JPS63256343A

JPS63256343A - 工具研磨装置

Info

Publication number: JPS63256343A
Application number: JP9132987A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Igarashi; 五十嵐　恒雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1987-04-14
Publication date: 1988-10-24

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、ストレートおよびスパイラルの切刃をもつド
リル、リーマ−、タップ、エンドミル、ボールエンドミ
ル等の工具を研磨するための工具研磨装置に関するもの
である。

従来の技術工具が切れなくなった場合、その切刃を研暦して再び使
用するようにしている。しかしながら、この種の工具の
研磨は非常に難しく高度な技術を必要としている。現在
提案されまたは使用されているこの種の工具研磨装置と
して′は次のような方式に基づくものがほとんどである
。

（１）熟練加工者が目視またはその都度寸法を測定しな
がら手動によって研磨機械を操作して行う手動方式。

（２）　　被研磨工具の研磨に当たり、別途用意した研
磨完了サンプルの形状を、適当な触体を接触させて倣い
予め機械に製品の形状を記憶させておき、その記憶され
た形状に基づいて被研磨工具の研磨を行わせるプレーバ
ックティーチング方式。

（３）予め被研磨工具の研磨完了後の形状を数値で数値
制御研磨装置（ＮＣ）に人力し数値制御研磨装置にその
被研磨工具の研磨完了後の形状を記憶させておき、研磨
制御するインプット方式。

発明が解決しようとする問題点前述した従来の研磨方式のうち前記〔１〕に記載した手
動方式は、加工者に高度な技術と熟練を必要とするもの
で、誰でもがこれを行えるものではない。また、前記（
２）に記載したプレーバックティーチング方式は、予め
完成品を準備し倣い作業を行う等の前準備に時間を要す
るものであった。また、前記（３）に記載したインプッ
ト方式は、データをインプットするために、数値制御に
ついて知識のある技術者が必要であり、データをインプ
ットする前準備に時間を要するものであった。

本発明の目的は、このような従来の技術の問題点を解消
しうる工具研磨装置を提供することである。

問題点を解決するための手段本発明によれば、工具の刃面を研磨するための工具研磨
装置において、固定ベースと、該固定ペースに対して所
定の方向に移動しつる移動台と、該移動台に設けられ研
暦すべき工具の中心軸が前記所定方向に沿って延在する
ようにして把持し且つ前記工具を前記中心軸の周りに回
転させるための工具把持回転手段と、該工具把持回転手
段によって把持された前記工具の刃面に対してレーデ光
線を投射するためのレーザ光線投射手段と、前記工具の
刃面からの反射レーザ光線を受ける光センサ手段と、前
記レーデ光線の投射位置とは異なる位置に設けられ前記
工具の刃面を研磨するための刃面研磨手段と、移動台移
動制御手段とを備え、前記移動台移動制御手段は、前記
工具の前記回転につれて、前記光センサ手段が前記工具
の刃面からの反射レーザ光線を常に受けるように、前記
移動台の前記移動を制御する−ことを特徴とする。

実施例次に、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発
明をより詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例としての工具研磨装置の構
成を示す概略平面図、第２図は、第１図の工具研磨装置
の概略正面図、第３図は、第１図の工具研磨装置の制御
回路を説明するための概略ブロック図である。第１図お
よび第２図に示されるように、この実施例の工具研磨装
置は、固定ペース１００を備えており、この固定ペース
１００の上には、矢印Ｐ、および矢印Ｐ２方向に移動し
うる移動ベース１１０が設けられ、さらに、この移動ベ
ース１１０の上には、この移動ベース１１０に対して矢
印Ｐ３　方向に移動しうる移動保持台１２０が設けられ
ている。移動ベース１１０の移動は、固定ペース１００
に適当に設けられた移動ベース移動用モータＭｌ　　（
第３図参照）を付勢することによって行われる。また、
移動保持台１２０の移動は、同様に、移動保持台の前進
、後退用モータＭ３　　（第３図参照）の付勢によって
行われる。移動保持台１２０には、研磨すべきエンドミ
ルの如き工具１０を把持するための工具把持用チャック
部１２１が設けられている。この工具把持用チャック部
１２１は、回転用モータＭ２によって回転され、そこに
把持された被研磨工具１０、をその中心軸Ａ−Ａ’　の
周りに回転させるようになっている。

