JPH0890410A - 砥石及びドレッサ工具の振れ取り方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振れを比較的短時間で一定の許容範囲に抑え
ることのできる砥石及びドレッサ工具の振れ取り装置を
提供する。 【構成】 砥石及びドレッサ工具の振れに応じた音響放
射がＡＥセンサ１で検出さ、プリアンプ２及び表示モニ
タ３を介してその包絡線出力が交流結合回路４に入力さ
れ、交流結合回路４により変動分のみが取り出され、検
波回路５においてはその変動分の正極側のみが検出され
る。そして、比較器６において検波回路５の出力レベル
が基準値Ｖsを越えるか否かが判断されるようになって
おり、振れが許容範囲にあるか否かが客観的に認識でき
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砥石の目立てや目直し
を行ういわゆるドレッシング装置において、砥石やドレ
ッサ工具を取り付けた際の、これら砥石やドレッサ工具
の振れを取る方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削盤等に用いられる砥石の目立て（ド
レッシング）や目直し（ツルーイング）を行ういわゆる
ドレッシング装置は、例えば、特公平１−２３２７３号
公報に示されたように、ドレッサ軸と称される回転軸が
ハウジング内で回転可能に支持され、このドレッサ軸は
モータにより所望の回転数で回転されるようになってい
ると共に、その先端部には、例えば、ロータリードレッ
サをネジ止め等により着脱自在に備えてなるものが公知
となっている。

【０００３】一方、かかるドレッシング装置に対し、砥
石は例えば、モータの動力により回転可能に支持された
支持軸に、着脱自在に取り付けられるようになってい
る。そして、目立て等の際には、砥石を回転させつつ同
じく回転状態にあるロータリードレッサを砥石に当てて
目立て等が行われるようになっている。

【０００４】ところで、このようなドレッシングを行う
場合、所望のドレッシング結果が得られる前提として
は、支持軸に取り付けられた砥石が、支持軸を中心とし
て所定の範囲内の振れであることが必要である。すなわ
ち、支持軸に対して砥石は、例えば、線対称的に取り付
けられるが、実際には取り付け時のねじ等の締め付けの
不均一などにより支持軸に対して非対称となり、その結
果、回転させた際に、砥石面が一定の位置に揃わず凹凸
を生ずるいわゆる振れが現れる。同様なことは、ドレッ
サ工具についても言える。

【０００５】このような振れは一定の許容範囲に抑える
必要があるが、そのための技術としては、従来、例え
ば、砥石やロータリードレッサ等の工具に着色し、この
着色がなくなるまで目直し（ツルーイング）を行なった
り、ツルーイングの際の音の断続によって判断する方法
（以下、「前者の技術」と言う。）が多く用いられてい
た。また、より客観的に振れを抑圧する技術としては、
特開平２−２５０７６９号公報には、砥石の刃先に光を
照射し、その反射光量により刃先の面の粗さを判定する
ようにしたものが開示されている（以下、「後者の技
術」と言う）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
技術にあっては、作業者の視覚や聴力を判断基準とする
ものであり、その結果は、個々人の技量の差に大きく左
右されるものであるため、ツルーイングの過多や過小を
生じ、ツルーイングの過多による砥石等の消耗や、過小
なツルーイングに起因するワーク精度不良が生ずる事が
あった。また、作業者はツルーイングを行っている箇所
を、作業中始終監視していなければならず作業効率が悪
いという問題があった。

【０００７】また、後者の技術にあっては、砥石へ照射
する光を発生する素子と砥石との間には当然ながら空間
が存在するが、作業中に飛散する水や埃等がこの砥石と
発光素子との間を過ぎるため、砥石へ照射される光量に
変動を生じさせることとなることがあり、安定した計測
結果が得難いという問題があった。

【０００８】さらに、振れには、砥石を形成する砥粒成
分が主原因であるものと、ボンド（結合剤）成分が主原
因であるものとがあり、振れ取り作業において最も得た
い情報は、砥粒成分による振れが適切な大きさか否かで
あるが、上述した振れ取りのためのいずれの技術も、砥
粒成分による振れの大きさを確実に知り得るものではな
かった。

