JP5219600B2 - Grinding wheel molding state determination device and grinding wheel molding state determination method - Google Patents

Grinding wheel molding state determination device and grinding wheel molding state determination method Download PDF

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Description

本発明は、砥石にドレッサを接触させてドレッシングを行うツールドレッサにおいて、ドレッシング中の砥石とドレッサの砥石成形状態を判定して、砥石のドレッシング状態やドレッサの状態を判定する砥石成形状態判定装置及び砥石成形状態判定方法に関する。   The present invention relates to a tool dresser that performs dressing by bringing a dresser into contact with a grindstone. The present invention relates to a method for determining a grinding wheel forming state.

砥石にドレッサを接触させてドレッシングを行うツールドレッサでは、砥石とドレッサとの接触検出やドレッシングの完了検出等のために、AE(Acoustic Emission)センサが使用される。AEセンサは、対象とする周波数などに応じて各種の方式があるが、研削盤などの加工装置やドレッシング装置で使用するAEセンサは、数十kHz〜数百MHzの超音波領域を対象とし圧電素子などで構成される。   In a tool dresser that performs dressing by bringing a dresser into contact with a grindstone, an AE (Acoustic Emission) sensor is used for detecting contact between the grindstone and the dresser or detecting completion of dressing. There are various types of AE sensors depending on the target frequency, but AE sensors used in processing devices such as grinding machines and dressing devices target piezoelectric regions of several tens of kHz to several hundreds of MHz. It is composed of elements.

AEセンサについては、NDISのNo.2106−79、2106−91などに、AEセンサを使用した研削盤については、特許文献1などに記載されているように、広く知られているので、ここではAEセンサ及びドレッシング装置の詳しい説明は省略し、本発明に直接関係する部分についてのみ説明する。   For AE sensors, NDIS No. Since the grinding machines using the AE sensor, such as 2106-79 and 2106-91, are widely known as described in Patent Document 1 and the like, the detailed explanation of the AE sensor and the dressing device is here. Only the portions directly related to the present invention will be described.

特開平6−114692号公報JP-A-6-114692 特開平7−164319号公報JP 7-164319 A 特開平9−216158号公報JP-A-9-216158 特開平11−235665号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-235665

ドレッシング作業中に発生させたAE信号を監視することによって砥石形状の適否を判定することができる。回転する砥石をドレッサに接触させると、ドレッサとの接触する砥石の部分の断面直径が大きいほど接触箇所の周速度が大きくなる。このため、砥石の断面直径が大きい部分にドレッサが接触しているときはAE信号が強くなり、砥石の断面直径が小さい部分にドレッサが接触しているときはAE信号が弱くなる。したがって、ドレッサを砥石の周面形状に沿って砥石の回転軸方向に移動させながらAE信号を検出すると、AE信号の強弱は砥石の断面直径に応じて変化することになる。   By monitoring the AE signal generated during the dressing operation, it is possible to determine the suitability of the grindstone shape. When the rotating grindstone is brought into contact with the dresser, the peripheral speed of the contact portion increases as the cross-sectional diameter of the portion of the grindstone in contact with the dresser increases. For this reason, the AE signal is strong when the dresser is in contact with a portion having a large cross-sectional diameter of the grindstone, and the AE signal is weak when the dresser is in contact with a portion having a small cross-sectional diameter of the grindstone. Therefore, if the AE signal is detected while moving the dresser in the direction of the rotation axis of the grindstone along the circumferential shape of the grindstone, the strength of the AE signal changes according to the cross-sectional diameter of the grindstone.

従来のドレッシング作業では、AEセンサから出力されたAE信号をモニタに表示し、モニタに現れるAE信号から判断される砥石形状を人間が監視することにより、ドレッシング完了判定やドレッサの異常の有無の判定を行っていた。このため、ドレッシング作業には熟練を要し、また作業者の違いにより砥石のドレッシング精度にバラツキが生じ、その結果、砥石を使って加工された製品の品質低下を招く恐れがあった。
上記事情に鑑みて、本発明は、被熟練者にも砥石の適正なドレッシングを可能にすることを目的とする。
In a conventional dressing operation, an AE signal output from an AE sensor is displayed on a monitor, and a person monitors the grinding wheel shape determined from the AE signal appearing on the monitor, thereby determining whether dressing is complete or whether there is a dresser abnormality. Had gone. For this reason, skill is required for the dressing operation, and the dressing accuracy of the grindstone varies depending on the operator, and as a result, the quality of products processed using the grindstone may be deteriorated.
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to enable an expert to dress a grindstone appropriately.

