JP7143025B2 - Grinding device and its control method - Google Patents
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Description
本発明は、研削装置及びその制御方法に関し、特にチョッピング動作等、砥石を軸方向に高速で往復運動させる機構を備えるジグ研削盤及びその制御方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grinding apparatus and its control method, and more particularly to a jig grinder equipped with a mechanism for reciprocating a grindstone in the axial direction at high speed, such as chopping operation, and its control method.
一般に、ジグ研削盤等の研削装置では、チョッピング動作等、砥石を軸方向に高速で往復運動させる機構を備え、研削加工を行うことができる。チョッピング加工について述べれば、砥石軸は偏心させないか、又は主軸回転中心と砥石の外周とが一致するように砥石の半径相当分だけ砥石を上述の切り込みとは逆方向(マイナス方向)偏心させておき、まず、ワークの加工位置(研削点)までの移動は、X,Y軸送りにより行う。その後、正味切り込み加工分だけ自動で砥石を偏心させ、すなわち自動切り込みを行いつつチョッピング加工を行う。このとき、曲率が一定でないワークの加工面に砥石により切り込む際に、ワークが当接する加工点における法線が、砥石の切り込み方向と常に一致するように、主軸の角度制御(割り出し)を行う。特許文献1乃至3は、かかるジグ研削盤の主要構成を開示している。但し、特許文献3は砥石を上下させる構成は省略している。 In general, a grinding apparatus such as a jig grinder is equipped with a mechanism for reciprocating a grindstone in the axial direction at high speed, such as chopping operation, and can perform grinding. In terms of chopping, either the grinding wheel shaft is not eccentric, or the grinding wheel is eccentric in the opposite direction (negative direction) to the cutting described above by an amount corresponding to the radius of the grinding wheel so that the center of rotation of the spindle and the outer circumference of the grinding wheel are aligned. First, the movement of the workpiece to the machining position (grinding point) is performed by X- and Y-axis feeding. After that, the grindstone is automatically decentered by the amount of net cutting, that is, chopping is performed while automatic cutting is performed. At this time, the angle of the spindle is controlled (indexed) so that the normal line at the machining point with which the workpiece abuts always coincides with the cutting direction of the grindstone when the grindstone cuts into the machining surface of the workpiece whose curvature is not constant. Patent Documents 1 to 3 disclose the main configuration of such jig grinders. However, Patent Literature 3 omits the configuration for moving the whetstone up and down.
かかるチョッピング動作を行うときにも位置フィードバックを行うことになっているが、フィードバックに利用している位置センサ(リニアスケール等)の先に付いているものが、ある程度の大きさと質量を持っているため、行き過ぎを生じることがある。通常の要求の厳しくない砥石は、研削に使用してよい方向が決められているため、側面を削っている砥石が往復の先にある面を削ることは出来ないし、一般には破裂などを生じる可能性があり危険である。但し、削り残しも嫌われるので、砥石の往復範囲は往復の先にある面までぎりぎりまで近づくように設定される場合が多い。また、従来、一般には停止中(チョッピング動作を行わず)に往復範囲の設定を行うため、実際のチョッピング動作中には接触してしまう可能性がある。 Position feedback is also performed when performing such chopping operation, but the position sensor (linear scale, etc.) used for feedback has a certain amount of size and mass attached to the tip. This can lead to overshoot. Ordinary, less demanding wheels have a set direction in which they can be used for grinding, so a wheel that grinds the side cannot grind the surface that is ahead of the reciprocation, and it is generally possible that it will burst. potential and dangerous. However, since unshaving is also disliked, the reciprocating range of the grindstone is often set so as to come close to the surface at the end of the reciprocating motion. Further, conventionally, since the reciprocating range is generally set while stopped (without chopping operation), there is a possibility that contact may occur during actual chopping operation.
本発明の目的は、研削装置及びその制御方法において、チョッピング動作等の往復運動動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる技術を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technology capable of appropriately setting the reciprocating range of a grindstone when performing a reciprocating motion such as a chopping motion in a grinding apparatus and its control method.
