JP6537537B2 - Centerless grinding apparatus and load measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、センタレス研削装置に関する。 The present invention relates to a centerless grinding apparatus.
スルーフィード方式のセンタレス研削装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このセンタレス研削装置によれば、研削砥石および調整砥石が、それぞれの回転軸線が非平行になるように対向して配置されている。ワーク（被加工物）が回転している研削砥石および調整砥石の間に供給されると、当該ワークが調整砥石およびブレードに支持された状態で研削砥石の軸線方向に推進し、その過程でワークの外側面が研削加工される。この研削加工の際、ワークが研削砥石および調整砥石から受ける負荷を検知することは、加工精度の向上等の観点から重要である。 A through-feed centerless grinding apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this centerless grinding apparatus, the grinding wheel and the adjusting wheel are disposed to face each other such that their rotational axes are not parallel. When the work (workpiece) is supplied between the rotating grinding wheel and the adjustment wheel, the work is propelled in the axial direction of the grinding wheel while being supported by the adjustment wheel and the blade, and in the process the work The outer surface of the is ground. At the time of this grinding process, it is important from the viewpoint of improvement of processing accuracy etc. to detect the load which a work receives from a grinding wheel and an adjustment wheel.
しかし、例えば、ブレードを支持するワークレストに歪センサが設置され、当該歪センサの出力信号に基づき、ワークにかかる負荷が測定される場合、当該測定精度が低下する可能性があった。 However, for example, when a strain sensor is installed on a work rest supporting a blade and the load applied to the workpiece is measured based on the output signal of the strain sensor, the measurement accuracy may be reduced.
そこで、本発明は、ブレードに作用する荷重の測定精度の向上を図りうるセンタレス研削装置等を提供することを目的とする。 Then, an object of the present invention is to provide a centerless grinding device etc. which can aim at improvement in measurement accuracy of load which acts on a blade.
本発明は、研削砥石と、調整砥石と、前記研削砥石および前記調整砥石の間に配置されたブレードと、前記ブレードを支持するワークレストと、前記ワークレストに配置されている応力センサと、前記調整砥石を駆動する第１駆動機構と、前記研削砥石を駆動する第２駆動機構と、前記第１駆動機構および前記第２駆動機構のそれぞれの動作を制御する制御装置と、を備えているセンタレス研削装置、および、当該センタレス研削装置において前記応力センサの出力に基づいて前記ブレードに作用する荷重を測定する方法に関する。 According to the present invention, a grinding wheel, an adjusting wheel, a blade arranged between the grinding wheel and the adjusting wheel, a work rest for supporting the blade, a stress sensor arranged on the work rest, and Centerless comprising a first drive mechanism for driving an adjustment wheel, a second drive mechanism for driving the grinding wheel, and a control device for controlling the operation of the first drive mechanism and the second drive mechanism The present invention relates to a grinding apparatus and a method of measuring a load acting on the blade based on an output of the stress sensor in the centerless grinding apparatus.
本発明のセンタレス研削装置は、前記応力センサとしての一対の応力センサのそれぞれが、前記ブレードの長手方向について前記ブレードまたは前記ワークレストにおける異なる箇所のそれぞれに配置され、前記制御装置が、前記ブレードに作用する荷重と、前記一対の応力センサのそれぞれの出力と、の相関関係を表わす相関関係情報を記憶保持する記憶装置を備え、かつ、前記一対の応力センサのそれぞれの出力に基づき、前記記憶装置に記憶されている前記相関関係情報にしたがって、前記ブレードに作用する荷重を測定することを特徴とする。 In the centerless grinding apparatus according to the present invention, each of the pair of stress sensors as the stress sensor is disposed at each of different points on the blade or the work rest in the longitudinal direction of the blade, and the control device is mounted on the blade A storage device for storing and holding correlation information representing a correlation between an applied load and outputs of the pair of stress sensors, and based on outputs of the pair of stress sensors, the storage device Measuring the load acting on the blade according to the correlation information stored in
本発明の荷重測定方法は、前記応力センサとしての一対の応力センサのそれぞれを、前記ブレードの長手方向について前記ブレードまたは前記ワークレストにおける異なる箇所のそれぞれに配置し、前記一対の応力センサのそれぞれの出力に基づき、前記ブレードに作用する荷重と、前記一対の応力センサのそれぞれの出力と、の相関関係を表わす相関関係情報にしたがって、前記ブレードに作用する荷重を測定することを特徴とする。 In the load measuring method according to the present invention, each of the pair of stress sensors as the stress sensor is disposed at each of different locations on the blade or the work rest in the longitudinal direction of the blade, and each of the pair of stress sensors The load acting on the blade is measured according to correlation information representing the correlation between the load acting on the blade and the output of each of the pair of stress sensors, based on the output.
