JP2787294B2 - 金属面の研磨装置 - Google Patents
金属面の研磨装置Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37225—Tool holder, measure forces in chuck, tool holder
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
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- G05B2219/37355—Cutting, milling, machining force
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42087—Speed and force loop
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金型などの金属面を
自動的に研磨する金属面の研磨装置に関するものであ
る。
自動的に研磨する金属面の研磨装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プラスチック射出成形用の金型
において、その表面粗さは成形品に直接転写されるた
め、成形品に要求される表面粗さと同程度のものが要求
される。また近年、意匠上の要求から単純な平面や円筒
面ばかりでなく自由曲面を数多く有する成形品が多くな
ってきている。反面、自由曲面を持った金型の仕上げ作
業は比較的遅れており、現状では熟練者の手作業に依存
し、金型製作工程の中で占める時間的な割合が大きいも
のとなっている。
において、その表面粗さは成形品に直接転写されるた
め、成形品に要求される表面粗さと同程度のものが要求
される。また近年、意匠上の要求から単純な平面や円筒
面ばかりでなく自由曲面を数多く有する成形品が多くな
ってきている。反面、自由曲面を持った金型の仕上げ作
業は比較的遅れており、現状では熟練者の手作業に依存
し、金型製作工程の中で占める時間的な割合が大きいも
のとなっている。
【０００３】そこで本発明者は、仕上げ研磨作業を自動
化するため、放電加工やマシニングセンタなどで加工さ
れた金型や、他の金属製品の表面に、砥石を一定の押し
付け力で回転させながら押し付けて研磨する方法を検討
した。この場合、砥石を支持する軸に一軸力センサ（ロ
ードセル）を取付け、軸に加わる力を検出し、これをフ
ィードバックして、砥石の位置を調整する方法を検討し
た。しかしながらこの方法は、上下方向（Ｚ方向）から
だけの押し付け力を制御するため、図７に示すように平
面を研磨する時には、金属面１に対して砥石２が押し付
ける方向は、Ｚ方向であり、支持軸３に取付けた一軸力
センサ４で検出した力と、砥石２が押し付けている力と
は対応している。
化するため、放電加工やマシニングセンタなどで加工さ
れた金型や、他の金属製品の表面に、砥石を一定の押し
付け力で回転させながら押し付けて研磨する方法を検討
した。この場合、砥石を支持する軸に一軸力センサ（ロ
ードセル）を取付け、軸に加わる力を検出し、これをフ
ィードバックして、砥石の位置を調整する方法を検討し
た。しかしながらこの方法は、上下方向（Ｚ方向）から
だけの押し付け力を制御するため、図７に示すように平
面を研磨する時には、金属面１に対して砥石２が押し付
ける方向は、Ｚ方向であり、支持軸３に取付けた一軸力
センサ４で検出した力と、砥石２が押し付けている力と
は対応している。
【０００４】しかしながら図８のように金属面１が湾曲
した自由曲面であると、砥石２が押し付けているＺ方向
の力は、金属面１の法線方向Ｈの力と相違する。このた
め、自由曲面では常に研磨する金属面１の法線方向Ｈに
対する力の成分が変動するため均一に研磨できない問題
があった。
した自由曲面であると、砥石２が押し付けているＺ方向
の力は、金属面１の法線方向Ｈの力と相違する。このた
め、自由曲面では常に研磨する金属面１の法線方向Ｈに
対する力の成分が変動するため均一に研磨できない問題
があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、マシニングセンタに取付け、ＣＡＤデータやＣＡ
Ｍデータに基づいて、自由曲面を有する金属面の法線方
向に対して常に一定の力で砥石を押し付けて均一な研磨
を自動的に行なうことができる金属面の研磨装置を提供
