JP5832964B2 - 平面研削盤 - Google Patents

平面研削盤 Download PDF

Info

Publication number
JP5832964B2
JP5832964B2 JP2012149502A JP2012149502A JP5832964B2 JP 5832964 B2 JP5832964 B2 JP 5832964B2 JP 2012149502 A JP2012149502 A JP 2012149502A JP 2012149502 A JP2012149502 A JP 2012149502A JP 5832964 B2 JP5832964 B2 JP 5832964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main controller
acceleration
speed
command
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012149502A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013226634A (ja
Inventor
太郎 小木曽
太郎 小木曽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2012149502A priority Critical patent/JP5832964B2/ja
Priority to CN201380013059.8A priority patent/CN104245232B/zh
Priority to KR1020147025317A priority patent/KR20140138160A/ko
Priority to PCT/JP2013/051477 priority patent/WO2013145827A1/ja
Publication of JP2013226634A publication Critical patent/JP2013226634A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5832964B2 publication Critical patent/JP5832964B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/02—Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables
    • B24B47/06—Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables by liquid or gas pressure only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring 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
    • B24B49/10—Measuring 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/02—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving a reciprocatingly-moved work-table

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Description

本発明は、平面研削盤に関し、より詳細には、被研削物を載せる可動テーブルを備えた平面研削盤に関する。
従来、双方向油圧ポンプ及び油圧シリンダを含む閉回路油圧システムを用いて可動テーブルを往復移動させる電気−油圧変換式駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この装置は、可動テーブルの送り速度を検出するタコジェネレータの出力に基づいて、双方向油圧ポンプを駆動する電気サーボモータの回転速度を制御する。この構成により、開回路油圧システムのように作動油の流れを制御するバルブを配置する必要なく可動テーブルの送り速度を制御でき、エネルギ効率を向上させることができる。
特開昭６２−１８４２０６号公報
しかしながら、特許文献１の電気−油圧変換式駆動装置は、可動テーブルの指令速度のみに基づいて電気サーボモータの回転速度を制御する。そのため、可動テーブルの加減速に伴って引き起こされる可動テーブルの振動による制御性の悪化を防止できない。特に、可変容量の油圧システムは、定容量の油圧システムと比較すると、油圧回路における圧力損失が小さいため、振動の減衰性が悪い。
上述の点に鑑み、本発明は、可動テーブルの加減速に伴って引き起こされる可動テーブルの振動を早期に減衰させることができる平面研削盤を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る平面研削盤は、作動流体の流量及び流れ方向を調節可能な液圧システムを用いて可動テーブルを移動させる平面研削盤であって、前記可動テーブルの位置又は速度を制御目標として前記可動テーブルの移動を制御する制御装置と、前記制御装置からのテーブル位置指令又はテーブル速度指令と前記可動テーブルの加速度とに応じて前記作動流体の流量及び流れ方向を制御する主制御器と、を備える。
上述の手段により、本発明は、可動テーブルの加減速に伴って引き起こされる可動テーブルの振動を早期に減衰させることができる平面研削盤を提供することができる。
本発明の実施例に係る平面研削盤の側面図である。 図１の平面研削盤の上面図である。 テーブル移動機構の正断面図である。 テーブル移動機構の側断面図である。 テーブル移動機構の構成例を示す概略図である。 図５のテーブル移動機構を搭載する平面研削盤がＸ軸テーブルを移動させる際の制御の流れを示す図である。 主制御器の構成例を示す図（その１）である。 主制御器の構成例を示す図（その２）である。 主制御器の構成例を示す図（その３）である。 主制御器の構成例を示す図（その４）である。 Ｘ軸テーブルのテーブル位置、テーブル速度、及びテーブル加速度の時間推移を示す図である。 テーブル移動機構の別の構成例を示す概略図である。 図１２のテーブル移動機構を搭載する平面研削盤がＸ軸テーブルを移動させる際の制御の流れを示す図である。 テーブル移動機構のさらに別の構成例を示す概略図である。 テーブル移動機構のさらに別の構成例を示す概略図である。 図１５のテーブル移動機構を搭載する平面研削盤がＸ軸テーブルを移動させる際の制御の流れを示す図である。 テーブル移動機構のさらに別の構成例を示す概略図である。 図１７のテーブル移動機構を搭載する平面研削盤がＸ軸テーブルを移動させる際の制御の流れを示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
図１は、本発明の実施例に係る平面研削盤１００の側面図であり、図２は、その上面図である。平面研削盤１００は、主に、本体ベッド１、Ｘ軸テーブル２、横軸砥石用コラム３、横軸砥石ヘッド４、砥石ヘッド回転用モータ５、砥石ヘッド上下送り用モータ６、砥石ヘッド左右送り用モータ７、テーブル駆動用モータ８、及び制御装置９を含む。
本体ベッド１は、Ｘ軸テーブル２をＸ軸方向に往復移動可能に支持する台座である。具体的には、本体ベッド１は、Ｘ軸テーブル２の下面から突出するガイドレールを受け入れるレール溝１ＡＬ、１ＡＲをその上面に有する。
Ｘ軸テーブル２は、本体ベッド１上をＸ軸方向に摺動可能な可動テーブルであり、その上面で被研削物（ワーク）Ｗを支持する。
横軸砥石用コラム３は、横軸砥石ヘッド４を上下方向（Ｚ軸方向）及び左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持する装置である。
横軸砥石ヘッド４は、砥石軸４０を有する砥石ヘッドである。本実施例では、砥石軸４０の先端には、砥石車４１が取り付けられる。
砥石ヘッド回転用モータ５は、横軸砥石ヘッド４の砥石軸４０を回転させるモータであり、例えば、サーボモータが用いられる。
砥石ヘッド上下送り用モータ６は、横軸砥石ヘッド４を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるための砥石ヘッド上下移動機構を駆動するモータである。本実施例では、砥石ヘッド上下送り用モータ６は、横軸砥石ヘッド４をＺ軸方向に移動させるボールねじ機構におけるボールねじ軸又はボールねじナットを回転させるためのサーボモータである。
砥石ヘッド左右送り用モータ７は、横軸砥石ヘッド４を左右方向（Ｙ軸方向）に移動させるための砥石ヘッド左右移動機構を駆動するモータである。本実施例では、砥石ヘッド左右送り用モータ７は、横軸砥石ヘッド４をＹ軸方向に移動させるボールねじ機構におけるボールねじ軸又はボールねじナットを回転させるためのサーボモータである。
なお、上下移動機構及び左右移動機構は、ラックアンドピニオン機構等の他の機構であってもよい。
テーブル駆動用モータ８は、Ｘ軸テーブル２をＸ軸方向に移動させるためのテーブル移動機構を駆動するモータである。本実施例では、テーブル駆動用モータ８は、閉回路油圧システムであるテーブル移動機構を構成する双方向油圧ポンプを回転させるためのサーボモータである。
