JPH0771784B2 - 研摩機の運転停止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、ティーチング工程で研摩経路を記憶し、加
工工程でその記憶された研摩経路に従い砥石を移動させ
て、成形用金型等のワークにおける成形面等の加工面を
研摩するようにした研摩機に係り、特に、その運転停止
方法に関するものである。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、研摩作業を安全に遂行することができる研
摩機を提供することを目的としている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は、前記のような目的を達成するためになされ
たものであり、ティーチング工程で研摩経路を記憶し、
加工工程でその記憶された研摩経路に従い砥石42を移動
させて、ワークＷの加工面Wx,Wy,Wzを研摩するようにし
た研摩機において、前記ティーチング工程又は加工工程
で砥石42にかかる過負荷を検出して、砥石42の移動及び
加工動作を停止するとともに、ティーチング工程で記憶
した研摩経路データを無効化するようにしている。

（作用） 従って、この発明の研摩機においては、過負荷の作用時
に砥石の移動及ひ加工動作が停止されるとともに、記憶
された研摩経路データが無効化され、過負荷状態のまま
研摩作業等が続行されたり、誤った研摩経路データに基
づき研摩作業が繰り返し行われたりするおそれが全くな
く、研摩作業を完全に遂行することができる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した研摩機の一実施例を図面に
従って詳細に説明する。

さて、この研摩機のフレーム１は、第１図及び第２図に
示すように、左右方向に細長い基台２と、その基台２の
左右両端上面に立設された一対の支柱３と、その支柱３
の上端部間に架設固定された左右方向へ水平に延びる上
部支枠４とによりほぼ門型に構成されている。フレーム
１の上部支枠４には側面形ほぼ四角枠状のＸ方向移動体
５が上下各一対の案内体6,7を介して左右方向へ移動可
能に支持されている。上部支枠４の左端にはサーボモー
タよりなるＸ方向移動用モータ８が装着され、その回転
に伴いねじ棒９及びボールねじ部材10を介してＸ方向移
動体５が左右方向（Ｘ方向）へ移動されるようになって
いる。

第２図及び第３図に示すように、前記Ｘ方向移動体５に
は側断面形ほぼＵ字状のＹ方向移動体11が左右一対の案
内棒12を介して前後方向へ移動可能に支持されている。
Ｙ方向移動体11の後面にはサーボモータよりなるＹ方向
移動用モータ13が装着され、その回転に伴いねじ棒14及
びボールねじ部材15を介してＹ方向移動体11が前後方向
（Ｙ方向）へ移動されるようになっている。

第１図及び第２図に示すように、前記Ｙ方向移動体11の
前面には前後方向に延びる一水平軸線の周りで回動調節
可能な第１の回動体16が取付けられ、その前面には左右
方向に延びる一軸線の周りで回動調節可能な第２の回動
体17が支持されている。第２の回動体17には筒状のＺ方
向移動体18が上下方向へ移動可能に貫通支持され、その
下端には砥石ヘッド19が装着されている。第２の回動体
17の上面にはサーボモータよりなるＺ方向移動用モータ
20が支持筒21を介して装着され、その回転に伴いねじ棒
22及びボールねじ部材23を介してＺ方向移動体18が上下
方向（Ｚ方向）へ移動されるようになっている。

前記フレーム１の両支柱３間において前後方向に延びる
ように、基台２上には一対の案内レール24が配置されて
いる。その案内レール24上にはテーブル25が複数の車輪
26を介して移動可能に支持され、その上面には成形用金
型等のワークＷが載置されるようになっている。そし
て、このテーブル25が図示しない自走用モータにより前
後方向に移動され、ワークＷを第２図に示すように前記
砥石ヘッド19の下方に対向した加工位置に搬入位置決め
したり、その加工位置から搬出したりするようになって
いる。