本発明のセンタレス研削装置において、前記記憶装置が、前記ブレードに作用する荷重と、前記ブレードにおける荷重の作用位置と、前記一対の応力センサのそれぞれの出力と、の相関関係を表わす情報を前記相関関係情報として記憶保持し、前記制御装置が、前記一対の応力センサのそれぞれの出力に基づき、前記記憶装置に記憶されている前記相関関係情報にしたがって、前記ブレードに作用する荷重と、前記ブレードにおける荷重の作用位置と、を測定することが好ましい。 In the centerless grinding apparatus according to the present invention, the storage device is correlated with information representing a correlation between a load acting on the blade, an acting position of a load on the blade, and an output of each of the pair of stress sensors. The control unit stores and holds information as related information, and a load acting on the blade in accordance with the correlation information stored in the storage device based on the outputs of the pair of stress sensors, and the load on the blade It is preferable to measure the acting position of the load.
本発明のセンタレス研削装置において、前記記憶装置が、前記ブレードに作用する荷重ｆと、前記ブレードにおける荷重の作用位置ｙと、前記一対の応力センサのそれぞれの出力ｓと、のそれぞれを座標軸とする３次元直交座標系における曲面を表わす式ｓ＝ｇ1（ｆ，ｙ）およびｓ＝ｇ2（ｆ，ｙ）を前記相関関係情報として記憶保持し、前記制御装置が、前記一対の応力センサのそれぞれの出力ｓ1およびｓ2に基づき、前記相関関係情報にしたがって、ｆ−ｙ平面における曲線ｓ1＝ｇ1（ｆ，ｙ）およびｓ2＝ｇ2（ｆ，ｙ）の交点の座標値として、前記ブレードに作用する荷重ｆと、前記ブレードにおける荷重の作用位置ｙと、を測定することを特徴とする。 In the centerless grinding apparatus according to the present invention, the storage device uses a load f acting on the blade, an application position y of the load on the blade, and an output s of each of the pair of stress sensors as coordinate axes. The expressions s = g 1 (f, y) and s = g 2 (f, y) representing a curved surface in a three-dimensional orthogonal coordinate system are stored as the correlation information, and the control device is configured to Based on the respective outputs s 1 and s 2 , according to the said correlation information, the coordinate values of the points of intersection of the curves s 1 = g 1 (f, y) and s 2 = g 2 (f, y) in the f-y plane It is characterized in that the load f acting on the blade and the application position y of the load on the blade are measured.
本発明のセンタレス研削装置において、前記一対の応力センサが、前記ブレードを基準として対称的に配置されていることが好ましい。 In the centerless grinding apparatus according to the present invention, preferably, the pair of stress sensors are arranged symmetrically with respect to the blade.
本発明のセンタレス研削装置および荷重測定方法によれば、ブレードにおける荷重作用位置の相違に応じて、荷重が同一であっても一の応力センサの出力が変化することが勘案され、当該一の応力センサとは異なる箇所に配置された他の応力センサの出力も用いられることによって当該ブレードに作用する荷重の測定精度の向上が図られる。 According to the centerless grinding apparatus and load measurement method of the present invention, it is considered that the output of one stress sensor changes even if the load is the same according to the difference in the load acting position on the blade, By using the output of another stress sensor disposed at a location different from the sensor, the measurement accuracy of the load acting on the blade can be improved.
（構成）
図１に示されている本発明の一実施形態としてのセンタレス研削装置は、調整砥石１と、研削砥石２と、ブレード４と、制御装置２０と、第１回転駆動機構４１１と、第１並進駆動機構４１２と、第２回転駆動機構４２１と、第２並進駆動機構４２２と、を備えている。
(Constitution)
The centerless grinding apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes an adjusting wheel 1, a grinding wheel 2, a blade 4, a control device 20, a first rotation drive mechanism 411, and a first translation. A drive mechanism 412, a second rotation drive mechanism 421, and a second translational drive mechanism 422 are provided.
調整砥石１は、第１回転駆動機構４１１によって軸線Ｏ1回りに回転可能に支持されている。センタレス研削装置がスルーフィード式である場合、軸線Ｏ1は、研削砥石２の軸線Ｏ2と傾斜角をなすように延在し、また、調整砥石１は、略一葉双曲面体状（軸線方向について一端から中央にかけて徐々に縮径した後、中央から他端にかけて徐々に拡径するような略円筒状）に形成されている。これにより、調整砥石１および研削砥石２の間に案内されたワークＷ（例えば略円筒状または略円柱状のワーク）に対して、ｙ軸（またはこれに略平行な軸線）回りの回転力および±ｙ方向（例えば＋ｙ方向）への並進力が与えられる。 The adjustment grindstone 1 is rotatably supported about the axis O 1 by a first rotation drive mechanism 411. When the centerless grinding apparatus is a through-feed type, the axis O 1 extends so as to make an inclination angle with the axis O 2 of the grinding wheel 2, and the adjusting wheel 1 has a substantially single leaf hyperboloid shape (axial direction The diameter is gradually reduced from one end to the center, and then formed into a substantially cylindrical shape that gradually increases in diameter from the center to the other end. Thereby, the rotational force about the y-axis (or an axis substantially parallel to this) and the work W (for example, a substantially cylindrical or substantially cylindrical work) guided between the adjustment grindstone 1 and the grinding grindstone 2 A translational force in the ± y direction (for example, the + y direction) is given.