制御装置９は、平面研削盤１００の動きを制御する装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータである。
具体的には、制御装置９は、テーブル駆動用モータ８を制御してＸ軸テーブル２上のワークＷを所定位置に移動させる。また、制御装置９は、砥石ヘッド上下送り用モータ６及び砥石ヘッド左右送り用モータ７を制御して横軸砥石ヘッド４を所定位置に移動させる。
その後、制御装置９は、砥石ヘッド回転用モータ５を制御して横軸砥石ヘッド４の回転を開始させ、且つ、テーブル駆動用モータ８を制御してＸ軸テーブル２を＋Ｘ方向に移動させ、砥石車４１をワークＷに接触させて1回目の研削加工を開始する。
テーブル駆動用モータ８によりＸ軸テーブル２を＋Ｘ方向の所定位置まで移動させると、すなわち砥石車４１によるワークＷに対する１回目の研削加工が終了すると、制御装置９は、Ｘ軸テーブル２を−Ｘ方向に移動させて元の位置に戻す。その際、制御装置９は、砥石ヘッド上下送り用モータ６により横軸砥石ヘッド４を上昇させてもよい。Ｘ軸テーブル２を元に戻すときに横軸砥石ヘッド４がワークＷと接触しないようにするためである。このとき、制御装置９は、砥石ヘッド回転用モータ５を一旦停止させてもよい。
その後、制御装置９は、砥石ヘッド回転用モータ５により横軸砥石ヘッド４を回転させ、砥石ヘッド上下送り用モータ６により横軸砥石ヘッド４を下降させる。そして、制御装置９は、テーブル駆動用モータ８を制御してＸ軸テーブル２を＋Ｘ方向に移動させ、砥石車４１をワークＷに接触させて２回目の研削加工を開始する。
上述の動きを繰り返すことによって、制御装置９は、ワークＷの研削を実行する。なお、制御装置９は、Ｘ軸テーブルを−Ｘ方向に移動させる際に砥石車４１をワークＷに接触させて研削加工を行ってもよい。
次に、図３〜図５を参照しながら、テーブル移動機構２０について説明する。なお、図３は、図１及び図２のそれぞれにおける一点鎖線を含む鉛直面を矢印ＩＩＩで示す方向から見た正断面図であり、図４は、図２及び図３のそれぞれにおける二点鎖線を含む鉛直面を矢印ＩＶで示す方向から見た側断面図である。図５は、テーブル移動機構２０の構成例を示す概略図である。なお、図５では、明瞭化のため、本体ベッド１の図示を省略している。
図５に示すように、テーブル移動機構２０は、Ｘ軸テーブル２をＸ軸方向に往復移動させる機構であり、主に、シリンダ２１、ピストン２２、第１軸２３Ｆ、第２軸２３Ｂ、及び双方向油圧ポンプ２４を含む閉回路油圧システムで構成される。
シリンダ２１は、Ｘ軸テーブル２の下面に固定され、Ｘ軸テーブル２と共に本体ベッド１上をＸ軸方向に移動する。また、シリンダ２１は、内部に圧力室２１Ｓ（図４参照。）を備え、ピストン２２が圧力室２１Ｓの内壁に対して相対的にスライドできるようにピストン２２を圧力室２１Ｓ内に受け入れる。なお、圧力室２１Ｓは、図４に示すように、ピストン２２によって、第１圧力室２１ＳＦと第２圧力室２１ＳＢに分離される。
第１軸２３Ｆは、一端がピストン２２の＋Ｘ側の面に固定され、他端が外部の静止物２３Ｆａに固定される円筒部材である。同様に、第２軸２３Ｂは、一端がピストン２２の−Ｘ側の面に固定され、他端が外部の静止物２３Ｂａに固定される円筒部材である。なお、静止物２３Ｆａ、２３Ｂａは、Ｘ軸テーブル２を移動させる場合にシリンダ２１、第１軸２３Ｆ、及び第２軸２３Ｂを静止したまま保持できる物体であればよく、例えば、本体ベッド１であってもよい。
ピストン２２は、シリンダ２１の圧力室２１Ｓ内で、圧力室２１Ｓの内壁に対して相対移動できるように圧力室２１Ｓ内に収容される円板部材である。また、ピストン２２は、＋Ｘ側の面が第１軸２３Ｆに接続され、−Ｘ側の面が第１軸２３Ｆに接続される。
このような構成により、シリンダ２１は、Ｘ軸テーブル２と共に、本体ベッド１に対して往復移動可能であるのに対し、第１軸２３Ｆ、第２軸２３Ｂ、及びピストン２２は、本体ベッド１に対して静止するように配置される。
Ｘ軸テーブル２は、図３に示すように、その下面から−Ｚ方向に突出する２つのＶ字型のガイドレール２ＢＬ、２ＢＲを備える。また、Ｘ軸テーブル２は、静圧軸受機構、動圧軸受機構、若しくはそれらの組み合わせ又はその他の軸受機構を用い、本体ベッド１上をＸ軸方向に往復移動できるように、本体ベッド１によって支持される。なお、ガイドレール形状は必ずしもＶ字型である必要はない。
また、Ｘ軸テーブル２のＸ軸方向の往復移動は、テーブル駆動用モータ８によって駆動される双方向油圧ポンプ２４によって制御される。具体的には、図４及び図５に示すように、Ｘ軸テーブル２を矢印ＡＲで示す方向（−Ｘ方向）に移動させる場合、双方向油圧ポンプ２４の第２ポート２４Ｂが吐出する作動流体としての作動油は、点線で示すように、第２軸２３Ｂを通ってシリンダ２１の第２圧力室２１ＳＢに流入する。一方で、シリンダ２１の第１圧力室２１ＳＦ内の作動油は、第１軸２３Ｆを通って双方向油圧ポンプ２４の第１ポート２４Ｆに至る。その結果、第２圧力室２１ＳＢの体積が増大し、第１圧力室２１ＳＦの体積が減少して、Ｘ軸テーブル２は、−Ｘ方向に移動させられる。
図示は省略するが、Ｘ軸テーブル２を＋Ｘ方向に移動させる場合には、双方向油圧ポンプ２４の第１ポート２４Ｆが吐出する作動油は、第１軸２３Ｆを通ってシリンダ２１の第１圧力室２１ＳＦに流入する。一方で、シリンダ２１の第２圧力室２１ＳＢ内の作動油は、第２軸２３Ｂを通って双方向油圧ポンプ２４の第２ポート２４Ｂに至る。その結果、第１圧力室２１ＳＦの体積が増大し、第２圧力室２１ＳＢの体積が減少して、Ｘ軸テーブル２は、＋Ｘ方向に移動させられる。
双方向油圧ポンプ２４は、図５に示すように、テーブル駆動用モータ８によって回転駆動され、テーブル駆動用モータ８の回転方向及び回転数に応じた流量の作動油を第１ポート２４Ｆ又は第２ポート２４Ｂから吐出する。
テーブル駆動用モータ８は、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じて駆動される。モータドライバ８Ａは、制御装置９の主制御器９Ａからの流量指令（例えば、モータ回転数指令又はトルク指令である。）に応じてテーブル駆動用モータ８に電流を供給する。
主制御器９Ａは、双方向油圧ポンプ２４の回転数を制御する。例えば、主制御器９Ａは、制御装置９からの各種指令値と各種センサからの各種センサ出力とに基づいてモータ回転数指令又はトルク指令を生成する。具体的には、各種指令値は、操作者の入力等に応じて制御装置９が生成する指令値であり、テーブル位置指令、テーブル速度指令、テーブル加速度指令、テーブル駆動用モータ回転数指令（モータ速度指令）等の値を含む。また、各種センサ出力は、変位センサ３０、第１シリンダ圧センサ３１Ｆ、第２シリンダ圧センサ３１Ｂ、回転角センサ３２等の出力を含む。
変位センサ３０は、Ｘ軸テーブル２の変位を検出する変位センサであり、例えば、Ｘ軸テーブル２の所定の基準位置に対する直線変位を検出し、検出結果を制御装置９に対して出力する。本実施例では、変位センサ３０として例えばリニアスケールが用いられる。
第１シリンダ圧センサ３１Ｆは、シリンダ２１における第１圧力室２１ＳＦの圧力を検出するセンサであり、例えば、第１軸２３Ｆと双方向油圧ポンプ２４の第１ポート２４Ｆとを接続する管路内の作動油の圧力を検出し、検出結果を制御装置９に対して出力する。
同様に、第２シリンダ圧センサ３１Ｂは、シリンダ２１における第２圧力室２１ＳＢの圧力を検出するセンサであり、例えば、第２軸２３Ｂと双方向油圧ポンプ２４の第２ポート２４Ｂとを接続する管路内の作動油の圧力を検出し、検出結果を制御装置９に対して出力する。
なお、第１シリンダ圧センサ３１Ｆ、第２シリンダ圧センサ３１Ｂは、第１圧力室２１ＳＦ、第２圧力室２１ＳＢに取り付けられてもよく、第１軸２３Ｆ、第２軸２３Ｂに取り付けられてもよい。
回転角センサ３２は、テーブル駆動用モータ８の回転を検出するセンサであり、例えば、テーブル駆動用モータ８の回転方向及び回転角度を検出し、検出結果を制御装置９に対して出力する。本実施例では、回転角センサ３２として例えばレゾルバが用いられる。
図６は、平面研削盤１００がＸ軸テーブル２を移動させる際の制御の流れを示す図である。図６に示すように、主制御器９Ａは、テーブル位置指令、テーブル速度指令、テーブル加速度指令、モータ速度指令の少なくとも１つを含む各種指令値を制御装置９から取得する。そして、主制御器９Ａは、必要に応じて各種センサ出力を取得する。各種センサ出力は、変位センサ３０が出力するテーブル位置信号、シリンダ圧センサ３１Ｆ、３１Ｂが出力するシリンダ圧信号、回転角センサ３２が出力するモータ回転角度信号の少なくとも１つを含む。
その後、主制御器９Ａは、取得した各種指令値及び各種センサ出力に基づいてモータ回転数指令又はトルク指令を生成し、生成したモータ回転数指令又はトルク指令をモータドライバ８Ａに対して出力する。
その後、モータドライバ８Ａは、主制御器９Ａからのモータ回転数指令又はトルク指令に応じてテーブル駆動用モータ８に対して電流を供給する。
ここで、テーブル移動機構２０を構成する閉回路油圧システムにおける、双方向油圧ポンプ２４が吐出する作動油の流量ＱからＸ軸テーブル２のテーブル速度ｖまでの伝達関数ｖ／Ｑについて説明する。
Ｘ軸テーブル２の中心とピストン２２の中心とが同じ鉛直線上にある場合、伝達関数ｖ／Ｑは、以下の式（１）で表される。
