WO2024023876A1 - 研磨具ホルダ、研磨工具、および研磨システム - Google Patents

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WO2024023876A1
WO2024023876A1 PCT/JP2022/028582 JP2022028582W WO2024023876A1 WO 2024023876 A1 WO2024023876 A1 WO 2024023876A1 JP 2022028582 W JP2022028582 W JP 2022028582W WO 2024023876 A1 WO2024023876 A1 WO 2024023876A1
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WO
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polishing
polishing tool
abrasive material
holder
wear
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/028582
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English (en)
French (fr)
Inventor
啓輔 福島
佳輝 蔭山
Original Assignee
株式会社ジーベックテクノロジー
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/10Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face

Definitions

  • the present invention relates to a polishing tool holder that removably holds a polishing tool such as a polishing brush.
  • the present invention also relates to a polishing tool including a polishing tool and a polishing tool holder. Furthermore, it relates to a polishing system having a polishing tool and a cloud computer connected to the polishing tool via a network.
  • a polishing tool holder that removably holds a polishing brush is described in Patent Document 1.
  • a polishing tool holder includes a shank, a sleeve located in front of the shank in the axial direction of the shank, and a shaft extending coaxially with the shank inside the sleeve.
  • the shaft is rotatable relative to the shank and sleeve around an axis.
  • the polishing tool holder also includes a bolt portion provided on the shaft inside the sleeve, and a nut screwed onto the bolt portion.
  • the polishing tool is a polishing brush, and includes a plurality of linear abrasive materials arranged in parallel with the length direction facing the axial direction of the shank, and one end of the plurality of linear abrasive materials in the axial direction.
  • An abrasive material holder for holding the abrasive material.
  • the polishing tool is held by an abrasive material holder connected to a nut. When the polishing tool is held in the polishing tool holder, the other ends of the plurality of linear abrasive materials protrude forward from the sleeve.
  • the polishing tool holder of the same document includes a nut moving mechanism that moves the nut in the axial direction along the bolt portion.
  • the nut moving mechanism includes a nut rotation regulating mechanism that regulates relative rotation of the nut with respect to the sleeve, and an operating member that rotates the shaft relative to the sleeve.
  • the operating member is a gear coaxially fixed to the shaft.
  • the gear includes a gear portion that is exposed outwardly from the abrasive tool holder.
  • the polishing tool When polishing a workpiece, the polishing tool is connected to the spindle of the machine tool. The machine tool rotates the polishing tool and approaches the workpiece to bring the abrasive material into contact with the surface of the workpiece to be polished. When the polishing of the surface to be polished is completed, the machine tool separates the polishing tool from the workpiece and stops the rotation of the polishing tool.
  • the machine tool when the abrasive material is worn out by the polishing operation, the machine tool performs an abrasive ejecting operation.
  • the machine tool moves the polishing tool, which is in a rotationally stopped state, to an abrasive material ejecting amount adjustment position.
  • the machine tool moves the polishing tool by a predetermined amount by meshing the rack gear disposed at the abrasive material projection amount adjustment position with the gear portion of the gear exposed from the polishing tool holder.
  • the shaft of the polishing tool holder rotates, so the nut moves forward in the axial direction. Accordingly, the abrasive tool connected to the nut moves forward and the abrasive material is ejected forward from the sleeve.
  • a polishing process may be performed in which multiple parts (workpieces) of the same type are polished one after another. That is, on a manufacturing line, a polishing process may be performed in which the same polishing operation is repeated while replacing parts (workpieces).
  • the first workpiece is placed at a predetermined processing position, and a polishing operation is performed on the first workpiece.
  • the machine tool causes the polishing tool 1 and the first workpiece to approach each other while rotating the polishing tool, and sets the distance between the spindle of the machine tool and the first workpiece as a set distance.
  • the set distance is a distance at which the abrasive material of the polishing tool held in the polishing tool holder contacts the surface to be polished of the workpiece with a predetermined depth of cut.
  • the machine tool moves the polishing tool along a predetermined polishing path while maintaining the distance between the spindle and the first workpiece at a set distance.
  • the machine tool separates the polishing tool holder from the first workpiece and replaces the first workpiece in the processing position with the second workpiece. Further, the machine tool performs an abrasive material ejection operation. That is, the machine tool moves the polishing tool to the abrasive material protrusion amount adjustment position, engages the rack gear with the gear portion of the gear of the polishing tool holder, moves the polishing tool, and rotates the gear. As a result, the shaft of the polishing tool holder rotates, so the polishing tool moves in the axial direction by an amount corresponding to the rotation of the gear, and the abrasive material is projected forward.
  • a polishing operation is performed on the second workpiece. That is, the machine tool causes the polishing tool and the second workpiece to approach each other while rotating the polishing tool, and sets the distance between the spindle of the machine tool and the second workpiece to the set distance. Then, the machine tool moves the polishing tool along a predetermined polishing path while maintaining the distance between the spindle and the first workpiece at a set distance. Thereafter, when the polishing operation for the second workpiece is completed, the machine tool separates the polishing tool holder from the second workpiece and replaces the second workpiece in the processing position with the third workpiece. Further, the machine tool performs an abrasive material ejection operation.
  • the machine tool moves the polishing tool to the abrasive material protrusion amount adjustment position, engages the rack gear with the gear portion of the gear of the polishing tool holder, moves the polishing tool, and rotates the gear.
  • the shaft of the polishing tool holder rotates, so the polishing tool moves in the axial direction by an amount corresponding to the rotation of the gear, and the abrasive material is projected forward.
  • a polishing operation is performed on the third workpiece. In the polishing process, these series of operations are repeated until there are no more workpieces to polish.
  • the abrasive material is a linear abrasive material
  • the abrasive material is a linear abrasive material
  • the amount of wear of the abrasive material during one polishing operation is different. Therefore, in the above-mentioned polishing process, each time the polishing operation for one workpiece is completed, the amount of protrusion of the abrasive material must be changed based on the length dimension of the abrasive material at the time of starting polishing of that workpiece. .
  • the machine tool spindle and the second
  • the cutting amount of the abrasive material for the next workpiece will be different from the cutting amount of the abrasive material for the previous workpiece. Therefore, variations occur in the precision of the polishing process among the plurality of workpieces polished in the polishing process.
  • the present invention makes it possible to move a polishing tool including a shank connected to a spindle of a machine tool, an abrasive material holder, and an abrasive material held in the abrasive material holder in the axial direction of the shank.
  • the polishing tool holder includes a support mechanism for supporting the polishing tool, a driving source, and a moving mechanism for moving the polishing tool in the axial direction, a control section driving and controlling the driving source, and a memory connected to the control section.
  • a rotation detector for detecting a rotational state of rotation by the machine tool; and a power source for supplying power to the drive source and the control section,
  • a reference dimension that is the dimension of the abrasive material at the time it is supported by the support mechanism, a polishing operation number that is the number of times the rotation detector detects the rotation state, and one time that the abrasive material of the reference dimension polishes the workpiece.
  • the control section stores a wear pattern associated with the amount of wear caused by the polishing operation and the number of times of the polishing operation, and when the rotation detector detects the rotation state, a new one is created by adding 1 to the number of polishing operations.
  • a polishing operation number updating unit that calculates the number of polishing operations and updates the number of polishing operations in the storage unit; when the number of polishing operations is calculated, the number of polishing operations is calculated and the wear pattern is updated based on the number of polishing operations; and a wear amount obtaining unit that obtains the amount of wear, and upon detecting that the rotation state has ended based on the output from the rotation detector, drives the drive source to operate the moving mechanism to adjust the amount of wear.
  • the present invention is characterized in that it includes a drive control unit that performs an abrasive ejection operation that moves the polishing tool by a corresponding distance to the side opposite to the shank.
  • the polishing tool holder includes a drive source, a moving mechanism that moves the polishing tool supported by the support mechanism, a control section that drives and controls the drive source, and a control section that supplies power to the drive source and the control section. and a power source. Therefore, the polishing tool holder can move the polishing tool in the axial direction by driving the moving mechanism under drive control of the drive source by the control section. Therefore, the polishing tool holder can automatically perform an abrasive material ejection operation in which the polishing tool is moved in the axial direction and the abrasive material is ejected to the side opposite to the shank.
  • the storage unit stores the reference dimension, which is the dimension of the abrasive material at the time when the polishing tool is supported by the support mechanism, the number of polishing operations, which is the number of times the rotation detector detects the rotation state, and A wear pattern is stored that is associated with the amount of wear caused by an abrasive material having a standard size in one polishing operation of polishing a workpiece, and the number of polishing operations.
  • the control section adds 1 to the number of polishing operations to update the number of polishing operations, and obtains the amount of wear by referring to the wear pattern based on the updated number of polishing operations.
  • control unit When the control unit detects that the rotation state has ended based on the output from the rotation detector, the control unit drives the drive source to operate the movement mechanism to move the polishing tool in the axial direction by a distance corresponding to the amount of wear. An abrasive ejection operation is performed in which the abrasive material is moved and ejected.
  • the length of the abrasive material at the start of the polishing operation may vary depending on the length of the abrasive material at the beginning of the polishing operation.
  • the amount of wear of the abrasive material during the polishing operation is different.
  • the abrasive material is a linear abrasive material
  • the shorter the length of the abrasive material at the start of the polishing operation the more rigid the abrasive material becomes, so the amount of wear caused by one polishing operation increases. .
  • the polishing tool holder of the present invention obtains the amount of wear of the abrasive material from the wear pattern stored in the storage section every time one polishing operation is completed.
  • the wear pattern associates the amount of wear caused by one polishing operation with the number of polishing operations for the abrasive material having the standard size at the time it is supported by the support mechanism.
  • the amount of wear is obtained by referring to the wear pattern based on the number of polishing operations, the obtained amount of wear will reflect the amount of wear of the abrasive material that changes depending on the length dimension of the linear abrasive material at the start of the polishing operation. It becomes what it is. Therefore, the amount of protrusion of the abrasive material due to the abrasive material ejecting operation can be made to correspond to the amount of wear caused by the abrasive material being worn due to polishing of the previous workpiece.
  • the abrasive material can be automatically ejected and Variations in polishing accuracy can be prevented or suppressed.
  • the drive control section may perform the abrasive material ejecting operation when detecting the end of the rotation state. That is, when the polishing operation for one workpiece is completed, the abrasive material ejecting operation can be performed continuously.
  • the drive control unit when the drive control unit detects the end of the rotation state, the drive control unit may perform the abrasive ejecting operation when the rotation detector next detects the rotation state. That is, after the polishing operation for one workpiece has been completed and when the machine tool rotates the polishing tool for the polishing operation for the next workpiece, the abrasive material ejecting operation can be performed.
  • the control section includes a notification section, and when the wear amount is first acquired, the control section calculates a dimension obtained by subtracting the wear amount from the reference dimension as an abrasive material length dimension and stores the calculated dimension in the storage section.
  • the abrasive length is calculated as a new abrasive length by subtracting the abrasion from the abrasive length, and the abrasive length is stored in the storage section.
  • an abrasive material length dimension calculation unit that updates dimensions; and each time the abrasive material length dimension is calculated, it is determined whether or not the polishing tool needs to be replaced based on the abrasive material length dimension and the reference dimension.
  • the control unit calculates the abrasive material length dimension of the abrasive material at the time of completion every time the polishing operation is completed, and determines whether or not replacement is necessary based on the abrasive material length dimension and the reference dimension.
  • the control section determines that the polishing tool needs to be replaced, it can drive the notification section to notify that the polishing tool needs to be replaced.
  • the present invention further comprises a communication unit that communicates with an external device, and the reference dimensions and the wear pattern are input to the control unit via the communication unit and stored and held in the storage unit. It can be done.
  • the communication unit may perform wireless communication with an external device. Further, the communication unit may perform wired communication with an external device.
  • the rotation detector may be an acceleration sensor.
  • the rotation detector may be a vibration sensor.
  • vibrations are generated in the polishing tool holder. Therefore, by detecting this vibration, the rotational state of the polishing tool holder can be detected.
  • the rotation detector may include a conduction member that moves due to centrifugal force, and the conduction member may be a switch that connects and disconnects a circuit.
  • the support mechanism includes a connecting member having a through hole penetrating in the axial direction, and a shaft member coaxial with the shank and extending in the axial direction passing through the through hole, and is a motor
  • the moving mechanism includes a rotation support mechanism that rotatably supports the shaft member around the axis, a female thread provided on the inner circumferential surface of the through hole, and an outer circumferential surface of the shaft member. a male thread that is provided and screws into the female thread; a driving force transmission mechanism that transmits the rotation of the motor to the shaft member; and a driving force transmission mechanism that guides the connecting member in the axial direction on the outer peripheral side of the connecting member and the shaft member.
  • the polishing tool includes a sleeve and a rotation restriction mechanism that restricts rotation of the connecting member and the shaft member, and the abrasive tool is configured such that the abrasive material holder is connected to the connecting portion, and a portion of the abrasive material is
  • the control unit may project outward from the sleeve, and the control unit may drive the motor to rotate the shaft member and move the connection member in the axial direction.
  • a polishing tool of the present invention includes the above polishing tool holder, an abrasive tool including an abrasive material holder and an abrasive material held in the abrasive material holder, and the abrasive material has a lengthwise direction.
  • the abrasive material holder includes a plurality of linear abrasive materials arranged in parallel in the axial direction, and the abrasive material holder holds one end of the plurality of linear abrasive materials in the axial direction, and the abrasive material holder holds one end of the plurality of linear abrasive materials in the axial direction.
  • the tool is supported by the polishing tool holder and polishes the workpiece by bringing the other ends of the plurality of linear abrasive materials into contact with the workpiece.
  • a polishing tool of the present invention includes the above polishing tool holder, a polishing tool including an abrasive material holder and an abrasive material held in the abrasive material holder, the abrasive material being an elastic grindstone,
  • the abrasive material holder holds one end of the elastic grindstone in the axial direction, and the polishing tool is supported by the polishing tool holder and brings the other end of the elastic grindstone into contact with a workpiece. It is characterized by polishing the workpiece.
  • the elastic grindstone may include an elastic foam, a polymer, and abrasive grains.
  • a polishing tool of the present invention includes the above polishing tool holder, a polishing tool including an abrasive material holder and an abrasive material held in the abrasive material holder, and the abrasive material is a rigid grindstone.
  • the abrasive material holder holds one end of the grindstone in the axial direction, and the polishing tool is supported by the polishing tool holder and brings the other end of the grindstone into contact with the workpiece. It is characterized by polishing the workpiece.
  • the present invention provides a polishing tool including an abrasive material holder and an abrasive material held in the abrasive material holder, a shank connected to a spindle of a machine tool, and a polishing tool capable of moving the polishing tool in the axial direction of the shank.
  • a polishing tool having a support mechanism for supporting the polishing tool, and a polishing tool holder including a drive source and a moving mechanism for moving the polishing tool in the axial direction, and communicably connected to the polishing tool holder via a network.
  • the polishing tool holder includes a control unit that controls drive of the drive source based on a drive command, and a rotation detector that detects a rotational state of rotation by the machine tool. , a power supply that supplies power to the drive source and the control unit, and a communication unit that communicates with the cloud computer, the communication unit transmitting the output from the rotation detector to the cloud computer.
  • the cloud computer receives the drive command from the cloud computer and inputs it into the control unit, and the cloud computer determines the reference dimension that is the dimension of the abrasive material at the time when the polishing tool is supported by the support mechanism.
  • the polishing tool control unit includes a storage unit that stores and holds a pattern, and a polishing tool control unit, and when the rotation detector detects the rotation state, the polishing tool control unit performs a new polishing operation by adding 1 to the number of polishing operations.
  • a polishing operation number updating unit that calculates the number of polishing operations and updates the number of polishing operations in the storage unit; and when the number of polishing operations is calculated, the amount of wear is determined by referring to the wear pattern based on the number of polishing operations;
  • the drive source is driven to operate the moving mechanism to move the distance corresponding to the wear amount.
  • a drive command issuing unit that issues the drive command to perform an abrasive ejection operation that moves the polishing tool to the opposite side of the shank; and when the drive command is issued, the drive command is sent to the polishing tool holder.
  • a command transmitting unit that transmits a command.
  • the polishing system of the present invention includes a polishing tool including a polishing tool holder and a polishing tool, and a cloud computer connected to the polishing tool holder via a network.
  • the polishing tool control section of the cloud computer includes a drive command issuing section that issues drive commands.
  • the polishing tool holder includes a drive source, a moving mechanism that moves the polishing tool supported by the support mechanism, a control section that drives and controls the drive source based on a drive command, and supplies power to the drive source and the control section. Equipped with a power source. Therefore, the polishing system can move the polishing tool in the axial direction by driving the movement mechanism of the polishing tool holder based on the drive command from the cloud computer. Therefore, the polishing tool can automatically perform an abrasive ejecting operation in which the abrasive is moved in the axial direction and the abrasive material is ejected to the side opposite to the shank.
  • the cloud computer capable of communicating with the polishing tool holder calculates the amount of wear of the abrasive material from the wear pattern stored in the storage section of the cloud computer every time one polishing operation is completed in the polishing tool. get. Furthermore, when the cloud computer obtains the amount of wear, the cloud computer drives the drive source of the polishing tool to operate the movement mechanism and perform an abrasive material ejection operation that moves the polishing tool by a distance corresponding to the amount of wear to the opposite side of the shank. A drive command to perform the operation is issued and transmitted to the polishing tool holder. Upon receiving the drive command, the polishing tool drives the drive source to perform an abrasive material ejection operation.
  • the wear pattern is a combination of the amount of wear caused by one polishing operation and the number of polishing operations for the abrasive material having the standard size at the time it is supported by the support mechanism. Therefore, if the amount of wear is obtained by referring to the wear pattern based on the number of polishing operations, the obtained amount of wear will reflect the amount of wear of the abrasive material that changes depending on the length dimension of the linear abrasive material at the start of the polishing operation. It becomes what it is. Therefore, the amount of protrusion of the abrasive material due to the abrasive material ejecting operation can be made to correspond to the amount of wear caused by the abrasive material being worn due to polishing of the previous workpiece.
  • the abrasive material is automatically ejected, and the accuracy of the polishing process varies from workpiece to workpiece. This can be prevented or suppressed.
  • the drive command issuing unit may issue the drive command when detecting the end of the rotation state. That is, when the polishing operation for one workpiece is completed, the cloud computer can issue and transmit a drive command to cause the polishing tool to perform the abrasive ejecting operation.
  • the drive command issuing unit may issue the drive command when the rotation detector next detects the rotational state. That is, after the polishing operation for one workpiece is completed and when the machine tool rotates the polishing tool for the polishing operation for the next workpiece, the cloud computer issues and transmits a drive command, The polishing tool can be made to perform an abrasive ejecting operation.
  • the abrasive tool holder includes a notification section, and when the abrasion amount is first obtained, the abrasive tool control section calculates the abrasive material length dimension by subtracting the abrasion amount from the reference dimension. After that, each time the wear amount is acquired, the dimension obtained by subtracting the wear amount from the abrasive material length dimension is calculated as a new abrasive material length dimension, and the abrasive material length dimension is calculated as a new abrasive material length dimension.
  • an abrasive material length dimension calculation section that updates the abrasive material length dimension in a storage section; and each time the abrasive material length dimension is calculated, the polishing material length dimension is calculated based on the abrasive material length dimension and the reference dimension.
  • a replacement determination unit that determines whether or not the polishing tool needs to be replaced; and when it is determined that the polishing tool needs to be replaced, the notification unit is driven to notify that the polishing tool needs to be replaced.
  • a notification command issuing unit that issues a notification command, and the command transmitting unit may transmit the notification command to the polishing tool holder when the notification command is issued.
  • the support mechanism includes a connecting member having a through hole penetrating in the axial direction, and a shaft member coaxial with the shank and extending in the axial direction passing through the through hole, and is a motor
  • the moving mechanism includes a rotation support mechanism that rotatably supports the shaft member around the axis, a female thread provided on the inner circumferential surface of the through hole, and an outer circumferential surface of the shaft member. a male thread that is provided and screws into the female thread; a driving force transmission mechanism that transmits the rotation of the motor to the shaft member; and a driving force transmission mechanism that guides the connecting member in the axial direction on the outer peripheral side of the connecting member and the shaft member.
  • the polishing tool includes a sleeve and a rotation restriction mechanism that restricts rotation of the connecting member and the shaft member, and the abrasive tool is configured such that the abrasive material holder is connected to the connecting portion, and a portion of the abrasive material is
  • the control unit may project outward from the sleeve, and the control unit may drive the motor to rotate the shaft member and move the connection member in the axial direction.
  • the polishing tool includes a first polishing tool and a second polishing tool that are communicatively connected to the cloud computer via a network, and the cloud computer functions as the polishing tool control unit as the first polishing tool.
  • a first polishing tool control unit that receives an output from the rotation detector of the polishing tool and transmits the drive command to the first polishing tool; and a first polishing tool control unit that receives an output from the rotation detector of the second polishing tool. and the polishing tool control section that transmits the drive command to the second polishing tool.
  • the machine tools include a first machine tool and a second machine tool that perform the same polishing process, the first polishing tool is connected to the first machine tool, and the second machine tool is connected to the second machine tool.