【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、砥石やドレッサ工具を交換した際の振れを比較的短
時間で一定の許容範囲に抑えることのできる砥石及びド
レッサ工具の振れ取り方法及びその装置を提供するもの
である。本発明の他の目的は、ツルーイングの過多や過
小を生ずることのない砥石及びドレッサ工具の振れ取り
方法及びその装置を提供することにある。

【００１０】さらに、本発明の他の目的は、作業者の技
量に頼ることなく一定の精度で振れ取りを行うことので
きる砥石及びドレッサ工具の振れ取り方法及びその装置
を提供することにある。

【００１１】またさらに、本発明の他の目的は、作業中
に飛散する水や埃等の影響を受けることなく安定確実な
振れ取りができる砥石及びドレッサ工具の振れ取り方法
及びその装置を提供することにある。そのうえさらに、
本発明の他の目的は、砥粒成分による振れとボンド成分
による振れを区別し得る砥石及びドレッサ工具の振れ取
り方法及びその装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る砥石及びドレッサ工具の振れ取り方法は、砥石とドレ
ッサ工具とを接触させた際に生ずる音響放射の変動分を
抽出し、この変動分の大小により振れ取り作業の良否を
判断するものである。

【００１３】請求項２記載の発明に係る砥石及びドレッ
サ工具の振れ取り装置は、砥石とドレッサ工具とを接触
させた際に生ずる音響放射を検出する音響放射検出手段
と、前記音響放射検出手段の出力信号の変動分を抽出す
る変動分抽出手段と、前記変動分抽出手段の出力信号が
予め定められた基準値を越えたか否かを判断する判断手
段と、を具備してなるものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明においては、砥石とドレッ
サ工具とを接触させた際に、音響放射が生じることに着
目し、しかもその変動分が砥石とドレッサ工具との振れ
の大きさに対応して変化するものであるので、この変動
分の大きさを知ることによって振れ取り作業の良し悪
し、すなわち、振れが許容範囲となったか否かが解るこ
ととなるものである。

【００１５】請求項２記載の発明においては、砥石とド
レッサ工具との接触の際、それぞれに振れがあるとその
振れの大きさに応じて音響放射が生ずるが、この音響放
射が音響放射検出手段により検出され、その変動分が変
動分抽出手段により抽出され、さらに、その変動分が予
め定めた基準値、すなわち、振れの許容値に相当する値
を越えたか否かが判断手段により判断されることで、振
れ取り作業により振れが許容値となったか否かが作業者
の感に頼ることなく客観的に解ることとなるものであ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る砥石及びドレッサ工具の
振れ取り方法及びその装置の一実施例について、図１乃
至図５を参照しつつ説明する。ここで、図１は本発明に
係る砥石及びドレッサ工具の振れ取り装置の一実施例に
おける構成図、図２はドレッシング装置に対するＡＥセ
ンサの設置例を概略的に説明するための概略配置図、図
３は振れが許容値以上の場合の本装置の主要部における
波形図の概略を示す概略波形図、図４は振れが許容値以
下の場合の本装置の主要部における波形図の概略を示す
概略波形図、図５は本実施例の装置に用いられた表示モ
ニタの包絡線出力の例を示す波形図である。尚、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。

【００１７】先ず、本実施例における装置構成につい
て、図１及び図２を参照しつつ説明する。本実施例にお
ける砥石及びドレッサ工具の振れ取り装置（以下、「本
装置」と言う。）は、アコースティック・エミッション
センサ（以下、「ＡＥセンサ」と言う。）１と、プリア
ンプ（図１においては「ＡＭＰ」と略記）２と、表示モ
ニタ（図１においては「ＤＩＳＰ」と略記）３と、交流
結合回路（図１においては「ＡＣ結合」と略記）４と、
検波回路５と、比較器６と、を具備してなるものである
（図１参照）。

【００１８】本装置は、砥石の目立て（ツルーイング）
等を行うドレッシング装置のドレッサ工具を交換した際
や目立てを行う砥石を治具の支持軸に取り付けた際に生
ずる振れを、砥石とドレッサ工具とを接触させた際に生
ずる音響放射をＡＥセンサ１により検出し、その検出信
号に基づいてドレッサ工具等の振れが許容範囲となった
か否かを判定できるようにしたものである（詳細は後
述）。