Figure 0005832964
 ここで、ｓはラプラス演算子を表し、Ａｃｙｌはピストン２２の受圧面積を表し、Ｖｃｙｌは圧力室２１Ｓの容積を表し、ＭはＸ軸テーブル２の質量を表し、ＢはＸ軸テーブル２の粘性摩擦係数を表し、Ｋoilは作動油の体積弾性係数を表す。
流量Ｑは、テーブル駆動用モータ８のモータ回転数ωｍに比例するので、単位回転数当たりの押し退け容積をＷＰとおけば、モータ回転数ωｍからテーブル速度ｖまでの伝達関数は、以下の式（２）で表される。
Figure 0005832964
 ここで、ωｎ、ζｎは、それぞれ、Ｘ軸テーブル２の固有振動数、減衰係数であり、以下の式（３）、（４）で表される。
Figure 0005832964
Figure 0005832964
 また、ＫＨＳＴは、閉回路油圧システムによるゲインであり、以下の式（５）で表される。
Figure 0005832964
 なお、固有振動数ωｎは、ζｎ＝０の場合に、Ｘ軸テーブル２の加減速時に生じるＸ軸テーブル２の固有振動数を意味する。また、減衰係数ζｎは、Ｘ軸テーブル２の振動の減衰性を表す係数であり、ζｎ＜１の場合にあっては、値が１に近いほど振動が短時間で減衰することを表す。
また、Ｘ軸テーブル２の速度及び加速度のフィードバックを行う場合、速度指令ｖｄｉｒからテーブル速度ｖまでの伝達関数は、上述の式（２）に基づき、以下の式（６）で表される。
Figure 0005832964
 ここで、ωｃ、ζｃは、それぞれ、Ｘ軸テーブル２の速度及び加速度のフィードバックが行われる場合のＸ軸テーブル２の制御固有振動数、制御減衰係数であり、以下の式（７）、（８）で表される。
Figure 0005832964
Figure 0005832964
 なお、Ｋｖ、Ｋａは、それぞれ、速度フィードバックゲイン、加速度フィードバックゲインであり、以下の式（９）、（１０）で表される。
Figure 0005832964
Figure 0005832964
 上述の関係は、所望の制御減衰係数ζｃの値に応じて加速度フィードバックゲインＫａを決定できること、すなわち、加速度フィードバックゲインＫａを調節することによって所望の制御減衰係数ζｃの値を実現できることを意味する。なお、制御減衰係数ζｃの値は、例えば、０．７（＝１／√２）〜１．０の間の値が選択されることが望ましい。
次に、図７を参照しながら、主制御器９Ａの構成例について説明する。
図７の構成例では、主制御器９Ａは、テーブル位置指令及びテーブル速度指令とテーブル位置信号とを取得し、モータドライバ８Ａに対してモータ回転数指令又はトルク指令を出力する。
具体的には、主制御器９Ａは、先ず、比例制御則により、制御装置９からのテーブル位置指令が表す値から、変位センサ３０からのテーブル位置信号が表す値ＰＬを減算し、所定のゲインＫｐを乗算して第１制御値Ｖ１を導き出す。なお、主制御器９Ａは、比例制御則の代わりに比例積分制御則を用いてもよい。具体的には、主制御器９Ａは、テーブル位置指令が表す値から値ＰＬを減算した値と、その減算した値の積分値を所定の時定数で除算した値とを加算した上で、所定のゲインＫｐを乗算して第１制御値Ｖ１を導き出してもよい。
その後、主制御器９Ａは、制御装置９からのテーブル速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫｖｆｆを乗算した速度フィードフォワード値ＶＦＦと第１制御値Ｖ１とを加算する。そして、主制御器９Ａは、加算後の値（Ｖ１＋ＶＦＦ）から、テーブル位置信号を疑似微分して得られるテーブル速度信号が表す値に速度フィードバックゲインＫｖを乗算した速度フィードバック値ＶＦＢを減算して、第２制御値Ｖ２を導き出す。
さらにその後、主制御器９Ａは、第２制御値Ｖ２から、テーブル速度信号を疑似微分して得られる、すなわち、テーブル位置信号を二階疑似微分して得られるテーブル加速度信号が表す値に加速度フィードバックゲインＫａを乗算した加速度フィードバック値ＡＦＢを減算して、モータ回転数指令又はトルク指令を導き出す。
なお、主制御器９Ａは、制御装置９からのテーブル加速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫａｆｆを乗算した加速度フィードフォワード値ＡＦＦ（図示せず。）と第２制御値Ｖ２とを加算した上で加速度フィードバック値ＡＦＢを減算してモータ回転数指令又はトルク指令を導き出してもよい。また、主制御器９Ａは、速度フィードバック値ＶＦＢの算出、及び、第一制御値Ｖ１と速度フィードフォワード値ＶＦＦの合計値からの速度フィードバック値ＶＦＢの減算を省略してもよい。
このように、図７に示す主制御器９Ａは、式（６）で表される伝達関数を有する制御モデルの下で、加速度フィードバックゲインＫａを調節することによって、所望の制御減衰係数ζｃを実現することができる。その結果、図７に示す主制御器９Ａを備える平面研削盤１００は、Ｘ軸テーブル２の加速又は減速の際に生じるＸ軸テーブル２の振動を早期に減衰させることができる。
次に、図８を参照しながら、主制御器９Ａの別の構成例について説明する。
図８の構成例では、主制御器９Ａは、テーブル位置信号の代わりに、第１シリンダ圧センサ３１Ｆ及び第２シリンダ圧センサ３１Ｂから第１シリンダ圧信号及び第２シリンダ圧信号を取得する点で、図７の場合と相違する。すなわち、圧力室間の差圧から導き出されるテーブル加速度信号をフィードバックする点で、テーブル位置信号を二階微分して得られるテーブル加速度信号をフィードバックする図７の制御と相違する。
また、主制御器９Ａは、テーブル位置指令に基づいて第１制御値Ｖ１を導き出すことなく、速度フィードフォワード値ＶＦＦに基づいてモータ回転数指令又はトルク指令を導き出す点で図７の制御と相違する。
具体的には、主制御器９Ａは、先ず、制御装置９からのテーブル速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫｖｆｆを乗算した速度フィードフォワード値ＶＦＦから加速度フィードバック値ＡＦＢを減算して、モータ回転数指令又はトルク指令を導き出す。
なお、図８に示す制御では、主制御器９Ａは、第１シリンダ圧信号と第２シリンダ圧信号とに基づいて加速度フィードバック値ＡＦＢを導き出す。
具体的には、主制御器９Ａは、第１シリンダ圧信号と第２シリンダ圧信号との差を導き出し、導き出した値にローパスフィルタ及びハイパスフィルタを適用する。ローパスフィルタは、その差に含まれるノイズを除去するための機能要素であり、ハイパスフィルタは、その差に含まれる摩擦力の影響を除去するための機能要素である。なお、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタを適用した後の信号は、例えば、Ｘ軸テーブル２の固有振動数の３分の１〜５倍程度の周波数を有する。
その後、主制御器９Ａは、差圧信号にＡｃｙｌ／Ｍを乗算してテーブル加速度信号を得る。すなわち、主制御器９Ａは、運動方程式に基づいて、差圧信号が表す値にピストン２２の受圧面積Ａｃｙｌを乗算して双方向油圧ポンプ２４による駆動力を導き出し、その駆動力をＸ軸テーブル２の質量Ｍで除算してＸ軸テーブル２の加速度を導き出す。なお、式（９）による速度フィードバックゲインの決定、式（１０）による加速度フィードバックゲインの決定、並びに、差圧信号からのＸ軸テーブル２の加速度の導出の際に用いる質量Ｍは、ワークＷの質量に応じて変化する場合がある。この場合、実際の質量ではなく、ノミナルの質量を質量Ｍの値として用いてもよい。ノミナルの質量には、Ｘ軸テーブル２に搭載可能なワークＷの最大質量を用いることが望ましい。
さらにその後、主制御器９Ａは、テーブル加速度信号が表す値に加速度フィードバックゲインＫａを乗算して加速度フィードバック値ＡＦＢを導き出す。
なお、図８に示す制御においても、主制御器９Ａは、制御装置９からのテーブル加速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫａｆｆを乗算した加速度フィードフォワード値ＡＦＦ（図示せず。）と速度フィードフォワード値ＶＦＦとを加算した上で加速度フィードバック値ＡＦＢを減算してモータ回転数指令又はトルク指令を導き出してもよい。
また、図８に示す主制御器９Ａは、第１シリンダ圧センサ３１Ｆ及び第２シリンダ圧センサ３１Ｂのそれぞれからシリンダ圧信号を取得する代わりに、第１圧力室２１ＳＦと第２圧力室２１ＳＢとの間の差圧を検出する差圧センサ（図示せず。）から差圧信号を取得してもよい。
このように、図８に示す主制御器９Ａは、図７に示す場合と同様、式（６）で表される伝達関数を有する制御モデルの下で、加速度フィードバックゲインＫａを調節することによって、所望の制御減衰係数ζｃを実現することができる。その結果、図８に示す主制御器９Ａを備える平面研削盤１００は、Ｘ軸テーブル２の加速又は減速の際に生じるＸ軸テーブル２の振動を早期に減衰させることができる。
次に、図９を参照しながら、主制御器９Ａのさらに別の構成例について説明する。
図９の構成例では、主制御器９Ａは、テーブル位置信号の代わりに、タコジェネレータ等のテーブル速度センサ（図示せず。）からテーブル速度信号を取得する点で、図７の場合と相違する。すなわち、テーブル速度信号を一階微分して得られるテーブル加速度信号をフィードバックする点で、テーブル位置信号を二階微分して得られるテーブル加速度信号をフィードバックする図７の制御と相違する。
