の両端の点U_t,V_t（この場合は前
記P₂に対応するU₀、及びP₃に対応するV₀）が設定される
と、その位置データをRAM37に記憶させる。

次いでCPU35はS65にてカウンタ値ｔに「１」を加算す
るとともに、S66でカウンタ値ｔと基準辺数Ｔとを比較
し、ｔ≧Ｔでないと判別すると前記S64に戻りS64〜S66
のルーチンを繰り返し、別の基準辺（U₁,V₁）の位置デ
ータをRAM37に記憶させる。そして、S66にてｔ≧Ｔであ
ると判別するとS67に移行する。

CPU35はS67にて前記パターン選択スイッチ32により研
磨パターンG6が設定され、S68にて分割数設定スイッチ4
0により分割数（この場合は５）が設定されると、S69に
移行する。CPU35はS69でスタートスイッチ27が操作され
ると、S70にてカウンタ値ｔを「０」とし、第15図
（ａ）に示すように、S71にて前記S51〜S60のポイント
ティーチング工程においてRAM37に記憶された位置デー
タに基いて加工面上の各位置P₁〜P₇を頂点とする領域を
研磨領域Ｅとして決定する。さらに、CPU35は前記S62〜
S66においてRAM37に記憶された基準辺の両端の位置デー
タに基いて、U₀,V₀及びU₁,V₁を両端とする基準辺をそれ
ぞれ特定し、この基準辺を基準とし研磨パターンG6に基
いて砥石14をXY加工面15a上で移動させ、研磨領域Ｅ内
を研磨する。

上記研磨領域Ｅ内の研磨を詳述すると、まず、第15図
（ａ）に示すように、CPU35はU₀,V₀で特定される一方の
基準辺を底辺とし前記各位置P₁〜P₇を頂点とする多数の
三角形を想定し、それらの中で高さが最も高い三角形の
頂点を形成している位置P₆を特定し、この位置を目標点
とする。次いで、第15図（ｂ）に示すように、CPU35は
前記基準辺の中間点Q₀を特定し、同中間点Q₀から目標点
P₆までの線分を想定し、分割数設定スイッチ40によって
設定された分割数５に従ってこの線分を５等分して各分
割点を決定するとともに、前記基準辺と平行で、かつ各
分割点を通過し研磨領域Ｅの端から端まで延びる線分を
それぞれ決定する。

そして、第15図（ｂ）に示すようにCPU35は基準辺の
一端P₂を研磨開始点とし、同点P₂から砥石14を基準辺の
他端P₃へと移動させ、引続き前記基準辺から二つめの分
割点へと砥石14を移動させるとともに、前記基準辺から
一つめの線分の研磨開始点側の端部へと前記砥石14を移
動させる。次いで、CPU35は砥石14をこの端部から同線
分の他端まで移動させ、引続き基準辺から三つめの分割
点へと移動させるとともに、基準辺から二つめの線分の
研磨開始点側の端部へと移動させる。さらに、CPU35は
砥石14をこの端部から線分の他端まで移動させ、以上の
工程を前記目標点P₆に近付くように各分割点においてそ
れぞれ繰り返し、砥石14を目標点P₆まで到達させ、研磨
領域Ｅ内の初回の研磨を終了する。

次いでCPU35はS72にてカウンタ値ｔに「１」を加算す
るとともに、S73でカウンタ値ｔと基準辺数Ｔとを比較
し、ｔ≧Ｔでないと判別すると前記S71に移行しS71〜S7
3のルーチンを繰り返し、別の基準辺（U₁,V₁）を基準と
して二度目の研磨を行なう。

この二度目の研磨において、第15図（ｃ）に示すよう
にCPU35はU₁,V₁で特定される基準辺に基いて前述と同様
の手順で目標点P₁を特定し、基準辺の中間点Q₁から目標
点P₁までの線分を想定し、分割数設定スイッチ40によっ
て設定された分割数10に従ってこの線分を10等分して各
分割点を決定するとともに、前記基準辺と平行で、かつ
各分割点を通過し研磨領域Ｅの端から端まで延びる線分
をそれぞれ決定する。そして、これらに基いて前述した
初回の研磨と同様に研磨パターンG6に倣って砥石14を移
動させ再び研磨領域Ｅ内の研磨を行なう。

