JPH07164246A - Tooth shape finishing device - Google Patents

Tooth shape finishing device

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Publication number
JPH07164246A
JPH07164246A JP31676493A JP31676493A JPH07164246A JP H07164246 A JPH07164246 A JP H07164246A JP 31676493 A JP31676493 A JP 31676493A JP 31676493 A JP31676493 A JP 31676493A JP H07164246 A JPH07164246 A JP H07164246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
amplitude
grindstone
tooth
measured
Prior art date
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Pending
Application number
JP31676493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Enokida
剛 榎田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP31676493A priority Critical patent/JPH07164246A/en
Publication of JPH07164246A publication Critical patent/JPH07164246A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a tooth shape finishing device which can prevent the mis-detection of a no-backlash position caused by the time change of the drive control system of a work. CONSTITUTION:A gain adjuster 30 is put in connection between a amplitude setter 26 and a servo-amplifier 27 and the amplitude of normal/reverse rotation of a work drive motor 13 during a no-backlash position detection action is measured and a feedback control is carried out so that a measured amplitude can be a set value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、あらかじめワークに形
成された歯形を、ワークに対して相対的に回転する砥石
によって仕上げ整形を行う歯形仕上加工装置の改良に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a tooth profile finishing apparatus for finishing and shaping a tooth profile previously formed on a work by means of a grindstone rotating relative to the work.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車を構成する部品には、たとえばト
ランスミッションギヤやステアリングギヤなどの多数の
歯車部品がある。
2. Description of the Related Art There are a large number of gear parts such as transmission gears and steering gears as parts constituting automobiles.

【0003】このような自動車用の歯車部品には、高精
度に仕上げられることと、量産に対応するために高い作
業能率を備えることとが要求される。そのため、一般に
歯車部品は、ホブやピニオンカッタ等であらかじめ歯形
を形成する前加工が施された後、シェービング加工で仕
上げられ、そして、熱処理後にホーニング加工によって
歯形の最終的な仕上げ整形が行われている。
Such gear parts for automobiles are required to be finished with high precision and to have high work efficiency in order to cope with mass production. Therefore, in general, gear parts are finished by shaving after pre-processing to form the tooth profile with a hob or pinion cutter in advance, and then final finishing shaping of the tooth profile by honing after heat treatment. There is.

【0004】ホーニング加工によってワークの歯形を仕
上げ整形する歯形仕上加工装置として、従来、たとえば
図2と図3に示すような装置が考案されている。この装
置は、ワークWのヘッド側端部を保持する保持手段1
と、テール側端部を保持する保持手段2と、砥石3を備
えた砥石台ユニット4とを有しており、あらかじめ歯車
Gが形成されたワークWを前記保持手段1、2を介して
回動自在に保持し、前記歯車Gの歯5(以下、ワーク歯
という)に対応した形状の歯(以下、砥石歯という)が
整形された砥石3と前記ワークWとを相対的に回転させ
てホーニング加工を行い、もってワーク歯5を仕上げ整
形するものである。
As a tooth profile finishing device for finishing and shaping a tooth profile of a workpiece by honing, devices such as those shown in FIGS. 2 and 3 have been devised conventionally. This device is provided with a holding means 1 for holding the head side end of the work W.
And a holding means 2 for holding the tail side end portion, and a grindstone base unit 4 equipped with a grindstone 3, and a workpiece W having a gear G formed in advance is rotated via the holding means 1, 2. The work W is rotatably held, and the work W is relatively rotated by relatively rotating the grindstone 3 in which the tooth (hereinafter, grindstone tooth) having a shape corresponding to the tooth 5 of the gear G (hereinafter, work tooth) is shaped. Honing is performed to finish and shape the work teeth 5.

【0005】図2はかかる装置の外観図であって、同図
から分かるように、前記保持手段1、2は双方ともベッ
ド6上に設置されている。また、この装置には、ワーク
Wの回転軸Cと、砥石3の回転軸Sと、砥石3の切込み
軸Zと、ワークオシレーション軸Xと、ヘリカルアング
ル軸Yとが設けられており、これらの軸を適当に駆動す
ることによって所定の作業が行われるようになってい
る。なお、同図中の「7」は操作盤である。
FIG. 2 is an external view of such an apparatus. As can be seen from the figure, both the holding means 1 and 2 are installed on a bed 6. Further, this apparatus is provided with a rotation axis C of the work W, a rotation axis S of the grindstone 3, a cutting axis Z of the grindstone 3, a work oscillation axis X, and a helical angle axis Y. A predetermined work is performed by appropriately driving the shaft of. In addition, "7" in the figure is an operation panel.

