JPH03196967A - 回転砥石の径寸法検出補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転する研削砥石、特に金属製基板外周面にダ
イヤモンド粒子を埋設した研削砥石による研削加工にお
いて、砥石の摩耗等による径変化を検出し、変化量に応
じて砥石を繰り出し、または後退させる回転砥石の径寸
法検出補正装置に間する。

〔従来の技術〕

上記回転砥石による研削加工に際し、この砥石の摩耗も
しくは昇温等による形の変化は被加工物の加工精度に影
響する。特に加工精度が数μ鋼の精度が要求される場合
、上記砥石の径変化に応じ補正する必要がある。

このため回転砥石の径の変化を測定する方法として、回
転砥石に接触子を備え、回転砥石が原点位置から接触子
に接触するまでの移動距離から回転砥石の径を算出する
方法（例えば特開昭６４−４５５６３号）、またはピエ
ゾ素子を用いる方法（特開昭６１−２２６２６２号）等
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これら一般に従来方法によるときは、研削開始
時等においての測定であり、研削作業中の継続測定は困
難である。

本発明はかかる点に鑑み、研削作業中において継続測定
すると共に、補正を必要とするときは、自動的に補正し
、研削精度の向上を計ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の回転砥石の径寸法検
出補正装置は、回転する研削砥石に微小間隙を存して対
設する非接触形の変位センサと、この変位センサの上記
砥石との距離に応して発生する距離信号を読み取る検出
回路並びに上記砥石を変位センサと共に被加工物に対向
して移行するサーボモータを備え、検出回路は砥石と変
位センサとの距離の変動を検知し、該変動に応じサーボ
モータを駆動するようにしたものである。

この場合、研削砥石は金属とダイヤモンド粒子の混合物
で構成され、変位センサは渦電流式変位センサとし、セ
ンサコイルのインピーダンス変化を検出回路により検出
することが好ましい。

〔作　用〕

回転砥石と変位センサとの微小距離長は常時ｊ１４定さ
れる。しかして、摩耗等を生じ上記距離長に変化を生じ
たとき、特に１回転中最も小さい距離長に変化を生じた
とき、その変動１＋Ｉに応じサーボモータを駆動し、上
記距離の変化に基づく研削量の変動を補正する。

この場合、研削砥石として金属とダイヤモンド粒子の混
合物であるとき、変位センサに渦電流方式を適用するこ
とができる。これによりセンサコイルに生じるインピー
ダンス変化を検出することにより、上記距離長の微細変
化を検知することができる。

〔実施例〕

図は本発明の実施例を示す、研削機１はフレーム２上に
砥石駆動部３と被加工物取付部４とをイーえる。砥石Ｔ
は１例としてダイヤモンド砥石とし、第５図示す如く金
属と多数のダイヤモンド粒子りとの混合物で構成されて
いる。この砥石Ｔに対する駆動部３は砥石Ｔを回転自在
に支持する支持アーム５を取り付けた砥石台６と、この
砥石台６をフレーム２に沿って被加工物取付部４側に進
退する（以下Ｙ軸方向という）サーボモータ７と、これ
と直交して砥石台６を移行する横駆動モータ８を備える
。９は砥石駆動モータ、　ｌＯは砥石カバーである。

被加工物のＷの取付部４は、被加工物Ｗを回転自在に支
持する支持アーム１１を取り付ける取１１台１２と、こ
の取付台１２をＹ軸方向に進退する駆動モータ１３及び
これと直角方向に移行する横駆動モータ】４を備え、こ
れらは回転台ｌＳ上に取り付けられる。１６は被加工物
駆動モータ、　１７は回転台駆動モータである。

これにより砥石Ｔと共に被加工物Ｗを回転し、通常手段
にて研削加工を行う、この場合、被加工物Ｗを第３図に
示す如く、半径Ｒの波状とするときは、回転台１δを往
復回動する。

２０は上記砥石Ｔの径寸法検出補正装置（以下単に装置
という）であり、砥石Ｔとセンサ間距離を常時測定し、
摩耗等による径変化を検出し、この径変化量に応し補正
量を決定し、砥石をＹ軸方向に移行し修正するようにし
たものである。この装置２０は砥石Ｔに対し微細間隙を
存して対設する非接触形の変位センサ２１と、この変位
センサの砥石Ｔとの距離に応じて発生する距離信号を読
み取る検出回路２４並びに砥石ＴをＹ軸方向に移行する
前記サーボモータ７を主体とする。