本発明者は、研削装置及びその制御方法において、第一に、ヘッドと、前記ヘッドに設けられた位置検出器と、前記ヘッドから回転可能に伸長する砥石軸と、前記砥石軸の先端側に砥石アーバーを介して取付けられた砥石と、前記砥石を回転させつつ所定の速度で往復運動させる機構を備え、前記機構により前記砥石の往復運動を行いながら前記砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、前記位置検出器からの信号を用いて砥石によるワークの研削位置の第1の制御を行う研削装置において、更に、事前に外部センサとしての非接触変位計を用いて前記所定の速度と前記往復運動の範囲に対する行き過ぎ量の関係を調べておき、前記所定の速度に応じて前記往復運動の範囲を前記砥石アーバーの先端側からのみ前記行き過ぎ量分だけ狭めるように機械座標をずらす第2の制御を行うことで、第二に、ヘッドと、前記ヘッドに設けられた位置検出器と、前記ヘッドから回転可能に伸長する砥石軸と、前記砥石軸の先端側に砥石アーバーを介して取付けられた砥石と、前記砥石を回転させつつ所定の速度で往復運動させる機構を備え、前記機構により前記砥石の往復運動を行いながら前記砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、前記位置検出器からの信号を用いて砥石によるワークの研削位置の第1の制御を行う研削装置において、更に、事前に外部センサとしての非接触変位計を用いて前記所定の速度と前記往復運動の範囲に対する行き過ぎ量の関係を調べておき、前記所定の速度に応じて前記往復運動の範囲全体を前記砥石アーバーの基端側に向けて前記行き過ぎ量分だけずらす第2の制御を行うことで、第三に、前記ずらす第2の制御量を、前記砥石軸以外の軸の座標および速度の状態関係も引数に加えて関数を用いて定義することで、チョッピング等の往復運動動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができることを見出した。 The inventor of the present invention provides a grinding apparatus and a control method thereof, firstly, a head, a position detector provided on the head, a grindstone shaft rotatably extending from the head, and a tip end side of the grindstone shaft. A grindstone mounted via a grindstone arbor and a mechanism for reciprocating the grindstone at a predetermined speed while rotating the grindstone are provided, and the work is ground by rotating the grindstone while reciprocating the grindstone by the mechanism . In a grinding apparatus that performs a first control of a grinding position of a workpiece by a grindstone using a signal from the position detector, the predetermined and the amount of overshoot with respect to the range of the reciprocating motion is investigated, and the machine coordinates are adjusted so that the range of the reciprocating motion is narrowed by the amount of overshoot only from the tip side of the grindstone arbor according to the predetermined speed. By performing the second shift control, secondly, a head, a position detector provided on the head, a grindstone shaft rotatably extending from the head, and a grindstone arbor on the tip side of the grindstone shaft. and a mechanism for reciprocating the grindstone at a predetermined speed while rotating the grindstone . In the grinding apparatus for performing the first control of the grinding position of the workpiece by the grindstone using the signal from the position detector, the predetermined speed and the The relationship between the range of reciprocating motion and the amount of overshoot is examined, and second control is performed to shift the entire range of reciprocating motion toward the base end side of the grindstone arbor by the amount of overshoot in accordance with the predetermined speed. Thirdly, the second control amount for shifting is defined by using a function in addition to the arguments of the coordinates of the axes other than the grinding wheel axis and the state relationship of the speed, so that the reciprocating motion such as chopping can be performed. It was found that the reciprocating range of the grindstone can be appropriately set when performing.