次いで、CPU35はS73にてｔ≧Ｔであると判別するとプ
レイバック工程を終了する。

このように、本実施例の辺指定研磨によれば、前述し
た第一実施例の金型みがき機の効果に加えて、基準辺の
指定数を適宜増減させることにより、研磨領域Ｅ内の研
磨回数、すなわち研磨の密度をワークに応じて変更する
ことができる。さらに、異なる基準辺に基いて研磨を行
なうため、研磨パターン同士に互いに角度をつけた状態
で研磨することになる。従って、砥石14の移動方向がラ
ンダムになり研磨むらが発生しない。

また、本実施例の辺指定研磨によれば、研磨を終了す
る目標点P₆,P₁を、研磨領域Ｅを形成する各位置P₁〜P₇
の内、研磨を開始する基準辺から同辺と直交する方向へ
の距離が最も遠い位置に設定したため、この研磨手順に
従えば、いかなる場合も指定した研磨領域Ｅ内を全て研
磨することができ、未研磨の箇所が残ることがない。

さらに、上述した第12図に示すパターンG6及び第13,1
4図に示すパターンG7,8によれば、第11図に示すパター
ンG5のように砥石14の移動経路が一定しておらず、三角
状或いはジグザグ状に砥石14を移動させるため、研磨む
らが発生しにくい。

なお、本実施例の辺指定研磨によれば、第18図（ａ）
に示すように、研磨領域Ｅの形状と基準辺U₀,V₀の設定
位置によっては、各分割点が領域Ｅ内の端に位置するこ
とがある。この場合、砥石14は研磨領域Ｅ内の端で折返
すことになり、同領域Ｅに研磨の密な箇所と粗な箇所
（第18図（ａ）においては研磨領域Ｅの右側が密で左側
が粗）とが発生し、領域Ｅを均一に研磨することができ
ない虞もある。

そこで、第18図（ｂ）に示すように、基準辺U₀,V₀と
平行で各分割点をそれぞれ通過する線分の中間点W₁〜W₄
をそれぞれ求め、分割点の代わりにこの中間点W₁〜W₄の
箇所で砥石14を折返すようにしてもよい。このようにす
れば、砥石14が折返す箇所は常に研磨領域Ｅ内の中央に
なり領域Ｅ内をより均一に研磨することができる。

以上でCPU35は辺指定研磨を終了する。一方、CPU35は
前記S61にてモード選択スイッチ25によって所定時間内
に辺指定研磨が選択されなかった場合には、角度指定研
磨が選択されたと判別しS74に進む。そして、第17
（ｃ）に示すように、CPU35はS74にて前記研磨回数設定
スイッチ42によって研磨回数Ｉが設定されると、S75に
てカウンタ値ｉを「０」とする。

さらに、S76にて前述したパターン選択スイッチ32に
より研磨パターンｈ（この場合はG5）が設定され、S77
にてパターン角度設定スイッチ41により角度θ（θ１）
が設定されるとともに、S78にてシフト量設定器33によ
り変位量ｌ（l1）が設定されると、CPU35はS79でこれら
h,θ,lをパラメータとする変数Ｔ（ｉ）設定する。

そして、CPU35はS80にてカウンタ値ｉに「１」を加算
するとともに、S81にてｉ≧Ｉでないと判別すると前記S
76に移行しS76〜S81のルーチンを繰り返し、研磨パター
ンG7、パターン角度θ２、及び変位量l2が設定される。
CPU35はS81にてｉ≧Ｉであると判別するとS82にてスタ
ートスイッチ27の操作を待ち、この操作が行なわれると
S83にて再びポイント計数値ｉを「０」とするととも
に、S84にて初回の研磨を行なう。