  • polishing tools When polishing tools are connected, these multiple polishing tools can be driven and controlled by one cloud computer. Further, the abrasive material ejecting operation of each polishing tool can be performed by acquiring the amount of wear of the abrasive material based on one polishing pattern stored and held in the memory of the cloud computer. Furthermore, the wear patterns of each polishing tool can be changed all at once by updating the wear patterns in the storage section. Moreover, in this way, the wear state of the abrasive materials of a plurality of polishing tools can be grasped on the cloud computer side. Therefore, a plurality of polishing tools connected to each machine tool can be centrally managed.
  • the outputs of the rotation detectors of a plurality of polishing tools will be collected in the cloud computer. Therefore, on the cloud computer side, the operating state of each machine tool can be grasped based on the rotational state of each polishing tool.
  • FIG. 1 is a perspective view of a polishing tool of Example 1 to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of a polishing brush, which is a polishing tool of the polishing tool of Example 1.
  • 2 is an explanatory diagram of a schematic structure of the polishing tool of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a polishing operation using a polishing tool.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a wear pattern stored and held in a storage section of a polishing tool holder. This is a flowchart of the polishing process. It is a flowchart of the operation of the polishing tool holder in the polishing process. It is a perspective view of the polishing tool of Example 2 to which the present invention is applied.
  • FIG. 1 is a perspective view of a polishing tool of Example 1 to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of a polishing brush, which is a polishing tool of the polishing tool of Example 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of the polishing tool of the polishing tool of Example 2.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a wear pattern stored in the polishing tool of Example 2. It is a perspective view of the polishing tool of Example 3 to which the present invention is applied.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a wear pattern stored in the polishing tool of Example 3.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a polishing system to which the present invention is applied. It is a flowchart of the operation of the polishing system in the polishing process.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a polishing system including a plurality of polishing tools.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a polishing tool according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a polishing brush included in the polishing tool. The polishing brush shown in FIG. 2 is an unused one.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic structure of the polishing tool of FIG. 1. In FIG. 3, the polishing tool is shown cut along the axis.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a polishing operation using a polishing tool.
  • the polishing tool 1 includes a polishing brush 3 (polishing tool) including a plurality of linear abrasive materials 2 (abrasive materials), a polishing tool holder 4 that removably holds the polishing brush 3, has.
  • the polishing tool holder 4 includes a shank 6 connected to a machine tool 5 and a sleeve 7 coaxial with the shank 6.
  • a large diameter portion 8 having a larger diameter than the shank 6 and the sleeve 7 is provided between the shank 6 and the sleeve 7 .
  • the sleeve 7 includes a flange 7a extending toward the outer circumference at its rear end.
  • the flange 7a defines the front end surface of the large diameter portion 8.
  • the polishing brush 3 is held in the polishing tool holder 4 with the end of the linear abrasive material 2 protruding forward from the sleeve 7.
  • the polishing tool 1 is used with the shank 6 of the polishing tool holder 4 connected to the spindle 5a of the machine tool 5.
  • the machine tool 5 rotates the polishing tool 1 around the axis of the shank 6. Further, the machine tool 5 brings the polishing tool 1 close to the workpiece W, and sets the distance between the spindle 5a and the polishing target surface S of the workpiece W to a set distance D.
  • the set distance D is the distance at which the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 comes into contact with the surface S to be polished of the workpiece W with a predetermined cutting depth E.
  • the machine tool 5 maintains the distance between the spindle 5a and the workpiece W at the set distance D, and moves the polishing tool 1 along a predetermined polishing path along the polishing target surface S for a predetermined period of time. Perform polishing.
  • the machine tool 5 separates the polishing tool 1 from the workpiece W and stops the rotation of the polishing tool 1.
  • the direction along the axis L of the shank 6 is defined as the axial direction X of the polishing tool 1. Further, in the axial direction X, the front side of the polishing tool 1 on which the sleeve 7 is located is defined as a first direction X1, and the rear side of the polishing tool where the shank 6 is located is defined as a second direction X2 of the polishing tool 1.
  • the polishing brush 3 includes a plurality of linear abrasive materials 2 arranged in parallel, and an abrasive material holder 11 that holds one end of the plurality of linear abrasive materials 2. has.
  • Each of the plurality of linear abrasive materials extends in the axial direction X.
  • the linear abrasive material 2 is made by impregnating and curing a binder resin into a set of inorganic long fibers such as alumina long fibers.
  • the abrasive material holder 11 is an annular member and includes a holder through hole 12 extending in the axial direction X. Further, as shown in FIG. 2, the abrasive material holder 11 includes a plurality of abrasive material holding holes 13 on the end surface 11a in the first direction X1. Each abrasive material holding hole 13 is circular. The plurality of abrasive material holding holes 13 are provided at equal angular intervals around the axis L. The plurality of abrasive material holding holes 13 surround the holder through hole 12 . The plurality of linear abrasive materials 2 are divided into a plurality of pieces and bundled. The rear end of the bundled abrasive material bundle 14 is inserted into the abrasive material holding hole 13 and fixed to the abrasive material holder 11 with an adhesive.
  • the abrasive material holder 11 includes a recessed portion on the rear end surface.
  • the recess is coaxial with the holder through-hole 12 and has a larger inner diameter than the holder through-hole 12 .
  • the recess is a connecting portion 15 for holding the polishing brush 3 in the polishing tool holder 4.
  • the polishing tool holder 4 includes a shank 6, a support mechanism 21 that supports the polishing brush 3 so as to be movable in the axial direction X, and a movement mechanism 22 that moves the polishing brush 3 in the axial direction X. Equipped with.
  • the moving mechanism 22 includes a motor 35 as its driving source.
  • the motor 35 in this example is a geared motor and includes an encoder 35a.
  • the support mechanism 21 includes a connecting member 24 to which the polishing brush 3 is connected, and a shaft member 36 that extends coaxially with the shank 6.
  • the connecting member 24 includes a through hole 28 that penetrates in the axial direction X.
  • a female thread 29 is provided on the inner peripheral surface of the through hole 28 .
  • the shaft member 36 passes through the through hole 28.
  • the sleeve 7 is located on the outer peripheral side of the connecting member 24 and the shaft member 36.
  • the connecting member 24 is movable in the axial direction X within the sleeve 7 while being supported by the shaft member 36 .
  • the connecting member 24 includes a disk portion 25 and a protrusion 26 that projects from the center of the disk portion 25 in the first direction X1.
  • the disk portion 25 includes an annular opposing surface 25a that faces the inner circumferential surface 7b of the sleeve 7 with a slight gap therebetween.
  • the protrusion 26 has a shape that fits into the connecting portion 15 of the polishing brush 3 .
  • the protrusion 26 is a connecting part on the connecting member side that connects the polishing brush 3 and the connecting member 24.
  • the polishing brush 3 is connected to the connecting member 24 with its connecting portion 15 fitted into the protrusion 26 of the connecting member 24.
  • the through hole 28 of the connecting member 24 and the holder through hole 12 communicate with each other.
  • the inner diameter of the holder through-hole 12 is larger than the inner diameter of the through-hole 28 of the connecting member 24.
  • the moving mechanism 22 includes a motor 35.
  • the moving mechanism 22 also includes a rotation support mechanism 37 that rotatably supports the shaft member 36 around the axis, a female thread 29 provided on the inner peripheral surface of the through hole 28 of the connecting member 24, and an outer peripheral surface of the shaft member 36. and a male thread 36a provided in the.
  • the moving mechanism 22 includes a driving force transmission mechanism 44 that transmits the rotation of the motor 35 to the shaft member 36, a rotation regulating mechanism that restricts the rotation of the sleeve 7, and the rotation of the coupling member 24 and the shaft member 36 around the axis L. 40.
  • the rotation support mechanism 37 includes a radial support member 38 that rotatably supports a portion of the shaft member 36 on the second direction X2 side from the outer peripheral side, and a thrust support member 39 that supports the shaft member 36 from the second direction X2 side. and.
  • the radial support member 38 has a disc shape and includes a shaft hole 41 at its center that allows the shaft member 36 to penetrate in the axial direction X.
  • the radial support member 38 is located between the driving force transmission mechanism 44 and the connecting member 24 in the axial direction X.
  • the rotation support mechanism 37 also includes a biasing member 47 that biases the shaft member 36 against the thrust support member 39 .
  • the biasing member 47 is a coil spring, and is disposed between the radial support member 38 and a second gear 46 fixed to the rear end of the shaft member 36, with its center passing through the shaft member 36.
  • the urging member 47 presses the shaft member 36 against the thrust support member 39 by urging the second gear 46 in the second direction X2.
  • the large diameter portion 8 of the polishing tool holder 4 has a housing 18 including a cylindrical portion 16 and a sealing plate portion 17 that closes the opening of the cylindrical portion 16 in the second direction X2.
  • the shank 6 protrudes from the central portion of the sealing plate portion 17 in the second direction X2.
  • the radial support member 38 is fixed to the cylindrical portion 16 from the first direction X1 side so as to close the opening of the cylindrical portion 16 in the first direction X1.
  • the flange 7a of the sleeve 7 is fixed to the end surface of the radial support member 38 in the first direction X1. As shown in FIG.
  • the annular outer circumferential surface 38a of the radial support member 38 facing radially outward constitutes the outer circumferential surface of the large diameter portion 8 together with the outer circumferential surface of the cylindrical portion 16.
  • the motor 35, the thrust support member 39, and the driving force transmission mechanism 44 are housed in a space inside the large diameter portion 8 defined by the housing 18 and the radial support member 38.
  • a male thread 36a is provided on the outer circumferential surface of the shaft portion in the first direction X1 that is located further in the first direction X1 than the radial support member 38.
  • the male thread 36a can be screwed into the female thread 29 of the connecting member 24.
  • the connecting member 24 is supported by the shaft member 36 with its female thread 29 screwed into the male thread 36a of the shaft member 36.
  • the driving force transmission mechanism 44 includes a first gear 45 attached to the output shaft of the motor 35 and a second gear 46 meshing with the first gear 45.
  • the second gear 46 is coaxially fixed to the end portion of the shaft member 36 in the second direction X2. The rotation of the motor 35 is transmitted to the shaft member 36 via the first gear 45 and the second gear 46 .
  • the sleeve 7 includes a groove 31 extending in the axial direction X on the inner peripheral surface 7b.
  • the connecting member 24 includes a protrusion 32 that protrudes toward the outer circumferential side and extends in the axial direction X, on a portion of the annular opposing surface 25a in the circumferential direction.
  • the connecting member 24 is disposed within the sleeve 7 with the protrusion 32 inserted into the groove 31 of the sleeve 7. Therefore, when the connecting member 24 moves in the axial direction X, the connecting member 24 is guided along the groove 31.
  • the groove 31 provided on the inner peripheral surface 7b of the sleeve 7 and the protrusion 32 provided on the outer peripheral surface of the connecting member 24 prevent the connecting member 24 and the shaft member 36 from co-rotating around the axis L.
  • the polishing brush 3 is inserted into the sleeve 7 and held by the polishing tool holder 4.
  • the female thread 29 of the connecting member 24 is screwed into the male thread 36a of the shaft member 36.
  • the shaft member 36 extends in the axial direction X inside the holder through hole 12 of the abrasive material holder 11 of the polishing brush 3.
  • the abrasive material holder 11 When the polishing brush 3 is held in the polishing tool holder 4, the abrasive material holder 11 is located within the sleeve 7, and the ends (free ends) of the plurality of linear abrasive materials 2 in the first direction 7 in the first direction X1.
  • the control system of the polishing tool holder 4 includes a control section 51 including a CPU, and a storage section 52 connected to the control section 51.
  • the storage unit 52 is a rewritable nonvolatile memory.
  • a rotation detector 53 is connected to the input side of the control section 51 .
  • the rotation detector 53 detects the rotation state in which the polishing tool holder 4 is being rotated by the machine tool 5.
  • the rotation detector 53 is an acceleration sensor.
  • a motor 35 is connected to the output side of the control section 51.
  • the output signal from the encoder 35a of the motor 35 is fed back to the control section 51.
  • a light emitting section 54 (notification section) is connected to the output side of the control section 51.
  • the light emitting section 54 includes an LED.
  • a communication section 55 is connected to the control section 51 .
  • the communication unit 55 enables communication between the control unit 51 and external equipment.
  • the storage unit 52 stores a reference dimension M, which is the dimension of the linear abrasive material 2 at the time when the polishing brush 3 is supported by the support mechanism 21, and the number of polishing operations, which is the number of times the rotation detector 53 detects the rotation state. to remember and retain.
  • the reference dimension M is the length dimension (bristle length) of the linear abrasive material 2 of the unused polishing brush 3 (see FIG. 2).
  • the length dimension of the linear abrasive material 2 is the dimension from the end surface 11a of the abrasive material holder 11 in the first direction X1 to the tip 2a of the linear abrasive material 2.
  • the initial value of the number of polishing operations is "0".
  • the machine tool 5 rotates the polishing tool 1 to bring the linear abrasive material 2 into contact with the workpiece W. Further, the machine tool 5 stops the rotation of the polishing tool 1 when polishing of the workpiece W is completed. Therefore, the number of times the polishing tool 1 is rotated by the machine tool 5 is the number of times the polishing operation has been performed.
  • the storage unit 52 also stores the amount of wear caused by one polishing operation and the number of polishing operations for the linear abrasive material 2 having the reference dimension M (the linear abrasive material 2 of the unused polishing brush 3).
  • the associated wear pattern P is stored and retained.
  • FIG. 5 shows a wear pattern P of the linear abrasive material 2 when the same polishing operation is performed a plurality of times with the polishing tool 1 of this example while replacing the workpiece W.
  • the horizontal axis represents the number of polishing operations (times)
  • the vertical axis represents the amount of wear (mm).
  • the wear pattern P is the amount of wear of the linear abrasive material 2 worn out by each polishing operation when the same polishing operation is actually performed multiple times in succession using an unused polishing brush 3 while replacing the workpiece W. was obtained by measuring. Note that the wear pattern P is stored and held in the storage unit 52 in the form of a mathematical formula. Alternatively, the wear pattern P is stored and held in the storage unit 52 in the form of a table.
  • the length of the linear abrasive material 2 at the start of the polishing operation depends on the length of the polishing brush 3, which wears out in one polishing operation.
  • the amount of wear on the material changes.
  • the wear pattern P shown in FIG. 5 reflects such a change in the amount of wear depending on the hair length of the linear abrasive material 2. That is, when the dimension of the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 is close to the reference dimension M (when the number of polishing operations is small), the linear abrasive material 2 is likely to bend during the polishing operation.
  • the number of polishing operations is small, the amount of wear of the linear abrasive material 2 due to one polishing operation is relatively small. After that, when the number of polishing operations increases and the linear abrasive material 2 becomes shorter, the deflection of the linear abrasive material 2 during the polishing operation becomes constant, and the amount of wear of the linear abrasive material 2 due to one polishing operation does not change. becomes. After that, when the number of polishing operations increases and the linear abrasive material 2 becomes shorter, the rigidity of the linear abrasive material 2 increases and the linear abrasive material 2 no longer bends. Therefore, when the number of polishing operations exceeds a certain number, the amount of wear of the linear abrasive material 2 due to one polishing operation tends to increase.
  • control section 51 includes a polishing operation number updating section 61, a wear amount acquisition section 62, and a drive control section 63. Further, the control unit 51 includes an abrasive material length calculation unit 64, a replacement determination unit 65, and a replacement notification unit 66.
  • the polishing operation number updating section 61 calculates a new polishing operation number by adding 1 to the polishing operation number stored in the storage section 52, and updates the polishing operation number stored in the storage section 52. Update the number of operations.
  • the wear amount acquisition unit 62 refers to the wear pattern P based on the calculated number of polishing operations and acquires the amount of wear.
  • the drive control unit 63 When the drive control unit 63 detects that the rotation state of the polishing tool 1 has ended based on the output from the rotation detector 53, it performs an abrasive ejecting operation. That is, when the rotation detector 53 transitions from a state in which it detects a rotation state to a state in which it does not detect a rotation state, the drive control unit 63 operates the moving mechanism 22 by driving the drive source to obtain information from the wear pattern P. The polishing tool is moved in the first direction X1 by a distance corresponding to the amount of wear. Thereby, the linear abrasive material 2 is projected in the first direction X1 by the amount of wear. In this example, the drive control unit 63 performs the abrasive material ejection operation when detecting the end of the rotation state.
  • the abrasive material length dimension calculation section 64 calculates the dimension obtained by subtracting the wear amount from the reference dimension M as the abrasive material length dimension, and stores it in the storage section 52. to be stored in memory. After that, the abrasive material length dimension calculation section 64 calculates the dimension obtained by subtracting the abrasion material length dimension from the abrasive material length dimension as a new abrasive material length dimension every time the wear amount acquisition section 62 acquires the wear amount. , the abrasive material length dimension in the storage section 52 is updated.
  • the replacement determining unit 65 determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive length and the reference dimension M each time the abrasive length is calculated. For example, when the value obtained by subtracting the length of the abrasive material from the reference dimension M becomes shorter than a predetermined threshold value, the replacement determination unit 65 determines that the polishing brush 3 needs to be replaced. When the replacement determination section 65 determines that the polishing brush 3 needs to be replaced, the replacement notification section 66 drives the light emitting section 54 to notify by light that the polishing brush 3 needs to be replaced.
  • the communication unit 55 communicates between external devices and the control unit 51 using a wireless network.
  • a wireless network for example, is defined by a standard such as IEEE802.11.
  • the initial values of the reference dimension M, the wear pattern P, and the number of polishing operations are input to the control unit 51 from an external device via the communication unit 55.
  • the control unit 51 stores and holds the input reference dimension M, wear pattern P, and number of polishing operations in the storage unit 52.
  • the polishing tool holder 4 includes a power source 59 that supplies power to the motor 35, the control section 51, the rotation detector 53, and the light emitting section 54 in the space inside the large diameter section 8.
  • the power source 59 is a battery. The battery can be charged externally by connecting a power cable.
  • the polishing tool holder 4 includes a connector (not shown) for connecting a power supply 59 cable.
  • FIG. 6 is a flowchart of the polishing process.
  • FIG. 7 is a flowchart of the operation of the polishing tool holder in the polishing process shown in FIG.
  • a polishing process is performed in which the same polishing operation on the same workpiece W is performed multiple times in succession while exchanging the workpieces W.
  • the polishing tool 1 of this example is suitable for use in such a polishing process.
  • step ST1 When performing such a polishing process using the polishing tool 1, as shown in FIG. It is held (step ST1).
  • the value of the bristle length of the unused polishing brush 3 is stored in advance as a reference dimension M.
  • the number of polishing operations (0) is stored in advance in the storage section 52 of the polishing tool holder 4.
  • the storage unit 52 of the polishing tool holder 4 stores in advance the amount of wear that will be worn by one polishing operation for the linear abrasive material 2 of the standard dimension M (the linear abrasive material 2 of the unused polishing brush 3).
  • the number of polishing operations, and the associated wear pattern P are stored and held.
  • step ST2 the operator connects the shank of the polishing tool holder 4 to the spindle 5a of the machine tool 5 (step ST2). Thereafter, the machine tool 5 places the first workpiece W at a predetermined processing position (step ST3). Then, the machine tool 5 starts the polishing operation for the first workpiece W(1) (step ST4).
  • the machine tool 5 rotates the polishing tool 1 and brings the polishing tool 1 close to the workpiece W (1), thereby aligning the spindle 5a of the machine tool 5 with the surface S to be polished of the workpiece W (1).
  • the distance between them be set distance D.
  • the set distance D is the distance at which the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 held in the polishing tool holder 4 connected to the spindle 5a contacts the surface S to be polished of the workpiece W (1) with a predetermined depth of cut E. It is.
  • the machine tool 5 maintains the distance between the polishing tool holder 4 and the polishing target surface S at the set distance D, while moving the polishing tool 1 along a predetermined polishing path along the polishing target surface S.
  • Workpiece W(1) is polished for a predetermined time.
  • step ST4 when the rotation detector 53 detects the rotation state in step ST4, the control unit 51 of the polishing tool holder 4 adds 1 to the number of polishing operations stored and held in the storage unit 52.
  • the new number of polishing operations performed is calculated, and the number of polishing operations in the storage unit 52 is updated with the calculated number of polishing operations (step ST21).
  • the control section 51 refers to the wear pattern P in the storage section 52 based on the calculated number of polishing operations and acquires the amount of wear (step ST22).
  • the control section 51 calculates a dimension obtained by subtracting the amount of wear from the reference dimension M as the abrasive material length dimension, and stores it in the storage section 52 (step ST23).
  • the machine tool 5 separates the polishing tool 1 from the workpiece W(1) and stops the rotation of the polishing tool 1 (step ST5). Furthermore, the machine tool 5 places the next workpiece W at the processing position instead of the first workpiece W(1) (step ST6).
  • step ST5 when the control unit 51 of the polishing tool holder 4 detects that the rotation state of the polishing tool 1 has ended based on the output from the rotation detector 53, it performs an abrasive material ejecting operation (step ST24). ).
  • the control unit 51 drives the motor 35 to move the polishing brush 3 in the first direction move it.
  • the polishing tool holder 4 projects the linear abrasive material 2 in the first direction X1.
  • the control unit 51 determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive material length dimension stored and held in the storage unit 52 and the reference dimension M (step ST25).
  • steps ST1 to ST5 are polishing operations for the first work W1
  • the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 is sufficiently long at the time of step ST25. Therefore, in step ST25, it is determined that the polishing brush 3 does not need to be replaced.