即ち、本発明の第一の様相によれば、ヘッドと、前記ヘッドに設けられた位置検出器と、前記ヘッドから回転可能に伸長する砥石軸と、前記砥石軸の先端側に砥石アーバーを介して取付けられた砥石と、前記砥石を回転させつつ所定の速度で往復運動させる機構を備え、前記機構により前記砥石の往復運動を行いながら前記砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、前記位置検出器からの信号を用いて砥石によるワークの研削位置の第1の制御を行う研削装置において、更に、事前に外部センサとしての非接触変位計を用いて前記所定の速度と前記往復運動の範囲に対する行き過ぎ量の関係を調べておき、前記所定の速度に応じて前記往復運動の範囲を前記砥石アーバーの先端側からのみ前記行き過ぎ量分だけ狭めるように機械座標をずらす第2の制御を行うことを特徴とする。 That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a head, a position detector provided on the head, a grindstone shaft rotatably extending from the head, and a grindstone arbor on the tip side of the grindstone shaft. and a mechanism for reciprocating the grindstone at a predetermined speed while rotating the grindstone . In a grinding apparatus that performs a first control of a grinding position of a workpiece by a grindstone using a signal from the position detector, the predetermined velocity and the A second method in which the relationship between the range of reciprocating motion and the amount of overshoot is investigated, and the machine coordinates are shifted so as to narrow the range of reciprocating motion only from the tip side of the grinding stone arbor by the amount of overshoot in accordance with the predetermined speed. It is characterized by performing control.
また、本発明の第二の様相によれば、ヘッドと、前記ヘッドに設けられた位置検出器と、前記ヘッドから回転可能に伸長する砥石軸と、前記砥石軸の先端側に砥石アーバーを介して取付けられた砥石と、前記砥石を回転させつつ所定の速度で往復運動させる機構を備え、前記機構により前記砥石の往復運動を行いながら前記砥石を回転させてワークを研削する研削装置であって、前記位置検出器からの信号を用いて砥石によるワークの研削位置の第1の制御を行う研削装置において、更に、事前に外部センサとしての非接触変位計を用いて前記所定の速度と前記往復運動の範囲に対する行き過ぎ量の関係を調べておき、前記所定の速度に応じて前記往復運動の範囲全体を前記砥石アーバーの基端側に向けて前記行き過ぎ量分だけずらす第2の制御を行うことを特徴とする。 Further, according to a second aspect of the present invention, there is provided a head, a position detector provided on the head, a grindstone shaft rotatably extending from the head, and a grindstone arbor on the tip side of the grindstone shaft. and a mechanism for reciprocating the grindstone at a predetermined speed while rotating the grindstone . In a grinding apparatus that performs a first control of a grinding position of a workpiece by a grindstone using a signal from the position detector, the predetermined velocity and the A relationship between the range of reciprocating motion and the amount of overshoot is examined, and second control is performed to shift the entire range of reciprocating motion toward the base end side of the grindstone arbor by the amount of overshoot in accordance with the predetermined speed. It is characterized by
更に、本発明の第三の様相によれば、前記ずらす第2の制御量を、前記砥石軸以外の軸の座標および速度の状態関係も引数に加えて関数を用いて定義することを特徴とする。 Furthermore, according to a third aspect of the present invention, the second control amount for shifting is defined by using a function in addition to the arguments of the coordinates of axes other than the grinding wheel axis and the state relationship of speed. do.
本発明によれば、研削装置及びその制御方法において、チョッピング動作等の往復運動動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a grinding apparatus and its control method, when performing reciprocating motions, such as a chopping motion, the reciprocating range of a grindstone can be set appropriately.