第１回転駆動機構４１１は、調整砥石スライダ１１によって水平方向（±ｘ方向（必要に応じてさらに±ｙ方向））または水平面に対して傾斜した面に沿って往復動可能に支持されている。調整砥石スライダ１１は第１並進駆動機構４１２によって駆動される。調整砥石スライダ１１は基台１０を介してベッドに搭載されている。調整砥石スライダ１１は、ｚ軸に平行な軸線（旋回ピン）回りに旋回し、ｙ軸に対する調整砥石１の軸線Ｏ1のなす角度を調整可能に構成されている。第１並進駆動機構４１２によって駆動される。調整砥石スライダ１１は基台１０（または下部スライダ）を介してベッドに搭載されている。なお、調整砥石スライダ１１はベッドに直接的に搭載されていてもよい。調整砥石１の近傍には、その外周面をドレッシングする調整砥石ドレッシング装置が設けられていてもよい。 The first rotary drive mechanism 411 is reciprocably supported by the adjusting grindstone slider 11 along a plane inclined with respect to the horizontal direction (± x direction (and further ± y direction if necessary)) or the horizontal plane. The adjustment wheel slider 11 is driven by a first translational drive mechanism 412. The adjustment wheel slider 11 is mounted on the bed via the base 10. The adjusting grindstone slider 11 pivots about an axis (pivot pin) parallel to the z axis, and is configured to be able to adjust the angle formed by the axis O 1 of the adjusting grindstone 1 with respect to the y axis. It is driven by the first translational drive mechanism 412. The adjustment wheel slider 11 is mounted on the bed via a base 10 (or lower slider). The adjusting grindstone slider 11 may be mounted directly on the bed. In the vicinity of the adjustment grindstone 1, an adjustment grindstone dressing device for dressing the outer peripheral surface thereof may be provided.
研削砥石２は、略円柱状であり、調整砥石１の外周面に対してその外周面を対向させるように配置され、第２回転駆動機構４２１により軸線Ｏ2（ｙ軸に平行な軸線）回りに回転可能に支持されている。第２回転駆動機構４２１は、ベッドに搭載されている研削砥石スライダ１２によって例えば水平方向（±ｘ方向（必要に応じてさらに±ｙ方向））または水平面に対して傾斜した面に沿って往復動可能に支持されている。研削砥石スライダ１２は第２並進駆動機構４２２によって駆動される。研削砥石２の近傍には、その外周面をドレッシングする研削砥石ドレッシング装置が設けられていてもよい。 The grinding wheel 2 has a substantially cylindrical shape and is disposed so that the outer peripheral surface faces the outer peripheral surface of the adjusting wheel 1, and is rotated about the axis O 2 (axis parallel to the y axis) by the second rotation drive mechanism 421. Is rotatably supported. The second rotary drive mechanism 421 reciprocates along, for example, a horizontal direction (± x direction (and further ± y direction if necessary)) or a horizontal surface inclined with respect to a horizontal plane by the grinding wheel slider 12 mounted on the bed It is supported possible. The grinding wheel slider 12 is driven by a second translational drive mechanism 422. In the vicinity of the grinding wheel 2, a grinding wheel dressing apparatus for dressing the outer peripheral surface thereof may be provided.
ブレード４は、調整砥石１および研削砥石２の間に配置されている。ブレード４は、ベッドの上に搭載されているワークレスト６に対して固定されている。ワークレスト６には、ブレード４に作用する外力（またはワークレスト６のひずみ量）に応じた信号を出力する第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2が設けられている。第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2は、例えば同一仕様のひずみゲージにより構成されている。第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2のうち少なくとも一方がブレード４に設けられてもよい。 The blade 4 is disposed between the adjustment wheel 1 and the grinding wheel 2. The blade 4 is fixed to a work rest 6 mounted on the bed. The work rest 6, the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 and outputs a signal corresponding to the external force acting on the blades 4 (or strain of the workpiece rest 6) is provided. First stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 is made of, for example, strain gauges of the same specification. At least one of the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 may be provided on the blade 4.
