KR20230118871A - 연마구 홀더의 제어 방법, 연마구 홀더, 및 연마 공구 - Google Patents

연마구 홀더의 제어 방법, 연마구 홀더, 및 연마 공구 Download PDF

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KR20230118871A
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요시테루 카게야마
케이스케 후쿠시마
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가부시키가이샤 지벡크 테크놀로지
다이메이카가쿠코교가부시키가이샤
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Abstract

연마 공구(1)의 연마구(具) 홀더(4)는, 섕크(6)와, 연마구(3)가 장착되는 장착부(21)와, 모터(35)를 구비하며, 장착부(21)를 섕크(6)의 축선 방향(X)으로 이동시키는 이동 기구(機構)(22)와, 장착부(21)에 장착된 연마구(3)에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기(23)와, 모터(35)를 구동 제어하는 제어부(52)를 구비한다. 제어부(52)는, 부하 검출기(23)로부터의 출력을 감시(monitoring)하는 동시에 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 부하 및 변화량에 근거해서 모터(35)를 구동하여 장착부(21)에 장착된 연마구(3)를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행한다.

Description

연마구 홀더의 제어 방법, 연마구 홀더, 및 연마 공구
[0001] 본 발명은, 연마재(砥材)를 가지는 연마구(具)를 기계 장착부의 축선 방향으로 진퇴시켜 연마재에 의한 절입량을 조절하는 연마구 홀더, 및 연마구 홀더의 제어 방법에 관한 것이다. 또한, 이와 같은 연마구 홀더와 연마구로 이루어진 연마 공구에 관한 것이다.
[0002] 연마재를 가지는 연마구가 착탈 가능하게 장착되는 연마구 홀더는 특허문헌 1에 기재되어 있다. 동(同) 문헌의 연마구 홀더는, 기계 장착부인 섕크와, 장착부와, 장착부를 섕크의 축선 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지 기구(機構)를 구비한다. 또한, 연마구 홀더는, 구동원을 구비하며, 장착부를 축선 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 장착부에 장착된 연마구에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기와, 부하 검출기로부터의 출력에 근거해서 구동원을 구동하여 장착부를 축선 방향으로 이동시키는 제어부를 구비한다.
[0003] 연마구 홀더를 사용하여 가공물(workpiece)을 가공할 때에는, 연마구를 장착부에 장착하여, 연마구와 연마구 홀더로 이루어진 연마 공구를 구성한다. 다음으로, 연마 공구의 섕크를 공작 기계의 스핀들에 접속하여, 공작 기계를 동작시킨다. 그리고, 공작 기계에 의해 연마 공구를 미리 정한 가공 경로를 따라 이동시키면서, 연마재를 가공물의 표면에 접촉시킨다. 가공 경로는, 연마구가 가공물의 가공 대상면과 정면으로 대향하였을 때, 공작 기계의 스핀들과 가공 대상면 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 정해진다.
[0004] 가공 동작 중에 연마재가 마모되면, 연마재의 선단(先端)이 가공물의 표면으로부터 이격(離間)되는 방향으로 후퇴한다. 이에 의해, 가공물의 측으로부터 연마구에 가해지는 부하가 저하되므로, 부하 검출기로부터의 출력(부하)이 작아진다. 여기서, 부하 검출기로부터의 출력이 소정의 부하 임계치 범위보다 작아지면, 제어부는, 구동원을 구동하여, 장착부를 가공물의 측으로 전진시키는 돌출 제어 동작을 행한다. 이에 의해, 연마구가 전진하므로, 연마재가 가공물을 향해 돌출된다. 따라서, 가공 동작 중에 연마재가 마모된 경우라도, 연마재에 의한 가공물의 절입량을 확보할 수 있다.
[0005] 또한, 가공물의 치수 오차 등에 기인하여 가공 동작 중에 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에 지나치게 접근한 경우에는, 가공물의 측으로부터 연마구에 가해지는 부하가 증대되므로, 부하 검출기로부터의 출력(부하)이 커진다. 여기서, 부하 검출기로부터의 출력이 소정의 부하 임계치 범위보다 커지면, 제어부는, 구동원을 구동하여, 장착부를 가공물로부터 이격되는 측으로 후퇴시키는 돌출 제어 동작을 행한다. 이 결과, 연마구가 후퇴하므로, 연마재가 가공물로부터 이격되는 방향으로 후퇴한다. 따라서, 가공 동작 중에 연마 공구가 가공물에 지나치게 접근한 경우라도, 연마재에 의한 가공물의 절입량을 일정하게 할 수 있다.
[0006] 1. 국제 공개 제2018/123456호
[0007] 공작 기계가 연마 공구를 이동시키는 가공 경로는, 가공물의 바로 앞(手前)으로부터, 가공물을 통과하여, 가공물보다 안쪽에 도달하도록 설정되는 경우가 있다. 이 경우, 연마 공구가 가공물을 통과하는 동안은, 연마재가 가공물의 가공 대상면을 연마하므로, 연마재에 마모가 발생한다. 따라서, 부하 검출기로부터의 출력(부하)이 저하되었을 때, 돌출 제어 동작을 행하여 연마재에 의한 가공물의 절입량을 확보하는 것이 필요해진다. 그러나, 연마 공구가 가공물의 바로 앞에 위치하고 있는 동안, 및, 연마 공구가 가공물보다 안쪽에 도달한 후에는, 연마재가 가공물의 가공 대상면에 접촉하지 않는다. 따라서, 부하 검출기로부터의 출력이 저하된 경우라도 돌출 제어 동작을 행할 필요는 없다.
[0008] 여기서, 가공 경로를 따라 연마 공구를 이동시키는 공작 기계는, 가공물에 대한 연마 공구의 위치를 파악할 수 있다. 그러나, 공작 기계에 접속되어 있는 연마구 홀더는, 가공물에 대한 연마 공구의 위치를 파악할 수 없다. 따라서, 연마 공구가 가공물의 바로 앞에 있는 경우나 안쪽에 있는 경우라도, 부하 검출기로부터 출력되는 부하가 저하되었을 때 구동원을 구동하여 연마구를 축선 방향으로 이동시켜 버린다는 문제가 있다.
[0009] 이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 연마구가 가공물의 가공 대상면에 접촉하고 있는 경우에만, 연마구를 이동시키는 돌출 제어 동작을 행하는 연마구 홀더, 및 연마 공구를 제공하는 데 있다. 또한, 이와 같은 연마구 홀더의 제어 방법을 제안하는 데 있다.
[0010] 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 기계 장착부와, 연마구가 장착되는 장착부와, 구동원을 구비하며, 상기 장착부를 상기 기계 장착부의 축선 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 장착부에 장착된 상기 연마구에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기를 가지는 연마구 홀더의 제어 방법으로서, 연마재를 가지는 연마구를 상기 장착부에 장착하는 동시에 상기 기계 장착부를 공작 기계의 스핀들에 접속하여 해당 공작 기계를 동작시키고, 상기 공작 기계가 상기 연마구 홀더를 미리 정한 가공 경로를 따라 이동시키는 동안에, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시(monitoring)하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 산출하고, 상기 부하 및 상기 변화량에 근거해서 상기 구동원을 구동하여 상기 장착부를 이동시켜 상기 연마구를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행하는 것을 특징으로 한다.
[0011] 본 발명의 연마구 홀더는, 연마재를 가지는 연마구가 장착부에 장착되며, 연마구와 연마구 홀더에 의해 연마 공구가 구성된 상태로 사용된다. 또한, 연마 공구의 기계 장착부가 공작 기계의 스핀들에 접속되어 사용된다. 본 발명에 의하면, 연마 공구를 공작 기계가 미리 정한 가공 경로를 따라 이동시키는 동안에, 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 부하 및 변화량에 근거해서 구동원을 구동하여 연마구를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행한다. 여기서, 가공물의 연마 동작 중에 연마구가 가공물의 가공 대상면을 연마하는 동안에 변화하는 부하의 변화량은, 실험 등에 의해 미리 파악할 수 있다. 따라서, 연마구 홀더는, 부하의 변화량에 근거해서, 연마구가 가공물의 가공 대상면에 접촉하고 있는 상태인지의 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 부하와 부하의 변화량에 근거해서 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구 홀더는, 연마구가 가공물의 가공 대상면에 접촉하고 있는 경우에만, 연마구를 가공물의 측으로 돌출시키는 돌출 제어 동작을 행하는 것이 가능해진다.
[0012] 본 발명에 있어서, 상기 부하가 미리 설정된 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 미리 설정된 변화량 임계치보다 작은 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 즉, 가공물의 연마 동작 중에 연마구가 가공물의 가공 대상면을 연마하는 동안에 변화하는 부하의 변화량은 실험 등에 의해 미리 파악할 수 있다. 따라서, 실험 등에 의해 얻어진 변화량에 근거해서 변화량 임계치를 설정해 두면, 연마구 홀더는, 변화량이 변화량 임계치 이상이 되었을 때, 부하의 변동이 연마재의 마모에 기인한 것이 아님을 판단할 수 있다. 다시 말해, 연마구 홀더는, 변화량이 변화량 임계치보다 작은 경우에는, 연마구가 가공물의 가공 대상면을 연마하고 있는 상태이며, 또한, 연마에 의한 연마재의 마모에 기인하여 부하가 변화하고 있는 상태인 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 변화량이 미리 설정된 변화량 임계치보다 작고, 또한, 부하가 미리 설정된 부하 임계치 범위 밖이 되었을 때 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구가 가공물의 가공 대상면에 접촉하고 있고, 또한, 연마재의 마모에 기인하여 부하가 변동된 경우에, 돌출 제어 동작을 행할 수 있다.
[0013] 본 발명에 있어서, 상기 부하가 제로일 때 상기 돌출 제어 동작을 정지시키고, 상기 변화량이 미리 설정된 설정 변화량을 하회할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하는 것으로 할 수 있다. 부하가 제로가 된 상태는, 부하 검출기가 연마구에 가해지는 부하를 검출하고 있지 않은 상태이다. 따라서, 부하가 제로가 된 상태는, 연마구가 가공물에 접촉하고 있지 않은 상태이다. 따라서, 부하가 제로가 되면, 연마구 홀더는, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면 밖에 위치함을 판단할 수 있다. 여기서, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면 밖에 위치하는 경우에는, 연마재에 마모가 발생하는 일은 없다. 따라서, 연마구 홀더는, 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 한다. 이에 의해, 불필요한 돌출 제어 동작을 멈출 수 있다. 여기서, 연마 공구가 가공물 밖으로부터 가공물의 가공 대상면에 올라탈 때에는, 연마 공구가 가공물에 접촉하였을 때, 부하의 변화량은 급격히 커진다. 그리고, 가공물로의 올라타기가 종료된 시점에 부하의 변화량은 피크를 초과하고, 그 후에, 작아진다. 따라서, 가공물로의 올라타기가 종료된 시점에, 변화량은, 제로에 가까운 값이 된다. 따라서, 설정 변화량을 제로에 가까운 값 등으로 설정해 두고, 부하가 제로일 때 돌출 제어 동작을 정지시키고, 변화량이 미리 설정된 설정 변화량을 하회할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 그 후에 돌출 제어 동작을 개시하도록 하면, 연마 공구가 가공물에 올라탈 때까지는, 돌출 제어 동작을 행하지 않고, 연마 공구가 가공물에 올라탄 후에 돌출 제어 동작을 행할 수 있다.