上記目的を達成するために本発明では、基準の砥石を基準のドレッサを用いて所定の相対運動をさせてドレッシングしたときに生じる弾性波をAEセンサで検出して、このときAEセンサから出力される信号波形をマスタ信号波形として記憶する。次に、砥石成形状態を判定する対象の対象砥石及び対象ドレッサを上記の所定の相対運動と同じ運動をさせながらドレッシングしたときに生じる弾性波をAEセンサで検出した測定信号波形を取得する。そして測定信号波形と予め記憶されたマスタ信号波形との差が、所定の閾値範囲にあるか否かを判定することにより、対象砥石の砥石成形状態を判定する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an elastic wave generated when a reference grindstone is dressed by performing a predetermined relative motion using a reference dresser is detected by the AE sensor, and at this time, it is output from the AE sensor. Is stored as a master signal waveform. Next, a measurement signal waveform is acquired by detecting an elastic wave generated by dressing the target grindstone and the target dresser for determining the grinding wheel forming state while performing the same motion as the predetermined relative motion. Then, by determining whether or not the difference between the measurement signal waveform and the master signal waveform stored in advance is within a predetermined threshold range, the grindstone forming state of the target grindstone is determined.

測定信号波形とマスタ信号波形との差を閾値範囲と比較するときに、複数の閾値範囲にあるか否かを比較することにより複数の砥石成形状態を検出することとしてもよい。   When the difference between the measurement signal waveform and the master signal waveform is compared with the threshold range, a plurality of grinding wheel forming states may be detected by comparing whether or not the difference is within the plurality of threshold ranges.

予め記憶したマスタ信号と測定信号波形との差を閾値範囲と比較することによって、砥石の断面直径の違いによってAE信号の強度が変化するときでも、砥石成形状態の判定を容易に行うことができる。
複数の閾値範囲と比較することによって、例えば、ドレッシングの完了判定とドレッサの摩耗検出を同時に行うことができる。
By comparing the difference between the master signal stored in advance and the measurement signal waveform with the threshold range, it is possible to easily determine the grinding wheel molding state even when the strength of the AE signal changes due to the difference in the cross-sectional diameter of the grinding wheel. .
By comparing with a plurality of threshold ranges, for example, dressing completion determination and dresser wear detection can be performed simultaneously.

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図1は、本発明の実施例によるドレッシング装置の全体構成を示す図である。ドレッシング装置1は、軸A1を回転軸として砥石10を回転させる砥石回転部11と、軸A2を回転軸としてドレッサ12を回転させるドレッサ回転部13と、ドレッサ12を砥石10に対して相対移動させるドレッサ移動部14を備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a dressing apparatus according to an embodiment of the present invention. The dressing apparatus 1 relatively moves the grindstone rotating section 11 that rotates the grindstone 10 about the axis A1, the dresser rotating section 13 that rotates the dresser 12 about the axis A2 as the rotation axis, and the dresser 12 relative to the grindstone 10. A dresser moving unit 14 is provided.

図2は、図1における砥石10及びドレッサ12の部分の拡大図である。図2に例示する砥石10は、被ドレッシング面10aが円錐形状を有している。ドレッシングを行う際には、ドレッサ12が砥石10に接触しながら、図1に示したドレッサ移動部14によって被ドレッシング面10aに沿って、砥石の回転軸A1方向に移動する。
なお、本発明による砥石とドレッサとの間の砥石成形状態の判定は様々な形状の砥石10に適用可能であり、特定の形状の砥石10に特定されない。しかし本明細書では、簡単のため、被ドレッシング面10aが円錐形状を有する砥石10を例示して以下の説明を行う。
FIG. 2 is an enlarged view of portions of the grindstone 10 and the dresser 12 in FIG. In the grindstone 10 illustrated in FIG. 2, the dressing surface 10a has a conical shape. When performing dressing, the dresser 12 moves in the direction of the axis of rotation A1 of the grindstone along the dressing surface 10a by the dresser moving portion 14 shown in FIG. 1 while contacting the grindstone 10.
Note that the determination of the grinding wheel forming state between the grinding wheel and the dresser according to the present invention can be applied to the grinding stone 10 having various shapes, and is not specified to the grinding stone 10 having a specific shape. However, in the present specification, for the sake of simplicity, the following description will be given by exemplifying the grindstone 10 in which the dressing surface 10a has a conical shape.

ドレッシング装置1は、また、砥石回転部11、ドレッサ回転部13及びドレッサ移動部14の動作を制御する制御部15を備える。制御部15は、例えば数値制御(NC:Numerical Control)装置などであってよい。
ドレッサ回転部13の筐体にはAE(Acoustic Emission)センサ21が取り付けられ、砥石10とドレッサ12との砥石成形により発生するAE波が筐体を通してAEセンサ21に伝達され、AEセンサ21はAE信号を発生する。ドレッシング装置1は、AE信号を処理して砥石10のドレッシングの完了判定や、ドレッサ12の状態の良否判定を行う砥石成形状態判定部20を備える。
表示部16は、制御部15の操作のための操作画面や、ドレッシング装置1の装置状態、砥石10のドレッシング状態の良否を表示するために使用される。
The dressing apparatus 1 also includes a control unit 15 that controls operations of the grindstone rotating unit 11, the dresser rotating unit 13, and the dresser moving unit 14. The control unit 15 may be a numerical control (NC) device, for example.
An AE (Acoustic Emission) sensor 21 is attached to the casing of the dresser rotating unit 13, and AE waves generated by grinding of the grindstone 10 and the dresser 12 are transmitted to the AE sensor 21 through the casing, and the AE sensor 21 is AE. Generate a signal. The dressing apparatus 1 includes a grindstone forming state determination unit 20 that processes the AE signal to determine whether dressing of the grindstone 10 is complete or whether the dresser 12 is in good or bad condition.
The display unit 16 is used to display an operation screen for operation of the control unit 15, a device state of the dressing apparatus 1, and a quality of the dressing state of the grindstone 10.