  • the machine tool 5 starts the polishing operation of the next workpiece W(n) placed at the processing position (step ST7). That is, the machine tool 5 causes the polishing tool 1 to approach the workpiece W(n) while rotating the polishing tool 1, and sets the distance between the spindle 5a and the workpiece W(n) to the set distance D. Thereby, the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 comes into contact with the surface S to be polished of the workpiece W(n) at a predetermined depth E. Further, the machine tool 5 maintains the distance between the polishing tool holder 4 and the polishing target surface S at the set distance D, while moving the polishing tool 1 along a predetermined polishing path along the polishing target surface S. Polishing is performed for a predetermined period of time.
  • the control unit 51 of the polishing tool holder 4 adds 1 to the number of polishing operations stored and held in the storage unit 52.
  • a new number of polishing operations is calculated to update the number of polishing operations in the storage section 52 (step ST31).
  • the control unit 51 refers to the wear pattern P based on the calculated number of polishing operations and acquires the amount of wear (step ST32).
  • the control section 51 subtracts the amount of wear from the length of the abrasive material stored in the storage section 52 to calculate a new length of the abrasive material.
  • the length dimension is updated (step ST33).
  • the machine tool 5 moves the polishing tool 1 away from the workpiece W(n) and stops the rotation of the polishing tool 1, as shown in FIG. (Step ST8).
  • the machine tool 5 determines whether there is a workpiece to be polished (step ST9). If there is a workpiece to be polished (step ST9: Yes), the machine tool 5 places the next workpiece W at the processing position instead of the workpiece W(n) (step ST10). If there is no workpiece to be polished (step ST9: No), the polishing process ends.
  • step ST34 the control unit 51 moves the polishing brush 3 in the first direction X1 by a distance corresponding to the amount of wear of the linear abrasive material 2 worn out by the polishing operation on the workpiece W. Thereby, the polishing tool holder 4 projects the linear abrasive material 2 in the first direction X1.
  • control unit 51 determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive material length dimension and the reference dimension M stored and held in the storage unit 52 (step ST35).
  • control section 51 determines that the polishing brush 3 needs to be replaced, it drives the light emitting section 54 to notify by light that the polishing brush 3 needs to be replaced (step ST36).
  • the light emitting section 54 emits light, the operator stops the machine tool 5 and replaces the polishing brush 3.
  • step ST7, step ST8 the machine tool 5 performs a polishing operation on the next workpiece W placed at the processing position, as shown in FIG. 6 (step ST7, step ST8).
  • steps ST8 to ST11 are repeated until there is no more work W to be polished (step ST9: No).
  • step ST36 if the light emission from the light emitting unit 54 indicates that the polishing brush 3 needs to be replaced (step ST36), the operator stops the machine tool 5 and replaces the polishing brush 3 with a new polishing brush. Exchange it for 3. Thereafter, the work W to be polished next is set as the first work W, and steps ST7 to ST10 are repeated until there is no more work W to be polished.
  • the polishing tool holder 4 includes a moving mechanism 22 that moves the polishing brush 3 supported by the support mechanism 21, a control unit 51 that drives and controls the motor 35 that is the drive source of the moving mechanism 22, and a motor 35 and a power source 59 that supplies power to the control section 51. Therefore, the polishing tool holder 4 can move the polishing brush 3 in the axial direction X by driving the moving mechanism 22 under drive control of the motor 35 by the control unit 51. Therefore, the polishing tool holder 4 can automatically perform an abrasive ejection operation in which the abrasive brush 3 is moved in the axial direction X and the linear abrasive material 2 is ejected in the first direction X1.
  • the storage unit 52 of the polishing tool holder 4 also stores the reference dimension M, which is the dimension of the linear abrasive material 2 at the time when the polishing brush 3 was supported by the support mechanism 21, and the number of times the rotation detector 53 detected the rotation state.
  • a wear pattern P associated with the number of polishing operations, the amount of wear that the linear abrasive material 2 of the reference dimension M wears by one polishing operation of polishing the workpiece W, and the number of polishing operations is stored.
  • the control unit 51 adds 1 to the number of polishing operations to update the number of polishing operations, and obtains the amount of wear by referring to the wear pattern P based on the updated number of polishing operations. do.
  • control unit 51 When the control unit 51 detects that the rotation state of the polishing tool 1 has ended based on the output from the rotation detector 53, the control unit 51 drives the motor 35 to operate the moving mechanism 22 to move a distance corresponding to the amount of wear.
  • the polishing brush 3 is moved in the axial direction X to perform an abrasive ejection operation in which the linear abrasive material 2 is ejected.
  • the abrasive material of the polishing tool attached to the polishing tool holder 4 is the linear abrasive material 2, even if the same polishing operation to polish parts of the same shape is performed, the line at the start of the polishing operation
  • the amount of wear of the linear abrasive material 2 during one polishing operation varies depending on the length dimension of the linear abrasive material 2.
  • the abrasive material is the linear abrasive material 2
  • the shorter the length dimension of the linear abrasive material 2 at the start of the polishing operation the more rigid the linear abrasive material 2 becomes.
  • the amount of wear due to operation increases.
  • the polishing tool holder 4 acquires the wear amount of the linear abrasive material 2 from the wear pattern P stored in the storage section 52 every time one polishing operation is completed.
  • the wear pattern P is a combination of the amount of wear caused by one polishing operation and the number of polishing operations for the linear abrasive material 2 having the reference dimension M at the time when the polishing brush 3 is supported by the support mechanism 21. It is something. Further, the wear pattern P takes into account the change in the amount of wear due to the hair length of the linear abrasive material 2.
  • the amount of wear obtained will vary depending on the length dimension of the linear abrasive material 2 at the start of the polishing operation. This reflects the amount of wear. Therefore, in the polishing tool holder 4 of this example, the amount of protrusion of the linear abrasive material 2 due to the abrasive material ejecting operation should correspond to the amount of wear of the linear abrasive material 2 due to polishing of the previous workpiece W. Can be done. Therefore, by holding the polishing brush 3 in the polishing tool holder 4, the linear abrasive material 2 can be automatically projected and , it is possible to prevent or suppress variations in polishing accuracy for each workpiece W.
  • the polishing tool holder 4 includes a light emitting section 54.
  • the control unit 51 calculates the dimension obtained by subtracting the wear amount from the reference dimension M as the abrasive material length dimension, stores it in the storage unit 52, and then acquires the wear amount.
  • an abrasive material length dimension calculation section 64 that updates the abrasive material length dimension in the storage section 52 by calculating the dimension obtained by subtracting the wear amount from the abrasive material length dimension as a new abrasive material length dimension;
  • a replacement determination unit 65 is provided which determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive material length dimension and the reference dimension M each time the material length dimension is calculated.
  • the replacement determination section 65 drives the light emitting section 54 to notify that the polishing brush 3 needs to be replaced. That is, the control unit 51 calculates the abrasive material length dimension of the linear abrasive material 2 at the end of each polishing operation, and determines whether or not replacement is necessary based on the abrasive material length dimension and the reference dimension M. Determine whether If the control unit 51 determines that replacement is necessary, it drives the light emitting unit 54 to notify that the polishing brush 3 needs to be replaced. Therefore, according to the polishing tool holder 4, the operator can easily recognize the timing for replacing the polishing brush 3.
  • the wear pattern P of the linear abrasive material 2 shown in FIG. 5 is an example. Therefore, the wear pattern P stored and held in the storage section 52 is not limited to this. That is, the wear pattern P differs depending on the material of the linear abrasive material 2.
  • Rotation detector 53 can be a vibration sensor.
  • vibrations are generated in the polishing tool holder 4. Therefore, the rotational state of the polishing tool holder 4 can be detected by the vibration sensor that detects this vibration.
  • the rotation detector 53 may include a conduction member that moves due to centrifugal force, and the conduction member may serve as a switch that connects and disconnects a circuit.
  • the rotation detector 53 can be a switch in which when centrifugal force is generated, the conductive member moves toward the outer periphery and contacts the contacts of the circuit, thereby making the circuit conductive.
  • a sounding unit including a buzzer or the like may be provided as a notification unit that notifies that the polishing brush 3 needs to be replaced.
  • the replacement determining section 65 determines that the polishing brush 3 needs to be replaced, it drives the sounding section to notify by sound that the polishing brush 3 needs to be replaced.
  • the battery of the power source 59 can be wirelessly rechargeable. Further, the power source 59 is removably attached to the polishing tool holder 4, and may be replaceable. Note that power may be supplied to the motor 35 and the control unit 51 from one battery, or two batteries may be provided, one for power supply to the motor 35 and one for power supply to the control unit 51. .
  • the communication unit 55 may communicate between an external device and the control unit 51 via infrared communication, Bluetooth (registered trademark), or the like. Further, the communication unit 55 may include a connector to which a communication cable is detachably connected, and may communicate between an external device and the control unit 51 through wired communication.
  • the driving force transmission mechanism 44 is a connection member that connects the output shaft of the motor 35 and the shaft member 36.
  • FIG. 8 is an external perspective view of a polishing tool of Example 2 to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a perspective view of a polishing tool included in the polishing tool of Example 2.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a wear pattern memorized and held by the polishing tool holder in the polishing tool of Example 2.
  • the polishing tool 70 of the polishing tool 1A of Example 2 includes an elastic grindstone 71 as an abrasive material.
  • the polishing tool 1A has a configuration corresponding to that of the polishing tool 1A of Example 1, the opposing configurations are given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.
  • the polishing tool 1A includes a polishing tool 70 and a polishing tool holder 4 that removably holds the polishing tool 70.
  • the polishing tool 70 includes an abrasive holder 11 and an elastic grindstone 71 held by the abrasive holder 11.
  • the polishing tool holder 4 is the same as the polishing tool holder 4 of the polishing tool 1A of Example 1, but the wear pattern P1 stored and held in the storage section 52 is different from the wear pattern P of the polishing tool 1A of Example 1. do.
  • the polishing tool 70 includes a cylindrical elastic grindstone 71 extending in the axial direction X as an abrasive material.
  • the abrasive material holder 11 holds one end of the elastic grindstone 71 in the axial direction X.
  • the elastic grindstone 71 includes an elastic foam, a polymer, and abrasive grains.
  • the elastic foam is a melamine resin foam.
  • the elastic foam is an anisotropic elastic foam that is compressed in one direction to impart anisotropy to its elastic force.
  • the base material of the elastic grindstone 71 is obtained by impregnating an anisotropic elastic foam with a dispersion containing a polymer and abrasive grains, and firing the impregnated anisotropic elastic foam.
  • an anisotropic elastic foam the direction in which the elastic force is strongest is the direction of compression.
  • the elastic grindstone 71 is formed so that the compression direction of the anisotropic elastic foam coincides with the axial direction X when the polishing tool 70 is held in the polishing tool holder 4.
  • the polymer functions as a binder.
  • the polymer is any one of epoxy resin, urethane resin, polyester resin, or polyrotaxane.
  • the polymer is a polyrotaxane.
  • the abrasive grains are appropriately selected depending on the type of workpiece W.
  • the abrasive grains diamond, alumina, silica, silicon carbide, silicon nitride, boron carbide, titania, cerium oxide, or zirconia can be used.
  • the abrasive material is an organic material such as walnut or synthetic resin.
  • the abrasive grains are alumina.
  • the abrasive material holder 11 is an annular member including a holder through hole 12 extending in the axial direction X. Further, the abrasive material holder 11 is provided with one circular abrasive material holding hole 13 surrounding the holder through hole 12 on its front end surface. The opening of the holder through-hole 12 in the first direction X1 is opened at the center of the circular bottom surface of the abrasive material holding hole 13. The end portion of the elastic grindstone 71 in the second direction X2 is inserted into the abrasive material holding hole 13 and fixed to the abrasive material holder 11 with an adhesive. Further, the abrasive material holder 11 includes a recessed portion on the rear end surface. The recessed portion is coaxial with the holder through-hole 12 and has a larger inner diameter than the holder through-hole 12 . The recess is a connecting portion 15 for holding the polishing tool 70 in the polishing tool holder 4.
  • the polishing tool 70 is connected to the connecting member 24 with its connecting portion 15 fitted into the protrusion 26 of the connecting member 24.
  • the through hole 28 of the connecting member 24 and the holder through hole 12 communicate with each other.
  • the polishing brush 3 is connected to the connecting member 24, the polishing brush 3 and the connecting member 24 are integrated.
  • the connecting member 24 is supported by the shaft member 36 with its female thread 29 screwed into the male thread 36a of the shaft member.
  • the polishing tool 70 is supported by the support mechanism 21 in a movable state in the axial direction X. Further, the polishing tool 70 is supported by the support mechanism 21 with the abrasive material holder 11 located within the sleeve 7 and the end of the elastic grindstone 71 in the first direction X1 protruding from the sleeve 7.
  • the storage unit 52 of the polishing tool holder 4 stores the reference dimension M, which is the dimension of the elastic grindstone 71 at the time when the polishing tool 70 was supported by the support mechanism 21, and the number of times the rotation detector 53 detected the rotation state.
  • a wear pattern P1 is stored in which the number of polishing operations is associated with the amount of wear caused by one polishing operation for the elastic grindstone 71 (unused elastic grindstone 71) having the standard dimension M, and the number of polishing operations. Retained.
  • FIG. 10 shows a wear pattern P1 of the elastic grindstone 71. According to the wear pattern P1 of the elastic grindstone 71, as the size of the elastic grindstone 71 becomes shorter (as the number of polishing operations increases), the amount of wear caused by one polishing operation becomes linear. , increases.
  • the same effects as in the polishing tool 1 of Example 1 can be obtained. That is, according to the polishing tool 1A, in a polishing process in which the same polishing operation is performed multiple times in succession while changing the work W, the elastic grindstone 71 is automatically protruded, and the protrusion amount of the elastic grindstone 71 is The amount of wear may correspond to the amount of wear of the elastic grindstone 71 worn out due to the polishing operation of the previous workpiece W. Therefore, it is possible to prevent or suppress variations in polishing accuracy for each workpiece W. Further, according to the polishing tool 1A of this example, the polishing tool 70 can be replaced at an appropriate timing.
  • FIG. 11 is a perspective view of the polishing tool of Example 3.
  • the elastic grindstone 71 of the polishing tool 70 of Example 2 is replaced with a rigid grindstone 81. That is, the configuration of polishing tool 80 is the same as polishing tool 70 except for the abrasive material.
  • the polishing tool 1B includes a polishing tool 80 and a polishing tool holder 4 that removably holds the polishing tool 80.
  • the polishing tool 80 includes an abrasive material holder 11 and a rigid grindstone 81 held by the abrasive material holder 11.
  • the whetstone 81 is made by hardening abrasive grains with a binder such as vitrified, or is a natural whetstone.
  • the grindstone 81 has a cylindrical shape extending in the axial direction X.
  • the polishing tool holder 4 in the polishing tool 1B is the same as the polishing tool holder 4 of the polishing tool 1 of Example 1 and the polishing tool 1A of Example 2, except for the wear pattern P2 stored and held in the storage section 52. Therefore, in the polishing tool 1B, the same components as those in the polishing tools 1 and 1A are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the storage unit 52 of the polishing tool holder 4 stores the reference dimension M, which is the dimension of the grindstone 81 at the time when the polishing tool 80 is supported by the support mechanism 21, and the polishing operation, which is the number of times the rotation detector 53 detects the rotation state.
  • a wear pattern P2 that associates the number of times, the amount of wear caused by one polishing operation with respect to the grindstone 81 (unused grindstone 81) having the reference dimension M, and the number of times of the polishing operation is stored and held.
  • FIG. 12 shows a wear pattern P2 of the grindstone 81. According to the wear pattern P2 of the grindstone 81, the amount of wear caused by one polishing operation is constant, regardless of the dimensions of the grindstone 81 at the start of the polishing operation (regardless of the number of polishing operations).
  • the same effects as in the polishing tool 1A of Example 1 can be obtained. That is, according to the polishing tool 1A, in a polishing process in which the same polishing operation is performed multiple times in succession while changing the work W, the protrusion of the grindstone 81 is automatically performed, and the protrusion amount of the grindstone 81 is changed from that of the previous one. It can correspond to the amount of wear of the grindstone 81 worn out due to the polishing operation of the workpiece W. Therefore, it is possible to prevent or suppress variations in polishing accuracy for each workpiece W. Further, according to the polishing tool 1B of this example, the polishing tool 80 can be replaced at an appropriate timing.
  • the polishing system 100 of this example includes a polishing tool 101 and a cloud computer 103 communicably connected to the polishing tool 101 via a network 102.
  • the polishing tool 101 includes a polishing tool and a polishing tool holder 4 that holds the polishing tool.
  • the polishing tool is the polishing brush 3. Therefore, the abrasive material included in the polishing tool is the linear abrasive material 2.
  • the polishing tool 101 has a configuration corresponding to that of the polishing tool 1 of the first embodiment. Therefore, corresponding configurations are given the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the polishing brush 3 is shown in FIG.
  • the abrasive material holder 11 of the polishing brush 3 is an annular member and includes a holder through hole 12 extending in the axial direction X.
  • the abrasive material holder 11 includes a plurality of abrasive material holding holes 13 on the end surface 11a in the first direction X1.
  • the plurality of linear abrasive materials 2 are divided into a plurality of pieces and bundled.
  • the rear end of the bundled abrasive material bundle 14 is inserted into the abrasive material holding hole 13 and fixed to the abrasive material holder 11 with an adhesive.
  • the abrasive material holder 11 includes a recessed portion on the rear end surface. The recess is a connecting portion 15 for holding the polishing brush 3 in the polishing tool holder 4.
  • the polishing tool holder 4 has a shank 6 that is connected to the spindle 5a of the machine tool 5.
  • the polishing tool holder 4 also includes a support mechanism 21 that supports the polishing brush 3 movably in the axial direction It has a mechanism 22. Further, the polishing tool holder 4 includes a light emitting section 54 (notifying section).
  • the polishing tool holder 4 also includes a control section 51 , a rotation detector 53 that detects the rotation state of the machine tool 5 , and a power source 59 that supplies power to the motor 35 and the control section 51 . These structures are the same as the polishing tool holder 4 of the polishing tool 1 of the first embodiment.
  • the polishing tool holder 4 includes a control section 51 and a communication section 55 connected to the control section 51.
  • the control unit 51 drives and controls the motor 35 based on the drive command. Further, the control unit 51 drives and controls the light emitting unit 54 based on the notification command.
  • the communication unit 55 communicates with the cloud computer 103 via the network 102. The communication unit 55 transmits the output from the rotation detector 53 to the cloud computer 103 , and receives drive commands and notification commands from the cloud computer 103 and inputs them to the control unit 51 .
  • control section 51 does not include the polishing operation number updating section 61 and the wear amount acquisition section 62. Further, the control section 51 does not include the abrasive material length dimension calculation section 64 and the replacement determination section 65. Furthermore, the polishing tool holder 4 does not include the storage section 52.
  • the cloud computer 103 includes a storage unit 52.
  • the storage unit 52 stores the reference dimension M, which is the dimension of the abrasive material at the time when the polishing brush 3 is supported by the support mechanism 21 of the polishing tool holder 4, and the number of polishing operations, which is the number of times the rotation detector 53 detects the rotation state.
  • a wear pattern P associated with the amount of wear caused by one polishing operation of an abrasive material having a reference dimension M and the number of times of polishing operations is stored and held.
  • the initial values of the reference dimension M, the wear pattern P, and the number of polishing operations are input from an external device to the cloud computer 103 via the network 102 and are stored and held in the storage unit 52.
  • the cloud computer 103 includes a cloud computer side control section 104 and a cloud computer side communication section 105 connected to the cloud computer side control section 104.
  • the cloud computer side control unit 104 is communicably connected to the storage unit 52.
  • the cloud computer side communication unit 105 communicates with external devices via the network 102.
  • the cloud computer side communication unit 105 enables communication between an external device and the cloud computer side control unit 104.
  • the cloud computer side control unit 104 includes a polishing tool control unit 106.
  • the polishing tool control section 106 includes a polishing operation number updating section 61 and a wear amount acquisition section 62.
  • the polishing operation number updating unit 61 monitors the output from the rotation detector 53 of the polishing tool holder 4, and when the rotation detector 53 detects the rotation state, it updates the polishing operation number by adding 1 to the polishing operation number.
  • the number of polishing operations is calculated and updated in the storage unit 52.
  • the wear amount acquisition section 62 refers to the wear pattern P in the storage section 52 based on the number of polishing operations and acquires the amount of wear.
  • the polishing tool control section 106 includes a drive command issuing section 107 and a command transmitting section 108.
  • the drive command issuing unit 107 monitors the output from the rotation detector 53 of the polishing tool holder 4, and issues a drive command when it detects that the rotation state has ended based on the output from the rotation detector 53. .
  • the drive command is a command to drive the motor 35 of the polishing tool 101 to operate the moving mechanism 22 to perform an abrasive ejection operation that moves the polishing brush 3 to the opposite side of the shank 6 by a distance corresponding to the amount of wear. be.
  • the command transmitter 108 transmits the drive command to the polishing tool holder 4 when the drive command is issued.
  • the drive command issuing unit 107 issues the drive command when it detects the end of the rotation state based on the output from the rotation detector 53. Further, when the drive command is issued, the command transmitting unit 108 transmits the drive command to the polishing tool 1 without delay.
  • the polishing tool control unit 106 includes an abrasive material length calculation unit 64 and a replacement determination unit 65.