次に、前記砥石ヘッド19の構成を特に第４図及び第５図
に従って詳述すると、前記Ｚ方向移動体18の下端には案
内支持棒31が固定円板33及び可動円板34よりなる回転カ
ップリング32を介して取着されている。案内支持棒31に
は摺動体35が上下動可能に支持され、その側部には支持
アーム36が左右方向に延びる支軸37を介して回動可能に
支持されている。支持アーム36の下端にはエアモータ38
が前後方向に延びる支軸39により支持筒体40を介して傾
動可能に支持され、常には複数のばね41の作用により第
４図に示す垂直位置に保持されている。支持筒体40の下
部には砥石42が揺動発生装置43を介して装着され、エア
モータ38の回転に伴い揺動発生装置43を介して砥石42が
前後方向へ往復揺動されるようになっている。

第４図に示すように、前記摺動体35の側部には押圧手段
を構成する第１のエアシリンダ44が装着され、そのピス
トン45から延びるロッド46の先端が前記回転カップリン
グ32の可動円板34に固定されている。そして、前記砥石
ヘッド19の移動方向をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の三方
向の内のいずれか二方向、例えばＸ方向とＹ方向に選択
設定し、Ｘ方向移動用モータ８及びＹ方向移動用モータ
13の回転に伴い砥石ヘッド19をＸ方向及びＹ方向に移動
させながら、ワークＷ上の底部の加工面Wzを研摩する
際、この第１のエアシリンダ44の作用により摺動体35が
残りの一方向であるＺ方向（下方）に移動付勢されて、
砥石42が底部の加工面Wzに対し押圧されるようになって
いる。

第５図に示すように、前記摺動体35の後部には押圧手段
を構成する第２のエアシリンダ47が取付板48を介して支
軸49により傾動可能に支持され、そのピストン50から延
びるロッド51の先端が連結部材52を介して前記支持アー
ム36に連結されている。摺動体35の前部にはばねストッ
パ53が支持体54を介して取着され、支持アーム36に係合
してその支持アーム36の休止位置を規制するようになっ
ている。そして、前記のように砥石ヘッド19のＸ方向及
びＹ方向移動によりワークＷ上の底部の加工面Wzを研摩
する際には、この第２のエアシリンダ47が不作用状態に
あって、第５図に実線で示すように支持アーム36がばね
ストッパ53との係合によりほぼ垂直な休止位置に保持さ
れるようになっている。

又、前記砥石ヘッド19の移動方向を例えばＸ方向とＺ方
向との二方向に選択設定し、回転カップリング32を介し
て砥石ヘッド19を第２図及び第５図に示す状態又はその
状態から180度回動させた状態に配置して、ワークＷ上
の前後両側の加工面Wyを研摩する際には、第２のエアシ
リンダ47が作用状態に切換えられて支持アーム36が第５
図の反時計方向に回動され、砥石42が前後の加工面Wyに
押圧されるようになっている。さらに、砥石ヘッド19の
移動方向をＹ方向とＺ方向との二方向に選択設定し、回
転カップリング32を介して砥石ヘッド19を第２図及び第
５図に示す状態から右又は左に90度回動させた状態に配
置して、ワークＷ上の左右両側の加工面Wxを研摩する場
合にも、第２のエアシリンダ47が作用状態に切換えられ
て支持アーム36が回動され、砥石42が左右の加工面Wxに
押圧されるようになっている。

一方、第１図に示すように、前記フレーム１の側部に
は、前記砥石ヘッド19の移動方向を選択設定するための
スイッチ等を備えた制御盤57が支持棒58を介して吊下支
持されている。又、この研摩機は、砥石ヘッド19の移動
に基づく研摩経路を予め記憶させる場合に手で持って使
用するティーチング装置59を備えている。

次に、前記ティーチング装置59におけるティーチング工
程及びそのティーチング工程で記憶された研摩経路デー
タに基づく加工工程において、砥石42にかかる過負荷を
検出するための構成について説明する。第４図に示すよ
うに、前記第１のエアシリンダ44内には磁気センサ等よ
りなる一対の第１の過負荷センサ61,62がピストン45の
移動両端に対向して配置されている。そして、XY方向の
加工面Wzを加工するに際して過負荷が発生した場合に
は、ピストン45の上又は下への異常接近に基づき上方の
センサ61又は下方のセンサ62が検出信号を出力する。
又、YZ方向の加工面WxあるいはXZ方向の加工面Wyを加工
する際には、上方の第１の過負荷センサ61が押し切り状
態（砥石42は下限位置）のピストン45を検出して砥石42
の正常位置を確認するようになっている。