図3は、図1に示す砥石成形状態判定部20の概略構成を示すブロック図である。砥石成形状態判定部20は、AEセンサ21から入力したAE信号を所定の強度に増幅する増幅器22と、増幅器22から出力されたアナログ信号をディジタルAE信号に変換するA/D変換器23と、A/D変換器23によりディジタル化された信号波形をマスタ信号波形として記憶するための記憶部25と、実際のドレッシング時に検出したAE信号波形である測定信号波形と予め記憶部25に記憶されたマスタ信号波形とを比較する波形比較部26と、波形比較部26による比較結果に応じて砥石10とドレッサ12との間の砥石成形状態を判定してその結果を示す判定結果指示信号を制御部15へ出力する判定部27を有する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the grindstone molding state determination unit 20 illustrated in FIG. 1. The grinding wheel molding state determination unit 20 includes an amplifier 22 that amplifies the AE signal input from the AE sensor 21 to a predetermined intensity, an A / D converter 23 that converts the analog signal output from the amplifier 22 into a digital AE signal, A storage unit 25 for storing the signal waveform digitized by the A / D converter 23 as a master signal waveform, a measurement signal waveform that is an AE signal waveform detected during actual dressing, and a storage unit 25 stored in advance. A waveform comparison unit 26 for comparing the master signal waveform, and a determination result indicating signal indicating the result of determining the grinding wheel forming state between the grindstone 10 and the dresser 12 according to the comparison result by the waveform comparison unit 26 and the control unit. 15 has a determination unit 27 that outputs the data to 15.

さらに砥石成形状態判定部20は、判定部27による砥石成形状態の判定が行われる「判定モード」で砥石成形状態判定部20が動作するのか、それともメモリ25にマスタ信号波形を記憶する「マスタ記憶モード」で砥石成形状態判定部20が動作するのかを決定するモード決定部28を備える。モード決定部28は、例えば砥石成形状態判定部20に設けられたスイッチの状態にしたがって動作モードを決定してよく、または制御部15からの制御にしたがっての動作モードを決定してもよい。   Further, the grinding wheel molding state determination unit 20 operates whether the grinding wheel molding state determination unit 20 operates in the “determination mode” in which the determination unit 27 determines the grinding wheel molding state, or stores a master signal waveform in the memory 25 “master storage”. A mode determination unit 28 that determines whether the grinding wheel molding state determination unit 20 operates in the “mode” is provided. For example, the mode determination unit 28 may determine the operation mode according to the state of a switch provided in the grindstone molding state determination unit 20, or may determine the operation mode according to the control from the control unit 15.

砥石成形状態判定部20は、モード決定部28により決定された動作モードに従ってA/D変換器23から出力されるディジタルAE信号を、メモリ25及び波形比較部26のどちらに出力するかを制御する信号処理部24を備える。信号処理部24は、「マスタ記憶モード」の時はディジタルAE信号をメモリ25に記憶し、「判定モード」の時にはディジタルAE信号を波形比較部26へ出力する。   The grinding wheel molding state determination unit 20 controls which of the memory 25 and the waveform comparison unit 26 outputs the digital AE signal output from the A / D converter 23 in accordance with the operation mode determined by the mode determination unit 28. A signal processing unit 24 is provided. The signal processing unit 24 stores the digital AE signal in the memory 25 when in the “master storage mode”, and outputs the digital AE signal to the waveform comparison unit 26 when in the “determination mode”.

図4は、円錐形状を有する砥石のドレッシングの説明図である。ドレッシングの際には、始めにドレッサ12をある程度まで砥石10の被ドレッシング面10aに接近させた後、点aから点bまで、点bから点cまで、点cから点dまで、点dから点aまでドレッサ12を移動させるサイクルを繰り返す。   FIG. 4 is an explanatory diagram of dressing of a grindstone having a conical shape. At the time of dressing, first, the dresser 12 is brought close to the dressing surface 10a of the grindstone 10 to some extent, then from point a to point b, from point b to point c, from point c to point d, from point d. The cycle of moving the dresser 12 to the point a is repeated.