[0014] 본 발명에 있어서, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 소정의 변화량 임계치 범위 내에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하고, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 범위 밖에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것으로 할 수 있다. 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에서 내릴 때에는, 연마구가 가공물로부터 이격되어 가는 동안에, 가공물의 측으로부터 연마구에 가해지는 부하가 급격히 작아진다. 따라서, 부하의 변화량은 급격히 커진다. 여기서, 연마 공구가 가공물에서 내릴 때 급격히 작아지는 부하의 변화량은, 실험 등에 의해 미리 파악할 수 있다. 따라서, 시험 등에 의해 파악한 부하의 변화량을 포함하는 소정의 범위를 변화량 임계치 범위로 설정해 두면, 부하의 변화량이 변화량 임계치 범위 내에 있을 때, 연마구 홀더는, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에서 내리고 있는 도중이라고 판단할 수 있다. 따라서, 부하가 부하 임계치 범위 밖이 된 경우라도, 변화량이 변화량 임계치 범위 내에 있을 때 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 하면, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에서 내리고 있는 도중에, 불필요한 돌출 제어 동작을 정지할 수 있다. 한편, 부하가 부하 임계치 범위 밖이 되었을 때 변화량이 변화량 임계치 범위 밖에 있는 경우에는, 돌출 제어 동작을 행한다. 이와 같은 상태가 되는 경우는, 가공물의 끝단 가장자리(端緣)를 연마하기 위해, 공작 기계가 연마 공구를 가공물에서 내릴 때, 공작 기계의 측에서 연마 공구를 이동시키는 이동 속도를 저하시키는 이동 제어를 하고 있는 경우이다. 이와 같은 경우에 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구를 전진시켜 연마재를 가공물의 끝단 가장자리에 확실히 접촉시킬 수 있다. 여기서, 연마 공구가 가공물에서 완전히 내리면, 부하는 제로가 된다. 따라서, 부하가 제로가 된 시점에, 돌출 제어 동작은 정지한다.
[0015] 본 발명에 있어서, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖이 되고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상이 되면, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하는 동시에, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 계수(計數)하고, 상기 계속 시간이 미리 정한 설정 시간에 도달할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 상기 계속 시간이 상기 설정 시간을 초과하였을 때 상기 돌출 제어 동작을 재개하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 가공 경로 상에, 노치부나 함몰이 형성되어 있는 경우에, 연마 공구가 노치부나 함몰을 통과할 때 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 할 수 있다.
[0016] 본 발명에 있어서, 미리, 상기 부하 임계치 범위로서, 상기 축선 방향에 있어서의 상기 연마재의 길이 치수에 대응지어진 복수의 상기 부하 임계치 범위를 보유(保持)하고, 상기 공작 기계에 의해 상기 연마구 홀더를 이동시키기 전에, 상기 연마구가 장착된 상기 장착부를 상기 축선 방향으로 진퇴 가능한 초기 위치에 배치해 두고, 상기 돌출 제어 동작에 있어서 상기 장착부를 이동시킬 때마다, 상기 구동원의 구동량 및 상기 장착부의 이동 방향에 근거해서 상기 초기 위치로부터 상기 기계 장착부와는 반대측으로 이동하는 상기 장착부의 이동량을 산출하고, 상기 이동량에 근거해서 복수의 상기 부하 임계치 범위로부터 하나의 상기 부하 임계치 범위를 선택하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 초기 위치로부터 기계 장착부와는 반대측으로 이동한 장착부의 이동량은, 연마재의 마모량에 대응한다. 따라서, 이동량(연마재의 마모량)에 근거해서 복수의 부하 임계치 범위로부터 하나의 부하 임계치 범위를 선택하면, 연마재의 절삭 능력을 일정하게 유지하는 것이 용이해진다.
[0017] 본 발명에 있어서, 미리, 상기 부하 임계치 범위로서, 제1 부하 임계치 범위와, 상기 제1 부하 임계치 범위와는 상이한 제2 부하 임계치 범위를 보유하고, 상기 제1 부하 임계치 범위를 상기 부하 임계치 범위로 설정하고, 상기 부하가 제로가 된 시점의 횟수를 계수하고, 상기 횟수가 소정의 설정 횟수에 도달하였을 때 상기 부하 임계치 범위를 상기 제2 부하 임계치 범위로 설정하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 가공 경로를 따라 이동하는 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에 타고 내리는 것을 반복하는 경우에, 연마 공구가 가공 대상면에서 내린 횟수가 설정 횟수에 도달할 때까지는, 부하 임계치 범위를 제1 부하 임계치 범위로 하고, 그 이후는, 부하 임계치 범위를 제2 부하 임계치 범위로 할 수 있다. 이에 의해, 가공 경로의 도중에, 연마재에 의한 가공물의 절입량을 조절할 수 있다.
[0018] 본 발명에 있어서, 기억부를 구비해 두고, 상기 공작 기계에 의해 상기 연마구 홀더를 미리 정한 학습 경로를 따라 이동시켜, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 상기 부하에 근거해서 상기 부하 임계치 범위를 설정하는 동시에 상기 변화량에 근거해서 상기 변화량 임계치를 설정하여 상기 기억부에 기억 보유하고, 상기 공작 기계가 상기 연마구 홀더를 상기 가공 경로를 따라 이동시킬 때, 상기 기억부를 참조하여 상기 부하 임계치 범위 및 상기 변화량 임계치를 취득하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 부하 임계치 범위 및 변화량 임계치를 설정하는 것이 용이해진다.
[0019] 본 발명에 있어서, 상기 연마구는, 길이 방향을 상기 축선 방향으로 향하게 한 연마재와, 상기 연마재의 상기 축선 방향의 한쪽 단부를 홀딩(保持)하는 연마재 홀더를 가지며, 상기 연마재 홀더가 상기 장착부에 장착되는 것으로 할 수 있다.
[0020] 다음으로, 본 발명의 연마구 홀더는, 기계 장착부와, 연마재를 가지는 연마구가 장착되는 장착부와, 구동원을 구비하며, 상기 장착부를 상기 기계 장착부의 축선 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 장착부에 장착된 상기 연마구에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기와, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 상기 부하 및 상기 변화량에 근거해서 상기 구동원을 구동하여 상기 장착부를 이동시켜 상기 연마구를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 한다.
[0021] 본 발명의 연마구 홀더는, 연마재를 가지는 연마구가 장착부에 장착되며, 연마구와 연마구 홀더에 의해 연마 공구가 구성된 상태로 사용된다. 본 발명에 의하면, 연마 공구를 공작 기계가 미리 정한 가공 경로를 따라 이동시키는 동안에, 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 부하 및 변화량에 근거해서 구동원을 구동하여 연마구를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행한다. 여기서, 연마구 홀더는, 부하의 변화량에 근거해서, 연마구가 가공물의 가공 대상면에 접촉하고 있는 상태인지의 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 부하와 부하의 변화량에 근거해서 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구 홀더는, 연마구가 가공물의 가공 대상면에 접촉하고 있는 경우에만, 연마구를 가공물의 측으로 돌출시키는 돌출 제어 동작을 행하는 것이 가능해진다.
[0022] 본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하가 미리 설정된 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 미리 설정된 변화량 임계치보다 작은 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 연마구 홀더는, 연마구가 가공물의 가공 대상면을 연마하고 있는 상태이며, 또한, 연마에 의한 연마재의 마모에 기인하여 부하가 변화하고 있는 상태일 때, 돌출 제어 동작을 행할 수 있다.
[0023] 본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하가 제로일 때 상기 돌출 제어 동작을 정지시키고, 상기 변화량이 미리 설정된 설정 변화량을 하회할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 연마구 홀더는, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면 밖에 위치하고 있는 동안, 및, 연마 공구가 가공물 밖으로부터 가공물에 올라탈 때까지 동안, 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 할 수 있다.
[0024] 본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 소정의 변화량 임계치 범위 내에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하고, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 범위 밖에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 연마구 홀더는, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에서 내릴 때, 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 할 수 있다. 또한, 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에서 내릴 때, 공작 기계가 연마구 홀더를 이동시키는 이동 속도를 저하시킨 경우 등에는, 연마구 홀더가 돌출 제어 동작을 행하여, 연마재에 의해 가공물의 끝단 가장자리를 확실히 연마할 수 있다.
[0025] 본 발명에 있어서, 타이머를 가지며, 상기 제어부는, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖이 되고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상이 되면, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하는 동시에 상기 타이머를 구동하여 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 계수하고, 상기 계속 시간이 미리 정한 설정 시간에 도달할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 상기 계속 시간이 상기 설정 시간을 초과하였을 때 상기 돌출 제어 동작을 재개하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 가공물에 있어서, 연마 공구가 통과하는 가공 경로 상에, 복수의 작은 노치부나 복수의 작은 함몰이 형성되어 있는 경우에, 이들 노치부나 함몰을 통과하는 구간에서는, 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 할 수 있다.
[0026] 본 발명에 있어서, 상기 부하 임계치 범위로서, 상기 축선 방향에 있어서의 상기 연마재의 길이 치수에 대응지어진 복수의 부하 임계치 범위를 기억 보유하는 부하 임계치 기억부를 가지며, 상기 제어부는, 상기 장착부를 상기 축선 방향으로 진퇴 가능한 초기 위치에 배치하는 초기 동작 제어부와, 상기 돌출 제어 동작에 있어서 상기 장착부를 이동시킬 때마다, 상기 구동원의 구동량 및 상기 장착부의 이동 방향에 근거해서 상기 초기 위치로부터 상기 기계 장착부와는 반대측으로 이동하는 상기 장착부의 이동량을 산출하고, 상기 이동량에 근거해서 상기 부하 임계치 기억부를 참조하여, 복수의 상기 부하 임계치 범위로부터 하나의 상기 부하 임계치 범위를 선택하는 부하 임계치 범위 재설정부를 구비하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 연마재의 절삭 능력을 일정하게 유지하는 것이 용이해진다.
[0027] 본 발명에 있어서, 상기 부하 임계치 범위로서, 제1 부하 임계치 범위와, 상기 제1 부하 임계치 범위와는 상이한 제2 부하 임계치 범위를 기억 보유하는 부하 임계치 기억부를 가지며, 상기 제어부는, 상기 부하가 제로가 된 시점의 횟수를 계수하는 계수부와, 상기 횟수가 소정의 설정 횟수에 도달할 때까지 상기 제1 부하 임계치 범위를 상기 부하 임계치 범위로 설정하고, 상기 횟수가 상기 설정 횟수에 도달하였을 때 상기 부하 임계치 범위를 상기 제2 부하 임계치 범위로 설정하는 부하 임계치 범위 재설정부를 구비하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 가공 경로를 따라 이동하는 연마 공구가 가공물의 가공 대상면에 타고 내리는 것을 반복하는 경우에, 연마 공구가 가공 대상면에서 내린 횟수가 설정 횟수에 도달할 때까지는, 부하 임계치 범위를 제1 부하 임계치 범위로 하고, 그 이후는, 부하 임계치 범위를 제2 부하 임계치 범위로 할 수 있다. 이에 의해, 가공 경로의 도중에, 연마재에 의한 가공물의 절입량을 조절할 수 있다.