また、移動ベース１１０には、支柱１１１および１１２
が設けられ、支柱１１１には、後述するような作動をす
る刃面追跡センサ１１３が設けられ、支柱１１２には、
上方からチャック部１２１に把持された工具１０を撮影
するカメラ１１４が設けられている。さらにまた、固定
ベース１００には、支柱１０１が設けられ、この支柱１
０１には、チャック部１２１に把持された工具１０の根
元の軸の外径を感知する位置決めセンサ１０２が設けら
れている。さらにまた、固定ベース１００には、研磨具
保持台１０３が設けられており、この研磨具保持台１０
３は、チャック一部１２１に把持された被研磨工具ｌＯ
を挟んで、刃面追跡センサ１１３とは正反対の位置に、
グラインダ等の研磨具１０４を支持するようになってい
る。研磨具保持台１０３は、固定ベース１００の上にて
、矢印Ｐ４　の方向に移動させられて、研磨具１０４の
研磨作用面を、被研磨工具１０の中心軸線Ａ−Ａ’と平
行な研磨面ｓ−ｓ’へ移動させたり、その研磨面ｓ−ｓ
’　から遠ざけるようにする。研磨具１０４の作動は、
研磨具作動用モータＭ、　　（第３図参照）の付勢によ
って行われる。

次に、刃面追跡センサの構成例と作動について説明する
。第４図は、被研磨工具の位置例であるエンドミル１０
の横断面と、刃面追跡センサ１１３の構成例との関係を
概略的に示している。

この刃面追跡センサ１１３は、適当な周波数のレーザ光
線を被研磨工具１０の周面にレーザ光線を投射する１つ
のレーザダイオードＬＤと、被研磨工具１０の周面から
反射されるレーザ光線を受けるように近接配置された２
つの光センサＬＳ、およびＬＳ、　とを備えている。こ
れら２つの光センサＬＳ、およびＬＳ２の間の配置間隔
は、レーザダイオードＬＤから被研磨工具１０の刃面１
１に正確に投射されたレーザ光線が拡散反射される範囲
内に２つの光センサＬＳ＋　およびＬＳａが位置される
ように選定することが重要である。このような反射レー
ザ光線の拡散範囲は、使用するレーザ光線の種類ふよび
周波数並びに被研磨刃面との関係等によって決まるもの
である。

次に、制御回路を説明するための第３図の概略ブロック
図を特に参照して、このような構成の工具研磨装置の操
作並びに動作について説明する。

先ず、この工具研磨装置の制御回路の電源回路２１を外
部電源に接続し、駆動指令回路および演算回路２２に関
連付けられた始動スイッチＳｔ　を閉じると、駆動指令
回路および演算回路２２から駆動回路２３を介して、移
動ベース移動用モータＭ、が付勢され、これにより、移
動ベース１１０は、移動保持台１２０を乗せたまま、研
磨具であるグラインダー１０４の位置へ近づく所定の位
置まで移動させられる。このような所定の位置は、固定
ベース１００に設けられた位置決めセンサ１０２が被研
磨工具であるエンドミル１０の根元の軸の外径を検知す
ることによって自動的に検出される。この位置決めセン
サ１０２は、エンドミル１０の根元の軸の外径を検知す
ることができるものであれば任意のものでよく、例えば
、検知すべきエンドミルの根元の軸位置にレーザ光線を
投射しそこからの反射光線を受けることによってその軸
位置を検出したことを指示する信号を発生するようなも
のでよい。

