WO2023175799A1 - 研削盤 - Google Patents

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WO2023175799A1
WO2023175799A1 PCT/JP2022/012059 JP2022012059W WO2023175799A1 WO 2023175799 A1 WO2023175799 A1 WO 2023175799A1 JP 2022012059 W JP2022012059 W JP 2022012059W WO 2023175799 A1 WO2023175799 A1 WO 2023175799A1
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WO
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reaction
grinding
reaction force
motor
torque
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PCT/JP2022/012059
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French (fr)
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久幸 長屋
豪朗 米谷
佳文 深谷
郷 阿部田
伸享 都築
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
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Publication date
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/02—Frames; Beds; Carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/02—Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables
    • B24B47/04—Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables by mechanical gearing only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/20—Drives or gearings; Equipment therefor relating to feed movement
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work

Definitions

  • the present disclosure relates to a grinding machine.
  • grinding machines There are two types of grinding machines: automatic machines that grind automatically according to a program, and manually operated machines that grind manually by operating a manual rotation handle. There are also grinding machines that have both the functions of an automatic machine and a manual machine.
  • Patent Document 1 describes a configuration in which a manually operable grinding machine moves a movable body based on an electric signal corresponding to the amount of rotation of a manual rotation handle without using hydraulic oil.
  • the manual rotation handle is provided with a rotational torque variable means for varying the torque required for rotation, and the rotational torque variable means is controlled according to the proximity state of the workpiece and the grinding wheel. Therefore, even in a configuration that does not use hydraulic oil, the operator can detect contact between the workpiece and the grinding wheel by increasing the torque of the manual rotation handle when the workpiece and the grinding wheel come into contact. It is possible to perform high-precision grinding.
  • the rotation torque variable means is configured to increase the rotation torque of the manual rotation handle by pressing a pressing member against a plate integrated with the manual rotation handle.
  • the flow rate of compressed air is adjusted by controlling a pressure regulating electromagnetic valve depending on the proximity between the workpiece and the grinding wheel, and a pressing force is applied to the pressing member in accordance with the flow rate of compressed air.
  • the rotational torque variable means determines the contact state and non-contact state between the workpiece and the grinding wheel based on the proximity detection signal, and switches the torque applied to the manual rotation handle depending on the contact state and the non-contact state. There is. Further, the applied torque is kept constant in the contact state, or the cutting depth of the grinding wheel is detected based on the proximity detection signal in the contact state, and the applied torque is controlled according to the cutting depth.
  • the conventional rotational torque variable means has room for improvement compared to a structure using hydraulic oil.
  • the present disclosure has been made in view of such problems, and makes it possible to apply a load to a manually rotating handle with high precision similar to a manually operated machine using hydraulic oil, and to apply a load to the manually rotating handle.
  • the present invention aims to provide a grinding machine that can increase the degree of freedom in loading.
  • One aspect of the present disclosure includes a grinding wheel for grinding a workpiece; a moving body that moves the grinding wheel relative to the workpiece; a moving motor that moves the moving body; a manual rotation handle for controlling the position of the moving body; a reaction motor attached to the manual rotation handle and configured to apply a reaction torque to the manual rotation handle when the manual rotation handle is rotating; a control device that controls the movement motor according to the rotation angle of the manual rotation handle, and controls the reaction motor so as to generate the reaction torque according to the magnitude of grinding resistance during grinding;
  • the grinding machine is equipped with
  • the reaction torque is applied to the manual rotation handle by the reaction motor attached to the manual rotation handle. Therefore, by controlling the reaction motor, there is a high degree of freedom in applying reaction torque to the manually rotating handle.
  • the control device controls the reaction motor to generate reaction torque according to the magnitude of grinding resistance during grinding. Therefore, when the operator is operating the manual rotation handle, the operator can feel a load from the manual rotation handle that corresponds to the magnitude of the grinding resistance during grinding.
  • the magnitude of the grinding resistance varies depending on not only the depth of cut but also the material of the workpiece and the sharpness of the grinding wheel.
  • the reaction torque changes depending on the material of the workpiece and the sharpness of the grinding wheel, in addition to the depth of cut. Therefore, the load depending on the magnitude of the grinding resistance that the operator feels from the manually rotating handle can be the same as that of a manually operated machine that uses hydraulic oil, or the load that corresponds to the magnitude of the grinding resistance that the operator feels from the manually rotating handle.
  • the load can be a further adjusted load. In this way, it becomes possible for the operator to highly accurately apply a load to the manually rotating handle that is being operated, and it is possible to perform highly accurate grinding using the manually rotating handle.
  • FIG. 1 is a plan view of the grinding machine of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a handle unit and a control device in the grinding machine of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a front view of the handle unit.
  • 7 is a flowchart showing reaction force control processing by a reaction force control section of the control device in the first embodiment.
  • 5 is a flowchart showing the initial reaction torque generation process in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a flowchart showing reaction torque continuation generation processing in FIG. 4.
  • FIG. It is a graph showing relational information used for determining reaction force torque, and is a graph showing reaction force torque according to the drive current and gain value of the moving motor.
  • FIG. 7 is a diagram showing the behavior of the rotation speed of the manual rotation handle, the moving speed of the grindstone head, and the reaction torque when the manual rotation handle is operated.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a handle unit and a control device in a grinding machine according to a second embodiment.
  • 12 is a flowchart showing reaction torque continuation generation processing among reaction force control processing by a reaction force control section of a control device in Embodiment 2. It is a graph showing relational information used to determine reaction force torque, and is a graph showing reaction force torque according to a detection value and a gain value of an AE sensor.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a handle unit and a control device in a grinding machine according to a third embodiment.
  • 11 is a flowchart showing reaction force control processing by a reaction force control section of a control device in Embodiment 3.
  • 14 is a flowchart showing the initial reaction torque generation process in FIG. 13.
  • 12 is a flowchart showing reaction force control processing by a reaction force control section of a control device in Embodiment 4. It is a graph showing relational information used for determining reaction force torque, and is a graph showing reaction force torque according to the drive current and gain value of the moving motor.
  • (Embodiment 1) Configuration of Grinding Machine 1
  • the configuration of the grinding machine 1 of this embodiment will be described with reference to FIG. 1.
  • the grinding machine 1 rotates the workpiece W and rotates the grinding wheel T, and moves the workpiece W and the grinding wheel T relative to each other.
  • the modes of grinding include (a) a mode in which the outer circumferential surface of the workpiece W is ground while moving the grinding wheel T relatively in the radial direction (X-axis direction) of the workpiece W, and (b) a mode in which the grinding wheel T is moved in the radial direction (X-axis direction) of the workpiece W.
  • the grinding machine 1 is a cylindrical grinding machine, but various configurations such as a cam grinding machine, a surface grinding machine, etc. can be applied. Further, in this embodiment, the grinding machine 1 is a table traverse type grinding machine, but a grindstone head traverse type grinding machine can also be applied.
  • the grinding machine 1 includes a grinding machine main body 2 and a control device 3.
  • the grinding machine main body 2 includes a bed 11, a table 12, a headstock 13, a tailstock 14, a grindstone head 15, a Z-axis handle unit 16, and an X-axis handle unit 17.
  • the table 12 constitutes a Z-axis moving body that moves the grinding wheel T relative to the workpiece W in the Z-axis direction.
  • the grindstone head 15 constitutes an X-axis moving body that moves the grindstone T relative to the workpiece W in the X-axis direction.
  • the grinding machine main body 2 may be provided with a sizing device, a rest device, a grinding wheel correction device, and the like.
  • the bed 11 is placed on the installation surface.
  • a Z-axis guide 11a extending in the Z-axis direction and an X-axis guide 11b extending in the X-axis direction are formed on the top surface of the bed 11.
  • the Z-axis guide 11a is formed on the front side in the X-axis direction (lower side in FIG. 1), which is the front side of the machine.
  • the X-axis guide 11b is formed on the back side of the machine (upper side in FIG. 1) than the Z-axis guide 11a.
  • the table 12 (Z-axis moving body) is arranged on the upper surface of the bed 11 so as to be movable in the Z-axis direction while being guided by the Z-axis guide 11a of the bed 11.
  • the table 12 is configured to be movable via a ball screw device by driving a motor 12a (Z-axis moving motor) provided on the bed 11. That is, the motor 12a moves the table 12 in the Z-axis direction.
  • the table 12 may be driven by a linear motor instead of the motor 12a and the ball screw device.
  • the headstock 13 includes a headstock main body 13a, a main shaft 13b, a motor 13c, and a center member 13d.
  • the headstock main body 13a is fixed to the upper surface of the table 12.
  • the main shaft 13b is rotatably supported by the headstock main body 13a around the Z-axis.
  • the motor 13c is provided on the headstock main body 13a, and rotates the main shaft 13b.
  • the center member 13d is attached to the tip of the main shaft 13b and supports one end of the workpiece W. That is, by rotationally driving the motor 13c, the workpiece W is rotationally driven around the central axis of the workpiece W.
  • the headstock 13 is exemplified to have a structure in which one end of the workpiece W is supported by the center member 13d, but a chuck can also be applied in place of the center member 13d.
  • the tailstock 14 is arranged on the upper surface of the table 12 at a position facing the headstock 13 in the Z-axis direction.
  • the tailstock 14 supports the other end of the workpiece W in the axial direction, and supports the workpiece W so as to be rotatable around the Z-axis.
  • the tailstock 14 includes a tailstock main body 14a, a ram 14b, and a center member 14c.
  • the tailstock main body 14a is fixed to the upper surface of the table 12.
  • the ram 14b is provided on the tailstock body 14a so as to be movable in the Z-axis direction. In other words, the ram 14b is provided so that its protrusion amount can be changed with respect to the tailstock main body 14a.
  • the center member 14c is attached to the tip of the ram 14b and supports the other end of the workpiece W. In this way, the workpiece W is rotatably supported at both ends by the headstock 13 and the tailstock 14. Note that the workpiece W may be cantilevered only by the headstock 13. Further, in the tailstock 14, the tailstock main body 14a may be configured to be movable in the Z-axis direction with respect to the table 12. In this case, the ram 14b becomes unnecessary.
  • the grindstone head 15 (X-axis moving body) is arranged on the upper surface of the bed 11 so as to be movable in the X-axis direction while being guided by the X-axis guide 11b of the bed 11.
  • the grindstone head 15 is configured to be movable via a ball screw device by driving a motor 15a (X-axis moving motor) provided on the bed 11. That is, the motor 15a moves the grindstone head 15 in the X-axis direction.
  • the grindstone head 15 may be driven by a linear motor instead of the motor 15a and the ball screw device.
  • the whetstone head 15 includes a rotatably provided whetstone wheel T.
  • the grinding wheel T is driven by a motor 15b provided on the grinding wheel head 15, and rotates via a belt 15c.
  • the grinding wheel T is a tool for grinding the workpiece W, and is composed of a plurality of abrasive grains fixed with a binder.
  • the Z-axis handle unit 16 is provided on the front side of the bed 11, and in this embodiment, it is provided on the left side of the center in the left-right direction.
  • the Z-axis handle unit 16 includes a Z-axis manual rotation handle 21.
  • the Z-axis manual rotation handle 21 is configured to be manually operable by an operator, and is a member for manually operating the position of the table 12 as a Z-axis moving body.
  • the Z-axis handle unit 16 further includes a Z-axis reaction force gain value adjustment section 22.
  • the Z-axis reaction force gain value adjustment unit 22 is configured to be manually operable by an operator, and is configured to be able to adjust a gain value G1 regarding the reaction torque to be applied to the Z-axis manual rotation handle 21.
  • the X-axis handle unit 17 is provided on the front side of the bed 11, and in this embodiment, it is provided on the right side of the center in the left-right direction.
  • the X-axis handle unit 17 includes an X-axis manual rotation handle 31.
  • the X-axis manual rotation handle 31 is configured to be manually operable by an operator, and is a member for manually controlling the position of the grindstone head 15 as an X-axis moving body.
  • the X-axis handle unit 17 further includes an X-axis reaction force gain value adjustment section 32.
  • the X-axis reaction force gain value adjustment unit 32 is configured to be manually operable by an operator, and is configured to be able to adjust a gain value G2 regarding the reaction torque to be applied to the X-axis manual rotation handle 31.