図1は、本発明が適用される研削装置の一例を示す斜視図、図2は、そのU軸送り装置と砥石軸周辺の拡大図である。本発明が適用される研削装置10は、図1に示すように、ベッド12上にテーブル送り装置36およびテーブル30がレール16を介してY軸方向(前後方向)へ移動可能に支持されている。コラム14はベッド12に固定されているが、前述の通り、送り装置36との間にはレール16に沿った方向に相対運動を与えることができる。ベッド12の後部には図示しない送り装置36移動用モータが配設され、このモータにより図示しないボールネジ等を介してテーブル送り装置36がレール16に沿って前後移動されるようになっている。コラム14にはヘッド18がW軸方向に移動可能(昇降可能)に支持され、そのヘッド18の先端には砥石軸20が設けられており、砥石軸20の先端には、砥石100(図2参照)が取付けられる。コラム14の上部には図示しないヘッド昇降用モータが配設され、このモータにより図示しないボールネジ等を介してヘッド18が昇降されるようになっている。ヘッド18の後部には砥石軸(回転用)モータ24(図2参照)が配設され、このモータにより砥石軸20が回転されるようになっている。ヘッド昇降用モータには、図示しない計測手段を構成するエンコーダが付設される。このほかの砥石軸を除く直線軸および回転軸には図示しない場合にもエンコーダおよびモータを備え送り量ないし回転量が算出・制御できるようになっている。このエンコーダから出力されるデータによりヘッド18の昇降量、及び図示しないワークに対する切り込み量が算出される。W軸方向に平行にZ軸が設けられており、W軸のヘッドの動き、C軸回転およびU軸直線運動を妨げることなくZ軸運動を与えることができる。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a grinding device to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged view of the U-axis feeding device and the periphery of the grindstone shaft. As shown in FIG. 1, a
先に述べた通り、ベッド12上にはレール16を介してX軸送り装置36が載っている。このX軸送り装置36はレール16の方向に沿ってY方向に前後直線運動できるように構成されている。このX軸送り装置36の上に更に図示しないレールを介してテーブル30が支持されている。このテーブル30はX軸送り装置36に対して左右方向に直線運動できるように構成されている。その上面には図示しないワークが着脱可能に設置固定されるようになっている。当然ながらベッド12にはX軸送り装置36を移動する用のモータが配設され、このモータにより図示しないボールネジ等を介してX軸送り装置36がレール16に沿って移動されるようになっている。テーブル30についても同様に図示しないモータおよびボールネジ等を介してX軸送り装置36上を動くようになっている。そして、上記砥石軸回転用モータ24により砥石軸20が回転された状態で、上記ヘッド昇降用モータによりヘッド18(砥石軸20)が下降されて、砥石軸20の先端に取り付けられた砥石100がテーブル30上のワークの面に接触させられる。テーブル30は上述の2つのモータでX-Y方向に自由に可動させられる。これにより、ワークの表面が砥石100にて研削されるようになっている。尚、研削装置10は、砥石100とワークとの接触検知手段としての図示しないAE(アコースティックエミッション)センサをワーク側に備えている。そして、AEセンサによりワークと砥石100との接触を検知したら、スキップ信号により砥石100の送りを止めることができるように構成されている。
As mentioned above, the
図1に示す工作機械(研削装置)10は、以上に述べたように、少なくともX-Y-Zの三軸の同時制御ができるCNC制御の工作機械(研削装置)であり、更に、砥石軸20という回転軸と軸方向が平行な駆動軸(回転軸又は直線駆動軸)を有している。即ち、工作機械(研削装置)10は、ヘッド18の下部にU軸送り装置40を有しており、このU軸送り装置40は、砥石軸20と、その上部の円盤体27を含む直線送り機構であり、砥石軸20とその上部の円盤体27を、その時のC軸の角度位置に応じて所定のストロークの範囲内で直線移動させる装置であり、この直線移動方向をU軸(方向)と定義している。即ち、図1に示す工作機械(研削装置)10では、ヘッド18は、Z軸方向に直線移動(上下移動)できる。Z軸との区別のため、W軸送り装置と呼称する。また、ヘッド18に対して、U軸送り装置40をZ軸直線移動とZ軸周り旋回(C軸と呼称する)に旋回させることができる。U軸送り装置40は、砥石軸20をU軸方向に直線移動させることができる。図2及び図3を参照して、工作機械(研削装置)10の駆動軸制御を更に具体的に述べれば、工作機械(研削装置)10では、U軸の直線送り機構はC軸の回転側に載っている。砥石軸(U軸)の送り指令によって、U軸送り装置40をU軸の方向に沿って直線移動させることができる。C軸の回転指令によって砥石軸の中心ごと回転する。更に、このC軸装置は、Z軸装置で鉛直方向に直線移動させることができる。
The machine tool (grinding machine) 10 shown in FIG. 20 has a drive shaft (rotary shaft or linear drive shaft) axially parallel to the rotary shaft. That is, the machine tool (grinding device) 10 has a U-axis feeder 40 below the
図3は、図1に示したジグ研削盤の制御系の概略を示すブロック図である。本実施形態に係るジグ研削盤は、制御系として、制御装置300と、入出力装置310と、各軸モータ320及びそれぞれのモータドライバ330、砥石回転モータ102Aと砥石モータインバータ102invを有している。制御装置300は、コンピュータ数値制御部(CNC)302と、プログラマブルコントローラ304と、I/O(入出力)モジュール306を有している。本実施形態に係るジグ研削盤の制御系には、入出力装置310として、キーボード、各種スイッチ、温度センサ等と、スキップ信号に関わるツールセッタ、AEセンサ等も有している。