位置決めセンサ１０２によって、この所定位置が検出さ
れるときには、その検出信号が、オペレーターアンプ２
４に送られ、駆動回路２３を介して移動ベース移動用モ
ータＭ１　の付勢が停止され、移動ベース１１０がその
所定位置に停止させられる。移動ベース移動用モー夛Ｍ
１　が停止させられると、駆動指令回路および演算回路
２２および駆動回路２３の制御により、自動的に、回転
用モータＭ２が付勢されて、チャックｆＩＢｌ　２１を
回転させて、このチャック部１２１に把持された被研磨
工具であるエンドミル１０をその中心軸Ａ−Ａ’の周り
に一定の速度で回転させる。従って、エンドミル１０の
スパイラルな刃面１１は、第１図において右側に移動し
始めて、刃面追跡センサ１１３に捕らえられるようにな
る。すなわち、刃面追跡センサ１１３は、第４図に関し
て前述したような構成であって動作をするものなので、
回転用モータＭ２　によって、エンドミル１０が回転す
ると、エンドミル１０のスパイラルな刃面１１は、第１
図において右に移動し始め、刃面追跡センサ１１３のレ
ーザダイオードＬＤから発進したレーザ光線は、遂には
刃面１１に当たり、その拡散反射レーザ光線が刃面追跡
センサ１１３の２つの光センサＬＳ、およびＬＳ２　に
同時に入射するようになる。２つの光センサＬＳ、およ
びＬＳ２　からの反射光検出信号は、プリアンプ２５に
人力され、この場合には、駆動演算指令回路および演算
回路２２を介して駆動回路２３に、移動保持台の前進、
後退用モータＭ３の付勢が指示され、前進、後退用モー
タＭ３　が作動される。ところで、エンドミル１０をそ
の中心軸方向には静止したままとするならば、刃面１１
がスパイラル移動するに従って、当初、２つの光センサ
ＬＳ、　およびＬＳ２の両方に同時に入射していた反射
光が、どちらか一方のみにしか入射しなくなる。今、光
センサＬＳ＋　のみが反射光を感知する場合には、この
ことがプリアンプ２５を介して駆動指令回路および演算
回路２２に信号が送られ、この信号に基づいて、駆動回
路２３を介して、移動保持台１２０を前進移動させるよ
うに、前進、後退用モータＭ、を作動させる。チャック
部１２１に把持されたエンドミル１０のその中心軸に沿
って前進移動させられる。

このような前進移動は、２つの光センサＬＳ＋　および
ＬＳ２　に反射光が同時に入射されるようになるときに
停止させられる。逆に、光センサＬｓ２のみに反射光が
入射するようになる場合には、同様な制御により、移動
保持台１２０を後退させて、再び２つの光センサＬＳ、
およびＬＳ２　に同時に反射光が入射するようにする。

エンドミル１０の刃の数は、普通偶数であるため、刃面
追跡センサ１１３が捕らえた刃面１１の１８０°裏側に
も必ず刃面が存在する。刃面１１の位置は、予め位置決
めセンサ１０２で確認されているので、前述までの動作
が完了すると、駆動指令回路および演算回路２２並びに
駆動回路２３の制御により、研摩具作動用モータＭ４　
が作動させられ、研摩具であるグラインダ１０４が作動
させられ、研暦面ｓ−ｓ’　にてエンドミル１０の反対
側の刃面の対応゛位置が研磨される。なお、エンドミル
ｌＯの刃面１１の研廖代は、予めボタンＳ２によって、
駆動指令回路および演算回路２２に人力しておくことに
より、設定でき、例えば、荒仕上げ０．１印、仕上げ０
．００３１ｍｍの如く自動的に研磨させることができる
。このように刃面追跡センサｌ　ｌ　３からの指示にし
たがって、移動保持台１２０を移動させグラインダ１０
４を作用させることによって、エンドミル１０の刃面１
１を外れることなく、自動的に正確に刃面を再生研磨す
ることができる。

また、この実施例の制御回路は、カメラ１１４でとらえ
たエンドミル１０の形状をデスプレー２６に表示させる
ことができ、予めデスプレー２６に目盛りを刻んでおく
ことにより、エンドミル１０の寸法を読み取ることがで
きる。

さらにまた、前述したような実施例の工具研磨装置にお
いて、第５図に概略的に示すように、グラインダ保持台
１０３Ａに保持されたグラインダ１０４を、矢印Ｐ５　
に示す如＜９０”に亘って回転できるようにし、レーザ
ダイオードＬＤに対して、研磨すべきボールエンドミル
３０とは反対側に、光センサＬＳ、を配置することによ
り、ボールエンドミル３０の先端部のボール部分３１の
研磨加工も行うことができる。すなわち、第５図におい
て、ボールエンドミル３０をチャック部１２１に把持し
た移動保持台１２０を前進後退させることにより、ボー
ルエンドミル３０の先端位置を検出する。この先端位置
の検出は、例えば、レーザダイオードＬＤからのレーザ
光線がボールエンドミル３０によって遮断されて光セン
サＬＳ３によって検出されない状態から、そのレーザ光
線がボールエンドミル３０によって遮断されず、光セン
サＬＳ、によって受けられたことによることができる。