第５図に示すように、前記第２のエアシリンダ47内には
磁気センサ等よりなる一対の第２の過負荷センサ63,64
がピストン50の移動両端に対向して配置され、加工面W
x,Wyの加工時において砥石42に対し左右方向若しくは前
後方向への過負荷が作用したとき、ピストン50の左又は
右への異常接近に基づき検出信号を出力するようになっ
ている。又、加工面Wzの加工時には、第５図において左
方のセンサ63が押し切り状態（支持アーム36は垂直位
置）のピストン50を検出して砥石42の正常位置を確認す
る。

一方、前記支持体54内には磁気センサ等よりなる第４の
過負荷センサ66が配設され、加工面Wzの加工時において
支持アーム36を第５図の時計方向に傾動させる過負荷が
発生した際には、前記ばねストッパ53の異常没入に基づ
き検出信号を出力するようになっている。さらに、第４
図に示すように、前記エアモータ38の外側には磁気セン
サ等よりなる第３の過負荷センサ65が取着され、砥石42
に対し支軸39を中心とした傾動方向への過負荷が作用し
たとき、支持アーム36との異常接近に基づき検出信号を
出力するようになっている。

次に、前記制御盤57上のスイッチの配置構成を第６図に
従って説明すると、制御盤57の左側上部には、手動操作
モード、ティーチングモード及び加工モードを選択する
ためのモード選択スイッチ71が設けられ、各選択位置に
対応して表示ランプ72a,72b,72cが配置されている。モ
ード選択スイッチ71の下方には前記砥石ヘッド19の移動
方向を選択するための方向選択スイッチ73が設けられ、
YZ方向、XY方向及びXZ方向の選択位置に対応して表示ラ
ンプ74a,74b,74cが配置されている。

前記制御盤57の中央部にはテイーチングモードの操作領
域75が設けられ、その上部にはモード選択スイッチ71に
よるテイーチングモードの選択時に点灯される表示ラン
プ76が設けられている。この操作領域75内には、ティー
チング工程における砥石ヘッド19の移動速度を設定する
ための速度設定スイッチ77が設けられ、低速、中速及び
高速の設定位置に対応して表示ランプ78a,78b,78cが配
置されている。速度設定スイッチ77の下方には、ティー
チング工程において記憶可能な残り時間を表示するため
の残り時間表示部79が設けられている。又、操作領域75
内の左側部には、ティーチング工程を開始するためのス
タートスイッチ80及び終了するためのエンドスイッチ81
が設けられている。

前記制御盤57の右側部には加工モードの操作領域82が設
けられ、その上部にはモード選択スイッチ71による加工
モードの選択時に点灯される表示ランプ83が設けられて
いる。この操作領域82内の右側部には、加工工程の総時
間を予め指定するための時間指定部84及び加工工程の残
り時間を表示するための残り時間表示部85が設けられて
いる。又、操作領域82内の左側部には、加工工程を開始
するためのスタートスイッチ86及び終了するためのエン
ドスイッチ87が設けられている。

次に、前記ティーチング装置59の構成を第７図に従って
説明すると、装置の前面右側には操作ハンドル91が突設
され、装置の前面に付された矢印に従って上方から左側
方への範囲内で任意の方向へ倒伏回動させることができ
る。装置前面の上部及び左側部には各一対の方向表示ラ
ンプ92,93,94,95が設けられ、前記制御盤57上の方向選
択スイッチ73により砥石ヘッド19の移動方向が選択され
たとき、例えばYZ方向の場合には表示ランプ92,95、XY
方向の場合には表示ランプ93,94、XZ方向の場合には表
示ランプ93,95がそれぞれ点灯されて、操作ハンドル91
の操作方向を指示するようになっている。