【0006】また、図3はワークWと砥石3の駆動系を
示したものである。ヘッド側の保持手段1は、その内部
に、ベアリング8を介して回動自在に保持されたシャフ
ト9を内蔵している。このシャフト9の一端部には、ワ
ークWのヘッド側端部における回動中心を支持するセン
タ10が取り付けられている。シャフト9の他端部に
は、電磁クラッチ11ならびに減速機12を介してワー
ク駆動モータ13が連結されている。このワーク駆動モ
ータ13としては、サーボモータが用いられている。ワ
ーク駆動モータ13の駆動力は電磁クラッチ11のオン
オフによって選択的にワークWに伝達され、ワークWが
ワーク回転軸Cのまわりに駆動される。また、ワーク駆
動モータ13にはエンコーダ14が取り付けられてい
る。このエンコーダ14によって、ワーク駆動モータ1
3の位置検出が行われる。
FIG. 3 shows a drive system for the work W and the grindstone 3. The holding means 1 on the head side incorporates therein a shaft 9 which is rotatably held via a bearing 8. A center 10 is attached to one end of the shaft 9 to support the center of rotation of the end of the work W on the head side. A work drive motor 13 is connected to the other end of the shaft 9 via an electromagnetic clutch 11 and a speed reducer 12. A servo motor is used as the work drive motor 13. The driving force of the work drive motor 13 is selectively transmitted to the work W by turning on and off the electromagnetic clutch 11, and the work W is driven around the work rotation axis C. An encoder 14 is attached to the work drive motor 13. With this encoder 14, the work drive motor 1
3 position detection is performed.

【0007】テール側の保持手段2は、ワークWのテー
ル側端部における回動中心を支持するセンタ15を有し
ている。このセンタ15はワークWと共に回動し、その
回動位置は、ベルト16を介して連結されたエンコーダ
17によって検出されるようになっている。ワークWの
振幅は、このエンコーダ17によって計測される。ま
た、この保持手段2は、前記センタ10をワークWに対
して進退移動させるための図示しない機構を備えてい
る。
The tail side holding means 2 has a center 15 for supporting the center of rotation of the tail end of the work W. The center 15 rotates together with the work W, and the rotation position is detected by an encoder 17 connected via a belt 16. The amplitude of the work W is measured by this encoder 17. The holding means 2 also includes a mechanism (not shown) for moving the center 10 forward and backward with respect to the work W.

【0008】また、ワークWを装置に搬入、搬出する際
に、ワークWの両端部を保持するワークレスト18、1
9が前記保持手段1、2にそれぞれ取り付けられてい
る。さらに、両センタ10、15で支持されたワークW
のワーク歯5を割り出すため、歯の位置を検出する近接
センサ20が前記ワークレスト18に取り付けられてい
る。
Work rests 18, 1 for holding both ends of the work W when the work W is carried in and out of the apparatus.
9 are attached to the holding means 1 and 2, respectively. Further, the work W supported by both the centers 10 and 15
In order to index the work tooth 5 of the above, a proximity sensor 20 for detecting the position of the tooth is attached to the work rest 18.

【0009】砥石台ユニット4は、リング形状を呈し回
動自在に装着された内歯式の砥石3と、この砥石3を砥
石回転軸Sのまわりに回転駆動する砥石駆動モータ21
とを有している。砥石3は、図示しない砥石押えを介し
てプーリ22の内周面に固定されている。また、砥石駆
動モータ21としては、サーボモータが用いられてい
る。この砥石駆動モータ21には、砥石回転軸Sを割り
出すためのエンコーダ22が取り付けられている。さら
に、砥石3を砥石台ユニット4に固定するため、砥石固
定用のロケートピン23が砥石台ユニット4に設けられ
ている。なお、図4には示していないが、砥石歯3aを
ワーク歯5に噛み合わせたり離したりするために、砥石
切込み軸Zの方向に砥石台ユニット4をワークWに対し
て進退移動させる切込み軸モータが設けられている。こ
の切込み軸モータとしては、他のモータ13、21と同
様、サーボモータが用いられている。
The grindstone base unit 4 has an internal tooth type grindstone 3 having a ring shape and rotatably mounted, and a grindstone driving motor 21 for rotating the grindstone 3 around a grindstone rotation axis S.
And have. The grindstone 3 is fixed to the inner peripheral surface of the pulley 22 via a grindstone retainer (not shown). A servo motor is used as the grindstone drive motor 21. An encoder 22 for indexing the grindstone rotation axis S is attached to the grindstone drive motor 21. Further, in order to fix the grindstone 3 to the grindstone base unit 4, a locate pin 23 for fixing the grindstone is provided in the grindstone base unit 4. Although not shown in FIG. 4, a cutting shaft for moving the grinding wheel head unit 4 forward and backward with respect to the work W in the direction of the grinding wheel cutting axis Z in order to engage and disengage the grinding wheel tooth 3a with the work tooth 5. A motor is provided. As the cutting shaft motor, a servo motor is used like the other motors 13 and 21.

