JP6089731B2 - 成形制御装置、成形制御方法、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、被成形部材を成形する成形制御装置、成形制御方法、および、プログラムに関する。

近年、産業用ロボットを利用した製造工程などの自動化が進んでいる。産業用ロボットは、力覚センサなどの検出値に応じてアーム（マニピュレータ）の動作を自動制御して、部材の組立や加工を行う。例えば、特許文献１に記載の構成の場合、アームに作用する力とトルクを検出する６軸力センサが設けられており、回転する研磨部材（砥石）に対し、アームに把持したワークを押し当てて研磨加工する。

そして、研磨部材のドレッシングが必要になると、ワークの代わりにドレッシング部材（砥石）をアームにセットして、ドレッシング部材を研磨部材に押し当て、研磨部材が所望の形状となるまでドレッシングを行う。研磨部材のドレッシング中、６軸力センサの出力値が設定値となるようにアームが制御されており、その設定値はコンピュータによってＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御される。

特開平１０−３２９０１７号公報

特許文献１では、研磨部材が所望の形状となったことをどのように判定してドレッシングを終了するのかが明記されていない。上記のように研磨部材のドレッシングを自動化する場合、研磨部材をドレッシング部材に当接させてから、研磨部材をドレッシング部材にどの位置まで押し付けてドレッシングするのかを正確に制御することが困難であった。

本発明は、このような課題に鑑み、ドレッシングにおいて高い形状精度を実現することが可能な成形制御装置、成形制御方法、および、プログラムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の成形制御装置は、被成形部材を可動して、前記被成形部材を回転させながらドレッシング面に当接させて、該被成形部材を成形研磨する可動制御部と、前記被成形部材に作用する荷重を示す出力値を出力する力検知出力部と、を備え、前記可動制御部は、前記ドレッシング面もしくは該ドレッシング面と平行な位置特定面に対して、前記被成形部材の回転軸が垂直となる第１の姿勢で、該ドレッシング面もしくは該位置特定面に近接する方向に該被成形部材を移動させ、前記力検知出力部から出力される出力値が閾値を超え、前記被成形部材が前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面に当接した位置を基準位置とし、該基準位置に基づいて、該ドレッシング面上もしくは該ドレッシング面に面する位置である移動完了位置まで前記被成形部材を移動させ、前記基準位置から前記移動完了位置までの移動過程において、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から、前記ドレッシング面に対して前記回転軸が傾斜した第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら該ドレッシング面に当接させることを特徴とする。

前記可動制御部は、前記力検知出力部から出力される出力値が前記閾値を超えたときに、前記被成形部材のうち、前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面と接触した前記回転軸上の点を回動中心点として、該被成形部材を前記第２の姿勢に傾斜させてもよい。

前記可動制御部は、前記被成形部材を前記第１の姿勢で前記ドレッシング面に近接する方向に移動させるとともに、前記基準位置から、該ドレッシング面に対して垂直な方向への離隔距離によって、前記移動完了位置を特定し、前記力検知出力部から出力される出力値が前記閾値を超えると、前記基準位置から、前記近接する方向と逆方向である離隔方向に向けて、前記離隔距離以上に前記被成形部材を移動させるとともに、該移動過程において該被成形部材の移動距離を計測し、前記離隔距離以上に前記被成形部材が移動した後、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から前記第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら、前記移動完了位置まで、前記近接する方向へと移動させてもよい。

前記可動制御部は、前記被成形部材を、前記第２の姿勢で回転させながら前記ドレッシング面に当接させつつ、前記移動完了位置までの移動が完了したか否かを判定させてもよい。

前記可動制御部は、前記被成形部材を、前記第２の姿勢に維持しつつ回転を停止し、前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面のうち、前記基準位置を設定した方に近接する方向に該被成形部材を移動させ、前記力検知出力部から出力される出力値が前記閾値を超えた位置と前記基準位置との差分から、前記移動完了位置までの移動が完了したか否かを判定してもよい。

上記課題を解決するために、本発明の成形制御方法は、ドレッシング面もしくは該ドレッシング面と平行な位置特定面に対して、被成形部材の回転軸が垂直となる第１の姿勢で、該ドレッシング面もしくは該位置特定面に近接する方向に該被成形部材を移動させ、前記被成形部材に作用する荷重を示す出力値が閾値を超え、前記被成形部材が前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面に当接した位置を基準位置とし、該基準位置に基づいて、該ドレッシング面上もしくは該ドレッシング面に面する位置である移動完了位置まで前記被成形部材を移動させ、前記基準位置から前記移動完了位置までの移動過程において、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から、前記ドレッシング面に対して前記回転軸が傾斜した第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら該ドレッシング面に当接させることを特徴とする。