まず点aから点bへの方向へ、すなわちドレッシング面10aと直交し砥石10のドレッシング面10aへ接近する方向へ、所定量だけドレッサ12を送る。次にドレッシング面10aに沿う点bから点cへの方向へ砥石の先端から基端に向かって一定速度でドレッサ12を送り、砥石10の基端に達すると、点aから点bへの方向と反対の点cから点dへの方向にドレッサ12を送り、点bから点cへの方向と反対の点dから点aへの方向へ送る。
ここで点aから点bへのドレッサの送り量を点cから点dへの送り量よりも所定長Δdだけ長く設定することにより、1回のサイクル(ドレッシングサイクル)で所定長Δdずつ砥石10の被ドレッシング10aをドレッシングする。
First, the dresser 12 is fed by a predetermined amount in a direction from the point a to the point b, that is, in a direction orthogonal to the dressing surface 10a and approaching the dressing surface 10a of the grindstone 10. Next, the dresser 12 is fed at a constant speed from the tip of the grindstone toward the base end in the direction from the point b to the point c along the dressing surface 10a. When the dresser 12 reaches the base end, the direction from the point a to the point b is reached. The dresser 12 is sent in the direction from the point c to the point d opposite to the point d, and the direction from the point d to the point a opposite to the direction from the point b to the point c is sent.
Here, by setting the feed amount of the dresser from the point a to the point b longer by the predetermined length Δd than the feed amount from the point c to the point d, the grindstone 10 by the predetermined length Δd by one cycle (dressing cycle). The dressing 10a is dressed.

図5は、図4に示す1サイクルのドレッシングの際に出力されるAE信号の波形を示す図である。時刻ta1において図4に示す点aにあったドレッサ12が、時刻tb1において点bに達すると、ドレッサ12と砥石10とが接触するためAE信号が発生する。その後、点bから点cへの方向へ砥石の先端から基端に向かってドレッサ12を送るにつれて、ドレッサ12と砥石10の接触部分における砥石10の断面直径が大きくなるのでAE信号も増大する。
時刻tc1においてドレッサ12が点cに達すると、ドレッサ12と砥石10とが離間するためAE信号の発生が停止する。その後、時刻td1においてドレッサ12が点dに達し、時刻ta2においてドレッサ12が点aに達する。したがって時刻ta1〜ta2がドレッシングの1サイクルに相当する。
FIG. 5 is a diagram showing a waveform of an AE signal output during one-cycle dressing shown in FIG. When the dresser 12 at the point a shown in FIG. 4 at the time ta1 reaches the point b at the time tb1, the dresser 12 and the grindstone 10 come into contact with each other, so that an AE signal is generated. Thereafter, as the dresser 12 is sent from the tip of the grindstone toward the base end in the direction from the point b to the point c, the cross-sectional diameter of the grindstone 10 at the contact portion between the dresser 12 and the grindstone 10 increases, so the AE signal also increases.
When the dresser 12 reaches the point c at time tc1, the generation of the AE signal is stopped because the dresser 12 and the grindstone 10 are separated from each other. Thereafter, the dresser 12 reaches the point d at the time td1, and the dresser 12 reaches the point a at the time ta2. Therefore, the times ta1 to ta2 correspond to one dressing cycle.

各サイクルの間においてドレッサ12を送る速度が同じであれば、1つサイクルに要する時間ΔTcは各サイクルにおいて等しい。したがって、制御部15がドレッサ移動部14を制御して点abcdaを通過する経路上をドレッサ12に移動させるときに、この経路上の同じ点にドレッサ12が到達する時刻trに、制御部15がタイミング信号を出力すると、タイミング信号の出力時刻trとAE信号の立ち上がり時刻tb1との間の間隔ΔTは常に等しくなる。   If the speed at which the dresser 12 is fed is the same during each cycle, the time ΔTc required for one cycle is equal in each cycle. Therefore, when the control unit 15 controls the dresser moving unit 14 to move the dresser 12 on the path passing through the point abcda, the control unit 15 is at the time tr when the dresser 12 reaches the same point on the path. When the timing signal is output, the interval ΔT between the output time tr of the timing signal and the rising time tb1 of the AE signal is always equal.

制御部15から出力される上記タイミング信号によって、図3に示す信号処理部24は、メモリ25に記憶したマスタ信号波形と、ドレッシング中に測定されたAE信号波形との同期を行うことができる。
例えば信号処理部24は、タイミング信号を基準にして、マスタ信号波形の採取のために砥石10をドレッシングする1サイクル内におけるマスタ信号波形の採取期間と、砥石10の実際のドレッシング作業における各サイクル内における測定信号波形の採取期間とを一致させることによって、波形比較部26において比較されるマスタ信号波形と測定信号波形との間の同期を行うことができる。
The signal processing unit 24 shown in FIG. 3 can synchronize the master signal waveform stored in the memory 25 and the AE signal waveform measured during dressing by the timing signal output from the control unit 15.
For example, the signal processing unit 24 uses the timing signal as a reference to collect a master signal waveform in one cycle for dressing the grindstone 10 to collect the master signal waveform, and in each cycle in the actual dressing operation of the grindstone 10. By matching the sampling period of the measurement signal waveform in FIG. 5, synchronization between the master signal waveform compared with the waveform comparison unit 26 and the measurement signal waveform can be performed.