  • the control device 3 controls each drive device that makes up the grinding machine body 2. Specifically, the control device 3 controls the motor 12a (Z-axis moving motor) according to the rotation angle of the Z-axis manual rotation handle 21, and controls the position of the table 12 (Z-axis moving body) in the Z-axis direction. . The control device 3 controls the motor 15a (X-axis moving motor) according to the rotation angle of the X-axis manual rotation handle 31, and controls the position of the grindstone head 15 (X-axis moving body) in the X-axis direction. That is, the control device 3 controls the positions of the table 12 and the grindstone head 15, which serve as movable bodies that move the grinding wheel T relative to the workpiece W, by controlling the motors 12a and 15a. Further, the control device 3 controls the motor 13c of the headstock 13 in order to control the rotation of the workpiece W. The control device 3 controls the motor 15b of the grinding wheel head 15 in order to control the rotation of the grinding wheel T.
  • handle units 16, 17 The detailed configuration of handle units 16, 17 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. As shown in FIG. 2, the Z-axis handle unit 16 and the X-axis handle unit 17 have the same constituent elements, except for the members to be operated. In the following, both elements will be explained unless a special axis name is given.
  • the handle units 16 and 17 include manual rotation handles 21 and 31, reaction force gain value adjustment units 22 and 32, input side shaft members 23 and 33, output side shaft members 24 and 34, torsion bars 25 and 35, and a reaction force motor 26. , 36, angle detection sensors 27, 37, and torque sensors 28, 38.
  • the manual rotation handles 21 and 31 are members for operating the position of the table 12 or the grindstone head 15 as a moving body. As shown in FIGS. 2 and 3, the manual rotation handles 21 and 31 include, for example, an annular main body portion and a grip portion fixed to the main body portion. The operator can rotate the manual rotation handles 21, 31 by grasping the grip portion. Note that the manual rotation handles 21 and 31 only need to be configured to be rotatable, and instead of the annular main body portion, for example, a rod-shaped arm extending in the radial direction may be used. In this case, the manual rotation handles 21, 31 are formed, for example, in an L-shape.
  • the input side shaft members 23 and 33 are integrally provided with the manual rotation handles 21 and 31, and are rotatably supported by the bed 11 or a member fixed to the bed 11.
  • the rotation center axes of the input side shaft members 23 and 33 are coaxial with the rotation center axes of the manual rotation handles 21 and 31.
  • the output side shaft members 24 and 34 are supported by the bed 11 or a member fixed to the bed 11 so as to be rotatable relative to the input side shaft members 23 and 33.
  • the rotation center axes of the output side shaft members 24 and 34 are coaxial with the rotation center axes of the input side shaft members 23 and 33.
  • One end of the torsion bars 25, 35 is connected to the input side shaft members 23, 33, and the other end is connected to the output side shaft members 24, 34. Therefore, when the input side shaft members 23, 33 are rotated, the torsion bars 25, 35 are twisted, and the output side shaft members 24, 34 are rotated.
  • the reaction motors 26 and 36 are attached to the output side shaft members 24 and 34. That is, the reaction motors 26, 36 are attached to the manual rotation handles 21, 31 via the output shaft members 24, 34, the torsion bars 25, 35, and the input shaft members 23, 33.
  • the reaction motors 26, 36 are configured to apply reaction torques Tb1, Tb2 to the manual rotation handle while the manual rotation handle is rotating. That is, by driving the reaction motors 26 and 36, reaction torques Tb1 and Tb2 are applied to the output shaft members 24 and 34 fixed to the drive shafts of the reaction motors 26 and 36, and the torsion bar 25 and 35 and the input side shaft members 23, 33, the reaction torques Tb1, Tb2 are transmitted to the manual rotation handles 21, 31.
  • the angle detection sensors 27 and 37 are attached to the reaction motors 26 and 36, and detect the angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the drive shafts of the reaction motors 26 and 36. That is, the angle detection sensors 27 and 37 substantially detect the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the manual rotation handles 21 and 31.
  • the angle detection sensors 27 and 37 are, for example, encoders.
  • the torque sensors 28 and 38 detect that operating torques Ta1 and Ta2 are applied to the manual rotation handles 21 and 31 by the operator.
  • the torque sensors 28 and 38 can detect the operating torques Ta1 and Ta2 by detecting the twisted state of the torsion bars 25 and 35.
  • the torque sensors 28 and 38 use, for example, Hall IC type torque sensors, and are provided on the input side shaft members 23 and 33 and the output side shaft members 24 and 34. Since the Hall IC type torque sensor is well known, detailed explanation thereof will be omitted. As the torque sensors 28 and 38, torque sensors having other configurations may also be applied.
  • the reaction force gain value adjustment units 22 and 32 are configured to be manually operable by the operator, and adjust the gain values G1, G1, and G1 regarding the reaction torques Tb1 and Tb2 to be applied to the manual rotation handles 21 and 31, respectively.
  • G2 is configured to be adjustable.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 are controlled by the control device 3.
  • the reaction force gain value adjustment units 22 and 32 are, for example, adjustment knob members configured to be manually operable.
  • the adjustment knob member is, for example, a dial type, and is configured to be settable in a plurality of stages.
  • the adjustment knob member may be composed of an adjustment button, an adjustment lever, or the like.
  • the adjustment button is composed of a plurality of buttons.
  • the adjustment lever is configured to take a plurality of postures.
  • Control Device 3 Configuration of Control Device 3
  • the configuration of the control device 3 will be described with reference to FIG. 2.
  • the control related to the operation of the manual rotation handles 21 and 31 in the control device 3 will be explained.
  • the control device 3 includes a Z-axis control section 41, a Z-axis reaction force control section 42, an X-axis control section 51, and an X-axis reaction force control section 52 as elements related to the operation of the manual rotation handles 21 and 31.
  • the Z-axis control unit 41 controls the motor 12a (Z-axis moving motor) according to the rotation angle ⁇ 1 of the Z-axis manual rotation handle 21, and controls the position of the table 12 (Z-axis moving body) in the Z-axis direction.
  • the Z-axis reaction force control unit 42 controls the Z-axis reaction force motor 26 to generate a Z-axis reaction torque Tb1 according to the magnitude of grinding resistance during grinding.
  • the Z-axis reaction force control unit 42 sets the magnitude of the drive current I1 of the motor 12a during grinding as the magnitude of the grinding resistance, and adjusts the Z-axis reaction torque according to the magnitude of the drive current I1 of the motor 12a.
  • the Z-axis reaction force motor 26 is controlled so that the Z-axis reaction force motor 26 generates Tb1.
  • the Z-axis reaction force control unit 42 controls the Z-axis reaction torque Tb1 according to the magnitude of the drive current I1 of the motor 12a during non-grinding. is generated in the Z-axis reaction force motor 26.
  • the Z-axis reaction force control unit 42 controls the rotation angle ⁇ 1 of the Z-axis manual rotation handle 21 detected by the Z-axis angle detection sensor 27, the Z-axis operating torque Ta1 detected by the Z-axis torque sensor 28, The gain value G1 set by the Z-axis reaction force gain value adjustment section 22 and the drive current I1 of the motor 12a are acquired.
  • the Z-axis reaction force control unit 42 controls the Z-axis reaction force motor 26 to cause the Z-axis manual rotation handle 21 to generate a Z-axis reaction torque Tb1 based on the acquired information.
  • the control device 3 uses the detection of the operation torque Ta1 by the Z-axis torque sensor 28 as a trigger to cause the Z-axis reaction force motor 26 to generate a Z-axis reaction torque Tb1. At this time, the control device 3 determines the rotation direction of the Z-axis manual rotation handle 21 based on the detected value of the Z-axis angle detection sensor 27. Then, the control device 3 controls the Z-axis reaction force motor 26 to generate the Z-axis reaction torque Tb1 in the opposite direction to the determined rotation direction of the Z-axis manual rotation handle 21. Further, the control device 3 causes the Z-axis reaction force motor 26 to stop generating the Z-axis reaction torque Tb1 when the Z-axis operation torque Ta1 decreases to a predetermined value or less.
  • control device 3 generates the Z-axis reaction torque Tb1 obtained based on the magnitude of the grinding resistance during grinding and the gain value G1 adjusted by the Z-axis reaction force gain value adjustment section 22.
  • the Z-axis reaction force motor 26 is controlled.
  • the X-axis control unit 51 controls the motor 15a (X-axis moving motor) according to the rotation angle ⁇ 2 of the X-axis manual rotation handle 31, and controls the position of the grindstone head 15 (X-axis moving body) in the X-axis direction. .
  • the X-axis reaction force control unit 52 controls the X-axis reaction force motor 36 to generate an X-axis reaction torque Tb2 according to the magnitude of grinding resistance during grinding.
  • the X-axis reaction force control unit 52 sets the magnitude of the drive current I2 of the motor 15a as the magnitude of the grinding resistance during grinding, and generates an X-axis reaction force torque corresponding to the magnitude of the drive current I2 of the motor 15a.
  • the X-axis reaction force motor 36 is controlled to cause the X-axis reaction force motor 36 to generate Tb2. Furthermore, when the X-axis manual rotation handle 31 is rotating during non-grinding, the X-axis reaction force control unit 52 controls the is generated in the X-axis reaction force motor 36.
  • the X-axis reaction force control unit 52 controls the rotation angle ⁇ 2 of the X-axis manual rotation handle 31 detected by the X-axis angle detection sensor 37, the X-axis operating torque Ta2 detected by the X-axis torque sensor 38, The gain value G2 set by the X-axis reaction force gain value adjustment section 32 and the drive current I2 of the motor 15a are acquired.
  • the X-axis reaction force control unit 52 controls the X-axis reaction force motor 36 to cause the X-axis manual rotation handle 31 to generate an X-axis reaction torque Tb2 based on the acquired information.
  • the control device 3 causes the X-axis reaction force motor 36 to generate an X-axis reaction torque Tb2 using the detection of the operating torque Ta2 by the X-axis torque sensor 38 as a trigger. At this time, the control device 3 determines the rotation direction of the X-axis manual rotation handle 31 based on the detection value of the X-axis angle detection sensor 37. Then, the control device 3 controls the X-axis reaction force motor 36 to generate the X-axis reaction torque Tb2 in the opposite direction to the determined rotational direction of the X-axis manual rotation handle 31. Further, the control device 3 causes the X-axis reaction force motor 36 to stop generating the X-axis reaction torque Tb2 when the X-axis operation torque Ta2 decreases to a predetermined value Th1 or less.
  • control device 3 Furthermore, the control device 3 generates the X-axis reaction torque Tb2 obtained based on the magnitude of the grinding resistance during grinding and the gain value G2 adjusted by the X-axis reaction force gain value adjustment section 32.
  • the X-axis reaction force motor 36 is controlled.
  • the processing of the reaction force control units 42, 52 of the control device 3 will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
  • the reaction force control units 42 and 52 determine whether the mode is manual operation mode (S1). If it is not the manual operation mode (S1: No), the process returns.
  • the reaction force control units 42, 52 determine whether the reaction force motors 26, 36 are stopped (S2). If the reaction force motors 26, 36 are stopped (S2: Yes), the reaction force control units 42, 52 execute initial reaction torque generation processing (S3), and return the process. The initial reaction torque generation process S3 will be described later.
  • reaction force control units 42, 52 acquire the operating torques Ta1, Ta2 (S4). Subsequently, the reaction force control units 42 and 52 determine whether the operating torques Ta1 and Ta2 are equal to or less than a predetermined value Th1 (S5). If the operating torques Ta1, Ta2 are not equal to or less than the predetermined value Th1 (S5: No), the reaction force control units 42, 52 execute reaction torque continuation generation processing (S6). The reaction torque continuation generation process S6 will be described later.
  • reaction force control units 42 and 52 execute reaction torque stop processing (S7).
  • the reaction torque stop process S7 is a process for stopping the generation of reaction torques Tb1 and Tb2 by the reaction motors 26 and 36.
  • the reaction force control units 42 and 52 acquire operating torques Ta1 and Ta2 (S11). Subsequently, the reaction force control units 42 and 52 determine whether the operating torques Ta1 and Ta2 are larger than a predetermined value Th2 (S12). S11 is repeated until the operating torques Ta1 and Ta2 become larger than the predetermined value Th2 (S12: No).
  • the reaction force control units 42 and 52 determine the reaction torques Tb1 and Tb2 (S13).
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 at this time are a preset value A, as shown in FIG.
  • the reaction force control units 42 and 52 obtain the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S14). Then, the reaction force control units 42 and 52 calculate the rotation direction of the manual rotation handles 21 and 31 based on the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S15). Subsequently, the reaction force control units 42 and 52 generate the determined reaction torques Tb1 and Tb2 in the reaction direction that is the reverse direction of the calculated rotational direction (S16). Then, the process ends.