【0010】図4には、ワークWの歯車Gと砥石3との
噛合い状態を示してある。ホーニング加工を行う場合に
は、砥石駆動モータ21を研削回転させながら図示しな
い切込み軸モータにより砥石台ユニット4を研削送りさ
せる。これにより、砥石3は、ワーク歯5と砥石歯3a
とが所定の加圧力の下で接触しつつ一定の速度で砥石回
転軸Sのまわりに回転駆動されることになり、ワーク歯
5は砥石3の回転に伴って砥石歯3aによって研削され
最終的な仕上げ整形が行われることになる。このとき、
両センタ10、15に支持されたワークWは、砥石3の
回転に従動しながら回転している。
FIG. 4 shows a meshing state between the gear G of the work W and the grindstone 3. When performing the honing process, the grindstone base unit 4 is ground and fed by a cutting shaft motor (not shown) while the grindstone drive motor 21 is rotated for grinding. As a result, the grindstone 3 includes the work tooth 5 and the grindstone tooth 3a.
Are to be driven to rotate about the grindstone rotation axis S at a constant speed while contacting with each other under a predetermined pressing force, and the work teeth 5 are ground by the grindstone teeth 3a as the grindstone 3 rotates and finally The finishing shaping will be performed. At this time,
The work W supported by both the centers 10 and 15 rotates while being driven by the rotation of the grindstone 3.

【0011】ところで、ホーニング加工によりワーク歯
5を高精度に仕上げるためには、ワーク歯5と砥石歯3
aとをいわゆるバックラッシが存在しない状態で接触さ
せつつ研削することが重要である。もし仮に、ワークW
と砥石3との噛合い関係が完全でなければ、未研削部位
が残ってしまう。したがって、ホーニング加工の研削を
始める前に、ワーク歯5と砥石歯3aとをバックラッシ
が存在しない位置関係(以下、ノーバックラッシ位置と
いう)に設定する作業が必要となる。
By the way, in order to finish the work teeth 5 with high accuracy by honing, the work teeth 5 and the grindstone teeth 3 are used.
It is important to grind while a and a are brought into contact with each other in the absence of so-called backlash. If work W
If the meshing relationship between the grindstone and the grindstone 3 is not perfect, an unground portion remains. Therefore, it is necessary to set the work tooth 5 and the grindstone tooth 3a in a positional relationship in which there is no backlash (hereinafter referred to as a no backlash position) before starting the grinding for the honing process.

【0012】そこで、前述した装置にあっては、以下の
ようにしてノーバックラッシ位置を検出し、もってワー
ク歯5と砥石歯3aとをバックラッシのない状態で噛み
合わせるようにしている。
Therefore, in the above-described apparatus, the no-backlash position is detected as follows, and the work tooth 5 and the grindstone tooth 3a are meshed with each other without backlash.

【0013】すなわち、まず、ワークWを前記保持手段
1、2で支持し、ワーク歯5と砥石歯3aとを軽く噛み
合わせ、砥石駆動モータ21をブレーキで固定して砥石
4が動かない状態にする。それから、電磁クラッチ11
をオンした状態で、ワーク駆動モータ13に正弦波指令
を与えてワーク駆動モータ13を正転反転させる。する
と、ワークWはワーク駆動モータ13の駆動力によって
ワーク回転軸Cのまわりに強制的に正転反転駆動され
る。図5はその駆動制御系のブロック図である。正弦波
発振器25で発生した正弦波(たとえば8〜10Hz)
は振幅設定器26で増幅された後、サーボアンプ27を
通してワーク駆動モータ13に供給されるように構成さ
れている。振幅設定器26は、正弦波発振器25の出力
でワークWを十分に正転反転動させるためのアンプであ
り、その利得(ゲイン)はあらかじめユーザにより適当
な値に設定されている。
That is, first, the work W is supported by the holding means 1 and 2, the work teeth 5 and the grindstone teeth 3a are lightly meshed with each other, and the grindstone drive motor 21 is fixed by a brake so that the grindstone 4 does not move. To do. Then, the electromagnetic clutch 11
Is turned on, a sine wave command is given to the work drive motor 13 to reverse the work drive motor 13 in the normal direction. Then, the work W is forcibly driven to rotate around the work rotation axis C by the driving force of the work drive motor 13. FIG. 5 is a block diagram of the drive control system. Sine wave generated by the sine wave oscillator 25 (for example, 8 to 10 Hz)
Is amplified by the amplitude setter 26 and then supplied to the work drive motor 13 through the servo amplifier 27. The amplitude setter 26 is an amplifier for sufficiently rotating the work W in the forward and reverse directions with the output of the sine wave oscillator 25, and its gain is set in advance by the user to an appropriate value.