上記課題を解決するために、被成形部材に作用する荷重を示す出力値を出力する力検知出力部を備え、該被成形部材を可動して、該被成形部材を回転させながらドレッシング面に当接させて、該被成形部材を成形研磨する可動制御部として機能するコンピュータを、前記ドレッシング面もしくは該ドレッシング面と平行な位置特定面に対して、前記被成形部材の回転軸が垂直となる第１の姿勢で、該ドレッシング面もしくは該位置特定面に近接する方向に該被成形部材を移動させ、前記力検知出力部から出力される出力値が閾値を超え、前記被成形部材が前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面に当接した位置を基準位置とし、該基準位置に基づいて、該ドレッシング面上もしくは該ドレッシング面に面する位置である移動完了位置まで前記被成形部材を移動させ、前記基準位置から前記移動完了位置までの移動過程において、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から、前記ドレッシング面に対して前記回転軸が傾斜した第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら該ドレッシング面に当接させる処理を実行させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、ドレッシングにおいて高い形状精度を実現することが可能となる。

ワークの研磨加工時における成型制御装置の全体構成を示す説明図である。 ドレッシング時における成型制御装置の全体構成を示す説明図である。 移動完了位置を説明するための説明図である。 成型制御方法の処理の流れを示したフローチャートである。 研磨部材の移動を説明するための説明図である。 変形例における成形制御方法の処理の流れを示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（成型制御装置１）
図１は、ワークＷの研磨加工時における成型制御装置１の全体構成を示す説明図である。図１に示すように、成型制御装置１は、ロボットアーム２（可動部）を備える。ロボットアーム２は、複数の関節部２ａを有し、関節部２ａで連結される節部２ｂが関節部２ａを回転中心として回転することが可能な構造となっている。電動部３（可動部）は、例えばモータで構成され、それぞれの関節部２ａに設けられ、アーム本体２ｃに接続された電源の電力によって、関節部２ａを中心に節部２ｂを回転させる動力を与える。

ロボットアーム２の先端にも、電動部３の一部を構成するモータ３ａが設けられている。また、モータ３ａのシャフト先端には保持部４が設けられている。保持部４は、研磨部材５を保持しつつ、モータ３ａによって回転可能に形成されている。研磨部材５は、例えば、砥石で形成され、研磨部材５の軸心がモータ３ａのシャフトの回転軸の延長上に位置するように保持部４に保持される。

可動制御部７は、例えば、制御ＰＣ７ａ、および、コントローラ７ｂで構成される。制御ＰＣ７ａは、電動部３の動作を制御するプログラムが書き込まれたコンピュータである。コントローラ７ｂは、制御ＰＣ７ａから出力された制御信号に応じて電動部３に供給する電力を制御する。

そして、可動制御部７は、モータ３ａを回転させながら、上記ロボットアーム２の可動を制御し、チャック装置６に保持されたワークＷに、研磨部材５を押し当てることでワークＷが研磨される。

力検知出力部８は、例えば、研磨部材５に作用する荷重を示す出力値を、可動制御部７の制御ＰＣ７ａに出力する。制御ＰＣ７ａは、力検知出力部８からの出力値に応じ、可動部（電動部３）を制御することで、研磨部材５の姿勢制御を遂行する。

研磨部材５はワークＷの研磨を行うごとに磨耗し、初期形状からの乖離が進むと、研磨処理の品質が維持できなくなる。そのため、研磨部材５のドレッシング（成型研磨）が必要となる。例えば、研磨処理を行ったワークＷの数、研磨処理の累積時間などの指標が閾値を越えたことを契機として、ドレッシングが遂行される。

成型制御装置１は、ワークＷの研磨加工を遂行するとともに、研磨部材５のドレッシングが必要となると、研磨部材５を保持部４から着脱することなく、ドレッシングを行うことができる。この場合、研磨部材５は、ドレッシングの対象となる被成型部材となる。また、成型制御装置１は、研磨部材５の元となる素材から初期形状の研磨部材５を成型するドレッシングも遂行する。この場合、研磨部材５の元となる素材がドレッシングの対象となる被成型部材となる。以下では、研磨部材５と、研磨部材５の元となる素材を区別せず、単に研磨部材５と称す。

