JPH0780755A - 外力測定装置付回転式加工機 - Google Patents

外力測定装置付回転式加工機

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Publication number
JPH0780755A
JPH0780755A JP23034393A JP23034393A JPH0780755A JP H0780755 A JPH0780755 A JP H0780755A JP 23034393 A JP23034393 A JP 23034393A JP 23034393 A JP23034393 A JP 23034393A JP H0780755 A JPH0780755 A JP H0780755A
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JP
Japan
Prior art keywords
external force
rotary table
work
motor
grindstone
Prior art date
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Pending
Application number
JP23034393A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsutsugu Osaka
哲嗣 大阪
Takao Taniguchi
孝夫 谷口
Yoshihiko Yamada
良彦 山田
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転テーブルに固定されているワークに作用
している外力を測定するにあたって手間がかからず、か
つ精度よく測定できるようにする。 【構成】 回転テーブルに動力計、テレメータ、アンテ
ナ、電源を組込み、動力計の信号を電波で発信する。こ
れを受信すると外力が測定できる。測定された外力を使
って加工機を制御すると、最適な加工が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークを回転させると
同時に回転中のワークに工具を接触させることによって
ワークを加工する回転式加工機に関する。特にこの発明
は、加工中にワークに作用している外力、例えば工具が
ワークに及ぼしている加工力の測定が可能となっている
回転式加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、図4に概略を示す縦型平面研削
盤の場合、ワーク43を回転テーブル41に固定し、そ
の回転テーブル41を回転させながら、砥石44をワー
ク43の上表面に接触させることによってワーク43の
上表面の研削を行なう。このとき通常は砥石44も回転
させる。この場合加工中に砥石44がワーク43に及ぼ
している外力を測定する必要があることがある。このた
めに、回転テーブル41上に動力計(検出器)42を固
定し、この動力計42にワーク43を固定する。動力計
42は図示X,Y,Z方向の外力を検出してケーブル4
5に電気信号を送り出す。ここでX,Y軸は動力計42
とともに回転する座標軸である。X,Y,Z方向の外力
が測定できると、X,Y面内の研削抵抗を所定の値とす
るのに必要な砥石44のZ方向への押圧力等を測定する
ことができ、最適加工条件等を知ることができる。ある
いは砥石44のドレッシング条件等を合理的に設定する
ことが可能になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ケーブル45に送り出
された信号をアンプ46に入力してモニター47に表示
させるために、ケーブル45の一端をアンプ46に接続
する必要がある。そこで1つの従来技術では、回転テー
ブル41にケーブル巻き付け部48を用意し、ここに長
尺のケーブル45を予め巻き付けておく。そして測定時
にはケーブル巻き付け部48に巻きつけられていたケー
ブル45を巻き戻しながら測定を行なう。この方式によ
ると、ノイズの影響の少ない測定結果を得ることができ
るものの、予めケーブル45を巻きつけておく手間がか
かり、高速回転時の測定が著しく困難となる。そこで図
5に模式的に示すように、回転テーブル41の軸53に
円周状の電極51を固定するとともにケーブル45の一
端をその電極51に接続する。そして電極51の外周状
に接触子52を設け、ここから動力計42の信号をアン
プ46に取出す技術が開発されている。この方式による
と、高速回転中の測定も比較的容易になし得るが、電極
51と接触子52間でノイズが発生し、高精度の測定が
困難となる。
【0004】このように現在のところ、回転テーブルに
ワークを固定して加工する加工機において、加工中にワ
ークに加わっている力を精度よく測定することが難し
い。本発明は、測定前に予めケーブルを巻き付けておく
手間もかからず、しかも信号伝達系中に接触部を有しな
い新たな測定装置を組込んだ回転式加工機を実現しよう
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ワークを固定
