JPH0328733A - 砥石のバランス状態及び摩耗状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は砥石のバランス状態検出装置と砥石の摩耗状態
検出ｇｉに関りるものである。

「従来の技術］ 従来、砥イ」のバランス状態を測定・表示するためのバ
ランス状態表示装朧においては、砥石自体のアンバラン
スによって生じる振動に基いてそのバランス状態を判定
しているため、振動の測定時に研削等の別の要因による
振動等が加わるのを避けな【ブればならない。従って、
作業者は研削が行なわれておらず砥石が空転している非
研削時に、この表示装置を作動させてバランス状態を測
定している。

又、本出願人が先に出願した特願昭６３−２３７８６０
号に記載の砥石の摩耗状態を測定・表示するだめの摩耗
状態表示装置においては、砥石がワークを研削している
ときに発生した振動量と、Ｗｉ石がワークを研削せずに
空転しているときの振動量との差に基いて、摩耗量を判
定するようになっている。従って、作業者は研削が行な
われている胡削時と行なわれていない非研削時とに、そ
れぞれボタンを押圧操作し、表示装置に研削時と非研削
時を判別させている。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、上記した二種類の測定装置においては、作業
者が胡削時と非研削時とを判別する必要があるため、研
削作業と並行して測定を行なうのが非常に繁雑であった
。

又、上記したバランス状態表示装館ヤ摩耗状態表示装置
にてＮＧ研削盤を定期的に測定する場合には、ＮＧ制御
で研削作業が自動的に行なわれるにもかかわらず、測定
のたびに作業者が研削盤に立寄る必要があり、Ｎ　Ｃ　
ＩＩＪ　￥Ｉｄの利点が半減してしまうという問題があ
る。

第一の発明の目的は、佃削時と非研削時とを自動的に判
別して、砥石のバランス状態の検出動作を完全に自動化
することができる砥石のバランス状態検出装置を提供す
ることにある。

第二の発明の目的は、研削時と非研削時とを自動的に判
別して、砥石の摩耗状態の検出動作を完全に自動化する
ことができる砥石の摩耗状態検出装置を提供することに
ある。

［１題を解決するための手段］ 第一の発明は、研削盤の砥石がワークを研削していると
きの研削音を検出する集音手段と、前記集音手段にて検
出された研削音に基いて研削時と非研削時とを判別する
判別手段と、前記砥石に発生する振動を検出する振動検
出手段と、前記振動検出手段からの検出信号を入力する
とともに、前記判別手段の判別結果が非研削時のときに
前記振動検出手段が検出した振動に基いて、砥石のバラ
ンス状態を判定する判定手段とからなる砥石のバランス
状態検出装置をその要旨とするものである。

第二の発明は、研削盤の砥石がワークを研削していると
きの研削音を検出する集音手段と、前記集音手段にて検
出された研削音に基いて研削時と非研削時とを判別する
判別手段と、前記砥石に発生１る振動を検出寸る振動検
出手段と、前記振動検出手段からの検出信号を入力する
とともに、前記判別手段の判別結果が研削時のときに前
記振動検出手段が検出した振動量と、判別結果がノ［ｆ
ｉＩ削時のとぎに振動検出手段が検出した振動担どの差
に基いて、砥石の摩耗状態を判定する判定手段とからな
る砥石の摩耗状態検出装置をその要旨と１るものである
。

［作用］ 第一の発明においては、判別手段が非研削時と判別した
ときに振動検出手段にて検出された振動趙に基いて、判
定手段が砥石のバランス状態を判定する。このため、作
業者が研削時と非研削時とを判別する必要がない。

第二の発明においては、判別手段が研削時と判別したと
きに振動検出手段にて検出された振動量と、非研削時と
判別したときに振動検出手段にて検出された振動邑との
差に基いて、判定手段が砥石の摩耗状態を判定する。こ
のため、作業者が研削時と非研削時とを判別する必要が
ない。

［実施例］ 以下、この発明を砥石のバランス状態を測定・表示する
バランス状態表示装置に具体化した第一実論例を第１．
２図に従って説明する。

第１図に示すＪ；うに、研削盤１の主軸ヘッド２には研
削盤１全体に生じる振動を検出するための振動検出手段
としての加速度ビックアップ３が取着されている。切削
盤１の砥石４を回転駆動する−５＝ −６ 七一夕５には原点検出ヒン４ノ６が内装され、同ＩＪ；
ξ点検出センサ６は砥石４が１回転する間に原点検出信
Ｙ３を１回出力りるよ・うになっている，，又、１軸ヘ
ッド２には集音下段どじでのＡＥ（ア］一スティック・
−Ｌミツシコン）センサ７が設置され、砥石４がワーク
Ｗを研削するとぎに発生する研削音を検出するようにな
っている。