  • the abrasive material length dimension calculating section 64 first obtains the wear amount, the abrasive material length dimension calculation section 64 calculates the dimension obtained by subtracting the abrasion amount from the reference dimension M as the abrasive material length dimension, stores it in the storage section 52, and then stores it in the storage section 52.
  • the length of the abrasive is calculated as a new length of the abrasive by subtracting the amount of wear from the length of the abrasive, and the length of the abrasive in the storage unit 52 is updated.
  • the replacement determining unit 65 determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive material length and the reference dimension M each time the abrasive material length is calculated.
  • the polishing tool control section 106 includes a notification command issuing section 109.
  • the notification command issuing unit 109 issues a notification command when the replacement determining unit 65 determines that the polishing brush 3 needs to be replaced.
  • the notification command is a command to drive the light emitting unit 54.
  • the command transmission unit 108 transmits the notification command to the polishing tool holder 4.
  • FIG. 14 is a flowchart of the operations of the polishing tool 1 and cloud computer 103 in the polishing process shown in FIG.
  • the flowchart of the polishing process when the polishing system 100 is used is the same as the flowchart of the polishing process shown in FIG.
  • the polishing tool 1 (polishing tool holder 4) transmits the output from the rotation detector 53 to the cloud computer 103.
  • the polishing tool control unit 106 of the cloud computer 103 monitors the output from the rotation detector 53.
  • the operator causes the polishing tool holder 4 to hold the polishing brush 3 (unused polishing brush 3) having the standard dimension M (step ST1).
  • the value of the bristle length of the unused polishing brush 3 is stored in advance as the reference dimension M.
  • the number of polishing operations (0) is stored in advance in the storage unit 52 of the cloud computer 103.
  • the storage unit 52 of the cloud computer 103 stores in advance the amount of wear caused by one polishing operation for the linear abrasive material 2 of the standard dimension M (the linear abrasive material 2 of the unused polishing brush 3). , the number of polishing operations and the associated wear pattern P (see FIG. 4) are stored and held.
  • step ST2 the operator connects the shank of the polishing tool holder 4 to the spindle 5a of the machine tool 5 (step ST2). Thereafter, the machine tool 5 places the first workpiece W at a predetermined processing position (step ST3). Then, the machine tool 5 starts the polishing operation for the first workpiece W(1) (step ST4).
  • the machine tool 5 rotates the polishing tool 1 and brings the polishing tool 1 close to the workpiece W (1), thereby aligning the spindle 5a of the machine tool 5 with the surface S to be polished of the workpiece W (1).
  • the distance between them be set distance D.
  • the set distance D is the distance at which the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 held in the polishing tool holder 4 connected to the spindle 5a contacts the surface S to be polished of the workpiece W (1) with a predetermined depth of cut E. It is.
  • the machine tool 5 maintains the distance between the polishing tool holder 4 and the polishing target surface S at the set distance D, while moving the polishing tool 1 along a predetermined polishing path along the polishing target surface S.
  • Workpiece W(1) is polished for a predetermined time.
  • step ST4 the polishing tool control section 106 detects the rotational state of the polishing tool 1 based on the output from the rotation detector 53.
  • the polishing tool control unit 106 calculates a new number of polishing operations by adding 1 to the number of polishing operations stored in the storage unit 52, and The number of polishing operations in the storage section 52 is updated with the calculated number of polishing operations (step ST41).
  • the polishing tool control section 106 refers to the wear pattern P in the storage section 52 based on the calculated number of polishing operations and acquires the amount of wear (step ST42).
  • the polishing tool control section 106 calculates a dimension obtained by subtracting the amount of wear from the reference dimension M as the abrasive material length dimension, and stores it in the storage section 52 (step ST43).
  • the machine tool 5 separates the polishing tool 1 from the workpiece W(1) and stops the rotation of the polishing tool 1 (step ST5). Furthermore, the machine tool 5 places the next workpiece W at the processing position instead of the first workpiece W(1) (step ST6).
  • step ST5 the polishing tool control unit 106 detects that the rotation state of the polishing tool 1 has ended based on the output from the rotation detector 53. As shown in FIG. 14, upon detecting that the rotation state of the polishing tool 1 has ended, the polishing tool control unit 106 issues a drive command and transmits it to the polishing tool 1.
  • the drive command drives the motor 35 of the polishing tool holder 4 to move the polishing brush 3 in the first direction X1 by a distance corresponding to the amount of wear of the linear abrasive material 2 worn out by the polishing operation on the first workpiece W. This is a command (step ST44).
  • the polishing tool control unit 106 determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive material length dimension stored and held in the storage unit 52 and the reference dimension M (step ST45).
  • steps ST1 to ST5 are polishing operations for the first work W1
  • the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 is sufficiently long at the time of step ST45. Therefore, in step ST25, it is determined that the polishing brush 3 does not need to be replaced.
  • the polishing tool 1 that has received the drive command performs an abrasive ejecting operation (step ST46).
  • the polishing tool control unit 106 drives the motor 35 to move the polishing brush 3 in the first direction by a distance corresponding to the amount of wear of the linear abrasive material 2 worn out by the polishing operation on the first workpiece W. Move to X1. Thereby, the polishing tool control unit 106 projects the linear abrasive material 2 in the first direction X1.
  • the machine tool 5 starts the polishing operation of the next workpiece W(n) placed at the processing position (step ST7). That is, the machine tool 5 causes the polishing tool 1 to approach the workpiece W(n) while rotating the polishing tool 1, and sets the distance between the spindle 5a and the workpiece W(n) to the set distance D. Thereby, the linear abrasive material 2 of the polishing brush 3 comes into contact with the surface S to be polished of the workpiece W(n) at a predetermined depth E. The machine tool 5 also moves the polishing tool 1 along a predetermined polishing path along the polishing target surface S while maintaining the distance between the polishing tool control unit 106 and the polishing target surface S at the set distance D. , polishing is performed for a predetermined period of time.
  • step ST7 the polishing tool control unit 106 detects the rotational state of the polishing tool 1 based on the output from the rotation detector 53. As shown in FIG. 14, upon detecting the rotational state of the polishing tool 1, the polishing tool control unit 106 calculates a new number of polishing operations by adding 1 to the number of polishing operations stored in the storage unit 52, and The number of polishing operations in the storage section 52 is updated (step ST51). Further, when the number of polishing operations is calculated, the polishing tool control unit 106 refers to the wear pattern P based on the calculated number of polishing operations and acquires the amount of wear (step ST52).
  • the polishing tool control section 106 subtracts the wear amount from the abrasive material length stored in the storage section 52 to calculate a new abrasive material length.
  • the abrasive material length dimension is updated (step ST53).
  • the machine tool 5 moves the polishing tool 1 away from the workpiece W(n) and stops the rotation of the polishing tool 1, as shown in FIG. (Step ST8).
  • the machine tool 5 determines whether there is a workpiece to be polished (step ST9). If there is a workpiece to be polished (step ST9: Yes), the machine tool 5 places the next workpiece W at the processing position instead of the workpiece W(n) (step ST10). If there is no workpiece to be polished (step ST9: No), the polishing process ends.
  • step ST8 the polishing tool control unit 106 detects that the rotation state of the polishing tool 1 has ended based on the output from the rotation detector 53. As shown in FIG. 14, upon detecting that the rotation state of the polishing tool 1 has ended, the polishing tool control unit 106 issues a drive command and transmits it to the polishing tool 1.
  • the drive command drives the motor 35 of the polishing tool holder 4 to move the polishing brush 3 in the first direction X1 by a distance corresponding to the amount of wear of the linear abrasive material 2 worn out by the polishing operation on the first workpiece W. This is a command (step ST54).
  • the polishing tool control unit 106 determines whether or not the polishing brush 3 needs to be replaced based on the abrasive material length dimension stored and held in the storage unit 52 and the reference dimension M (step ST55). When the polishing tool control unit 106 determines that the polishing brush 3 needs to be replaced (step ST55: Yes), it issues a notification command and transmits it to the polishing tool 1 (step ST56).
  • the polishing tool 1 upon receiving the drive command in step ST54, the polishing tool 1 performs an abrasive ejecting operation (step ST57).
  • the polishing tool control unit 106 drives the motor 35 to move the polishing brush 3 in the first direction by a distance corresponding to the amount of wear of the linear abrasive material 2 worn out by the polishing operation on the first workpiece W. Move to X1.
  • the polishing tool control unit 106 projects the linear abrasive material 2 in the first direction X1.
  • the polishing tool 1 drives the light emitting section 54 to notify by light that the polishing brush 3 needs to be replaced (step ST58). When the light emitting section 54 emits light, the operator stops the machine tool 5 and replaces the polishing brush 3.
  • step ST7, step ST8 the machine tool 5 performs a polishing operation on the next workpiece W placed at the processing position, as shown in FIG. 6 (step ST7, step ST8).
  • steps ST8 to ST11 are repeated until there is no more work W to be polished (step ST9: No).
  • step ST58 if the light emission from the light emitting unit 54 indicates that the polishing brush 3 needs to be replaced (step ST58), the operator stops the machine tool 5 and replaces the polishing brush 3 with a new polishing brush. Exchange it for 3. Thereafter, the work W to be polished next is set as the first work W, and steps ST7 to ST10 are repeated until there is no more work W to be polished.
  • a polishing system 100 of the present invention includes a polishing tool 1 including a polishing tool holder 4 and a polishing brush 3, and a cloud computer 103 connected to the polishing tool 1 (polishing tool holder 4) via a network 102.
  • the polishing tool control unit 106 of the cloud computer 103 includes a drive command issuing unit 107 that issues drive commands.
  • the polishing tool holder 4 includes a motor 35 (drive source), a moving mechanism 22 that moves the polishing brush 3 supported by the support mechanism 21, a control section 51 that controls the drive of the motor 35 based on a drive command, and a motor 35 (driving source). 35 and a power source 59 that supplies power to the control section 51.
  • the polishing system 100 can move the polishing brush 3 in the axial direction X by driving the movement mechanism 22 of the polishing tool holder 4 based on the drive command from the cloud computer 103. Therefore, the polishing tool 101 can automatically perform an abrasive ejection operation in which the abrasive brush 3 is moved in the axial direction X and the linear abrasive material 2 is ejected to the side opposite to the shank 6.
  • the cloud computer 103 that can communicate with the polishing tool holder 4 stores the wear pattern P stored in the storage unit 52 of the cloud computer 103 every time one polishing operation is completed in the polishing tool 101. Refer to it to obtain the amount of wear. Further, when the cloud computer 103 acquires the amount of wear, the cloud computer 103 drives the motor 35 of the polishing tool 101 to operate the moving mechanism 22 to move the polishing brush 3 to the side opposite to the shank by a distance corresponding to the amount of wear. A drive command for performing a material ejection operation is issued and transmitted to the polishing tool holder 4. Upon receiving the drive command, the polishing tool 101 drives the motor 35 to perform an abrasive material ejection operation.
  • the wear pattern P is a combination of the amount of wear caused by one polishing operation and the number of polishing operations for the linear abrasive material 2 having the reference dimension M at the time when it is supported by the support mechanism 21. It is. Therefore, if the amount of wear is obtained by referring to the wear pattern P based on the number of polishing operations, the amount of wear obtained will be the amount of wear of the abrasive material that changes depending on the length dimension of the linear abrasive material 2 at the start of the polishing operation. It will reflect.
  • the amount of protrusion of the linear abrasive material 2 due to the abrasive material protrusion operation can be made to correspond to the amount of wear of the abrasive material due to polishing of the previous workpiece W. Therefore, according to the polishing system 100, in the polishing process in which the same polishing operation is performed multiple times in succession while changing the workpieces, the abrasive material is automatically ejected, and the accuracy of the polishing process varies from workpiece to workpiece. can be prevented or suppressed.
  • the drive command issuing unit 107 when the drive command issuing unit 107 detects the end of the rotation state based on the output from the rotation detector 53, it may issue the drive command the next time the rotation detector 53 detects the rotation state. That is, after the polishing operation for one workpiece W is completed and when the machine tool 5 rotates the polishing brush 3 for the polishing operation for the next workpiece W, the cloud computer 103 issues a drive command. , may be transmitted to cause the polishing tool 101 to perform an abrasive ejecting operation.
  • the rotation detector 53 can be a vibration sensor. Further, the rotation detector 53 may include a conduction member that moves due to centrifugal force, and the conduction member may serve as a switch that connects and disconnects a circuit.
  • the polishing tool holder 4 may hold the polishing tool 70 including the elastic grindstone 71 as the abrasive material. Further, the polishing tool holder 4 may hold a polishing tool 80 including a rigid grindstone 81 as an abrasive material.
  • the polishing system 100 may include a plurality of polishing tools 101 communicably connected to the cloud computer 103.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of a polishing system 100' including a plurality of polishing tools 101. Note that the polishing system 100' shown in FIG. 15 includes configurations corresponding to those of the polishing system 100 described above, so opposing configurations are denoted by the same reference numerals and explanation thereof will be omitted.
  • the polishing system 100' of this example includes a first polishing tool 101A and a second polishing tool 101B, which are communicably connected to a cloud computer 103 via a network 102, as polishing tools 101.
  • the cloud computer 103 includes a cloud computer side control section 104, a storage section 52, and a cloud computer side communication section 105.
  • the cloud computer side control unit 104 includes a first polishing tool control unit 106A and a second polishing tool control unit 106B as the polishing tool control unit 106.
  • the first polishing tool control unit 106A receives the output from the rotation detector 53 of the first polishing tool 101A. Further, the first polishing tool control unit 106A issues a drive command and a notification command and transmits them to the first polishing tool 101A.
  • the second polishing tool control unit 106B receives the output from the rotation detector 53 of the second polishing tool 101B. Further, the second polishing tool control unit 106B issues a drive command and a notification command and transmits them to the second polishing tool 101B.
  • the first polishing tool control section 106A and the second polishing tool control section 106B each refer to the same wear pattern P stored and held in the storage section 52 when acquiring the amount of wear.
  • the cloud computer 103 may identify the first polishing tool 101A and the second polishing tool 101B using individually assigned identification codes or the like. Alternatively, the cloud computer 103 may identify the first polishing tool 101A and the second polishing tool 101B by their respective addresses on the network 102.
  • the machine tools 5 include a first machine tool 5A and a second machine tool 5B that perform the same polishing process, and the first machine tool 5A has a first polishing tool. 101A is connected, and a second polishing tool 101B is connected to the second machine tool 5b. If the polishing system 100' is used in such a case, the plurality of polishing tools 101 can be driven and controlled by one cloud computer 103.
  • the wear amount of the linear abrasive material 2 is acquired based on one wear pattern P stored and held in the storage unit 52 of the cloud computer 103, and the abrasive material of the plurality of polishing tools 101 is A protruding motion can be performed respectively. Further, the wear patterns P of a plurality of polishing tools 101 can be changed all at once by updating the wear patterns P in the storage section 52.
  • the wear state of the abrasive materials of the plurality of polishing tools 101 can be grasped on the cloud computer 103 side. Therefore, a plurality of polishing tools 101 connected to each machine tool can be centrally managed. Furthermore, the cloud computer 103 collects the outputs of the rotation detectors of the plurality of polishing tools 101. Therefore, on the cloud computer 103 side, the operating state of each machine tool 5 can be grasped based on the rotational state of each polishing tool 101.
  • the first polishing tool 101A and the second polishing tool 101B may be provided with different polishing tools.
  • the first wear pattern and the second wear pattern are stored and held in the storage unit 52 of the cloud computer 103.
  • the first polishing tool control unit 106A which transmits a drive command to the first polishing tool 101A, refers to the first wear pattern to obtain the amount of wear
  • the second polishing tool controller 106A transmits a drive command to the second polishing tool 101B.