または信号処理部24は、制御部15からドレッサ移動部14へ指示するドレッサ12の送り量を示す送り量信号を制御部15から入力して、メモリ25に記憶したマスタ信号波形と、波形比較部26において比較されるマスタ信号波形と比較される測定信号波形との間の同期を行ってもよい。
または信号処理部24は、一定長の期間の測定信号波形を入力してから、この期間の測定信号波形とマスタ信号波形とのパターンマッチングを行うことにより、波形比較部26において比較されるマスタ信号波形と測定信号波形との間の同期を行ってもよい。
Alternatively, the signal processing unit 24 inputs a feed amount signal indicating the feed amount of the dresser 12 instructed from the control unit 15 to the dresser moving unit 14 from the control unit 15, and the master signal waveform stored in the memory 25 and the waveform comparison unit Synchronization between the master signal waveform compared at 26 and the measured signal waveform compared may be performed.
Alternatively, the signal processing unit 24 inputs a measurement signal waveform of a certain length period, and then performs pattern matching between the measurement signal waveform and the master signal waveform of this period, whereby the master signal to be compared in the waveform comparison unit 26 You may synchronize between a waveform and a measurement signal waveform.

図6は、本発明の実施例によるドレッシング完了判定方法の第1例を示すフローチャートである。ステップS1において、図3に示す信号処理部24は、AEセンサ21から出力されたAE信号のマスタ信号波形をメモリ25に記憶する。
オペレータからの操作や制御部15からの制御により、砥石成形状態判定部20の動作モードが「マスタ記憶モード」に指定されると、モード決定部28は、現在の動作モードが「マスタ記憶モード」である旨を示すモード設定信号を信号処理部24へ出力する。このモード設定信号を受信した信号処理部24は、A/D変換器23から入力したディジタル化されたAE信号波形をメモリ25に記憶する。
FIG. 6 is a flowchart showing a first example of the dressing completion determination method according to the embodiment of the present invention. In step S <b> 1, the signal processing unit 24 illustrated in FIG. 3 stores the master signal waveform of the AE signal output from the AE sensor 21 in the memory 25.
When the operation mode of the grinding wheel molding state determination unit 20 is designated as “master storage mode” by an operation from the operator or control from the control unit 15, the mode determination unit 28 sets the current operation mode to “master storage mode”. Is output to the signal processing unit 24. The signal processing unit 24 that has received the mode setting signal stores the digitized AE signal waveform input from the A / D converter 23 in the memory 25.

このとき砥石回転部11には、基準となる砥石として、既にドレッシングを完了して所望の形状を有する砥石10を装着する。またドレッサ回転部13にも基準となるドレッサとして、望ましい状態のドレッサ12を装着する。そして、基準となる砥石10に対して基準となるドレッサ12を用いてドレッシングと同様の処理を行い、このとき発生するAE信号をメモリ25に記憶する。図7の(A)にマスタ信号波形の例を示す。   At this time, the grindstone rotating part 11 is equipped with a grindstone 10 having already been dressed and having a desired shape as a reference grindstone. The dresser rotating unit 13 is also equipped with a dresser 12 in a desired state as a reference dresser. Then, the same processing as the dressing is performed on the reference grindstone 10 using the reference dresser 12, and the AE signal generated at this time is stored in the memory 25. FIG. 7A shows an example of a master signal waveform.

そして、オペレータからの操作や加工機制御装置12からの制御により、砥石成形状態判定部20の動作モードが「判定モード」に指定されると、モード決定部28は、現在の動作モードが「判定モード」である旨を示すモード設定信号を信号処理部24へ出力する。またこのモード設定信号を受信した後は、信号処理部24は、A/D変換器23から入力したディジタル化されたAE信号波形を波形比較部26へ出力する。   When the operation mode of the grinding wheel molding state determination unit 20 is designated as “determination mode” by an operation from the operator or control from the processing machine control device 12, the mode determination unit 28 determines that the current operation mode is “determination”. A mode setting signal indicating “mode” is output to the signal processing unit 24. In addition, after receiving this mode setting signal, the signal processing unit 24 outputs the digitized AE signal waveform input from the A / D converter 23 to the waveform comparison unit 26.