前記加速度ビックアップ３、原点検出センサ６及びＡＥ
センザ７はバランス状態表示１％！ｆｆｉの］ン１−ロ
ールボックス８に接続されている。このコンｌ・［］一
ルボックス８の前向には、バランス状態を表示寸るため
に、多数のＬ　ＩＥ　Ｉ）　９　ａが環状に列設されて
位置表ホ部９が構成され、その中心には数値表示部１０
が設（ノられている。

次に、本実施例のバランス状態表示装］ｄの電気的構或
を第２図に従って説明する。

荊記−］ント「］一ルボックス８に内装された中央演算
処理装置１１（以下、ＣＰＵという）には、バンドパス
ノイルタ１２を介して前記加速度ビックアップ３が接続
されるとともに、前記原点検出センザ６が接続されてい
る。又、ＣＰＵ１１には比較同’１８　１　６、整流回
路１５、バンドバスフィルタ１４、及び増幅回路１３を
介して前記Ａ［セン１ノ７が接続されるとどもに、上記
した位置表示部９及び数値表示部１０が接続されている
。

そして、前記Ａ［センサ７が検出した研削音は電気的な
音波信号に変換され、増幅回路１３はその音波信号を増
幅する。バンドパスフィルタ１４の中心周波数はＩ　Ｍ
　Ｈ　Ｚ付近に設定されており、音波侶尽の中からその
周波数の音波信号を抽出して整流回路１５に入力する。

整流回路１５によって整流された音波信号は比較回路１
６に入力される。比較回路１６は予め設定された基準電
圧値と合波信号の電圧値とを比較し、基準電圧値の方が
高ければ「Ｏ」、音波信号の電圧値の方が高ければ［゛
１」の検出符号信号を前記Ｃｌ）Ｕ１１に出力つる。

又、前記ＣＰＵ１１にはランダムアクセスメモリ１　７
　（ＲＡＭ）　、Ｉびにリードオンリメモリ１８〈］ぺ
ＯＭ）が接続され、ＲＯＭ１８には砥石４のバランス状
態を判定１Ｊるためのブ口グラムと、仙削時及び非研削
時を判別するためのプログノムとが記憶されており、Ｃ
　Ｉ）　ＬＪ　１　１はこれらのブ「１グラムに従って
砥石４のバランス状態を測定・表ｉｊ＼するようになっ
ている。尚、ＲＡＭ１７はＣＩ）Ｕ１１が行なう処理の
データを一時的に記憶するようになっている。

そして、ＣＰＵ１１は前記比較回路１６から１’　Ｏ　
Ｊの検出符号信号を入力すると非研削時と判定し、比較
回路１６から「１」の検出符号信号を入力づ−るとｖＩ
削時と判定する。

又、ｃｐｕｉ１は非研削時と判定したときのみ、次に述
べる砥Ｉ１４のバランス状態の測定・表示動作を行なう
。即ち、ＣＰＵ１１は前記原点検出センザ６からの原点
位置信号のパルス周期を測定リることによって砥石４の
回転数を判定するどともに、その回転数に対応する中心
周波数となるように前記バンドバスフィルタ１２に制御
信号を出力寸る。又、ＣＰＵ１１はこのバンドバスフィ
ルタ１２を経て加速度ビックアップ３からの検出信ｇを
入力し、その検出信岩が示ず砥石４の最大振動吊を判定
寸るとともに、くの最人振動聞が発生りる位相位画を前
記原点検出センサ６からの原点位随信号を基準として判
定する。さらに、Ｃ　Ｐ　ｊＪ　１１は最大振ｌｉｌＩ
Ｗｉを前記数値表示部１０に表示させるとともに、最大
振動量が発生する位相位画に対応する位置表示部９のＬ
ＦＤ９ａを点灯させる。

そし（、実際の硝削作業におい−（、測定を｛ｊなうべ
くバランス状態表示装置の電源を投入寸ると、Ｃ　ｌ）
り１１はＡ　Ｅセンサ７からの音波信号に基いて、研ｍ
時か否かを判定し、非研削時のみ砥石４のバランス状態
を測定・表示１る。従って、コントロールボックス８の
両表示部９，１０は非研削時のみ表示動作を行なうこと
になる。