前記操作ハンドル91に対応してティーチング装置59内に
は一対のエンコーダ96,97が設けられ、操作ハンドル91
の倒伏回動に伴い回動軸等を介して作動されて、その回
動方向及び回動量に応じて、前記X,Y,Z方向移動用の各
モータ8,13,20を駆動するための信号を出力するように
なっている。又、装置の前面にはティーチング動作を開
始するためのスタートスイッチ98及び砥石ヘッド19の移
動速度をさらに低下させるための速度低下スイッチ99が
設けられている。

次に、前記のように構成された研摩機の制御回路を第８
図に従って説明すると、制御手段を構成する中央処理装
置（CPU）101にはリードオンリーメモリ（ROM）102と記
憶手段を構成するランダムアクセスメモリ（RAM）103と
が接続されている。ROM102には研摩機全体の動作を制御
するためのプログラム等が記憶され、RAM103にはティー
チング工程において前記ティーチング装置59により入力
される砥石ヘッド19の研摩経路データ等を記憶するよう
になっている。

又、前記CPU101には制御盤57に設けられた各種のスイッ
チからなるスイッチ群104、前記ティーチング装置59及
び前記第１〜第３の過負荷センサ61〜65よりなる過負荷
センサ群105が入力インターフェース106を介して接続さ
れ、それらからの各種信号がCPU101に入力されるように
なっている。さらに、CPU101には前記X,Y,Z方向移動用
の各モータ8,13,20、エアモータ38及び前記制御盤57上
とティーチング装置59上の各種表示ランプからなる表示
ランプ群107が出力インターフェース108及び駆動回路10
9〜113を介して接続され、それらに対してCPU101から駆
動及び停止信号が出力されるようになっている。

次に、前記のように構成された研摩機の作用を説明す
る。

さて、この研摩機において、第２図に示すようにテーブ
ル25上に成形用金型等のワークＷを載置して、砥石ヘッ
ド19の下方の加工位置に搬入位置決めし、砥石ヘッド19
を加工面Wx,Wy,Wzに沿って移動させて、研摩経路のティ
ーチングを行う場合には、まず、制御盤57上のモード選
択スイッチ71によりティーチングモードを選択するとと
もに、方向選択スイッチ73により砥石ヘッド19の移動方
向を例えばX,Yの二方向のように選択設定する。次に、
ティーチング操作領域75の速度設定スイッチ77により砥
石ヘッド19の移動速度を例えば中速のように設定して、
スタートスイッチ80を押すと、残り時間表示部79にRAM1
03へのデータの記憶可能な残り時間が表示されるととも
に、ティーチング装置59上の表示ランプ93,94が点灯さ
れて、操作ハンドル91の操作方向が指示される。

そこで、操作ハンドル91を表示ランプ93,94の指示に従
いＸ方向、Ｙ方向あるいはそれらの中間方向等へ任意に
倒伏回動させると、その回動方向及び回動量に応じてエ
ンコーダ96,97からCPU101に検出信号が出力される。そ
の検出信号に基づきCPU101からX,Y方向移動用モータ8,1
3に駆動信号が出力され、そのモータ8,13の作動により
砥石ヘッド19がX,Y方向へ所定量移動されるとともに、C
PU101からRAM103に同等の信号が出力されて、ならいの
速度に関係なく位置データのみが研摩経路データとして
記憶される。従って砥石ヘッド19の移動位置を確認しな
がら操作ハンドル91を倒伏操作することにより、ワーク
Ｗ上の底部の加工面Wzに沿ったX,Y方向への研摩経路デ
ータを容易に記憶させることができる。

次に、この記憶された研摩経路データに基づいてワーク
Ｗ上の底部の加工面Wzを研摩する場合には、制御盤57上
のモード選択スイッチ71により加工モードを選択すると
ともに、加工モード操作領域82の時間指定部84において
加工工程の総時間を指定する。この状態でスタートスイ
ッチ86を押すと、残り時間表示部85に加工工程の残り時
間が表示されるとともに、RAM103からCPU101に研摩経路
データが読み出されて、そのデータに基づき、X,Y方向
移動用モータ8,13に駆動信号が出力され、それにより、
両モータ8,13が回転されて、砥石ヘッド19がＸ方向及び
Ｙ方向に移動される。