するものである。
去し、マシニングセンタに取付け、ＣＡＤデータやＣＡ
Ｍデータに基づいて、自由曲面を有する金属面の法線方
向に対して常に一定の力で砥石を押し付けて均一な研磨
を自動的に行なうことができる金属面の研磨装置を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
金属面の研磨装置は、ツールシャンクの外周に、ほぼ等
間隔に３本のシリンダを回動自在に支持し、これら各シ
リンダのピストン先端をジョイントを介してブラケット
に回動自在に連結し、このブラケットの底面に６軸力セ
ンサを接続し、更にこの６軸力センサの底面に支持ブラ
ケットを取付け、この支持ブラケットにモータを支持し
て、モータの先端に砥石を取付けた研磨ヘッドと、前記
６軸力センサで検出した力成分から砥石の押し付け力を
演算する算手段と、この押し付け力と設定された押し付
け力を比較する比較手段と、比較した押し付け力の差分
から砥石の切り込み量に応じた各シリンダのピストンの
伸縮量を演算する演算手段とからなり、前記研磨ヘッド
をマシニングセンタに取付けて、砥石を研磨面に所定の
圧力で押し付けて研磨することを特徴とするものであ
る。
金属面の研磨装置は、ツールシャンクの外周に、ほぼ等
間隔に３本のシリンダを回動自在に支持し、これら各シ
リンダのピストン先端をジョイントを介してブラケット
に回動自在に連結し、このブラケットの底面に６軸力セ
ンサを接続し、更にこの６軸力センサの底面に支持ブラ
ケットを取付け、この支持ブラケットにモータを支持し
て、モータの先端に砥石を取付けた研磨ヘッドと、前記
６軸力センサで検出した力成分から砥石の押し付け力を
演算する算手段と、この押し付け力と設定された押し付
け力を比較する比較手段と、比較した押し付け力の差分
から砥石の切り込み量に応じた各シリンダのピストンの
伸縮量を演算する演算手段とからなり、前記研磨ヘッド
をマシニングセンタに取付けて、砥石を研磨面に所定の
圧力で押し付けて研磨することを特徴とするものであ
る。
【０００７】請求項１記載の金属面の研磨装置は、研磨
ヘッドのツールシャンクをマシニングセンタの取付軸に
取付けて、研磨する金属面に研磨ヘッドの砥石を近接さ
せる。次にマシニングセンタにＣＡＤやＣＡＭデータを
入力して、研磨ヘッドを金属面の形状に沿って移動さ
せ、モータによって回転する砥石によって金属面を研磨
する。
ヘッドのツールシャンクをマシニングセンタの取付軸に
取付けて、研磨する金属面に研磨ヘッドの砥石を近接さ
せる。次にマシニングセンタにＣＡＤやＣＡＭデータを
入力して、研磨ヘッドを金属面の形状に沿って移動さ
せ、モータによって回転する砥石によって金属面を研磨
する。
【０００８】砥石が金属面に押し付けられると、この力
を６軸力センサで検出して押し付け力を演算する押し付
け力演算装置に出力し、ここで演算された砥石の押し付
け力を、押し付け力設定器からの設定値と比較し、比較
した押し付け力の差分から砥石の切り込み量に応じた各
シリンダのピストン伸縮量を、ピストン伸縮量演算装置
で演算する。次に演算した信号が各シリンダの駆動機構
に出力されて各ピストンの長さが調整される。この場
合、シリンダはツールシャンクとブラケットに回動自在
に取付けられているので、全体として３本のシリンダの
長さが決まればブラケットが所定の角度で傾斜して砥石
の３次元的な位置が規定されることになる。
を６軸力センサで検出して押し付け力を演算する押し付
け力演算装置に出力し、ここで演算された砥石の押し付
け力を、押し付け力設定器からの設定値と比較し、比較
した押し付け力の差分から砥石の切り込み量に応じた各
シリンダのピストン伸縮量を、ピストン伸縮量演算装置
で演算する。次に演算した信号が各シリンダの駆動機構
に出力されて各ピストンの長さが調整される。この場
合、シリンダはツールシャンクとブラケットに回動自在
に取付けられているので、全体として３本のシリンダの
長さが決まればブラケットが所定の角度で傾斜して砥石
の３次元的な位置が規定されることになる。
【０００９】また金属面が湾曲した自由曲面の場合、金
属面の法線方向の押し付け力を、６軸力センサで検知し
た力の分布から演算することができるので、研磨する金
属面の法線方向に必要な押し付け力を３次元的に位置設
定した所に付加できるばかりでなく、その押し付け方向
も設定できるので、全体を均一に研磨することができ
る。