  • the control unit 106B may obtain the amount of wear by referring to the second wear pattern.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

研磨工具(1)は、研磨具ホルダ(4)の記憶部(52)に、線状砥材(2)の最初の寸法である基準寸法(M)、研磨動作回数、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と研磨動作回数と関連付けた摩耗パターン(P)を記憶保持する。研磨具ホルダ(4)の制御部(51)は、回転検出器(53)が回転状態を検出すると研磨動作回数に1を加算して研磨動作回数を更新し、更新した研磨動作回数に基づいて摩耗パターン(P)を参照して摩耗量を取得する。また、制御部(51)は、回転状態の終了を検出すると、モータを駆動して移動機構(22)を動作させて摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ(3)を軸線方向に移動させる砥材突き出し動作を行う。

Description

研磨具ホルダ、研磨工具、および研磨システム
 本発明は、研磨ブラシなどの研磨具を着脱可能に保持する研磨具ホルダに関する。また、研磨具と研磨具ホルダとを備える研磨工具に関する。さらに、研磨工具と、ネットワークを介して研磨工具に接続されたクラウドコンピュータと、を有する研磨システムに関する。
 研磨ブラシを着脱可能に保持する研磨具ホルダは、特許文献1に記載されている。同文献では、研磨具ホルダは、シャンクと、シャンクの軸線方向でシャンクの前方に位置するスリーブと、スリーブの内側をシャンクと同軸に延びるシャフトと、を有する。シャフトは、シャンクおよびスリーブに対して軸線回りに相対回転可能とされている。また、研磨具ホルダは、スリーブの内側でシャフトに設けられたボルト部分と、ボルト部分に螺着されたナットと、を備える。研磨具は、研磨ブラシであり、長さ方向をシャンクの軸線方向に向けて並列に配列された複数本の線状砥材と、複数本の線状砥材の軸線方向の一方の端部を保持する砥材ホルダと、を備える。研磨具は、砥材ホルダがナットに連結されて、研磨具ホルダに保持される。研磨具が研磨具ホルダに保持された状態では、複数本の線状砥材の他方の端部がスリーブから前方に突き出た状態となる。
 同文献の研磨具ホルダは、ナットをボルト部分に沿って軸線方向に移動させるナット移動機構、を有する。ナット移動機構は、スリーブに対するナットの相対回転を規制するナット回転規制機構と、シャフトをスリーブに対して相対回転させるための操作部材と、を備える。操作部材は、シャフトに同軸に固定された歯車である。歯車は、研磨具ホルダから外側に露出する歯車部分を備える。
 ワークを研磨する際には、研磨工具は、工作機械のスピンドルに接続される。工作機械は、研磨工具を回転させながらワークに接近させて、砥材をワークの研磨対象面に接触させる。研磨対象面の研磨が終了すると、工作機械は、研磨工具をワークから離間させて、研磨工具の回転を停止させる。
 同文献では、工作機械は、研磨動作によって砥材が摩耗すると、砥材突き出し動作を行う。砥材突出し動作では、工作機械は、回転停止状態の研磨工具を砥材突き出し量調整位置に移動させる。また、工作機械は、砥材突き出し量調整位置に配置されたラックギアと研磨具ホルダから露出する歯車の歯車部分とを噛合させて、研磨工具を所定量だけ移動させる。これにより、研磨具ホルダのシャフトが回転するので、ナットが軸線方向を前方に移動する。従って、ナットに連結された研磨具が前方に移動して、砥材がスリーブから前方に突き出される。
国際公開2015/178273号
 物を製造する製造ラインでは、同一部品(ワーク)を、複数個、次から次へと連続して研磨する研磨加工工程を行うことがある。すなわち、製造ラインでは、同一の研磨動作を、部品(ワーク)を入れ替えながら繰り返し行う研磨加工工程を行うことがある。
 このような研磨加工工程を上記の研磨工具で行う場合には、まず、第1のワークを所定の加工位置に配置して、第1のワークに対する研磨動作を行う。研磨動作では、工作機械は、研磨工具を回転させながら研磨工具1と第1のワークとを接近させて、工作機械のスピンドルと第1のワークとの間の距離を設定距離とする。設定距離は、研磨具ホルダに保持された研磨具の砥材が所定の切り込み量でワークの研磨対象面に接触する距離である。また、工作機械は、スピンドルと第1のワークとの間の距離を設定距離に維持した状態で、所定の研磨経路に沿って研磨工具を移動させる。その後、第1のワークに対する研磨動作が終了すると、工作機械は、研磨具ホルダを第1のワークから離間させ、加工位置にある第1のワークを第2のワークに入れ替える。また、工作機械は、砥材突出し動作を行う。すなわち、工作機械は、研磨工具を砥材突き出し量調整位置に移動させ、研磨具ホルダの歯車の歯車部分にラックギアを噛合させて研磨工具を移動させて、歯車を回転させる。これにより、研磨具ホルダのシャフトが回転するので、歯車の回転に対応する分だけ研磨具が軸線方向に移動して、砥材が前方に突き出される。
 次に、第2のワークに対する研磨動作を行う。すなわち、工作機械は、研磨工具を回転させながら、研磨工具と第2のワークとを接近させて工作機械のスピンドルと第2のワークとの間の距離を設定距離とする。そして、工作機械は、スピンドルと第1のワークとの間の距離を設定距離に維持した状態で、所定の研磨経路に沿って研磨工具を移動させる。その後、第2のワークに対する研磨動作が終了すると、工作機械は、研磨具ホルダを第2のワークから離間させ、加工位置にある第2のワークを第3のワークに入れ替える。また、工作機械は、砥材突出し動作を行う。すなわち、工作機械は、研磨工具を砥材突き出し量調整位置に移動させ、研磨具ホルダの歯車の歯車部分にラックギアを噛合させて研磨工具を移動させて、歯車を回転させる。これにより、研磨具ホルダのシャフトが回転するので、歯車の回転に対応する分だけ研磨具が軸線方向に移動して、砥材が前方に突き出される。その後、第3のワークに対する研磨動作を行う。研磨加工工程では、これら一連の動作を、研磨対象のワークが無くなるまで、繰り返す。
 このように、研磨加工工程に従来の研磨工具を用いた場合には、1つのワークの研磨動作が終了する毎に、研磨工具を砥材突き出し量調整位置に移動させて砥材突出し動作を行う必要がある。従って、一つのワークの研磨にかかるタクトタイムが長くなるという問題がある。
 また、例えば、砥材が線状砥材の場合には、同一形状の部品を研磨する同一の研磨動作を行った場合でも、砥材の毛丈(線状砥材の長さ寸法)によって、1回の研磨動作で摩耗する砥材の摩耗量が相違する。従って、上記の研磨加工工程では、1つのワークに対する研磨動作が終了する毎に、そのワークの研磨開始時点の砥材の長さ寸法に基づいて、砥材を突き出す突出し量を変化させなければならない。すなわち、そのワークの研磨開始時点の線状砥材の長さ寸法に基づいて、歯車を回転させる回転量を調節して、摩耗量に対応する分だけ砥材を突き出さなければならない。
 ここで、砥材突出し動作による砥材の突出し量が、前のワークの研磨動作により摩耗した砥材の摩耗量に対応していなければ、次のワークの研磨開始時に工作機械のスピンドルと第2のワークとの間の距離を設定距離としたときに、次のワークに対する砥材の切り込み量が前のワークに対する砥材の切り込み量と異なるものになる。従って、研磨加工工程で研磨される複数のワークの間で研磨加工の精度にバラツキが発生する。
 以上の問題点に鑑みて、同一の研磨動作を、ワークを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程を行うときに、砥材の突出しを自動で行うとともに、ワーク毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる研磨具ホルダを提供することにある。また、このような研磨具ホルダと研磨具とからなる研磨工具を提供することにある。さらに、同一の研磨動作を、ワークを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程を行うときに、研磨工具の砥材の突出しを自動で行うとともに、ワーク毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる研磨システムを提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明は、工作機械のスピンドルに接続されるシャンク、砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具を前記シャンクの軸線方向に移動可能に支持する支持機構、および、駆動源を備え、前記研磨具を前記軸線方向に移動させる移動機構を有する研磨具ホルダにおいて、前記駆動源を駆動制御する制御部と、前記制御部に接続された記憶部と、前記工作機械により回転させられている回転状態を検出する回転検出器と、前記駆動源および前記制御部に電力を供給する電源と、を備え、前記記憶部は、前記研磨具が前記支持機構に支持された時点の前記砥材の寸法である基準寸法、前記回転検出器が前記回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および前記基準寸法の砥材がワークを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と前記研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンを記憶保持し、前記制御部は、前記回転検出器が前記回転状態を検出すると前記研磨動作回数に1を加算した新たな前記研磨動作回数を算出して前記記憶部の前記研磨動作回数を更新する研磨動作回数更新部、前記研磨動作回数が算出されると当該研磨動作回数に基づいて前記摩耗パターンを参照して前記摩耗量を取得する摩耗量取得部、および、前記回転検出器からの出力に基づいて前記回転状態が終了したことを検出すると、前記駆動源を駆動して前記移動機構を動作させて前記摩耗量に対応する距離だけ前記研磨具を前記シャンクとは反対側に移動させる砥材突出し動作を行う駆動制御部を備えることを特徴とする。
 本発明によれば、研磨具ホルダは、駆動源を備え、支持機構に支持された研磨具を移動させる移動機構と、駆動源を駆動制御する制御部と、駆動源および制御部に電力を供給する電源と、を備える。従って、研磨具ホルダは、制御部による駆動源の駆動制御により移動機構を駆動して、研磨具を軸線方向に移動させることができる。よって、研磨具ホルダは、研磨具を軸線方向に移動させて砥材をシャンクとは反対側に突き出す砥材突き出し動作を自動で行うことができる。
 また、本発明によれば、記憶部には、研磨具が支持機構に支持された時点の砥材の寸法である基準寸法、回転検出器が回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および基準寸法の砥材がワークを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンが記憶保持されている。制御部は、回転検出器が回転状態を検出すると研磨動作回数に1を加算して研磨動作回数を更新し、更新した研磨動作回数に基づいて摩耗パターンを参照して摩耗量を取得する。そして、制御部は、回転検出器からの出力に基づいて回転状態が終了したことを検出すると、駆動源を駆動して移動機構を動作させて摩耗量に対応する距離だけ研磨具を軸線方向に移動させて砥材を突き出す砥材突き出し動作を行う。
 ここで、例えば、砥材が線状砥材の場合には、同一形状の部品を研磨する同一の研磨動作を行った場合でも、研磨動作開始時の砥材の長さ寸法によって、1回の研磨動作で摩耗する砥材の摩耗量が相違する。すなわち、砥材が線状砥材の場合には、研磨動作開始時の砥材の長さ寸法が短くなればなるほど、砥材の剛性が増すので、1回の研磨動作による摩耗量が多くなる。従って、砥材突出し動作により突き出される砥材の突出し量(研磨具の移動量)を一定とした場合には、次のワークに対する砥材の切り込み量が変化するので、連続して研磨される複数のワークの間で研磨加工の精度にバラツキが発生してしまう。これに対して、本発明の研磨具ホルダは、1回の研磨動作が終了する毎に、記憶部に記憶保持された摩耗パターンから砥材の摩耗量を取得する。摩耗パターンは、支持機構に支持された時点の基準寸法の砥材について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を関連付けたものである。従って、研磨動作回数に基づいて摩耗パターンを参照して摩耗量を取得すれば、取得した摩耗量は、研磨動作開始時の線状砥材の長さ寸法によって変化する砥材の摩耗量を反映したものとなる。よって、砥材突出し動作による砥材の突出し量を、前のワークの研磨により砥材が摩耗した摩耗量に対応するものとすることができる。従って、本発明の研磨具ホルダに研磨具を保持させれば、同一の研磨動作をワークを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程において、砥材の突出しを自動で行うとともに、ワーク毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる。
 本発明において、前記駆動制御部は、前記回転状態の終了を検出したときに、前記砥材突出し動作を行うものとすることができる。すなわち、一つのワークに対する研磨動作が終了したときに、連続して、砥材突出し動作を行うものとすることができる。
 本発明において、前記駆動制御部は、前記回転状態の終了を検出すると、前記回転検出器が次に前記回転状態を検出したときに前記砥材突出し動作を行うものとすることができる。すなわち、一つのワークに対する研磨動作が終了した後であって、次のワークの研磨動作のために工作機械が研磨工具を回転させたときに、砥材突出し動作を行うものとすることができる。
 本発明において、報知部を備え、前記制御部は、前記摩耗量を最初に取得したときに、前記基準寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して前記記憶部に記憶保持し、その後、前記摩耗量を取得する毎に、前記砥材長さ寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して前記記憶部の前記砥材長さ寸法を更新する砥材長さ寸法算出部と、前記砥材長さ寸法が算出される毎に、前記砥材長さ寸法と前記基準寸法とに基づいて前記研磨具の交換が必要か否かを判定する交換判定部と、前記研磨具の交換が必要であると判定されると前記報知部を駆動して前記研磨具の交換が必要である旨を報知する交換報知部と、を備えるものとすることができる。すなわち、制御部は、研磨動作が終了する毎に終了時点の砥材の砥材長さ寸法を算出し、砥材長さ寸法と基準寸法とに基づいて交換が必要か否かを判定する。そして、制御部は、交換が必要と判断した場合には、報知部を駆動して、研磨具の交換が必要である旨を報知するものとすることができる。
 本発明において、外部の機器と間で通信を行う通信部を備え、前記基準寸法、および前記摩耗パターンは、前記通信部を介して前記制御部に入力されて前記記憶部に記憶保持されるものとすることができる。この場合、通信部は、外部の機器との間で、無線通信を行うものとすることができる。また、通信部は、外部の機器との間で、有線の通信を行うものとすることができる。
 本発明において、前記回転検出器は、加速度センサであるものとすることができる。
 前記回転検出器は、振動センサであるものとすることができる。工作機械により研磨具ホルダが回転させられると、研磨具ホルダには振動が発生する。従って、この振動を検出することにより、研磨具ホルダの回転状態を検出するものとすることができる。
 本発明において、前記回転検出器は、遠心力により移動する導通部材を備え、前記導通部材が回路を継断するスイッチであるものとすることができる。
 本発明において、前記支持機構は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を備える連結部材と、前記シャンクと同軸で前記貫通孔を貫通して前記軸線方向に延びる軸部材と、を備え、前記駆動源は、モータであり、前記移動機構は、前記軸部材を前記軸線回りに回転可能に支持する回転支持機構と、前記貫通孔の内周面に設けられた雌ねじと、前記軸部材の外周面に設けられて前記雌ねじと螺合する雄ねじと、前記モータの回転を前記軸部材に伝達する駆動力伝達機構と、前記連結部材および前記軸部材の外周側で当該連結部材を前記軸線方向に案内するスリーブと、前記連結部材と前記軸部材との供回りを規制する回転規制機構と、を備え、前記研磨具は、前記砥材ホルダが前記連結部に連結されて、前記砥材の一部分を前記スリーブから外に突出させ、前記制御部は、前記モータを駆動して前記軸部材を回転させて前記連結部材を前記軸線方向に移動させるものとすることができる。
 次に、本発明の研磨工具は、上記の研磨具ホルダと、砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、を有し、前記砥材は、長さ方向を前記軸線方向に向けて並列に配列された複数本の線状砥材を備え、前記砥材ホルダは、前記軸線方向における前記複数本の線状砥材の一方の端部を保持し、前記研磨具は、前記研磨具ホルダに支持されて、前記複数本の線状砥材の他方の端部をワークに接触させて当該ワークを研磨することを特徴とする。
 また、本発明の研磨工具は、上記の研磨具ホルダと、砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、を有し、前記砥材は、弾性砥石であり、前記砥材ホルダは、前記軸線方向における前記弾性砥石の一方の端部を保持し、前記研磨具は、前記研磨具ホルダに支持されて、前記弾性砥石の他方の端部をワークに接触させて当該ワークを研磨することを特徴とする。この場合において、前記弾性砥石は、弾性発泡体と、ポリマーと、砥粒とを含むものとすることができる。
 また、本発明の研磨工具は、上記の研磨具ホルダと、砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、を有し、前記砥材は、剛性の砥石であり、前記砥材ホルダは、前記軸線方向における前記砥石の一方の端部を保持し、前記研磨具は、前記研磨具ホルダに支持されて、前記砥石の他方の端部をワークに接触させて当該ワークを研磨することを特徴とする。
 次に、本発明は、砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、工作機械のスピンドルに接続されるシャンク、前記研磨具を前記シャンクの軸線方向に移動可能に支持する支持機構、および駆動源を備え、前記研磨具を前記軸線方向に移動させる移動機構を有する研磨具ホルダと、を有する研磨工具、並びに、ネットワークを介して前記研磨具ホルダと通信可能に接続されたクラウドコンピュータを有する研磨システムにおいて、前記研磨具ホルダは、駆動指令に基づいて前記駆動源を駆動制御する制御部と、前記工作機械により回転させられている回転状態を検出する回転検出器と、前記駆動源および前記制御部に電力を供給する電源と、前記クラウドコンピュータとの間で通信を行う通信部と、を備え、前記通信部は、前記回転検出器からの出力を前記クラウドコンピュータに送信するとともに、前記クラウドコンピュータからの前記駆動指令を受信して前記制御部に入力し、前記クラウドコンピュータは、前記研磨具が前記支持機構に支持された時点の前記砥材の寸法である基準寸法、前記回転検出器が前記回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および前記基準寸法の砥材がワークを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と前記研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンを記憶保持する記憶部と、研磨工具制御部と、を備え、前記研磨工具制御部は、前記回転検出器が前記回転状態を検出すると前記研磨動作回数に1を加算した新たな前記研磨動作回数を算出して前記記憶部の前記研磨動作回数を更新する研磨動作回数更新部と、前記研磨動作回数が算出されると当該研磨動作回数に基づいて前記摩耗パターンを参照して前記摩耗量を取得する摩耗量取得部と、前記回転検出器からの出力に基づいて前記回転状態が終了したことを検出すると、前記駆動源を駆動して前記移動機構を動作させて前記摩耗量に対応する距離だけ前記研磨具を前記シャンクとは反対側に移動させる砥材突出し動作を行わせる前記駆動指令を発行する駆動指令発行部と、前記駆動指令が発行されると当該駆動指令を前記研磨具ホルダに送信する指令送信部と、を備えることを特徴とする。
 本発明の研磨システムは、研磨具ホルダと研磨具とからなる研磨工具と、ネットワークを介して研磨具ホルダに接続されたクラウドコンピュータと、を備える。クラウドコンピュータの研磨工具制御部は、駆動指令を発行する駆動指令発行部を備える。研磨具ホルダは、駆動源を備え、支持機構に支持された研磨具を移動させる移動機構と、駆動指令に基づいて駆動源を駆動制御する制御部と、駆動源および制御部に電力を供給する電源と、を備える。従って、研磨システムは、クラウドコンピュータからの駆動指令に基づいて研磨具ホルダの移動機構を駆動して、研磨具を軸線方向に移動させることができる。よって、研磨工具は、研磨具を軸線方向に移動させて砥材をシャンクとは反対側に突き出す砥材突き出し動作を自動で行うことができる。
 また、本発明では、研磨具ホルダと通信可能なクラウドコンピュータは、研磨工具において1回の研磨動作が終了する毎に、クラウドコンピュータの記憶部に記憶保持された摩耗パターンから砥材の摩耗量を取得する。さらに、クラウドコンピュータは、摩耗量を取得すると、研磨工具の駆動源を駆動して移動機構を動作させて摩耗量に対応する距離だけ研磨具をシャンクとは反対側に移動させる砥材突出し動作を行わせる駆動指令を発行して、研磨具ホルダに送信する。研磨工具は、駆動指令を受信すると、駆動源を駆動して、砥材突出し動作を行う。ここで、摩耗パターンは、支持機構に支持された時点の基準寸法の砥材について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を連付けたものである。従って、研磨動作回数に基づいて摩耗パターンを参照して摩耗量を取得すれば、取得した摩耗量は、研磨動作開始時の線状砥材の長さ寸法によって変化する砥材の摩耗量を反映したものとなる。よって、砥材突出し動作による砥材の突出し量を、前のワークの研磨により砥材が摩耗した摩耗量に対応するものとすることができる。従って、本発明の研磨システムによれば、同一の研磨動作をワークを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程において、砥材の突出しを自動で行うとともに、ワーク毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる。
 本発明において、前記駆動指令発行部は、前記回転状態の終了を検出したときに、前記駆動指令を発行するものとすることができる。すなわち、一つのワークに対する研磨動作が終了したときに、クラウドコンピュータが駆動指令を発行し、送信して、研磨工具に砥材突出し動作を行わせるものとすることができる。
 本発明において、前記駆動指令発行部は、前記回転状態の終了を検出すると、前記回転検出器が次に前記回転状態を検出したときに前記駆動指令を発行するものとすることができる。すなわち、一つのワークに対する研磨動作が終了した後であって、次のワークの研磨動作のために工作機械が研磨工具を回転させたときに、クラウドコンピュータが駆動指令を発行し、送信して、研磨工具に砥材突出し動作を行わせるものとすることができる。
 本発明において、前記研磨具ホルダは、報知部を備え、前記研磨工具制御部は、前記摩耗量を最初に取得したときに、前記基準寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して前記記憶部に記憶保持し、その後、前記摩耗量を取得する毎に、前記砥材長さ寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して前記記憶部の前記砥材長さ寸法を更新する砥材長さ寸法算出部と、前記砥材長さ寸法が算出される毎に、前記砥材長さ寸法と前記基準寸法とに基づいて前記研磨具の交換が必要か否かを判定する交換判定部と、前記研磨具の交換が必要であると判定されると前記報知部を駆動して前記研磨具の交換が必要である旨を報知する報知指令を発行する報知指令発行部と、を備え、前記指令送信部は、前記報知指令が発行されると当該報知指令を前記研磨具ホルダに送信するものとすることができる。
 本発明において、前記支持機構は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を備える連結部材と、前記シャンクと同軸で前記貫通孔を貫通して前記軸線方向に延びる軸部材と、を備え、前記駆動源は、モータであり、前記移動機構は、前記軸部材を前記軸線回りに回転可能に支持する回転支持機構と、前記貫通孔の内周面に設けられた雌ねじと、前記軸部材の外周面に設けられて前記雌ねじと螺合する雄ねじと、前記モータの回転を前記軸部材に伝達する駆動力伝達機構と、前記連結部材および前記軸部材の外周側で当該連結部材を前記軸線方向に案内するスリーブと、前記連結部材と前記軸部材との供回りを規制する回転規制機構と、を備え、前記研磨具は、前記砥材ホルダが前記連結部に連結されて、前記砥材の一部分を前記スリーブから外に突出させ、前記制御部は、前記モータを駆動して前記軸部材を回転させて前記連結部材を前記軸線方向に移動させるものとすることができる。