【0014】一方、このようにワーク駆動モータ13を
正転反転させてワークWを回転方向に振動させながら、
図示しない切込み軸モータを駆動し、砥石台ユニット4
を砥石切込み軸Zの方向に前進させて切込みをかける。
そして、ワークWの回動位置をエンコーダによってリア
ルタイムで検出し、ワークWの正転反転動(振動)の振
幅を求める(振幅=最大値−最小値)。
On the other hand, while the work drive motor 13 is rotated in the normal direction and the work W is vibrated in the rotation direction,
A notch shaft motor (not shown) is driven to drive the grinding wheel head unit 4
Is advanced in the direction of the grinding wheel cutting axis Z to make a cut.
Then, the rotation position of the work W is detected in real time by the encoder, and the amplitude of the normal rotation reversal motion (vibration) of the work W is obtained (amplitude = maximum value−minimum value).

【0015】図6は切込み軸(Z軸)の位置とワークW
の振動との関係を示している。同図において、はじめワ
ーク歯5と砥石歯3aとの間のバックラッシが大きくて
ワークWと砥石3とが離れているときには、ワークWは
最大振幅Bmax で振動し、この状態から、さらに切込み
をかけ、ワークWと砥石3が当たり始めると、砥石歯3
aがワーク歯5に接近するにつれて、前記バックラッシ
が小さくなるため、ワークWの振動の振幅は徐々に小さ
くなる。そこで、計測したワークWの振幅値があらかじ
め測定しておいたノーバックラッシ位置L0 での振幅に
相当する所定値B0 以下になったところで切込みを停止
し、ワークWと砥石3との位置決めを完了する。これに
より、ワーク歯5と砥石歯3aとは、これらの間にバッ
クラッシがない状態で接触することになる。
FIG. 6 shows the position of the cutting axis (Z axis) and the work W.
Shows the relationship with the vibration of. In the figure, when the backlash between the work tooth 5 and the grindstone tooth 3a is large and the work W and the grindstone 3 are separated from each other, the work W vibrates with the maximum amplitude Bmax, and from this state, further cutting is performed. , The work W and the grindstone 3 start to hit, the grindstone 3
Since the backlash decreases as a approaches the work teeth 5, the vibration amplitude of the work W gradually decreases. Therefore, when the measured amplitude value of the work W becomes less than or equal to a predetermined value B0 corresponding to the amplitude at the no-backlash position L0 measured in advance, the cutting is stopped and the positioning of the work W and the grindstone 3 is completed. . As a result, the work tooth 5 and the grindstone tooth 3a come into contact with each other without backlash.

【0016】なお、ここでは、砥石3をワークWに向け
て接近離反移動自在に設けた場合を示しているが、これ
に限らず、ワークWを砥石3に向けて接近離反移動自在
に設けてもよいことはもちろんである。
Although the case where the grindstone 3 is provided so as to be movable toward and away from the work W is shown here, the present invention is not limited to this, and the work W is provided so as to be movable toward and away from the grindstone 3. Of course, it is also good.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の歯形仕上加工装置にあっては、図7に示すよ
うに、本来のノーバックラッシ位置に達する前に、ワー
クWの振幅が前記所定値B0 になってしまい、ノーバッ
クラッシ位置の誤検出を起こすおそれがある。この原因
としては、図5に示す駆動制御系が環境温度の変化でサ
ーボアンプのゲインや指令基板のゲインなど総合ゲイン
が減少し、そのためワーク駆動モータ13の正転反転動
の振幅が減少することが考えられる。こうした現象に対
し、フィードフォワード制御を基礎とする従来の前記駆
動制御系では対応できないという問題がある。
However, in such a conventional tooth profile finishing device, as shown in FIG. 7, the amplitude of the work W is set to the predetermined value before the original no backlash position is reached. It becomes B0, which may cause false detection of the no-backlash position. The cause is that the drive control system shown in FIG. 5 reduces the total gain such as the gain of the servo amplifier and the gain of the command board due to the change of the environmental temperature, and therefore the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 decreases. Can be considered. There is a problem that such a phenomenon cannot be dealt with by the conventional drive control system based on feedforward control.