属面の法線方向の押し付け力を、６軸力センサで検知し
た力の分布から演算することができるので、研磨する金
属面の法線方向に必要な押し付け力を３次元的に位置設
定した所に付加できるばかりでなく、その押し付け方向
も設定できるので、全体を均一に研磨することができ
る。
【００１０】更に請求項２記載の金属面の研磨装置は、
砥石に平面的な微小移動を与える研磨範囲設定装置を設
けたことを特徴とするもので、ＣＡＤやＣＡＭデータに
よる３次元的位置信号に加えて、平面的な微小移動を同
時に加えることにより金属面を帯状に研磨することがで
きるようにしたものである。
砥石に平面的な微小移動を与える研磨範囲設定装置を設
けたことを特徴とするもので、ＣＡＤやＣＡＭデータに
よる３次元的位置信号に加えて、平面的な微小移動を同
時に加えることにより金属面を帯状に研磨することがで
きるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図１
ないし図６を参照して詳細に説明する。図において６は
研磨ヘッドで、これはツールシャンク７の上端のプルス
タッド８でマシニングセンタの取付軸に取付けるように
なっている。ツールシャンク７の外周には、図２に示す
ように等間隔に３本のシリンダ１１…が軸１２…で軸受
け１３…に上下方向に回動自在に支持されている。また
これら各シリンダ１１…のピストン１５…の先端は、図
１に示すように２方向に回動できるユニバーサルジョイ
ント１６…で円板状のブラケット１７の上面に回動自在
に連結されている。
ないし図６を参照して詳細に説明する。図において６は
研磨ヘッドで、これはツールシャンク７の上端のプルス
タッド８でマシニングセンタの取付軸に取付けるように
なっている。ツールシャンク７の外周には、図２に示す
ように等間隔に３本のシリンダ１１…が軸１２…で軸受
け１３…に上下方向に回動自在に支持されている。また
これら各シリンダ１１…のピストン１５…の先端は、図
１に示すように２方向に回動できるユニバーサルジョイ
ント１６…で円板状のブラケット１７の上面に回動自在
に連結されている。
【００１２】またこの円板状のブラケット１７の底面に
は、６方向にロードセルを設けた６軸力センサ１８が取
付けられている。更にこの６軸力センサ１８の底面には
へ字形状の支持ブラケット２０が取付けられ、この支持
ブラケット２０にモータ２１が支持され、、このモータ
２１の先端に軸付き砥石２２がツールシャンク７の軸方
向に対して傾斜して取付けられている。
は、６方向にロードセルを設けた６軸力センサ１８が取
付けられている。更にこの６軸力センサ１８の底面には
へ字形状の支持ブラケット２０が取付けられ、この支持
ブラケット２０にモータ２１が支持され、、このモータ
２１の先端に軸付き砥石２２がツールシャンク７の軸方
向に対して傾斜して取付けられている。
【００１３】また前記シリンダ１１の構成は図３に示す
ように、取付板２４にシリンダ１１とサーボモータ２６
が取付けられている。サーボモータ２６はその回転軸２
８にプーリー２９ａと、カバー３７の上面に突設してノ
ブ３０が取付けられている。またこのサーボモータ２６
には、図示しないロータリーエンコーダが取付けられ、
サーボモータ２６の回転を検知するようになっている。
またシリンダ１１はシリンダケース３４の内部に、ねじ
シャフト３２が回転自在に支持され、この上端にプーリ
ー２９ｂが取付けられ、これと前記サーボモータ２６の
プーリー２９ａとベルト３３で連結されている。
ように、取付板２４にシリンダ１１とサーボモータ２６
が取付けられている。サーボモータ２６はその回転軸２
８にプーリー２９ａと、カバー３７の上面に突設してノ
ブ３０が取付けられている。またこのサーボモータ２６
には、図示しないロータリーエンコーダが取付けられ、
サーボモータ２６の回転を検知するようになっている。
またシリンダ１１はシリンダケース３４の内部に、ねじ
シャフト３２が回転自在に支持され、この上端にプーリ
ー２９ｂが取付けられ、これと前記サーボモータ２６の
プーリー２９ａとベルト３３で連結されている。
【００１４】シリンダケース３４の内側にはピストン１
５…が設けられ、この上部に固定したナット３５に前記
ねじシャフト３２が螺合して、ねじシャフト３２の回転
によりピストン１５…が前後進自在に取付けられてい
る。このピストン１５…の先端にはユニバーサルジョイ
ント１６…が取付けられ、これは図１に示すように円板