こうして、ボールエンドミル３０の先端位置が確認され
た後、移動保持台１２０を固定し、グラインダ１０４を
、研磨面の軌跡が、ボールエンドミル３０の先端点を通
り且つその先端の径を直径とする円運動の軌跡となるよ
うにして９０″′回転させることによって、ボールエン
ドミル３０の先端部のボール部分３１の研磨加工を行う
ことができる。この場合のボールエンドミル３０の回転
速度、すなわち、ボールエンドミル３０を１回転させる
時間Ｈは、次式によって設定する。

発明の効果本発明の工具研磨装置は、前述したような構成で動作を
するものなので、未熟な作業者でも、エンドミルの如き
研磨すべき被研磨工具を自動チャック部１２１にて移動
保持台１２０に取付けて始動スイッチＳ１　を閉じるだ
けで、簡単且つ短時間にて最高級の再研磨を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としての工具研磨装置の構
成を示す概略平面図、第２図は、第１図の工具研磨装置
の概略正面図、第３図は１、第１図の工具研磨装置の制
御回路を説明するための概略ブロック図、第４図は、第
１図の工具研磨装置における刃面追跡センサの構成およ
び動作の詳細を説明するための概略図、第５図は、第１
図の工具研磨装置の変形例を示す部分概略図である。１０・・・・・・被研磨工具、１１・・・・・・刃面、
２１・・・・・・電源回路、２２・・・・・・駆動指令回路および演算回路、２３・
・・・・・駆動回路、２４・・・・・・オペレーターア
ンプ、２５・・・・・・プリアンプ、ＳＩ　・・・・・
・始動スイッチ、Ｍｌ　・・・・・・移動ベース移動用
モータ、Ｍ２・・・・・・回転用モータ、Ｍ３・・・・・・前進、後退用モータ、Ｍ４　・・・・
・・研磨具作動用モータ、１００・・・・・・固定ベー
ス、１０２・・・・・・位置決めセンサ、１０４・・・・・
・研磨具、１１０・・・・・・移動ベース、１１３・・・・・・刃面追跡センサ、ＬＤ・・・・・・レーザダイオード、ＬＳ、　　、ＬＳ、・・・・・・光センサ、１１４・・
・・・・カメラ、１２０・・・・・・移動保持台、１２
１・・・・・・チャック部。ｚｂ　　　　　　　　　　　　　乙第５図Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工具の刃面を研磨するための工具研磨装置におい
て、固定ベースと、該固定ベースに対して所定の方向に
移動しうる移動台と、該移動台に設けられ研磨すべき工
具の中心軸が前記所定方向に沿って延在するようにして
把持し且つ前記工具を前記中心軸の周りに回転させるた
めの工具把持回転手段と、該工具把持回転手段によって
把持された前記工具の刃面に対してレーザ光線を投射す
るためのレーザ光線投射手段と、前記工具の刃面からの
反射レーザ光線を受ける光センサ手段と、前記レーザ光
線の投射位置とは異なる位置に設けられ前記工具の刃面
を研磨するための刃面研磨手段と、移動台移動制御手段
とを備えており、前記移動台移動制御手段は、前記工具
の前記回転につれて、前記光センサ手段が前記工具の刃
面からの反射レーザ光線を常に受けるように、前記移動
台の前記移動を制御することを特徴とする工具研磨装置
。
（２）前記光センサ手段は、所定距離を置いて近接配置
された２つの光センサからなり、前記移動台移動制御手
段は、前記光センサの一方のみが前記工具の刃面からの
反射レーザ光線を受ける状態となるときは、前記２つの
光センサが前記工具の刃面からの反射レーザ光線を同時
に受けうるような位置へと前記移動台を移動させるよう
な制御を行う特許請求の範囲第（１）項記載の工具研磨
装置。
（３）前記２つの光センサ間の前記所定距離は、前記工
具の刃面からの反射レーザ光線の拡散範囲内の距離であ
る特許請求の範囲第（２）項記載の工具研磨装置。