  • reaction force control units 42 and 52 acquire the drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a (S21). Subsequently, the reaction force control units 42 and 52 obtain gain values G1 and G2 (S22). Subsequently, the reaction force control units 42, 52 determine reaction torques Tb1, Tb2 based on the magnitudes of the drive currents I1, I2 of the motors 12a, 15a and the gain values G1, G2 (S23).
  • reaction torques Tb1 and Tb2 become larger as the magnitudes of the drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a become larger.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 are set to monotonically increase in a polygonal manner with respect to the magnitude of the drive currents I1 and I2.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 may be set to increase monotonically in a curved manner with respect to the magnitude of the drive currents I1 and I2.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 are set to different values depending on the gain values G1 and G2. For example, the smaller the Lv of the gain values G1, G2, the smaller the reaction torques Tb1, Tb2, and the larger the Lv of the gain values G1, G2, the larger the reaction torques Tb1, Tb2. There is.
  • the reaction force control units 42 and 52 obtain the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S24). Then, the reaction force control units 42 and 52 calculate the rotation direction of the manual rotation handles 21 and 31 based on the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S25). Subsequently, the reaction force control units 42 and 52 generate the determined reaction torques Tb1 and Tb2 in the reaction direction that is the reverse direction of the calculated rotational direction (S26). Then, the process ends.
  • the initial state is a state in which the grinding wheel T is separated from the workpiece W in the It is assumed that an action is performed to separate the object W from the object W.
  • grinding in the X-axis direction will be described, substantially the same behavior occurs when grinding in the Z-axis direction.
  • the operator starts rotating the X-axis manual rotation handle 31 in one direction at a low speed.
  • the X-axis control unit 51 controls the motor 15a according to the rotation angle ⁇ 2 detected by the angle detection sensor 37.
  • the grindstone head 15 starts moving toward the workpiece W at a low speed in the X-axis direction.
  • reaction torque Tb2 can be generated.
  • the grindstone head 15 After the grindstone head 15 starts to move, based on the drive current I2 of the motor 15a, the gain value G2 set by the X-axis reaction force gain value adjustment section 32, and the relationship shown in FIG. X-axis reaction torque Tb2 is determined. Then, the X-axis reaction motor 36 is controlled to generate the determined X-axis reaction torque Tb2.
  • the operator gradually increases the rotation speed of the X-axis manual rotation handle 31 in one direction.
  • the grindstone head 15 moves toward the workpiece W at high speed in the X-axis direction.
  • the motor 15a is controlled by the X-axis control unit 51, so that the grindstone head 15 moves toward the workpiece W at high speed in the X-axis direction.
  • a reaction torque Tb2 is applied to the X-axis manual rotation handle 31 according to the relationship shown in FIG.
  • the operator ends the spark-out and starts rotating the X-axis manual rotation handle 31 in the other direction.
  • the operator first rotates at a low speed and then at a high speed.
  • the moving speed of the grindstone head 15 and the X-axis reaction torque Tb2 generated by the X-axis reaction force motor 36 behave as shown in FIG.
  • the operator stops the rotation of the X-axis manual rotation handle 31.
  • reaction torques Tb1 and Tb2 are applied to the manual rotation handles 21 and 31 by the reaction motors 26 and 36 attached to the manual rotation handles 21 and 31, respectively. Therefore, by controlling the reaction motors 26 and 36, there is a high degree of freedom in applying reaction torques Tb1 and Tb2 to the manual rotation handles 21 and 31.
  • control device 3 controls the reaction motors 26 and 36 to generate reaction torques Tb1 and Tb2 according to the magnitude of grinding resistance during grinding. Therefore, when the operator is operating the manual rotation handles 21, 31, the operator can feel the load from the manual rotation handles 21, 31 according to the magnitude of the grinding resistance during grinding.
  • the magnitude of the grinding resistance varies depending on the material of the workpiece W and the sharpness of the grinding wheel T in addition to the depth of cut.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 vary depending on the material of the workpiece W and the sharpness of the grinding wheel T in addition to the depth of cut.
  • the load depending on the magnitude of the grinding resistance that the operator feels from the manual rotary handles 21, 31 can be the same as that of a manually operated machine using hydraulic oil, or a The load on the driving machine can be further adjusted. In this way, it becomes possible for the operator to apply a load with high accuracy to the manual rotation handles 21, 31 that are being operated, and it is possible to perform highly accurate grinding using the manual rotation handles 21, 31.
  • control device 3 sets the magnitude of the drive currents I1, I2 of the motors 12a, 15a as the magnitude of the grinding resistance during grinding, and generates a reaction torque corresponding to the magnitude of the drive currents I1, I2 of the motors 12a, 15a.
  • the reaction force motors 26 and 36 are controlled so that the reaction force motors 26 and 36 generate Tb1 and Tb2. In this way, by using the magnitudes of the drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a, desired control can be performed easily and reliably.
  • the control device 3 when the manual rotation handles 21 and 31 are rotating during non-grinding, the control device 3 generates reaction torques Tb1 and Tb2 corresponding to the magnitudes of drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a during non-grinding. is generated in the reaction force motors 26, 36. That is, the reaction torques Tb1 and Tb2 can be applied to the manual rotation handles 21 and 31 not only during grinding but also during non-grinding. Therefore, the operator can feel the reaction torques Tb1 and Tb2 while operating the manual rotation handles 21 and 31.
  • the grinding machine 1 further includes torque sensors 28 and 38 that detect that the operating torques Ta1 and Ta2 are applied to the manual rotation handles 21 and 31. Then, the control device 3 causes the reaction motors 26 and 36 to generate reaction torques Tb1 and Tb2 using the detection of the operating torques Ta1 and Ta2 by the torque sensors 28 and 38 as a trigger. By using the detection of the operating torques Ta1 and Ta2 by the torque sensors 28 and 38 as a trigger, the reaction torques Tb1 and Tb2 can be applied to the manual rotation handles 21 and 31 with high response. In other words, the sensitivity of the manual rotation handles 21, 31 can be improved.
  • control device 3 causes the reaction motors 26 and 36 to stop generating the reaction torques Tb1 and Tb2 when the operating torques Ta1 and Ta2 decrease to a predetermined value Th1 or less. In this manner, by using the operating torques Ta1 and Ta2, when the manual rotation handles 21 and 31 are stopped, generation of the reaction torques Tb1 and Tb2 can be stopped with high response. In other words, the sensitivity of the manual rotation handles 21, 31 can be improved.
  • the grinding machine 1 further includes angle detection sensors 27 and 37 that detect rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the manual rotation handles 21 and 31. Then, the control device 3 determines the rotation direction of the manual rotation handles 21, 31 based on the detected values ⁇ 1, ⁇ 2 of the angle detection sensors 27, 37, and rotates the manual rotation handles 21, 31 in the opposite direction to the determined rotation direction of the manual rotation handles 21, 31.
  • the reaction motors 26 and 36 are controlled to generate reaction torques Tb1 and Tb2. Therefore, the directions in which the reaction torques Tb1 and Tb2 are generated can be reliably obtained.
  • the grinding machine 1 further includes reaction force gain value adjustment units 22 and 32 configured to be able to adjust gain values G1 and G2 regarding reaction force torques Tb1 and Tb2. Then, the control device 3 generates reaction force torques Tb1 and Tb2 obtained based on the magnitude of the grinding resistance during grinding and the gain values G1 and G2 adjusted by the reaction force gain value adjustment units 22 and 32.
  • the reaction motors 26 and 36 are controlled so as to For example, the operator can adjust the magnitudes of the reaction torques Tb1 and Tb2 to his/her preference. In this way, the reaction torques Tb1 and Tb2 generated in the manual rotation handles 21 and 31 can be freely adjusted.
  • reaction force gain value adjustment units 22 and 32 include at least one of an adjustment knob member, an adjustment button, and an adjustment lever that are configured to be manually operable. Any one of these makes it possible to easily adjust the gain values G1 and G2.
  • the grinding machine 101 includes a grinding machine main body 102 and a control device 103.
  • the grinding machine body 102 includes an acoustic emission (AE) sensor 110.
  • the AE sensor 110 is attached to the headstock 13, for example, and detects an AE signal AEs as an elastic wave (acoustic signal).
  • the mounting position of the AE sensor 110 may be the table 12, the tailstock 14, the grindstone head 15, etc. in addition to the headstock 13.
  • the control device 103 includes a Z-axis control section 41, a Z-axis reaction force control section 142, an X-axis control section 51, and an X-axis reaction force control section 152 as elements related to the operation of the manual rotation handles 21 and 31. .
  • the Z-axis reaction force control unit 142 controls the Z-axis reaction force motor 26 to generate a Z-axis reaction torque Tb1 according to the magnitude of grinding resistance during grinding.
  • the Z-axis reaction force control unit 142 sets the magnitude of the AE signal AEs as the magnitude of the grinding resistance, and applies a Z-axis reaction torque Tb1 to the Z-axis reaction force motor 26 according to the magnitude of the AE signal AEs.
  • the Z-axis reaction force motor 26 is controlled to generate the reaction force.
  • the X-axis reaction force control unit 152 controls the X-axis reaction force motor 36 to generate an X-axis reaction torque Tb2 according to the magnitude of grinding resistance during grinding.
  • the X-axis reaction force control unit 152 sets the magnitude of the AE signal AEs as the magnitude of the grinding resistance, and applies the X-axis reaction torque Tb2 to the X-axis reaction force motor 36 according to the magnitude of the AE signal AEs.
  • the X-axis reaction force motor 36 is controlled to generate the X-axis reaction force.
  • the reaction force control units 142 and 152 control the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the manual rotation handles 21 and 31 detected by the angle detection sensors 27 and 37, and the operating torques Ta1 and Ta2 detected by the torque sensors 28 and 38, respectively. , the gain values G1 and G2 set by the reaction force gain value adjustment units 22 and 32, and the AE signal AEs are obtained. Then, the reaction force control units 142 and 152 control the reaction force motors 26 and 36 using this information. This control method is the same as in the first embodiment.
  • reaction force control sections 142 and 152 of the control device 3 will be explained with reference to FIGS. 10 and 11.
  • the reaction force control process shown in FIG. 4 in the first embodiment and the initial reaction force torque generation process shown in FIG. 5 are common.
  • the reaction torque continuation generation process S6 by the reaction force control units 142 and 152 is as shown in FIG.
  • the reaction force control units 142 and 152 acquire the AE signal AEs, which is the detected value of the AE sensor 110 (S31). Subsequently, the reaction force control units 142 and 152 obtain gain values G1 and G2 (S32). Subsequently, the reaction force control units 142 and 152 determine reaction torques Tb1 and Tb2 based on the magnitude of the AE signal AEs and the gain values G1 and G2 (S33).
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 increase in value as the magnitude of the AE signal AEs increases.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 are set to monotonically increase in a polygonal manner with respect to the magnitude of the AE signal AEs.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 may be set to increase monotonically in a curved manner with respect to the magnitude of the AE signal AEs.
  • reaction torques Tb1 and Tb2 are set to different values depending on the gain values G1 and G2. For example, the smaller the Lv of the gain values G1, G2, the smaller the reaction torques Tb1, Tb2, and the larger the Lv of the gain values G1, G2, the larger the reaction torques Tb1, Tb2. There is.
  • the reaction force control units 142 and 152 obtain the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S34). Then, the reaction force control units 142 and 152 calculate the rotation direction of the manual rotation handles 21 and 31 based on the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S35). Subsequently, the reaction force control units 142 and 152 generate the determined reaction force torques Tb1 and Tb2 in the reaction force direction that is the reverse direction of the calculated rotation direction (S36). Then, the process ends.
  • the reaction motors 26 and 36 can be controlled as desired according to the grinding resistance during grinding. .
  • the AE sensor 110 mainly detects elastic waves generated by grinding resistance. Therefore, the AE sensor 110 hardly detects elastic waves when the grinding wheel T is not in contact with the workpiece W and the grinding wheel head 15 is moving. Therefore, as shown in FIG. 11, the relationship between the reaction torques Tb1 and Tb2 is such that the reaction torques Tb1 and Tb2 become a preset torque A when the AE signal AEs is zero. In other words, when the manual rotation handles 21 and 31 are rotating during non-grinding, the reaction force control units 142 and 152 apply torque A as preset reaction torques Tb1 and Tb2 to the reaction force motors 26 and 36. to occur.
  • the configuration of the grinding machine 201 of this embodiment will be explained with reference to FIG. 12.
  • the grinding machine 201 includes a grinding machine main body 202 and a control device 203.
  • the grinding machine main body 202 includes a Z-axis handle unit 216 and an X-axis handle unit 217.