[0028] 본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 해당 제어부의 동작 모드를, 통상의 동작 모드와, 학습용의 동작 모드 사이에서 전환하는 동작 모드 전환부를 가지며, 상기 학습용의 동작 모드에 있어서, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 상기 부하에 근거해서 상기 부하 임계치 범위를 설정하는 동시에 상기 변화량에 근거해서 상기 변화량 임계치를 설정하여 상기 기억부에 기억 보유하는 학습 데이터 설정부를 구비하며, 상기 통상의 동작 모드에서는, 상기 제어부는, 상기 기억부를 참조하여 상기 부하 임계치 범위 및 상기 변화량 임계치를 상기 기억부로부터 취득하는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 부하 임계치 범위 및 변화량 임계치를 설정하는 것이 용이해진다.
[0029] 다음으로, 본 발명의 연마 공구는, 상기의 연마구 홀더와, 상기 연마구 홀더의 장착부에 착탈 가능하게 장착된 연마구를 가지며, 상기 연마구는, 길이 방향을 상기 축선 방향으로 향하게 한 연마재와, 상기 연마재의 상기 축선 방향의 한쪽 단부를 홀딩하는 연마재 홀더를 가지며, 상기 연마재 홀더가 상기 장착부에 장착되는 것을 특징으로 한다.
[0030] 본 발명의 연마구 홀더는, 부하와 부하의 변화량에 근거해서 돌출 제어 동작을 행한다. 이에 의해, 연마 공구는, 연마구가 가공물의 연마 대상면에 접촉하고 있는 경우에만, 연마구를 이동시키는 돌출 제어 동작을 행할 수 있다.
[0031] 도 1은, 연마 공구의 사시도이다.
도 2는, 연마구의 사시도이다.
도 3은, 연마 공구의 개략 구조의 설명도이다.
도 4는, 연마 공구가 가공 경로를 이동하는 동안에 연마구에 가해지는 부하의 설명도이다.
도 5는, 연마구 홀더의 제어계를 나타내는 개략 블록도이다.
도 6은, 연마 공구가 가공물을 통과할 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
도 7은, 연마 공구가 돌출 제어 동작을 행할 때의 부하와 변화량을 나타내는 그래프이다.
도 8은, 연마 공구가 가공물에 올라탈 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
도 9는, 연마 공구가 가공물에서 내릴 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
도 10은, 가공 경로에 노치부가 있는 경우의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
도 11은, 가공 경로에 노치가 있는 경우의 부하와 변화량의 설명도이다.
도 12는, 변형예의 연마 공구의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
도 13은, 연마재 다발의 길이 치수에 근거해서 부하 임계치 범위를 변경하는 경우의, 부하 임계치 범위의 설명도이다.
도 14는, 연마 공구가 가공물에 타고 내릴 때 부하 임계치 범위를 변경하는 경우의 설명도이다.
도 15는, 연마 공구가 가공물에 타고 내릴 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
도 16은, 연마재로서 탄성 지석(砥石)을 구비하는 연마구의 사시도이다.
도 17은, 연마재로서, 강성(剛性)의 지석을 구비하는 연마구의 사시도이다.
[0032] 이하에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태인 연마구 홀더를 설명한다. 도 1은 본 발명을 적용한 연마 공구의 외관 사시도이다. 도 2는, 연마구의 사시도이다. 도 3은, 도 1의 연마 공구의 개략 구조를 나타내는 설명도이다. 도 3에서는 연마 공구를 기계 장착부의 축선을 따라 절단하여 나타낸다. 도 4는, 연마 공구를 가공 경로를 따라 이동시키는 동안에 연마구에 가해지는 부하의 설명도이다. 도 4의 상단(上段)은, 연마 공구와 가공물의 위치 관계를 나타낸다. 도 4의 하단(下段)은, 가공물의 측으로부터 연마구에 가해지는 부하의 그래프이다.
[0033] (연마 공구)
도 1에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)는, 연마구(3)와, 연마구(3)를 홀딩하는 연마구 홀더(4)를 구비한다. 연마구 홀더(4)는, 섕크(6)(기계 장착부)와, 섕크(6)와 동축인 슬리브(7)를 구비한다. 섕크(6)와 슬리브(7) 사이에는, 섕크(6) 및 슬리브(7)와 비교하여 직경이 큰 대직경부(大徑部)(8)가 설치되어 있다. 연마구(3)는, 선 형상(線狀) 연마재(2)(연마재)의 단부(端部)를 슬리브(7)로부터 돌출시킨 상태로 연마구 홀더(4)에 홀딩되어 있다. 이하의 설명에서는, 섕크(6)의 축선(L)을 따른 방향을 축선 방향(X)이라 한다. 또한, 축선 방향(X)에 있어서, 섕크(6)의 측을 연마구 홀더(4)의 후방(X1)이라 하고, 섕크(6)와는 반대측을 연마구 홀더(4)의 전방(X2)이라 한다.
[0034] (연마구)
도 2에 나타낸 바와 같이, 연마구(3)는, 병렬로 배치된 복수 개의 선 형상 연마재(2)와, 이들 복수 개의 선 형상 연마재(2)의 한쪽 단부를 홀딩하는 연마재 홀더(11)를 가진다. 각 선 형상 연마재(2)는, 알루미나 장섬유 등과 같은 무기 장섬유의 집합사(集合絲)와, 집합사에 함침되어 경화한 수지를 구비한다. 선 형상 연마재(2)는, 축선(L)과 교차하는 방향으로 휘는 탄성을 구비한다. 선 형상 연마재(2)는, 복수 개씩 다발지어져 있다.
[0035] 연마재 홀더(11)는, 고리 형상(環狀)의 부재이며, 중심에 축선 방향(X)으로 연장되는 홀더 관통 구멍(12)을 구비한다. 또한, 연마재 홀더(11)는, 그 전단면(前端面)에, 복수의 연마재 홀딩 구멍(13)을 구비한다. 각 연마재 홀딩 구멍(13)은 원형이다. 복수의 연마재 홀딩 구멍(13)은, 축선(L) 둘레의 등각도(等角度) 간격으로 형성되어 홀더 관통 구멍(12)을 둘러싼다. 또한, 연마재 홀더(11)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 그 후단면(後端面)에, 홀더 관통 구멍(12)을 포위하는 오목부(凹部)를 구비한다. 오목부는, 연마구(3)를 연마구 홀더(4)에 착탈 가능하게 장착하기 위한 연마구측 연결부(15)이다.
[0036] 복수 개의 선 형상 연마재(2)는, 연마재 홀딩 구멍(13)에 홀딩될 때, 다발지어져 연마재 다발(14)이 된다. 연마재 다발(14)은, 그 후단부(後端部)가 연마재 홀딩 구멍(13)에 삽입된다. 각 연마재 다발(14)은, 연마재 홀딩 구멍(13)에 충전된 접착제에 의해 연마재 홀더(11)에 고정되어 있다.
[0037] (연마구 홀더)
도 3에 나타낸 바와 같이, 연마구 홀더(4)는, 섕크(6)와, 연마구(3)가 착탈 가능하게 장착되는 장착부(21)와, 장착부(21)를 축선 방향(X)으로 이동시키는 이동 기구(22)와, 장착부(21)에 장착된 연마구(3)에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기(23)를 가진다. 섕크(6)는, 대직경부(8)로부터 후방(X1)으로 돌출된다.
[0038] 장착부(21)는, 고리 형상의 부재이다. 장착부(21)는, 축선 방향(X)으로 이동 가능한 상태로 슬리브(7) 내에 배치되어 있다. 장착부(21)는, 슬리브(7)의 내주면(7b)과 약간의 간극을 두고 대향하는 고리 형상의 대향면(25a)을 구비하는 원반부(圓盤部)(25)와, 원반부(25)의 중심으로부터 전방(X2)으로 돌출되는 돌기(26)를 구비한다. 돌기(26)는, 연마구(3)의 연마구측 연결부(15)에 끼움결합(嵌合)되는 형상을 구비한다. 연마구(3)는, 연마구측 연결부(15)가 장착부(21)의 돌기(26)에 끼움결합됨으로써, 연마구 홀더(4)에 착탈 가능하게 장착된다. 연마구(3)가 장착부(21)에 연결된 상태에서는, 연마구(3)와 장착부(21)는, 축선(L) 둘레로 상대 회전 불가능한 상태로 일체가 된다. 장착부(21)의 중심 구멍(28)의 내주면에는, 암나사(29)가 설치되어 있다.
[0039] 이동 기구(22)는, 축선 방향(X)으로 연장되는 축부재(36)와, 축부재(36)를 축선 방향(X)으로 이동 가능하며, 또한, 축선(L) 둘레로 회전 가능하게 지지하는 지지 부재(37)와, 구동원으로서의 모터(35)와, 모터(35)의 회전을 축부재(36)에 전달하는 구동력 전달 기구(38)를 구비한다. 또한, 이동 기구(22)는, 장착부(21)와 축부재(36)가 함께 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구(40)를 구비한다.
[0040] 축부재(36)는, 축선(L) 상에 배치되어 있다. 축부재(36)는, 그 외주면에 장착부(21)의 암나사(29)에 나사결합(螺合)하는 수나사(39)를 구비한다. 지지 부재(37)는, 축선(L)과 직교하는 방향으로 넓어지는 둥근 고리 형상(圓環狀)의 부재이며, 중심에 축선(L) 방향으로 연장되는 관통 구멍(41)을 구비한다. 지지 부재(37)의 전면(前面)에는, 슬리브(7)의 후단(後端) 부분으로부터 외주측으로 넓어지는 플랜지(7a)가 고정되어 있다. 지지 부재(37)와 슬리브(7)의 플랜지는, 대직경부(8)의 전방(X2)의 단벽(端壁)을 구성한다. 지지 부재(37)의 관통 구멍(41)에는, 축부재(36)가 관통한다. 관통 구멍(41)을 관통한 축부재(36)의 후단 부분은, 대직경부(8)의 내부에 돌출된다. 관통 구멍(41)을 관통한 축부재(36)의 전측(前側) 부분은, 슬리브(7)의 내측에 있어서 슬리브(7)와 동축으로 연장된다.
[0041] 모터(35) 및 구동력 전달 기구(38)는, 대직경부(8)의 내부이며, 지지 부재(37)의 후방(X1)에 배치되어 있다. 모터(35)는, 스테핑 모터이다. 구동력 전달 기구(38)는, 모터(35)의 구동력이 전달되는 최종 기어(45)와, 축부재(36)에 동축으로 고정되어 최종 기어(45)와 맞물리는 출력 기어(46)와, 출력 기어(46)를 지지 부재(37)를 향해 가세(付勢)하는 가세 부재(47)를 구비한다. 최종 기어(45)는 지지 부재(37)로부터 후방(X1)으로 연장되는 지지축(支軸)(48)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 지지축(48)은 축부재(36)와 평행하다. 따라서, 최종 기어(45)와 축부재(36)에 고정된 출력 기어(46)는 평행한 회전축 둘레로 회전한다. 출력 기어(46)는, 가세 부재(47)의 가세력(付勢力)에 의해, 후방(X1)으로부터 지지 부재(37)에 접촉한다.