【0018】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、ワークの駆動制御系の
時変化に起因するノーバックラッシ位置の誤検出を防止
しうる歯形仕上加工装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems associated with the above-mentioned prior art, and provides a tooth profile finishing device capable of preventing erroneous detection of the no-backlash position due to the time change of the work drive control system. The purpose is to provide.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、あらかじめ歯形が形成されたワークを回動
自在に保持し、前記歯形に対応する形状に整形された砥
石を前記ワークの歯に向けて相対的に接近離反移動自在
に設け、前記ワークと前記砥石とを相対的に回転させて
ホーニング加工を行い前記ワークの前記歯形を仕上げ整
形するときに、前もって、前記砥石を固定した状態で前
記ワークを正転反転させながら切込みをかけ、その時の
前記ワークの正転反転動の振幅を測定し、測定した振幅
が前記ワークの歯と前記砥石の歯との間のバックラッシ
のない状態での振幅以下になるまで前記ワークの歯と前
記砥石の歯とを相対的に接近移動させるようにした歯形
仕上加工装置において、前記ワークを回転駆動するワー
ク駆動手段と、当該ワーク駆動手段を正転反転させる指
令信号を作成する信号作成手段と、前記ワーク駆動手段
の正転反転動の振幅を計測する振幅計測手段と、計測し
た振幅を設定値と比較する振幅比較手段と、比較結果に
基づいて前記ワーク駆動手段の前記振幅が前記設定値と
なるように前記信号作成手段の出力を制御する出力制御
手段とを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention rotatably holds a work having a tooth profile formed in advance and uses a grindstone shaped into a shape corresponding to the tooth profile of the work. Provided so that they can move toward and away from each other relatively toward the teeth, when the work and the grindstone are relatively rotated to perform honing to finish and shape the tooth profile of the work, the grindstone is fixed in advance. Make a cut while reversing the work in the normal state, measure the amplitude of the normal reversal movement of the work at that time, the measured amplitude is a state without backlash between the tooth of the work and the tooth of the grindstone In the tooth profile finishing apparatus, the tooth of the workpiece and the tooth of the grindstone are moved relatively close to each other until the amplitude becomes less than or equal to Signal creating means for creating a command signal for reversing the work driving means in the normal direction, amplitude measuring means for measuring the amplitude of the normal reversing movement of the work driving means, and amplitude comparing means for comparing the measured amplitude with a set value. And output control means for controlling the output of the signal generating means so that the amplitude of the work driving means becomes the set value based on the comparison result.

【0020】[0020]

【作用】このように構成した本発明にあっては、ワーク
の歯と砥石の歯との間のバックラッシが存在しない位置
を検出するため、信号作成手段からの指令信号によって
ワーク駆動手段を正転反転させると、振幅計測手段はワ
ーク駆動手段の正転反転動の振幅を計測し、振幅比較手
段はその計測した振幅を設定値と比較する。この比較の
結果に基づいて出力制御手段はワーク駆動手段の前記振
幅が前記設定値となるように信号作成手段の出力を制御
する。これにより、ワーク駆動手段の正転反転動の振幅
は常に一定に維持されるようになり、砥石を固定した状
態でワークを正転反転させながら切込みをかけた時にワ
ークの正転反転動の振幅が不当に増減することがなくな
るので、前記バックラッシのない状態を誤って検出する
ことが防止される。
According to the present invention having such a configuration, in order to detect the position where there is no backlash between the tooth of the work and the tooth of the grindstone, the work drive means is normally rotated by the command signal from the signal generating means. Upon reversing, the amplitude measuring means measures the amplitude of the normal / reversal movement of the work driving means, and the amplitude comparing means compares the measured amplitude with the set value. Based on the result of this comparison, the output control means controls the output of the signal generating means so that the amplitude of the work driving means becomes the set value. As a result, the amplitude of the normal rotation reversal movement of the work drive means is always maintained constant, and the amplitude of the normal rotation reversal movement of the work when the workpiece is cut while reversing the normal rotation with the grindstone fixed. Is prevented from being unduly increased or decreased, so that it is possible to prevent erroneous detection of the state without backlash.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例の駆動制御系の構成を示
すブロック図である。なお、図1において、図5と共通
する部材には同一の符号を付してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a drive control system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same members as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.