するための回転テーブルと、回転テーブルを回転させる
回転装置と、工具とワークとを接離させる工具移動装置
とを備えた回転式加工機において、前記回転テーブルに
取付けられ前記ワークを支持することにより前記工具か
ら前記ワークに作用している外力を検出する検出器と、
前記回転テーブルに取付けられ、前記検出器の検出信号
を電波信号に変換するテレメータと、前記回転テーブル
に取付けられ、前記テレメータより出力される電波信号
を発信するアンテナとが組込まれており、前記アンテナ
から発信される電波信号を受信する受信装置によって前
記ワークに作用している外力を測定可能となっている。
【0006】またその回転式加工機が、ワークを固定す
るための回転テーブルと、回転テーブルを回転させるテ
ーブル用モータと、砥石を回転させる砥石モータと、砥
石を進退させる送りモータと、前記テーブル用モータと
砥石モータと送りモータの回転を制御するコントローラ
とを備えた加工機の場合、前記回転テーブルに取付けら
れ、前記ワークを支持することにより前記工具から前記
ワークに作用している外力を検出する検出器と、前記回
転テーブルに取付けられ、前記検出器の検出信号を電波
信号に変換するテレメータと、前記回転テーブルに取付
けられ、前記テレメータより出力される電波信号を発信
するアンテナとが組込まれており、前記コントローラに
前記アンテナから発信される電波信号を受信する受信用
アンテナと、この受信用アンテナからの電波信号を前記
ワークが前記砥石から受ける外力信号に復元する装置
と、復元された前記外力信号に基づいた処理を実行する
プログラムを記憶する記憶装置を備えていることが好ま
しい。
【0007】
【作用】回転テーブルに検出器とテレメータとアンテナ
とが組込まれていると、動力計の検出結果が電波信号に
よって発信される。このため発信される電波信号を受信
することによって外力が測定される。信号は電波信号と
なって発信・受信されるために、ケーブルを巻き付けて
おく手間もかからず、また接触部でノイズが発生すると
いったこともない。このため高速回転中の測定も容易に
かつ精度よく実現できる。
【0008】特に、回転テーブルを回転させるテーブル
用モータと、砥石を回転させる砥石モータと、砥石をワ
ークに押付けておく送りモータがコントローラによって
制御されるものであり、そのコントローラが外力に関す
る電波信号を受信して外力に応じた処理手順に従ってテ
ーブル用モータと砥石モータと送りモータとを制御する
ものであると、加工条件を適切範囲内に維持しながら加
工を続けることが可能となる。
【0009】
【実施例】次に図1〜3を参照して本発明の具体例につ
いて説明する。図1は砥石10と回転テーブル46の近
傍を示している。砥石10は浅いコップ状となってお
り、リング状の下面10aが研削面となっている。この
砥石10は主軸を介して砥石モータM2(図2に示され
ている)で矢印Rに示すように回転されるとともに、送
りモータM3(図2に示されている)によって図1のZ
方向に進退する。
【0010】回転テーブル46はベアリング50によっ
て基板52に回転可能となっており、この回転テーブル
46に3成分動力計38がボルト40によって固定され
ている。3成分動力計(検出器)38は図4に関連して
説明したものである。回転テーブル46の上面にはアン
プ36と電源44とフレーム34が固定されており、フ
レーム34にテレメータ32が固定されている。アンプ
36とテレメータ32はカバー30で保護されている。
また回転テーブル46には円周状の発信用アンテナ28
が取付けられている。このアンテナ28は回転テーブル
46の全方向に電源を発信する。アンテナ28、テレメ
ータ32、アンプ36、動力計38、電源44はアクリ
ルカバー26によって外界から保護されている。アクリ
ルカバー26はボルト24で回転テーブル46に固定さ
れている。このようにして、アンテナ28、テレメータ
32、アンプ36、動力計38、電源44が回転テーブ
ル46に取付けられている。また受信アンテナ66は、
回転テーブル46を取り巻くように円周状に設置され、
回転テーブル46のどの回転位置からも発信電波を正確
に受信できるようになっている。
【0011】動力計38にはチャック台16が固定され
ており、チャック台16にチャック14がチャック押え
20とボルト23によって固定されている。なお図中2
2は可撓性のあるゴムカバーであり、チャック押え20
とアクリルカバー26間をシールしている。チャック4
は通気性を有する多孔質の平板である。チャック台16
中には排気路18が形成されており、排気路18はホー
ス42を介して回転テーブル46中の排気路48に連通
している。回転テーブル46中の排気路48は図示され
ていない真空ポンプに接続されている。真空ポンプが運
転されると、排気路48,42,18が吸引され、ワー
ク12がチャック14に押付固定される。
【0012】3成分動力計38は、図4に示したXYZ
方向の外力を検出し、それを電気信号に変換する。変換
された外力信号(X,Y,Zの3つの信号からなる)は
アンプ36に入力されて増幅される。増幅された信号は
テレメータ32に送られて電波信号に変換される。変換