砥石４のバランス状態は、それ自体のアンバランスによ
って生じる振動のみに基いて判定するのが理想とざれて
おり、そのためには、研削等の他の要因による振動の影
響を受ｃノる研削時を避｛ノ、９一 １　０ 本実施例のバランス状態表示装置においては、非研削時
にのみ砥石４のバランス状態の測定・表ホ動作を行なう
ようになっているため、朝削振動等の影響を受けること
なく、信頼性の高い判定結果を表示することができる。

又、研削時と非研削時を自動判別するようになっている
ため、作業者がこの判別を行なう必要がなく、バランス
状態の測定作業を完全自動化することができる。

尚、本実施例は砥石４のバランス状態を表示するバラン
ス状態表示装置に具体化したものであるが、例えば、本
出願人が先に出願した特願昭６３−１３１０６５号に記
載の砥石のバランス修正装置に具体化してもよい。この
ように構成した場合にも、非研削時の振動に基いて信頼
性の高い判定結果を得ることができ、その判定結果に応
じて高い精度で砥石４のアンバランスを自動修正するこ
とができる。又、この場合も研０１１時と非研削時とを
作業者が判別する必要がないため、バランス修正作業の
完全自動化を達成することかできる。

次に、この発明を砥石の摩耗状１！（目づまりや目こぼ
れも含む）を測定・表示する摩耗状態表示装直に具体化
した第二実施例を第３．４図に従って説明する。

第３図に示すように、本実施例の摩耗状態表示装置は前
記第一実施例のバランス状態表示装置とほとんど同一構
成であり、相違点は、コンｉ〜口ルボックス２１に前記
位置表示部９が設けられていないのと、研削に使用する
硯石４の種類を指定するための砥石指定スイッチ２２が
コントロールボックス２１に設けられている点である。

第４図に示すように、電気的構成における相違点も同様
に、位圃表示部９が廃止され、砥石指定スイッチ２２が
ＣＰＵ２３に接続されている点である。又、ＣＰＵ２３
に接続されたＲ　ＯＭ　２　４には砥石４の摩耗状態を
判定するためのプログラムと、研削時及び非研削時を判
別するためのプログラムとが記憶されている。さらに、
ＲＯＭ２４には前記砥石指定スイッチ２２にて指定され
る各硯石４の種類に対応する摩耗限界時の振動量がそれ
ぞれ記憶されている。ＣＰＵ２３はこれらのプログラム
に従って摩耗状態の測定・表示動作を行なうようになっ
ており、ＲＡＭ２５はＣＰＵ２３が行なう処理のデータ
を一時的に記憶するようになっている。

そして、前記第一実施例と同様に、Ｃ　Ｉ）　［Ｊ　２
　３はＡＥセンサ７からの音波信号に基いてω１削時と
非研削時とを判別する。

又、ＣＰＵ２３は研削時において加速度ビックアップ３
に検出された振動量と、非研削時において加速度ビック
アップ３に検出された振動量との差に基いて、次に述べ
る砥石４の摩耗状態の測定・表示動作を行なう。以下、
本実施例の摩耗状態表示装置によって砥石４の摩耗状態
を測定する手順を詳述する。

まず、作業者は測定する砥石４の種類を砥石指定スイッ
ヂ２２にて指定寸るとともに、その砥石４を使用して予
め指定された研削条件、即ち、所定の砥石回転数、送り
速度、切り込み量、ワーク材質にて研削を行なう。砥石
４はそのトラバースに伴い、ワークＷと接触して研削す
る研削時と、？ークＷから離間して研削を行なわない非
研削時とを交互に繰り返す。ＧＰｔＪ２３は研削時と非
研削時において砥Ｆｉ４に生じる振動量をそれぞれ特定
し、両振動量の差を求める。

般に、砥石４の摩耗はその外周上において不均一に生じ
るため、砥石外周には研削抵抗の大きい箇所と小さい箇
所とが生じる。そのため、ワーク胡削時においてのみ、
研削抵抗の変動に起因する振動が砥石４に生じる。一方
、砥石４がアンバランスな場合にも振動が生じるが、そ
れに起因する振動は胡削時、非研削時のいずれのときで
も生じる。従って、上記した研削時と非研削時のそれぞ
れの振動量の差は、砥石４の摩耗によって発生した振動
量と見做づことができる。

ＣＰＵ２３はこの差の振動量と前記ＲＯＭ２４に記憶さ
れた摩耗限界時の振動量とを比較し、摩耗限界時の振動
量に対する差の振動量の割合を求め、前記数値表示部１
０に％で表示する■。従って、未使用の砥石４によれば
表示部１０はＯ％付近の数値を示し、摩耗が進行して使
用不能の砥石４に一　１　３一 −　１　４− よれば１００％付近の数値を示寸。さらに、使用途中の
砥石４によれば、表示部１０はその摩耗の進行の度合に
応じた数舶を示づ。