状のブラケット１７に固定されている。なお図において
３６はリミットスイッチである。
５…が設けられ、この上部に固定したナット３５に前記
ねじシャフト３２が螺合して、ねじシャフト３２の回転
によりピストン１５…が前後進自在に取付けられてい
る。このピストン１５…の先端にはユニバーサルジョイ
ント１６…が取付けられ、これは図１に示すように円板
状のブラケット１７に固定されている。なお図において
３６はリミットスイッチである。
【００１５】また図４は制御装置を示すもので、６軸力
センサ１８は砥石２２の押し付け力を演算する押し付け
力演算装置４０に接続されている。また５軸マシニング
センタなどに取付ける場合には、必要に応じて傾斜計４
１を接続する。４２は目標とする押し付け力を設定する
押し付け力設定器で、これは前記演算装置４０で演算し
た実際の押し付け力と設定した押し付け力とを比較器４
３で比較して、押し付け力の差分から砥石２２の切り込
み量に応じた各シリンダ１１…のピストン１５…の伸縮
量を演算するピストン伸縮量演算装置４５…に接続され
ている。これらピストン伸縮量演算装置４５…は、夫々
研磨ヘッド６に取付けたサーボモータ２６…に接続さ
れ、この回転数に応じて各シリンダ１１…のピストン１
５…の伸縮量を調整するようになっている。またサーボ
モータ２６…にはロータリーエンコーダ４７…が取付け
られ、サーボモータ２６…の回転数を検出して、ピスト
ン１５…の伸縮量を調整するようになっている。
センサ１８は砥石２２の押し付け力を演算する押し付け
力演算装置４０に接続されている。また５軸マシニング
センタなどに取付ける場合には、必要に応じて傾斜計４
１を接続する。４２は目標とする押し付け力を設定する
押し付け力設定器で、これは前記演算装置４０で演算し
た実際の押し付け力と設定した押し付け力とを比較器４
３で比較して、押し付け力の差分から砥石２２の切り込
み量に応じた各シリンダ１１…のピストン１５…の伸縮
量を演算するピストン伸縮量演算装置４５…に接続され
ている。これらピストン伸縮量演算装置４５…は、夫々
研磨ヘッド６に取付けたサーボモータ２６…に接続さ
れ、この回転数に応じて各シリンダ１１…のピストン１
５…の伸縮量を調整するようになっている。またサーボ
モータ２６…にはロータリーエンコーダ４７…が取付け
られ、サーボモータ２６…の回転数を検出して、ピスト
ン１５…の伸縮量を調整するようになっている。
【００１６】またマシニングセンタ１０は、ＣＡＤデー
タ５１により、制御装置５２でマシニングセンタの取付
軸５３のＸ−Ｙ−Ｘの３次元位置制御を行なうようにな
っている。なお図において５４は、マシニングセンタの
取付軸５３に取付けられて移動する砥石２２のＸ−Ｙ平
面方向の微小範囲の移動量を設定する研磨範囲設定装置
で、この移動範囲の位置信号（Ｘｇ、Ｙｇ）は前記ピス
トン伸縮量演算装置４５…に夫々出力されるようになっ
ている。
タ５１により、制御装置５２でマシニングセンタの取付
軸５３のＸ−Ｙ−Ｘの３次元位置制御を行なうようにな
っている。なお図において５４は、マシニングセンタの
取付軸５３に取付けられて移動する砥石２２のＸ−Ｙ平
面方向の微小範囲の移動量を設定する研磨範囲設定装置
で、この移動範囲の位置信号（Ｘｇ、Ｙｇ）は前記ピス
トン伸縮量演算装置４５…に夫々出力されるようになっ
ている。
【００１７】上記構成の金属面の研磨装置でマシニング
センタで加工した金型の表面を研磨する場合について説
明すると、先ず研磨ヘッド６のツールシャンク７をマシ
ニングセンタの取付軸５３に取付ける。金型表面の研磨
する金属面１に研磨ヘッド６の軸付き砥石２２を近接さ
せる。この状態では、６軸力センサ１８には支持ブラケ
ット２０やモータ２１および砥石２２の重量が加わって
いるが、これらの重量は押し付け力を演算する演算装置
４０でキャンセルされ無負荷の状態に修正される。
センタで加工した金型の表面を研磨する場合について説
明すると、先ず研磨ヘッド６のツールシャンク７をマシ
ニングセンタの取付軸５３に取付ける。金型表面の研磨
する金属面１に研磨ヘッド６の軸付き砥石２２を近接さ
せる。この状態では、６軸力センサ１８には支持ブラケ
ット２０やモータ２１および砥石２２の重量が加わって
いるが、これらの重量は押し付け力を演算する演算装置
４０でキャンセルされ無負荷の状態に修正される。
【００１８】次に図４に示すようにマシニングセンタ１
０にＣＡＤデータ５１を入力して、制御装置５２で取付