図２に示されているように、第１応力センサＳ1は、ｙ方向についてブレード４の延在領域のうち、調整砥石１および研削砥石２のそれぞれの延在領域と重複する対象領域（ｙ｜−Ｄ≦ｙ≦Ｄ）から−ｙ方向に外れた位置（ｘ，ｙ，ｚ）＝（ｘ0，−Ｄ−ｄ1，ｚ0）に配置されている。第２応力センサＳ2は、当該対象領域から＋ｙ方向に外れた位置（ｘ，ｙ，ｚ）＝（ｘ0，Ｄ＋ｄ2，ｚ0）に配置されている。なお、ｘ方向およびｚ方向（または鉛直方向）のそれぞれについて第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2の位置が異なっていてもよい。 As shown in FIG. 2, the first stress sensor S 1 is a target area (y of the extension area of the blade 4 in the y direction that overlaps with the extension areas of the adjustment grindstone 1 and the grinding grindstone 2. It is disposed at a position (x, y, z) = (x 0 , −D−d 1 , z 0 ) deviated from | −D ≦ y ≦ D) in the −y direction. Second stress sensor S 2 is disposed a position deviated from the target area in the + y direction (x, y, z) = a (x 0, D + d 2 , z 0). It may be different position of the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 for each of the x and z directions (or vertical direction).
制御装置２０は、コンピュータ（ＣＰＵ（演算処理装置）、ＲＯＭまたはＲＡＭなどのメモリ（記憶装置）および入出力Ｉ／Ｆ回路等により構成されている。）により構成されている。制御装置２０は、第１回転駆動機構４１１、第１並進駆動機構４１２、第２回転駆動機構４２１および第２並進駆動機構４２２のそれぞれの動作を制御する。 The control device 20 is configured by a computer (composed of a CPU (arithmetic processing unit), a memory (storage device) such as a ROM or a RAM, an input / output I / F circuit, etc.). The control device 20 controls the operations of the first rotational drive mechanism 411, the first translational drive mechanism 412, the second rotational drive mechanism 421, and the second translational drive mechanism 422.
（機能）
インフィード式のセンタレス研削装置においては、調整砥石１および研削砥石２の間にワークＷが供給されることによって、ワークＷと、調整砥石１、研削砥石２およびブレード４のそれぞれとの三接点が適当に位置決めされ、調整砥石１または研削砥石２をワークＷの径方向に切り込むことで所望の研削加工が実現される。調整砥石１および研削砥石２の間隔は、第１並進駆動機構４１２および第２並進駆動機構４２２のうち少なくとも一方の動作が制御されることによって予め調整されている。図１に示されているように、ｘ−ｚ平面における調整砥石１の中心（軸線Ｏ1）および研削砥石２の中心（軸線Ｏ2）を結ぶ線分Ｌはｘ軸に平行であり、ワークＷの中心ＯWは当該線分Ｌの上方に位置する。
(function)
In the in-feed type centerless grinding apparatus, the work W is supplied between the adjustment wheel 1 and the grinding wheel 2 so that the three contacts between the work W and each of the adjustment wheel 1, the grinding wheel 2 and the blade 4 are provided. A desired grinding process is realized by appropriately positioning and cutting the adjusting wheel 1 or the grinding wheel 2 in the radial direction of the work W. The distance between the adjustment wheel 1 and the grinding wheel 2 is previously adjusted by controlling the operation of at least one of the first translational drive mechanism 412 and the second translational drive mechanism 422. As shown in FIG. 1, a line segment L connecting the centers of the regulating wheel 1 in the x-z plane around the (axis O 1) and the grinding wheel 2 (the axis O 2) is parallel to the x-axis, the workpiece The center OW of W is located above the line segment L.
調整砥石１が軸線Ｏ1回りに時計回りに回転し、かつ、研削砥石２が軸線Ｏ2回りに時計回りに回転するように、第１回転駆動機構４１１および第２回転駆動機構４２１のそれぞれの動作が制御される。この過程で、ワークＷが軸線ＯW回りに反時計回りに回転しながら、ワークＷとの当接を契機として送り速度が減速された研削砥石２により外周から研削加工または切り込み加工される。ワークＷと研削砥石２を急速で近づけ、接触した瞬間に速度を落として研削する方法は、特にワークＷの歪のバラツキの大きい場合、安全を見て一番大きな歪を想定して微速切込のストロークを長くとるため、加工時間がかかる。これに対して、ワークＷとの当接を契機として送り速度が減速される方式は加工時間の短縮につながる。 Each of the first rotary drive mechanism 411 and the second rotary drive mechanism 421 such that the adjustment grindstone 1 rotates clockwise about the axis O 1 and the grinding stone 2 rotates clockwise about the axis O 2 The operation is controlled. In this process, the workpiece W is while rotating counterclockwise the axis O W around the feed speed of the contact between the workpiece W as a trigger is grinding or rebated from the outer periphery by decelerated grinding wheel 2. The method of grinding the workpiece W and the grinding wheel 2 rapidly and reducing the speed at the moment of contact reduces the speed, and particularly when the variation of the distortion of the workpiece W is large, it is safe to assume the largest distortion and extremely slow cutting In order to take a long stroke, machining time is required. On the other hand, the method in which the feed speed is decelerated triggered by the contact with the work W leads to shortening of the processing time.