  • the handle units 216 and 217 include manual rotation handles 21 and 31, reaction force gain value adjustment units 22 and 32, shaft members 223 and 233, reaction force motors 226 and 236, and angle detection sensors 227 and 237.
  • the shaft members 223 and 233 are integrally provided with the manual rotation handles 21 and 31, and are rotatably supported by the bed 11 or a member fixed to the bed 11.
  • the reaction motors 226, 236 are attached to the shaft members 223, 233. That is, by driving the reaction motors 226, 236, reaction torques Tb1, Tb2 are applied to the shaft members 223, 233 fixed to the drive shafts of the reaction motors 226, 236, and the manual rotation handles 21, 31 Reaction force torques Tb1 and Tb2 are transmitted to.
  • the angle detection sensors 227 and 237 are attached to the reaction motors 226 and 236, and detect the angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the drive shafts of the reaction motors 226 and 236. That is, the angle detection sensors 227 and 237 substantially detect the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the manual rotation handles 21 and 31.
  • the angle detection sensors 227 and 237 are, for example, encoders.
  • the control device 203 includes a Z-axis control section 41, a Z-axis reaction force control section 242, an X-axis control section 51, and an X-axis reaction force control section 252 as elements related to the operation of the manual rotation handles 21 and 31. .
  • the reaction force control units 242 and 252 control the reaction force motors 226 and 236 to generate reaction torques Tb1 and Tb2 according to the magnitude of grinding resistance during grinding.
  • the reaction force control units 242 and 252 set the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of the manual rotation handles 21 and 31 detected by the angle detection sensors 227 and 237, and the reaction force gain value adjustment units 22 and 32. Gain values G1, G2 and drive currents I1, I2 of motors 12a, 15a are obtained. Then, the reaction force control units 242 and 252 control the reaction force motors 226 and 236 using this information.
  • the processing of the reaction force control sections 242 and 252 of the control device 3 will be explained with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the reaction force control units 242 and 252 determine whether the mode is manual operation mode (S41). If it is not the manual operation mode (S41: No), the process returns.
  • reaction force control units 242, 252 determine whether the reaction force motors 226, 236 are stopped (S42). If the reaction force motors 226, 236 are stopped (S42: Yes), the reaction force control units 242, 252 execute initial reaction torque generation processing (S43), and return the process. The initial reaction torque generation process S43 will be described later.
  • reaction force control units 242, 252 acquire the rotation angles ⁇ 1, ⁇ 2 (S44). Subsequently, the reaction force control units 242 and 252 determine whether the amounts of change ⁇ 1 and ⁇ 2 of the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are equal to or less than a predetermined value Th3 (S45). If the variation amounts ⁇ 1 and ⁇ 2 of the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are not equal to or less than the predetermined value Th3 (S45: No), the reaction force control units 242 and 252 execute reaction torque continuation generation processing (S46).
  • the reaction torque continuation generation process S46 is the same as the process shown in FIG. 6 in the first embodiment.
  • reaction torque stop process S47 is a process for stopping the generation of reaction torques Tb1 and Tb2 by the reaction motors 226 and 236.
  • the reaction force control units 242 and 252 obtain rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S51). Subsequently, the reaction force control units 242 and 252 determine whether the amounts of change ⁇ 1 and ⁇ 2 of the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are larger than a predetermined value Th4 (S52). S51 is repeated until the amount of change ⁇ 1, ⁇ 2 of the rotation angles ⁇ 1, ⁇ 2 becomes larger than the predetermined value Th4 (S52: No).
  • reaction force control units 242, 252 determine the reaction torques Tb1, Tb2 (S53).
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 at this time are a preset value A, as shown in FIG.
  • reaction force control units 242 and 252 calculate the rotation direction of the manual rotation handles 21 and 31 based on the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S54). Subsequently, the reaction force control units 242 and 252 generate the determined reaction torques Tb1 and Tb2 in the reaction direction that is the reverse direction of the calculated rotational direction (S45). Then, the process ends.
  • the control device 3 determines that the manual rotation handles 21 and 31 are rotating based on the detection values of the angle detection sensors 227 and 237, and determines that the manual rotation handles 21 and 31 are rotating. This determination is used as a trigger to cause the reaction motors 226 and 236 to generate reaction torques Tb1 and Tb2. This simplifies the configuration of the handle units 216, 217.
  • the grinding machine 201 of this embodiment differs from the third embodiment in the processing of the reaction force control units 242 and 252.
  • the processing of the reaction force control sections 242 and 252 will be explained with reference to FIGS. 15 and 16.
  • the reaction force control units 242 and 252 always determine the reaction torques Tb1 and Tb2 based on the drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a and the gain values G1 and G2.
  • the reaction force control units 242 and 252 determine whether the mode is manual operation mode (S61). If it is not the manual operation mode (S61: No), the process returns.
  • the mode is manual operation mode (S61: Yes)
  • drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a are acquired (S62).
  • the reaction force control units 242 and 252 obtain gain values G1 and G2 (S63).
  • the reaction force control units 242 and 252 determine reaction torques Tb1 and Tb2 based on the magnitudes of the drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a and the gain values G1 and G2 (S64).
  • reaction torques Tb1 and Tb2 become larger values as the driving currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a become larger.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 are set to monotonically increase in a polygonal manner with respect to the magnitude of the drive currents I1 and I2.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 may be set to increase monotonically in a curved manner with respect to the magnitude of the drive currents I1 and I2.
  • the reaction torques Tb1 and Tb2 are set to different values depending on the gain values G1 and G2. For example, the smaller the Lv of the gain values G1, G2, the smaller the reaction torques Tb1, Tb2, and the larger the Lv of the gain values G1, G2, the larger the reaction torques Tb1, Tb2. There is.