[0042] 축부재(36)가 후방(X1)으로 이동하면, 축부재(36)에 고정된 출력 기어(46)는, 가세 부재(47)의 가세력에 저항하여, 후방(X1)으로 이동한다. 따라서, 축부재(36)가 후방(X1)으로 이동할 때에는, 축부재(36)는 가세 부재(47)의 가세력에 저항하여 이동하고 있다. 축부재(36)가 후방(X1)으로 이동하면, 출력 기어(46)는 지지 부재(37)로부터 후방(X1)으로 이격된다.
[0043] 여기서, 출력 기어(46)가 고정된 축부재(36)와 최종 기어(45)의 회전축은 평행하다. 따라서, 출력 기어(46)가 축선 방향(X)으로 이동한 경우라도, 출력 기어(46)와 최종 기어(45)의 맞물림 상태는 유지된다. 이에 의해, 모터(35)의 회전은, 항상, 구동력 전달 기구(38)를 통해, 출력 기어(46)에 전달된다. 모터(35)의 구동력이 출력 기어(46)에 전달되면, 축부재(36)는 축선(L) 둘레로 회전한다.
[0044] 회전 규제 기구(40)는, 슬리브(7)의 내주면(7b)에 형성된 홈부(31)와, 장착부(21)의 대향면(25a)의 둘레 방향(周方向)의 일부분에 형성된 돌기(32)를 구비한다. 홈부(31)는, 슬리브(7)의 내주면(7b)에 있어서 축선 방향(X)으로 연장된다. 돌기(32)는 일정한 폭으로 축선 방향(X)으로 연장된다. 여기서, 장착부(21)는, 돌기(32)를 슬리브(7)의 홈부(31) 내에 삽입한 상태로 슬리브(7) 내에 배치된다. 따라서, 축부재(36)가 회전하였을 때, 장착부(21)의 회전이 저지된다.
[0045] 부하 검출기(23)는, 압력 센서이다. 부하 검출기(23)는, 대직경부(8)의 내측에 있어서, 지지 부재(37)의 후방(X1)에 배치되어 있다. 부하 검출기(23)는, 축부재(36)에 후방(X1)으로부터 접촉하여 해당 축부재(36)에 가해지는 축선 방향(X)의 압력을 검출한다.
[0046] 가공물(W)을 가공할 때에는, 연마 공구(1)의 섕크(6)를 공작 기계(M)의 스핀들(N)에 접속하여, 공작 기계(M)를 동작시킨다. 이에 의해, 공작 기계(M)는, 미리 프로그래밍되어 있는 가공 경로를 따라 연마 공구(1)를 이동시킨다.
[0047] 도 4에 나타낸 바와 같이, 공작 기계(M)가 연마 공구(1)를 이동시키는 가공 경로(E)는, 가공물(W)의 바로 앞으로부터, 가공물(W)을 통과하여, 가공물(W)보다 안쪽에 도달하도록 설정되어 있다. 또한, 가공 경로(E)는, 연마 공구(1)가 가공물(W)을 통과할 때, 스핀들(N)과 가공물(W)의 가공 대상면(S) 사이의 거리(D)가 일정하게 유지되도록 설정되어 있다. 연마 공구(1)가 가공물(W)을 통과할 때에는, 연마재 다발(14)의 선단 부분이, 가공 대상면(S)에 접촉한다.
[0048] (제어계)
도 5는, 연마구 홀더(4)의 제어계를 나타내는 개략 블록도이다. 도 6은, 연마 공구(1)가 가공물(W)을 통과할 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다. 도 7은, 돌출 제어 동작을 행할 때의 부하와 변화량을 나타내는 그래프이다. 도 8은, 연마 공구(1)가 가공물(W)에 올라탈 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다. 도 9는, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 내릴 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다. 도 10은, 가공 경로에 노치가 형성되어 있는 경우의 돌출 제어 동작의 플로차트이다. 도 11은, 가공 경로에 노치가 형성되어 있는 경우의 부하의 설명도이다. 도 11의 상단은, 연마 공구와 가공물의 위치 관계를 축선(L) 방향에서 본 경우를 나타낸다. 도 11의 하단은, 가공물의 측으로부터 연마구에 가해지는 부하의 그래프이다.
[0049] 도 5에 나타낸 바와 같이, 연마구 홀더(4)의 제어계는, CPU를 구비하는 제어부(51)와, 제어부(51)에 접속된 기억부(52)와, 타이머(53)를 구비한다. 제어부(51)의 입력측에는 부하 검출기(23)가 접속되어 있다. 제어부(51)의 출력측에는, 모터(35)가 접속되어 있다. 또한, 연마구 홀더(4)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 모터(35)에 전력을 공급하는 모터용 전지(57)와, 제어부(51), 및 타이머(53)에 전력을 공급하는 제어용 전지(58)를 구비한다. 모터용 전지(57) 및 제어용 전지(58)는, 외부로부터 케이블을 접속하여 충전 가능하다.
[0050] 여기서, 연마 공구(1)가 가공 경로(E)를 따라 이동하는 동안, 제어부(51)는, 부하 검출기(23)로부터의 출력(부하)을 감시하는 동시에, 미리 정한 단위 시간당 부하의 변화량을 순차적으로 산출한다.
[0051] 보다 구체적으로는, 제어부(51)는, 부하 검출기(23)로부터 출력되는 부하를 일정 주기로 취득하는 동시에, 시계열을 따라 차례로 알아낸 3개의 부하로부터, 단위 시간당 부하의 변화량을 알아낸다. 여기서, 부하는, 0.001초~1초간의 간격으로 취득하는 것으로 할 수 있다. 부하의 변화량을 산출하는 단위 시간은, 부하를 취득하는 간격의 3배의 시간이다. 부하의 변화량의 산출은, 부하를 취득하는 간격과 동일한 간격으로 행해진다. 변화량은, 부하(P)가 단위 시간당 증감한 폭의 절대치이며, 단위 시간을 dt, 부하가 증감한 폭을 dP라 한 경우에, 이하의 식으로 나타낼 수 있다.
|dP/dt|
[0052] 또한, 제어부(51)는, 순차적으로 취득하는 부하 및 변화량에 근거해서, 연마재 다발(14)에 의한 가공물(W)의 절입량을 조절하는 돌출 제어 동작을 행한다.
[0053] 보다 구체적으로는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제어부(51)는, 부하를 감시하는 동시에, 변화량을 순차적으로 산출하고 있고(단계 ST1), 변화량이 미리 설정된 변화량 임계치(Q)보다 작은 경우에(단계 ST2: Yes), 부하가 미리 설정된 부하 임계치 범위(R) 밖이 되면(단계 ST3: Yes), 모터(35)를 구동 제어하여 장착부(21)를 이동시켜, 연마구(3)를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행한다(단계 ST4). 한편, 제어부(51)는, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 되면(단계 ST2: NO), 돌출 제어 동작을 행하지 않는다(단계 ST5). 또한, 제어부(51)는, 변화량이 변화량 임계치(Q)보다 작은 경우라도(단계 ST2: Yes), 부하가 부하 임계치 범위(R) 내에 있는 경우에는(단계 ST3: NO), 돌출 제어 동작을 행하지 않는다(단계 ST5). 이와 같은 제어는, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 통과하는 구간 K1(도 4 참조)에 있어서 행해진다.
[0054] 여기서, 가공물(W)의 연마 동작 중에 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 연마하는 동안에 변화하는 부하의 표준적인 변화량은, 실험 등에 의해 미리 파악할 수 있다. 따라서, 실험 등에 의해 얻어진 변화량에 근거해서 미리 변화량 임계치(Q)를 설정하여, 기억부(52)에 기억 보유해 두면, 제어부(51)는, 기억부(52)를 참조하여, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 되었을 때, 부하의 변동이 연마재 다발(14)의 마모에 기인한 것이 아니라, 다른 요인에 의해 변동된 것이라고 판단할 수 있다. 다시 말해, 실험 등에 근거해서 미리 변화량 임계치(Q)를 설정해 두면, 제어부(51)는, 변화량이 변화량 임계치(Q)보다 작은 경우에, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 연마하고 있는 상태이며, 또한, 연마에 의한 연마재 다발(14)의 마모에 기인하여 부하가 변화하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
[0055] 또한, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 연마하고 있는 상태에 있어서, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 원하는 절입량으로 연마할 때의 부하의 범위는, 실험 등에 의해 미리 파악할 수 있다. 따라서, 실험 결과에 근거해서 가공물(W)의 연마에 적합한 부하의 하한인 제1 임계치(R1)와, 연마에 적합한 부하의 상한인 제2 임계치(R2)를 파악하고, 제1 임계치(R1)와 제2 임계치(R2) 사이를 부하 임계치 범위(R)로서 설정하여 기억부(52)에 기억 보유해 두면, 제어부(51)는, 기억부(52)를 참조하여, 연마재 다발(14)이 마모되거나 하여 부하가 부하 임계치 범위(R)를 벗어났을 때, 연마재 다발(14)에 의한 가공물(W)의 절입량이 적절한 범위를 하회하고 있음을 판단할 수 있다. 또한, 부하가 부하 임계치 범위(R)를 벗어났을 때, 제어부(51)는, 연마재 다발(14)에 의한 가공물(W)의 절입량이 적절한 범위를 상회하고 있음을 판단할 수 있다. 또한, 제1 임계치(R1), 및 제2 임계치(R2)는, 모두 제로보다 큰 값이다.
[0056] 여기서, 도 7을 참조하여 돌출 제어 동작을 설명한다. 도 7은, 부하 검출기(23)로부터의 출력과 돌출 제어 동작의 관계의 그래프이다. 도 7의 그래프의 시점(時点) G는, 변화량(|dP/dt|)이 변화량 임계치(Q)(|dP'/dt|)보다 작을 때, 모터(35)로부터의 출력이 미리 정한 제1 임계치(R1)보다 저하된 시점이다. 시점 G에서는, 제어부(51)는, 모터(35)를 소정의 회전 방향으로 구동하여, 장착부(21)를 전방(X2)으로 이동시킨다. 또한, 제어부(51)는, 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 이동시키고 있을 때 모터(35)로부터의 출력을 감시하고, 이 출력이 제2 임계치(R2)에 도달하면, 감시하고 있는 출력에 근거해서 모터(35)의 구동을 정지하여 장착부(21)의 이동을 정지시킨다.
[0057] 다음으로, 도 7의 그래프의 시점 H는, 변화량(|dP/dt|)이 변화량 임계치(Q)보다 작을 때, 모터(35)로부터의 출력이 미리 정한 제2 임계치(R2)보다 상승한 시점이다. 시점 H에서는, 제어부(51)는, 모터(35)를 소정의 회전 방향과는 반대 방향으로 구동하여 장착부(21)를 후방(X1)으로 이동시킨다. 또한, 제어부(51)는, 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 이동시키고 있을 때 모터(35)로부터의 출력을 감시하고, 이 출력이 제2 임계치(R2)를 하회하면, 감시하고 있는 출력에 근거해서 모터(35)의 구동을 정지하여 장착부(21)의 이동을 정지시킨다. 이에 의해, 연마 공구(1)는, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 연마하고 있는 상태이며, 또한, 연마에 의한 연마재 다발(14)의 마모에 기인하여 부하가 변화하고 있는 상태일 때, 돌출 제어 동작을 행하여, 연마재 다발(14)에 의한 가공물(W)의 절입량을 적절한 범위로 유지한다.