された電波信号はアンテナ28から発信される。なおア
ンプ36とテレメータ32には電源44から駆動電力が
与えられる。アンテナ28、テレメータ32、アンプ3
6、動力計38、電源44はアクリルカバー26等によ
って外界から保護されている。
【0013】図2に示されているように、砥石10は送
りねじ64とナット65を介して送りモータM3によっ
てZ方向に進退可能となっている。また砥石10は砥石
モータM2で回転される。回転テーブル46はテーブル
用モータM1で回転される。テーブル用モータM1はテ
ーブル用モータ駆動装置61を介して、砥石モータM2
は砥石モータ駆動装置62を介して、送りモータM3は
送りモータ駆動装置63を介してそれぞれコントローラ
Cに接続されている。
【0014】コントローラCはCPU71にRAM72
とROM73が接続されたコンピュータシステムを中心
に構成されており、インターフェイス70を介して信号
送受可能となっている。すなわちインターフェイス70
を介して各モータ駆動装置61〜63に信号を送ること
によってモータM1〜M3の速度やトルクが制御可能と
なっている。
【0015】また操作盤69からオペレータが入力する
信号がCPU71に読取り可能となっている。さらにコ
ントローラCにはドレッシング表示ランプ68が付設さ
れており、このオン・オフもCPU71で制御可能とな
っている。
【0016】コントローラCには上述した発信用アンテ
ナ28から発信された電波を受信する受信アンテナ66
と、受信された電波信号を外力に関する信号に復元する
信号復元装置67が組込まれている。復元された外力に
関する信号はインターフェイス70を介してCPU71
に読取り可能となっている。ROM73には制御プログ
ラムが記憶されており、このプログラムがCPU71を
コントロールすることによって図3の処理が実行され
る。
【0017】図3は外力測定時の処理手順を示すもので
あり、測定工程が始まると最初にテーブル用モータM1
と砥石モータM2を回転させ始める(ステップS2)。
次に送りモータM3を高速に回転して(ステップS
4)、砥石10をワーク12に急速に接近させる。接近
中、外力計38で検出されて電波信号として発信され受
信アンテナ66で受信されたあと、信号復元装置67で
復元された外力信号X,Y,Zが所定値と比較される
(ステップS6)。ここでX,Y,Zは図4で説明した
X,Y,Z軸方向の外力である。明らかにZは砥石10
がワーク12を押付ける力であり、またX,Yは研削抵
抗のX,Y成分に相当する。またステップS6中のXM
IN,YMIN,ZMINは砥石10が極く軽くワーク
12に接触したときに作用する力とされている。
【0018】すなわちステップS6がノーの間は砥石1
0がワーク12に接触しておらず、この間は送りモータ
M3が高速回転して砥石10が急速に下降する。砥石1
0がワーク12に接触するとステップS6がイエスとな
り、送りモータM3の回転数が低速化される(ステップ
S8)。そしてこの状態でワーク12の研削が開始され
る。
【0019】ワーク12の研削中、研削抵抗(X2 +Y
2 の平方根)がR1,R2と比較され(ステップS1
0,14)、R1以下なら送りモータM3の速度を上げ
(ステップS12)、R2以上なら送りモータM3の速
度を下げる(ステップS16)。前者のときは切削速度
が増大して研削抵抗が増大し(R1以上となり)、後者
の場合は切削速度が減少して研削抵抗が減少する(R2
以下となる)。
【0020】このように研削中、研削抵抗がR1以上R
2以下の条件が保たれる。これは良好な研削のための条
件である。図中ステップS18の左辺の値は、研削抵抗
を押付力で除した値であり、摩擦係数に相当する。この
値が所定値C1以下になると、ドレッシング表示ランプ
68を表示させてオペレータに砥石10をドレッシング
する必要があることを知らせる。ステップS10〜S1
8,S20の処理は研削中繰返し実行され、研削が終了
すると送りモータM3が逆転させて砥石10を上昇さ
せ、処理を終了する。
【0021】この実施例では、ドレッシング時期になる
と、それをランプによってオペレータに知らせる。この
研削機がドレッシング装置を内蔵していればドレッシン
グ装置を自動起動するようにすることができる。またこ
の実施例の場合、研削抵抗をR1以上R2以下に維持す
るようにして加工を続けるが、R1,R2は一定の値と
する必要はなく研削の進行とともに変化する値としても
よい。このようにすると、研削の初期・中期・終期のそ
れぞれについて最適な研削を行なわせることができる。
【0022】この実施例ではテーブル用モータM1によ
って回転テーブルを回転させる装置が構成され、また送
りモータM3と送りねじ64とナット65等によって工
具をワークに接触させておく保持装置が構成されている
が、これらは一実施例にすぎず、他の多様な構成で本発
明を具現化することができる。
【0023】
【発明の効果】本発明によると、回転テーブルに取付け
られているワークに加わる外力が電波によって送られる
ために、予めケーブルを巻き付けておいたり接触子を利
用する必要がなくなり、容易にかつ精度よく外力の測定
が可能となる。またそれによって各種モータのコントロ