図6のステップS2では、砥石10に対してドレッサ12を用いて実際のドレッシング工程を行い、そのとき発生する弾性波をAEセンサ21で検出してAE信号を生成し、このAE信号をA/D変換器23によりディジタル化した測定信号波形を取得する。取得された測定信号波形は信号処理部24から波形比較部26に出力される。図7の(B)に測定信号波形の例を示す。   In step S2 of FIG. 6, an actual dressing process is performed on the grindstone 10 using the dresser 12, and an elastic wave generated at that time is detected by the AE sensor 21, and an AE signal is generated. A measurement signal waveform digitized by the D converter 23 is acquired. The acquired measurement signal waveform is output from the signal processing unit 24 to the waveform comparison unit 26. FIG. 7B shows an example of a measurement signal waveform.

ステップS3において、波形比較部26は、ステップS1にて記憶したマスタ信号波形をメモリ25から読み出して、信号処理部24から入力した測定信号波形との差信号を生成する。信号処理部24から波形比較部26へ出力される測定信号波形は、信号処理部24による上述の方法に従って、メモリ25から波形比較部26へ読み出されるマスタ信号波形との間で同期がとられている。図7の(C)に図7の(A)と図7の(B)との間の差信号を示す。   In step S <b> 3, the waveform comparison unit 26 reads the master signal waveform stored in step S <b> 1 from the memory 25 and generates a difference signal from the measurement signal waveform input from the signal processing unit 24. The measurement signal waveform output from the signal processing unit 24 to the waveform comparison unit 26 is synchronized with the master signal waveform read from the memory 25 to the waveform comparison unit 26 in accordance with the method described above by the signal processing unit 24. Yes. FIG. 7C shows a difference signal between FIG. 7A and FIG. 7B.

ステップS4では、マスタ信号波形と測定信号波形の差信号が、所定の閾値範囲R1(T1l≦x≦T1h)内に収まっているか否かを判断する。差信号の値が閾値範囲R1内にない場合には、ステップS5において、砥石10とドレッサ12との砥石成形状態が異常であり、ドレッサ12の摩耗や、砥石の形状異常、ドレッシング装置1等の何らかの異常があると判定して、異常状態を示す判定結果指示信号を制御部15に出力する。   In step S4, it is determined whether or not the difference signal between the master signal waveform and the measurement signal waveform is within a predetermined threshold range R1 (T1l ≦ x ≦ T1h). When the value of the difference signal is not within the threshold range R1, in step S5, the grinding wheel forming state of the grindstone 10 and the dresser 12 is abnormal, the wear of the dresser 12, the abnormal shape of the grindstone, the dressing device 1, etc. It is determined that there is some abnormality, and a determination result instruction signal indicating an abnormal state is output to the control unit 15.

ステップS6では、差信号が、閾値範囲R1内のR1より狭い所定の閾値範囲R2(T2l≦x≦T2h)内に収まっているか否かを判断する。1つのドレッシングサイクル内にて算出された差信号の値がすべて閾値範囲R2内にあるときには、ステップS7において、砥石10とドレッサ12との砥石成形状態が良好であり砥石10のドレッシングが完了したと判定して、ドレッシング完了を示す判定結果指示信号を制御部15に出力する。差信号の値が閾値範囲R2内に収まらないときには、砥石10のドレッシングが完了していないと判定して、処理をステップS2に戻す。   In step S6, it is determined whether or not the difference signal is within a predetermined threshold range R2 (T2l ≦ x ≦ T2h) that is narrower than R1 within the threshold range R1. When all the difference signal values calculated within one dressing cycle are within the threshold range R2, in step S7, the grindstone forming state of the grindstone 10 and the dresser 12 is good, and the dressing of the grindstone 10 is completed. A determination result instruction signal indicating completion of dressing is output to the control unit 15. When the value of the difference signal does not fall within the threshold range R2, it is determined that the dressing of the grindstone 10 has not been completed, and the process returns to step S2.

図8は、本発明の実施例によるドレッシング完了判定方法の第2例を示すフローチャートである。ステップS1では、図6に示すステップS1と同様にマスタ信号波形をメモリ25に記憶する。図9の(A)にマスタ信号波形の例を示す。
ステップS10では、図4に示す経路abcda上に沿ってドレッサ12を移動させるサイクルを所定回数繰り返して砥石10のドレッシングを行う。ここで所定回数は、すなわちドレッシングを行うサイクルの回数は、例えば、普段、砥石10が通常の頻度でドレッシングされるときに、砥石10のドレッシングの完了に要すると見込まれるドレッシングのサイクル数であってよい。
ステップS2では、図6に示すステップS2と同様に測定信号波形を取得する。図9の(B)に測定信号波形の例を示す。
FIG. 8 is a flowchart showing a second example of the dressing completion determination method according to the embodiment of the present invention. In step S1, the master signal waveform is stored in the memory 25 as in step S1 shown in FIG. FIG. 9A shows an example of a master signal waveform.
In step S10, the grindstone 10 is dressed by repeating a cycle of moving the dresser 12 along the path abcda shown in FIG. 4 a predetermined number of times. Here, the predetermined number of times, that is, the number of cycles for performing dressing is, for example, the number of dressing cycles expected to be required for completion of dressing of the grindstone 10 when the grindstone 10 is usually dressed at a normal frequency. Good.
In step S2, a measurement signal waveform is acquired as in step S2 shown in FIG. FIG. 9B shows an example of a measurement signal waveform.

