WO2022118871A1 - 自動研削システム - Google Patents
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Abstract
Description
〔1.1 全体構成〕
図1は、本実施形態に係る自動研削システム100の全体構成を示す図である。自動研削システム100は、自動研削装置1と制御装置2と備える。
また、機械加工は、ワークの加工を伴うものであってよいが、ワークの加工を伴わないものであってよい。
図2は、自動研削装置1の構成を示す機能ブロック図である。自動研削装置1は、制御部10、回転砥石11、表示部12、入力部13、記憶部14、第1センサ15、第2センサ16、第3センサ17、第4センサ18を備える。
なおこの際、第4センサによって回転砥石11を支持する回転軸の変形を検知することが可能となる。第4センサが温度センサである場合には、回転砥石11を支持する回転軸の温度を検知することにより、回転軸の変形を推定することが可能である。一方で、第4センサが例えばひずみゲージの場合、ひずみゲージの検出値に基づいて、回転軸の変形を検知することが可能である。
従来技術においては、定期的にドレッシングを行う、又はワークの寸法精度や表面粗さ等の点における加工精度が基準値に達していない場合にのみドレッシングを行うが、これに加えて、回転砥石11の目こぼれや目詰まりに起因する回転軸の負荷の変化に基づいて、従来よりも早期の段階で予防的にドレッシングを行うことが可能となり、砥石の長寿命化と加工不良の発生を未然に防ぐことができる。
これらチャック面の研磨は、チャック面の同じ位置にワークを長時間着座させることにより、チャック面が沈むことに対応するものである。
図4は、制御装置2の機能を示す機能ブロック図である。制御装置2は、通信部21と、指示部22と、故障診断部23とを備える。
図6は、自動研削装置1の動作を示すフローチャートである。以下、図6を参照することにより、自動研削装置1の動作について説明する。
本実施形態に係る自動研削システム100は、ワーク30の研削加工、及び/又は研磨加工を行う自動研削装置であって、ワーク30の研削、及び/又は研磨を行う回転砥石11と、ワーク30に係る属性値を検知する第1センサ15と、回転砥石11の砥石径を検知する第2センサ16と、回転砥石11の駆動部に対し研削加工、及び/又は研磨加工のための回転と移動を指示する指示部22と、ワーク30に係る属性値と属性値に係る第1許容誤差、及び、砥石径と砥石径に係る第2許容誤差に基づいて、回転砥石11によるワーク30に対する加工原点と安全マージンとを含む位置情報を生成し、指示部22に出力する位置出力部101と、を備える。
以下、図7A~図10Fを参照することにより、上記の実施形態に係る自動研削装置1が、平面研削盤、円筒研削盤、内面研削盤それぞれである場合において、ワークを研削又は研磨するケースと、自動研削装置1がチャック面を研磨する場合について説明する。
図7A~図7Fは、自動研削装置1が平面研削盤である場合の動作についての説明図である。
このとき、自動研削装置1は、シャフト111A又はシャフト111Aを回転させる駆動部(不図示)に設置された、第3センサ17、及び第4センサ18により、シャフト111Aの負荷と変形を検知する。上記のように、ドレッシング指示部107が、回転砥石11Aのトルクに基づいて、回転砥石11Aのドレッシングの指示を出力してもよい。
図8A~図8Eは、自動研削装置1が円筒研削盤である場合の動作についての説明図である。
このとき、自動研削装置1は、シャフト111A又はシャフト111Aを回転させる駆動部(不図示)に設置された、第3センサ17、及び第4センサ18により、シャフト111Aの負荷と変形を検知する。上記のように、ドレッシング指示部107が、回転砥石11Aのトルクに基づいて、回転砥石11Aのドレッシングの指示を出力してもよい。
図9A~図9Eは、自動研削装置1が内面研削盤である場合の動作についての説明図である。
このとき、自動研削装置1は、シャフト111B又はシャフト111Bを回転させる駆動部111Cに設置された、第3センサ17、及び第4センサ18により、シャフト111Bの負荷と変形を検知する。上記のように、ドレッシング指示部107が、回転砥石11Bのトルクに基づいて、回転砥石11Bのドレッシングの指示を出力してもよい。
図10A~図10Fは、自動研削装置1でチャック面を研磨する場合の動作についての説明図である。
このとき、自動研削装置1は、シャフト111A又はシャフト111Aを回転させる駆動部(不図示)に設置された、第3センサ17、及び第4センサ18により、シャフト111Aの負荷と変形を検知する。上記のように、ドレッシング指示部107が、回転砥石11Aのトルクに基づいて、回転砥石11Aのドレッシングの指示を出力してもよい。
〔5.1 変形例1〕
上記の実施形態に係る自動研削装置1では、再実行指令部105により再実行指令が出力された回数、加工前のワークの属性値と許容値との比較、加工後のワークの属性値と目標値との比較に基づいて、ワークが着座するチャック面の研磨指示を出力するとしたが、これには限定されない。例えば、加工回数(加工したワークの数)に基づいて、ワークが着座するチャック面の研磨指示を出力してもよい。