このように、本実施例の摩耗状態表示１＆ｔｌにＪ３い
ては、硯Ｉｊ４の摩耗状態を作業壱に的確に把握させる
ことができる。

さらに、摩耗状態の判定は、土記したＪ、うに仙削時と
非研削時の砥石４の振動量に基いて行なうことになるが
、本実膿例の摩耗秋態表示！４直に．１３いては、研削
時と非研削時とを自動的に判別するようにしたため、摩
耗判定作業の完全な自動化を達Ｊｉ！２ツることかでぎ
る。従って、摩耗状態の測定に際して、作業者は指定さ
れた仙削条件に従一）【研削を実行するだＩＪでよい。

尚、前記第−実施例のバランス状態表示装防と第二実施
例の摩耗状態表示装置においては、Ａ「センザ７で検出
した高波信号を、さらにバンドパスノイルタ１４により
１Ｍ口ｚ　イｑ近の周波数の信号のみを抽出し、この合
波信李Ｊに塁い−（イー１削時ど非研削時とを判別した
が、音波信号の周波数はこれに限定されることなく、例
えば、１ＭＨｚよりはるかに但い司聴域の周波数の高波
信号に阜いて判別動作を行なうようにしてもよい。

又、前記第一実施例のバランス状態表示装置と第二実施
例の摩耗状態表示装置においては、ＡＥセンザ７で検出
した音波信８を比較回路１６によって１．０の検出符号
信ｇに変換した後にＣ　Ｐり１１，２３に入力したが、
その代わりに合波信号をＡＤ変換器を介して直接ＣＰＵ
Ｉ　１．２３に入カリるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以−■詳述したように、第−の発明の砥石のバランス状
態検出装置によれば、胡削時と非研削時とを自動的に判
別して、砥石のバランス状態の検出動作を完全に自動化
することができるという優れた効果を秦４る。

又、第二の発明の砥石の摩耗状態検出装置によれば、研
削時と非研削時とを自動的に判別して、砥石の摩耗状態
の検出動作を完全に自動化することができるどいつ優れ
た効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

ｇ：８１図と第２図は本】ｔ明を具体化した第−実琉例
の砥石のバランス状態検出装置を示し、第１図は研削盤
とバランス状態検出装直とのｊＥ面図、第２図はバラン
ス状態検出装置の電気的構成を冫ムリブロック図、第３
図と第４図は本発明を具体化した第二実施例の砥石の摩
耗状態検出装誼を示し、第３図１．Ｌ研削盤と摩耗状態
検出装置との什而図、第４図は摩耗状態検出装置の電気
的Ｗ４戒を示寸ブ「１ツク図である。 １は｛ｄｌ削盤、３は振動検出手段としての加速度ビッ
クノ７ツプ、４は砥石、７は集音手段どしてのＡＥセン
ザ、１１．２３は判別ｆ段及び判定．＝７−段としての
Ｃ　Ｆ）　Ｌノ、Ｗはワーク。 特訓出願人　　株式会社　長瀬鉄丁所 代　理　人　　弁理十　恩１１」　　博官（ほが１名）
１７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、研削盤（１）の砥石（４）がワーク（Ｗ）を研削し
   ているときの研削音を検出する集音手段（７）と、 前記集音手段（７）にて検出された研削音に基いて研削
   時と非研削時とを判別する判別手段（１１）と、 前記砥石（４）に発生する振動を検出する振動検出手段
   （３）と、 前記振動検出手段（３）からの検出信号を入力するとと
   もに、前記判別手段（１１）の判別結果が非研削時のと
   きに前記振動検出手段（３）が検出した振動に基いて、
   砥石（４）のバランス状態を判定する判定手段（１１）
   と からなる砥石のバランス状態検出装置。 ２、研削盤（１）の砥石（４）がワーク（Ｗ）を研削し
   ているときの研削音を検出する集音手段（７）と、 前記集音手段（７）にて検出された研削音に基いて研削
   時と非研削時とを判別する判別手段（２３）と、 前記砥石（４）に発生する振動を検出する振動検出手段
   （３）と、 前記振動検出手段（３）からの検出信号を入力するとと
   もに、前記判別手段（２３）の判別結果が研削時のとき
   に前記振動検出手段（３）が検出した振動量と、判別結
   果が非研削時のときに振動検出手段（３）が検出した振
   動量との差に基いて、砥石（４）の摩耗状態を判定する
   判定手段（２３）と からなる砥石の摩耗状態検出装置。