また、主制御器９Ａは、テーブル位置指令に基づいて第１制御値Ｖ１を導き出すことなく、速度フィードフォワード値ＶＦＦに基づいてモータ回転数指令又はトルク指令を導き出す点で図７の制御と相違する。
具体的には、主制御器９Ａは、先ず、制御装置９からのテーブル速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫｖｆｆを乗算した速度フィードフォワード値ＶＦＦを導き出す。
その後、主制御器９Ａは、速度フィードフォワード値ＶＦＦから、テーブル速度信号が表す値に速度フィードバックゲインＫｖを乗算した速度フィードバック値ＶＦＢを減算して、第２制御値Ｖ２を導き出す。
さらにその後、主制御器９Ａは、第２制御値Ｖ２から、テーブル速度信号を一階疑似微分して得られるテーブル加速度信号が表す値に加速度フィードバックゲインＫａを乗算した加速度フィードバック値ＡＦＢを減算して、モータ回転数指令又はトルク指令を導き出す。
なお、図９に示す制御においても、主制御器９Ａは、制御装置９からのテーブル加速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫａｆｆを乗算した値ＡＦＦ（図示せず。）と第２制御値Ｖ２とを加算した上で加速度フィードバック値ＡＦＢを減算してモータ回転数指令又はトルク指令を導き出してもよい。また、主制御器９Ａは、速度フィードバック値ＶＦＢの算出、及び、速度フィードフォワード値ＶＦＦからの速度フィードバック値ＶＦＢの減算を省略してもよい。
このように、図９に示す主制御器９Ａは、図７に示す場合と同様、式（６）で表される伝達関数を有する制御モデルの下で、加速度フィードバックゲインＫａを調節することによって、所望の制御減衰係数ζｃを実現することができる。その結果、図９に示す主制御器９Ａを備える平面研削盤１００は、Ｘ軸テーブル２の加速又は減速の際に生じるＸ軸テーブル２の振動を早期に減衰させることができる。
次に、図１０を参照しながら、主制御器９Ａのさらに別の構成例について説明する。
図１０の構成例では、主制御器９Ａは、テーブル位置信号の代わりに、テーブル加速度センサ（図示せず。）からテーブル加速度信号を取得する点で、図７の場合と相違する。すなわち、テーブル加速度センサから直接的に得られるテーブル加速度信号をフィードバックする点で、テーブル位置信号を二階微分して得られるテーブル加速度信号をフィードバックする図７の制御と相違する。
また、主制御器９Ａは、テーブル位置指令に基づいて第１制御値Ｖ１を導き出すことなく、速度フィードフォワード値ＶＦＦに基づいてモータ回転数指令又はトルク指令を導き出す点で図７の制御と相違する。
具体的には、主制御器９Ａは、先ず、制御装置９からのテーブル速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫｖｆｆを乗算した速度フィードフォワード値ＶＦＦを導き出す。
その後、主制御器９Ａは、速度フィードフォワード値ＶＦＦから加速度フィードバック値ＡＦＢを減算して、モータ回転数指令又はトルク指令を導き出す。
なお、図１０に示す制御においても、主制御器９Ａは、制御装置９からのテーブル加速度指令が表す値に速度フィードフォーワードゲインＫａｆｆを乗算した加速度フィードフォワード値ＡＦＦ（図示せず。）と速度フィードフォワード値ＶＦＦとを加算した上で加速度フィードバック値ＡＦＢを減算してモータ回転数指令又はトルク指令を導き出してもよい。
このように、図１０に示す主制御器９Ａは、図７に示す場合と同様、式（６）で表される伝達関数を有する制御モデルの下で、加速度フィードバックゲインＫａを調節することによって、所望の制御減衰係数ζｃを実現することができる。その結果、図１０の主制御器９Ａを備える平面研削盤１００は、Ｘ軸テーブル２の加速又は減速の際に生じるＸ軸テーブル２の振動を早期に減衰させることができる。
なお、図８〜図１０に示す主制御器９Ａは、実際のテーブル位置の値とテーブル位置指令が表す値との差を打ち消すように、或いは、実際のテーブル速度の値とテーブル速度指令が表す値との差を打ち消すように、モータ回転数指令又はトルク指令を導出してもよい。例えば、図８〜図１０に示す主制御器９Ａは、図７の場合と同様に、テーブル位置指令が表す値とテーブル位置信号が表す値ＰＬとに基づいて算出する第１制御信号Ｖ１を速度フィードフォワード値ＶＦＦに加算するようにしてもよい。
また、図７〜図１０のそれぞれにおける主制御器９Ａの構成は、デジタル制御を行うためのデジタル回路で構成されるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、主制御器９Ａは、オペアンプ等を含むアナログ回路、アナログコンピュータ等で構成されてもよい。
次に、図１１を参照しながら、主制御器９Ａによって制御されるＸ軸テーブル２の振動減衰特性について説明する。なお、図１１は、Ｘ軸テーブル２のテーブル位置、テーブル速度、及びテーブル加速度の時間推移を示す図であり、図１１（Ａ）が加速度フィードバック値ＡＦＢを用いない場合の推移を示し、図１１（Ｂ）が加速度フィードバック値ＡＦＢを用いた場合の推移を示す。また、テーブル位置の時間推移は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）で共通する。
また、図１１中のハッチング領域は、テーブル加速度の値が所定値未満となりテーブル速度が整定してから再びテーブル加速度の値が所定値以上となりテーブル速度が変動するまでの時間を表す。反対に、図１１中の非ハッチング領域（白領域）は、テーブル加速度の値が所定値以上となりテーブル速度の変動が開始してからテーブル加速度の値が所定値未満となりテーブル速度が整定するまでの時間を表す。以下では、ハッチング領域をテーブル速度安定期と称し、非ハッチング領域（白領域）をテーブル速度変動期と称する。
図１１に示すように、加速度フィードバック値ＡＦＢを用いた場合のテーブル速度変動期（図１１（Ｂ）の白領域）は、加速度フィードバック値ＡＦＢを用いない場合のテーブル速度変動期（図１１（Ａ）の白領域）に比べて短い。また、加速度フィードバック値ＡＦＢを用いた場合のテーブル速度安定期（図１１（Ｂ）のハッチング領域）は、加速度フィードバック値ＡＦＢを用いない場合のテーブル速度安定期（図１１（Ａ）のハッチング領域）に比べて長い。これは、Ｘ軸テーブル２の１回のストロークのうち、ワークＷの研削に利用できる部分が長くなることを意味する。また、Ｘ軸テーブル２に載せられるワークＷのＸ軸方向の許容最大長さをより大きくできることを意味する。すなわち、研削効率、エネルギ効率、及び加工対象受け入れ可能性の何れもが改善されることを意味する。
以上の構成により、主制御器９Ａを備えた平面研削盤１００は、Ｘ軸テーブル２の加減速に伴って引き起こされるＸ軸テーブル２の振動を早期に減衰させ、研削効率、エネルギ効率、及び加工対象受け入れ可能性を向上させることができる。
また、主制御器９Ａを備えた平面研削盤１００の操作者は、加速度フィードバックゲインＫａを適切に調節することによって、Ｘ軸テーブル２のテーブル速度の整定時間を短縮することができる。
また、操作者は、制御減衰係数ζｃの値を１に近づけるように加速度フィードバックゲインＫａを調節することによって、Ｘ軸テーブル２のテーブル速度が速度指令の値をオーバーシュートするのを低減或いは防止することができる。
なお、一般的な閉回路油圧システムは、開回路油圧システムと比較すると、作動油の流れを制御するバルブがなく、油路における圧力損失が小さいため、振動の減衰性が悪くなり易い。しかしながら、主制御器９Ａによって制御されるテーブル移動機構２０は、制御減衰係数ζｃの値を所望の値に設定できるため、このような一般的な閉回路油圧システムの欠点を克服することができる。
次に、図１２及び図１３を参照しながら、テーブル移動機構の別の実施例について説明する。なお、図１２は、テーブル移動機構２０Ｖの構成例を示す概略図であり、図５に対応する。また、図１３は、テーブル移動機構２０Ｖを搭載する平面研削盤１００がＸ軸テーブル２を移動させる際の制御の流れを示す図であり、図６に対応する。
テーブル移動機構２０Ｖは、片方向油圧ポンプ２４ｕ、方向制御弁２５、リリーフ弁２６、逆止弁２７、２８を含む開回路油圧システムである点で、双方向油圧ポンプ２４を含む図５のテーブル移動機構２０と相違する。しかしながら、テーブル移動機構２０Ｖは、その他の点で図５のテーブル移動機構２０と共通する。そのため、共通点の説明を省略しながら相違点を詳細に説明する。
片方向油圧ポンプ２４ｕは、図１２に示すように、テーブル駆動用モータ８によって回転駆動され、テーブル駆動用モータ８の回転数に応じた流量の作動油を吐出ポートから吐出する。
テーブル駆動用モータ８は、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じて駆動される。モータドライバ８Ａは、制御装置９の主制御器９Ａからの流量指令に応じてテーブル駆動用モータ８に電流を供給する。