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the control system of the jig grinder shown in FIG. The jig grinder according to this embodiment has, as a control system, a
ここで、図4乃至図8を参照しつつ、改めて従来例の問題点を分かり易く説明しておく。ジグ研削盤でチョッピング動作を行いながらワークを研削する場合を例に挙げる。図4は、砥石アーバー42とその先端に取付けられた砥石100を示している。即ち、図4に示すように、砥石100の側面100aは削ることが出来る面として形成されている一方、その底面100bは削ることが出来ない面として形成されている。このように、砥石100の側面100a側(方向)だけ使用して良い、というように研削に使用してよい方向が決められているため、図5に示すように、ワークWの側面Waを削っている砥石100が往復の先にある面Wbを削ることは出来ないし、一般には破裂などを生じる可能性があり危険である。但し、削り残しも嫌われるので、砥石100の往復範囲Rは、往復の先にある面Wbまでぎりぎりまで近づくように設定される場合が多い。そこで、図5に示すように、図示のような形状のワークWを削る場合には、Z軸方向のチョッピング動作の往復範囲Rの上限Uと下限Lが設定されるが、前述した砥石100の底面100b側に空隙(削り残し)Sが生じる。
Here, with reference to FIGS. 4 to 8, the problems of the conventional example will be described in an easy-to-understand manner. For example, a jig grinder grinds a workpiece while performing chopping operations. FIG. 4 shows the
そこで、図6に示すように、例えば、角の削り残しが、ワークで加工した部品同士の組合せ時に邪魔になる場合等には、下加工において角を逃がす研削逃げEを設けることもある。しかしながら、例えば、図7に示すように、Z軸制御は、ヘッド18の上の方の位置検出器(図示せず)の信号を用いて行われるので、その先にある物体の長さの変化は考慮していない状況がある。そのため、図8に示すように、往復の時の速度が速くなると、慣性により上述したチョッピング動作の往復範囲Rの下限Lと上限Uが、微小に下・上にそれぞれ移動してしまう。
Therefore, as shown in FIG. 6, for example, if the uncut corners become an obstacle when assembling parts machined from the workpiece, a grinding relief E may be provided to relieve the corners during preliminary machining. However, for example, as shown in FIG. 7, Z-axis control is performed using signals from a position detector (not shown) in the upper part of
そこで、以上の問題点を解消し、チョッピング動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる研削装置及びその制御方法として、図9乃至図14を参照して第1乃至第3の実施形態を説明する。即ち、図9に示すように、第1の実施形態では、事前に非接触変位計を用いて、チョッピングの往復速度と行き過ぎ量の関係を調べておく、即ち、設定した往復範囲と実際の往復範囲の差を評価しておく。そして、チョッピング速度に応じて、ワークWの面Wbに接近する限度(設定)だけを内側にずらす、即ち、チョッピングの範囲を先の面から引き離すように機械座標をずらす制御を行う。これにより、チョッピング動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる。 Therefore, as a grinding apparatus and its control method that can solve the above problems and can appropriately set the reciprocating range of the grindstone when performing the chopping operation, first to third methods will be described with reference to FIGS. 9 to 14. An embodiment of is described. That is, as shown in FIG. 9, in the first embodiment, a non-contact displacement gauge is used in advance to examine the relationship between the chopping reciprocating speed and the amount of overshoot. Evaluate range differences. Then, according to the chopping speed, only the limit (setting) of approaching the surface Wb of the workpiece W is shifted inward, that is, the machine coordinates are shifted so that the chopping range is separated from the previous surface. As a result, the reciprocating range of the grindstone can be appropriately set when the chopping operation is performed.