図２は、ドレッシング時における成型制御装置１の全体構成を示す説明図である。ドレッシングにおいて、チャック装置６には、ワークＷの代わりにドレッシング部材９が保持される。ドレッシング部材９は、研磨部材５よりも固く、例えばダイヤモンド電着砥石などで構成される。

そして、可動制御部７は、可動部（電動部３）を制御し、ドレッシング部材９のドレッシング面９ａに対し、研磨部材５の軸心が傾斜した状態で、研磨部材５の軸心を回転軸として回転させながらドレッシング面９ａに当接させ、ドレッシング面９ａに垂直な方向に押圧し続けることで、研磨部材５をドレッシングする。

この場合、ドレッシング完了時、研磨部材５の回転軸のドレッシング面９ａに対する傾斜角と、研磨部材５のドレッシング面９ａに垂直な方向の位置によって、研磨部材５の形状が定まる。成型制御装置１は、例えば、制御ＰＣ７ａによって計算された座標空間内における研磨部材５の位置および姿勢に基づいて、ドレッシングを制御する。

図３は、移動完了位置Ｆを説明するための説明図である。図３（ａ）に示すように、ドレッシングの途中では、研磨部材５が回転軸ａを中心として回転しながら、第２の姿勢でドレッシング面９ａに当接する。

第２の姿勢は、研磨部材５の回転軸ａが、ドレッシング面９ａ（後述する位置特定面１０）に垂直な方向（以下、単に垂直方向と称す）に対して傾斜した姿勢であって、その傾斜角は、研磨部材５をドレッシングして成型する目標形状に基づいて定まる。ここで、研磨部材５の目標形状は、回転軸ａを中心に回転しながらドレッシング面９ａに当接することで成型できれば、どのような形状であってもよい。

ドレッシングが進むと、研磨部材５の傾斜面５ｂが削れ、研磨部材５の端面５ａと回転軸ａとの交点（後述する回動中心点Ｏ）が位置する垂直方向の高さが低くなる。そして、図３（ｂ）に示すように、ドレッシングが完了し、研磨部材５が目標形状となったときの回動中心点Ｏの位置が移動完了位置Ｆである。

図３（ｂ）に示すように、移動完了位置Ｆのドレッシング面９ａからの垂直方向の離隔距離Ｌは、研磨部材５の端面５ａの直径ｄ、先端角αとすると、以下の数式１で導出される。
Ｌ＝ｄ／２×ｃｏｓ（α／２） …数式（１）

また、図３（ｂ）に示す研磨部材５の形状が目標形状である場合、移動完了位置Ｆは、ドレッシング面９ａに面する位置となることとなる。なお、図３（ｃ）に示す研磨部材５の形状が目標形状である場合、移動完了位置Ｆとなる離隔距離Ｌは０となり、移動完了位置Ｆは、ドレッシング面９ａの面上（面内）に位置することとなる。

本実施形態の成型制御装置１は、上記の垂直方向をＺ軸方向とする空間座標において、研磨部材５の回動中心点Ｏの座標を常時把握しており、ドレッシング面９ａのＺ軸座標が正確には把握できていなくとも、移動完了位置ＦのＺ軸座標を正確に特定し、ドレッシングされた研磨部材５の形状精度を高めることが可能となる。以下、成型制御装置１の具体的な処理について、フローチャートを用いて詳述する。

（成形制御方法）
図４は、成型制御方法の処理の流れを示したフローチャートであり、図５は、研磨部材５の移動を説明するための説明図である。図４に示すように、まず、チャック装置６からワークＷを外してドレッシング部材９を保持させる（Ｓ１００）。ここでは、成型制御装置１がワークＷの研磨と研磨部材５のドレッシングをそれぞれ行うため、ワークＷと研磨部材５の取り換えを行うが、成型制御装置がドレッシング専用装置である場合、チャック装置６は予め研磨部材５を保持しているため、保持ステップＳ１００は行われない。

そして、可動制御部７は、図５（ａ）に示すように、位置特定面１０に対して、研磨部材５の回転軸ａが垂直となる第１の姿勢で、Ｚ軸方向であって位置特定面１０に近接する方向に研磨部材５を移動させる（Ｓ１０２）。位置特定面１０は、ドレッシング面９ａと平行な面であって、ドレッシング面９ａとＺ軸座標が等しく、移動完了位置Ｆの正確な座標を特定するために用いられる。