軸５３をＸ−Ｙ−Ｚ方向に金型形状に沿って移動させ
る。このマシニングセンタの取付軸５３に研磨ヘッド６
が取付けられているので砥石２２はモータ２１により回
転しながらＣＡＤデータ５１に従って金型の金属面１を
移動しながら研磨する。
０にＣＡＤデータ５１を入力して、制御装置５２で取付
軸５３をＸ−Ｙ−Ｚ方向に金型形状に沿って移動させ
る。このマシニングセンタの取付軸５３に研磨ヘッド６
が取付けられているので砥石２２はモータ２１により回
転しながらＣＡＤデータ５１に従って金型の金属面１を
移動しながら研磨する。
【００１９】砥石２２が金属面１に押し付けられると、
この力を６軸力センサ１８で検出して押し付け力を演算
する押し付け力演算装置４０に出力する。ここで演算さ
れた砥石２２の押し付け力を、押し付け力設定器４２か
らの設定値とを比較器４３で比較する。比較した押し付
け力の差分から砥石２２の切り込み量に応じた各シリン
ダ１１…のピストン１５…の伸縮量をピストン伸縮量演
算装置４５…で演算し、その信号が各サーボモータ２６
…に出力される。この結果、サーボモータ２６…が所定
の回転数だけ回転すると、図３に示すように回転軸２８
に取付けたプーリー２９ａが回転し、ベルト３３を介し
てプーリー２９ｂが回転してこれに接続したねじシャフ
ト３２が回転する。
この力を６軸力センサ１８で検出して押し付け力を演算
する押し付け力演算装置４０に出力する。ここで演算さ
れた砥石２２の押し付け力を、押し付け力設定器４２か
らの設定値とを比較器４３で比較する。比較した押し付
け力の差分から砥石２２の切り込み量に応じた各シリン
ダ１１…のピストン１５…の伸縮量をピストン伸縮量演
算装置４５…で演算し、その信号が各サーボモータ２６
…に出力される。この結果、サーボモータ２６…が所定
の回転数だけ回転すると、図３に示すように回転軸２８
に取付けたプーリー２９ａが回転し、ベルト３３を介し
てプーリー２９ｂが回転してこれに接続したねじシャフ
ト３２が回転する。
【００２０】この結果、ねじシャフト３２に螺合するナ
ット３５が昇降して、これに固定したピストン１５が伸
縮する。この伸縮量はサーボモータ２６の回転数と回転
方向により決まるので、これをロータリーエンコーダで
検知して調整するようになっている。また各シリンダ１
１…は図１に示すように、ツールシャンク７に軸１２…
と軸受け１３…で１方向に回動自在に取付けられ、また
シリンダ１１…の先端のピストン１５…はユニバーサル
ジョイント１６…で２方向に回動自在に支持され、更に
図３に示すようにピストン１５…はシリンダ１１…内で
ユニバーサルジョイント１６…の回動範囲内で水平方向
に少し回転できるので、全体として３本のシリンダ１１
…の長さが決まれば円板状のブラケット１７が所定の角
度で傾斜して砥石２２のＸ−Ｙ−Ｚ位置が規定されるこ
とになる。
ット３５が昇降して、これに固定したピストン１５が伸
縮する。この伸縮量はサーボモータ２６の回転数と回転
方向により決まるので、これをロータリーエンコーダで
検知して調整するようになっている。また各シリンダ１
１…は図１に示すように、ツールシャンク７に軸１２…
と軸受け１３…で１方向に回動自在に取付けられ、また
シリンダ１１…の先端のピストン１５…はユニバーサル
ジョイント１６…で２方向に回動自在に支持され、更に
図３に示すようにピストン１５…はシリンダ１１…内で
ユニバーサルジョイント１６…の回動範囲内で水平方向
に少し回転できるので、全体として３本のシリンダ１１
…の長さが決まれば円板状のブラケット１７が所定の角
度で傾斜して砥石２２のＸ−Ｙ−Ｚ位置が規定されるこ
とになる。
【００２１】つまり、６軸力センサ１８で検知した押し
付け力と、設定された押し付け力を比較器４３で比較し
て、押し付け力が小さい場合にはピストン１５…が伸出
し、逆に押し付け力が大きい場合にはピストン１５…が
収縮して砥石２２の位置（切り込み量）を調整できるよ
うになっている。
付け力と、設定された押し付け力を比較器４３で比較し
て、押し付け力が小さい場合にはピストン１５…が伸出
し、逆に押し付け力が大きい場合にはピストン１５…が
収縮して砥石２２の位置（切り込み量）を調整できるよ
うになっている。
【００２２】また図５に示すように金属面１が湾曲した
自由曲面の場合、金属面１の法線方向の押し付け力を、
６軸力センサ１８で検知した力の分布から演算すること
ができるので、研磨する金属面１の法線方向に必要な押
し付け力を３次元的に位置設定した所に付加できるばか