 本発明において、前記研磨工具として、ネットワークを介して前記クラウドコンピュータに通信可能に接続された第1研磨工具および第2研磨工具を備え、前記クラウドコンピュータは、前記研磨工具制御部として、前記第1研磨工具の前記回転検出器からの出力を受信して、前記駆動指令を前記第1研磨工具に送信する第1研磨工具制御部と、前記第2研磨工具の前記回転検出器からの出力を受信して、前記駆動指令を前記第2研磨工具に送信する前記研磨工具制御部と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、工作機械として、同一の研磨加工工程を行う第1工作機械と第2工作機械を有し、第1工作機械に第1研磨工具が接続され、第2工作機械に第2研磨工具が接続されている場合に、これら複数の研磨工具を一つのクラウドコンピュータにより駆動制御できる。また、クラウドコンピュータの記憶に記憶保持した1つの研磨パターンに基づいて砥材の摩耗量を取得して、各研磨工具の砥材突出し動作を行うことができる。さらに、各研磨工具の摩耗パターンの変更は、記憶部の摩耗パターンを更新することにより、一括して行うことができる。また、このようにすれば、複数の研磨工具の砥材の摩耗状態をクラウドコンピュータの側で把握できる。従って、各工作機械に接続された複数の研磨工具を集中して管理できる。また、このようにすれば、複数の研磨工具の回転検出器の出力がクラウドコンピュータに集まる。従って、クラウドコンピュータの側では、各研磨工具の回転状態に基づいて、各工作機械の稼働状態を把握できる。
本発明を適用した実施例1の研磨工具の斜視図である。 実施例1の研磨工具の研磨具である研磨ブラシの斜視図である。 図1の研磨工具の概略構造の説明図である。 研磨工具を用いた研磨動作の説明図である。 研磨具ホルダに記憶部に記憶保持された摩耗パターンの説明図である。 研磨加工工程のフローチャートである 研磨加工工程における研磨具ホルダの動作のフローチャートである。 本発明を適用した実施例2の研磨工具の斜視図である。 実施例2の研磨工具の研磨具の斜視図である。 実施例2の研磨工具が記憶する摩耗パターンの説明図である。 本発明を適用した実施例3の研磨工具の斜視図である。 実施例3の研磨工具が記憶する摩耗パターンの説明図である。 本発明を適用した研磨システムの説明図である。 研磨加工工程における研磨システムの動作のフローチャートである。 複数の研磨工具を備える研磨システムの説明図である。
 以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である研磨工具を説明する。
(実施例1)
 図1は本発明を適用した実施例1研磨工具の外観斜視図である。図2は研磨工具が備える研磨ブラシの斜視図である。図2の研磨ブラシは、未使用のものである。図3は図1の研磨工具の概略構造を示す説明図である。図3では研磨工具を軸線に沿って切断して示す。図4は、研磨工具を用いた研磨動作の説明図である。
(研磨工具)
 図1に示すように、研磨工具1は、複数本の線状砥材2(砥材)を備える研磨ブラシ3(研磨具)と、研磨ブラシ3を着脱可能に保持する研磨具ホルダ4と、を有する。研磨具ホルダ4は、工作機械5に接続されるシャンク6と、シャンク6と同軸のスリーブ7と、を備える。シャンク6とスリーブ7との間には、シャンク6およびスリーブ7と比較して大径の大径部8が設けられている。スリーブ7は、その後端に外周側に広がるフランジ7aを備える。フランジ7aは大径部8の前端面を規定する。研磨ブラシ3は、スリーブ7から線状砥材2の端部を前方に突出させた状態で研磨具ホルダ4に保持される。
 図4に示すように、研磨工具1は、研磨具ホルダ4のシャンク6が工作機械5のスピンドル5aに接続されて使用される。ワークWに対する研磨動作を行う際には、工作機械5は、研磨工具1をシャンク6の軸線回りに回転させる。また、工作機械5は、研磨工具1をワークWに接近させて、スピンドル5aとワークWの研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dとする。設定距離Dは、研磨ブラシ3の線状砥材2が所定の切り込み量EでワークWの研磨対象面Sに接触する距離である。また、工作機械5は、スピンドル5aとワークWとの間の距離を設定距離Dに維持しながら、研磨工具1を研磨対象面Sに沿った所定の研磨経路で移動させながら、所定時間だけ、研磨を行う。そして、ワークWに対する研磨動作が終了すると、工作機械5は、研磨工具1をワークWから離間させ、研磨工具1の回転を停止させる。
 以下の説明では、シャンク6の軸線Lに沿った方向を研磨工具1の軸線方向Xとする。また、軸線方向Xにおいて、スリーブ7が位置する側を研磨工具1の前方を第1方向X1とし、シャンク6が位置する研磨工具の後方を、研磨工具1の第2方向X2とする。
(研磨ブラシ)
 図2に示すように、研磨ブラシ3は、並列に配置された複数本の線状砥材2と、これら複数本の線状砥材2の一方の端部を保持する砥材ホルダ11と、を有する。複数本の線状砥材は、それぞれ軸線方向Xに延びる。線状砥材2は、アルミナ長繊維などといった無機長繊維の集合糸にバインダー樹脂を含浸、硬化させたものである。
 図3に示すように、砥材ホルダ11は、環状の部材であり、軸線方向Xに延びるホルダ貫通孔12を備える。また、図2に示すように、砥材ホルダ11は、その第1方向X1の端面11aに、複数の砥材保持孔13を備える。各砥材保持孔13は円形である。複数の砥材保持孔13は、軸線L回りの等角度間隔に設けられている。複数の砥材保持孔13は、ホルダ貫通孔12を囲む。複数本の線状砥材2は、複数本ずつ小分けされて束ねられている。束ねられた状態の砥材束14は、その後端部が砥材保持孔13に挿入され、接着剤により砥材ホルダ11に固定される。
 また、図3に示すように、砥材ホルダ11は、その後端面に凹部を備える。凹部は、ホルダ貫通孔12と同軸でホルダ貫通孔12よりも内径寸法が大きい。凹部は、研磨ブラシ3を研磨具ホルダ4に保持させるための連結部15である。
(研磨具ホルダ)
 図3に示すように、研磨具ホルダ4は、シャンク6と、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動可能に支持する支持機構21と、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させる移動機構22と、を備える。移動機構22は、その駆動源として、モータ35を備える。本例のモータ35は、ギヤードモータであり、エンコーダ35aを備える。
 支持機構21は、研磨ブラシ3が連結される連結部材24と、シャンク6と同軸に延びる軸部材36と、を備える。連結部材24は、軸線方向Xに貫通する貫通孔28を備える。貫通孔28の内周面には、雌ねじ29が設けられている。軸部材36は、貫通孔28を貫通する。スリーブ7は、連結部材24および軸部材36の外周側に位置する。連結部材24は、軸部材36に支持された状態で、スリーブ7内を軸線方向Xに移動可能である。
 連結部材24は、円盤部25と、円盤部25の中心から第1方向X1に突出する突部26と、を備える。円盤部25は、スリーブ7の内周面7bと僅かな隙間を開けて対向する環状の対向面25aを備える。突部26は、研磨ブラシ3の連結部15に嵌合する形状を備える。突部26は、研磨ブラシ3と連結部材24とを連結する連結部材側の連結部である。
 研磨ブラシ3は、その連結部15が連結部材24の突部26に嵌合した状態で、連結部材24に連結される。研磨ブラシ3が連結部材24に連結されると、連結部材24の貫通孔28と、ホルダ貫通孔12とは連通する。ホルダ貫通孔12の内径寸法は連結部材24の貫通孔28の内径寸法よりも大きい。また、研磨ブラシ3が連結部材24に連結された状態では、研磨ブラシ3と連結部材24とは一体となる。従って、研磨ブラシ3は、軸線方向Xに移動可能な状態で支持機構21に支持される。ここで、研磨ブラシ3と連結部材24とは、軸線回りで相対回転することはない。
 移動機構22は、モータ35を備える。また、移動機構22は、軸部材36を軸線回りに回転可能に支持する回転支持機構37と、連結部材24の貫通孔28の内周面に設けられた雌ねじ29と、軸部材36の外周面に設けられた雄ねじ36aと、を備える。さらに、移動機構22は、モータ35の回転を軸部材36に伝達する駆動力伝達機構44と、スリーブ7と、連結部材24と軸部材36との軸線L回りの供回りを規制する回転規制機構40と、を備える。
 回転支持機構37は、軸部材36の第2方向X2の側の部分を外周側から回転可能に支持するラジアル支持部材38と、軸部材36を第2方向X2の側から支持するスラスト支持部材39と、を備える。ラジアル支持部材38は、円盤形状であり、その中心に軸部材36を軸線方向Xに貫通させる軸孔41を備える。ラジアル支持部材38は、軸線方向Xで駆動力伝達機構44と連結部材24との間に位置する。また、回転支持機構37は、軸部材36をスラスト支持部材39に付勢する付勢部材47を備える。付勢部材47は、コイルバネであり、中心に軸部材36を貫通させた状態で、ラジアル支持部材38と軸部材36の後端に固定された第2歯車46との間に配置されている。付勢部材47は、第2歯車46を第2方向X2に付勢することにより、軸部材36をスラスト支持部材39に押し付ける。
 ここで、研磨具ホルダ4の大径部8は、筒部16と、筒部16の第2方向X2の開口を封鎖する封鎖板部17と、を備えるハウジング18を有する。シャンク6は封鎖板部17の中心部分から第2方向X2に突出する。ラジアル支持部材38は、筒部16の第1方向X1の開口を封鎖するようにして、第1方向X1の側から筒部16に固定されている。ラジアル支持部材38の第1方向X1の端面には、スリーブ7のフランジ7aが固定される。図1に示すように、ラジアル支持部材38において径方向外側を向く環状外周面38aは、筒部16の外周面とともに大径部8の外周面を構成する。図3に示すように、モータ35、スラスト支持部材39、および駆動力伝達機構44は、ハウジング18とラジアル支持部材38とによって区画された大径部8の内側の空間に収容されている。
 軸部材36において、ラジアル支持部材38よりも第1方向X1に位置する第1方向X1軸部分の外周面には、雄ねじ36aが設けられている。雄ねじ36aは、連結部材24の雌ねじ29と螺合可能である。連結部材24は、その雌ねじ29が軸部材36の雄ねじ36aに螺合した状態で、軸部材36に支持される。
 駆動力伝達機構44は、モータ35の出力軸に取り付けられた第1歯車45と、第1歯車45に噛合する第2歯車46と、を備える。第2歯車46は、軸部材36の第2方向X2の端部分に、軸部材36と同軸に固定されている。モータ35の回転は、第1歯車45および第2歯車46を介して、軸部材36に伝達される。
 スリーブ7は、内周面7bに、軸線方向Xに延びる溝部31を備える。連結部材24は、環状の対向面25aの周方向の一部分に、外周側に突出して軸線方向Xに延びる突起32を備える。連結部材24は、突起32をスリーブ7の溝部31に挿入した状態でスリーブ7内に配置される。従って、連結部材24が軸線方向Xに移動する際に、連結部材24は溝部31に沿って案内される。また、スリーブ7の内周面7bに設けられた溝部31と、連結部材24の外周面に設けられた突起32とは、連結部材24と軸部材36とが軸線L回りに供回りすることを規制する回転規制機構40である。
 ここで、研磨ブラシ3は、砥材ホルダ11が連結部材24に連結された後に、スリーブ7内に挿入されて、研磨具ホルダ4に保持される。研磨ブラシ3が研磨具ホルダ4に保持される際には、軸部材36の雄ねじ36aに連結部材24の雌ねじ29が螺合した状態とされる。軸部材36は、連結部材24の貫通孔28を貫通した後に、研磨ブラシ3の砥材ホルダ11のホルダ貫通孔12の内側を軸線方向Xに延びる。研磨ブラシ3が研磨具ホルダ4に保持された状態では、砥材ホルダ11はスリーブ7内に位置し、複数本の線状砥材2の第1方向X1の端部(自由端)は、スリーブ7から第1方向X1に突出する。
(制御系)
 図3に示すように、研磨具ホルダ4の制御系は、CPUを備える制御部51と、制御部51に接続された記憶部52と、を備える。記憶部52は、書き換え可能な不揮発性メモリである。制御部51の入力側には回転検出器53が接続されている。回転検出器53は、研磨具ホルダ4が工作機械5により回転させられている回転状態を検出する。本例では、回転検出器53は、加速度センサである。制御部51の出力側には、モータ35が接続されている。モータ35のエンコーダ35aからの出力信号は、制御部51にフィードバックされる。また、制御部51の出力側には発光部54(報知部)が接続されている。発光部54は、LEDを備える。さらに、制御部51には、通信部55が接続されている。通信部55は、制御部51と外部の機器との通信を可能とする。
 記憶部52は、研磨ブラシ3が支持機構21に支持された時点の線状砥材2の寸法である基準寸法Mと、回転検出器53が回転状態を検出した回数である研磨動作回数と、を記憶保持する。本例において、基準寸法Mは、未使用の研磨ブラシ3の線状砥材2の長さ寸法(毛丈)である(図2参照)。線状砥材2の長さ寸法は、砥材ホルダ11の第1方向X1の端面11aから線状砥材2の先端2aまでの寸法である。研磨動作回数の初期値は”0”である。ここで、工作機械5は、ワークWを研磨する際に研磨工具1を回転させて線状砥材2をワークWに接触させる。また、工作機械5は、ワークWの研磨が終了すると、研磨工具1の回転を停止させる。従って、工作機械5により研磨工具1が回転させられた回数は、研磨動作を行った研磨動作回数である。
 また、記憶部52は、基準寸法Mの線状砥材2(未使用の研磨ブラシ3の線状砥材2)について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を関連付けた摩耗パターンPを記憶保持する。図5は、本例の研磨工具1により、ワークWを入れ替えながら同一の研磨動作を複数回行った場合の線状砥材2の摩耗パターンPである。図5では、横軸が研磨動作回数(回)であり、縦軸が摩耗量(mm)である。摩耗パターンPは、未使用の研磨ブラシ3を使用して、実際に、同一の研磨動作をワークWを入れ替えながら複数回連続して行い、各研磨動作で摩耗した線状砥材2の摩耗量を測定して取得した。なお、摩耗パターンPは、数式の形態で記憶部52に記憶保持される。或いは、摩耗パターンPは、テーブルの形態で、記憶部52に記憶保持される。
 ここで、研磨ブラシ3では、同一形状の部品を研磨する同一の研磨動作を行った場合でも、研磨動作開始時の線状砥材2の長さ寸法によって、1回の研磨動作で摩耗する砥材の摩耗量が変化する。図5に示す摩耗パターンPは、このような線状砥材2の毛丈による摩耗量の変化を反映したものである。すなわち、研磨ブラシ3の線状砥材2の寸法が基準寸法Mに近い場合(研磨動作回数が少ない場合)には、研磨動作中に線状砥材2が撓みやすい。従って、研磨動作回数が少ないときに、1回の研磨動作による線状砥材2の摩耗量は、比較的少ない。その後、研磨動作回数が増えて線状砥材2が短くなると、研磨動作中の線状砥材2の撓みが一定となり、1回の研磨動作による線状砥材2の摩耗量は変化しない状態となる。しかる後に、研磨動作回数が増えて線状砥材2がより短くなると、線状砥材2の剛性が高くなり、線状砥材2が撓まなくなる。従って、研磨動作回数が一定回数を超えると、1回の研磨動作による線状砥材2の摩耗量は、増加傾向となる。
 図3に示すように、制御部51は、研磨動作回数更新部61と、摩耗量取得部62と、駆動制御部63と、を備える。また、制御部51は、砥材長さ寸法算出部64と、交換判定部65と、交換報知部66と、を備える。
 研磨動作回数更新部61は、回転検出器53が回転状態を検出すると、記憶部52に記憶保持された研磨動作回数に1を加算した新たな研磨動作回数を算出して、記憶部52の研磨動作回数を更新する。摩耗量取得部62は、研磨動作回数が算出されると、算出された研磨動作回数に基づいて摩耗パターンPを参照して摩耗量を取得する。
 駆動制御部63は、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態が終了したことを検出すると、砥材突出し動作を行う。すなわち、駆動制御部63は、回転検出器53が回転状態を検出している状態から回転状態を検出しない状態に移行すると、駆動源の駆動により移動機構22を動作させて、摩耗パターンPから取得した摩耗量に対応する距離だけ研磨具を第1方向X1に移動させる。これにより、線状砥材2は、摩耗量分だけ、第1方向X1に突き出される。本例では、駆動制御部63は、回転状態の終了を検出したときに、砥材突出し動作を行う。
 砥材長さ寸法算出部64は、摩耗量取得部62が最初に摩耗量を取得したときに、基準寸法Mから摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して、記憶部52に記憶保持する。その後、砥材長さ寸法算出部64は、摩耗量取得部62が摩耗量を取得する毎に、砥材長さ寸法から摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して、記憶部52の砥材長さ寸法を更新する。
 交換判定部65は、砥材長さ寸法が算出される毎に、砥材長さ寸法と基準寸法Mとに基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する。交換判定部65は、例えば、基準寸法Mから砥材長さ寸法を差し引いた値が、予め定めた閾値よりも短くなると、研磨ブラシ3の交換が必要であると、判定する。交換報知部66は、交換判定部65が研磨ブラシ3の交換が必要であると判定すると、発光部54を駆動して、光により、研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する。
 通信部55は、無線ネットワークを利用して、外部の機器と制御部51との間で通信を行う。無線ネットワーク、例えば、IEEE802.11等の規格により規定されるものである。基準寸法M、摩耗パターンP、研磨動作回数の初期値は、外部の機器から、通信部55を介して、制御部51に入力される。制御部51は、入力された基準寸法M、摩耗パターンPおよび研磨動作回数を、記憶部52に記憶保持する。
 ここで、研磨具ホルダ4は、大径部8の内側の空間内に、モータ35、制御部51、回転検出器53、発光部54に電力を供給する電源59を備える。電源59は、電池である。電池は、電源ケーブルを接続して外部から充電可能なものである。研磨具ホルダ4は、電源59ケーブルを接続するための不図示のコネクタを備える。
(研磨加工工程における研磨具ホルダの動作)
 図6は、研磨加工工程のフローチャートである。図7は、図6に示す研磨加工工程における研磨具ホルダの動作のフローチャートである。
 物を製造する製造ラインでは、同一のワークWに対する同一の研磨動作を、ワークWを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程が行われる。本例の研磨工具1は、このような研磨加工工程で用いるのに適する。
 このような研磨加工工程を、研磨工具1を用いて行う場合には、図4に示すように、オペレーターは、基準寸法Mの研磨ブラシ3(未使用の研磨ブラシ3)を研磨具ホルダ4に保持させる(ステップST1)。ここで、研磨具ホルダ4の記憶部52には、予め、未使用の研磨ブラシ3の毛丈の値が、基準寸法Mとして、記憶保持されている。また、研磨具ホルダ4の記憶部52には、予め、研磨動作回数(0)が記憶保持されている。さらに、研磨具ホルダ4の記憶部52には、予め、基準寸法Mの線状砥材2(未使用の研磨ブラシ3の線状砥材2)について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、関連付けた摩耗パターンP(図4参照)が記憶保持されている。
 次に、オペレーターは、研磨具ホルダ4のシャンクを工作機械5のスピンドル5aに接続する(ステップST2)。その後、工作機械5は、最初のワークWを所定の加工位置に配置する(ステップST3)。そして、工作機械5は、最初のワークW(1)に対する研磨動作を開始する(ステップST4)。
 研磨動作では、工作機械5は、研磨工具1を回転させながら、研磨工具1をワークW(1)に接近させて、工作機械5のスピンドル5aとワークW(1)の研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dとする。設定距離Dは、スピンドル5aに接続された研磨具ホルダ4に保持された研磨ブラシ3の線状砥材2が、所定の切り込み量EでワークW(1)の研磨対象面Sに接触する距離である。また、工作機械5は、研磨具ホルダ4と研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dに維持しながら、研磨工具1を研磨対象面Sに沿った所定の研磨経路で移動させながら、所定の時間だけワークW(1)を研磨する。
 ここで、図7に示すように、研磨具ホルダ4の制御部51は、ステップST4において、回転検出器53が回転状態を検出すると、記憶部52に記憶保持された研磨動作回数に1を加算した新たな研磨動作回数を算出して、算出した研磨動作回数で記憶部52の研磨動作回数を更新する(ステップST21)。また、制御部51は、研磨動作回数が算出されると、算出された研磨動作回数に基づいて記憶部52の摩耗パターンPを参照して、摩耗量を取得する(ステップST22)。さらに、制御部51は、摩耗量を取得すると、基準寸法Mから摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して、記憶部52に記憶保持する(ステップST23)。
 その後、図6に示すように、ワークW(1)に対する研磨動作が終了すると、工作機械5は、研磨工具1をワークW(1)から離間させて、研磨工具1の回転を停止させる(ステップST5)。また、工作機械5は、最初のワークW(1)の替わりに次のワークWを加工位置に配置する(ステップST6)。
 ここで、研磨具ホルダ4の制御部51は、ステップST5において、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態が終了したことを検出すると、砥材突出し動作を行う(ステップST24)。砥材突出し動作では、制御部51は、モータ35を駆動して、最初のワークWに対する研磨動作によって摩耗した線状砥材2の摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を第1方向X1に移動させる。これにより、研磨具ホルダ4は、線状砥材2を第1方向X1に突き出す。また、制御部51は、記憶部52に記憶保持された砥材長さ寸法と、基準寸法Mと、に基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する(ステップST25)。なお、ステップST1~ST5までは、最初のワークW1に対する研磨動作なので、ステップST25の時点で、研磨ブラシ3の線状砥材2は十分に長い。従って、ステップST25では、研磨ブラシ3の交換が必要ないと判断される。
 その後、図6に示すように、工作機械5は、加工位置に配置された次のワークW(n)の研磨動作を開始する(ステップST7)。すなわち、工作機械5は、研磨工具1を回転させながら、研磨工具1を当該ワークW(n)に接近させてスピンドル5aと当該ワークW(n)との間の距離を設定距離Dとする。これにより、研磨ブラシ3の線状砥材2は、所定の切り込み量Eで当該ワークW(n)の研磨対象面Sに接触した状態となる。また、工作機械5は、研磨具ホルダ4と研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dに維持しながら、研磨工具1を研磨対象面Sに沿った所定の研磨経路で移動させながら、所定の時間だけ研磨を行う。
 ここで、図7に示すように、研磨具ホルダ4の制御部51は、ステップST7において回転検出器53が回転状態を検出すると、記憶部52に記憶保持された研磨動作回数に1を加算した新たな研磨動作回数を算出して、記憶部52の研磨動作回数を更新する(ステップST31)。また、制御部51は、研磨動作回数が算出されると、算出された研磨動作回数に基づいて摩耗パターンPを参照して、摩耗量を取得する(ステップST32)。さらに、制御部51は、摩耗量を取得すると、記憶部52に記憶された砥材長さ寸法から摩耗量を差し引いて、新たな砥材長さ寸法を算出して、記憶部52の砥材長さ寸法を更新する(ステップST33)。
 その後、当該ワークW(n)に対する研磨動作が終了すると、図6に示すように、工作機械5は、研磨工具1を当該ワークW(n)から離間させて、研磨工具1の回転を停止させる(ステップST8)。
 ここで、工作機械5は、研磨対象のワークがあるか否かを判断する(ステップST9)。
 研磨対象のワークがある場合には(ステップST9:Yes)、工作機械5は、当該ワークW(n)の替わりに、次のワークWを加工位置に配置する(ステップST10)。研磨対象のワークがない場合には(ステップST9:No)、研磨加工工程は終了する。
 ここで、図7に示すように、研磨具ホルダ4の制御部51は、ステップST8において回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態が終了したことを検出すると、砥材突出し動作を行う(ステップST34)。砥材突出し動作では、制御部51は、ワークWに対する研磨動作によって摩耗した線状砥材2の摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を第1方向X1に移動させる。これにより、研磨具ホルダ4は、線状砥材2を第1方向X1に突き出す。また、制御部51は、記憶部52に記憶保持された砥材長さ寸法と基準寸法Mとに基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する(ステップST35)。そして、制御部51は、研磨ブラシ3の交換が必要であると判定すると、発光部54を駆動して、光により、研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する(ステップST36)。発光部54が発光すると、オペレーターは、工作機械5を停止させて、研磨ブラシ3を交換する。