すなわち、CPU35は第16図（ａ）に示すように、前述
した基準となる線分Ａに対してθ１の角度を保ちつつ、
G5の研磨パターンに基いてl1の変位量で砥石14を移動さ
せ研磨領域Ｅ内を研磨する。

そして、CPU35はS85にてカウンタ値ｉに「１」を加算
するとともに、S86にてｉ≧Ｉでないと判別すると前記S
84に戻りS84〜S86のルーチンを繰り返し、第16図（ｂ）
に示すように、S84にて基準となる線分Ａに対してθ２
の角度を保ちつつ、G7の研磨パターンに基いてl2の変位
量で二度目の研磨を行なう。

次いで、CPU35はS86にてｉ≧Ｉであると判別すると角
度指定研磨のプレイバック研磨を終了する。

このように、本実施例の角度指定研磨によれば、研磨
領域Ｅに対する研磨パターンの角度を任意に設定するこ
とができるため、前述した辺指定研磨と同様に、研磨む
らが発生しないように研磨を行なうことができる。

なお、前述した分割数設定スイッチ40によって定めら
れる分割点間の寸法、及びシフト量設定器33によるシフ
ト量は、砥石14の移動経路の間に未研磨の箇所が残らな
いように研磨跡がオーバーラップしていれば、どのよう
に設定してもよい。

又、本実施例の金型みがき機は、辺指定研磨において
は分割数を定めることにより研磨の密度を決定し、角度
指定研磨においてはシフト量を定めることにより研磨の
密度を決定したが、両者を反対にし辺指定研磨において
シフト量にて研磨の密度を決定し、角度指定研磨におい
て分割数にて研磨の密度を決定してもよい。

一方、辺指定研磨において三角形状のパターンG5を実
行する際には、前記第一実施例のようにシフト量l1,l2
を定めて、互いに隣接する三角形同士がオーバーラップ
するように砥石14を移動させてもよい。

さらに、本実施例の辺基準研磨は基準辺に完全に平行
な線分を底辺とするとともに、基準辺の中間点Q₀,Q₁と
目標点P₆,P₁とを結ぶ線分上にその頂点を置く多数の三
角形を描くように砥石14を移動させたが、三角形の底辺
は必ずしも基準辺と平行にする必要はないし、三角形の
頂点は必ずしも直線状に列設する必要はない。従って、
基準辺に対して各三角形の底辺を若干斜めにするととも
に、各三角形の頂点を曲線状に列設してもよい。このよ
うにした場合でも上述した各効果を充分に得ることがで
きる。

又、本実施例の辺基準研磨は基準辺から目標点P₆,P₁
へと研磨パターンG5〜G8に従って砥石14を移動させた
が、これと全く逆の経路を辿るように目標点P₆,P₁から
基準辺へと砥石14を移動させてもよく、この場合でも上
述した種々の効果を得ることができる。

一方、第一及び第二実施例の金型みがき機の研磨対象
となる加工面15aは平坦でなくうねり等を生じていても
よく、この場合でも前述したエアシリンダ12の作用によ
り砥石14が常に加工面15aに押圧されるため、同面を支
障なく研磨することができる。

ところで、前述した第一及び第二実施例の金型みがき
機のポイントティーチング工程は、ある程度の面積を有
する研磨領域Ｅ内を研磨する場合を前提として発明され
たものであるが、極端に細長い研磨領域Ｅを研磨する場
合等にも、このポイントティーチングの思想を応用する
ことができる。以下にその研磨手順の概略を説明する。

例えば、第19図に示すように、自動車のバンパーをプ
レス成形するための金型にはバンパーの形状に対応した
凹溝51が形成されているが、この凹溝51内を研磨するに
は砥石14を凹溝51に沿って移動させなければならない。
通常は前記第一実施例で説明したラインティーチングに
よって研磨経路が指定され、これに基いて砥石14が移動
して研磨を行なう。ところが、研磨経路を指定するため
には前記ティーチング装置18の操作レバー19を操作し
て、砥石14を実際に凹溝51内で移動させる必要があり、
非常に煩わしかった。