また、上記の実施形態においては、自動研削装置1と制御装置2とが別体となっているが、これには限定されない。例えば、制御装置2が自動研削装置1に組み込まれることにより、両者が一体化していてもよい。
また、上記の実施形態において、自動研削装置1はロボットとして実現されてもよく、この場合、制御装置2は、ロボット制御装置であってよい。
また、上記の実施形態において、入力部13が自動研削装置1の外部に存在し、ネットワークを経由して自動研削装置1の外部から各データを入力する構成としてもよい。更に、制御装置2が、ネットワークを介して自動研削装置1を制御する構成としてもよい。
また、上記の実施形態において、回転砥石11、11A、11Bの回転軸の負荷を検知するセンサであるトルクセンサ、回転砥石11を回転させるモータを駆動するための電流量を検知する電流センサ等により構成される第3センサ17により、回転軸の負荷や回転砥石11を回転させるモータを駆動するための電流量を検知して、ドレッシングの切込み量を管理してもよい。
また、上記の実施形態において、ワークに係る属性値、即ち、ワークの寸法に係る値や表面状態を示す値を検知するセンサであるタッチプローブ、3Dスキャンが可能な画像センサ、レーザセンサ等により構成される第1センサ15により、ワークの表面粗さを検知して、ドレッシングの指示を出力するようにしてドレッシングのタイミングを管理してもよいし、また、ドレッシングの切込み量を管理してもよい。
また、上記の実施形態において、上述の変形例5の第3センサ17による、回転軸の負荷や回転砥石11を回転させるモータを駆動するための電流量の検知と、上述の変形例6の第1センサ15によるワークの表面粗さの検知と、の両方に基づいて、ドレッシングの切込み量を管理してもよい。
なお、本変形例7及び前述の変形例6においては、第1センサ15に代えてエアマイクロセンサにより構成される第2センサ16が用いられてもよい。
2 制御装置
10 制御部
22 指示部
23 故障診断部
100 自動研削システム
101 位置出力部
102 砥石状態取得部
103 加工量出力部
104 切込量出力部
105 再実行指令部
106 繰り返し判定部
107 ドレッシング指示部
108 材質取得部
109 砥石選択部
110 要求精度取得部
111 加工条件出力部
112 回転数補正部
113 第1研磨指示部
114 第2研磨指示部
115 第3研磨指示部
116 第1警報部
117 第2警報部
Claims (17)
- ワークの研削加工、及び/又は研磨加工を行う自動研削システムであって、
前記ワークの研削、及び/又は研磨を行う回転砥石と、
前記ワークに係る属性値を検知する第1センサと、
前記回転砥石の砥石径を検知する第2センサと、
前記回転砥石の駆動部に対し前記研削加工、及び/又は研磨加工のための回転と移動を指示する指示部と、
前記ワークに係る属性値と前記属性値に係る第1許容誤差、及び、前記砥石径と前記砥石径に係る第2許容誤差に基づいて、前記回転砥石による前記ワークに対する加工原点と安全マージンとを含む位置情報を生成し、前記指示部に出力する位置出力部と、
を備える自動研削システム。 - 前記回転砥石の状態情報を取得する砥石状態取得部と、
前記ワークに係る属性値及び前記回転砥石の状態情報に基づいて、前記回転砥石による前記ワークに対する加工量を算出し、前記指示部に出力する加工量出力部と、
前記加工量と前記ワークに係る属性値及び前記回転砥石の状態情報に基づいて、前記回転砥石から前記ワークに対する1アプローチ当たりの加工量である切込量を算出する切込量を算出し、前記指示部に出力する切込量出力部と、を更に備える、請求項1に記載の自動研削システム。 - 前記研削加工、及び/又は研磨加工の後の前記ワークに係る属性値に基づいて、前記研削加工、及び/又は研磨加工の再実行指令を前記指示部に出力する再実行指令部を更に備える、請求項1又は請求項2に記載の自動研削システム。
- 前記再実行指令部により前記再実行指令が出力された回数が所定回数に達した際、警報を発報する第1警報部を更に備える、請求項3に記載の自動研削システム。
- 前記再実行指令部により前記再実行指令が出力された回数と所定回数との比較を行い、比較結果に基づいて、前記ワークが着座するチャック面の研磨指示を出力する第1研磨指示部を更に備える、請求項3又は請求項4に記載の自動研削システム。
- 前記回転砥石を支持する回転軸の負荷を検知する第3センサと、
前記負荷に基づいて、前記回転砥石のドレッシングの指示を出力するドレッシング指示部とを更に備える、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の自動研削システム。 - 前記第1センサにより検知されたワークに係る前記属性値に基づいて、前記回転砥石のドレッシングの指示を出力するドレッシング指示部とを更に備える、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の自動研削システム。
- 前記ドレッシング指示部は、前記負荷に基づいて、前記回転砥石のドレッシングの切込み量を出力する、請求項6又は請求項7に記載の自動研削システム。
- 前記ドレッシング指示部は、前記第1センサによる、前記ワークに係る属性値の検知に基づいて、前記回転砥石のドレッシングの切込み量を出力する、請求項6~請求項8のいずれかに記載の自動研削システム。