【0022】本発明の歯形仕上加工装置は前述した従来
の波形仕上加工装置を改良したものであって、同実施例
では、装置の基本的な構成は図2と図3に示す従来のも
のと同一であり、かつ、ワーク歯5と砥石歯3aとの間
のノーバックラッシ位置を検出する原理も同じであるの
で、それらに関する説明は省略する。以下では、前述し
た従来の装置と異なる部分についてのみ説明する。
The tooth profile finishing apparatus of the present invention is an improvement of the above-mentioned conventional corrugated finishing apparatus. In this embodiment, the basic structure of the apparatus is the same as that of the conventional apparatus shown in FIGS. Since they are the same and the principle of detecting the no-backlash position between the work tooth 5 and the grindstone tooth 3a is also the same, a description thereof will be omitted. Only the parts different from the above-mentioned conventional device will be described below.

【0023】本実施例によるワーク駆動モータ13の駆
動制御系は、従来の駆動制御系(図5参照)と異なっ
て、ワーク駆動モータ13の正転反転動の振幅を計測
し、フィードバック制御を行うように構成されている。
すなわち、正弦波(たとえば8〜10Hz)を発生する
正弦波発振器25と、この正弦波発振器25からの出力
をワークWを十分に正転反転動させうる程度に増幅する
振幅設定器26と、利得(ゲイン)を変えて良好な結果
が得られる値に設定するゲイン調整器30と、サーボア
ンプ27と、ワーク駆動モータ(サーボモータ)13
と、このワーク駆動モータ13に取り付けられたエンコ
ーダ14と、エンコーダ14からの位置信号に基づいて
ワーク駆動モータ13の正転反転動の振幅を検出する振
幅検出器31と、この振幅検出器31で検出した振幅を
設定値と比較する比較器32とからなっている。振幅設
定器26の利得(ゲイン)は、前述したように、あらか
じめユーザにより適当な値に設定されている。
Unlike the conventional drive control system (see FIG. 5), the drive control system of the work drive motor 13 according to the present embodiment measures the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 and performs feedback control. Is configured.
That is, a sine wave oscillator 25 that generates a sine wave (for example, 8 to 10 Hz), an amplitude setter 26 that amplifies the output from the sine wave oscillator 25 to the extent that the work W can be sufficiently rotated normally and inverted, and a gain. The gain adjuster 30 for changing the (gain) to set the value to obtain a good result, the servo amplifier 27, and the work drive motor (servo motor) 13
The encoder 14 attached to the work drive motor 13, the amplitude detector 31 for detecting the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 based on the position signal from the encoder 14, and the amplitude detector 31. And a comparator 32 for comparing the detected amplitude with a set value. The gain of the amplitude setter 26 is set to an appropriate value in advance by the user, as described above.

【0024】ゲイン調整器30は、計測された振幅値と
設定値との比較結果に応じてゲインを自動調整する機能
を有しており、初期値は1に設定されている。そして、
その後は、計測値が設定値より小さければ(計測値<設
定値)、ゲインを大きくし、一方、計測値が設定値より
大きければ(計測値>設定値)、ゲインを小さくするよ
うになっている。
The gain adjuster 30 has a function of automatically adjusting the gain according to the comparison result between the measured amplitude value and the set value, and the initial value is set to 1. And
After that, if the measured value is smaller than the set value (measured value <set value), the gain is increased, while if the measured value is larger than the set value (measured value> set value), the gain is reduced. There is.

【0025】振幅検出器31は、エンコーダ14からの
位置信号に基づいてワーク駆動モータ13の正転反転動
の振幅を検出するが、その原理は、前述した、ワークW
の正転反転動(振動)の振幅を求める方法と同じであ
る。すなわち、エンコーダ14からの位置データを1周
期分サンプリングしてその中の最大値と最小値を求め、
下記の式に代入してワーク駆動モータ13の正転反転動
の振幅を求める。 振幅=最大値−最小値 こうした処理を行うのは、1周期の中には必ずワーク駆
動モータ13の正転反転動の振幅を決定するための最小
値と最大値が存在するからである。
The amplitude detector 31 detects the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 based on the position signal from the encoder 14, the principle of which is the work W described above.
This is the same as the method of obtaining the amplitude of the normal reversal motion (vibration) of. That is, the position data from the encoder 14 is sampled for one cycle to obtain the maximum value and the minimum value,
The amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 is obtained by substituting it into the following equation. Amplitude = maximum value−minimum value This processing is performed because there is always a minimum value and a maximum value for determining the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 in one cycle.