方向制御弁２５は、開回路油圧システム内の作動油の流れの方向を切り換える弁であり、例えば、ソレノイドによるスイッチングを利用した４ポート２位置の電磁弁である。なお、方向制御弁２５は、比例弁又はサーボ弁であってもよい。具体的には、方向制御弁２５は、第１位置及び第２位置の２つの弁位置を有する。第１位置は、片方向油圧ポンプ２４ｕの吐出ポートとシリンダ２１の第１圧力室２１ＳＦとを連通させ、且つ、シリンダ２１の第２圧力室２１ＳＢとタンクＴとを連通させる。第２位置は、片方向油圧ポンプ２４ｕの吐出ポートとシリンダ２１の第２圧力室２１ＳＢとを連通させ、且つ、シリンダ２１の第１圧力室２１ＳＦとタンクＴとを連通させる。なお、図１２は、方向制御弁２５が第２位置にあり、片方向油圧ポンプ２４ｕが吐出する作動油が第２圧力室２１ＳＢに流入し、第１圧力室２１ＳＦの作動油がタンクＴに流出する状態を示す。また、図１２は、Ｘ軸テーブル２が矢印ＡＲで示す方向（−Ｘ方向）に移動する状態を示す。
リリーフ弁２６は、管路Ｃ１を流れる作動油の圧力が所定圧（例えば、２ＭＰａ）を上回るのを防止しながら、その圧力を所定圧に維持する弁である。なお、管路Ｃ１は、方向制御弁２５のタンクポートとタンクＴとを接続する管路である。リリーフ弁２６は、管路Ｃ１内の作動油の圧力を所定圧に維持することによって、シリンダ２１から流出する作動油の流量を安定化させ、ひいては、Ｘ軸テーブル２の動きを安定化させることができる。
また、リリーフ弁２６は、管路Ｃ１を流れる作動油の圧力を所定圧に維持することによって、圧力室２１Ｓから流出する作動油を、管路Ｃ２を介して管路Ｃ３に合流させる。管路Ｃ２を介してシリンダ２１から流出する作動油を片方向油圧ポンプ２４ｕの吸入ポートに戻すことで背圧の有効利用を図るためである。なお、管路Ｃ２は、管路Ｃ１と管路Ｃ３とを接続する管路であり、管路Ｃ３は、片方向油圧ポンプ２４ｕの吸入ポートとタンクＴとを接続する管路である。
逆止弁２７は、管路Ｃ２上に設置され、管路Ｃ３から管路Ｃ１への作動油の流れを禁止する弁である。また、逆止弁２８は、管路Ｃ３上に設置され、片方向油圧ポンプ２４ｕからタンクＴへの作動油の流れを禁止する弁である。逆止弁２７、２８は、管路Ｃ２を介して、シリンダ２１から流出する作動油をシリンダ２１に戻す場合に必要とされる。
なお、シリンダ２１から流出する作動油を片方向油圧ポンプ２４ｕに戻す機能は省略されてもよい。この場合、管路Ｃ２、逆止弁２７、２８は省略される。また、管路Ｃ２が省略された場合には、リリーフ弁２６が省略されてもよい。
また、図１３に示すように、主制御器９Ａは、テーブル位置指令、テーブル速度指令、テーブル加速度指令、モータ速度指令の少なくとも１つを含む各種指令値を制御装置９から取得する。そして、主制御器９Ａは、必要に応じて各種センサ出力を取得する。各種センサ出力は、変位センサ３０が出力するテーブル位置信号、シリンダ圧センサ３１Ｆ、３１Ｂが出力するシリンダ圧信号、回転角センサ３２が出力するモータ回転角度信号の少なくとも１つを含む。
その後、主制御器９Ａは、取得した各種指令値及び各種センサ出力に基づいて流量指令を生成する。なお、主制御器９Ａは、例えば、図７〜図１０の何れかに記載される構成を用いて流量指令を生成する。そして、主制御器９Ａは、流量指令の符号が正であるか負であるかに応じた二者択一の所定の大きさの電流が方向制御弁２５に供給されるようにする。方向制御弁２５が弁位置を切り換えるようにするためである。具体的には、主制御器９Ａは、方向制御弁操作用のＩ／Ｏポートから、図示しない電流源と方向制御弁２５との間を接続・遮断するリレー９Ｂに対して流量指令の符号に関する情報を出力する。そして、リレー９Ｂは、流量指令の符号が正の場合に電流源と方向制御弁２５とを接続し、方向制御弁２５の弁位置が第１位置となるようにする。一方、リレー９Ｂは、流量指令の符号が負の場合に電流源と方向制御弁２５とを遮断し、方向制御弁２５の弁位置が第２位置となるようにする。なお、主制御器９Ａは、リレー９Ｂを介さずに、方向制御弁２５に対して直接的に電流を供給してもよい。また、二者択一の所定の大きさの電流の一方は、ゼロであってもよい。
また、主制御器９Ａは、テーブル駆動用モータ操作用のＩ／Ｏポートから、モータドライバ８Ａに対して流量指令の絶対値に関する情報を出力する。モータドライバ８Ａは、主制御器９Ａからの流量指令の絶対値に応じた大きさの電流をテーブル駆動用モータ８に供給する。テーブル駆動用モータ８は、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じた回転速度で回転し、片方向油圧ポンプ２４ｕを回転させる。片方向油圧ポンプ２４ｕは、吐出ポートから作動油を吐出し、方向制御弁２５を介してシリンダ２１の圧力室２１Ｓの何れか一方に作動油を供給する。
以上の構成により、テーブル移動機構２０Ｖは、片方向油圧ポンプ２４ｕ及び方向制御弁２５を用いることにより、双方向油圧ポンプ２４を用いる場合と同様の効果を実現できる。具体的には、テーブル移動機構２０Ｖは、Ｘ軸テーブル２のテーブル速度が速度指令の値をオーバーシュートするのを低減或いは防止することができる。また、テーブル移動機構２０Ｖは、Ｘ軸テーブル２のテーブル速度の整定時間を短縮することができる。
また、片方向油圧ポンプ２４ｕは、双方向油圧ポンプ２４に比べて廉価であり、大容量のものが製造し易いため、片方向油圧ポンプ２４ｕを含むテーブル移動機構２０Ｖの設計の柔軟性を高めることができる。
次に、図１４を参照しながら、テーブル移動機構のさらに別の実施例について説明する。なお、図１４は、テーブル移動機構２０Ｗの構成例を示す概略図であり、図１２に対応する。
テーブル移動機構２０Ｗは、方向制御弁２５の代わりに方向制御弁２５Ａを採用する点、並びに、管路Ｃ２、リリーフ弁２６、逆止弁２７、及び逆止弁２８を省略した点で、図１２のテーブル移動機構２０Ｖと相違する。しかしながら、テーブル移動機構２０Ｗは、その他の点で図１２のテーブル移動機構２０Ｖと共通する。そのため、共通点の説明を省略しながら相違点を詳細に説明する。
方向制御弁２５Ａは、開回路油圧システム内の作動油の流れの方向を切り換える弁であり、例えば、ソレノイドによるスイッチングを利用した４ポート３位置の電磁弁である。なお、方向制御弁２５Ａは、比例弁又はサーボ弁であってもよい。具体的には、方向制御弁２５Ａは、第１位置、第２位置、及び第３位置の３つの弁位置を有する。第１位置及び第２位置は、図１２の方向制御弁２５の第１位置及び第２位置と同じ構成である。第３位置は、片方向油圧ポンプ２４ｕの吐出ポートとシリンダ２１の圧力室２１Ｓとを遮断し、且つ、シリンダ２１の圧力室２１ＳとタンクＴとを遮断する。なお、図１４は、方向制御弁２５が第３位置にあり、Ｘ軸テーブル２が静止した状態を示す。
以上の構成により、テーブル移動機構２０Ｗは、テーブル移動機構２０、テーブル移動機構２０Ｖと同様の効果を実現できる。
また、テーブル移動機構２０Ｗは、方向制御弁２５Ａを第３位置にすることによって、Ｘ軸テーブル２を確実に静止させることができる。
なお、テーブル移動機構２０Ｗは、管路Ｃ２、逆止弁２７、及び逆止弁２８を含んでいてもよく、或いは、リリーフ弁２６を含んでいてもよく、或いは、それらの全てを含んでいてもよい。
次に、図１５及び図１６を参照しながら、テーブル移動機構のさらに別の実施例について説明する。なお、図１５は、テーブル移動機構２０Ｘの構成例を示す概略図であり、図１２に対応する。また、図１６は、テーブル移動機構２０Ｘを搭載する平面研削盤１００がＸ軸テーブル２を移動させる際の制御の流れを示す図であり、図１３に対応する。
テーブル移動機構２０Ｘは、可変速モータであるテーブル駆動用モータ８の代わりにテーブル駆動用定速モータ８ｕｆを備える点で図１２のテーブル移動機構２０Ｖと相違する。また、テーブル移動機構２０Ｘは、片方向油圧ポンプ２４ｕの代わりに、斜板式可変容量型の片方向油圧ポンプ２４ｕｖ及び斜板駆動部２９を備える点で図１２のテーブル移動機構２０Ｖと相違する。しかしながら、テーブル移動機構２０Ｘは、その他の点で図１２のテーブル移動機構２０Ｖと共通する。そのため、共通点の説明を省略しながら相違点を詳細に説明する。
テーブル駆動用定速モータ８ｕｆは、一方向に所定速度で回転するモータであり、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じて駆動される。モータドライバ８Ａは、主制御器９Ａからのオン指令に応じてテーブル駆動用定速モータ８ｕｆを回転させ、オフ指令に応じてテーブル駆動用定速モータ８ｕｆを停止させる。なお、テーブル駆動用定速モータ８ｕｆは、電源から直接供給される電流によって駆動されてもよい。この場合、モータドライバ８Ａは不要である。また、テーブル駆動用定速モータ８ｕｆの代わりに可変速モータが用いられてもよい。
片方向油圧ポンプ２４ｕｖは、斜板式可変容量型の油圧ポンプであり、斜板傾転角の変化に応じて１回転当たりの吐出量を変化させる。本実施例では、片方向油圧ポンプ２４ｕｖは、斜板傾転角が大きくなるほど１回転当たりの吐出量が増大する。したがって、片方向油圧ポンプ２４ｕｖは、回転速度が一定であっても、斜板傾転角の変化に応じて単位時間当たりの吐出量を変化させることができる。
斜板駆動部２９は、片方向油圧ポンプ２４ｕｖの斜板を駆動制御するための機能要素である。本実施例では、斜板駆動部２９は、モータドライバ２９Ａ及び斜板駆動用モータ２９Ｂを含む。
モータドライバ２９Ａは、主制御器９Ａからの流量指令の絶対値に応じて斜板駆動用モータ２９Ｂの位置決めを行うことで片方向油圧ポンプ２４ｕｖの斜板の傾転角を変化させる。斜板駆動用モータ２９Ｂは、例えば、ステッピングモータであり、モータドライバ２９Ａからの駆動パルスに応じて片方向油圧ポンプ２４ｕｖの斜板の傾転角を変化させる。