スルーフィード式のセンタレス研削装置の場合、上記のように、ワークＷがその軸線方向について調整砥石１および研削砥石２の一端側から他端側まで並進移動する過程で、その外側面が研削加工中の研削抵抗の変化を計測することができる。砥石１、２間を移動しながら研削されるワークＷへの研削抵抗の変化を把握することで、両砥石１、２の隙間の変化、つまり研削量の変化を知ることができ、砥石１、２の摩耗状態の管理も可能となる。 In the case of a through-feed centerless grinding apparatus, as described above, in the process of the workpiece W translating in the axial direction from one end side to the other end side of the adjustment grindstone 1 and the grinding grindstone 2, its outer surface is grinding Changes in grinding resistance can be measured. By grasping the change in the grinding resistance to the workpiece W to be ground while moving between the grinding wheels 1, 2, it is possible to know the change in the clearance between the both grinding wheels 1, 2, that is, the change in the grinding amount. It is also possible to manage the wear state of 2.
第１応力センサＳ1および第１応力センサＳ2のそれぞれの出力に基づき、記憶装置に記憶時保持されている相関関係情報にしたがって、任意の時刻においてブレード４に作用している荷重ｆ、ひいてはブレード４により支持されているワークＷに作用している荷重およびブレード４における荷重の作用位置ｙが制御装置２０により測定される。 Based on the outputs of the first stress sensor S 1 and the first stress sensor S 2, according to the correlation information held during storage in a storage device, the load acting on the blade 4 at any time f, thus The load acting on the workpiece W supported by the blade 4 and the acting position y of the load on the blade 4 are measured by the controller 20.
制御装置２０を構成する記憶装置には、ブレード４に作用する荷重ｆ、ブレード４における荷重ｆの作用位置（ｙ座標値）および第１応力センサＳ1の出力ｓの相関関係を表わす相関関係情報が記憶保持されている。この相関関係は、例えばｆ−ｙ−ｓ空間における曲面を表わす式ｓ＝ｇ1（ｆ，ｙ）として表現される。制御装置２０を構成する記憶装置には、ブレード４に作用する荷重ｆ、ブレード４における荷重ｆの作用位置（ｙ座標値）および第２応力センサＳ2の出力ｓの相関関係が記憶保持されている。この相関関係は、例えばｆ−ｙ−ｓ空間における曲面を表わす式ｓ＝ｇ2（ｆ，ｙ）として表現される。 The storage device constituting the control device 20, a load f, acting position of the load f of the blade 4 (y-coordinate value) and correlation information indicating a correlation between the first stress sensor S 1 output s which acts on the blade 4 Are kept in memory. This correlation is expressed, for example, as an equation s = g 1 (f, y) representing a curved surface in the f-y-s space. The storage device constituting the control device 20, the load f acting on the blade 4, the action position of the load f of the blade 4 (y-coordinate value) and correlation of the second stress sensor S 2 of the output s is stored and held There is. This correlation is expressed, for example, as an equation s = g 2 (f, y) representing a curved surface in the f-y-s space.
第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2の仕様は同一であり、かつ、ｙ方向について第１応力センサＳ1が負領域に配置され、第２応力センサＳ2が正領域に配置されている（図２参照）。このため、ｙおよびｆを変数とする関数ｇ1（ｆ，ｙ）およびｇ2（ｆ，ｙ）の間には関係式（０１）で表わされるような関係がある。 The first specification stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 are the same and, for the y-direction first stress sensor S 1 is arranged in a negative region, the second stress sensor S 2 is disposed in the positive region (See Figure 2). Therefore, the functions g 1 (f, y) and g 2 (f, y) having y and f as variables have a relationship as represented by the relational expression (01).
ｇ1（ｆ0，ｙ−(ｄ2−ｄ1)／２）＝ｇ2(ｆ0，−ｙ＋(ｄ2−ｄ1)／２） ‥（０１）。 g 1 (f 0, y- ( d 2 -d 1) / 2) = g 2 (f 0, -y + (d 2 -d 1) / 2) ‥ (01).