【0026】なお、ワーク駆動手段はワーク駆動モータ
13、信号作成手段は正弦波発振器25と振幅設定器2
6、振幅計測手段はエンコーダ14と振幅検出器31、
振幅比較手段は比較器32、出力制御手段はゲイン調整
器30によりそれぞれ構成されている。
The work driving means is the work driving motor 13, and the signal generating means is the sine wave oscillator 25 and the amplitude setting device 2.
6. The amplitude measuring means includes an encoder 14 and an amplitude detector 31,
The amplitude comparison means is composed of a comparator 32, and the output control means is composed of a gain adjuster 30.

【0027】次に作用を説明する。このように構成され
たフィードバック制御系にあっては、正弦波発振器25
からの正弦波指令は振幅設定器26、ゲイン調整器3
0、およびサーボアンプ27を介して適当に増幅された
後、ワーク駆動モータ13に供給され、この信号を受け
たワーク駆動モータ13は所定の周期で正転反転する。
この時のワーク駆動モータ13の正転反転動の振幅はエ
ンコーダ14と振幅検出器31によって計測され、フィ
ードバック信号として比較器32に送られる。比較器3
2は、計測された振幅値とあらかじめ設定された設定値
とを比較して、ワーク駆動モータ13の正転反転動の振
幅を設定値と一致させるのに必要な制御信号を作出しゲ
イン調整器30に送り出す。つまり、計測値が設定値よ
り小さければ(計測値<設定値)ゲインを大きくし、ま
た、計測値が設定値より大きければ(計測値>設定値)
ゲインを小さくするようにゲイン調整器30に指令を出
す。この指令に従ってゲイン調整器30は計測される振
幅値が設定値となるようにゲインを適当な値に変える。
これにより、ワーク駆動モータ13は常に所定の振幅で
正転反転することになる。
Next, the operation will be described. In the feedback control system configured as above, the sine wave oscillator 25
The sine wave command from the amplitude setter 26, the gain adjuster 3
0, and after being appropriately amplified through the servo amplifier 27, the work drive motor 13 is supplied to the work drive motor 13 and receives the signal, and the work drive motor 13 is normally rotated and inverted at a predetermined cycle.
The amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 at this time is measured by the encoder 14 and the amplitude detector 31, and is sent to the comparator 32 as a feedback signal. Comparator 3
2 is a gain adjuster that compares the measured amplitude value with a preset setting value to generate a control signal necessary to match the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 with the set value. Send to 30. That is, if the measured value is smaller than the set value (measured value <set value), the gain is increased, and if the measured value is larger than the set value (measured value> set value)
A command is issued to the gain adjuster 30 to reduce the gain. According to this command, the gain adjuster 30 changes the gain to an appropriate value so that the measured amplitude value becomes the set value.
As a result, the work drive motor 13 is always rotated in the normal direction at a predetermined amplitude.

【0028】したがって、本実施例によれば、ワーク駆
動モータ13の駆動制御系をフィードバック制御系とし
て構成し、ワーク駆動モータ13の正転反転動の振幅を
常に設定値と比較しながらサーボアンプ27への指令を
調整するようにしたので、ワーク駆動モータ13の振幅
は常に設定値に維持されることになる。したがって、砥
石3を固定した状態でワークWを正転反転させながら切
込みをかけた時に、たとえ駆動制御系に時変化が生じた
としても、その影響を受けてワークWの正転反転動の振
幅が増減することはなくなるので、従来のようにワーク
駆動モータ13の駆動制御系の時変化に起因してノーバ
ックラッシ位置を誤って検出するということがなくな
り、ノーバックラッシ位置検出の信頼性が向上する。
Therefore, according to the present embodiment, the drive control system of the work drive motor 13 is configured as a feedback control system, and the servo amplifier 27 is constantly comparing the amplitude of the forward / reverse movement of the work drive motor 13 with the set value. Since the command is adjusted, the amplitude of the work drive motor 13 is always maintained at the set value. Therefore, even when the drive control system changes with time when the work W is cut while reversing the work W with the grindstone 3 fixed, the amplitude of the normal reversing motion of the work W is affected by the change. Does not increase / decrease, so that the no backlash position is not erroneously detected due to the time change of the drive control system of the work drive motor 13, and the reliability of the no backlash position detection is improved. .