  • the reaction force control units 242 and 252 obtain the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S65). Then, the reaction force control units 242 and 252 calculate the rotation direction of the manual rotation handles 21 and 31 based on the rotation angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (S66). Subsequently, the reaction force control units 242 and 252 generate the determined reaction torques Tb1 and Tb2 in the reaction direction that is the reverse direction of the calculated rotational direction (S67). Then, the process ends.
  • the control device 3 always supplies the reaction torques Tb1, Tb2 determined based on the drive currents I1, I2 of the motors 12a, 15a and the gain values G1, G2 to the reaction motors 226, 236. generate. Therefore, the configuration of the handle units 216 and 217 is simplified.
  • reaction force control units 242 and 252 may use the magnitude of the AE signal AEs in the embodiment instead of the magnitude of the drive currents I1 and I2 of the motors 12a and 15a.

Abstract

研削盤（１，１０１，２０１）は、工作物（Ｗ）を研削する砥石車（Ｔ）と、工作物に対して砥石車を相対的に移動させる移動体（１２，１５）と、移動体を移動する移動モータ（１２ａ，１５ａ）と、移動体の位置を操作する手動回転ハンドル（２１，３１）と、手動回転ハンドルに取り付けられ、手動回転ハンドルが回転している際に手動回転ハンドルに反力トルク（Ｔｂ１，Ｔｂ２）を付与するように構成された反力モータ（２６，３６，２２６，２３６）と、手動回転ハンドルの回転角度（θ１，θ２）に応じて移動モータを制御すると共に、研削時における研削抵抗の大きさに応じた反力トルクを発生させるように反力モータを制御する制御装置（３，１０３，２０３）とを備える。

Description

研削盤
　本開示は、研削盤に関する。
　研削盤には、プログラムに従って自動的に研削を行う自動運転機と、操作者が手動回転ハンドルを操作して手動で研削を行う手動運転機とが存在する。また、自動運転機の機能と手動運転機の機能とを併せ持つ研削盤も存在する。
　従来、手動運転が可能な研削盤において、手動回転ハンドルの操作により、工作物に対して砥石車を相対的に移動させるための移動体に作動油を直接印加する構成が採用されていた。この場合、操作者は、手動回転ハンドルの操作の際に、移動体にかかる負荷を直接受けることができる。そのため、操作者は、手動回転ハンドルのトルクによって、工作物と砥石車の接触を把握することができ、高精度な研削を行うことができた。
　特許文献１には、手動運転が可能な研削盤において、作動油を用いずに、手動回転ハンドルの回転量に応じた電気信号に基づいて移動体を移動する構成が記載されている。手動回転ハンドルには、回転させる際に必要とするトルクを可変とする回転トルク可変手段が設けられ、工作物と砥石車との近接状態に応じて回転トルク可変手段を制御している。従って、作動油を用いない構成であっても、工作物と砥石車とが接触した場合に手動回転ハンドルのトルクを増大させることで、操作者は、工作物と砥石車の接触を把握することができ、高精度な研削を行うことができる。
　そして、特許文献１において、回転トルク可変手段は、手動回転ハンドルに一体のプレートに押圧部材が押圧されることで、手動回転ハンドルの回転トルクを増大させるように構成されている。工作物と砥石車との近接状態に応じて調圧用電磁弁を制御することで圧縮エアの流量が調整されており、押圧部材には圧縮エアの流量に応じた押圧力が付与されている。
特開２０１５－１５７３４５号公報
　特許文献１において、回転トルク可変手段は、近接検出信号により工作物と砥石車との接触状態と非接触状態を判定し、接触状態と非接触状態とで手動回転ハンドルに付与するトルクを切り替えている。また、接触状態において付与するトルクを一定としたり、接触状態において近接検出信号に基づいて砥石車の切込量を検出して切込量に応じて付与するトルクを制御したりしている。
　ここで、作動油を用いた構成においては、切込量が同一であっても、工作物の材質や砥石車の切れ味などが変化すれば、手動回転ハンドルに作用する負荷は異なることがある。従って、従来における回転トルク可変手段は、作動油を用いた構成に比べて、改善の余地がある。
　本開示は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、作動油を用いた手動運転機と同様に高精度に手動回転ハンドルに負荷を付与することを可能とし、かつ、手動回転ハンドルに付与する負荷の自由度を高めることができる研削盤を提供しようとするものである。
　本開示の一態様は、工作物を研削する砥石車と、
　前記工作物に対して前記砥石車を相対的に移動させる移動体と、
　前記移動体を移動する移動モータと、
　前記移動体の位置を操作する手動回転ハンドルと、
　前記手動回転ハンドルに取り付けられ、前記手動回転ハンドルが回転している際に前記手動回転ハンドルに反力トルクを付与するように構成された反力モータと、
　前記手動回転ハンドルの回転角度に応じて前記移動モータを制御すると共に、研削時における研削抵抗の大きさに応じた前記反力トルクを発生させるように前記反力モータを制御する制御装置と、
　を備える、研削盤にある。
　上記態様によれば、手動回転ハンドルに取り付けられた反力モータにより、手動回転ハンドルに反力トルクを付与するように構成されている。従って、反力モータを制御することにより、手動回転ハンドルへの反力トルクの付与について高い自由度を有する。
　さらに、制御装置は、研削時における研削抵抗の大きさに応じた反力トルクを発生させるように、反力モータを制御する。従って、操作者が手動回転ハンドルを操作している際において、操作者は、研削時における研削抵抗の大きさに応じた負荷を、手動回転ハンドルから感じることができる。研削抵抗の大きさは、切込量の他に、工作物の材質や砥石車の切れ味によっても変化する。つまり、反力トルクは、切込量の他に、工作物の材質や砥石車の切れ味によって変化するものとなる。従って、操作者が手動回転ハンドルから感じる研削抵抗の大きさに応じた負荷は、作動油を用いた手動運転機と同様の負荷とすることができ、または、作動油を用いた手動運転機の負荷をさらに調整した負荷とすることができる。このように、操作者が操作中の手動回転ハンドルに高精度に負荷を付与することを可能となり、手動回転ハンドルを用いた高精度な研削を行うことができる。
　以上のごとく、上記態様によれば、作動油を用いた手動運転機と同様に高精度に手動回転ハンドルに負荷を付与することを可能とし、かつ、手動回転ハンドルに付与する負荷の自由度を高めることができる研削盤を提供することができる。
　なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
実施形態１の研削盤の平面図である。 実施形態１の研削盤において、ハンドルユニットおよび制御装置の構成を示す図である。 ハンドルユニットの正面図である。 実施形態１において、制御装置の反力制御部による反力制御処理を示すフローチャートである。 図４における初期反力トルク発生処理を示すフローチャートである。 図４における反力トルク継続発生処理を示すフローチャートである。 反力トルクの決定に用いる関係情報を示すグラフであって、移動モータの駆動電流およびゲイン値に応じた反力トルクを表すグラフである。 手動回転ハンドルを操作した場合に、手動回転ハンドルの回転速度、砥石台の移動速度、および、反力トルクの挙動を示す図である。 実施形態２の研削盤において、ハンドルユニットおよび制御装置の構成を示す図である。 実施形態２において、制御装置の反力制御部による反力制御処理のうち反力トルク継続発生処理を示すフローチャートである。 反力トルクの決定に用いる関係情報を示すグラフであって、ＡＥセンサの検出値およびゲイン値に応じた反力トルクを表すグラフである。 実施形態３の研削盤において、ハンドルユニットおよび制御装置の構成を示す図である。 実施形態３において、制御装置の反力制御部による反力制御処理を示すフローチャートである。 図１３における初期反力トルク発生処理を示すフローチャートである。 実施形態４において、制御装置の反力制御部による反力制御処理を示すフローチャートである。 反力トルクの決定に用いる関係情報を示すグラフであって、移動モータの駆動電流およびゲイン値に応じた反力トルクを表すグラフである。
（実施形態１）
１．研削盤１の構成
　本形態の研削盤１の構成について図１を参照して説明する。図１に示すように、研削盤１は、工作物Ｗを回転させ、かつ、砥石車Ｔを回転させながら、工作物Ｗと砥石車Ｔとを相対移動させることで、砥石車Ｔにより工作物Ｗを研削する。研削の態様としては、（ａ）砥石車Ｔを工作物Ｗの径方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動させながら工作物Ｗの外周面を研削する態様、（ｂ）砥石車Ｔを工作物Ｗの軸方向に相対的に移動させながら工作物Ｗのフランジ部分の軸方向端面を研削する態様、（ｃ）砥石車Ｔを工作物Ｗの径方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動させた後に、砥石車Ｔを工作物Ｗの軸方向に相対的に移動させながら工作物Ｗの外周面を研削する態様などがある。
　本形態では、研削盤１は、円筒研削盤を例に挙げるが、カム研削盤、平面研削盤など、種々の構成を適用可能である。また、本形態では、研削盤１は、テーブルトラバース型研削盤を例に挙げるが、砥石台トラバース型研削盤を適用することもできる。
　図１に示すように、研削盤１は、研削盤本体２、および、制御装置３を備える。研削盤本体２は、ベッド１１、テーブル１２、主軸台１３、心押台１４、砥石台１５、Ｚ軸ハンドルユニット１６、および、Ｘ軸ハンドルユニット１７を備える。本形態では、テーブル１２が、工作物Ｗに対して砥石車ＴをＺ軸方向に相対的に移動させるＺ軸移動体を構成する。砥石台１５が、工作物Ｗに対して砥石車ＴをＸ軸方向に相対的に移動させるＸ軸移動体を構成する。なお、図示しないが、研削盤本体２は、定寸装置、レスト装置、砥石車修正装置などを備えるようにしても良い。
　ベッド１１は、設置面上に配置されている。ベッド１１の上面には、Ｚ軸方向に延在するＺ軸ガイド１１ａ、および、Ｘ軸方向に延在するＸ軸ガイド１１ｂが形成されている。本形態においては、Ｚ軸ガイド１１ａは、機械手前側であるＸ軸方向の手前側（図１の下側）に形成されている。Ｘ軸ガイド１１ｂは、Ｚ軸ガイド１１ａよりも機械奥側（図１の上側）に形成されている。
　テーブル１２（Ｚ軸移動体）は、ベッド１１の上面において、ベッド１１のＺ軸ガイド１１ａに案内されながらＺ軸方向に移動可能に配置されている。テーブル１２は、ベッド１１に設けられたモータ１２ａ（Ｚ軸移動モータ）の駆動により、ボールねじ装置を介して移動可能に構成される。つまり、モータ１２ａは、テーブル１２をＺ軸方向に移動する。テーブル１２は、モータ１２ａおよびボールねじ装置に代えて、リニアモータにより駆動されるようにしても良い。
　主軸台１３は、主軸台本体１３ａ、主軸１３ｂ、モータ１３ｃ、および、センタ部材１３ｄを備える。主軸台本体１３ａは、テーブル１２の上面に固定されている。主軸１３ｂは、主軸台本体１３ａに、Ｚ軸回りに回転可能に支持されている。モータ１３ｃは、主軸台本体１３ａに設けられており、主軸１３ｂを回転駆動する。センタ部材１３ｄは、主軸１３ｂの先端に取り付けられており、工作物Ｗの一端を支持する。つまり、モータ１３ｃを回転駆動することにより、工作物Ｗを、工作物Ｗの中心軸回りに回転駆動する。なお、図１においては、主軸台１３は、センタ部材１３ｄにより工作物Ｗの一端を支持する構成を例に挙げたが、センタ部材１３ｄに置換してチャックを適用することもできる。
　心押台１４は、テーブル１２の上面において、主軸台１３に対してＺ軸方向に対向する位置に配置されている。心押台１４は、工作物Ｗの軸方向他端を支持し、工作物ＷをＺ軸回りに回転可能に支持する。心押台１４は、心押台本体１４ａ、ラム１４ｂ、および、センタ部材１４ｃを備える。心押台本体１４ａは、テーブル１２の上面に固定されている。ラム１４ｂは、心押台本体１４ａにＺ軸方向に移動可能に設けられている。つまり、ラム１４ｂは、心押台本体１４ａに対して、突出量を変化可能に設けられている。センタ部材１４ｃは、ラム１４ｂの先端に取り付けられており、工作物Ｗの他端を支持する。このように、工作物Ｗは、主軸台１３および心押台１４によって回転可能に両端支持される。なお、工作物Ｗは、主軸台１３のみにより片持ち支持されるようにしても良い。また、心押台１４において、心押台本体１４ａがテーブル１２に対してＺ軸方向に移動可能に構成しても良い。この場合、ラム１４ｂは不要となる。
　砥石台１５（Ｘ軸移動体）は、ベッド１１の上面において、ベッド１１のＸ軸ガイド１１ｂに案内されながらＸ軸方向に移動可能に配置されている。砥石台１５は、ベッド１１に設けられたモータ１５ａ（Ｘ軸移動モータ）の駆動により、ボールねじ装置を介して移動可能に構成される。つまり、モータ１５ａは、砥石台１５をＸ軸方向に移動する。砥石台１５は、モータ１５ａおよびボールねじ装置に代えて、リニアモータにより駆動されるようにしても良い。砥石台１５は、回転可能に設けられた砥石車Ｔを備える。砥石車Ｔは、砥石台１５に設けられたモータ１５ｂの駆動により、ベルト１５ｃを介して回転する。砥石車Ｔは、工作物Ｗを研削するための工具であって、複数の砥粒が結合剤により固定されて構成されている。
　Ｚ軸ハンドルユニット１６は、ベッド１１の手前面に設けられており、本形態では、左右方向中央よりも左側に設けられている。Ｚ軸ハンドルユニット１６は、Ｚ軸手動回転ハンドル２１を備える。Ｚ軸手動回転ハンドル２１は、操作者により手動操作可能に構成されており、Ｚ軸移動体としてのテーブル１２の位置を手動で操作するための部材である。Ｚ軸ハンドルユニット１６は、さらに、Ｚ軸反力ゲイン値調整部２２を備える。Ｚ軸反力ゲイン値調整部２２は、操作者により手動操作可能に構成されており、Ｚ軸手動回転ハンドル２１に付与するための反力トルクに関するゲイン値Ｇ１を調整可能に構成されている。
　Ｘ軸ハンドルユニット１７は、ベッド１１の手前面に設けられており、本形態では、左右方向中央よりも右側に設けられている。Ｘ軸ハンドルユニット１７は、Ｘ軸手動回転ハンドル３１を備える。Ｘ軸手動回転ハンドル３１は、操作者により手動操作可能に構成されており、Ｘ軸移動体としての砥石台１５の位置を手動で操作するための部材である。Ｘ軸ハンドルユニット１７は、さらに、Ｘ軸反力ゲイン値調整部３２を備える。Ｘ軸反力ゲイン値調整部３２は、操作者により手動操作可能に構成されており、Ｘ軸手動回転ハンドル３１に付与するための反力トルクに関するゲイン値Ｇ２を調整可能に構成されている。
　制御装置３は、研削盤本体２を構成する各駆動装置を制御する。詳細には、制御装置３は、Ｚ軸手動回転ハンドル２１の回転角度に応じてモータ１２ａ（Ｚ軸移動モータ）を制御し、テーブル１２（Ｚ軸移動体）のＺ軸方向の位置を制御する。制御装置３は、Ｘ軸手動回転ハンドル３１の回転角度に応じてモータ１５ａ（Ｘ軸移動モータ）を制御し、砥石台１５（Ｘ軸移動体）のＸ軸方向の位置を制御する。つまり、制御装置３は、モータ１２ａ，１５ａを制御することにより、工作物Ｗに対して砥石車Ｔを相対的に移動させる移動体としてのテーブル１２および砥石台１５の位置を制御する。さらに、制御装置３は、工作物Ｗの回転を制御するために、主軸台１３のモータ１３ｃを制御する。制御装置３は、砥石車Ｔの回転を制御するために、砥石台１５のモータ１５ｂを制御する。
２．ハンドルユニット１６，１７の詳細構成
　ハンドルユニット１６，１７の詳細構成について図２および図３を参照して説明する。図２に示すように、Ｚ軸ハンドルユニット１６とＸ軸ハンドルユニット１７は、操作対象の部材が異なるのみで、構成要素は同一である。以下において、特段、軸名称を付さない場合には、両方の要素について説明するものとする。
　ハンドルユニット１６，１７は、手動回転ハンドル２１，３１、反力ゲイン値調整部２２，３２、入力側軸部材２３，３３、出力側軸部材２４，３４、トーションバー２５，３５、反力モータ２６，３６、角度検出センサ２７，３７、および、トルクセンサ２８，３８を備える。