変位センサ２１は１例として渦電流方式の変位センサを
用いた例を示す。この変位センサは渦電流を発し砥石Ｔ
の金属部をターゲットとし、このターゲットにより変位
センサ２１に設けられるセンサコイルに受けるインピー
ダンス変化により両者の間隔を測定するものである。

但し、砥石Ｔの表面は第５図に示、す如く、金要部上に
ダイヤモンド粒子りが埋設され、露出した頂点Ｐ、ｇみ
Ｃと共に切欠部Ｆが形成されている。従って変位センサ
２１からの出力２１ａは第４図に示す如く波形状となる
。なお上記頂点Ｐは最も変位センサ２１に近接し、従っ
て変位センサ２１の出力は最小となる。この点をＰａと
する。なお上記切欠部Ｆが有る場所は最も変位センサ２
１から離間しており、従って出力は最大となる。この点
をＦａとする。なお上記頂点Ｐは砥石Ｔの外径を示すも
のであるが、すべての頂点Ｐが必ずしも同一半径上にあ
るとは限らず、砥石１回転中の最も出力の小さい点、即
ちＰａｍ１ｎを砥石最大半径による検出値とする。

本発明はこの最も出力の小さい点Ｐａ５ｉｎ（以下、下
死点という）を読み取り、その変化に応じ砥石Ｔを前後
に移行させるもので、その回路図を第２図に示す。

変位センサ２１は前述の如く支持アーム５に支持されて
おり、変位変換部２２に接続され、波形状（第４図参照
）の出力が発せられ、モニター回路２３に印加され波形
が写し出され、かつ同時に下死点検出回路２４に印加さ
れる。この回路２４により下死点出力Ｐａｍ１ｎを検出
し、シーケンサ２５に印加する。シーケンサ２５は基準
とすべき研削当初の下死点出力を標準とし、摩耗等によ
り外径が減少し、下死点出力が上昇したとき、その差を
検出し、補正値をサーボコントローラ２６に印加し、サ
ーボモータ７を駆動し、補正する。

その移行量はフィードバックされ、シーケンサ２５はそ
のときの下死点を基準値とする。

その後はこの基準値との差を算出し、上記要領を繰り返
す。

なお、上記実施例は非接触式の変位センサとして渦電流
方式の変位センサを示したが、非接触式であれば他の方
式例えばビーム光線式等を用いるようにしてもよく、こ
れらは要求精度に応じ適宜選択することができる。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、回転砥石の径変化を非接触形の変
位センサにより測定するようにしたから、研削作業中継
続してその径変化を測定することができる。これにより
砥石の径変化に応し砥石を自動的に移動するようにした
から、被加工物の仕上寸法精度の向上を計ることができ
る。

この際砥石が金属とダイヤモンド粒子の混合物であるか
ら、非接触式変位センサとして渦電流式を用いることに
より、砥石表面に付着する研削液、鉄粉等に影響される
ことなく、かつ高精度にて測定できる等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例に関し、第１図は研削機の全体正面
図、第２図は径寸法検出補正装置のブロック回路図、第
３図は被加工物の加工要領の１例を示す説明図、第４図
は変位センサの出力線図、第５図は砥石の拡大断面図で
ある。 ２０は径寸法検出補正装置、２１は変位センサ、 ２４は検出回路、 ２７はサーボモータであ る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する研削砥石に微小間隙を存して対設する非
   接触形の変位センサと、この変位センサの上記砥石との
   距離に応じて発生する距離信号を読み取る検出回路並び
   に上記砥石を変位センサと共に被加工物に対向して移行
   するサーボモータを備え、検出回路は砥石と変位センサ
   との距離の変動を検知し、該変動に応じサーボモータを
   駆動することを特徴とする回転砥石の径寸法検出補正装
   置。
2. （２）研削砥石は金属とダイヤモンド粒子の混合物で構
   成され、変位センサは渦電流式変位センサとし、センサ
   コイルのインピーダンス変化を検出回路により検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の回転砥石の径寸法検出
   補正装置。