【００１９】音響放射検出手段としてのＡＥセンサ１
は、砥石を交換した際、またはドレッサ工具を交換した
際に、振れ取りのために行ういわゆるツルーイング時に
生ずる音響放射（アコースティック・エミッション）を
検知するためのもので、ドレッシング装置においてドレ
ッサ工具の近傍に配置される。

【００２０】本装置は、その使用に際し、砥石の種類や
ドレッサ工具の種類は特に問わない。すなわち、ドレッ
サ工具として図２（ａ）に示されたように単石ドレッサ
７が用いられる場合や、同図（ｂ）に示されたようにロ
ータリードレッサ８が用いられる場合等が考えられる
が、いずれにしてもＡＥセンサ１はドレッサ工具の近傍
に配置されるものである。また、砥石としては、超砥粒
砥石や一般砥石の種々のものが考えられるが、いずれの
ものであってもよい。

【００２１】尚、ドレッシング装置には、予めＡＥセン
サが組み込まれたタイプのものがあるが、この場合には
このＡＥセンサの出力信号を流用するようにしてもよ
い。このようにＡＥセンサが組み込まれたドレッシング
装置としては、例えば、特公平１−２３２７３号公報に
示されたように本願出願人の提案に係るものがある。す
なわち、このドレッシング装置は、ハウジングに形成さ
れた切削液供給穴のハウジング端面側にＡＥセンサが配
置され、ＡＥセンサに音響放射が伝達され易いように構
成されたもので、ＡＥセンサは砥石のドレス開始点を正
確に求めるために用いられるようになっているものであ
る。

【００２２】プリアンプ２は、表示モニタ３へＡＥセン
サ１の出力を入力する前に、表示モニタ３の入力として
十分な信号レベルとするための増幅を行っている。表示
モニタ３は、例えば、ＣＲＴや液晶表示素子等を用いて
なるもので、プリアンプ２を介して入力されたＡＥセン
サ１の出力信号波形を表示するようになっているもので
ある。

【００２３】この表示モニタ３からは、表示波形の包絡
線出力が得られるようになっており、交流結合回路４は
この包絡線出力から直流成分を除去し、交流成分のみを
出力するようになっている。検波回路５は、交流成分だ
けとなったＡＥセンサ１による検知信号の正極側のみを
検出するものである。尚、本実施例においては、これら
交流結合回路４及び検波回路５によって変動分抽出手段
が実現されるようになっている。

【００２４】判断手段としての比較器６は、例えば、演
算増幅器により構成されるもので、検波回路５の出力信
号のレベルが基準値Ｖsを越えたか否かを判定するため
のもので、判定結果に応じて所定レベルの判定信号を出
力するようになっている。この判定信号は、例えば、ラ
ンプ（図示せず）を点消灯させるのに用いられ、振れ取
りが完了したことが一目で作業者に認識できるよう利用
される。

【００２５】上記構成における本装置の動作について、
図３乃至図５を参照しつつ以下に説明する。先ず、前提
として砥石又はドレッサ工具が交換された直後にあっ
て、いわゆる振れ取りのためのツルーイングを行うとす
る。このような状態にあって、砥石とドレッサ工具とを
接触させると、ＡＥセンサ１からは、例えば、図３
（ａ）に示されたように、時間の経過と共に振幅が大き
く変化する信号が検出されることとなる。

【００２６】このＡＥセンサ１により検出された信号
は、プリアンプ２により増幅され表示モニタ３に表示さ
れる共に、表示モニタ３からは、その包絡線出力が交流
結合回路４へ入力されて直流分が除去された信号となる
（図３（ｂ）参照）。すなわち、ＡＥセンサ１により検
出された信号の変動分のみが取り出されることとなる。
尚、図５（ａ）には表示モニタ３の包絡線出力（図５に
おいては「ＥＮＶ出力」と略記）に表示された信号波形
の一例が示されている。