ステップS3において波形比較部26は、図6に示すステップS2と同様に、ステップS1にて記憶したマスタ信号波形をメモリ25から読み出して、信号処理部24から入力した測定信号波形との差信号を生成する。図9の(C)に図9の(A)と図9の(B)との間の差信号を示す。
ステップS4では、マスタ信号波形と測定信号波形の差信号が、所定の閾値範囲R1内に収まっているか否かを判断する。差信号の値が閾値範囲R1内にない場合には、図6に示すステップS5と同様に、砥石10とドレッサ12との何らかの異常があると判定して、異常状態を示す判定結果指示信号を制御部15に出力する。
In step S3, the waveform comparison unit 26 reads the master signal waveform stored in step S1 from the memory 25 and outputs a difference signal from the measurement signal waveform input from the signal processing unit 24, as in step S2 shown in FIG. Generate. FIG. 9C shows a difference signal between FIG. 9A and FIG. 9B.
In step S4, it is determined whether or not the difference signal between the master signal waveform and the measurement signal waveform is within a predetermined threshold range R1. When the value of the difference signal is not within the threshold range R1, it is determined that there is some abnormality between the grindstone 10 and the dresser 12, as in step S5 shown in FIG. 6, and a determination result instruction signal indicating an abnormal state is provided. Output to the control unit 15.

ステップS6では、差信号が、閾値範囲R1内のR1より狭い所定の閾値範囲R2内に収まっているか否かを判断する。1つのドレッシングサイクル内にて算出された差信号の値がすべて閾値範囲R2内にあるときには、図6に示すステップS7と同様に砥石10のドレッシングが完了したと判定して、ドレッシング完了を示す判定結果指示信号を制御部15に出力する。差信号の値が閾値範囲R2内に収まらないときには、砥石10は規定どおりの形状にドレッシングされているが、ドレッサ12が摩耗していると判定し、ドレッサ12の交換時期であることを示す判定結果指示信号を制御部15に出力する。   In step S6, it is determined whether or not the difference signal is within a predetermined threshold range R2 that is narrower than R1 within the threshold range R1. When all the difference signal values calculated within one dressing cycle are within the threshold range R2, it is determined that the dressing of the grindstone 10 is completed as in step S7 shown in FIG. The result instruction signal is output to the control unit 15. When the value of the difference signal does not fall within the threshold range R2, it is determined that the grindstone 10 is dressed in a prescribed shape, but the dresser 12 is worn, and it is time to replace the dresser 12. The result instruction signal is output to the control unit 15.

本発明は、砥石にドレッサを接触させてドレッシングを行うツールドレッサに利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a tool dresser that performs dressing by bringing a dresser into contact with a grindstone.

本発明の実施例によるドレッシング装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the dressing apparatus by the Example of this invention. 図1における砥石及びドレッサの部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part of the grindstone and dresser in FIG. 図1に示す砥石成形状態判定部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the grindstone shaping | molding state determination part shown in FIG. 円錐形状を有する砥石のドレッシングの説明図である。It is explanatory drawing of dressing of the grindstone which has a cone shape. 図4に示す1サイクルのドレッシングの際に出力されるAE信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the AE signal output in the case of dressing of 1 cycle shown in FIG. 本発明の実施例によるドレッシング完了判定方法の第1例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st example of the dressing completion determination method by the Example of this invention. (A)はマスタ信号波形の例を示す波形図であり、(B)は測定信号波形の例を示す波形図であり、(C)は図6に示す判定方法における(A)と(B)との間の差信号と閾値範囲との比較を説明する図である。(A) is a waveform diagram showing an example of a master signal waveform, (B) is a waveform diagram showing an example of a measurement signal waveform, and (C) is (A) and (B) in the determination method shown in FIG. It is a figure explaining the comparison with the difference signal and threshold value range. 本発明の実施例によるドレッシング完了判定方法の第2例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd example of the dressing completion determination method by the Example of this invention. (A)はマスタ信号波形の例を示す波形図であり、(B)は測定信号波形の例を示す波形図であり、(C)は図8に示す判定方法における(A)と(B)との間の差信号と閾値範囲との比較を説明する図である。(A) is a waveform diagram showing an example of a master signal waveform, (B) is a waveform diagram showing an example of a measurement signal waveform, and (C) is (A) and (B) in the determination method shown in FIG. It is a figure explaining the comparison with the difference signal and threshold value range.