また、図9に示すように、第2の実施形態では、事前に非接触変位計を用いて、チョッピングの往復速度と行き過ぎ量の関係を調べておく、即ち、設定した往復範囲と実際の往復範囲の差を評価しておく。そして、チョッピング速度に応じて、Z軸の往復範囲全体をワークWの面Wbに接近する側から逆方向にずらす。即ち、チョッピングの先に面がある方向に対するチョッピング範囲の端を面のある方向からずらす制御を行う。これにより、チョッピング動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる。 Further, as shown in FIG. 9, in the second embodiment, a non-contact displacement gauge is used in advance to examine the relationship between the chopping reciprocating speed and the amount of overshoot. Evaluate range differences. Then, the entire reciprocating range of the Z-axis is shifted in the opposite direction from the side approaching the surface Wb of the workpiece W according to the chopping speed. That is, control is performed to shift the end of the chopping range from the direction in which the surface lies ahead of the chopping. As a result, the reciprocating range of the grindstone can be appropriately set when the chopping operation is performed.
更に、第3の実施形態では、上記2つの制御量をそのほかの軸の座標および速度の状態関係も引数に加えて関数を用いて定義することで、チョッピング動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる。
即ち、第1及び第2の実施形態における行き過ぎ量の推定において、速度Zと行き過ぎ量εの関係を一変数多項式近似で表現して推定を行う。即ち、速度Zと行き過ぎ量εの関係を下記の数式(1)で定義する。
That is, in estimating the amount of overshoot in the first and second embodiments, the relationship between the speed Z and the amount of overshoot ε is expressed by univariate polynomial approximation. That is, the relationship between the speed Z and the amount of overshoot ε is defined by the following formula (1).
例えば、下記の数式(2)の一変数多項式近似で表現する。
また、計算機の計算を要するのが制御装置等の負荷の関係で憚られる場合には、速度と行き過ぎ量の関係を下記の表1のように表現して推定を行っても良い。
上記の第3の実施形態では、厳密には、Z,U,W,Cの位置及び速度に応じて行き過ぎ量が変化するので、Z,U,W,Cの座標および速度と行き過ぎ量εの関係を、下記の数式(3)のように、多変数多項式近似で表現することで、上述した第1又は第2の実施形態の制御を行うようにする。
ここで、上記の第3の実施形態において、Z方向は例に過ぎない。即ち、X,Y,Zの組合せで往復動作の方向を設定する場合にも本発明は適用することができる。即ち、上記の第3の実施形態の変形例は、往復が必ずしもZの方向ではなく、X,Y,Zの同期制御により加工対象に応じて砥石の往復方向を自由に選定できる(研削装置の)場合、X,Y,Z,U,W,Cの座標および速度と行き過ぎ量εの関係を、下記の数式(7)のように、多変数多項式近似で表現することで、上述した第1又は第2の実施形態の制御を行うようにする。
図10は、本発明の第1の実施形態における砥石の往復範囲を設定する処理のフローチャートである。処理が開始されると(S101)、往復速度を取得し(S102)、速度変化が有るか否かを判定し(S103)、速度に変化があれば(S103でYES)、行き過ぎ量を算出する(S104)。この行き過ぎ量を考慮した往復範囲の制限処理を行う(S105)。そして、往復動作が終了するまで監視し(S106)、往復動作が終了すれば(S106でYES)、処理を終了する(S107)。往復動作が終了していなければ(S106でNO)、往復速度を取得するS102の処理に戻る。 FIG. 10 is a flowchart of processing for setting the reciprocating range of the grindstone in the first embodiment of the present invention. When the process starts (S101), the reciprocating speed is acquired (S102), it is determined whether or not there is a change in speed (S103), and if there is a change in speed (YES in S103), the amount of overshoot is calculated. (S104). Restriction processing of the reciprocating range is performed in consideration of the amount of overshoot (S105). Then, monitoring is continued until the reciprocating motion is completed (S106), and when the reciprocating motion is completed (YES in S106), the process is terminated (S107). If the reciprocating motion has not ended (NO in S106), the process returns to S102 for acquiring the reciprocating speed.