りでなく、その押し付け方向も設定できるので、全体を
均一に研磨することができる。
自由曲面の場合、金属面１の法線方向の押し付け力を、
６軸力センサ１８で検知した力の分布から演算すること
ができるので、研磨する金属面１の法線方向に必要な押
し付け力を３次元的に位置設定した所に付加できるばか
りでなく、その押し付け方向も設定できるので、全体を
均一に研磨することができる。
【００２３】なおＣＡＤデータ５１からの砥石２２の３
次元的な位置制御では、砥石２２の軌跡は線状となり、
面での研磨を行なう場合には時間がかかる。このため図
４に示すようにピストン伸縮量演算装置４５…に対して
研磨範囲設定装置５４から砥石２２を平面的に振らす位
置信号（Ｘｇ、Ｙｇ）を与えることにより、ＣＡＤデー
タ５１によるマシニングセンタの３次元的位置移動に加
えて、平面的な微小移動を同時に加えることにより図６
に示すように帯状に研磨することができ、研磨時間を大
幅に短縮することができる。
次元的な位置制御では、砥石２２の軌跡は線状となり、
面での研磨を行なう場合には時間がかかる。このため図
４に示すようにピストン伸縮量演算装置４５…に対して
研磨範囲設定装置５４から砥石２２を平面的に振らす位
置信号（Ｘｇ、Ｙｇ）を与えることにより、ＣＡＤデー
タ５１によるマシニングセンタの３次元的位置移動に加
えて、平面的な微小移動を同時に加えることにより図６
に示すように帯状に研磨することができ、研磨時間を大
幅に短縮することができる。
【００２４】また砥石２２は傾斜して支持ブラケット２
０に取付けられているので、金属面１に対して砥石２２
の周速度がゼロにならず、所定の回転速度で研磨するこ
とができる。また研磨ヘッド６に設けたノブ３０は、プ
ーリー２９ａ、２９ｂを回転させてピストン１５…の長
さを手動で微調整するものである。
０に取付けられているので、金属面１に対して砥石２２
の周速度がゼロにならず、所定の回転速度で研磨するこ
とができる。また研磨ヘッド６に設けたノブ３０は、プ
ーリー２９ａ、２９ｂを回転させてピストン１５…の長
さを手動で微調整するものである。
【００２５】なお図４に示す、傾斜計４１はマシニング
センタの取付軸５３が垂直な３軸マシニングセンタの場
合には必要がないが、取付軸５３が傾斜する５軸マシニ
ングセンタなどに取付ける場合には傾斜計４１を取付け
る。これは取付軸５３が傾斜すると６軸力センサ１８の
下部に取付けた、支持ブラケット２０とモータ２１およ
び砥石２２の測定重量が角度によって変化するため、こ
れら変化した重量を修正する作用をなすものである。な
お上記説明ではＣＡＤデータ５１によりマシニングセン
タの取付軸５３を移動させる場合について説明したがＣ
ＡＭデータで移動させても良い。
センタの取付軸５３が垂直な３軸マシニングセンタの場
合には必要がないが、取付軸５３が傾斜する５軸マシニ
ングセンタなどに取付ける場合には傾斜計４１を取付け
る。これは取付軸５３が傾斜すると６軸力センサ１８の
下部に取付けた、支持ブラケット２０とモータ２１およ
び砥石２２の測定重量が角度によって変化するため、こ
れら変化した重量を修正する作用をなすものである。な
お上記説明ではＣＡＤデータ５１によりマシニングセン
タの取付軸５３を移動させる場合について説明したがＣ
ＡＭデータで移動させても良い。
【００２６】また上記説明では、シリンダ１１…を軸１
２…と軸受け１３…でツールシャンク７に回動自在に取
付け、ピストン１５…をユニバーサルジョイント１６…
で円板状のブラケット１７に取付けた場合について示し
たが、これとは逆にシリンダ１１…をユニバーサルジョ
イント１６…でツールシャンク７に接続し、ピストン１
５…を軸１２…と軸受け１３…で円板状のブラケット１
７に回動自在に接続した構造でも良い。つまり３本のシ
リンダ１１…がツールシャンク７と円板状のブラケット
１７に３軸方向に回動自在に連結され、任意の１カ所で
平面的な回転が規制された構造であれば良い。
２…と軸受け１３…でツールシャンク７に回動自在に取
付け、ピストン１５…をユニバーサルジョイント１６…
で円板状のブラケット１７に取付けた場合について示し
たが、これとは逆にシリンダ１１…をユニバーサルジョ
イント１６…でツールシャンク７に接続し、ピストン１
５…を軸１２…と軸受け１３…で円板状のブラケット１
７に回動自在に接続した構造でも良い。つまり３本のシ
リンダ１１…がツールシャンク７と円板状のブラケット