関係式（０１）は、ｓ−ｙ平面に対して平行な任意の平面ｆ＝ｆ0において、曲線ｓ＝ｇ1（ｆ，ｙ0）および曲線ｓ＝ｇ2（ｆ，ｙ0）が、直線ｙ＝（ｄ2−ｄ1）／２に対して鏡映対称な変化特性を有していることを表わしている。ｄ1＝ｄ2である場合、関係式（０１）は、関係式（０１’）のようにより簡単な形で表現される。 In the equation (01), the curve s = g 1 (f, y 0 ) and the curve s = g 2 (f, y 0 ) hold in any plane f = f 0 parallel to the s-y plane. It represents that it has a mirror symmetric change characteristic with respect to a straight line y = (d 2 −d 1 ) / 2. When d 1 = d 2 , the relational expression (01) is expressed in a simpler manner as the relational expression (01 ′).
ｇ1（ｆ0，ｙ）＝ｇ2(ｆ0，−ｙ） ‥（０１’）。 g 1 (f 0, y) = g 2 (f 0, -y) ‥ (01 ').
図３には、ｄ1＝ｄ2である場合、第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2のそれぞれの出力ｓの、ブレード４における任意の荷重ｆの作用位置ｙに応じた変化態様の一例が示されている。第１応力センサＳ1の出力ｓは、線形関数ｇ1（ｆ，ｙ）＝−ｃ（ｆ）ｙ＋ｓ0（ｆ）により表わされている。第２応力センサＳ2の出力ｓは、線形関数ｇ2（ｆ，ｙ）＝ｃ（ｆ）ｙ＋ｓ0（ｆ）により表わされている。ｃ（ｆ）（＞０）は荷重ｆの大小に応じて変化する傾きであり、ｓ0（ｆ）（＞０）は荷重ｆの大小に応じて変化する切片である。 In FIG. 3, in the case of d 1 = d 2 , change modes of the outputs s of the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 according to the application position y of an arbitrary load f on the blade 4 An example is shown. The output s of the first stress sensor S 1 is represented by the linear function g 1 (f, y) = − c (f) y + s 0 (f). The output s of the second stress sensor S 2 is represented by the linear function g 2 (f, y) = c (f) y + s 0 (f). c (f) (> 0) is an inclination that changes according to the magnitude of the load f, and s 0 (f) (> 0) is an intercept that changes according to the magnitude of the load f.
関数ｇ1（ｆ，ｙ）および関数ｇ2（ｆ，ｙ）は、関係式（０２）および（０３）で表わされるような性質を有している。 The functions g 1 (f, y) and g 2 (f, y) have properties as represented by the relational expressions (02) and (03).
（∂ｇ1／∂ｙ）＜０、（∂ｇ2／∂ｙ）＞０ ‥（０２）。 (∂g 1 / ∂y) <0, (∂g 2 / ∂y)> 0 .. (02).
関係式（０２）は、関数ｇ1（ｆ，ｙ）が変数ｙについて減少関数であること、および、関数ｇ2（ｆ，ｙ）が変数ｙについて増加関数であることを表わしている。図３に示されている一実施例において、線形関数ｇ1（ｆ，ｙ）の傾き−ｃ（ｆ）は負値であり、線形関数ｇ2（ｆ，ｙ）の傾きｃ（ｆ）は正値である。 Equation (02) indicates that the function g 1 (f, y) is a decreasing function of the variable y and that the function g 2 (f, y) is an increasing function of the variable y. In the embodiment shown in FIG. 3, the slope −c (f) of the linear function g 1 (f, y) is a negative value, and the slope c (f) of the linear function g 2 (f, y) is It is a positive value.
（∂ｇ1／∂ｆ）＞０、（∂ｇ2／∂ｆ）＞０ ‥（０３）。 (∂g 1 / ∂f)> 0, (∂g 2 / ∂f)> 0 .. (03).