そこで、第19図に示すように、第一及び第二実施例に
おいてポイントティーチングで研磨領域Ｅを指定したよ
うに、凹溝51の長手方向に幾つかのポイントP₁〜P₇を指
定してCPU35に入力する。そして、研磨を行なう際には
入力した順にポイントP₁〜P₇同士を直線で結んで研磨経
路を決定し、これ倣って砥石14を移動させるようにして
もよい。このようにすれば、幾つかのポイントを指定す
るだけで済むため、極めて容易に研磨経路を指定するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば砥石の移動端
点をティーチングするだけでよく、移動経路全体にわた
って砥石を移動させなくてもよいため、ティーチング工
程を容易かつ短時間で行って作業能率を向上することが
できるとともに、ティーチング経路の直線性が要求され
る場合には直線性を確保することができる優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図はこの発明を具体化した第一実施例を示し、
第１図は金型みがき機を示す正面図、第２図は金型みが
き機の制御回路を略示するブロック図、第３〜６図は研
磨パターンを示す図、第７図（ａ），（ｂ）は金型みが
き機の作用を示すフローチャート、第８図（ａ）〜
（ｃ）はポイントティーチング後のプレイバック工程を
説明するための図、第９図はラインティーチング後のプ
レイバック工程を説明するための図、第10〜17図は第二
実施例を示し、第10図は金型みがき機の制御回路を略示
するブロック図、第11〜14図は研磨パターンを示す図、
第15図（ａ）〜（ｃ）は辺指定研磨の工程を説明するた
めの図、第16図（ａ），（ｂ）は角度指定研磨の工程を
説明するための図、第17図（ａ）〜（ｃ）は金型みがき
機の作用を示すフローチャート、第18図（ａ）は辺指定
研磨において砥石が研磨領域の端で折返した場合を示す
図、第18図（ｂ）は同じく辺指定研磨において砥石が研
磨領域の中央で折返した場合を示す図、第19図は細長い
研磨領域を研磨する場合を示す正面図である。 図中、14は砥石、15はワークとしての金型、15aは加工
面、26は平面設定手段としての平面選択スイッチ、31は
位置指定手段としての位置指定スイッチ、32はパターン
設定手段としてのパターン選択スイッチ、35は研磨領域
決定手段，研磨制御手段，目標点決定手段，砥石移動手
段としてのCPU、37は記憶手段としてのRAM、38は基準辺
設定手段としての両端点設定スイッチ、41はパターン角
度設定手段としてのパターン角度設定スイッチ、Ｅは研
磨領域、G1〜G8は研磨パターン、P₁〜P₃,P₁〜P₇,P₁〜P₄
は位置（移動端点）である。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワーク（15）の加工面（15a）を研磨する
   ための砥石（14）と、 前記砥石（14）を移動させる平面を設定するための平面
   設定手段（26）と、 前記平面設定手段（26）により設定された平面における
   砥石（14）の複数の位置（P₁〜P₃,P₁〜P₇,P₁〜P₄）を指
   定するための位置指定手段（31）と、 前記位置指定手段（31）の操作に基いて前記砥石（14）
   の位置データを記憶する記憶手段（37）と、 前記記憶手段（37）に記憶された２以上の位置データに
   基いて各位置データとそれぞれ対応する加工面（15a）
   上の各点により形成される領域を研磨領域（Ｅ）として
   決定する研磨領域決定手段（35）と、 前記研磨領域決定手段（35）により決定された研磨領域
   （Ｅ）における研磨パターン（G1〜G8）を設定するため
   のパターン設定手段（32）と、 前記パターン設定手段（32）により設定された研磨パタ
   ーン（G1〜G8）に基いて前記研磨領域決定手段（35）に
   より決定された研磨領域（Ｅ）にて前記砥石（14）を移
   動させ、ワーク（15）の加工面（15a）を研磨させる研
   磨制御手段（35）と を備えた研磨装置。