　手動回転ハンドル２１，３１は、移動体としてのテーブル１２または砥石台１５の位置を操作するための部材である。手動回転ハンドル２１，３１は、図２および図３に示すように、例えば、円環状の本体部分と、本体部分に固定されたグリップ部分とを備える。操作者は、グリップ部分を把持して、手動回転ハンドル２１，３１を回転することができる。なお、手動回転ハンドル２１，３１は、回転可能に構成されていれば良く、円環状の本体部分に代えて、例えば径方向に延在する棒状のアームなどを適用することもできる。この場合、手動回転ハンドル２１，３１は、例えばＬ字状に形成されることになる。
　入力側軸部材２３，３３は、手動回転ハンドル２１，３１に一体的に設けられており、ベッド１１またはベッド１１に固定された部材に回転可能に支持されている。入力側軸部材２３，３３の回転中心軸は、手動回転ハンドル２１，３１の回転中心軸と同軸である。出力側軸部材２４，３４は、入力側軸部材２３，３３に対して相対回転可能に、ベッド１１またはベッド１１に固定された部材に支持されている。出力側軸部材２４，３４の回転中心軸は、入力側軸部材２３，３３の回転中心軸と同軸である。トーションバー２５，３５の一端は、入力側軸部材２３，３３に連結され、他端は、出力側軸部材２４，３４に連結される。従って、入力側軸部材２３，３３が回転されると、トーションバー２５，３５がねじれて、出力側軸部材２４，３４が回転される。
　反力モータ２６，３６は、出力側軸部材２４，３４に取り付けられている。つまり、反力モータ２６，３６は、出力側軸部材２４，３４、トーションバー２５，３５、および、入力側軸部材２３，３３を介して、手動回転ハンドル２１，３１に取り付けられている。反力モータ２６，３６は、手動回転ハンドルが回転している際に、手動回転ハンドルに反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を付与するように構成されている。つまり、反力モータ２６，３６が駆動することで、反力モータ２６，３６の駆動軸に固定されている出力側軸部材２４，３４に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が付与され、トーションバー２５，３５および入力側軸部材２３，３３を介して、手動回転ハンドル２１，３１に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が伝達される。
　角度検出センサ２７，３７は、反力モータ２６，３６に取り付けられており、反力モータ２６，３６の駆動軸の角度θ１，θ２を検出する。つまり、角度検出センサ２７，３７は、実質的に、手動回転ハンドル２１，３１の回転角度θ１，θ２を検出する。角度検出センサ２７，３７は、例えば、エンコーダなどである。
　トルクセンサ２８，３８は、手動回転ハンドル２１，３１に操作者により操作トルクＴａ１，Ｔａ２が付与されていることを検出する。本形態では、トルクセンサ２８，３８は、トーションバー２５，３５の捩れ状態を検出することにより、操作トルクＴａ１，Ｔａ２を検出できる。詳細には、トルクセンサ２８，３８は、例えば、ホールＩＣ式トルクセンサを用いており、入力側軸部材２３，３３および出力側軸部材２４，３４に設けられている。ホールＩＣ式トルクセンサは、公知であるため、詳細な説明は省略する。トルクセンサ２８，３８は、他の構成を有するトルクセンサを適用することもできる。
　反力ゲイン値調整部２２，３２は、上述したように、操作者により手動操作可能に構成されており、手動回転ハンドル２１，３１に付与するための反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２に関するゲイン値Ｇ１，Ｇ２を調整可能に構成されている。反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、制御装置３により制御される。反力ゲイン値調整部２２，３２は、例えば、手動操作可能に構成された調整つまみ部材である。調整つまみ部材は、図３に示すように、例えば、ダイヤル式であって、複数段階に設定可能に構成されている。調整つまみ部材は、調整ボタンや調整レバーなどにより構成しても良い。調整ボタンは、複数のボタンにより構成されている。調整レバーは、例えば、複数の姿勢を取り得るように構成されている。
３．制御装置３の構成
　制御装置３の構成について図２を参照して説明する。特に、制御装置３のうち、手動回転ハンドル２１，３１の動作に関する制御について説明する。
　制御装置３は、手動回転ハンドル２１，３１の操作に関連する要素として、Ｚ軸制御部４１、Ｚ軸反力制御部４２、Ｘ軸制御部５１、および、Ｘ軸反力制御部５２を備える。Ｚ軸制御部４１は、Ｚ軸手動回転ハンドル２１の回転角度θ１に応じてモータ１２ａ（Ｚ軸移動モータ）を制御し、テーブル１２（Ｚ軸移動体）のＺ軸方向の位置を制御する。
　Ｚ軸反力制御部４２は、研削時における研削抵抗の大きさに応じたＺ軸反力トルクＴｂ１を発生させるように、Ｚ軸反力モータ２６を制御する。本形態では、Ｚ軸反力制御部４２は、研削時におけるモータ１２ａの駆動電流Ｉ１の大きさを研削抵抗の大きさとして、モータ１２ａの駆動電流Ｉ１の大きさに応じたＺ軸反力トルクＴｂ１をＺ軸反力モータ２６に発生させるようにＺ軸反力モータ２６を制御する。さらに、Ｚ軸反力制御部４２は、非研削時にＺ軸手動回転ハンドル２１が回転している際に、非研削時におけるモータ１２ａの駆動電流Ｉ１の大きさに応じたＺ軸反力トルクＴｂ１をＺ軸反力モータ２６に発生させる。
　より詳細には、Ｚ軸反力制御部４２は、Ｚ軸角度検出センサ２７により検出されるＺ軸手動回転ハンドル２１の回転角度θ１、Ｚ軸トルクセンサ２８により検出されるＺ軸操作トルクＴａ１、Ｚ軸反力ゲイン値調整部２２にて設定されたゲイン値Ｇ１、および、モータ１２ａの駆動電流Ｉ１を取得する。Ｚ軸反力制御部４２は、取得した情報に基づいて、Ｚ軸手動回転ハンドル２１にＺ軸反力トルクＴｂ１を発生させるようにＺ軸反力モータ２６を制御する。
　制御装置３は、Ｚ軸トルクセンサ２８が操作トルクＴａ１を検出したことをトリガーとしてＺ軸反力モータ２６にＺ軸反力トルクＴｂ１を発生させる。このとき、制御装置３は、Ｚ軸角度検出センサ２７の検出値に基づいてＺ軸手動回転ハンドル２１の回転方向を判定する。そして、制御装置３は、判定したＺ軸手動回転ハンドル２１の回転方向の反対方向にＺ軸反力トルクＴｂ１を発生させるようにＺ軸反力モータ２６を制御する。また、制御装置３は、Ｚ軸操作トルクＴａ１が所定値以下に低下した場合に、Ｚ軸反力モータ２６にＺ軸反力トルクＴｂ１の発生を停止させる。
　さらに、制御装置３は、研削時における研削抵抗の大きさ、および、Ｚ軸反力ゲイン値調整部２２により調整されたゲイン値Ｇ１に基づいて得られたＺ軸反力トルクＴｂ１を発生させるようにＺ軸反力モータ２６を制御する。
　Ｘ軸制御部５１は、Ｘ軸手動回転ハンドル３１の回転角度θ２に応じてモータ１５ａ（Ｘ軸移動モータ）を制御し、砥石台１５（Ｘ軸移動体）のＸ軸方向の位置を制御する。
　Ｘ軸反力制御部５２は、研削時における研削抵抗の大きさに応じたＸ軸反力トルクＴｂ２を発生させるように、Ｘ軸反力モータ３６を制御する。本形態では、Ｘ軸反力制御部５２は、研削時におけるモータ１５ａの駆動電流Ｉ２の大きさを研削抵抗の大きさとして、モータ１５ａの駆動電流Ｉ２の大きさに応じたＸ軸反力トルクＴｂ２をＸ軸反力モータ３６に発生させるようにＸ軸反力モータ３６を制御する。さらに、Ｘ軸反力制御部５２は、非研削時にＸ軸手動回転ハンドル３１が回転している際に、非研削時におけるモータ１５ａの駆動電流Ｉ２の大きさに応じたＸ軸反力トルクＴｂ２をＸ軸反力モータ３６に発生させる。
　より詳細には、Ｘ軸反力制御部５２は、Ｘ軸角度検出センサ３７により検出されるＸ軸手動回転ハンドル３１の回転角度θ２、Ｘ軸トルクセンサ３８により検出されるＸ軸操作トルクＴａ２、Ｘ軸反力ゲイン値調整部３２にて設定されたゲイン値Ｇ２、および、モータ１５ａの駆動電流Ｉ２を取得する。Ｘ軸反力制御部５２は、取得した情報に基づいて、Ｘ軸手動回転ハンドル３１にＸ軸反力トルクＴｂ２を発生させるようにＸ軸反力モータ３６を制御する。
　制御装置３は、Ｘ軸トルクセンサ３８が操作トルクＴａ２を検出したことをトリガーとしてＸ軸反力モータ３６にＸ軸反力トルクＴｂ２を発生させる。このとき、制御装置３は、Ｘ軸角度検出センサ３７の検出値に基づいてＸ軸手動回転ハンドル３１の回転方向を判定する。そして、制御装置３は、判定したＸ軸手動回転ハンドル３１の回転方向の反対方向にＸ軸反力トルクＴｂ２を発生させるようにＸ軸反力モータ３６を制御する。また、制御装置３は、Ｘ軸操作トルクＴａ２が所定値Ｔｈ１以下に低下した場合に、Ｘ軸反力モータ３６にＸ軸反力トルクＴｂ２の発生を停止させる。
　さらに、制御装置３は、研削時における研削抵抗の大きさ、および、Ｘ軸反力ゲイン値調整部３２により調整されたゲイン値Ｇ２に基づいて得られたＸ軸反力トルクＴｂ２を発生させるようにＸ軸反力モータ３６を制御する。
４．制御装置３の反力制御部４２，５２の処理
　制御装置３の反力制御部４２，５２の処理について、図４～図７を参照して説明する。反力制御部４２，５２は、手動運転モードであるか否かを判定する（Ｓ１）。手動運転モードでない場合には（Ｓ１：Ｎｏ）、処理をリターンする。
　手動運転モードである場合には（Ｓ１：Ｙｅｓ）、反力制御部４２，５２は、反力モータ２６，３６が停止中であるか否かを判定する（Ｓ２）。反力モータ２６，３６が停止中である場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、反力制御部４２，５２は、初期反力トルク発生処理を実行し（Ｓ３）、処理をリターンする。初期反力トルク発生処理Ｓ３は、後述する。
　反力モータ２６，３６が停止中でない場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、反力制御部４２，５２は、操作トルクＴａ１，Ｔａ２を取得する（Ｓ４）。続いて、反力制御部４２，５２は、操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ１以下であるか否かを判定する（Ｓ５）。操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ１以下でない場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、反力制御部４２，５２は、反力トルク継続発生処理を実行する（Ｓ６）。反力トルク継続発生処理Ｓ６については、後述する。
　操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ１以下である場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、反力制御部４２，５２は、反力トルク停止処理を実行する（Ｓ７）。反力トルク停止処理Ｓ７は、反力モータ２６，３６による反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の発生を停止する処理である。
　初期反力トルク発生処理Ｓ３として、図５に示すように、反力制御部４２，５２は、操作トルクＴａ１，Ｔａ２を取得する（Ｓ１１）。続いて、反力制御部４２，５２は、操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ２より大きいか否かを判定する（Ｓ１２）。操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ２より大きくなるまでは（Ｓ１２：Ｎｏ）、Ｓ１１を繰り返す。
　操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ２より大きくなると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、反力制御部４２，５２は、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を決定する（Ｓ１３）。このときの反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、図７に示すように、予め設定された値Ａである。
　続いて、反力制御部４２，５２は、回転角度θ１，θ２を取得する（Ｓ１４）。そして、反力制御部４２，５２は、回転角度θ１，θ２に基づいて、手動回転ハンドル２１，３１の回転方向を算出する（Ｓ１５）。続いて、反力制御部４２，５２は、決定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を、算出された回転方向の反転方向である反力方向に発生させる（Ｓ１６）。そして、処理を終了する。
　反力トルク継続発生処理Ｓ６として、図６に示すように、反力制御部４２，５２は、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２を取得する（Ｓ２１）。続いて、反力制御部４２，５２は、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２を取得する（Ｓ２２）。続いて、反力制御部４２，５２は、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさ、および、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２に基づいて、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を決定する（Ｓ２３）。
　図７に示すように、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさが大きくなるほど、大きな値となる。本形態では、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに対して、折れ線状に単調増加するように設定されている。ただし、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに対して、曲線状に単調増加するように設定しても良い。
　さらに、図７に示すように、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２に応じて異なる値となるように設定されている。例えば、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２のＬｖが小さいほど、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が小さくなるように、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２のＬｖが大きいほど、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が大きくなるように設定されている。
　続いて、反力制御部４２，５２は、回転角度θ１，θ２を取得する（Ｓ２４）。そして、反力制御部４２，５２は、回転角度θ１，θ２に基づいて、手動回転ハンドル２１，３１の回転方向を算出する（Ｓ２５）。続いて、反力制御部４２，５２は、決定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を、算出された回転方向の反転方向である反力方向に発生させる（Ｓ２６）。そして、処理を終了する。
５．反力トルクの挙動
　工作物Ｗを砥石車Ｔにより研削する際において、手動回転ハンドル２１，３１の回転速度についての時間経過における挙動、砥石台１５の移動速度についての時間経過における挙動、および、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の時間経過における挙動について、図８を参照して説明する。
　操作者が手動回転ハンドル２１，３１を手動回転することで、工作物Ｗおよび砥石車Ｔを相対的に移動させて、砥石車Ｔにより工作物Ｗを研削する。ここでは、砥石車Ｔが工作物ＷからＸ軸方向に離れた状態を初期状態として、その後に、砥石車Ｔを工作物Ｗに接触させて研削を行い、研削が終了すると砥石車Ｔを工作物Ｗから離間させる動作を行うものとする。なお、Ｘ軸方向の研削について説明するが、Ｚ軸方向に研削する場合も、実質的に同様の挙動となる。
　図８に示すように、時刻Ｔ１において、操作者がＸ軸手動回転ハンドル３１を一方方向に低速で回転を開始する。そうすると、Ｘ軸制御部５１が、角度検出センサ３７が検出した回転角度θ２に応じてモータ１５ａを制御する。その結果、砥石台１５が工作物Ｗに向かってＸ軸方向に低速で移動を開始する。