 その後、工作機械5は、図6に示すように、加工位置に配置された次のワークWに対する研磨動作を行う(ステップST7、ステップST8)。そして、研磨加工工程では、研磨対象のワークWが無くなるまで(ステップST9:No)、ステップST8からステップST11を繰り返す。
 ここで、発光部54の発光により研磨ブラシ3の交換が必要である旨が報知された場合(ステップST36)には、オペレーターは、工作機械5を停止させて、研磨ブラシ3を新たな研磨ブラシ3に交換する。しかる後に、次に研磨するワークWを最初のワークWとして、研磨対象のワークWが無くなるまで、ステップST7からステップST10を繰り返す。
(作用効果)
 本例によれば、研磨具ホルダ4は、支持機構21に支持された研磨ブラシ3を移動させる移動機構22と、移動機構22の駆動源であるモータ35を駆動制御する制御部51と、モータ35および制御部51に電力を供給する電源59と、を備える。従って、研磨具ホルダ4は、制御部51によるモータ35の駆動制御により移動機構22を駆動して、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させることができる。よって、研磨具ホルダ4は、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させて線状砥材2を第1方向X1に突き出す砥材突き出し動作を、自動で、行うことができる。
 また、研磨具ホルダ4の記憶部52には、研磨ブラシ3が支持機構21に支持された時点の線状砥材2の寸法である基準寸法M、回転検出器53が回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および基準寸法Mの線状砥材2がワークWを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンPが記憶保持されている。制御部51は、回転検出器53が回転状態を検出すると研磨動作回数に1を加算して研磨動作回数を更新し、更新した研磨動作回数に基づいて摩耗パターンPを参照して摩耗量を取得する。そして、制御部51は、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態が終了したことを検出すると、モータ35を駆動して移動機構22を動作させて摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させて線状砥材2を突き出す砥材突き出し動作を行う。
 ここで、研磨具ホルダ4に装着される研磨具の砥材が線状砥材2の場合には、同一形状の部品を研磨する同一の研磨動作を行った場合でも、研磨動作開始時の線状砥材2の長さ寸法によって、1回の研磨動作で摩耗する線状砥材2の摩耗量が相違する。すなわち、砥材が線状砥材2の場合には、研磨動作開始時の線状砥材2の長さ寸法が短くなればなるほど、線状砥材2の剛性が増すので、1回の研磨動作による摩耗量が多くなる。従って、砥材突出し動作により突き出される線状砥材2の突出し量(研磨ブラシ3の移動量)を一定とした場合には、次のワークWに対する線状砥材2の切り込み量Eが変化するので、連続して研磨される複数のワークWの間で研磨加工の精度にバラツキが発生するという問題がある。
 これに対して、研磨具ホルダ4は、1回の研磨動作が終了する毎に、記憶部52に記憶保持された摩耗パターンPから線状砥材2の摩耗量を取得する。摩耗パターンPは、研磨ブラシ3が支持機構21に支持された時点の基準寸法Mの線状砥材2について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を連付けたものである。また、摩耗パターンPは、線状砥材2の毛丈による摩耗量の変化を加味したものである。従って、研磨動作回数に基づいて摩耗パターンPを参照して摩耗量を取得すれば、取得した摩耗量は、研磨動作開始時の線状砥材2の長さ寸法によって変化する線状砥材2の摩耗量を反映したものとなる。よって、本例の研磨具ホルダ4では、砥材突出し動作による線状砥材2の突出し量を、前のワークWの研磨により線状砥材2が摩耗した摩耗量に対応するものとすることができる。従って、研磨具ホルダ4に研磨ブラシ3を保持させれば、同一の研磨動作を、ワークWを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程において、線状砥材2の突出しを自動で行うとともに、ワークW毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる。
 また、研磨具ホルダ4は、発光部54を備える。制御部51は、摩耗量を最初に取得したときに、基準寸法Mから摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して記憶部52に記憶保持し、その後、摩耗量を取得する毎に、砥材長さ寸法から摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して記憶部52の砥材長さ寸法を更新する砥材長さ寸法算出部64と、砥材長さ寸法が算出される毎に、砥材長さ寸法と基準寸法Mとに基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する交換判定部65と、を備える。交換判定部65は、研磨ブラシ3の交換が必要な場合には、発光部54を駆動して研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する。すなわち、制御部51は、研磨動作が終了する毎に終了時点の線状砥材2の砥材長さ寸法を算出し、砥材長さ寸法と基準寸法Mとに基づいて交換が必要か否かを判定する。そして、制御部51は、交換が必要と判断した場合には、発光部54を駆動して、研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する。従って、研磨具ホルダ4によれば、研磨ブラシ3の交換のタイミングをオペレーターが認識しやすい。
 なお、図5に示す線状砥材2の摩耗パターンPは一例である。従って、記憶部52に記憶保持される摩耗パターンPは、これに限られるものではない。すなわち、摩耗パターンPは、線状砥材2の材質により、異なる。
(変形例)
 回転検出器53は、振動センサとすることができる。工作機械5により研磨具ホルダ4が回転させられると、研磨具ホルダ4には振動が発生する。従って、この振動を検出する振動センサにより、研磨具ホルダ4の回転状態を検出することができる。
 また、回転検出器53は、遠心力により移動する導通部材を備え、前記導通部材が回路を継断するスイッチとすることができる。すなわち、遠心力が発生すると導通部材が外周側に移動して、回路の接点に接触して、回路が導通状態となるスイッチを回転検出器53とすることができる。
 また、研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する報知部として、発光部54の替わりに、ブザーなどを備える鳴動部を備えてもよい。この場合、交換判定部65は、研磨ブラシ3の交換が必要であると判定すると、鳴動部を駆動して、音により、研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する。
 また、電源59の電池は、無線充電可能なものとすることができる。さらに、電源59は、研磨具ホルダ4に対して着脱可能とされており、交換が可能としてもよい。なお、一つの電池からモータ35および制御部51に電力を供給してもよいし、電池として、モータ35への給電用電池と制御部51への給電用電池の2つの電池を備えてもよい。
 さらに、通信部55は、赤外線通信やBluetooth(登録商標)などを介して外部の機器と制御部51との間で通信を行ってもよい。また、通信部55は、通信ケーブルが着脱可能に接続されるコネクタを備え、有線通信により、外部の機器と制御部51との間で通信を行うものとしてもよい。
 また、モータ35で軸部材36を直接駆動するダイレクトドライブ機構を採用することもできる。この場合、駆動力伝達機構44は、モータ35の出力軸と軸部材36とを接続する接続部材である。
(実施例2)
 図8は本発明を適用した実施例2の研磨工具の外観斜視図である。図9は実施例2の研磨工具が備える研磨具の斜視図である。図10は、実施例2の研磨工具において、研磨具ホルダが記憶保持する摩耗パターンの説明図である。図8、図9に示すように、実施例2の研磨工具1Aの研磨具70は、砥材として、弾性砥石71を備える。なお、研磨工具1Aは実施例1の研磨工具1Aと対応する構成を備えるので、対向する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 図8に示すように、研磨工具1Aは、研磨具70と、研磨具70を着脱可能に保持する研磨具ホルダ4と、を有する。図9に示すように、研磨具70は、砥材ホルダ11と、砥材ホルダ11に保持された弾性砥石71とを備える。研磨具ホルダ4は、実施例1の研磨工具1Aの研磨具ホルダ4と同一であるが、記憶部52に記憶保持される摩耗パターンP1が実施例1の研磨工具1Aの摩耗パターンPとは相違する。
(研磨具)
 図8に示すように、研磨具70は、砥材として、軸線方向Xに延びる円柱形状の弾性砥石71を備える。砥材ホルダ11は、弾性砥石71の軸線方向Xの一方の端部を保持する。弾性砥石71は、弾性発泡体と、ポリマーと、砥粒とを含む。本例では、弾性発泡体はメラミン樹脂発泡体である。また、本例では、弾性発泡体は、一方向に圧縮されることにより弾性力に異方性が付与された異方弾性発泡体である。
 弾性砥石71の基材は、異方弾性発泡体に、ポリマーと砥粒を含む分散液を含浸させ、焼成することにより得られる。異方弾性発泡体において弾性力が最も強い方向は圧縮方向である。弾性砥石71は、研磨具70が研磨具ホルダ4に保持されたときに、異方弾性発泡体の圧縮方向が軸線方向Xと一致するように形成される。
 ポリマーは、結着剤として機能する。ポリマーは、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、或いは、ポリロタキサンのうちのいずれかである。本例では、ポリマーはポリロタキサンである。砥粒は、ワークWの種類によって適宜選択される。砥粒としては、ダイヤ、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ホウ素、チタニア、酸化セリウム、又はジルコニアを用いることができる。また、砥材は、クルミ、合成樹脂等の有機物である。本例では、砥粒はアルミナである。
 図8に示すように、砥材ホルダ11は、軸線方向Xに延びるホルダ貫通孔12を備える環状の部材である。また、砥材ホルダ11は、その前端面に、ホルダ貫通孔12を包囲する一つの円形の砥材保持穴13を備える。ホルダ貫通孔12の第1方向X1の開口は、砥材保持穴13の円形底面の中心に開口している。弾性砥石71は、第2方向X2の端部分が砥材保持穴13に挿入され、接着剤により砥材ホルダ11に固定される。また、砥材ホルダ11は、その後端面に凹部を備える。凹部は、ホルダ貫通孔12と同軸でホルダ貫通孔12よりも内径寸法が大きい。凹部は、研磨具70を研磨具ホルダ4に保持させるための連結部15である。
 研磨具70は、その連結部15が連結部材24の突部26に嵌合した状態で、連結部材24に連結される。研磨具70が連結部材24に連結されると、連結部材24の貫通孔28と、ホルダ貫通孔12とは連通する。研磨ブラシ3が連結部材24に連結された状態では、研磨ブラシ3と連結部材24とは一体となる。ここで、連結部材24は、その雌ねじ29が軸部材の雄ねじ36aに螺合した状態で、軸部材36に支持される。これにより研磨具70は、軸線方向Xに移動可能な状態で支持機構21に支持される。また、研磨具70は、砥材ホルダ11がスリーブ7内に位置し、弾性砥石71の第1方向X1の端部がスリーブ7から突出した姿勢で、支持機構21に支持される。
 ここで、研磨具ホルダ4の記憶部52には、研磨具70が支持機構21に支持された時点の弾性砥石71の寸法である基準寸法Mと、回転検出器53が回転状態を検出した回数である研磨動作回数と、基準寸法Mの弾性砥石71(未使用の弾性砥石71)について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を関連付けた摩耗パターンP1とが記憶保持される。図10は、弾性砥石71の摩耗パターンP1である。弾性砥石71の摩耗パターンP1によれば、弾性砥石71の寸法が短くなるのに伴って(研磨動作回数が増加するのに伴って)、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量は、線形的に、増加する。
 本例の研磨工具1Aにおいても、実施例1の研磨工具1と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、研磨工具1Aによれば、同一の研磨動作を、ワークWを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程において、弾性砥石71の突出しを自動で行うとともに、弾性砥石71の突出し量を、前のワークWの研磨動作により摩耗した弾性砥石71の摩耗量に対応するものとすることができる。よって、ワークW毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる。また、本例の研磨工具1Aによれば、研磨具70を適切なタイミングで交換できる。
(実施例3)
 図11は実施例3の研磨工具の斜視図である。本例の研磨工具1Bの研磨具80は、実施例2の研磨具70の弾性砥石71を、剛性の砥石81に変更したものである。すなわち、研磨具80の構成は、砥材を除き、研磨具70と同一である。
 図9に示すように、研磨工具1Bは、研磨具80と、研磨具80を着脱可能に保持する研磨具ホルダ4と、を有する。研磨具80は、砥材ホルダ11と、砥材ホルダ11に保持された剛性の砥石81とを備える。砥石81は砥粒をビトリファイド等の結合剤で固めたもの、或いは、天然砥石である。砥石81は軸線方向Xに延びる円柱形状である。
 研磨工具1Bにおいて研磨具ホルダ4は、記憶部52に記憶保持される摩耗パターンP2を除き、実施例1の研磨工具1および実施例2の研磨工具1Aの研磨具ホルダ4と同一である。従って、研磨工具1Bにおいて研磨工具1、1Aと対応する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 研磨具ホルダ4の記憶部52には、研磨具80が支持機構21に支持された時点の砥石81の寸法である基準寸法Mと、回転検出器53が回転状態を検出した回数である研磨動作回数と、基準寸法Mの砥石81(未使用の砥石81)について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を関連付けた摩耗パターンP2とが記憶保持される。図12は、砥石81の摩耗パターンP2である。砥石81の摩耗パターンP2によれば、砥石81の研磨動作開始時の寸法に拘わらず(研磨動作回数に拘わらず)、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量は一定である。
 本例の研磨工具1Bにおいても、実施例1の研磨工具1Aと同様の作用効果を得ることができる。すなわち、研磨工具1Aによれば、同一の研磨動作を、ワークWを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程において、砥石81の突出しを自動で行うとともに、砥石81の突出し量を、前のワークWの研磨動作により摩耗した砥石81の摩耗量に対応するものとすることができる。よって、ワークW毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる。また、本例の研磨工具1Bによれば、研磨具80を適切なタイミングで交換できる。
(研磨システム)
 次に、図13を参照して、本例の研磨システムを説明する。図13に示すように、本例の研磨システム100は、研磨工具101と、ネットワーク102を介して研磨工具101に通信可能に接続されたクラウドコンピュータ103と、を備える。研磨工具101は、研磨具と、研磨具を保持する研磨具ホルダ4を有する。本例では、研磨具は研磨ブラシ3である。従って、研磨具が備える砥材は、線状砥材2である。なお、研磨工具101は、実施例1の研磨工具1と対応する構成を備える。従って、対応する構成には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(研磨ブラシ)
 研磨ブラシ3は、図2に示すものである。図13に示すように、研磨ブラシ3の砥材ホルダ11は、環状の部材であり、軸線方向Xに延びるホルダ貫通孔12を備える。また、砥材ホルダ11は、その第1方向X1の端面11aに、複数の砥材保持孔13を備える。複数本の線状砥材2は、複数本ずつ小分けされて束ねられている。束ねられた状態の砥材束14は、その後端部が砥材保持孔13に挿入され、接着剤により砥材ホルダ11に固定される。また、砥材ホルダ11は、その後端面に凹部を備える。凹部は、研磨ブラシ3を研磨具ホルダ4に保持させるための連結部15である。
 研磨具ホルダ4は、工作機械5のスピンドル5aに接続されるシャンク6を有する。また、研磨具ホルダ4は、研磨ブラシ3をシャンク6の軸線方向Xに移動可能に支持する支持機構21、および、モータ35(駆動源)を備え、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させる移動機構22を有する。さらに、研磨具ホルダ4は、発光部54(報知部)を備える。また、研磨具ホルダ4は、制御部51と、工作機械5により回転させられている回転状態を検出する回転検出器53と、モータ35および制御部51に電力を供給する電源59とを有する。これらの構成は、実施例1の研磨工具1の研磨具ホルダ4と同一である。
 さらに、研磨具ホルダ4は、制御部51と、制御部51に接続された通信部55と、を備える。制御部51は、駆動指令に基づいてモータ35を駆動制御する。また、制御部51は、報知指令に基づいて、発光部54を駆動制御する。通信部55は、ネットワーク102を介してクラウドコンピュータ103との間で通信を行う。通信部55は、回転検出器53からの出力をクラウドコンピュータ103に送信するとともに、クラウドコンピュータ103からの駆動指令および報知指令を受信して制御部51に入力する。
 本例では、制御部51は、研磨動作回数更新部61、および摩耗量取得部62を備えていない。また、制御部51は、砥材長さ寸法算出部64、および交換判定部65を備えていない。さらに、研磨具ホルダ4は、記憶部52を備えていない。
 一方、クラウドコンピュータ103は、記憶部52を備える。記憶部52には、研磨ブラシ3が研磨具ホルダ4の支持機構21に支持された時点の砥材の寸法である基準寸法M、回転検出器53が回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および基準寸法Mの砥材がワークを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンPが記憶保持される。基準寸法M、摩耗パターンP、研磨動作回数の初期値は、外部の機器から、ネットワーク102を介して、クラウドコンピュータ103に入力され、記憶部52に記憶保持される。
 また、クラウドコンピュータ103は、クラウドコンピュータ側制御部104と、クラウドコンピュータ側制御部104に接続されたクラウドコンピュータ側通信部105と、を備える。クラウドコンピュータ側制御部104は、記憶部52と通信可能に接続されている。クラウドコンピュータ側通信部105は、ネットワーク102を介して外部の機器との間で通信を行う。クラウドコンピュータ側通信部105は、外部の機器とクラウドコンピュータ側制御部104との通信を可能とする。
 クラウドコンピュータ側制御部104は、研磨工具制御部106を備える。研磨工具制御部106は、研磨動作回数更新部61、および摩耗量取得部62を備える。研磨動作回数更新部61は、研磨具ホルダ4の回転検出器53からの出力を監視しており、回転検出器53が回転状態を検出すると研磨動作回数に1を加算した新たな研磨動作回数を算出して記憶部52の研磨動作回数を更新する。摩耗量取得部62は、研磨動作回数が算出されると当該研磨動作回数に基づいて記憶部52の摩耗パターンPを参照して摩耗量を取得する。
 また、研磨工具制御部106は、駆動指令発行部107と、指令送信部108と、を備える。駆動指令発行部107は、研磨具ホルダ4の回転検出器53からの出力を監視しており、回転検出器53からの出力に基づいて回転状態が終了したことを検出すると、駆動指令を発行する。駆動指令は、研磨工具101のモータ35を駆動して移動機構22を動作させて摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3をシャンク6とは反対側に移動させる砥材突出し動作を行わせる指令である。指令送信部108は、駆動指令が発行されると当該駆動指令を研磨具ホルダ4に送信する。本例では、駆動指令発行部107は、回転検出器53からの出力に基づいて回転状態の終了を検出したときに、駆動指令を発行する。また、指令送信部108は、駆動指令が発行されると、遅滞なく、駆動指令を研磨工具1に送信する。
 さらに、研磨工具制御部106は、砥材材長さ寸法算出部64、交換判定部65を備える。砥材材長さ寸法算出部64は、摩耗量を最初に取得したときに、基準寸法Mから摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して記憶部52に記憶保持し、その後、摩耗量を取得する毎に、砥材長さ寸法から摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して記憶部52の砥材長さ寸法を更新する。交換判定部65は、砥材長さ寸法が算出される毎に、砥材長さ寸法と基準寸法Mとに基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する。
 また、研磨工具制御部106は、報知指令発行部109を備える。報知指令発行部109は、交換判定部65が研磨ブラシ3の交換が必要であると判定すると、報知指令を発行する。報知指令は、発光部54を駆動する指令である。報知指令が発行されると、指令送信部108は、当該報知指令を研磨具ホルダ4に送信する。
(研磨加工工程における研磨システムの動作)
 図14は、図6に示す研磨加工工程における研磨工具1およびクラウドコンピュータ103の動作のフローチャートである。研磨システム100を用いた場合の研磨加工工程のフローチャートは、図6に示す研磨加工工程のフローチャートと同一である。研磨システム100では、研磨工具1(研磨具ホルダ4)は、回転検出器53からの出力をクラウドコンピュータ103に送信している。クラウドコンピュータ103の研磨工具制御部106は、回転検出器53からの出力を監視している。
 研磨加工工程を行う場合には、図6に示すように、オペレーターは、基準寸法Mの研磨ブラシ3(未使用の研磨ブラシ3)を研磨具ホルダ4に保持させる(ステップST1)。ここで、クラウドコンピュータ103の記憶部52には、予め、未使用の研磨ブラシ3の毛丈の値が、基準寸法Mとして、記憶保持されている。また、クラウドコンピュータ103の記憶部52には、予め、研磨動作回数(0)が記憶保持されている。さらに、クラウドコンピュータ103の記憶部52には、予め、基準寸法Mの線状砥材2(未使用の研磨ブラシ3の線状砥材2)について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、関連付けた摩耗パターンP(図4参照)が記憶保持されている。
 次に、オペレーターは、研磨具ホルダ4のシャンクを工作機械5のスピンドル5aに接続する(ステップST2)。その後、工作機械5は、最初のワークWを所定の加工位置に配置する(ステップST3)。そして、工作機械5は、最初のワークW(1)に対する研磨動作を開始する(ステップST4)。
 研磨動作では、工作機械5は、研磨工具1を回転させながら、研磨工具1をワークW(1)に接近させて、工作機械5のスピンドル5aとワークW(1)の研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dとする。設定距離Dは、スピンドル5aに接続された研磨具ホルダ4に保持された研磨ブラシ3の線状砥材2が、所定の切り込み量EでワークW(1)の研磨対象面Sに接触する距離である。また、工作機械5は、研磨具ホルダ4と研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dに維持しながら、研磨工具1を研磨対象面Sに沿った所定の研磨経路で移動させながら、所定の時間だけワークW(1)を研磨する。
 ここで、ステップST4において、研磨工具制御部106は、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態を検出する。図14に示すように、研磨工具1の回転状態を検出すると、研磨工具制御部106は、記憶部52に記憶保持された研磨動作回数に1を加算した新たな研磨動作回数を算出して、算出した研磨動作回数で記憶部52の研磨動作回数を更新する(ステップST41)。また、研磨工具制御部106は、研磨動作回数が算出されると、算出された研磨動作回数に基づいて記憶部52の摩耗パターンPを参照して、摩耗量を取得する(ステップST42)。さらに、研磨工具制御部106は、摩耗量を取得すると、基準寸法Mから摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して、記憶部52に記憶保持する(ステップST43)。