- 前記回転砥石を支持する回転軸の変形を検知する第4センサと、
前記ワークに係る属性値、及び/又は前記回転砥石の状態情報、及び/又は前記第4センサによる検知結果に基づいて、前記研削加工、及び/又は研磨加工の後の前記砥石径の検知を繰り返し実行するか否かを判定する繰り返し判定部を更に備える、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の自動研削システム。 - 前記第1センサから前記第4センサのうち少なくとも1つは、前記自動研削システムの制御装置に対して測定値、及び/又は自己診断情報を送信する送信部を備え、
前記制御装置は、前記測定値、及び/又は自己診断情報の受信結果に基づいて、前記第1センサから前記第4センサのうち少なくとも1つの故障を診断する故障診断部を備える、請求項10に記載の自動研削システム。 - 前記ワークの材質を取得する材質取得部と、
前記材質に基づいて、前記ワークにとって最適な前記回転砥石を選択する砥石選択部と、を更に備える、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の自動研削システム。 - 前記ワークの材質を取得する材質取得部と、
前記研削加工、及び/又は研磨加工の要求精度を取得する要求精度取得部と、
過去の加工データを記憶する記憶部と、
前記ワークの材質及び前記要求精度に基づいて、前記加工データを参照することにより、推奨される加工条件を出力する加工条件出力部と、を更に備える、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の自動研削システム。 - 前記砥石径に基づいて、前記回転砥石の回転数を補正する回転数補正部を更に備える、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の自動研削システム。
- 加工前の前記ワークの属性値と許容値との比較を行い、比較結果に基づいて、前記ワークが着座するチャック面の研磨指示を出力する第2研磨指示部を更に備える、請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の自動研削システム。
- 加工後の前記ワークの属性値と目標値との比較を行い、比較結果に基づいて、前記ワークが着座するチャック面の研磨指示を出力する第3研磨指示部を更に備える、請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の自動研削システム。
- 前記砥石径が許容値を下回った際、警報を発報する第2警報部を更に備える、請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の自動研削システム。
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Citations (3)
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JP4207816B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2009-01-14 | 株式会社ジェイテクト | 加工装置 |
JP6178709B2 (ja) * | 2013-11-26 | 2017-08-09 | 株式会社ディスコ | 切削装置及びセットアップ方法 |
JP2019077001A (ja) | 2017-10-25 | 2019-05-23 | トーヨーエイテック株式会社 | 研削方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5507294B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-05-28 | 東芝機械株式会社 | 距離測定機能付きの研削盤 |
JP5729178B2 (ja) * | 2011-07-04 | 2015-06-03 | 日本精工株式会社 | 研削加工盤及び研削加工方法 |
TWI673139B (zh) * | 2018-09-07 | 2019-10-01 | 福裕事業股份有限公司 | 自動偵測智慧修砂之方法 |
TWI689370B (zh) * | 2019-01-04 | 2020-04-01 | 福裕事業股份有限公司 | 研磨輔助方法 |
JP7258563B2 (ja) * | 2019-01-16 | 2023-04-17 | 株式会社岡本工作機械製作所 | 自動研削装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4207816B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2009-01-14 | 株式会社ジェイテクト | 加工装置 |
JP6178709B2 (ja) * | 2013-11-26 | 2017-08-09 | 株式会社ディスコ | 切削装置及びセットアップ方法 |
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