[0058] 또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제어부(51)는, 부하를 감시하는 동시에, 변화량을 순차적으로 산출하고 있고(단계 ST11), 부하가 제로일 때 돌출 제어 동작을 정지시키고(단계 ST12, 단계 ST13), 변화량이 미리 설정된 설정 변화량(U)을 하회할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지한다(단계 ST14: No, 단계 ST13). 이와 같은 제어는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가공물(W) 밖에 위치하고 있던 연마 공구(1)가, 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 올라탈 때까지의 구간 K2에 있어서 행해진다.
[0059] 즉, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S) 밖에 위치하는 경우에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마구(3)가 가공물(W)에 접촉하고 있지 않다. 따라서, 연마구(3)에 가해지는 부하는 제로가 된다. 따라서, 부하가 제로가 되면, 제어부(51)는, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S) 밖에 위치함을 판단할 수 있다. 여기서, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S) 밖에 위치하는 경우에는, 연마재 다발(14)에 마모가 발생하는 일은 없다. 따라서, 제어부(51)는, 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 한다.
[0060] 그 후, 연마 공구(1)가 가공물(W) 밖으로부터 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 올라탈 때에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)(연마재 다발(14))가 가공물(W)에 접촉하였을 때, 부하의 변화량은 급격히 커진다. 그리고, 가공물(W)로의 올라타기가 종료된 시점 J에 부하의 변화량은 피크를 초과하고, 그 후에, 작아진다. 따라서, 연마 공구(1)의 가공물(W)로의 올라타기가 종료된 시점에서는, 변화량은, 제로에 가까운 값이 된다. 따라서, 설정 변화량(U)을 제로에 가까운 값 등으로 설정해 두고, 제어부(51)는, 부하가 제로일 때 돌출 제어 동작을 정지시키고, 변화량이 미리 설정된 설정 변화량(U)을 하회할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하면, 연마 공구(1)가 가공물(W)에 올라탈 때까지는 돌출 제어 동작을 행하지 않고, 연마 공구(1)가 가공물(W)에 올라탄 후에, 돌출 제어 동작을 행할 수 있다.
[0061] 또한, 제어부(51)는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제어부(51)는, 부하를 감시하는 동시에, 변화량을 순차적으로 산출하고 있고(단계 ST21), 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖에 있고(단계 ST22), 또한, 변화량이 소정의 변화량 임계치 범위(V) 내에 있는 경우에(단계 ST23: Yes), 돌출 제어 동작을 행하지 않는다(단계 ST23). 한편, 제어부(51)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖에 있고(단계 ST22: No), 또한, 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 밖에 있는 경우에, 돌출 제어 동작을 행한다(단계 ST24). 이와 같은 제어는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 접촉하고 있는 상태로부터, 가공물(W) 밖으로 벗어날 때, 행해진다.
[0062] 즉, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에서 내릴 때에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마재 다발(14)이 가공물(W)의 가장자리(緣)를 통과할 때 가공물(W)의 측으로부터 연마구(3)에 가해지는 부하는, 급격히 작아진다. 따라서, 연마재 다발(14)이 가공물(W)의 가장자리를 통과할 때, 부하의 변화량이 급격히 커진다. 여기서, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 내릴 때 급격히 작아지는 부하의 변화량은, 실험 등에 의해 미리 파악할 수 있다. 따라서, 시험 등에 의해 파악한 변화량을 포함하는 소정의 범위를 변화량 임계치 범위(V)로서 설정하여 기억부(52)에 기억 보유해 두면, 제어부(51)는, 부하의 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 내에 있을 때, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에서 내리고 있는 도중이라고 판단할 수 있다. 따라서, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 된 경우라도, 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 내에 있을 때(단계 ST22, 단계 ST23: Yes), 제어부(51)가 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 하면(단계 ST25), 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에서 내리고 있을 때, 불필요한 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 할 수 있다.
[0063] 한편, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 밖에 있는 경우에는(단계 ST22, 단계 ST23: No), 제어부(51)가 돌출 제어 동작을 행한다. 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되었을 때 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 밖에 있는 경우란, 예컨대, 공작 기계(M)가 연마 공구(1)를 가공물(W)에서 내릴 때, 공작 기계(M)의 측에서 연마 공구(1)를 이동시키는 이동 속도를 저하시키는 이동 제어를 하고 있는 경우이다. 이와 같은 경우에, 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구(3)를 전진시켜 연마재 다발(14)을 가공물(W)의 끝단 가장자리에 확실히 접촉시킬 수 있다. 또한, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되었을 때 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 밖에 있는 경우란, 예컨대, 공작 기계(M)가 연마 공구(1)를 가공물(W)에서 내릴 때, 공작 기계(M)의 측에서 연마 공구(1)를 가공 대상면(S)으로부터 이격되는 방향으로 완만하게 이동시키는 이동 제어를 하고 있는 경우이다. 이와 같은 경우에 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구(3)를 전진시켜 연마재 다발(14)을 가공물(W)의 끝단 가장자리에 확실히 접촉시킬 수 있다. 또한, 어느 경우에나, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 내리면, 부하는 제로가 된다. 따라서, 부하가 제로가 된 시점에, 돌출 제어 동작은 정지한다.
[0064] 또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제어부(51)는, 부하를 감시하는 동시에, 변화량을 순차적으로 산출하고 있고(단계 ST31), 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 되면(단계 ST32), 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하는 동시에, 부하가 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 타이머(53)에 의해 계수한다(단계 ST33). 그리고, 제어부(51)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 된 시점으로부터의 계속 시간이 미리 정한 설정 시간에 도달할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 계속 시간이 설정 시간을 초과하였을 때 돌출 제어 동작을 재개한다(단계 ST34: Yes, 단계 ST35). 한편, 제어부(51)는, 계속 시간이 설정 시간을 초과하지 않는 경우에는, 돌출 제어 동작을 행하지 않는다(단계 ST34: No, 단계 ST36). 이와 같은 제어는, 도 11의 상단에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)가 가공물(W)을 통과하는 가공 경로(E) 상에 노치부(L)나 함몰이 형성되어 있는 구간 K4가 있는 경우에, 이들 노치부(L)나 함몰을 통과하는 동안, 불필요한 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 하기 위한 것이다.
[0065] 즉, 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 노치부(L)나 함몰이 존재하는 경우에는, 연마 공구(1)가 노치부(L)나 함몰을 통과할 때, 연마구(3)(연마재 다발(14))가 가공물(W)에 접촉하는 접촉 면적이 급격히 감소한다. 이 결과, 도 11의 하단에 나타낸 바와 같이, 가공물(W)의 측으로부터 연마구(3)의 측에 가해지는 부하가 급격히 저하되어, 부하 임계치 범위(R) 밖이 된다. 또한, 부하의 급격한 저하에 따라, 부하의 변화량이 연마재 다발(14)의 마모에 기인하는 부하의 변화량과 비교하여, 급격히 커진다. 따라서, 제어부(51)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q)(|dP'/dt|) 이상이 되었을 때, 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 노치부(L)나 함몰이 형성되어 있다고 판단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(51)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 되었을 때, 연마재 다발(14)의 마모에 기인하여 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 된 것이 아니라, 가공 대상면(S)의 형상에 기인하여 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 된 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(51)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 되면, 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 한다. 이에 의해, 연마 공구(1)가, 노치부(L)나 함몰과 대치(對峙)되었을 때, 연마재 다발(14)을 돌출시켜 버리는 것을 방지한다.
[0066] 또한, 제어부(51)는, 돌출 제어 동작을 정지시킨 후에, 부하가 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 타이머(53)에 의해 계수하고, 계속 시간이 미리 정한 설정 계속 시간에 도달할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지한다. 따라서, 설정 시간을 미리 적절한 값으로 정함으로써, 연마 공구(1)가 노치부(L)나 함몰을 통과하는 동안에, 돌출 제어 동작을 행하지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 연마 공구(1)가, 노치부(L)나 함몰을 통과하는 동안에, 연마재 다발(14)을 돌출시켜 버리는 것을 방지한다.
[0067] (연마 공구가 가공 경로를 따라 이동하는 동안에 행해지는 돌출 제어 동작)
도 4에 나타낸 바와 같이, 공작 기계(M)가 연마 공구(1)를 이동시키는 가공 경로(E)는, 가공물(W)의 바로 앞으로부터, 가공물(W)을 통과하여, 가공물(W)보다 안쪽에 도달하도록 설정되어 있다. 연마구 홀더(4)는, 연마 공구(1)가 가공 경로(E)를 따라 이동하는 동안, 부하 검출기(23)로부터의 출력을 감시하는 동시에 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 부하 및 변화량에 근거해서 구동원(모터(35))을 구동 제어하여 연마구(3)를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행한다.
[0068] 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 바로 앞에 위치하는 구간 K2에서는, 연마구(3)가 가공물(W)에 접촉할 때까지 부하 검출기(23)로부터의 출력은 제로이다. 따라서, 제어부(51)는, 돌출 제어 동작을 정지시키고 있다. 또한, 제어부(51)는, 돌출 제어 동작을 정지시킨 후에 변화량이 설정 변화량(U)을 하회할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 변화량이 설정 변화량(U)을 하회한 후에, 돌출 제어 동작을 행하는 것이 가능한 상태로 한다. 이에 의해, 연마 공구(1)는, 가공물(W)에 올라탈 때, 가공물(W)에 올라탈 때까지는 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태가 되고, 가공물(W)에 올라탄 후에 돌출 제어 동작을 행할 수 있는 상태가 된다.
[0069] 다음으로, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 연마 대상면(S)을 통과하는 구간 K1에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖에 있고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q)보다 작은 경우에, 돌출 제어 동작을 행한다. 즉, 연마 공구(1)는, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)을 연마하고 있는 상태이며, 또한, 연마에 의한 연마재 다발(14)의 마모에 기인하여 부하가 변화하고 있는 상태인 것으로 판단할 수 있는 경우에, 돌출 제어 동작을 행한다.
[0070] 돌출 제어 동작에서는, 연마 공구(1)는, 부하 검출기(23)로부터의 출력이 제1 임계치(R1)보다 저하되었을 때, 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 전방(X2)으로 이동시킨다. 또한, 연마 공구(1)는, 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 이동시키고 있을 때 모터(35)로부터의 출력(부하)을 감시하고, 부하가 제2 임계치(R2)에 도달하면, 모터(35)의 구동을 정지하여 장착부(21)의 이동을 정지시킨다. 이에 의해, 연마재 다발(14)이 마모되어 절입량이 저하되었을 때 연마구(3)가 전진하므로, 절입량을 확보할 수 있다.