関係式（０３）は、関数ｇ1（ｆ，ｙ）および関数ｇ2（ｆ，ｙ）のそれぞれが変数ｆについて増加関数であることを表わしている。図４には、ブレード４における荷重作用位置ｙに加えて、荷重ｆに応じた第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2のそれぞれの出力ｓの変化態様の一例が示されている。ブレード４に作用する荷重ｆが「ｆ1」である場合の関数ｓ＝ｇ1（ｆ＝ｆ1，ｙ）および関数ｓ＝関数ｇ2（ｆ＝ｆ1，ｙ）のそれぞれの変化態様が一点鎖線により示されている。これは、曲面ｓ＝ｇ1（ｆ，ｙ）およびｓ＝ｇ2（ｆ，ｙ）のそれぞれと平面ｆ＝ｆ1との交線に相当する。ブレード４に作用する荷重ｆが「ｆ2（＞ｆ1）」である場合の関数ｓ＝ｇ1（ｆ＝ｆ2，ｙ）および関数ｓ＝関数ｇ2（ｆ＝ｆ2，ｙ）のそれぞれの変化態様が実線により示されている。荷重ｆが大きいほど、切片ｓ0（ｆ）、第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2のそれぞれの出力ｓが大きくなる傾向があることがわかる。 The relational expression (03) represents that each of the function g 1 (f, y) and the function g 2 (f, y) is an increasing function with respect to the variable f. In addition to the load acting position y in the blade 4, FIG. 4 shows an example of the change of the output s of the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 according to the load f. The respective change modes of the function s = g 1 (f = f 1 , y) and the function s = function g 2 (f = f 1 , y) when the load f acting on the blade 4 is “f 1 ” It is indicated by an alternate long and short dash line. This corresponds to the line of intersection between the surface s = g 1 (f, y) and s = g 2 (f, y) and the plane f = f 1 . The function s = g 1 (f = f 2 , y) and the function s = function g 2 (f = f 2 , y) when the load f acting on the blade 4 is “f 2 (> f 1 )” Each variation is shown by a solid line. It can be seen that the larger the load f, the larger the output s of the intercept s 0 (f), the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 .
任意の時刻における第１応力センサＳ1の出力ｓが「ｓ1」であり、かつ、第２応力センサＳ2の出力ｓが「ｓ2」である場合、ｆ−ｙ平面における曲線ｓ1＝ｇ1（ｆ，ｙ）およびｓ2＝ｇ2（ｆ，ｙ）の交点の座標値（ｆ，ｙ）が、当該時刻においてブレード４に作用している荷重ｆおよびその作用位置ｙとして測定される。 If the output s of the first stress sensor S 1 at any time is “s 1 ” and the output s of the second stress sensor S 2 is “s 2 ”, then the curve s 1 = in the f−y plane Coordinate values (f, y) at the intersection of g 1 (f, y) and s 2 = g 2 (f, y) are measured as the load f acting on the blade 4 at that time and its action position y Ru.
制御装置２０は、当該測定結果に基づき、例えば第２並進駆動機構４２２の動作を制御することにより、調整砥石１に対する研削砥石２の間隔を調節する。 The control device 20 adjusts the distance of the grinding wheel 2 with respect to the adjustment wheel 1 by, for example, controlling the operation of the second translational drive mechanism 422 based on the measurement result.
（本発明の他の実施形態）
関数ｇ1（ｆ，ｙ）およびｇ2（ｆ，ｙ）の間に、前記関係式（０１）に加えて関係式（０４）で表わされるような近似的な関係があるように、第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2の配置（および仕様）が調整されてもよい。
(Other embodiments of the present invention)
Between the functions g 1 (f, y) and g 2 (f, y), an approximation relation such as expressed by relation (04) in addition to the relation (01) is placement of the stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2 (and specifications) may be adjusted.
ｇ1（ｆ，ｙ）＋ｇ2(ｆ，ｙ）＝ｆ ‥（０４）。 g 1 (f, y) + g 2 (f, y) = f ‥ (04).
この場合、第１応力センサＳ1および第２応力センサＳ2のそれぞれの出力から、ブレード４に作用する荷重ｆがただちに測定される。 In this case, the respective outputs of the first stress sensor S 1 and the second stress sensor S 2, the load f acting on the blade 4 is immediately measured.
１‥調整砥石、２‥研削砥石、４‥ブレード、６‥ワークレスト、Ｓ1，Ｓ2‥応力センサ、１０‥基台、１１‥調整砥石スライダ、１２‥研削砥石スライダ、２０‥制御装置、４１１‥第１回転駆動機構、４１２‥第１並進駆動機構、４２１‥第２回転駆動機構、４２２‥第２並進駆動機構、Ｗ‥ワーク。
1. Adjustment wheel, 2. Grinding wheel, 4. Blade, 6. Work rest, S 1 , S 2 .. Stress sensor, 10. Base, 11. Adjustment wheel slider, 12. Grinding wheel slider, 20. Controller, 411 .. first rotational drive mechanism, 412 .. first translational drive mechanism, 421 .. second rotational drive mechanism, 422 .. second translational drive mechanism, W .. work.