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、バッ
クラッシのない状態を検出する動作中のワーク駆動手段
の正転反転動の振幅を計測し、計測した振幅が設定値と
なるようにフィードバック制御を行うようにしたので、
ワーク駆動手段の正転反転動の振幅が常に設定値に維持
されるようになり、ワーク駆動手段の駆動制御系の時変
化に起因する誤検出を防止することができるようにな
り、バックラッシのない状態を検出する動作の信頼性が
向上する。
As described above, according to the present invention, the amplitude of the forward / reverse movement of the work driving means during the operation for detecting the state without backlash is measured, and the measured amplitude becomes the set value. Since I tried to perform feedback control,
Since the amplitude of the forward / reverse movement of the work driving means is always maintained at the set value, it is possible to prevent erroneous detection due to the time change of the drive control system of the work driving means, and there is no backlash. The reliability of the operation of detecting the state is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるワーク駆動モータの駆
動制御系のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a drive control system of a work drive motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】歯形仕上加工装置の外観図[Fig. 2] External view of tooth profile finishing device

【図3】図2の装置におけるワークと砥石の駆動系の概
略図
FIG. 3 is a schematic diagram of a drive system for a work and a grindstone in the apparatus of FIG.

【図4】ワークと砥石の噛合い状態を示す図FIG. 4 is a view showing a meshing state between a work and a grindstone.

【図5】従来のワーク駆動モータの駆動制御系のブロッ
ク図
FIG. 5 is a block diagram of a drive control system of a conventional work drive motor.

【図6】バックラッシのない状態の検出原理の説明に供
する図
FIG. 6 is a diagram for explaining a detection principle of a state without backlash.

【図7】従来技術の問題点の説明に供する図FIG. 7 is a diagram for explaining problems of the conventional technology.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…砥石 3a…砥石歯 4…砥石台ユニット 5…ワーク歯 13…ワーク駆動モータ(ワーク駆動手段) 14…エンコーダ(振幅計測手段) 25…正弦波発振器(信号作成手段) 26…振幅設定器(信号作成手段) 27…サーボアンプ 30…ゲイン調整器(出力制御手段) 31…振幅検出器(振幅計測手段) 32…比較器(振幅比較手段) W…ワーク G…歯車 3 ... Whetstone 3a ... Whetstone tooth 4 ... Whetstone base unit 5 ... Work tooth 13 ... Work drive motor (work drive means) 14 ... Encoder (amplitude measurement means) 25 ... Sine wave oscillator (signal creation means) 26 ... Amplitude setter ( Signal creating means) 27 ... Servo amplifier 30 ... Gain adjuster (output control means) 31 ... Amplitude detector (amplitude measuring means) 32 ... Comparator (amplitude comparing means) W ... Work G ... Gear

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 あらかじめ歯形が形成されたワークを回
動自在に保持し、前記歯形に対応する形状に整形された
砥石を前記ワークの歯に向けて相対的に接近離反移動自
在に設け、前記ワークと前記砥石とを相対的に回転させ
てホーニング加工を行い前記ワークの前記歯形を仕上げ
整形するときに、前もって、前記砥石を固定した状態で
前記ワークを正転反転させながら切込みをかけ、その時
の前記ワークの正転反転動の振幅を測定し、測定した振
幅が前記ワークの歯と前記砥石の歯との間のバックラッ
シのない状態での振幅以下になるまで前記ワークの歯と
前記砥石の歯とを相対的に接近移動させるようにした歯
形仕上加工装置において、 前記ワークを回転駆動するワーク駆動手段と、 当該ワーク駆動手段を正転反転させる指令信号を作成す
る信号作成手段と、 前記ワーク駆動手段の正転反転動の振幅を計測する振幅
計測手段と、 計測した振幅を設定値と比較する振幅比較手段と、 この比較結果に基づいて、前記ワーク駆動手段の前記振
幅が前記設定値となるように前記信号作成手段の出力を
制御する出力制御手段と、 を有することを特徴とする歯形仕上加工装置。
1. A work having a tooth profile formed therein is rotatably held, and a grindstone shaped into a shape corresponding to the tooth profile is provided so as to be relatively movable toward and away from the tooth of the work. When performing the honing process by relatively rotating the work and the grindstone to finish and shape the tooth profile of the work, in advance, while making a cut while inverting the work in the state in which the grindstone is fixed, the work is performed at that time. The amplitude of the normal rotation reversal movement of the work is measured, until the measured amplitude is equal to or less than the amplitude in a state without backlash between the tooth of the work and the tooth of the grindstone. In a tooth profile finishing device in which a tooth is relatively moved, a work driving means for rotationally driving the work and a command signal for reversing the work driving means in a normal direction are created. A signal generating means, an amplitude measuring means for measuring the amplitude of the forward / reverse movement of the work driving means, an amplitude comparing means for comparing the measured amplitude with a set value, and based on the comparison result, the work driving means A tooth profile finishing device, comprising: output control means for controlling the output of the signal generating means so that the amplitude becomes the set value.
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