JP6544690B2 - 数値制御研削装置、その制御装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents
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Description
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、を備え、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置であって、砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とし、第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、制御手段を有する。
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、を備え、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置の制御装置であって、砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とし、第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、制御手段を有する。
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、を備え、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置の制御方法であって、砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とするステップと、
第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とするステップと、を有する。
本発明の他の実施形態によれば、数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、この被作業物を研削する数値制御研削装置であって、砥石を回転駆動する第1モータと、砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、(i)第1トルクセンサの出力値が第1の値までは、最大比率を出力し、(ii)第1トルクセンサの出力値が第1の値からそれより大の第2の値までは、最大比率よりも小さい最小比率まで漸次減少する比率を出力し、(iii)第1トルクセンサの出力値が第2の値を超えて大きな値となり、過負荷が検出されると、最小比率を出力し、(iv)第2トルクセンサの出力値により砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、最大比率と最小比率との中間にある中間比率を出力する、ようにして成る制御値出力手段と、オーバーライド指定の際は、砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に対して、制御値出力手段からの比率を乗じて修正速度値を得て、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御するオーバーライド制御手段と、を有する。
(i)第1の値(α)までは、最大比率(V1)を砥石20と被作業物40との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(ii)前記第1の値(α)からそれより大の第2の値((V1−Vmin)/β+α)までは、最大比率(V1)よりも小さい最小比率(Vmin)まで特定の変化率で漸次減少する比率を砥石20と被作業物40との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(iii)第2の値((V1−Vmin)/β+α)を超えて大きな値となると、最小比率(Vmin)を砥石20と被作業物40との間の相対的な移動速度を指定する前記速度値に乗じるようにしている。
そして、ステップS6とS7の処理によって、
(iv)トルクセンサTS1またはTS1とTS2(本発明の「第2トルクセンサ」に相当)の出力値により、砥石20が被作業物40に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間(図14の破線の研削期間)、最大比率(V1)と最小比率(Vmin)との中間にある中間比率(Vmean)を砥石20と被作業物40との間の相対的移動速度を指定する速度値に乗じるようにして修正速度値を得るようにしている。
(i)第1の値(α)までは、最大比率(V1)を砥石20と被作業物40との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(ii)前記第1の値(α)からそれより大の第2の値((V1−Vmin)/β+α)までは、最大比率(V1)よりも小さい最小比率(Vmin)まで特定の変化率で漸次減少する比率を砥石20と被作業物40との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(iii)第2の値((V1−Vmin)/β+α)を超えて大きな値となると、最小比率(Vmin)を砥石20と被作業物40との間の相対的な移動速度を指定する前記速度値に乗じるようにしている。
そして、ステップS6とS7の処理によって、
(iv)図17のトルクセンサTS2および/またはTS3(本発明の「第2トルクセンサ」に相当)の出力値により、砥石20が被作業物40に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間(図14の破線の研削期間)、最大比率(V1)と最小比率(Vmin)との中間にある中間比率(Vmean)を砥石20と被作業物40との間の相対的移動速度を指定する速度値に乗じるようにして修正速度値を得るようにしている。
ことで、効率的で効果的な研削作業が実現できる。そしてまた、砥石と被作業物との相対的な移動を制御するモータや、被作業物を回転支持または移動するモータなど砥石を回転駆動するモータ以外のモータにトルクセンサを設け、その出力で、砥石と被作業物との初めての接触や研削方向の変更などにより、一度砥石が被作業物から離れた後の再接触を検知し、所定期間は、通常の研削速度よりも遅い速度をもって研削を行うことで、被作用物に過度な研削力がかかり、一部焦げてしまうたり過度の研削がなされることなどが防げる。
20 砥石
30 テーブル
40 被作業物
50 サドル
100 研削盤駆動回路
103x、y、z 移動制御回路
104 砥石回転駆動回路
200 CNC装置
201 CPU
202 メモリ
300 コントローラ
301 CPU
302 メモリ
303 入力部
304 表示部
306 ログメモリ
502 固定側基板
503 モータ主軸(スピンドル)
504 回転側基板
505 歪センサ部
520 送電部
540 受電部
610 コア
620 励磁コイル
630 検出コイル
650 モータ主軸(スピンドル)
700 円筒研削装置
M1〜M4 モータ
TS1〜TS4 トルクセンサ
Claims (14)
- 数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、この被作業物を研削する数値制御研削装置であって、
砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサからの出力値に基づき、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を変化させ、この変化した修正速度値をもって、砥石による被作業物を研削するよう制御するとともに、
第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、
制御手段と、
を有することを特徴とする数値制御研削装置。 - 制御手段は、
(i)第1トルクセンサの出力値が第1の値までは、最大比率を砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(ii)第1トルクセンサの出力値が第1の値からそれより大の第2の値までは、最大比率よりも小さい最小比率まで漸次減少する比率を砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(iii)第1トルクセンサの出力値が第2の値を超えて大きな値となり、過負荷が検出されると、最小比率を砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に乗じるようにし、
(iv)第2トルクセンサの出力値により砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、最大比率と最小比率との中間にある中間比率を砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値に乗じるようにして、