１７に３軸方向に回動自在に連結され、任意の１カ所で
平面的な回転が規制された構造であれば良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の請求項１記載
の金属面の研磨装置によれば、研磨ヘッドをマシニング
センタに取付け、６軸力センサで砥石の押し付け力を検
知しながら所定の押し付け力に対応するように３本のシ
リンダの長さを決めることにより、ブラケットが所定の
角度で傾斜して砥石の３次元の位置制御ができ、自由曲
面を有する金属面の法線方向に対して常に一定の力で砥
石を押し付けて均一な研磨を自動的に行なうことができ
る。
の金属面の研磨装置によれば、研磨ヘッドをマシニング
センタに取付け、６軸力センサで砥石の押し付け力を検
知しながら所定の押し付け力に対応するように３本のシ
リンダの長さを決めることにより、ブラケットが所定の
角度で傾斜して砥石の３次元の位置制御ができ、自由曲
面を有する金属面の法線方向に対して常に一定の力で砥
石を押し付けて均一な研磨を自動的に行なうことができ
る。
【００２８】更に請求項２記載の金属面の研磨装置は、
砥石に平面的な微小移動を与える研磨範囲設定装置を設
けることにより、ＣＡＤやＣＡＭデータによる３次元的
位置信号に加えて、平面的な微小移動を同時に加えるこ
とにより金属面を帯状に研磨して研磨速度を向上させる
ことができる。
砥石に平面的な微小移動を与える研磨範囲設定装置を設
けることにより、ＣＡＤやＣＡＭデータによる３次元的
位置信号に加えて、平面的な微小移動を同時に加えるこ
とにより金属面を帯状に研磨して研磨速度を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の実施の一形態による研磨ヘッドを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示す金属面の研磨装置の平面図である。
【図３】図１に示すシリンダの断面図である。
【図４】金属面の研磨装置の制御構成を示すブロック図
である。
である。
【図５】砥石が金属面を研磨している状態を示す正面図
である。
である。
【図６】砥石が金属面を研磨している状態を示す平面図
である。
である。
【図７】従来の一軸力センサを取付けた研磨装置で平面
を研磨している状態を示す説明図である。
を研磨している状態を示す説明図である。
【図８】従来の一軸力センサを取付けた研磨装置で曲面
を研磨している状態を示す説明図である。
を研磨している状態を示す説明図である。
１ 金属面 ５ 研磨ヘッド ６ ツールシャンク １０ マシニングセンタ １１ シリンダ １５ ピストン １６ ユニバーサルジョイント １７ ブラケット １８ ６軸力センサ ２０ 支持ブラケット ２１ モータ ２２ 砥石 ２６ サーボモータ ３２ ねじシャフト ４０ 押し付け力演算装置 ４２ 押し付け力設定器 ４３ 比較器 ４５ ピストン伸縮量演算装置 ５１ ＣＡＤデータ ５３ マシニングセンタの取付軸 ５４ 研磨範囲設定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−150526（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−19842（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−47995（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−11080（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−116983（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−509284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B24B 41/00 B23Q 1/26 B24B 47/12 B25J 17/00 - 17/02
Claims (2)
- 【請求項１】 ツールシャンクの外周に、ほぼ等間隔に
３本のシリンダを回動自在に支持し、これら各シリンダ
のピストン先端をジョイントを介してブラケットに回動
自在に連結し、このブラケットの底面に６軸力センサを
接続し、更にこの６軸力センサの底面に支持ブラケット
を取付け、この支持ブラケットにモータを支持して、モ