可動制御部７は、力検知出力部８から出力される出力値が予め定められた閾値を超えたか否かを判定し（Ｓ１０４）、閾値を超えていない場合（Ｓ１０４におけるＮＯ）、移動ステップＳ１０２に処理を戻す。

そして、出力値が閾値を超えた場合（Ｓ１０４におけるＹＥＳ）、図５（ｂ）に示すように、研磨部材５の端面５ａが位置特定面１０に当接したと判定する。ここで、閾値は、端面５ａがいずれの面にも当接していないにもかかわらず、ノイズによって力検知出力部８から出力されると想定された出力値の上限値よりも大きい値とする。

すると、可動制御部７は、そのときの回動中心点ＯのＺ軸座標を、移動完了位置Ｆを導出するための基準位置として記憶する（Ｓ１０６）。基準位置は、位置特定面１０の高さ（Ｚ軸座標）と等しくなる。また、回動中心点Ｏは、力検知出力部８の出力値が閾値を超えたとき、研磨部材５のうち、位置特定面１０と接触した回転軸ａ上の点となっている。

そして、可動制御部７は、記憶された基準位置と、移動完了位置Ｆのドレッシング面９ａからの垂直方向の離隔距離Ｌを加算することで、移動完了位置Ｆの正確なＺ軸座標を導出するとともに、予め記憶されていたドレッシング面９ａにおける、例えば中央を示すＸ軸座標およびＹ軸座標の値と組み合わせて、移動完了位置Ｆの座標を導出する（Ｓ１０８）。

そして、可動制御部７は、研磨部材５を、位置特定面１０からＺ軸方向に離隔させ、図５（ｃ）に示すように、ドレッシング部材９のドレッシング面９ａに面し、移動完了位置ＦのＸ軸座標およびＹ軸座標に回動中心点Ｏが位置する場所に移動させる（Ｓ１１０）。その後、可動制御部７は、図５（ｄ）に示すように、研磨部材５の回動中心点Ｏを中心として、研磨部材５を第２の姿勢に傾斜させる（Ｓ１１２）。

続いて、可動制御部７は、研磨部材５を第２の姿勢で回転させながら、Ｚ軸方向であってドレッシング部材９のドレッシング面９ａに近接する方向に移動させる（Ｓ１１４）。研磨部材５がドレッシング面９ａに当接すると、図５（ｅ）に示すように、研磨部材５のドレッシングが行われる（Ｓ１１６）。

このように、可動制御部７は、基準位置から移動完了位置Ｆまでの移動過程において、研磨部材５を、第１の姿勢から第２の姿勢へと変位させるとともに、第２の姿勢で回転させながらドレッシング面９ａに当接させる。

その後、可動制御部７は、例えば、予め設定された条件を満たしたか否かを判定する（Ｓ１１８）。条件を満たしていない場合（Ｓ１１８におけるＮＯ）、ドレッシング処理ステップＳ１１６を継続する。

予め設定された条件は、例えば、研磨部材５の回動中心点ＯのＺ軸座標が、移動完了位置ＦのＺ軸座標から所定距離内に含まれることや、所定時間が経過したことなどである。所定距離や所定時間は、条件を満たすごとに次の条件が設定されることとする。ここで、初めから回動中心点Ｏが移動完了位置Ｆに到達したと認識されるまで、ドレッシングを行わないのは、ドレッシングの振動などのノイズの影響を鑑み、ドレッシングのやり過ぎを回避するためである。

予め設定された条件を満たすと（Ｓ１１８におけるＹＥＳ）、可動制御部７は、研磨部材５を、第２の姿勢に維持しつつ回転を停止し、基準位置を記憶した位置特定面１０に面する位置に移動させる（Ｓ１２０）。そして、可動制御部７は、Ｚ軸方向であって位置特定面１０に近接する方向に、研磨部材５を移動させ（Ｓ１２２）、力検知出力部８から出力される出力値が閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ１２４）。ここでは、当該出力判定ステップＳ１２４と上述した出力判定ステップＳ１０４における閾値は同じ値とするが、個別の値が設定されていてもよい。