[0071] 또한, 돌출 제어 동작에서는, 제어부(51)는, 부하 검출기(23)로부터의 출력이 미리 정한 제2 임계치(R2)를 초과하였을 때, 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 후방(X1)으로 이동시킨다. 나아가, 제어부(51)는, 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 이동시키고 있을 때 모터(35)로부터의 출력(부하)을 감시하고, 부하가 제2 임계치(R2)로 되돌아오면, 모터(35)의 구동을 정지하여 장착부(21)의 이동을 정지시킨다. 여기서, 부하 검출기(23)로부터의 출력이 미리 정한 제2 임계치(R2)를 초과하는 경우란, 가공물(W)의 치수 오차 등에 의해, 공작 기계(M)의 스핀들(N)과 가공물(W)의 가공 대상면(S) 사이의 거리가 예정된 거리보다 짧아져, 연마재 다발(142)에 의한 가공물(W)의 절입량이 적절한 범위를 초과하여 상승해 버린 경우이다. 이와 같은 경우에, 제어부(51)가 모터(35)를 구동하여 장착부(21)를 후방(X1)으로 이동시키면, 연마구(3)가 가공물(W)로부터 이격되는 방향으로 이동한다. 따라서, 연마재 다발(14)에 의한 절입량을 저하시켜, 가공물(W)에 대한 연마 공구(1)의 가공 정밀도를 유지할 수 있다.
[0072] 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 연마 대상면(S)을 통과하는 구간 K4에서는, 제어부(51)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상이 되면, 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하는 동시에, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖에 있고, 또한, 변화량이 변화량 임계치(Q) 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 계수하고, 계속 시간이 미리 정한 설정 계속 시간에 도달할 때까지 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지한다. 그리고, 제어부(51)는, 계속 시간이 설정 계속 시간을 초과하였을 때 돌출 제어 동작을 행하는 것이 가능한 상태로 한다. 따라서, 가공 경로(E) 상에, 도 11에 나타낸 바와 같이 노치부(L)가 형성되어 있는 경우에, 이들 노치부(L)를 통과하는 동안, 불필요한 돌출 제어 동작을 행하지 않아도 된다.
[0073] 그 후, 도 4에 나타낸 바와 같이, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에서 내려 가공물(W)의 안쪽에 도달하는 구간 K3에서는, 연마 공구(1)는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖에 있고, 또한, 변화량이 소정의 변화량 임계치 범위(V) 내에 있는 경우에, 돌출 제어 동작을 행하지 않는다. 즉, 연마 공구(1)는, 변화량이 미리 설정한 변화량 임계치 범위(V) 내에 있는 경우에는, 부하의 저하가 연마재 다발(14)의 마모에 기인하는 것이 아니라, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 내리는 데 기인하는 것으로 판단하고, 돌출 제어 동작을 행하지 않는다. 이에 의해, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 내릴 때, 불필요한 돌출 제어 동작이 행해지는 것을 회피할 수 있다.
[0074] 또한, 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에서 내려 가공물(W)의 안쪽에 도달하는 구간 K3에서는, 부하가 부하 임계치 범위(R) 밖이 되었을 때 변화량이 변화량 임계치 범위(V) 밖에 있는 경우에는, 돌출 제어 동작을 행한다. 이와 같은 상태가 되는 경우는, 공작 기계(M)의 측에서 연마 공구(1)에 특별한 이동 제어를 하고 있는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 제어부(51)가 돌출 제어 동작을 행하면, 연마구(3)를 전진시켜 연마재 다발(14)을 가공물(W)의 끝단 가장자리에 확실히 접촉시킬 수 있다.
[0075] 여기서, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 완전히 내리면, 부하는 제로가 된다. 따라서, 부하가 제로가 된 시점에, 돌출 제어 동작은 정지한다.
[0076] (작용 효과)
본 예에 의하면, 연마구 홀더(4)는, 부하의 변화량에 근거해서, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 접촉하고 있는 상태인지의 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 부하와 부하의 변화량에 근거해서 돌출 제어 동작을 행하면, 연마 공구(1)는, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 접촉하고 있는 경우에만, 연마구(3)를 가공물(W)의 측으로 돌출시키는 돌출 제어 동작을 행할 수 있다.
[0077] (변형예 1)
도 12는, 변형예 1의 연마 공구(1)의 돌출 제어 동작의 플로차트이다. 연마 공구(1)는, 제어부(51)의 동작 모드로서, 상기와 같은 가공 동작을 행하는 통상의 동작 모드와, 부하 임계치 범위(R), 및 변화량 임계치(Q)를 설정하기 위한 학습용의 동작 모드를 구비해도 된다.
[0078] 이 경우에는, 제어부(51)는, 도 5에 점선으로 나타낸 바와 같이, 제어부(51)의 동작 모드를, 통상의 동작 모드와, 학습용의 동작 모드 사이에서 전환하는 동작 모드 전환부(60)를 구비하는 것으로 한다. 또한, 이 경우에는, 제어부(51)는, 학습용의 동작 모드에 있어서, 학습한 데이터로부터 부하 임계치 범위(R), 변화량 임계치(Q), 및 변화량 임계치 범위(V)를 설정하여, 기억부(52)에 기억 보유하는 학습 데이터 설정부(61)를 구비한다.
[0079] 본 예에서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 부하 임계치 범위(R), 및 변화량 임계치(Q)를 설정하기 위해, 우선, 제어부(51)의 동작 모드를 학습용의 동작 모드로 설정한다(단계 ST41). 다음으로, 연마 공구(1)의 샤프트를 공작 기계(M)의 스핀들(N)에 접속하여 공작 기계(M)를 동작시키고, 연마 공구(1)를 미리 정한 학습 경로를 따라 이동시킨다. 학습 경로는, 연마 공구(1)에 의해 가공물(W)의 평탄한 가공 대상면(S)을 연마하는 가공 경로 부분(도 4의 구간 K1)과, 연마 공구(1)를 가공 대상면(S)에서 내려 가공물(W)로부터 이격시키는 가공 출구 경로 부분(도 4의 구간 K3)을 포함한다. 가공 경로 부분(구간 K1)에서는, 연마구(3)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)과 대치되었을 때, 공작 기계(M)의 스핀들(N)과 가공 대상면(S) 사이의 거리가 일정하게 유지된다. 또한, 가공 경로 부분(구간 K1)에서는, 연마재 다발(14)이 가공물(W)의 표면에 접촉한 상태가 유지된다.
[0080] 여기서, 학습 데이터 설정부(61)는, 연마 공구(1)가 가공 경로 부분(구간 K1)을 통과할 때, 부하 검출기(23)로부터의 출력을 감시하는 동시에 미리 정한 단위 시간당 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 부하에 근거해서 부하 임계치 범위(R)를 설정하는 동시에, 변화량에 근거해서 변화량 임계치(Q)를 설정하여 기억부(52)에 기억 보유한다(단계 ST42).
[0081] 즉, 학습 데이터 설정부(61)는, 연마구(3)가 평탄한 가공 대상면(S)을 연마할 때 부하 검출기(23)로부터 출력되는 부하에 근거해서, 가공물(W)의 연마에 적합한 절입량을 확보할 수 있는 부하의 하한인 제1 임계치(R1)와, 부하의 상한인 제2 임계치(R2)를 구하고, 이들의 사이를 부하 임계치 범위(R)로서 설정한다. 학습용의 동작 모드에서 검출한 부하에 근거해서 부하 임계치 범위(R)를 설정할 때에는, 기억부(52)에, 미리, 부하와 변화량 임계치 범위(V)를 대응지은 표 형식의 데이터나, 부하와 변화량 임계치 범위(V)의 관계를 나타내는 수식(數式) 등을 기억 보유해 둔다. 학습 데이터 설정부(61)는, 이들 데이터나 수식을 이용하여 부하로부터 부하 임계치 범위(R)를 자동적으로 산출한다. 또한, 학습 데이터 설정부(61)는, 산출한 부하 임계치 범위(R)를 기억부(52)에 기억 보유한다.
[0082] 또한, 학습 데이터 설정부(61)는, 연마구(3)가 평탄한 가공 대상면(S)을 연마할 때 부하 검출기(23)로부터 출력되는 부하의 변화량에 근거해서, 부하의 변동이 연마재 다발(14)의 마모에 기인한 것이라 추정할 수 있는 변화량의 하한을, 변화량 임계치(Q)로서 설정한다. 학습용의 동작 모드에서 산출한 변화량에 근거해서 변화량 임계치(Q)를 설정할 때에는, 기억부(52)에, 미리, 변화량과 변화량 임계치(Q)를 대응지은 표 형식의 데이터나, 변화량과 변화량 임계치(Q)의 관계를 나타내는 수식을 기억 보유해 두는, 학습 데이터 설정부(61)는, 이들 데이터나 수식을 이용하여 변화량으로부터 변화량 임계치(Q)를 자동적으로 산출한다. 또한, 학습 데이터 설정부(61)는, 산출한 변화량 임계치(Q)를, 기억부(52)에 기억 보유한다(단계 ST42).
[0083] 나아가, 학습 데이터 설정부(61)는, 연마 공구(1)가 가공 출구 경로 부분을 통과할 때, 제어부(51)는, 부하 검출기(23)로부터의 출력을 감시하는 동시에 미리 정한 단위 시간당 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 부하에 근거해서 변화량 임계치 범위(V)를 설정한다. 즉, 학습 데이터 설정부(61)는, 연마구(3)가 평탄한 가공 대상면(S)에서 내릴 때의 부하의 변화량을 취득하고, 이 변화량을 포함하는 범위를 변화량 임계치 범위(V)로 설정한다. 취득한 변화량에 근거해서 변화량 임계치 범위(V)를 설정할 때에는, 기억부(52)에, 미리, 변화량과 변화량 임계치 범위(V)를 대응지은 표 형식의 데이터나, 변화량과 변화량 임계치 범위(V)의 관계의 수식을 기억 보유해 둔다. 학습 데이터 설정부(61)는, 이들 데이터나 수식을 이용하여 변화량으로부터 변화량 임계치 범위(V)를 자동적으로 산출한다. 또한, 학습 데이터 설정부(61)는, 산출한 변화량 임계치 범위(V)를, 기억부(52)에 기억 보유한다(단계 ST42).
[0084] 그리고, 공작 기계(M)에 의해 연마 공구(1)를 가공 경로(E)를 따라 이동시킬 때에는, 제어부(51)의 동작 모드를, 학습용의 동작 모드에서, 통상의 동작 모드로 전환한다(단계 ST43). 통상의 동작 모드에서는, 제어부(51)는, 기억부(52)를 참조하여, 부하 임계치 범위(R), 변화량 임계치(Q), 및 변화량 임계치 범위(V)를 취득한다(단계 ST44).
[0085] 본 예에서는, 제어부(51)의 동작 모드를 학습용의 동작 모드로서 연마 공구(1)에 의해 가공물(W)을 가공함으로써, 제어부(51)의 돌출 제어 동작에 필요한 부하 임계치 범위(R), 변화량 임계치(Q), 변화량 범위를 설정하는 것이 가능해진다.
[0086] (변형예 2)
다음으로, 연마구 홀더(4)는, 돌출 제어 동작을 행하기 위한 부하 임계치 범위(R)를, 가공 동작 중에 변경해도 된다. 변형예 2에서는, 연마재 다발(14)의 길이 치수에 근거해서, 부하 임계치 범위(R)를 변경한다. 도 13은, 연마재 다발(14)의 길이 치수에 근거해서 부하 임계치 범위(R)를 변경하는 경우의, 부하 임계치 범위(R)의 설명도이다.