図11は、本発明の第2の実施形態における砥石の往復範囲を設定する処理のフローチャートである。処理が開始されると(S111)、往復速度を取得し(S112)、速度変化が有るか否かを判定し(S113)、速度に変化があれば(S113でYES)、行き過ぎ量を算出する(S114)。この行き過ぎ量を考慮した往復範囲の移動処理を行う(S115)。そして、往復動作が終了するまで監視し(S116)、往復動作が終了すれば(S116でYES)、処理を終了する(S117)。往復動作が終了していなければ(S116でNO)、往復速度を取得するS112の処理に戻る。 FIG. 11 is a flow chart of processing for setting the reciprocating range of the grindstone in the second embodiment of the present invention. When the process starts (S111), the reciprocating speed is obtained (S112), it is determined whether or not there is a change in speed (S113), and if there is a change in speed (YES in S113), the amount of overshoot is calculated. (S114). Moving processing of the reciprocating range is performed in consideration of the amount of overshoot (S115). Then, monitoring is continued until the reciprocating motion ends (S116), and when the reciprocating motion ends (YES in S116), the process ends (S117). If the reciprocating motion has not ended (NO in S116), the process returns to S112 for acquiring the reciprocating speed.
図12は、本発明の第3の実施形態における砥石の往復範囲を設定する処理のフローチャートである。処理が開始されると(S121)、上記の数(4)を取得し(S122)、行き過ぎ量を推定する(S123)。行き過ぎ量の推定に変化が有るか否かを判定し(S124)、行き過ぎ量の推定に変化があれば(S124でYES)、この変化を考慮した往復範囲の移動処理を行う(S125)。そして、往復動作が終了するまで監視し(S126)、往復動作が終了すれば(S126でYES)、処理を終了する(S127)。往復動作が終了していなければ(S126でNO)、上記の数(4)を取得するS122の処理に戻る。 FIG. 12 is a flow chart of processing for setting the reciprocating range of the grindstone in the third embodiment of the present invention. When the process is started (S121), the above number (4) is acquired (S122) and the overshoot amount is estimated (S123). It is determined whether or not there is a change in the estimated amount of overshoot (S124), and if there is a change in the estimated amount of overshoot (YES in S124), processing for moving the reciprocating range is performed in consideration of this change (S125). Then, monitoring is continued until the reciprocating motion is completed (S126), and when the reciprocating motion is completed (YES in S126), the process is terminated (S127). If the reciprocating motion has not ended (NO in S126), the process returns to S122 for acquiring the above number (4).