　このとき、操作者がＸ軸手動回転ハンドル３１を一方方向に回転を開始させた直後において、トルクセンサ３８が手動回転ハンドル３１における操作トルクＴａ２を検出する。Ｘ軸反力制御部５２が、反力トルクＴｂ２としてトルクＡを発生するように、反力モータ３６を制御する。つまり、トルクセンサ３８が検出した操作トルクＴａ２をトリガーとして反力モータ３６を制御することにより、操作者が手動回転ハンドル３１を回転開始してから砥石台１５が移動開始するまでの僅かな時間において、反力トルクＴｂ２を発生させることができる。
　そして、砥石台１５が移動し始めた後には、モータ１５ａの駆動電流Ｉ２と、Ｘ軸反力ゲイン値調整部３２により設定されたゲイン値Ｇ２と、図７に示す関係性とに基づいて、Ｘ軸反力トルクＴｂ２が決定される。そして、決定されたＸ軸反力トルクＴｂ２を発生するように、Ｘ軸反力モータ３６が制御される。
　続いて、時刻Ｔ２において、操作者は、Ｘ軸手動回転ハンドル３１の一方方向への回転を徐々に高速にする。そうすると、砥石台１５が工作物Ｗに向かってＸ軸方向に高速で移動する。このとき、Ｘ軸制御部５１によりモータ１５ａが制御されることで、砥石台１５が工作物Ｗに向かってＸ軸方向に高速で移動する。同時に、Ｘ軸反力制御部５２によりＸ軸反力モータ３６を制御することで、Ｘ軸手動回転ハンドル３１には、図７に示す関係性に応じた反力トルクＴｂ２が付与される。砥石台１５の移動速度が大きくなると、砥石台１５を移動させるモータ１５ａの負荷が大きくなる。従って、モータ１５ａの駆動電流Ｉ２が大きくなるため、Ｘ軸反力モータ３６が発生するＸ軸反力トルクＴｂ２が大きくなる。その結果、Ｘ軸手動回転ハンドル３１に付与されるＸ軸反力トルクＴｂ２が大きくなる。
　続いて、操作者は、時刻Ｔ３にてＸ軸手動回転ハンドル３１の回転速度を低速にする。そうすると、砥石台１５の移動速度、Ｘ軸反力モータ３６が発生するＸ軸反力トルクＴｂ２も小さくなる。
　砥石台１５が低速でＸ軸方向に移動していると、時刻Ｔ４にて、砥石車Ｔが工作物Ｗに接触し、砥石車Ｔによる工作物Ｗが研削開始される。この状態における研削抵抗により、砥石台１５を移動するモータ１５ａにかかる負荷が増大する。接触した瞬間において、モータ１５ａの負荷が急激に増大することに伴って、Ｘ軸反力モータ３６が発生するＸ軸反力トルクＴｂ２が急激に増大する。従って、Ｘ軸手動回転ハンドル３１に付与されるＸ軸反力トルクＴｂ２が急激に増大する。
　Ｘ軸手動回転ハンドル３１に付与されるＸ軸反力トルクＴｂ２が急激に増大すると、操作者によるＸ軸手動回転ハンドル３１の回転速度が瞬間的に低下する。その後、再び、操作者は、Ｘ軸手動回転ハンドル３１を元の速度と同様の回転速度となるようにする。この挙動に伴って、砥石台１５の移動速度、Ｘ軸反力モータ３６が発生するＸ軸反力トルクＴｂ２も変化する。
　続いて、操作者は、時刻Ｔ５にて、Ｘ軸手動回転ハンドル３１の回転を停止する。つまり、Ｘ軸手動回転ハンドル３１の付与される操作トルクＴａ２はゼロになり、Ｘ軸手動回転ハンドル３１の回転速度がゼロになる。そうすると、スパークアウトが開始される。このとき、砥石台１５の移動速度は、ゼロになり、Ｘ軸手動回転ハンドル３１に付与されるＸ軸反力トルクＴｂ２もゼロになる。
　時刻Ｔ６にて、スパークアウトを終了させて、操作者は、Ｘ軸手動回転ハンドル３１を他方方向に回転を開始する。操作者は、最初は低速で回転し、その後に高速で回転する。砥石台１５の移動速度およびＸ軸反力モータ３６が発生するＸ軸反力トルクＴｂ２は、図８に示すような挙動となる。そして、時刻Ｔ７にて、操作者はＸ軸手動回転ハンドル３１の回転を停止させる。
６．効果
　本形態によれば、手動回転ハンドル２１，３１に取り付けられた反力モータ２６，３６により、手動回転ハンドル２１，３１に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を付与するように構成されている。従って、反力モータ２６，３６を制御することにより、手動回転ハンドル２１，３１への反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の付与について高い自由度を有する。
　さらに、制御装置３は、研削時における研削抵抗の大きさに応じた反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させるように、反力モータ２６，３６を制御する。従って、操作者が手動回転ハンドル２１，３１を操作している際において、操作者は、研削時における研削抵抗の大きさに応じた負荷を、手動回転ハンドル２１，３１から感じることができる。研削抵抗の大きさは、切込量の他に、工作物Ｗの材質や砥石車Ｔの切れ味によっても変化する。つまり、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、切込量の他に、工作物Ｗの材質や砥石車Ｔの切れ味によって変化するものとなる。従って、操作者が手動回転ハンドル２１，３１から感じる研削抵抗の大きさに応じた負荷は、作動油を用いた手動運転機と同様の負荷とすることができ、または、作動油を用いた手動運転機の負荷をさらに調整した負荷とすることができる。このように、操作者が操作中の手動回転ハンドル２１，３１に高精度に負荷を付与することを可能となり、手動回転ハンドル２１，３１を用いた高精度な研削を行うことができる。
　従って、上記態様によれば、作動油を用いた手動運転機と同様に高精度に手動回転ハンドル２１，３１に負荷を付与することを可能とし、かつ、手動回転ハンドル２１，３１に付与する負荷の自由度を高めることができる研削盤を提供することができる。
　また、制御装置３は、研削時におけるモータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさを研削抵抗の大きさとして、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに応じた反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を反力モータ２６，３６に発生させるように反力モータ２６，３６を制御する。このように、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさを用いることにより、容易にかつ確実に所望の制御を行うことができる。
　また、制御装置３は、非研削時に手動回転ハンドル２１，３１が回転している際に、非研削時におけるモータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに応じた反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を反力モータ２６，３６に発生させる。つまり、研削時のみならず、非研削時においても、手動回転ハンドル２１，３１に対して反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を付与することができる。従って、操作者は、手動回転ハンドル２１，３１を操作している間、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を感じることができる。
　研削盤１は、さらに、手動回転ハンドル２１，３１に操作トルクＴａ１，Ｔａ２が付与されていることを検出するトルクセンサ２８，３８を備える。そして、制御装置３は、トルクセンサ２８，３８が操作トルクＴａ１，Ｔａ２を検出したことをトリガーとして反力モータ２６，３６に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させる。トルクセンサ２８，３８が操作トルクＴａ１，Ｔａ２を検出したことをトリガーとすることで、手動回転ハンドル２１，３１に対する反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の付与を高応答に行うことができる。つまり、手動回転ハンドル２１，３１の感度を良好にすることができる。
　また、制御装置３は、操作トルクＴａ１，Ｔａ２が所定値Ｔｈ１以下に低下した場合に、反力モータ２６，３６に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の発生を停止させる。このように、操作トルクＴａ１，Ｔａ２を用いることにより、手動回転ハンドル２１，３１が停止された場合に、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の発生の停止を高応答に行うことができる。つまり、手動回転ハンドル２１，３１の感度を良好にすることができる。
　また、研削盤１は、さらに、手動回転ハンドル２１，３１の回転角度θ１，θ２を検出する角度検出センサ２７，３７を備える。そして、制御装置３は、角度検出センサ２７，３７の検出値θ１，θ２に基づいて手動回転ハンドル２１，３１の回転方向を判定し、判定した手動回転ハンドル２１，３１の回転方向の反対方向に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させるように反力モータ２６，３６を制御する。従って、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させる方向を確実に取得することができる。
　また、研削盤１は、さらに、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２に関するゲイン値Ｇ１，Ｇ２を調整可能に構成された反力ゲイン値調整部２２，３２を備える。そして、制御装置３は、研削時における研削抵抗の大きさ、および、反力ゲイン値調整部２２，３２により調整されたゲイン値Ｇ１，Ｇ２に基づいて得られた反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させるように反力モータ２６，３６を制御する。例えば、操作者は、好みの反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の大きさに調整することができる。このように、手動回転ハンドル２１，３１に発生する反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を自由に調整することができる。
　また、反力ゲイン値調整部２２，３２は、手動操作可能に構成された調整つまみ部材、調整ボタン、調整レバーの少なくとも１つを含むようにすると良い。これらのいずれかにより、容易にゲイン値Ｇ１，Ｇ２の調整が可能となる。
（実施形態２）
　本形態の研削盤１０１の構成について図９を参照して説明する。本形態において、実施形態１の研削盤１と同一構成については、同一符号を付す。研削盤１０１は、研削盤本体１０２および制御装置１０３を備える。研削盤本体１０２は、アコースティックエミッション（ＡＥ）センサ１１０を備える。ＡＥセンサ１１０は、例えば、主軸台１３に取り付けられ、弾性波（音響信号）としてのＡＥ信号ＡＥｓを検出する。ただし、ＡＥセンサ１１０の取付位置は、主軸台１３の他に、テーブル１２、心押台１４、砥石台１５などとすることもできる。
　制御装置１０３は、手動回転ハンドル２１，３１の操作に関連する要素として、Ｚ軸制御部４１、Ｚ軸反力制御部１４２、Ｘ軸制御部５１、および、Ｘ軸反力制御部１５２を備える。Ｚ軸反力制御部１４２は、研削時における研削抵抗の大きさに応じたＺ軸反力トルクＴｂ１を発生させるように、Ｚ軸反力モータ２６を制御する。本形態では、Ｚ軸反力制御部１４２は、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさを研削抵抗の大きさとして、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさに応じたＺ軸反力トルクＴｂ１をＺ軸反力モータ２６に発生させるようにＺ軸反力モータ２６を制御する。
　Ｘ軸反力制御部１５２は、研削時における研削抵抗の大きさに応じたＸ軸反力トルクＴｂ２を発生させるように、Ｘ軸反力モータ３６を制御する。本形態では、Ｘ軸反力制御部１５２は、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさを研削抵抗の大きさとして、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさに応じたＸ軸反力トルクＴｂ２をＸ軸反力モータ３６に発生させるようにＸ軸反力モータ３６を制御する。
　本形態では、反力制御部１４２，１５２は、角度検出センサ２７，３７により検出される手動回転ハンドル２１，３１の回転角度θ１，θ２、トルクセンサ２８，３８により検出される操作トルクＴａ１，Ｔａ２、反力ゲイン値調整部２２，３２にて設定されたゲイン値Ｇ１，Ｇ２、および、ＡＥ信号ＡＥｓを取得する。そして、反力制御部１４２，１５２は、これらの情報を用いて、反力モータ２６，３６を制御する。この制御方法は、実施形態１と同様である。
　次に、制御装置３の反力制御部１４２，１５２の処理について、図１０および図１１を参照して説明する。反力制御部１４２，１５２の処理のうち、実施形態１における図４に示す反力制御処理、および、図５に示す初期反力トルク発生処理は、共通する。反力制御部１４２，１５２による反力トルク継続発生処理Ｓ６は、図１０に示すとおりである。
　図４に示す反力トルク継続発生処理Ｓ６として、図１０に示すように、反力制御部１４２，１５２は、ＡＥセンサ１１０の検出値であるＡＥ信号ＡＥｓを取得する（Ｓ３１）。続いて、反力制御部１４２，１５２は、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２を取得する（Ｓ３２）。続いて、反力制御部１４２，１５２は、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさ、および、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２に基づいて、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を決定する（Ｓ３３）。
　図１１に示すように、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさが大きくなるほど、大きな値となる。本形態では、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさに対して、折れ線状に単調増加するように設定されている。ただし、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、ＡＥ信号ＡＥｓの大きさに対して、曲線状に単調増加するように設定しても良い。
　さらに、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２に応じて異なる値となるように設定されている。例えば、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２のＬｖが小さいほど、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が小さくなるように、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２のＬｖが大きいほど、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が大きくなるように設定されている。
　続いて、反力制御部１４２，１５２は、回転角度θ１，θ２を取得する（Ｓ３４）。そして、反力制御部１４２，１５２は、回転角度θ１，θ２に基づいて、手動回転ハンドル２１，３１の回転方向を算出する（Ｓ３５）。続いて、反力制御部１４２，１５２は、決定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を、算出された回転方向の反転方向である反力方向に発生させる（Ｓ３６）。そして、処理を終了する。
　本形態によれば、ＡＥセンサ１１０により検出されたＡＥ信号ＡＥｓを用いた場合であっても、研削時における研削抵抗に応じて、反力モータ２６，３６を所望のように制御することができる。
　ここで、ＡＥセンサ１１０は、主として、研削抵抗により発生する弾性波を検出する。従って、ＡＥセンサ１１０は、砥石車Ｔが工作物Ｗに接触していない状態において、砥石台１５が移動しているときには、弾性波をほとんど検出しない。そこで、図１１に示すように、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の関係性は、ＡＥ信号ＡＥｓがゼロのときに、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が予め設定されたトルクＡとなるようにされている。つまり、反力制御部１４２，１５２は、非研削時に手動回転ハンドル２１，３１が回転している際には、予め設定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２としてのトルクＡを反力モータ２６，３６に発生させる。