[0087] 이 경우에는, 연마 공구(1)는, 기억부(52)(부하 임계치 기억부)에, 미리, 부하 임계치 범위(R)로서, 축선(L) 방향에 있어서의 연마재 다발(14)의 길이 치수에 대응지어진 복수의 부하 임계치 범위(R)를 보유한다. 본 예에서는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 복수의 부하 임계치 범위(R)로서, 연마재 다발(14)의 길이 치수에 근거해서 부하 임계치 범위(R)의 하한인 제1 임계치(R1)를 산출할 수 있는 제1 수식과, 연마재 다발(14)의 길이 치수에 근거해서 부하 임계치 범위(R)의 상한인 제2 임계치(R2)를 산출할 수 있는 제2 수식이, 기억부(52)에 기억 보유되어 있다. 제1 수식(F1)에서는, 연마재 다발(14)의 길이 치수가 짧아짐에 따라, 제1 임계치(R1)가 커진다. 제2 수식(F2)에 있어서도, 연마재 다발(14)의 길이 치수가 짧아짐에 따라, 제2 임계치(R2)가 커진다.
[0088] 또한, 제어부(51)는, 도 5에 점선으로 나타낸 바와 같이, 장착부(21)를 축선(L) 방향으로 진퇴 가능한 초기 위치에 배치하는 초기 동작 제어부(63)를 구비한다. 또한, 제어부(51)는, 돌출 제어 동작에 있어서 장착부(21)를 이동시킬 때마다, 모터(35)의 구동량 및 장착부(21)의 이동 방향에 근거해서 초기 위치로부터 섕크(6)와는 반대측으로 이동하는 장착부(21)의 이동량을 산출하고, 이동량에 근거해서 부하 임계치 기억부(52)를 참조하여, 복수의 부하 임계치 범위(R)로부터 하나의 부하 임계치 범위(R)를 선택하는 부하 임계치 범위 재설정부(64)를 구비한다.
[0089] 본 예에서는, 공작 기계(M)에 의해 연마구 홀더(4)를 가공 경로(E)를 따라 이동시키기 전에, 연마구(3)가 장착된 장착부(21)를 축선(L) 방향으로 진퇴 가능한 초기 위치에 배치한다. 또한, 공작 기계(M)에 의해 연마구 홀더(4)를 가공 경로(E)를 따라 이동시키는 동안은, 제어부(51)는, 장착부(21)의 초기 위치로부터의 이동량을 산출하고, 이동량에 근거해서 복수의 부하 임계치 범위(R)로부터 하나의 부하 임계치 범위(R)를 선택한다. 즉, 산출된 이동량을, 제1 수식(F1) 및 제2 수식(F2) 각각에 대입하여, 연마재 다발(14)의 길이 치수에 대응하는 제1 임계치(R1) 및 제2 임계치(R2)를 산출한다.
[0090] 여기서, 탄성을 구비하는 연마재 다발(14)의 다발은, 축선(L) 방향의 치수가 길수록 유연성이 있으므로, 절삭 능력은 낮다. 그러나, 마모량이 커져 축선(L) 방향의 길이 치수가 짧아지면, 연마재 다발(14)의 다발은, 강성이 상승하여, 절삭 능력이 향상된다. 또한, 초기 위치로부터 섕크(6)와는 반대측으로 이동한 장착부(21)의 이동량은, 연마재 다발(14)의 마모량에 대응한다. 따라서, 연마재 다발(14)의 길이 치수는, 이동량에 근거해서, 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 이동량(연마재 다발(14)의 마모량)을 제1 수식(F1) 및 제2 수식(F2)에 대입하여 부하 임계치 범위(R)를 구하면, 연마재 다발(14)이 짧아졌을 때, 부하 임계치 범위(R)를 높은 값으로 절상하여, 연마재 다발(14)의 절삭 능력을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 본 예에 의하면, 연마재 다발(14)의 다발의 길이 치수에 관계없이, 연마재 다발(14)의 다발의 절삭 능력을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.
[0091] (변형예 3)
돌출 제어 동작을 행하기 위한 부하 임계치 범위(R)를 가공 동작 중에 변경하는 다른 예로서, 연마구 홀더(4)는, 부하 검출기(23)로부터 출력되는 부하가 제로가 된 전후에, 돌출 제어 동작을 행하기 위한 부하 임계치 범위(R)를 변경해도 된다. 여기서, 부하가 제로가 된 시점이란, 가공 경로(E)의 도중에, 연마 공구(1)가 가공물(W)에서 내린 시점이다.
[0092] 도 14는, 연마 공구(1)가 가공물(W)에 타고 내릴 때 부하 임계치 범위(R)를 변경하는 경우의 설명도이다. 도 14의 상단은, 연마 공구(1)와 가공물(W)의 위치 관계를 나타낸다. 도 14의 하단은, 가공물(W)의 측으로부터 연마구(3)에 가해지는 부하와, 부하 임계치 범위의 그래프이다. 도 15는, 연마 공구가 가공물에 타고 내릴 때의 돌출 제어 동작의 플로차트이다.
[0093] 도 14의 상단에 나타낸 바와 같이, 본 예에서는, 연마 공구(1)는, 가공물(W)에 올라타고 나서 최초로 가공물(W)에서 내릴 때까지 동안, 연마재 다발(4)의 80%를 가공 대상면(S)에 접촉시킨 상태로 가공물(W)에 가공을 실시한다. 그리고, 연마 공구(1)는, 다음으로 가공물(W)에 올라타고 나서 내릴 때까지 동안, 연마재 다발(4)의 20%를 가공 대상면(S)에 접촉시킨 상태로 가공물(W)에 가공을 실시한다.
[0094] 이 경우, 기억부(52)에는, 부하 임계치 범위(R)로서, 제1 부하 임계치 범위(R(1))와, 제1 부하 임계치 범위(R(1))와는 상이한 제2 부하 임계치 범위(R(2))를 보유한다. 본 예에서는, 제2 부하 임계치 범위(R(2))의 범위는, 제1 부하 임계치 범위(R(1))보다 작은 값이다. 또한, 제어부(51)는, 도 5에 점선으로 나타낸 바와 같이, 부하가 제로가 된 시점의 횟수를 계수하는 계수부(65)와, 횟수가 소정의 설정 횟수에 도달할 때까지 제1 부하 임계치 범위(R)를 부하 임계치 범위(R)로 설정하고, 횟수가 설정 횟수에 도달하였을 때 부하 임계치 범위(R)를 제2 부하 임계치 범위(R)로 설정하는 부하 임계치 범위 재설정부(64)를 구비한다.
[0095] 이에 의해, 가공 개시 시에 행해지는 돌출 제어 동작에서는, 제어부(51)는, 부하가 제1 부하 임계치 범위(R(1)) 내에 있는지의 여부에 근거해서 모터(35)를 구동 제어한다(단계 ST51). 그리고, 부하가 제로가 된 횟수를 계수하고(단계 ST52), 부하가 제로가 된 횟수가 설정 횟수(본 예에서는 1회)에 도달한 후에는(단계 ST53), 제어부(51)는, 부하가 제2 부하 임계치 범위(R) 내에 있는지의 여부에 근거해서, 모터(35)를 구동 제어한다(단계 ST54). 따라서, 가공 경로(E)를 따라 이동하는 연마 공구(1)가 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 타고 내리는 것을 반복하는 경우에, 설정 횟수의 타고 내리기를 행한 후, 다시, 가공물(W)에 올라타는 시점에, 연마재 다발(14)에 의한 가공물(W)의 절입량을 조절할 수 있다.
[0096] (기타 실시형태)
연마 공구(1)가 구비하는 연마구(3)는, 연마재로서, 탄성 지석을 구비해도 된다. 도 16은, 연마 공구가 구비하는 다른 연마구의 사시도이다. 도 16에 나타낸 연마구(3A)는, 연마재로서, 축선 방향(X)으로 연장되는 원기둥 형상의 탄성 지석(2A)을 구비한다. 또한, 연마구(3A)는, 탄성 지석(2A)을 홀딩하는 연마재 홀더를 구비한다. 또한, 탄성 지석(2A)의 형상은, 각기둥 형상으로 해도 된다.
[0097] 탄성 지석(2A)은, 탄성 발포체와, 폴리머와, 지립(砥粒)을 포함한다. 탄성 발포체는, 예컨대, 멜라민 수지 발포체이다. 또한, 탄성 발포체는, 일방향으로 압축됨으로써 탄성력에 이방성이 부여된 이방 탄성 발포체로 할 수 있다. 폴리머는, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 혹은, 폴리로탁산 중 어느 하나이다. 지립은, 가공물(W)의 종류에 따라 적절히 선택된다. 지립으로서는, 다이아몬드, 알루미나, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 탄화붕소, 티타니아, 산화세륨, 또는 지르코니아를 사용할 수 있다. 이와 같은 탄성 지석의 기재(基材)는, 이방 탄성 발포체에, 폴리머와 지립을 포함하는 분산액을 함침시키고, 소성함으로써 얻어진다. 이방 탄성 발포체에 있어서 탄성력이 가장 강한 방향은 압축 방향이다.
[0098] 연마재 홀더(11)는, 고리 형상의 부재이며, 중심에 축선 방향(X)으로 연장되는 홀더 관통 구멍(12)을 구비한다. 또한, 연마재 홀더(11)는, 그 전단면에, 원형의 연마재 홀딩 구멍(13A)을 구비한다. 연마재 홀더(11)는, 탄성 지석(2A)의 축선 방향(X)의 한쪽 단부를 홀딩한다. 또한, 연마재 홀더(11)는, 그 후단면에, 홀더 관통 구멍(12)을 포위하는 오목부를 구비한다. 오목부는, 연마구(3)를 연마구 홀더(4)에 착탈 가능하게 장착하기 위한 연마구측 연결부(15)이다. 연마구(3A)는, 연마구 홀더(4)에 홀딩되어 연마 공구(1)를 구성한다.
[0099] 여기서, 연마재가 탄성 지석(2A)인 경우에는, 축선 방향(X)의 치수가 길수록 유연성이 있으므로, 절삭 능력은 낮다. 그러나, 마모량이 커져 연마재의 축선 방향의 길이 치수가 짧아지면, 강성이 상승하여, 절삭 능력이 향상된다. 또한, 연마재가 탄성 지석(2A)인 경우에는, 부하 검출기(23)로부터 출력되는 부하는, 연마 가공 시에 탄성 지석(2A)의 전단면이 가공물(W)의 가공 대상면(S)으로부터 수직으로 밀리는 반력이다. 이와 같은 반력은, 탄성 지석(2A)의 전단면이 가공물(W)의 가공 대상면(S)과 접촉하는 접촉 면적에 비례한다. 따라서, 접촉 면적이 작으면 부하는 작아지고, 접촉 면적이 크면, 부하는 커진다. 따라서, 연마재가 탄성 지석(2A)인 경우라도, 연마재가 선 형상 연마재(2) 다발인 경우와 마찬가지로, 본 발명을 적용할 수 있다.