ここで、図１６を参照すると、主制御器９Ａは、各種指令値を制御装置９から取得する。そして、主制御器９Ａは、必要に応じて各種センサ出力を取得する。その後、主制御器９Ａは、取得した各種指令値及び各種センサ出力に基づいて流量指令を生成する。なお、主制御器９Ａは、例えば、図７〜図１０の何れかに記載される構成を用いて流量指令を生成する。そして、主制御器９Ａは、流量指令の符号が正であるか負であるかに応じた二者択一の所定の大きさの電流が方向制御弁２５に供給されるようにする。方向制御弁２５が弁位置を切り換えるようにするためである。なお、主制御器９Ａは、リレー９Ｂを介さずに、方向制御弁２５に対して直接的に電流を供給してもよい。また、二者択一の所定の大きさの電流の一方は、ゼロであってもよい。
また、主制御器９Ａは、テーブル駆動用モータ操作用のＩ／Ｏポートから、モータドライバ８Ａに対してオン・オフ指令を出力する。モータドライバ８Ａは、主制御器９Ａからのオン指令に応じて、テーブル駆動用定速モータ８ｕｆに電流を供給する。テーブル駆動用定速モータ８ｕｆは、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じて回転し、片方向油圧ポンプ２４ｕｖを所定方向に所定速度で回転させる。
また、主制御器９Ａは、斜板駆動用モータ操作用のＩ／Ｏポートから、モータドライバ２９Ａに対して流量指令の絶対値に関する情報を出力する。モータドライバ２９Ａは、主制御器９Ａからの流量指令の絶対値に応じて斜板駆動用モータ２９Ｂを位置決めする。斜板駆動用モータ２９Ｂは、モータドライバ２９Ａからの駆動パルスに応じて回転し、片方向油圧ポンプ２４ｕｖの斜板傾転角を変化させる。片方向油圧ポンプ２４ｕｖは、斜板傾転角の大きさに応じた作動油を吐出ポートから吐出し、方向制御弁２５を介してシリンダ２１の圧力室２１Ｓの何れか一方に作動油を供給する。
以上の構成により、テーブル移動機構２０Ｘは、テーブル駆動用定速モータ８ｕｆによって回転駆動され且つ斜板駆動部２９によって斜板傾転角が調整される片方向油圧ポンプ２４ｕｖと方向制御弁２５とを用いることにより、図５に示すような双方向油圧ポンプ２４を用いる場合と同様の効果を実現できる。また、図１２、図１４に示すような可変速モータによって回転駆動される固定容量型の片方向油圧ポンプ２４ｕと方向制御弁２５、２５Ａとを用いる場合と同様の効果を実現できる。
また、片方向油圧ポンプ２４ｕｖは、双方向油圧ポンプ２４に比べて廉価であり、大容量のものが製造し易いため、片方向油圧ポンプ２４ｕｖを含むテーブル移動機構２０Ｘの設計の柔軟性を高めることができる。
次に、図１７及び図１８を参照しながら、テーブル移動機構のさらに別の実施例について説明する。なお、図１７は、テーブル移動機構２０Ｙの構成例を示す概略図であり、図５に対応する。また、図１８は、テーブル移動機構２０Ｙを搭載する平面研削盤１００がＸ軸テーブル２を移動させる際の制御の流れを示す図であり、図６に対応する。
テーブル移動機構２０Ｙは、可変速モータであるテーブル駆動用モータ８の代わりにテーブル駆動用定速モータ８ｂｆを備える点で図５のテーブル移動機構２０と相違する。また、テーブル移動機構２０Ｙは、双方向油圧ポンプ２４の代わりに、斜板式可変容量型の双方向油圧ポンプ２４ｂｖ及び斜板駆動部２９を備える点で図５のテーブル移動機構２０と相違する。しかしながら、テーブル移動機構２０Ｘは、その他の点で図５のテーブル移動機構２０と共通する。そのため、共通点の説明を省略しながら相違点を詳細に説明する。
テーブル駆動用定速モータ８ｂｆは、双方向に所定速度で回転可能なモータである。本実施例では、テーブル駆動用定速モータ８ｂｆは、三相交流モータであり、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じて駆動される。モータドライバ８Ａは、主制御器９Ａからの流量指令に応じてテーブル駆動用定速モータ８ｂｆに電流を供給する。また、テーブル駆動用定速モータ８ｂｆは、二相の入れ換えにより、正転と逆転とが切り換えられる。なお、テーブル駆動用定速モータ８ｂｆの正転・逆転の切り換えは、モータドライバ８Ａを用いて行われてもよい。また、テーブル駆動用定速モータ８ｂｆの代わりに可変速モータが用いられてもよい。
双方向油圧ポンプ２４ｂｖは、斜板式可変容量型の油圧ポンプであり、斜板傾転角の変化に応じて１回転当たりの吐出量を変化させる。本実施例では、双方向油圧ポンプ２４ｂｖは、斜板傾転角が大きくなるほど１回転当たりの吐出量が増大する。したがって、双方向油圧ポンプ２４ｂｖは、回転速度が一定であっても、斜板傾転角の変化に応じて単位時間当たりの吐出量を変化させることができる。
斜板駆動部２９は、双方向油圧ポンプ２４ｂｖの斜板を駆動制御するための機能要素である。本実施例では、斜板駆動部２９は、モータドライバ２９Ａ及び斜板駆動用モータ２９Ｂを含む。
モータドライバ２９Ａは、主制御器９Ａからの流量指令の絶対値に応じて斜板駆動用モータ２９Ｂを位置決めする。斜板駆動用モータ２９Ｂは、例えば、ステッピングモータであり、モータドライバ２９Ａからの駆動パルスに応じて双方向油圧ポンプ２４ｂｖの斜板の傾転角を変化させる。
ここで図１８を参照すると、主制御器９Ａは、各種指令値を制御装置９から取得する。そして、主制御器９Ａは、必要に応じて各種センサ出力を取得する。その後、主制御器９Ａは、取得した各種指令値及び各種センサ出力に基づいて流量指令を生成する。なお、主制御器９Ａは、例えば、図７〜図１０の何れかに記載される構成を用いて流量指令を生成する。そして、主制御器９Ａは、テーブル駆動用モータ操作用のＩ／Ｏポートから、モータドライバ８Ａに対して流量指令の符号に関する情報を出力する。モータドライバ８Ａは、主制御器９Ａからの流量指令の符号が正であるか負であるかに応じた二者択一の所定の大きさの電流をテーブル駆動用定速モータ８ｂｆに供給する。テーブル駆動用定速モータ８ｂｆは、モータドライバ８Ａが供給する電流に応じて所定速度で所定方向に回転し、双方向油圧ポンプ２４ｂｖを所定方向に所定速度で回転させる。
また、主制御器９Ａは、斜板駆動用モータ操作用のＩ／Ｏポートから、モータドライバ２９Ａに対して流量指令の絶対値に関する情報を出力する。モータドライバ２９Ａは、主制御器９Ａからの流量指令の絶対値に応じて斜板駆動用モータ２９Ｂを位置決めする。斜板駆動用モータ２９Ｂは、モータドライバ２９Ａからの駆動パルスに応じて回転し、双方向油圧ポンプ２４ｂｖの斜板傾転角を変化させる。双方向油圧ポンプ２４ｂｖは、斜板傾転角の大きさに応じた作動油を第１ポート２４Ｆ及び第２ポート２４Ｂの何れか一方から吐出し、シリンダ２１の圧力室２１Ｓの何れか一方に作動油を供給する。
以上の構成により、テーブル移動機構２０Ｙは、テーブル駆動用定速モータ８ｂｆによって回転駆動され且つ斜板駆動部２９によって斜板傾転角が調整される斜板式可変容量型の双方向油圧ポンプ２４ｂｖを用いることにより、図５に示すような可変速モータによって回転駆動される固定容量型の双方向油圧ポンプを用いる場合と同様の効果を実現できる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、上述の実施例において、平面研削盤１００は、横軸砥石ヘッド４を採用するが、立軸砥石ヘッドを採用してもよい。また、砥石ヘッドは、傾斜可能な軸を備えていてもよい。
また、上述の実施例において、主制御器９Ａは、平面研削盤１００のテーブル移動機構としての油圧システムにおける作動油の流量及び流れ方向を制御する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、主制御器９Ａは、建設機械、射出成形機、工作機械等に搭載される、重量物を移動させる油圧システムにおける作動油の流量及び流れ方向を制御するものであってもよい。
また、上述の実施例では、油圧システムは、作動油の圧力（油圧）を用いる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。油圧システムは、例えば、油圧の代わりに水等の圧縮性の低い液体の圧力（液圧）を用いてもよい。
また、上述の実施例では、主制御器９Ａは、電動モータによって油圧システムにおける作動油の流量及び流れ方向を制御する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。主制御器９Ａは、例えば、内燃機関によって油圧システムにおける作動油の流量及び流れ方向を制御してもよい。
１・・・本体ベッド １ＡＬ、１ＡＲ・・・レール溝 ２・・・Ｘ軸テーブル ２ＢＬ、２ＢＲ・・・ガイドレール ３・・・横軸砥石用コラム ４・・・横軸砥石ヘッド ５・・・砥石ヘッド回転用モータ ６・・・砥石ヘッド上下送り用モータ ７・・・砥石ヘッド左右送り用モータ ８・・・テーブル駆動用モータ ８Ａ・・・モータドライバ ８ｕｆ、８ｂｆ・・・テーブル駆動用定速モータ ９・・・制御装置 ９Ａ・・・主制御器 ２０・・・テーブル移動機構 ２１・・・シリンダ ２１Ｓ・・・圧力室 ２１ＳＦ・・・第１圧力室 ２１ＳＢ・・・第２圧力室 ２２・・・ピストン ２３Ｆ・・・第１軸 ２３Ｂ・・・第２軸 ２３Ｆａ、２３Ｂａ・・・静止物 ２４・・・双方向油圧ポンプ ２４Ｆ・・・第１ポート ２４Ｂ・・・第２ポート ３０・・・変位センサ ３１Ｆ、３１Ｂ・・・シリンダ圧センサ ３２・・・回転角センサ ４０・・・砥石軸 ４１・・・砥石車 １００・・・平面研削盤 Ｗ・・・ワーク