修正速度値を得るようにしたことを特徴とする請求項1記載の数値制御研削装置。 - 制御手段に対し、操作者によって、少なくとも第1の値、第2の値、最大比率から最小比率までの変化率を定めるパラメータが入力されて、制御手段は、所定のアルゴリズムの演算の実行によって修正速度値を求めることを特徴とする請求項2記載の数値制御研削装置。
- 操作者により入力されるパラメータが複数組記憶されるメモリを更に備え、複数組のパラメータが選択的に用いられて、所定のアルゴリズムの実行がなされることを特徴とする請求項3に記載の数値制御研削装置。
- 砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を指定する値が、速度値から修正速度値に変化している期間、その旨を操作者に示すインディケータを更に備えたことを特徴とする請求項3または4に記載の数値制御研削装置。
- 砥石と被作業物との間の相対的な移動速度が、修正速度値に変化していることを記録するログメモリを更に備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の数値制御研削装置。
- 数値制御研削装置は、平面研削装置又は円筒研削装置であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の数値制御研削装置。
- 数値制御により砥石と被作業物との間の少なくとも左右方向の相対的な移動速度を制御して、この被作業物を平面研削する数値制御平面研削装置であって、
砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の左右方向の相対的な移動を行う第2モータと、
砥石と被作業物との間の前後方向の相対的な移動を行う第3モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
第3モータのトルクを検知する第3トルクセンサと、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサからの出力値に基づき、第2モータによる砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値及び/又は第3モータによる砥石と被作業物との間の前後方向の相対的移動速度を指定する速度値を変化させ、この変化した修正速度値をもって、砥石による被作業物を研削するよう制御するとともに、
第2トルクセンサ及び/又は第3トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度及び/又は第3モータによる砥石と被作業物との間の前後方向の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値及び/又は砥石と被作業物との間の前後方向の相対的移動速度を指定する速度値より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値及び/又は砥石と被作業物との間の前後方向の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、
制御手段と、
を有することを特徴とする数値制御平面研削装置。 - 数値制御により砥石と被作業物との間の少なくとも左右方向の相対的な移動速度を制御し
て、この被作業物を円筒研削する数値制御円筒研削装置であって、
砥石を回転駆動する第1モータと、
被作業物を回転駆動する第2モータと、
砥石と被作業物との間の左右方向の相対的な移動を行う第3モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
第3モータのトルクを検知する第3トルクセンサと、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサからの出力値に基づき、第3モータによる砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値を変化させ、この変化した修正速度値をもって、砥石による被作業物を研削するよう制御するとともに、
第2トルクセンサ及び/又は第3トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第3モータによる砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の砥石と被作業物との間の左右方向の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、
制御手段と、
を有することを特徴とする数値制御円筒研削装置。 - 砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
を備え、
数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置であって、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とし、
第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、
制御手段を有することを特徴とする数値制御研削装置。 - 砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
を備え、
数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置の制御装置であって、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とし、
第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とする、
制御手段を有することを特徴とする制御装置。 - 砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
を備え、
数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置の制御方法であって、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とするステップと、
第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とするステップと、
を有することを特徴とする制御方法。 - 砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
を備え、
数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、被作業物を研削する数値制御研削装置の制御方法を実現するプログラムであって、
砥石の幅の全体が被作業物と接触しながら円滑に通常的な研削作業が実行される正常作業状態においては、第1トルクセンサの出力値に応じて第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を変更制御して修正速度値とするステップと、
第2トルクセンサの出力値により、砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、正常作業状態での正常移動速度より低い値であって、第1トルクセンサの出力値が大きな値となって過負荷が検出された場合の相対的移動速度を指定する速度値よりも高い値の中間的な修正速度値とするステップと、
を有することを特徴とする制御用のプログラム。 - 数値制御により砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を制御して、この被作業物を研削する数値制御研削装置であって、
砥石を回転駆動する第1モータと、
砥石と被作業物との間の相対的な移動を行う第2モータと、
第1モータのトルクを検知する第1トルクセンサと、
第2モータのトルクを検知する第2トルクセンサと、
(i)第1トルクセンサの出力値が第1の値までは、最大比率を出力し、
(ii)第1トルクセンサの出力値が第1の値からそれより大の第2の値までは、最大比率よりも小さい最小比率まで漸次減少する比率を出力し、
(iii)第1トルクセンサの出力値が第2の値を超えて大きな値となり、過負荷が検出されると、最小比率を出力し、
(iv)第2トルクセンサの出力値により砥石が被作業物に接触開始したことを検出したとき、検出された接触開始時点から所定の期間、第1トルクセンサの出力値が小さく検出されることにより、第2モータによる砥石と被作業物との間の相対的移動速度を指定する速度値を高くすることのないように、最大比率と最小比率との中間にある中間比率を出力する、
ようにして成る制御値出力手段と、
オーバーライド指定の際は、砥石と被作業物との間の相対的な移動速度を指定する速度値に対して、制御値出力手段からの比率を乗じて修正速度値を得て、得られた修正速度値をもって、砥石が被作業物を研削するよう制御するオーバーライド制御手段と、
を有することを特徴とする数値制御研削装置。
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