【００２７】ところで、振れ取り作業における振れに
は、砥粒成分によるものと、ボンド（結合剤）成分によ
るものとがあり、例えば、砥石の刃先に光を照射し、そ
の反射光量により振れの大きさを判定するような従来の
光学的方法では、この砥粒成分による振れとボンド成分
による振れとの区別ができない。このため、例えば、砥
石の周縁にボンド成分のみによるいわゆるピークだけが
生じているような場合であっても、不要な振れ取り作業
を行わざる得なかった。すなわち、振れ取り作業におい
て、問題としているのは砥粒成分によるものだけであ
る。

【００２８】一方、本実施例における交流結合回路４の
出力に得られる信号は、振れが砥粒成分を主体に生じて
いる場合と、ボンド成分を主体に生じている場合とで
は、その波形、変動量が異なる。このため、予め砥石の
種類等に応じて、交流結合回路４の出力（又は検波回５
の出力）に得られる波形、変動量を確認しておけば、同
種の砥石の振れ取り作業において、砥粒成分による振れ
と、ボンド成分による振れとの区別が可能となり、本来
得たい砥粒成分による振れを所望の範囲に確実に抑え込
むことができることとなる。

【００２９】検波回路５においては、交流結合回路４の
出力信号の正極側のみが検出され（図３（ｃ）参照）、
その検出信号が比較器６に入力されることとなる。比較
器６では、この検波回路５から入力された信号のレベル
が、基準値Ｖsを上回るか否かが判定される。この例で
は、検波回路５の出力レベルが基準値Ｖsを越えている
（図３（ｄ）参照）ため、比較器６からは所定のレベル
（例えば、論理値「１」相当の信号レベル）の判定信号
が出力されることとなる。

【００３０】この判定信号は、例えば、図示しないラン
プ点灯回路に入力されるようになっている。すなわち、
ランプ点灯回路は、検波回路５の出力レベルが基準値Ｖ
ｓ以下と判定された場合（振れ取り作業が完了の場
合）、図示しないランプを点灯するようになっており、
作業者に振れ取り作業の完了を的確に知らせることがで
きるようになっている。

【００３１】一方、比較器６により検波回路５の出力レ
ベルが基準値Ｖs以上と判定された場合の判定信号が出
力された場合には、ランプは消灯状態とされ、これによ
り作業者は振れが未だ許容値以上（検波回路５の出力レ
ベルが基準値Ｖs以上）であることが認識できる。

【００３２】振れ取り作業の進行に伴い、振れが許容値
以下（検波回路５の出力レベルが基準値Ｖs以下）とな
ると、ＡＥセンサ１により得られる検出信号は、図４
（ａ）に示されるように時間経過に伴う振幅の変動量が
比較的小さいものとなる。このようなＡＥセンサ１の出
力信号は、上述と同様にしてプリアンプ２及び表示モニ
タ３を介して交流結合回路４に入力され、図４（ｂ）に
示されたようにＡＥセンサ１で検出された信号の変動分
だけが取り出され、検波回路５に入力されることとな
る。尚、図５（ｂ）には振れが許容値以下となった場合
の表示モニタ３における表示波形の一例が示されてい
る。

【００３３】検波回路５においては、交流結合回路４に
より得られた信号の正極側のみが検出され（図４（ｃ）
参照）、比較器６に入力される。比較器６に入力された
検波回路５の出力信号のレベルは、基準値Ｖs以下であ
る（図４（ｄ）参照）ために、比較器６の判定信号のレ
ベルが検波回路５の出力信号のレベルが基準値Ｖs以上
の場合と異なることとなる。すなわち、検波回路５の出
力信号のレベルが基準値Ｖs以上の場合の判定信号のレ
ベルを論理値「１」に相当するレベルとすると、この場
合には論理値「０」相当のレベルとなる。

【００３４】この結果、この判定信号に応じて点滅する
ようにされた先のランプは、点灯状態とされ、作業者は
ランプの点灯により振れが許容範囲内になったことを知
ることができることとなる。尚、判定信号のレベルや図
示されないランプ点灯回路によるランプの点灯消滅の条
件は、上述の例に限られる必要はなく、上述とは逆に設
定されてもよいものである。