それとともに、第４図に示す第１のエアシリンダ44の作
用により砥石42がワークＷ上の底部の加工面Wzに押圧さ
れた状態で、エアモータ38の作動に基づきその砥石42に
往復揺動が付与され、加工面Wzが所定の研摩経路に沿っ
て順次研摩される。そして、この研摩動作は、前記時間
指定部84において予め設定された時間が経過するまで、
砥石ヘッド19が研摩経路データに従いその経路を往復移
動することによって繰り返し行われる。従って、研摩経
路を加工ごとに指示する必要がなく、研摩作業を能率的
に行うことができる。

又、この実施例においては、加工工程における砥石ヘッ
ド19の第１回目の移動が、ティーチング工程における砥
石ヘッド19の移動終端位置から移動始端位置に向かい、
研摩経路の復路をたどって行われるようになっている。
従って、ティーチング工程の終了後に砥石ヘッド19を移
動終端位置から移動始端位置に戻す必要がなく、作動を
簡略化することができるとともに、砥石ヘッド19を移動
終端位置から移動始端位置へ直線的に戻した場合におい
て、砥石42が加工面上の凸部等に衝突するおそれを確実
に防止することができる。

さらに、ワークＷ上の左右の加工面Wxや前後の加工面Wy
を研摩する場合には、ティーチング工程において方向選
択スイッチ73によりY,Zの二方向あるいはX,Zの二方向を
選択した状態で、ティーチング装置59により研摩経路デ
ータを入力しておけば、加工工程においてその研摩経路
データに基づき、左右の加工面Wxあるいは前後の加工面
Wyを容易かつ能率的に研摩することができる。

又、前記ティーチング工程又は加工工程において、砥石
42が加工面上の凸部等に当接して、その砥石42に過負荷
がかかった場合には、第４図及び第５図に示す第１〜第
４の過負荷センサ61〜66のいずれかからCPU101に検出信
号が出力される。それにより、CPU101からX,Y,Z方向移
動用のモータ8,13,20及びエアモータ38に停止信号が出
力され、砥石ヘッド19の移動及び砥石42の加工動作が直
ちに停止される。又、このときCPU101からRAM103にデー
タ消去信号が出力され、RAM103に記憶された研摩経路デ
ータが無効化される。従って、過負荷状態のまま研摩作
業等が続行されたり、誤った研摩経路データに基づき研
摩作業が繰り返し行われたりするおそれはなく、研摩作
業を安全に遂行することができる。

なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるもので
はなく、例えば、加工工程における往復動作の指定を、
前記実施例の時間指定に代えて回数指定にする等、この
発明の趣旨から逸脱しない範囲で各部の構成を任意に変
更して具体化することも可能である。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明は、過負荷の作用時に砥石
の移動及び加工動作が停止されるとともに、記憶された
研摩経路データが無効化され、過負荷状態のまま研摩作
業等が続行されたり、誤った研摩経路データに基づき研
摩作業が繰り返し行われたりするおそれが全くなく、研
摩作業を安全に遂行することができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した研摩機の一実施例を示す
部分破断正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における断
面図、第３図は第２図のＢ−Ｂ線における部分拡大断面
図、第４図は砥石ヘッド部分の構成を拡大して示す正断
面図、第５図は同じく砥石ヘッド部分の構成を拡大して
示す側面図、第６図は制御盤を拡大して示す正面図、第
７図はティーチング装置を拡大して示す正面図、第８図
は制御回路のブロック図である。 19……砥石ヘッド、42……砥石、57……制御盤、59……
ティーチング装置、61〜65……第１〜第３の過負荷セン
サ、101……制御手段としてのCPU、103……記憶手段と
してのRAM。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/42

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ティーチング工程で研摩経路を記憶し、加
   工工程でその記憶された研摩経路に従い砥石（42）を移
   動させて、ワーク（Ｗ）の加工面（Wx,Wy,Wz）を研摩す
   るようにした研摩機において、 前記ティーチング工程又は加工工程で砥石（42）にかか
   る過負荷を検出して、砥石（42）の移動及び加工動作を
   停止するとともに、ティーチング工程で記憶した研摩経
   路データを無効化することを特徴とする研摩機の運転停
   止方法。