[0100] 다음으로, 연마 공구(1)가 구비하는 연마구(3)는, 연마재로서, 강성의 지석을 구비하고 있어도 된다. 도 17은, 연마 공구가 구비하는 다른 연마구의 사시도이다. 도 17에 나타낸 연마구(3B)는, 연마재로서, 축선 방향(X)으로 연장되는 강성의 지석(2B)을 구비한다. 또한, 연마구(3B)는, 지석(2B)을 홀딩하는 연마재 홀더(11)를 구비한다. 연마재 홀더(11)는, 도 16에 나타낸 연마구(3A)의 연마재 홀더(11)와 동일하다.
[0101] 여기서, 강성의 지석(2B)은 영률이 크므로, 지석(2B) 자체의 휨은 발생하지 않는 것으로 생각된다. 또한, 연마재가 지석(2B)인 경우에는, 축선 방향(X)의 치수에 기인하는 절삭 능력의 변동은 없는 것으로 생각된다. 그러나, 연마 공구(1)에서는, 지석(2B)의 전단면을 가공물(W)의 가공 대상면(S)에 접촉시킬 필요가 있다. 따라서, 지석(2B)은, 연마재 홀더(11)에 캔틸레버식 지지(片持) 상태로 홀딩된다. 마찬가지로, 지석(2B)은, 연마재 홀더(11)를 통해, 연마구 홀더(4)에 캔틸레버식 지지 상태로 홀딩된다. 따라서, 지석(2B)에는, 캔틸레버 선단 집중 하중의 휨이 발생한다.
[0102] 캔틸레버 선단 집중 하중에 의해 발생하는 휨의 휨량은, 축선 방향(X)의 길이 치수의 세제곱에 비례한다. 따라서, 축선 방향(X)의 치수가 길수록 휨량이 커져, 절삭 능력은 저하되기 쉬워진다. 한편, 마모량이 커져 연마재의 축선 방향의 길이 치수가 짧아지면, 휨량이 작아지므로, 강성이 상승하여, 절삭 능력이 향상된다. 또한, 연마재가 지석(2B)인 경우에는, 부하 검출기(23)로부터 출력되는 부하는, 연마 가공 시에 지석(2B)의 전단면이 가공물(W)의 가공 대상면(S)으로부터 수직으로 밀리는 반력이다. 이와 같은 반력은, 지석(2B)의 전단면이 가공물(W)의 가공 대상면(S)과 접촉하는 접촉 면적에 비례한다. 따라서, 접촉 면적이 작으면 부하는 작아지고, 접촉 면적이 크면, 부하는 커진다. 따라서, 연마재가 강성의 지석(2B)인 경우라도, 연마재가 선 형상 연마재(2) 다발인 경우와 마찬가지로, 본 발명을 적용할 수 있다.
[0103] 또한, 강성의 지석(2B)은, 탄성을 구비하는 연마재와 비교하여, 축선 방향(X)의 치수가 길수록, 균열이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 이와 같은 문제에 대해, 지석(2B)의 축선 방향(X)의 길이 치수에 근거해서, 부하 임계치 범위를 변경하면, 지석(2B)에 균열이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

Claims (17)

  1. 기계 장착부와, 연마구(具)가 장착되는 장착부와, 구동원을 구비하며, 상기 장착부를 상기 기계 장착부의 축선 방향으로 이동시키는 이동 기구(機構)와, 상기 장착부에 장착된 상기 연마구에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기를 가지는 연마구 홀더의 제어 방법으로서,
    연마재(砥材)를 가지는 연마구를 상기 장착부에 장착하는 동시에 상기 기계 장착부를 공작 기계의 스핀들에 접속하여 해당 공작 기계를 동작시키고, 상기 공작 기계가 상기 연마구 홀더를 미리 정한 가공 경로를 따라 이동시키는 동안에, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시(monitoring)하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 산출하고, 상기 부하 및 상기 변화량에 근거해서 상기 구동원을 구동하여 상기 장착부를 이동시켜 상기 연마구를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행하고,
    상기 부하가 미리 설정된 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 미리 설정된 변화량 임계치보다 작은 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부하가 제로일 때 상기 돌출 제어 동작을 정지시키고, 상기 변화량이 미리 설정된 설정 변화량을 하회할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 소정의 변화량 임계치 범위 내에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하고, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 범위 밖에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖이 되고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상이 되면, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하는 동시에 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 계수(計數)하고, 상기 계속 시간이 미리 정한 설정 시간에 도달할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 상기 계속 시간이 상기 설정 시간을 초과하였을 때 상기 돌출 제어 동작을 재개하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    미리, 상기 부하 임계치 범위로서, 상기 축선 방향에 있어서의 상기 연마재의 길이 치수에 대응지어진 복수의 상기 부하 임계치 범위를 보유(保持)하고, 상기 공작 기계에 의해 상기 연마구 홀더를 이동시키기 전에, 상기 연마구가 장착된 상기 장착부를 상기 축선 방향으로 진퇴 가능한 초기 위치에 배치해 두고,
    상기 돌출 제어 동작에 있어서 상기 장착부를 이동시킬 때마다, 상기 구동원의 구동량 및 상기 장착부의 이동 방향에 근거해서 상기 초기 위치로부터 상기 기계 장착부와는 반대측으로 이동하는 상기 장착부의 이동량을 산출하고, 상기 이동량에 근거해서 복수의 상기 부하 임계치 범위로부터 하나의 상기 부하 임계치 범위를 선택하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    미리, 상기 부하 임계치 범위로서, 제1 부하 임계치 범위와, 상기 제1 부하 임계치 범위와는 상이한 제2 부하 임계치 범위를 보유하고,
    상기 제1 부하 임계치 범위를 상기 부하 임계치 범위로 설정하고, 상기 부하가 제로가 된 시점의 횟수를 계수하고, 상기 횟수가 소정의 설정 횟수에 도달하였을 때 상기 부하 임계치 범위를 상기 제2 부하 임계치 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    기억부를 구비해 두고, 상기 공작 기계에 의해 상기 연마구 홀더를 미리 정한 학습 경로를 따라 이동시켜, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 상기 부하에 근거해서 상기 부하 임계치 범위를 설정하는 동시에 상기 변화량에 근거해서 상기 변화량 임계치를 설정하여 상기 기억부에 기억 보유하고,
    상기 공작 기계가 상기 연마구 홀더를 상기 가공 경로를 따라 이동시킬 때, 상기 기억부를 참조하여 상기 부하 임계치 범위 및 상기 변화량 임계치를 취득하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연마구는, 길이 방향을 상기 축선 방향으로 향하게 한 연마재와, 상기 연마재의 상기 축선 방향의 한쪽 단부(端部)를 홀딩(保持)하는 연마재 홀더를 가지며,
    상기 연마재 홀더가 상기 장착부에 장착되는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더의 제어 방법.
  9. 기계 장착부와,
    연마재를 가지는 연마구가 장착되는 장착부와,
    구동원을 구비하며, 상기 장착부를 상기 기계 장착부의 축선 방향으로 이동시키는 이동 기구와,
    상기 장착부에 장착된 상기 연마구에 가해지는 부하를 검출하는 부하 검출기와,
    상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 산출하고, 상기 부하 및 상기 변화량에 근거해서 상기 구동원을 구동하여 상기 장착부를 이동시켜 상기 연마구를 진퇴시키는 돌출 제어 동작을 행하는 제어부
    를 가지는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부하가 미리 설정된 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 미리 설정된 변화량 임계치보다 작은 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부하가 제로일 때 상기 돌출 제어 동작을 정지시키고, 상기 변화량이 미리 설정된 설정 변화량을 하회할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 소정의 변화량 임계치 범위 내에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하고, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 범위 밖에 있는 경우에, 상기 돌출 제어 동작을 행하는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  13. 제10항에 있어서,
    타이머를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖이 되고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상이 되면, 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태로 하는 동시에 상기 타이머를 구동하여 상기 부하가 상기 부하 임계치 범위 밖에 있고, 또한, 상기 변화량이 상기 변화량 임계치 이상인 상태가 계속되고 있는 계속 시간을 계수하고, 상기 계속 시간이 미리 정한 설정 시간에 도달할 때까지 상기 돌출 제어 동작을 행하지 않는 상태를 유지하고, 상기 계속 시간이 상기 설정 시간을 초과하였을 때 상기 돌출 제어 동작을 재개하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 부하 임계치 범위로서, 상기 축선 방향에 있어서의 상기 연마재의 길이 치수에 대응지어진 복수의 부하 임계치 범위를 기억 보유하는 부하 임계치 기억부를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 장착부를 상기 축선 방향으로 진퇴 가능한 초기 위치에 배치하는 초기 동작 제어부와, 상기 돌출 제어 동작에 있어서 상기 장착부를 이동시킬 때마다, 상기 구동원의 구동량 및 상기 장착부의 이동 방향에 근거해서 상기 초기 위치로부터 상기 기계 장착부와는 반대측으로 이동하는 상기 장착부의 이동량을 산출하고, 상기 이동량에 근거해서 상기 부하 임계치 기억부를 참조하여, 복수의 상기 부하 임계치 범위로부터 하나의 상기 부하 임계치 범위를 선택하는 부하 임계치 범위 재설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 부하 임계치 범위로서, 제1 부하 임계치 범위와, 상기 제1 부하 임계치 범위와는 상이한 제2 부하 임계치 범위를 기억 보유하는 부하 임계치 기억부를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 제어부는, 상기 부하가 제로가 된 시점의 횟수를 계수하는 계수부와, 상기 횟수가 소정의 설정 횟수에 도달할 때까지 상기 제1 부하 임계치 범위를 상기 부하 임계치 범위로 설정하고, 상기 횟수가 상기 설정 횟수에 도달하였을 때 상기 부하 임계치 범위를 상기 제2 부하 임계치 범위로 설정하는 부하 임계치 범위 재설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  16. 제10항에 있어서,
    기억부와,
    상기 제어부는, 해당 제어부의 동작 모드를, 통상의 동작 모드와, 학습용의 동작 모드 사이에서 전환하는 동작 모드 전환부를 가지며,
    상기 학습용의 동작 모드에 있어서, 상기 부하 검출기로부터의 출력을 감시하는 동시에 단위 시간당 상기 부하의 변화량을 순차적으로 산출하고, 상기 부하에 근거해서 상기 부하 임계치 범위를 설정하는 동시에 상기 변화량에 근거해서 상기 변화량 임계치를 설정하여 상기 기억부에 기억 보유하는 학습 데이터 설정부를 구비하며, 상기 통상의 동작 모드에서는, 상기 제어부는, 상기 기억부를 참조하여 상기 부하 임계치 범위 및 상기 변화량 임계치를 상기 기억부로부터 취득하는 것을 특징으로 하는 연마구 홀더.
  17. 제9항에 기재된 연마구 홀더와,
    상기 연마구 홀더의 장착부에 착탈 가능하게 장착된 연마구를 가지며,
    상기 연마구는, 길이 방향을 상기 축선 방향으로 향하게 한 연마재와, 상기 연마재의 상기 축선 방향의 한쪽 단부를 홀딩하는 연마재 홀더를 가지며,
    상기 연마재 홀더가 상기 장착부에 장착되는 것을 특징으로 하는 연마 공구.
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