【００３５】上述したように本装置においては、砥石と
ドレッサ工具とが接触した際に生ずるアコースティック
・エミッション（音響放射）をＡＥセンサ１により検知
し、この検知信号の変動分（交流結合回路４を介して得
られる信号）を抽出し、その大小により砥石及びドレッ
サ工具の振れが適宜な範囲にあるか否かを判断できるよ
うに構成することで、これまで作業者の感に頼っていた
振れ取り作業の完了の判断が客観的に行え、確実な振れ
取り作業がしかも無駄な作業を行うことなく実行される
こととなるものである。

【００３６】尚、上述の実施例においては、比較器６か
ら出力された判定信号のレベルに応じてランプを点消灯
させるようにしたが、比較器６における比較結果を直接
的に認識する手段としては、必ずしも上述の実施例のよ
うなランプに限られる必要はなく、例えば、ブザーを用
いるようにしてもよい。この場合、検波回路５の出力が
基準値Ｖsを越えた場合にブザーを鳴らすようにするか
又は、検波回路５の出力が基準値Ｖsを下回った場合に
ブザーを鳴らすようにする２つの対応が考えられ、いず
れでもよいことは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
砥石やドレッサ工具の振れに起因して生ずる音響放射の
変動分の大小により、振れ取り作業の適否を判定できる
ように構成することにより、従来と異なり、作業者の感
や技量に頼ることなく客観的に振れ取り作業が所望の結
果を得るに至ったか否かが判断されるので、比較的短時
間で振れを一定の許容範囲にすることができる。

【００３８】また、上述のように振れ取り作業の適否が
客観的に判断されるので、従来と異なり、振れ取り作業
として行われるツルーイングの過多や過小を生ずること
がなくなり、そのため、砥石等の無駄な消耗やワーク精
度不良の発生等の従来の不都合をなくすることができ
る。

【００３９】さらに、従来の光学的方法により振れを測
定するものと異なり、振れ取り作業中に飛散する水や埃
等が測定動作に何等影響を与えることがないので、安定
且つ確実な測定及び振れ取り作業が可能となるものであ
る。またさらに、砥粒成分が主体の振れとボンド（結合
剤）が主体の振れとでは、ＡＥセンサにより検出される
信号の波形、変動量が異なるので、予め砥石の種類に応
じてその波形、変動量の違いを把握しておくことによ
り、従来では不可能であった砥粒成分による振れとボン
ド成分による振れとを区別でき、無駄な振れ取り作業を
省き作業の効率向上が図れる。

【００４０】そのうえさらに、請求項２記載の発明によ
れば、上述した効果に加えて、従来と異なり、振れ取り
作業の間、作業者が作業状態を始終監視する必要がなく
なり、作業の自動化が行え、省力化を図ることができる
という効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る砥石及びドレッサ工具の振れ取り
装置の一実施例における構成図である。

【図２】ドレッシング装置に対するＡＥセンサの設置例
を概略的に説明するための概略配置図である。

【図３】振れが許容値以上の場合の本装置の主要部にお
ける波形図の概略を示す概略波形図である。

【図４】振れが許容値以下の場合の本装置の主要部にお
ける波形図の概略を示す概略波形図である。

【図５】本実施例の装置に用いられた表示モニタの包絡
線出力の例を示す波形図である。

【符号の説明】

１…ＡＥセンサ ４…交流結合回路 ２…プリアンプ ５…検波回路 ３…表示モニタ ６…比較器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥石とドレッサ工具とを接触させた際に
   生ずる音響放射の変動分を抽出し、この変動分の大小に
   より振れ取り作業の良否を判断することを特徴とする砥
   石及びドレッサ工具の振れ取り方法。
2. 【請求項２】 砥石とドレッサ工具とを接触させた際に
   生ずる音響放射を検出する音響放射検出手段と、 前記音響放射検出手段の出力信号の変動分を抽出する変
   動分抽出手段と、 前記変動分抽出手段の出力信号が予め定められた基準値
   を越えたか否かを判断する判断手段と、 を具備してなることを特徴とする砥石及びドレッサ工具
   の振れ取り装置。