閾値を超えていない場合（Ｓ１２４におけるＮＯ）、近接移動ステップＳ１２２に処理を戻す。閾値を超えた場合（Ｓ１２４におけるＹＥＳ）、図５（ｆ）に示すように、研磨部材５の傾斜面５ｂが位置特定面１０に当接したこととなる。可動制御部７は、そのときのＺ軸座標から、移動完了位置ＦのＺ軸座標を減算して差分を導出する（Ｓ１２６）。そして、可動制御部７は、導出された差分が許容範囲に含まれるか否かを判定する（Ｓ１２８）。許容範囲に含まれる場合（Ｓ１２８におけるＹＥＳ）、ドレッシング中に、研磨部材５の回動中心点Ｏが移動完了位置Ｆまで移動し、ドレッシングが完了したと判定し処理を終了する。許容範囲に含まれないと判定した場合（Ｓ１２８におけるＮＯ）、移動ステップＳ１１０に処理を戻す。

上述したように、成型制御装置１および成型制御方法によれば、可動制御部７は、力検知出力部８の出力値が閾値を超えたときのＺ軸座標（基準位置）に基づいて、移動完了位置Ｆを特定する。そのため、移動完了位置ＦのＺ軸座標の位置精度が高く、ドレッシングを完了した研磨部材５の形状精度を高くすることが可能となる。

本実施形態では、ドレッシング面９ａとＺ軸座標が同じ位置特定面１０に基づいて、研磨部材５の回動中心点Ｏが移動完了位置Ｆに到達したかを判定している。こうすることで、ドレッシングを遂行するために面が粗いドレッシング面９ａよりも、平滑な位置特定面１０によって回動中心点ＯのＺ軸座標を正確に特定できる。

また、本実施形態では、ドレッシング面９ａと位置特定面１０について、Ｚ軸座標が同じとしたが、Ｚ軸座標が異なっていてもよい。その場合、可動制御部７は、ドレッシング面９ａと位置特定面１０のＺ軸座標の差を加味して、移動完了位置Ｆを特定することとする。

また、本実施形態では、一旦、研磨部材５の回転軸ａを中心とした回転を停止した状態で、研磨部材５を位置特定面１０に当接させ、そのときの回動中心点Ｏの位置によって、ドレッシングの完了を判定するため、可動制御部７は、回転に伴う振動などのノイズの影響を排除して判定することが可能となる。

上述した実施形態では、位置特定面１０を設けて基準位置を定めたが、ドレッシング面９ａの面粗さや研磨部材５に求められる形状精度によっては、位置特定面１０を設ける必要がない場合もある。以下、このような場合に有効な変形例について説明する。ただし、成型制御装置１の構成については、位置特定面１０を設けない点を除いて、上述した実施形態と実質的に同じであるため、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、変形例における成型制御方法の処理の流れについてフローチャートを用いて説明するが、上述した実施形態と実質的に等しい処理については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

（変形例：成型制御方法）
図６は、変形例における成型制御方法の処理の流れを示したフローチャートである。図６において、保持ステップＳ１００の後、可動制御部７は、ドレッシング面９ａに対して、研磨部材５の回転軸ａが垂直となる第１の姿勢で、Ｚ軸方向であってドレッシング面９ａに近接する方向に研磨部材５を移動させる（Ｓ２０２）。ここで、可動制御部７は、上述した実施形態と同様、ドレッシング面９ａの位置は正確に特定しておらずともよく、研磨部材５の回動中心点Ｏの位置と、ドレッシング面９ａの垂直方向は正確に特定しているものとする。

そして、可動制御部７は、出力判定ステップＳ１０４、および、基準記憶ステップＳ１０６の後、上記数式１に基づいて導出される離隔距離Ｌによって移動完了位置Ｆを特定する（Ｓ２０４）。変形例においては、移動完了位置ＦのＺ軸座標を特定せず、単に、離隔距離Ｌによって移動完了位置Ｆを特定したものとする。

そして、可動制御部７は、基準位置から、垂直方向であって、研磨部材５がドレッシング面９ａに近接する方向と逆方向である離隔方向に向けて、離隔距離Ｌ以上に研磨部材５を移動させる（Ｓ２０６）。この移動過程において、可動制御部７は、研磨部材５の移動距離を計測している。

続いて、可動制御部７は、基準位置から離隔距離Ｌ以上に研磨部材５が移動した後、傾斜ステップＳ１１２からドレッシング処理ステップＳ１１６までの処理が行われる。そして、可動制御部７は、ドレッシングを遂行しつつ、移動ステップＳ２０６において計測した移動距離から離隔距離Ｌを減算した差分距離、研磨部材５を基準位置に近接する方向に移動させたか否かを判定する（Ｓ２０８）。まだ差分距離の移動が完了していない場合（Ｓ２０８におけるＮＯ）、ドレッシング処理ステップＳ１１６が継続される。