Claims (5)
前記応力センサとしての一対の応力センサのそれぞれが、前記ブレードの長手方向について前記ブレードまたは前記ワークレストにおける異なる箇所のそれぞれに配置され、
前記制御装置が、前記ブレードに作用する荷重と、前記一対の応力センサのそれぞれの出力と、の相関関係を表わす相関関係情報を記憶保持する記憶装置を備え、かつ、前記一対の応力センサのそれぞれの出力に基づき、前記記憶装置に記憶されている前記相関関係情報にしたがって、前記ブレードに作用する荷重を測定することを特徴とするセンタレス研削装置。 A grinding wheel, an adjusting wheel, a blade disposed between the grinding wheel and the adjusting wheel, a work rest supporting the blade, a stress sensor disposed on the work rest, and the adjusting wheel Centerless grinding apparatus comprising: a first driving mechanism for driving the grinding wheel; a second driving mechanism for driving the grinding wheel; and a control device for controlling operations of the first driving mechanism and the second driving mechanism. ,
Each of a pair of stress sensors as the stress sensor is disposed at each of different points on the blade or the work rest in the longitudinal direction of the blade;
The control device includes a storage device for storing and holding correlation information representing a correlation between a load acting on the blade and an output of each of the pair of stress sensors, and each of the pair of stress sensors A centerless grinding apparatus characterized in that a load acting on the blade is measured according to the correlation information stored in the storage device based on an output of the sensor.
前記記憶装置が、前記ブレードに作用する荷重と、前記ブレードにおける荷重の作用位置と、前記一対の応力センサのそれぞれの出力と、の相関関係を表わす情報を前記相関関係情報として記憶保持し、
前記制御装置が、前記一対の応力センサのそれぞれの出力に基づき、前記記憶装置に記憶されている前記相関関係情報にしたがって、前記ブレードに作用する荷重と、前記ブレードにおける荷重の作用位置と、を測定することを特徴とするセンタレス研削装置。 In the centerless grinding apparatus according to claim 1,
The storage device stores, as the correlation information, information indicating a correlation between a load acting on the blade, an application position of the load on the blade, and an output of each of the pair of stress sensors.
According to the correlation information stored in the storage device, the control device based on the respective outputs of the pair of stress sensors, a load acting on the blade, and an acting position of the load on the blade A centerless grinding apparatus characterized by measuring.
前記記憶装置が、前記ブレードに作用する荷重ｆと、前記ブレードにおける荷重の作用位置ｙと、前記一対の応力センサのそれぞれの出力ｓと、のそれぞれを座標軸とする３次元直交座標系における曲面を表わす式ｓ＝ｇ1（ｆ，ｙ）およびｓ＝ｇ2（ｆ，ｙ）を前記相関関係情報として記憶保持し、
前記制御装置が、前記一対の応力センサのそれぞれの出力ｓ1およびｓ2に基づき、前記相関関係情報にしたがって、ｆ−ｙ平面における曲線ｓ1＝ｇ1（ｆ，ｙ）およびｓ2＝ｇ2（ｆ，ｙ）の交点の座標値として、前記ブレードに作用する荷重ｆと、前記ブレードにおける荷重の作用位置ｙと、を測定することを特徴とするセンタレス研削装置。 In the centerless grinding apparatus according to claim 2,
The storage device is a curved surface in a three-dimensional orthogonal coordinate system in which each of a load f acting on the blade, an application position y of the load on the blade, and an output s of the pair of stress sensors is a coordinate axis. Storing expressions s = g 1 (f, y) and s = g 2 (f, y) as the correlation information,
The controller is based on the outputs s 1 and s 2 of the pair of stress sensors and according to the correlation information, curves s 1 = g 1 (f, y) and s 2 = g in the f-y plane ( 2 ) A centerless grinding apparatus characterized in that a load f acting on the blade and an application position y of the load on the blade are measured as coordinate values of the intersection of (f, y).
前記一対の応力センサが、前記ブレードを基準として対称的に配置されていることを特徴とするセンタレス研削装置。 In the centerless grinding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A centerless grinding apparatus characterized in that the pair of stress sensors are arranged symmetrically with respect to the blade.
前記応力センサとしての一対の応力センサのそれぞれを、前記ブレードの長手方向について前記ブレードまたは前記ワークレストにおける異なる箇所のそれぞれに配置し、
前記一対の応力センサのそれぞれの出力に基づき、前記ブレードに作用する荷重と、前記一対の応力センサのそれぞれの出力と、の相関関係を表わす相関関係情報にしたがって、前記ブレードに作用する荷重を測定することを特徴とする荷重測定方法。
A grinding wheel, an adjusting wheel, a blade disposed between the grinding wheel and the adjusting wheel, a work rest supporting the blade, a stress sensor disposed on the work rest, and the adjusting wheel A centerless grinding apparatus comprising: a first driving mechanism for driving the grinding wheel; a second driving mechanism for driving the grinding wheel; and a control device for controlling the operations of the first driving mechanism and the second driving mechanism, A method of measuring a load acting on the blade based on an output of the stress sensor, the method comprising:
Each of a pair of stress sensors as the stress sensor is disposed at each of different points on the blade or the work rest in the longitudinal direction of the blade;
Based on the output of each of the pair of stress sensors, the load acting on the blade is measured according to the correlation information representing the correlation between the load acting on the blade and the output of each of the pair of stress sensors Load measuring method characterized by
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