図13は、本発明の第3の実施形態の変形例における砥石の往復範囲を設定する処理のフローチャートである。処理が開始されると(S131)、上記の数(8)を取得し(S132)、行き過ぎ量を推定する(S133)。行き過ぎ量の推定に変化が有るか否かを判定し(S134)、行き過ぎ量の推定に変化があれば(S134でYES)、この変化を考慮した往復範囲の移動処理を行う(S135)。そして、往復動作が終了するまで監視し(S136)、往復動作が終了すれば(S136でYES)、処理を終了する(S137)。往復動作が終了していなければ(S136でNO)、上記の数(8)を取得するS132の処理に戻る。 FIG. 13 is a flowchart of processing for setting the reciprocating range of the grindstone in the modification of the third embodiment of the present invention. When the process is started (S131), the above number (8) is acquired (S132) and the overshoot amount is estimated (S133). It is determined whether or not there is a change in the estimated amount of overshoot (S134), and if there is a change in the estimated amount of overshoot (YES in S134), processing for moving the reciprocating range is performed in consideration of this change (S135). Then, monitoring is continued until the reciprocating motion is completed (S136), and when the reciprocating motion is completed (YES in S136), the process is terminated (S137). If the reciprocating motion has not ended (NO in S136), the process returns to S132 for acquiring the above number (8).
図14は、本発明の第1及び第2の実施形態における砥石の往復範囲を設定する機能ブロック図である。即ち、往復速度による範囲調整機能(本発明の核心部分)131が範囲設定132を行い、この設定された範囲内で往復制御機能(チョッピング/オシレーション機能)133が発動される。この往復制御機能(チョッピング/オシレーション機能)133が制御・重畳等134を行い、軸制御機能135が発動される。この軸制御機能135が座標情報・速度情報136をフィードバックすることで、往復速度による範囲調整機能(本発明の核心部分)131は、その取得した座標情報・速度情報136を範囲調整に使用する。尚、これらの機能群は全てCNC302のソフトウェアにあっても良いし、一部の機能がプログラマブルコントローラ304等の周辺装置にあっても良い。
FIG. 14 is a functional block diagram for setting the reciprocating range of the grindstone in the first and second embodiments of the present invention. That is, a reciprocating speed range adjustment function (core part of the present invention) 131 sets a
図15は、本発明の第2の実施形態の変形例における砥石の往復範囲を設定する機能ブロック図である。即ち、往復速度による範囲調整機能(本発明の核心部分)141が重畳機能147を行い、軸制御機能145の制御数値に重畳148させる。往復制御機能(チョッピング/オシレーション機能)143が制御・重畳等144を行い、軸制御機能145が発動される。この軸制御機能145が座標情報・速度情報146をフィードバックすることで、往復速度による範囲調整機能(本発明の核心部分)141は、その取得した座標情報・速度情報146を重畳機能147に使用する。尚、これらの機能群は全てCNC302のソフトウェアにあっても良いし、一部の機能がプログラマブルコントローラ304等の周辺装置にあっても良い。以上のように、本発明の第2の実施形態の変形例では、往復制御機能(チョッピング/オシレーション機能)143の範囲設定を使わずに、軸制御機能145の制御数値に重畳148させるようにしても良い。
FIG. 15 is a functional block diagram for setting the reciprocating range of the grindstone in the modified example of the second embodiment of the present invention. That is, the reciprocating speed range adjustment function (the core part of the present invention) 141 performs a
本発明によれば、研削装置及びその制御方法において、チョッピング等の往復運動動作を行うときに砥石の往復範囲を適正に設定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a grinding apparatus and its control method, when performing reciprocating motion operation|movements, such as chopping, the reciprocating range of a grindstone can be set appropriately.
上述した第1乃至第3の実施形態では、砥石の往復運動動作の例として、チョッピング加工或いはオシレーション加工を例に挙げたが、これらに限られず、特許請求の範囲に記載した範囲内で他の往復運動動作の範囲設定にも適用可能である。 In the above-described first to third embodiments, chopping processing or oscillation processing was exemplified as an example of the reciprocating motion of the grindstone, but it is not limited to these, and other within the scope described in the claims. It is also applicable to setting the range of reciprocating motion.
10 ジグ研削盤、 100 砥石、 W ワーク、 10 jig grinder, 100 whetstone, W work,
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