（実施形態３）
　本形態の研削盤２０１の構成について図１２を参照して説明する。本形態において、実施形態１の研削盤１と同一構成については、同一符号を付す。研削盤２０１は、研削盤本体２０２と制御装置２０３とを備える。研削盤本体２０２は、Ｚ軸ハンドルユニット２１６、および、Ｘ軸ハンドルユニット２１７を備える。
　ハンドルユニット２１６，２１７は、手動回転ハンドル２１，３１、反力ゲイン値調整部２２，３２、軸部材２２３，２３３、反力モータ２２６，２３６、および、角度検出センサ２２７，２３７を備える。軸部材２２３，２３３は、手動回転ハンドル２１，３１に一体的に設けられており、ベッド１１またはベッド１１に固定された部材に回転可能に支持されている。反力モータ２２６，２３６は、軸部材２２３，２３３に取り付けられている。つまり、反力モータ２２６，２３６が駆動することで、反力モータ２２６，２３６の駆動軸に固定されている軸部材２２３，２３３に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が付与され、手動回転ハンドル２１，３１に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が伝達される。
　角度検出センサ２２７，２３７は、反力モータ２２６，２３６に取り付けられており、反力モータ２２６，２３６の駆動軸の角度θ１，θ２を検出する。つまり、角度検出センサ２２７，２３７は、実質的に、手動回転ハンドル２１，３１の回転角度θ１，θ２を検出する。角度検出センサ２２７，２３７は、例えば、エンコーダなどである。
　制御装置２０３は、手動回転ハンドル２１，３１の操作に関連する要素として、Ｚ軸制御部４１、Ｚ軸反力制御部２４２、Ｘ軸制御部５１、および、Ｘ軸反力制御部２５２を備える。反力制御部２４２，２５２は、研削時における研削抵抗の大きさに応じた反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させるように、反力モータ２２６，２３６を制御する。本形態では、反力制御部２４２，２５２は、角度検出センサ２２７，２３７により検出される手動回転ハンドル２１，３１の回転角度θ１，θ２、反力ゲイン値調整部２２，３２にて設定されたゲイン値Ｇ１，Ｇ２、および、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１、Ｉ２を取得する。そして、反力制御部２４２，２５２は、これらの情報を用いて、反力モータ２２６，２３６を制御する。
　制御装置３の反力制御部２４２，２５２の処理について、図１３～図１４を参照して説明する。反力制御部２４２，２５２は、手動運転モードであるか否かを判定する（Ｓ４１）。手動運転モードでない場合には（Ｓ４１：Ｎｏ）、処理をリターンする。
　手動運転モードである場合には（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、反力制御部２４２，２５２は、反力モータ２２６，２３６が停止中であるか否かを判定する（Ｓ４２）。反力モータ２２６，２３６が停止中である場合には（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、反力制御部２４２，２５２は、初期反力トルク発生処理を実行し（Ｓ４３）、処理をリターンする。初期反力トルク発生処理Ｓ４３は、後述する。
　図１３において、反力モータ２２６，２３６が停止中でない場合には（Ｓ４２：Ｎｏ）、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２を取得する（Ｓ４４）。続いて、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２が所定値Ｔｈ３以下であるか否かを判定する（Ｓ４５）。回転角度θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２が所定値Ｔｈ３以下でない場合には（Ｓ４５：Ｎｏ）、反力制御部２４２，２５２は、反力トルク継続発生処理を実行する（Ｓ４６）。反力トルク継続発生処理Ｓ４６については、実施形態１における図６に示す処理と同一である。
　回転角度θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２が所定値Ｔｈ３以下である場合には（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、反力制御部２４２，２５２は、反力トルク停止処理を実行する（Ｓ４７）。反力トルク停止処理Ｓ４７は、反力モータ２２６，２３６による反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２の発生を停止する処理である。
　初期反力トルク発生処理Ｓ４３として、図１４に示すように、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２を取得する（Ｓ５１）。続いて、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２が所定値Ｔｈ４より大きいか否かを判定する（Ｓ５２）。回転角度θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２が所定値Ｔｈ４より大きくなるまでは（Ｓ５２：Ｎｏ）、Ｓ５１を繰り返す。
　回転角度θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２が所定値Ｔｈ４より大きくなると（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、反力制御部２４２，２５２は、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を決定する（Ｓ５３）。このときの反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、図７に示すように、予め設定された値Ａである。
　続いて、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２に基づいて、手動回転ハンドル２１，３１の回転方向を算出する（Ｓ５４）。続いて、反力制御部２４２，２５２は、決定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を、算出された回転方向の反転方向である反力方向に発生させる（Ｓ４５）。そして、処理を終了する。
　本形態によれば、制御装置３は、角度検出センサ２２７，２３７の検出値に基づいて手動回転ハンドル２１，３１が回転していることを判定し、手動回転ハンドル２１，３１が回転していると判定されたことをトリガーとして反力モータ２２６，２３６に反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を発生させる。これにより、ハンドルユニット２１６，２１７の構成が簡易となる。
（実施形態４）
　本形態の研削盤２０１は、実施形態３に対して、反力制御部２４２，２５２の処理が異なる。反力制御部２４２，２５２の処理について、図１５および図１６を参照して説明する。本形態では、反力制御部２４２，２５２は、常時、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２およびゲイン値Ｇ１，Ｇ２に基づいて反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を決定する。
　図１５に示すように、反力制御部２４２，２５２は、手動運転モードであるか否かを判定する（Ｓ６１）。手動運転モードでない場合には（Ｓ６１：Ｎｏ）、処理をリターンする。
　手動運転モードである場合には（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２を取得する（Ｓ６２）。続いて、反力制御部２４２，２５２は、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２を取得する（Ｓ６３）。続いて、反力制御部２４２，２５２は、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさ、および、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２に基づいて、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を決定する（Ｓ６４）。
　図１６に示すように、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさが大きくなるほど、大きな値となる。本形態では、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに対して、折れ線状に単調増加するように設定されている。ただし、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに対して、曲線状に単調増加するように設定しても良い。
　さらに、図１６に示すように、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２は、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２に応じて異なる値となるように設定されている。例えば、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２のＬｖが小さいほど、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が小さくなるように、ゲイン値Ｇ１，Ｇ２のＬｖが大きいほど、反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２が大きくなるように設定されている。
　続いて、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２を取得する（Ｓ６５）。そして、反力制御部２４２，２５２は、回転角度θ１，θ２に基づいて、手動回転ハンドル２１，３１の回転方向を算出する（Ｓ６６）。続いて、反力制御部２４２，２５２は、決定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を、算出された回転方向の反転方向である反力方向に発生させる（Ｓ６７）。そして、処理を終了する。
　本形態によれば、制御装置３は、常時、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２およびゲイン値Ｇ１，Ｇ２に基づいて決定された反力トルクＴｂ１，Ｔｂ２を、反力モータ２２６，２３６に発生させる。従って、ハンドルユニット２１６，２１７の構成が簡易となる。
（その他）
　実施形態３，４において、反力制御部２４２，２５２は、モータ１２ａ，１５ａの駆動電流Ｉ１，Ｉ２の大きさに代えて、実施形態におけるＡＥ信号ＡＥｓの大きさを用いるようにしても良い。

Claims (13)

  1. 　工作物（Ｗ）を研削する砥石車（Ｔ）と、
    　前記工作物に対して前記砥石車を相対的に移動させる移動体（１２，１５）と、
    　前記移動体を移動する移動モータ（１２ａ，１５ａ）と、
    　前記移動体の位置を操作する手動回転ハンドル（２１，３１）と、
    　前記手動回転ハンドルに取り付けられ、前記手動回転ハンドルが回転している際に前記手動回転ハンドルに反力トルク（Ｔｂ１，Ｔｂ２）を付与するように構成された反力モータ（２６，３６，２２６，２３６）と、
    　前記手動回転ハンドルの回転角度（θ１，θ２）に応じて前記移動モータを制御すると共に、研削時における研削抵抗の大きさに応じた前記反力トルクを発生させるように前記反力モータを制御する制御装置（３，１０３，２０３）と、
    　を備える、研削盤（１，１０１，２０１）。
  2. 　前記制御装置は、研削時における前記移動モータの駆動電流の大きさを前記研削抵抗の大きさとして、前記移動モータの前記駆動電流の大きさに応じた前記反力トルクを前記反力モータに発生させるように前記反力モータを制御する、請求項１に記載の研削盤（１，２０１）。
  3. 　前記制御装置は、非研削時に前記手動回転ハンドルが回転している際に、非研削時における前記移動モータの駆動電流の大きさに応じた前記反力トルクを前記反力モータに発生させる、請求項２に記載の研削盤（１，２０１）。
  4. 　さらに、研削に伴うアコースティックエミッション（ＡＥ）信号（ＡＥｓ）を検出するＡＥセンサ（１１０）を備え、
    　前記制御装置は、前記ＡＥ信号の大きさを前記研削抵抗の大きさとして、前記ＡＥ信号の大きさに応じた前記反力トルクを前記反力モータに発生させるように前記反力モータを制御する、請求項１に記載の研削盤（１０１）。
  5. 　前記制御装置は、非研削時に前記手動回転ハンドルが回転している際に、予め設定された前記反力トルクを前記反力モータに発生させる、請求項４に記載の研削盤（１０１）。
  6. 　さらに、前記手動回転ハンドルに操作トルク（Ｔａ１，Ｔａ２）が付与されていることを検出するトルクセンサ（２８，３８）を備え、
    　前記制御装置は、前記トルクセンサが前記操作トルクを検出したことをトリガーとして前記反力モータに前記反力トルクを発生させる、請求項１～５のいずれか１項に記載の研削盤（１，１０１）。
  7. 　前記制御装置は、前記操作トルクが所定値（Ｔｈ１）以下に低下した場合に、前記反力モータに前記反力トルクの発生を停止させる、請求項６に記載の研削盤（１，１０１）。
  8. 　さらに、前記手動回転ハンドルに操作トルク（Ｔａ１，Ｔａ２）が付与されていることを検出するトルクセンサ（２８，３８）を備え、
    　前記制御装置は、前記操作トルクが所定値（Ｔｈ１）以下に低下した場合に、前記反力モータに前記反力トルクの発生を停止させる、請求項１～５のいずれか１項に記載の研削盤（１，１０１）。
  9. 　さらに、前記手動回転ハンドルの回転角度を検出する角度検出センサ（２７，３７）を備え、
    　前記制御装置は、前記角度検出センサの検出値に基づいて前記手動回転ハンドルの回転方向を判定し、判定した前記手動回転ハンドルの回転方向の反対方向に前記反力トルクを発生させるように前記反力モータを制御する、請求項６～８のいずれか１項に記載の研削盤（１，１０１）。
  10. 　さらに、前記手動回転ハンドルの回転角度を検出する角度検出センサ（２２７，２３７）を備え、
    　前記制御装置は、前記角度検出センサの検出値に基づいて前記手動回転ハンドルが回転していることを判定し、前記手動回転ハンドルが回転していると判定されたことをトリガーとして前記反力モータに前記反力トルクを発生させる、請求項１～５のいずれか１項に記載の研削盤（２０１）。
  11. 　さらに、前記反力トルクに関するゲイン値（Ｇ１，Ｇ２）を調整可能に構成された反力ゲイン値調整部（２２，３２）を備え、
    　前記制御装置は、前記研削時における前記研削抵抗の大きさ、および、前記反力ゲイン値調整部により調整された前記ゲイン値に基づいて得られた前記反力トルクを発生させるように前記反力モータを制御する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の研削盤（１，１０１，２０１）。
  12. 　前記反力ゲイン値調整部は、手動操作可能に構成された調整つまみ部材、調整ボタン、調整レバーの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の研削盤（１，１０１，２０１）。
  13. 　前記移動体（１２，１５）、前記移動モータ（１２ａ，１５ａ）、前記手動回転ハンドル（２１，３１）および前記反力モータ（２６，３６，２２６，２３６）のそれぞれは、前記工作物に対して前記砥石車を前記工作物の径方向へ相対的に移動させる構成（１５，１５ａ，３１，３６，２３６）、および、前記工作物に対して前記砥石車を前記工作物の軸方向へ相対的に移動させる構成（１２，１２ａ，２１，２６，２２６）として設けられる、請求項１～１２のいずれか１項に記載の研削盤（１，１０１，２０１）。
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