Claims (9)

  1. 作動流体の流量及び流れ方向を調節可能な液圧システムを用いて可動テーブルを移動させる平面研削盤であって、
    前記可動テーブルの位置又は速度を制御目標として前記可動テーブルの移動を制御する制御装置と、
    前記制御装置からのテーブル位置指令又はテーブル速度指令と前記可動テーブルの加速度とに応じて前記作動流体の流量及び流れ方向を制御して本体ベッド上で摺動する前記可動テーブルの加減速に伴う振動を減衰させる主制御器と、を備える、
    平面研削盤。
  2. 前記液圧システムは、双方向液圧ポンプを含む閉回路液圧システムであり、
    前記主制御器は、前記制御装置からのテーブル位置指令又はテーブル速度指令と前記可動テーブルの加速度とに応じて前記双方向液圧ポンプの回転数を制御する、
    請求項１に記載の平面研削盤。
  3. 前記液圧システムは、第１圧力室と第２圧力室とを有する液圧シリンダを含み、
    前記主制御器は、前記第１圧力室と前記第２圧力室との差圧に基づいて前記可動テーブルの加速度を取得する、
    請求項１又は２に記載の平面研削盤。
  4. 前記可動テーブルの変位を検出する変位センサを備え、
    前記主制御器は、前記変位センサが検出する変位の二階微分に基づいて前記可動テーブルの加速度を取得する、
    請求項１又は２に記載の平面研削盤。
  5. 前記可動テーブルの速度を検出する速度センサを備え、
    前記主制御器は、前記速度センサが検出する速度の一階微分に基づいて前記可動テーブルの加速度を取得する、
    請求項１又は２に記載の平面研削盤。
  6. 前記可動テーブルの加速度を検出する加速度センサを備え、
    前記主制御器は、前記加速度センサが検出する値に基づいて前記可動テーブルの加速度を取得する、
    請求項１又は２に記載の平面研削盤。
  7. 前記液圧システムは、双方向液圧ポンプを含む閉回路液圧システムであり、
    前記主制御器は、前記制御装置からのテーブル位置指令又はテーブル速度指令と前記可動テーブルの加速度とに応じて前記双方向液圧ポンプの斜板傾転角を制御する、
    請求項１に記載の平面研削盤。
  8. 前記液圧システムは、片方向液圧ポンプを含む開回路液圧システムであり、
    前記主制御器は、前記制御装置からのテーブル位置指令又はテーブル速度指令と前記可動テーブルの加速度とに応じて前記片方向液圧ポンプの回転数を制御する、
    請求項１に記載の平面研削盤。
  9. 前記液圧システムは、片方向液圧ポンプを含む開回路液圧システムであり、
    前記主制御器は、前記制御装置からのテーブル位置指令又はテーブル速度指令と前記可動テーブルの加速度とに応じて前記片方向液圧ポンプの斜板傾転角を制御する、
    請求項１に記載の平面研削盤。
JP2012149502A 2012-03-28 2012-07-03 平面研削盤 Active JP5832964B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012149502A JP5832964B2 (ja) 2012-03-28 2012-07-03 平面研削盤
CN201380013059.8A CN104245232B (zh) 2012-03-28 2013-01-24 平面磨床
KR1020147025317A KR20140138160A (ko) 2012-03-28 2013-01-24 평면 연삭반
PCT/JP2013/051477 WO2013145827A1 (ja) 2012-03-28 2013-01-24 平面研削盤