差分距離の移動が完了すると（Ｓ２０８におけるＹＥＳ）、研磨部材５の回動中心点Ｏが移動完了位置Ｆに到達したこととなるため、ドレッシングが完了となり処理を終了する。

かかる変形例においても、成型制御装置１および成型制御方法によれば、上述した実施形態と同様、ドレッシングを完了した研磨部材５の形状精度を高くすることが可能となる。また、変形例においては、可動制御部７は、上記のように、研磨部材５を、第２の姿勢で回転させながらドレッシング面９ａに当接させつつ、移動完了位置Ｆまでの移動が完了したか否かを判定している。そのため、位置特定面１０に移動させたりドレッシング面９ａに戻したりする分の処理時間を短縮できる上、移動完了位置Ｆまでの移動が完了したことを早期に検出でき、ドレッシングし過ぎとなる可能性を低減することができる。

ただし、変形例においても、上述した実施形態と同様、一旦、研磨部材５の回転軸ａを中心とした回転を停止してから、移動完了位置Ｆまでの移動が完了したか否かを判定してもよい。

上述した実施形態および変形例では、可動制御部７は、研磨部材５の回動中心点Ｏの位置を予め把握している場合について説明した。しかし、基準記憶ステップＳ１０６より前に、研磨部材５の回動中心点Ｏの位置がわかっていなくても、研磨部材５の回転軸ａと、ドレッシング面９ａもしくは位置特定面１０の位置を予め特定していればよい。すると、可動制御部は、基準記憶ステップＳ１０６において、回転軸ａとドレッシング面９ａ（位置特定面１０）との交点として研磨部材５の回動中心点Ｏを正確に特定できる。この場合、研磨部材５が磨耗するなどしていても、研磨部材５の形状計測などを予め行う処理を省略でき、作業負担を低減することが可能となる。

また、上述した実施形態および変形例では、研磨部材５のうち、ドレッシング面９ａもしくは位置特定面１０と接触した回転軸ａ上の点である回動中心点Ｏを中心として研磨部材５を第２の姿勢に傾斜させる場合について説明した。しかし、研磨部材５を傾斜させる中心は回動中心点Ｏに限らない。ただし、上記の回動中心点Ｏを中心として研磨部材５を傾斜させることで、回動中心点ＯのＺ軸座標が、研磨部材５の傾斜によって変化しないため、移動完了位置Ｆまでの移動が完了したか否かの判定処理にかかる処理負荷を低減することが可能となる。

また、上述した変形例においては、可動制御部７は、研磨部材５を、第１の姿勢でドレッシング面９ａに当接させ、さらに、ドレッシング面９ａから離隔距離Ｌ以上、離隔させた後、回動中心点Ｏを中心として研磨部材５を第２の姿勢に傾斜させ、回転軸ａを中心に研磨部材５を回転させ、ドレッシング面９ａから離隔距離Ｌまで近接させる場合について説明した。

しかし、可動制御部７は、研磨部材５を、第１の姿勢でドレッシング面９ａに当接させた後、ドレッシング面９ａから離隔距離Ｌ以上、離隔させることなく、回転軸ａを中心に研磨部材５を回転させ、回動中心点Ｏを中心として研磨部材５を第２の姿勢に傾斜させながら、ドレッシング面９ａから離隔距離Ｌまで離隔させてもよい。この場合であっても、回動中心点Ｏが移動完了位置Ｆに移動するまでドレッシングが行われれば、研磨部材５を高精度に所望の形状とすることが可能となる。ただし、一旦、離隔距離Ｌ以上、研磨部材５を離隔させてからドレッシング面９ａに近接させることで、研磨部材５の傾斜面５ｂをより均等な力でドレッシングすることができる。

さらに、コンピュータを可動制御部７として機能させるプログラムや、そのプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、本明細書の成形制御方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。

本発明は、成形制御装置、成形制御方法、および、プログラムに利用することができる。

Ｆ …移動完了位置
Ｌ …離隔距離
Ｏ …回動中心点
１ …成型制御装置
５ …研磨部材（被成型部材）
７ …可動制御部
８ …力検知出力部
９ａ …ドレッシング面
１０ …位置特定面