ータの先端に砥石を取付けた研磨ヘッドと、前記６軸力
センサで検出した力成分から砥石の押し付け力を演算す
る演算手段と、この押し付け力と設定された押し付け力
を比較する比較手段と、比較した押し付け力の差分から
砥石の切り込み量に応じた各シリンダのピストンの伸縮
量を演算する演算手段とからなり、前記研磨ヘッドをマ
シニングセンタに取付けて、砥石を研磨面に所定の圧力
で押し付けて研磨することを特徴とする金属面の研磨装
置。 - 【請求項２】 砥石に平面的な微小移動を与える研磨範
囲設定装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の金
属面の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8359428A JP2787294B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 金属面の研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8359428A JP2787294B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 金属面の研磨装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166267A JPH10166267A (ja) | 1998-06-23 |
| JP2787294B2 true JP2787294B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=18464454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8359428A Expired - Fee Related JP2787294B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 金属面の研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787294B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110877280A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-13 | 泉州台商投资区连进信息技术有限公司 | 一种曲面抛光机 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104959896B (zh) * | 2015-06-29 | 2017-09-29 | 卢国才 | 一种自动抛光机的执行机构 |
| CN105150075B (zh) * | 2015-06-29 | 2018-02-09 | 卢国才 | 一种多工位自动抛光机的执行机构 |
| KR101976997B1 (ko) * | 2018-10-12 | 2019-05-10 | 주식회사 새한마이크로텍 | 프로브핀 제조장치 및 제조방법 |
| CN111906621B (zh) * | 2020-07-22 | 2022-04-08 | 上海沃兹金田锯业有限公司 | 一种圆锯片端面打磨装置 |
| CN113510796B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-06-17 | 四川震源家具有限公司 | 木板加工用数控钻孔中心 |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP8359428A patent/JP2787294B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110877280A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-13 | 泉州台商投资区连进信息技术有限公司 | 一种曲面抛光机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10166267A (ja) | 1998-06-23 |
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