2. 【請求項２】ワーク（15）の加工面（15a）を研磨する
   ための砥石（14）と、 前記砥石（14）を移動させる平面を設定するための平面
   設定手段（26）と、 前記平面設定手段（26）により設定された平面における
   砥石（14）の複数の位置（P₁〜P₇）を指定するための位
   置指定手段（31）と、 前記位置指定手段（31）の操作に基いて前記砥石（14）
   の位置データを記憶する記憶手段（37）と、 前記記憶手段（37）に記憶された２以上の位置データに
   基いて各位置データとそれぞれ対応する加工面（15a）
   上の各点により形成される領域を研磨領域（Ｅ）として
   決定する研磨領域決定手段（35）と、 前記研磨領域決定手段（35）により決定された研磨領域
   （Ｅ）における研磨パターン（G5〜G8）を設定するため
   のパターン設定手段（32）と、 位置指定手段（31）により設定された複数の位置（P₁〜
   P₇）の内、隣り合う一対の位置（P₂,P₃又はP₄,P₅）を結
   ぶ基準辺を設定する基準辺設定手段（38）と、 位置指定手段（31）により設定された複数の位置（P₁〜
   P₇）の内、前記基準辺設定手段（38）により設定された
   基準辺を底辺とし各位置（P₁〜P₇）を頂点とする三角形
   の高さが最も高くなる位置（P₆,P₁）を目標点に決定す
   る目標点決定手段（35）と、 前記基準辺設定手段（38）により設定された基準辺と目
   標点決定手段（35）により決定された目標点（P₆,P₁）
   との間を、一方から他方へと次第に近付くように、前記
   パターン設定手段（32）によって設定された研磨パター
   ン（G6）に基いて砥石（14）を移動させ、前記研磨領域
   （Ｅ）内を研磨する砥石移動手段（35）と を備えた研磨装置。
3. 【請求項３】砥石移動手段（35）は、砥石（14）を基準
   辺に沿って移動させ、同基準辺の一端（P₃,P₅）から研
   磨領域（Ｅ）内で所定距離だけ目標点（P₆,P₁）へ接近
   移動させ、さらに、研磨領域（Ｅ）の境界上へ前記所定
   距離より短い距離だけ目標点（P₆,P₁）から離間させ、
   前記基準辺と目標点（P₆,P₁）とを挟んで対向する境界
   上まで移動させ、これを繰り返して前記目標点（P₆,
   P₁）に次第に砥石（14）を接近させるものである請求項
   ２に記載の研磨装置。
4. 【請求項４】基準辺設定手段（38）は、複数の基準辺を
   設定し、目標点決定手段（35）は、各基準辺に対応した
   複数の目標点（P₆,P₁）を決定し、砥石移動手段（35）
   は、各基準辺を基準として順次研磨を行なう請求項２に
   記載の研磨装置。
5. 【請求項５】ワーク（15）の加工面（15a）を研磨する
   ための砥石（14）と、 前記砥石（14）を移動させる平面を設定するための平面
   設定手段（26）と、 前記平面設定手段（26）により設定された平面における
   砥石（14）の複数の位置（P₁〜P₄）を指定するための位
   置指定手段（31）と、 前記位置指定手段（31）の操作に基いて前記砥石（14）
   の位置データを記憶する記憶手段（37）と、 前記記憶手段（37）に記憶された２以上の位置データに
   基いて各位置データとそれぞれ対応する加工面（15a）
   上の各点により形成される領域を研磨領域（Ｅ）として
   決定する研磨領域決定手段（35）と、 前記研磨領域決定手段（35）により決定された研磨領域
   （Ｅ）における研磨パターン（G5〜G8）を設定するため
   のパターン設定手段（32）と、 前記パターン設定手段により設定された研磨パターン
   （G5,G7）の研磨領域（Ｅ）に対する複数の角度を設定
   するパターン角度設定手段（41）と、 前記研磨パターン（G5,G7）をパターン角度設定手段（4
   1）により設定された複数の角度に基いて、それぞれ研
   磨領域（Ｅ）内にて砥石（14）を移動させ、同研磨領域
   （Ｅ）内を研磨する研磨制御手段（35）と を備えた研磨装置。