Claims (7)

1. 被成形部材を可動して、前記被成形部材を回転させながらドレッシング面に当接させて、該被成形部材を成形研磨する可動制御部と、
   前記被成形部材に作用する荷重を示す出力値を出力する力検知出力部と、
   を備え、
   前記可動制御部は、
   前記ドレッシング面もしくは該ドレッシング面と平行な位置特定面に対して、前記被成形部材の回転軸が垂直となる第１の姿勢で、該ドレッシング面もしくは該位置特定面に近接する方向に該被成形部材を移動させ、
   前記力検知出力部から出力される出力値が閾値を超え、前記被成形部材が前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面に当接した位置を基準位置とし、該基準位置に基づいて、該ドレッシング面上もしくは該ドレッシング面に面する位置である移動完了位置まで前記被成形部材を移動させ、
   前記基準位置から前記移動完了位置までの移動過程において、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から、前記ドレッシング面に対して前記回転軸が傾斜した第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら該ドレッシング面に当接させることを特徴とする成形制御装置。
2. 前記可動制御部は、
   前記力検知出力部から出力される出力値が前記閾値を超えたときに、前記被成形部材のうち、前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面と接触した前記回転軸上の点を回動中心点として、該被成形部材を前記第２の姿勢に傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の成形制御装置。
3. 前記可動制御部は、
   前記被成形部材を前記第１の姿勢で前記ドレッシング面に近接する方向に移動させるとともに、前記基準位置から、該ドレッシング面に対して垂直な方向への離隔距離によって、前記移動完了位置を特定し、
   前記力検知出力部から出力される出力値が前記閾値を超えると、前記基準位置から、前記近接する方向と逆方向である離隔方向に向けて、前記離隔距離以上に前記被成形部材を移動させるとともに、該移動過程において該被成形部材の移動距離を計測し、
   前記離隔距離以上に前記被成形部材が移動した後、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から前記第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら、前記移動完了位置まで、前記近接する方向へと移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の成形制御装置。
4. 前記可動制御部は、前記被成形部材を、前記第２の姿勢で回転させながら前記ドレッシング面に当接させつつ、前記移動完了位置までの移動が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の成形制御装置。
5. 前記可動制御部は、前記被成形部材を、前記第２の姿勢に維持しつつ回転を停止し、前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面のうち、前記基準位置を設定した方に近接する方向に該被成形部材を移動させ、
   前記力検知出力部から出力される出力値が前記閾値を超えた位置と前記基準位置との差分から、前記移動完了位置までの移動が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の成形制御装置。
6. ドレッシング面もしくは該ドレッシング面と平行な位置特定面に対して、被成形部材の回転軸が垂直となる第１の姿勢で、該ドレッシング面もしくは該位置特定面に近接する方向に該被成形部材を移動させ、
   前記被成形部材に作用する荷重を示す出力値が閾値を超え、前記被成形部材が前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面に当接した位置を基準位置とし、該基準位置に基づいて、該ドレッシング面上もしくは該ドレッシング面に面する位置である移動完了位置まで前記被成形部材を移動させ、
   前記基準位置から前記移動完了位置までの移動過程において、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から、前記ドレッシング面に対して前記回転軸が傾斜した第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら該ドレッシング面に当接させることを特徴とする成形制御方法。
7. 被成形部材に作用する荷重を示す出力値を出力する力検知出力部を備え、該被成形部材を可動して、該被成形部材を回転させながらドレッシング面に当接させて、該被成形部材を成形研磨する可動制御部として機能するコンピュータを、
   前記ドレッシング面もしくは該ドレッシング面と平行な位置特定面に対して、前記被成形部材の回転軸が垂直となる第１の姿勢で、該ドレッシング面もしくは該位置特定面に近接する方向に該被成形部材を移動させ、
   前記力検知出力部から出力される出力値が閾値を超え、前記被成形部材が前記ドレッシング面もしくは前記位置特定面に当接した位置を基準位置とし、該基準位置に基づいて、該ドレッシング面上もしくは該ドレッシング面に面する位置である移動完了位置まで前記被成形部材を移動させ、
   前記基準位置から前記移動完了位置までの移動過程において、前記被成形部材を、前記第１の姿勢から、前記ドレッシング面に対して前記回転軸が傾斜した第２の姿勢へと変位させるとともに、該第２の姿勢で回転させながら該ドレッシング面に当接させる処理を実行させるためのプログラム。

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