 その後、図6に示すように、ワークW(1)に対する研磨動作が終了すると、工作機械5は、研磨工具1をワークW(1)から離間させて、研磨工具1の回転を停止させる(ステップST5)。また、工作機械5は、最初のワークW(1)の替わりに次のワークWを加工位置に配置する(ステップST6)。
 ここで、ステップST5において、研磨工具制御部106は、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態が終了したことを検出する。図14に示すように、研磨工具1の回転状態が終了したことを検出すると、研磨工具制御部106は、駆動指令を発行して、研磨工具1に送信する。駆動指令は、研磨具ホルダ4のモータ35を駆動して、最初のワークWに対する研磨動作によって摩耗した線状砥材2の摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を第1方向X1に移動させる指令である(ステップST44)。また、研磨工具制御部106は、記憶部52に記憶保持された砥材長さ寸法と、基準寸法Mと、に基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する(ステップST45)。なお、ステップST1~ST5までは、最初のワークW1に対する研磨動作なので、ステップST45の時点で、研磨ブラシ3の線状砥材2は十分に長い。従って、ステップST25では、研磨ブラシ3の交換が必要ないと判断される。
 ここで、駆動指令を受信した研磨工具1は、砥材突出し動作を行う(ステップST46)。砥材突出し動作では、研磨工具制御部106は、モータ35を駆動して、最初のワークWに対する研磨動作によって摩耗した線状砥材2の摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を第1方向X1に移動させる。これにより、研磨工具制御部106は、線状砥材2を第1方向X1に突き出す。
 その後、図6に示すように、工作機械5は、加工位置に配置された次のワークW(n)の研磨動作を開始する(ステップST7)。すなわち、工作機械5は、研磨工具1を回転させながら、研磨工具1を当該ワークW(n)に接近させてスピンドル5aと当該ワークW(n)との間の距離を設定距離Dとする。これにより、研磨ブラシ3の線状砥材2は、所定の切り込み量Eで当該ワークW(n)の研磨対象面Sに接触した状態となる。また、工作機械5は、研磨工具制御部106と研磨対象面Sとの間の距離を設定距離Dに維持しながら、研磨工具1を研磨対象面Sに沿った所定の研磨経路で移動させながら、所定の時間だけ研磨を行う。
 ステップST7において、研磨工具制御部106は、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態を検出する。図14に示すように、研磨工具1の回転状態を検出すると、研磨工具制御部106は、記憶部52に記憶保持された研磨動作回数に1を加算した新たな研磨動作回数を算出して、記憶部52の研磨動作回数を更新する(ステップST51)。また、研磨工具制御部106は、研磨動作回数が算出されると、算出された研磨動作回数に基づいて摩耗パターンPを参照して、摩耗量を取得する(ステップST52)。さらに、研磨工具制御部106は、摩耗量を取得すると、記憶部52に記憶された砥材長さ寸法から摩耗量を差し引いて、新たな砥材長さ寸法を算出して、記憶部52の砥材長さ寸法を更新する(ステップST53)。
 その後、当該ワークW(n)に対する研磨動作が終了すると、図6に示すように、工作機械5は、研磨工具1を当該ワークW(n)から離間させて、研磨工具1の回転を停止させる(ステップST8)。
 ここで、工作機械5は、研磨対象のワークがあるか否かを判断する(ステップST9)。研磨対象のワークがある場合には(ステップST9:Yes)、工作機械5は、当該ワークW(n)の替わりに、次のワークWを加工位置に配置する(ステップST10)。研磨対象のワークがない場合には(ステップST9:No)、研磨加工工程は終了する。
 ステップST8において、研磨工具制御部106は、回転検出器53からの出力に基づいて研磨工具1の回転状態が終了したことを検出する。図14に示すように、研磨工具1の回転状態が終了したことを検出すると、研磨工具制御部106は、駆動指令を発行して、研磨工具1に送信する。駆動指令は、研磨具ホルダ4のモータ35を駆動して、最初のワークWに対する研磨動作によって摩耗した線状砥材2の摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を第1方向X1に移動させる指令である(ステップST54)。また、研磨工具制御部106は、記憶部52に記憶保持された砥材長さ寸法と、基準寸法Mと、に基づいて研磨ブラシ3の交換が必要か否かを判定する(ステップST55)。そして、研磨工具制御部106は、研磨ブラシ3の交換が必要であると判定すると(ステップST55:Yes)、報知指令を発行して、研磨工具1に送信する(ステップST56)。
 ここで、研磨工具1は、ステップST54の駆動指令を受信すると、砥材突出し動作を行う(ステップST57)。砥材突出し動作では、研磨工具制御部106は、モータ35を駆動して、最初のワークWに対する研磨動作によって摩耗した線状砥材2の摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3を第1方向X1に移動させる。これにより、研磨工具制御部106は、線状砥材2を第1方向X1に突き出す。また、研磨工具1は、ステップST56の報知指令を受信すると、発光部54を駆動して、光により、研磨ブラシ3の交換が必要である旨を報知する(ステップST58)。発光部54が発光すると、オペレーターは、工作機械5を停止させて、研磨ブラシ3を交換する。
 その後、工作機械5は、図6に示すように、加工位置に配置された次のワークWに対する研磨動作を行う(ステップST7、ステップST8)。そして、研磨加工工程では、研磨対象のワークWが無くなるまで(ステップST9:No)、ステップST8からステップST11を繰り返す。
 ここで、発光部54の発光により研磨ブラシ3の交換が必要である旨が報知された場合(ステップST58)には、オペレーターは、工作機械5を停止させて、研磨ブラシ3を新たな研磨ブラシ3に交換する。しかる後に、次に研磨するワークWを最初のワークWとして、研磨対象のワークWが無くなるまで、ステップST7からステップST10を繰り返す。
(作用効果)
 本発明の研磨システム100は、研磨具ホルダ4と研磨ブラシ3とからなる研磨工具1と、ネットワーク102を介して研磨工具1(研磨具ホルダ4)に接続されたクラウドコンピュータ103と、を備える。クラウドコンピュータ103の研磨工具制御部106は、駆動指令を発行する駆動指令発行部107を備える。研磨具ホルダ4は、モータ35(駆動源)を備え、支持機構21に支持された研磨ブラシ3を移動させる移動機構22と、駆動指令に基づいてモータ35を駆動制御する制御部51と、モータ35および制御部51に電力を供給する電源59と、を備える。従って、研磨システム100は、クラウドコンピュータ103からの駆動指令に基づいて研磨具ホルダ4の移動機構22を駆動して、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させることができる。よって、研磨工具101は、研磨ブラシ3を軸線方向Xに移動させて線状砥材2をシャンク6とは反対側に突き出す砥材突き出し動作を自動で行うことができる。
 また、本例では、研磨具ホルダ4と通信可能なクラウドコンピュータ103は、研磨工具101において1回の研磨動作が終了する毎に、クラウドコンピュータ103の記憶部52に記憶保持された摩耗パターンPを参照して摩耗量を取得する。さらに、クラウドコンピュータ103は、摩耗量を取得すると、研磨工具101のモータ35を駆動して移動機構22を動作させて摩耗量に対応する距離だけ研磨ブラシ3をシャンクとは反対側に移動させる砥材突出し動作を行わせる駆動指令を発行して、研磨具ホルダ4に送信する。研磨工具101は、駆動指令を受信すると、モータ35を駆動して、砥材突出し動作を行う。ここで、摩耗パターンPは、支持機構21に支持された時点の基準寸法Mの線状砥材2について、1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と、研磨動作回数と、を連付けたものである。従って、研磨動作回数に基づいて摩耗パターンPを参照して摩耗量を取得すれば、取得した摩耗量は、研磨動作開始時の線状砥材2の長さ寸法によって変化する砥材の摩耗量を反映したものとなる。よって、砥材突出し動作による線状砥材2の突出し量を、前のワークWの研磨により砥材が摩耗した摩耗量に対応するものとすることができる。従って、研磨システム100によれば、同一の研磨動作をワークを入れ替えながら連続して複数回行う研磨加工工程において、砥材の突出しを自動で行うとともに、ワーク毎に研磨加工の精度がバラつくことを防止或いは抑制できる。
 なお、駆動指令発行部107は、回転検出器53からの出力に基づいて回転状態の終了を検出すると、回転検出器53が次に回転状態を検出したときに駆動指令を発行してもよい。すなわち、一つのワークWに対する研磨動作が終了した後であって、次のワークWの研磨動作のために工作機械5が研磨ブラシ3を回転させたときに、クラウドコンピュータ103が駆動指令を発行し、送信して、研磨工具101に砥材突出し動作を行わせるものとしてもよい。
 ここで、回転検出器53は、振動センサとすることができる。また、回転検出器53は、遠心力により移動する導通部材を備え、前記導通部材が回路を継断するスイッチとすることができる。
 また、本例においても、研磨具ホルダ4は、砥材として弾性砥石71を備える研磨具70を保持してもよい。また、研磨具ホルダ4は、砥材として剛性の砥石81とを備える研磨具80を保持してもよい。
(その他の実施の形態)
 ここで、研磨システム100では、クラウドコンピュータ103に通信可能に接続された複数の研磨工具101を備えるものとすることができる。図15は、複数の研磨工具101を備える研磨システム100´の説明図である。なお、図15に示す研磨システム100´は、上記の研磨システム100と対応する構成を備えるので、対向する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 本例の研磨システム100´は、研磨工具101として、ネットワーク102を介してクラウドコンピュータ103に通信可能に接続された第1研磨工具101Aおよび第2研磨工具101Bを備える。クラウドコンピュータ103は、クラウドコンピュータ側制御部104と、記憶部52と、クラウドコンピュータ側通信部105とを備える。クラウドコンピュータ側制御部104は、研磨工具制御部106として、第1研磨工具制御部106Aと、第2研磨工具制御部106Bと、を備える。第1研磨工具制御部106Aは、第1研磨工具101Aの回転検出器53からの出力を受信する。また、第1研磨工具制御部106Aは、駆動指令および報知指令を発行して、第1研磨工具101Aに送信する。第2研磨工具制御部106Bは、第2研磨工具101Bの回転検出器53からの出力を受信する。また、第2研磨工具制御部106Bは、駆動指令および報知指令を発行して、第2研磨工具101Bに送信する。第1研磨工具制御部106Aおよび第2研磨工具制御部106Bは、摩耗量を取得する際に、それぞれ記憶部52に記憶保持された同一の摩耗パターンPを参照する。
 なお、クラウドコンピュータ103は、第1研磨工具101Aと第2研磨工具101Bとを個々に割り当てられた識別符号などにより識別するものとするものとすることができる。或いは、クラウドコンピュータ103は、第1研磨工具101Aと第2研磨工具101Bとを、それぞれのネットワーク102上のアドレスにより、識別するものとすることができる。
 本例では、研磨加工工程を行う製造ラインにおいて、工作機械5として、同一の研磨加工工程を行う第1工作機械5Aと第2工作機械5Bを有し、第1工作機械5Aに第1研磨工具101Aが接続され、第2工作機械5bに第2研磨工具101Bが接続されている。このような場合に研磨システム100’を用いれば、これら複数の研磨工具101を一つのクラウドコンピュータ103により駆動制御できる。
 また、研磨システム100’によれば、クラウドコンピュータ103の記憶部52に記憶保持した1つの摩耗パターンPに基づいて線状砥材2の摩耗量を取得して、複数の研磨工具101の砥材突出し動作をそれぞれ行うことができる。さらに、複数の研磨工具101の摩耗パターンPの変更は、記憶部52の摩耗パターンPを更新することにより、一括して行うことができる。
 また、本例によれば、クラウドコンピュータ103の側では、複数の研磨工具101の砥材の摩耗状態を把握できる。従って、各工作機械に接続された複数の研磨工具101を集中して管理できる。さらに、クラウドコンピュータ103は、複数の研磨工具101の回転検出器の出力が集まる。従って、クラウドコンピュータ103の側では、各研磨工具101の回転状態に基づいて、各工作機械5の稼働状態を把握できる。
 なお、第1工作機械5Aと第2工作機械5Bとが異なる研磨加工工程を行う場合には、第1研磨工具101Aと、第2研磨工具101Bとは、異なる研磨具を備えてもよい。この場合には、クラウドコンピュータ103の記憶部52に第1摩耗パターンと第2摩耗パターンとを記憶保持する。そして、第1研磨工具101Aに駆動指令を送信する第1研磨工具制御部106Aは第1摩耗パターンを参照して摩耗量を取得し、第2研磨工具101Bに駆動指令を送信する第2研磨工具制御部106Bは第2摩耗パターンを参照して摩耗量を取得するものとすることができる。

Claims (18)

  1.  工作機械のスピンドルに接続されるシャンク、砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具を前記シャンクの軸線方向に移動可能に支持する支持機構、および、駆動源を備え、前記研磨具を前記軸線方向に移動させる移動機構を有する研磨具ホルダにおいて、
     前記駆動源を駆動制御する制御部と、前記制御部に接続された記憶部と、前記工作機械により回転させられている回転状態を検出する回転検出器と、前記駆動源および前記制御部に電力を供給する電源と、を備え、
     前記記憶部は、前記研磨具が前記支持機構に支持された時点の前記砥材の寸法である基準寸法、前記回転検出器が前記回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および前記基準寸法の砥材がワークを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と前記研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンを記憶保持し、
     前記制御部は、前記回転検出器が前記回転状態を検出すると前記研磨動作回数に1を加算した新たな前記研磨動作回数を算出して前記記憶部の前記研磨動作回数を更新する研磨動作回数更新部、前記研磨動作回数が算出されると当該研磨動作回数に基づいて前記摩耗パターンを参照して前記摩耗量を取得する摩耗量取得部、および、前記回転検出器からの出力に基づいて前記回転状態が終了したことを検出すると、前記駆動源を駆動して前記移動機構を動作させて前記摩耗量に対応する距離だけ前記研磨具を前記シャンクとは反対側に移動させる砥材突出し動作を行う駆動制御部を備えることを特徴とする研磨具ホルダ。
  2.  前記駆動制御部は、前記回転状態の終了を検出したときに、前記砥材突出し動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  3.  前記駆動制御部は、前記回転状態の終了を検出すると、前記回転検出器が次に前記回転状態を検出したときに前記砥材突出し動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  4.  報知部を備え、
     前記制御部は、前記摩耗量を最初に取得したときに、前記基準寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して前記記憶部に記憶保持し、その後、前記摩耗量を取得する毎に、前記砥材長さ寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して前記記憶部の前記砥材長さ寸法を更新する砥材長さ寸法算出部と、前記砥材長さ寸法が算出される毎に、前記砥材長さ寸法と前記基準寸法とに基づいて前記研磨具の交換が必要か否かを判定する交換判定部と、前記研磨具の交換が必要であると判定されると前記報知部を駆動して前記研磨具の交換が必要である旨を報知する交換報知部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  5.  外部の機器と間で通信を行う通信部を備え、
     前記基準寸法、および前記摩耗パターンは、前記通信部を介して前記制御部に入力されて前記記憶部に記憶保持されることを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  6.  前記回転検出器は、加速度センサであることを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  7.  前記回転検出器は、振動センサであることを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  8.  前記回転検出器は、遠心力により移動する導通部材を備え、前記導通部材が回路を継断するスイッチであることを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  9.  前記支持機構は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を備える連結部材と、前記シャンクと同軸で前記貫通孔を貫通して前記軸線方向に延びる軸部材と、を備え、
     前記駆動源は、モータであり、
     前記移動機構は、前記軸部材を前記軸線回りに回転可能に支持する回転支持機構と、前記貫通孔の内周面に設けられた雌ねじと、前記軸部材の外周面に設けられて前記雌ねじと螺合する雄ねじと、前記モータの回転を前記軸部材に伝達する駆動力伝達機構と、前記連結部材および前記軸部材の外周側で当該連結部材を前記軸線方向に案内するスリーブと、前記連結部材と前記軸部材との供回りを規制する回転規制機構と、を備え、
     前記研磨具は、前記砥材ホルダが前記連結部に連結されて、前記砥材の一部分を前記スリーブから外に突出させ、
     前記制御部は、前記モータを駆動して前記軸部材を回転させて前記連結部材を前記軸線方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の研磨具ホルダ。
  10.  請求項1に記載の研磨具ホルダと、
     砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、を有し、
     前記砥材は、長さ方向を前記軸線方向に向けて並列に配列された複数本の線状砥材を備え、
     前記砥材ホルダは、前記軸線方向における前記複数本の線状砥材の一方の端部を保持し、
     前記研磨具は、前記研磨具ホルダに支持されて、前記複数本の線状砥材の他方の端部をワークに接触させて当該ワークを研磨することを特徴とする研磨工具。
  11.  請求項1に記載の研磨具ホルダと、
     砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、を有し、
     前記砥材は、弾性砥石であり、
     前記砥材ホルダは、前記軸線方向における前記弾性砥石の一方の端部を保持し、
     前記研磨具は、前記研磨具ホルダに支持されて、前記弾性砥石の他方の端部をワークに接触させて当該ワークを研磨することを特徴とする研磨工具。
  12.  請求項1に記載の研磨具ホルダと、
     砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、を有し、
     前記砥材は、剛性の砥石であり、
     前記砥材ホルダは、前記軸線方向における前記砥石の一方の端部を保持し、
     前記研磨具は、前記研磨具ホルダに支持されて、前記砥石の他方の端部をワークに接触させて当該ワークを研磨することを特徴とする研磨工具。
  13.  砥材ホルダおよび当該砥材ホルダに保持された砥材を備える研磨具と、工作機械のスピンドルに接続されるシャンク、前記研磨具を前記シャンクの軸線方向に移動可能に支持する支持機構、および駆動源を備え、前記研磨具を前記軸線方向に移動させる移動機構を有する研磨具ホルダと、を有する研磨工具、並びに、ネットワークを介して前記研磨具ホルダと通信可能に接続されたクラウドコンピュータを有する研磨システムにおいて、
     前記研磨具ホルダは、駆動指令に基づいて前記駆動源を駆動制御する制御部と、前記工作機械により回転させられている回転状態を検出する回転検出器と、前記駆動源および前記制御部に電力を供給する電源と、前記クラウドコンピュータとの間で通信を行う通信部と、を備え、
     前記通信部は、前記回転検出器からの出力を前記クラウドコンピュータに送信するとともに、前記クラウドコンピュータからの前記駆動指令を受信して前記制御部に入力し、
     前記クラウドコンピュータは、前記研磨具が前記支持機構に支持された時点の前記砥材の寸法である基準寸法、前記回転検出器が前記回転状態を検出した回数である研磨動作回数、および前記基準寸法の砥材がワークを研磨する1回の研磨動作によって摩耗する摩耗量と前記研磨動作回数と関連付けた摩耗パターンを記憶保持する記憶部と、研磨工具制御部と、を備え、
     前記研磨工具制御部は、前記回転検出器が前記回転状態を検出すると前記研磨動作回数に1を加算した新たな前記研磨動作回数を算出して前記記憶部の前記研磨動作回数を更新する研磨動作回数更新部と、前記研磨動作回数が算出されると当該研磨動作回数に基づいて前記摩耗パターンを参照して前記摩耗量を取得する摩耗量取得部と、前記回転検出器からの出力に基づいて前記回転状態が終了したことを検出すると、前記駆動源を駆動して前記移動機構を動作させて前記摩耗量に対応する距離だけ前記研磨具を前記シャンクとは反対側に移動させる砥材突出し動作を行わせる前記駆動指令を発行する駆動指令発行部と、前記駆動指令が発行されると当該駆動指令を前記研磨具ホルダに送信する指令送信部と、を備えることを特徴とする研磨システム。
  14.  前記駆動指令発行部は、前記回転状態の終了を検出したときに、前記駆動指令を発行することを特徴とする請求項13に記載の研磨システム。
  15.  前記駆動指令発行部は、前記回転状態の終了を検出すると、前記回転検出器が次に前記回転状態を検出したときに前記駆動指令を発行することを特徴とする請求項13に記載の研磨システム。
  16.  前記研磨具ホルダは、報知部を備え、
     前記研磨工具制御部は、前記摩耗量を最初に取得したときに、前記基準寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を砥材長さ寸法として算出して前記記憶部に記憶保持し、その後、前記摩耗量を取得する毎に、前記砥材長さ寸法から前記摩耗量を差し引いた寸法を新たな砥材長さ寸法として算出して前記記憶部の前記砥材長さ寸法を更新する砥材長さ寸法算出部と、前記砥材長さ寸法が算出される毎に、前記砥材長さ寸法と前記基準寸法とに基づいて前記研磨具の交換が必要か否かを判定する交換判定部と、前記研磨具の交換が必要であると判定されると前記報知部を駆動して前記研磨具の交換が必要である旨を報知する報知指令を発行する報知指令発行部と、を備え、
     前記指令送信部は、前記報知指令が発行されると当該報知指令を前記研磨具ホルダに送信することを特徴とする請求項13に記載の研磨システム。
  17.  前記支持機構は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を備える連結部材と、前記シャンクと同軸で前記貫通孔を貫通して前記軸線方向に延びる軸部材と、を備え、
     前記駆動源は、モータであり、
     前記移動機構は、前記軸部材を前記軸線回りに回転可能に支持する回転支持機構と、前記貫通孔の内周面に設けられた雌ねじと、前記軸部材の外周面に設けられて前記雌ねじと螺合する雄ねじと、前記モータの回転を前記軸部材に伝達する駆動力伝達機構と、前記連結部材および前記軸部材の外周側で当該連結部材を前記軸線方向に案内するスリーブと、前記連結部材と前記軸部材との供回りを規制する回転規制機構と、を備え、
     前記研磨具は、前記砥材ホルダが前記連結部に連結されて、前記砥材の一部分を前記スリーブから外に突出させ、
     前記制御部は、前記モータを駆動して前記軸部材を回転させて前記連結部材を前記軸線方向に移動させることを特徴とする請求項13に記載の研磨システム。
  18.  前記研磨工具として、ネットワークを介して前記クラウドコンピュータに通信可能に接続された第1研磨工具および第2研磨工具を備え、
     前記クラウドコンピュータは、前記研磨工具制御部として、前記第1研磨工具の前記回転検出器からの出力を受信して、前記駆動指令を前記第1研磨工具に送信する第1研磨工具制御部と、前記第2研磨工具の前記回転検出器からの出力を受信して、前記駆動指令を前記第2研磨工具に送信する前記研磨工具制御部と、を備えることを特徴とする請求項13に記載の研磨システム。
     
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