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012074436 2012-03-28
JP2012074436 2012-03-28
JP2012149502A JP5832964B2 (ja) 2012-03-28 2012-07-03 平面研削盤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013226634A JP2013226634A (ja) 2013-11-07
JP5832964B2 true JP5832964B2 (ja) 2015-12-16

Family

ID=49259113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012149502A Active JP5832964B2 (ja) 2012-03-28 2012-07-03 平面研削盤

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5832964B2 (ja)
KR (1) KR20140138160A (ja)
CN (1) CN104245232B (ja)
WO (1) WO2013145827A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6253432B2 (ja) * 2014-02-07 2017-12-27 住友重機械工業株式会社 平面研削装置及び平面研削方法
JP6041003B2 (ja) * 2015-01-20 2016-12-07 ダイキン工業株式会社 液圧装置
JP2018027574A (ja) 2016-05-17 2018-02-22 住友重機械工業株式会社 砥石、平面研削盤
CN106078512A (zh) * 2016-07-26 2016-11-09 佛山职业技术学院 磨削机床用在线测量系统的支撑机构
JP6896484B2 (ja) * 2017-03-31 2021-06-30 住友重機械工業株式会社 位置制御装置、油圧駆動装置
CN108214303B (zh) * 2018-03-22 2020-02-21 宁波弘讯科技股份有限公司 一种丝杠输出误差校正方法和磨床
JP7489766B2 (ja) * 2019-10-31 2024-05-24 川崎重工業株式会社 液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置
JP7478105B2 (ja) * 2021-01-13 2024-05-02 住友重機械工業株式会社 流体アクチュエータ、流体アクチュエータの制御方法、流体アクチュエータの制御プログラム
JP2024047143A (ja) * 2022-09-26 2024-04-05 双葉電子工業株式会社 稼働判定装置、稼働判定方法、プログラム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100434A (zh) * 1985-04-04 1986-10-01 险峰机床厂 功率自适应无脉动变量变向液压系统
JPS62184206A (ja) * 1986-02-07 1987-08-12 Hitachi Seiko Ltd 電気−油圧変換式駆動装置
JPS6372980A (ja) * 1986-09-12 1988-04-02 Takeshi Chikamoto 研削盤のテ−ブル駆動方法
JPH01138632U (ja) * 1988-03-16 1989-09-21
JPH02118201A (ja) * 1988-10-27 1990-05-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd シリンダアクチュエータ
CN1035105C (zh) * 1992-07-27 1997-06-11 胡强 螺旋弹簧端面自动磨削方法及其磨削机
US5778671A (en) * 1996-09-13 1998-07-14 Vickers, Inc. Electrohydraulic system and apparatus with bidirectional electric-motor/hydraulic-pump unit
JP2002276611A (ja) * 2001-03-19 2002-09-25 Amada Eng Center Co Ltd 油圧作動システム、板金加工機械、及び産業機械
JP2004332890A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 上下動補償機能付巻上げ装置
CN201082838Y (zh) * 2007-08-22 2008-07-09 盐城航天鸿鹏数控机械有限公司 数控精密四柱裁断机自动送料机构

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140138160A (ko) 2014-12-03
WO2013145827A1 (ja) 2013-10-03
JP2013226634A (ja) 2013-11-07
CN104245232B (zh) 2016-08-24
CN104245232A (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5832964B2 (ja) 平面研削盤
JP4021479B2 (ja) 少なくとも１本の液圧式軸を備えた装置
US9746005B2 (en) Velocity control for hydraulic control system
JP4604288B2 (ja) 可動盤の駆動装置及びプレス機械のスライド駆動装置
JP2012197944A (ja) 油圧駆動システム
WO2012176761A1 (ja) 鉄道車両用制振装置
WO2010075216A2 (en) Hydraulic control system having flow force compensation
JP5801246B2 (ja) 平面研削盤
EP2848820A1 (en) Actuator
JP2020171959A (ja) ダイクッション装置
CN102639881A (zh) 液压系统内的运动控制
EP2273133A2 (en) Active hydraulic regeneration for motion control
JP7140728B2 (ja) プレス機械
EP1900505B1 (en) Ram driving method, ram drive apparatus, and press machine comprising the same
JP4918965B2 (ja) 射出成形機の型開閉方法およびその装置
JP6009770B2 (ja) 油圧閉回路システム
JP4189764B2 (ja) プレス機械のスライド駆動装置
KR20180111518A (ko) 위치제어장치, 유압구동장치
JPH08118096A (ja) プレス機械の駆動装置
KR101819929B1 (ko) 건설장비 주행모터의 사판 제어장치
JP2013160319A (ja) 油圧閉回路システム
Brecher et al. Hydraulics
Nachtwey Fluid Power vs. Electromechanical Power
JPS5914442A (ja) 移動体の振動防止装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150721

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150918

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151028

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Ref document number: 5832964

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150