ールが可能となり、研削等の加工を最適な条件で継続す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】砥石と回転テーブルの近傍を示す図
【図2】全体のハードウェア構成を示す図
【図3】処理手順を示す図
【図4】従来技術を示す図
【図5】他の従来技術を示す図
【符号の説明】
10 砥石 28 発信用アンテナ 32 テレメータ 36 アンプ 38 動力計 44 電源 46 回転テーブル 66 受信アンテナ 67 信号復元装置 M1 テーブル用モータ M2 砥石モータ M3 送りモータ C コントローラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを固定するための回転テーブル
    と、回転テーブルを回転させる回転装置と、工具とワー
    クとを接離させる工具移動装置とを備えた回転式加工機
    において、 前記回転テーブルに取付けられ、前記ワークを支持する
    ことにより前記工具から前記ワークに作用している外力
    を検出する検出器と、前記回転テーブルに取付けられ、
    前記検出器の検出信号を電波信号に変換するテレメータ
    と、前記回転テーブルに取付けられ、前記テレメータよ
    り出力される電波信号を発信するアンテナとが組込まれ
    ており、 前記アンテナから発信される電波信号を受信する受信装
    置によって前記ワークに作用している外力を測定する外
    力測定装置付回転式加工機。
  2. 【請求項2】 ワークを固定するための回転テーブル
    と、回転テーブルを回転させるテーブル用モータと、砥
    石を回転させる砥石モータと、砥石を進退させる送りモ
    ータと、前記テーブル用モータと砥石モータと送りモー
    タの回転を制御するコントローラとを備えた加工機にお
    いて、 前記回転テーブルに取付けられ、前記ワークを支持する
    ことにより前記工具から前記ワークに作用している外力
    を検出する検出器と、前記回転テーブルに取付けられ、
    前記検出器の検出信号を電波信号に変換するテレメータ
    と、前記回転テーブルに取付けられ、前記テレメータよ
    り出力される電波信号を発信するアンテナとが組込まれ
    ており、 前記コントローラに前記アンテナから発信される電波信
    号を受信する受信用アンテナと、この受信用アンテナか
    らの電波信号を前記ワークが前記砥石から受ける外力信
    号に復元する装置と、復元された前記外力信号に基づい
    た処理を実行するプログラムを記憶する記憶装置を備え
    たことを特徴とする外力測定装置付回転式加工機。
JP23034393A 1993-09-16 1993-09-16 外力測定装置付回転式加工機 Pending JPH0780755A (ja)

Priority Applications (1)

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JP23034393A JPH0780755A (ja) 1993-09-16 1993-09-16 外力測定装置付回転式加工機

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JP23034393A JPH0780755A (ja) 1993-09-16 1993-09-16 外力測定装置付回転式加工機

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Publication Number Publication Date
JPH0780755A true JPH0780755A (ja) 1995-03-28

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ID=16906368

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23034393A Pending JPH0780755A (ja) 1993-09-16 1993-09-16 外力測定装置付回転式加工機

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JP (1) JPH0780755A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009101510A (ja) * 2009-02-09 2009-05-14 Topcon Corp レンズ研削装置
JP2020131368A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 株式会社ディスコ 研削装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009101510A (ja) * 2009-02-09 2009-05-14 Topcon Corp レンズ研削装置
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