符号の説明Explanation of symbols

1 ドレッシング装置
10 砥石
10a 被ドレッシング面
11 砥石回転部
12 ドレッサ
13 ドレッサ回転部
14 ドレッサ移動部
21 AEセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dressing apparatus 10 Grinding wheel 10a Dressing surface 11 Grinding wheel rotating part 12 Dresser 13 Dresser rotating part 14 Dresser moving part 21 AE sensor

Claims (2)

砥石にドレッサを接触させてドレッシングを行う間に前記砥石と前記ドレッサとの間の砥石成形状態を判定する砥石成形状態判定装置であって、
前記砥石と前記ドレッサとを砥石成形させたときに生じる弾性波を検出するAEセンサと、
基準の砥石と基準のドレッサとを接触させながら所定の相対運動をさせてドレッシングしたときに前記AEセンサから出力された信号波形をマスタ信号波形として記憶する記憶部と、
砥石成形状態を判定する対象の対象砥石及び対象ドレッサを前記所定の相対運動と同じ運動をさせながらドレッシングしたときに前記AEセンサから出力された測定信号波形と予め記憶された前記マスタ信号波形との間の信号強度の大きさが、所定の閾値範囲にあるか否かを判定することにより、前記対象砥石及び前記対象ドレッサの間の砥石成形状態を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記信号強度差の大きさが第1の閾値よりも小さい場合にドレッシングが完了したと判断し、前記信号強度差の大きさが第2の閾値よりも大きい場合に前記対象砥石の形状が異常であるか前記対象ドレッサが摩耗していると判断することを特徴とする砥石成形状態判定装置。
A grindstone molding state determination device that determines a grindstone molding state between the grindstone and the dresser while performing dressing by bringing a dresser into contact with the grindstone,
An AE sensor that detects an elastic wave generated when the grindstone and the dresser are formed into a grindstone;
A storage unit for storing a signal waveform output from the AE sensor as a master signal waveform when dressing by performing a predetermined relative motion while contacting a reference grindstone and a reference dresser;
The measurement signal waveform output from the AE sensor and the master signal waveform stored in advance when dressing the target grindstone and the target dresser to be subjected to the same motion as the predetermined relative motion to determine the grinding wheel forming state A determination unit for determining a grinding wheel molding state between the target grindstone and the target dresser by determining whether or not the magnitude of the signal intensity difference is within a predetermined threshold range;
Bei to give a,
The determination unit determines that dressing is completed when the magnitude of the signal intensity difference is smaller than a first threshold, and the target grindstone when the magnitude of the signal intensity difference is larger than a second threshold. It is determined that the shape of the object is abnormal or that the target dresser is worn .
砥石にドレッサを接触させてドレッシングを行う間に前記砥石と前記ドレッサとの間の砥石成形状態を判定する砥石成形状態判定方法であって、
基準の砥石と基準のドレッサとを砥石成形させながら所定の相対運動をさせてドレッシングしたときに生じる弾性波をAEセンサで検出する第1の検出ステップと、
前記第1の検出ステップにて前記AEセンサから出力される信号波形をマスタ信号波形として記憶する記憶ステップと、
砥石成形状態を判定する対象の対象砥石及び対象ドレッサを前記所定の相対運動と同じ運動をさせながらドレッシングしたときに生じる弾性波を前記AEセンサで検出する第2の検出ステップと、
前記第2の検出ステップにおいて前記AEセンサから出力された測定信号波形と、予め記憶された前記マスタ信号波形と間の信号強度の大きさの差が、所定の閾値範囲にあるか否かを判定することにより、前記対象砥石及び前記対象ドレッサの間の砥石成形状態を判定する判定ステップと、を含み、
前記判定ステップにおいて、前記信号強度差の大きさが第1の閾値よりも小さい場合にドレッシングが完了したと判断し、前記信号強度差の大きさが第2の閾値よりも大きい場合に前記対象砥石の形状が異常であるか前記対象ドレッサが摩耗していると判断することを特徴とする砥石成形状態判定方法。
A grindstone molding state determination method for determining a grindstone molding state between the grindstone and the dresser while performing dressing by bringing a dresser into contact with a grindstone,
A first detection step of detecting, with an AE sensor, an elastic wave generated when dressing by performing a predetermined relative motion while grinding a reference grindstone and a reference dresser;
Storing a signal waveform output from the AE sensor in the first detection step as a master signal waveform;
A second detection step of detecting, by the AE sensor, an elastic wave that is generated when dressing the target grindstone and the target dresser to be subjected to the same motion as the predetermined relative motion to determine the grinding wheel forming state;
Whether or not the difference in magnitude of the signal intensity difference between the measurement signal waveform output from the AE sensor in the second detection step and the master signal waveform stored in advance is within a predetermined threshold range. by determining, seen including and a judgment step of judging grindstone molded state between the target grinding wheel and the object dresser,
In the determination step, it is determined that dressing is completed when the magnitude of the signal intensity difference is smaller than a first threshold, and when the magnitude of the signal intensity difference is larger than a second threshold, the target grindstone A method for determining a grindstone molding state, wherein the shape of the wheel is abnormal or the target dresser is determined to be worn .
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