JPH0379261A - Grinding device - Google Patents
Grinding deviceInfo
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- JPH0379261A JPH0379261A JP21424689A JP21424689A JPH0379261A JP H0379261 A JPH0379261 A JP H0379261A JP 21424689 A JP21424689 A JP 21424689A JP 21424689 A JP21424689 A JP 21424689A JP H0379261 A JPH0379261 A JP H0379261A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinding
- workpiece
- adjustment means
- surface shape
- grindstone
- 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.)
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本考案は、研削加工装置に関し、特に、複雑な表面形状
を有するワークを研削加工するために使用される研削加
工装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a grinding device, and in particular, to a grinding device used for grinding a workpiece having a complicated surface shape. .
(従来の技術)
例えば、プレス成形に用いられる金型等のように、複雑
な表面形状を有するワークの曲面研削加工は三次元研削
加工装置を用いて行われている。(Prior Art) For example, curved surface grinding of a workpiece having a complicated surface shape, such as a mold used in press molding, is performed using a three-dimensional grinding device.
第6図は、従来の研削加工装置の一例を示す側面図であ
り、三次元直交座標の運動により研削加工を行うように
構成されている。「6」はワークであって、rlJは架
台である。この架台1,1の頂部にはY軸のガイド4,
4が設けられ、駆動ユニット2を備えた梁材8がY軸方
向に直線移動するようになっている。また、駆動ユニッ
ト2に設けられた垂直アーム5はZ軸方向に直線移動自
在に取り付けられている。垂直アーム5のハンド7には
、ワーク6の曲面研削を行う砥石8が取付けられ、この
砥石8は、図示しない駆動源によって回転する。またハ
ンド7は、A方向およびB方向の旋回運動により3自由
度の運動を行なうようになっている。そして、予めワー
ク6の表面形状に応じた位置データを制御部に格納して
お・き、この制御部からの制御信号に基づいて作動する
サーボモ−タにより、砥石8を所定位置に移動すると共
に所定の研削速度のもとてワーク6の表面に面接触させ
て、曲面研削加工を行なう。FIG. 6 is a side view showing an example of a conventional grinding device, which is configured to perform grinding by movement in three-dimensional orthogonal coordinates. "6" is a workpiece, and rlJ is a stand. At the top of these frames 1, 1, there is a Y-axis guide 4,
4 is provided so that the beam member 8 equipped with the drive unit 2 moves linearly in the Y-axis direction. Further, the vertical arm 5 provided on the drive unit 2 is attached so as to be linearly movable in the Z-axis direction. A grindstone 8 for grinding the curved surface of the workpiece 6 is attached to the hand 7 of the vertical arm 5, and this grindstone 8 is rotated by a drive source (not shown). Further, the hand 7 is configured to move in three degrees of freedom by turning in the A direction and the B direction. Then, position data corresponding to the surface shape of the workpiece 6 is stored in the control unit in advance, and the grinding wheel 8 is moved to a predetermined position by a servo motor that operates based on a control signal from the control unit. Curved surface grinding is performed by bringing the workpiece into surface contact with the surface of the workpiece 6 at a predetermined grinding speed.
(発明が解決しようとする課題)
しかし、上述した従来の研削加工装置では、ワークの曲
面の研削加工を行うために、直交座標系の運動の下で、
ハンドを回転および旋回させているため、装置の内部構
造が複雑となるばかりでなく、砥石の運動の制御に際し
ても高精度で作動する制御部を必要とし、いずれもコス
ト面およびメンテナンス面において好ましくない。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional grinding device described above, in order to grind the curved surface of the workpiece, under the motion of the orthogonal coordinate system,
Since the hand is rotated and swiveled, the internal structure of the device is not only complicated, but also requires a control unit that operates with high precision to control the movement of the grinding wheel, both of which are unfavorable from a cost and maintenance perspective. .
本考案は、上述した従来の技術に伴なう種々の欠点、問
題点を解決し、複雑な表面形状を有するワークを簡単な
構造を用いて確実に研削加工することができる研削加工
装置を提供することを目的とすることにある。The present invention solves the various drawbacks and problems associated with the conventional techniques described above, and provides a grinding device that can reliably grind a workpiece with a complex surface shape using a simple structure. The goal is to do something.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するための本発明は、駆動手段により回
転する主軸先端に自在継手を介してワークを研削する砥
石を揺動自在に取り付け、当該砥石の研削面と一定の幾
何的関係を有する誘導面を形成した非回転の誘導体を備
えると共に、前記砥石の研削面上に形成された直交軸方
向に前記誘導面を傾斜させる第1調整手段および第2調
整手段を設け、前記ワークの表面状態を検出する変位セ
ンサにより前記第1調整手段および第2調整手段をそれ
ぞれ駆動させる駆動制御手段を有することを特徴とする
曲面工作物の研削加工装置である。[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems)] The present invention for achieving the above object includes a grindstone for grinding a workpiece which is swingably attached to the tip of a main shaft rotated by a drive means via a universal joint. A first adjusting means that includes a non-rotating guide member having a guiding surface that has a certain geometric relationship with the grinding surface of the grindstone, and that tilts the guide surface in the direction of an orthogonal axis formed on the grinding surface of the grindstone. and a grinding device for a curved surface workpiece, comprising: a second adjustment means, and a drive control means for driving the first adjustment means and the second adjustment means, respectively, by a displacement sensor that detects the surface condition of the workpiece. It is.
(作用)
上述のように構成した本発明では、駆動手段により回転
する主軸に砥石を揺動自在に取り付け、調整手段を用い
て砥石の姿勢を調整できるようにすると共に、ワークの
形状を検出して砥石の姿勢、位置を追従させているので
、装置の構造をコンパクトにすることができて、複雑な
表面形状を有する曲面ワークであっても、確実にかつ高
精度にて研削加工することができる。(Function) In the present invention configured as described above, the grindstone is swingably attached to the main shaft rotated by the drive means, the attitude of the grindstone can be adjusted using the adjustment means, and the shape of the workpiece can be detected. Since the posture and position of the grindstone are followed by the grinding wheel, the structure of the device can be made compact, and even curved workpieces with complex surface shapes can be ground reliably and with high precision. can.
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の実施例を示す全体構成図、第2図は
、同実施例の調整手段を示す一部破断側面図、第3図は
、第1図の■−■部における平面図、第4.5図は、同
実施例の第1および第2:A整手段の制御を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the adjustment means of the same embodiment, and FIG. 4.5 is a block diagram showing the control of the first and second A adjustment means of the same embodiment.
第1図において、本実施例の研削加工装置10は、第6
図における垂直アーム5の下部に取付部14によって取
付けられている。In FIG. 1, the grinding device 10 of this embodiment has a sixth
It is attached to the lower part of the vertical arm 5 in the figure by an attachment part 14.
この取付部14には、支持枠15が固着されており、支
持枠15に摺動し得る可動枠19が設けられている。A support frame 15 is fixed to the mounting portion 14, and a movable frame 19 that can slide on the support frame 15 is provided.
また、可動枠19には、駆動手段である駆動モータ40
が垂直方向に取付けられて、主軸42はこの駆動モータ
40により回転するようになっている。さらに、支持枠
15には加圧シリンダ16が設けられ、加圧シリンダ1
6のピストン棒17の一端は部材18を介して可動枠1
9に取付けらでおり、これにより、加圧シリンダ16が
作動してピストン棒17が前進すると、主軸42は加圧
された状態で回転することとなる。The movable frame 19 also has a drive motor 40 as a drive means.
is mounted vertically, and the main shaft 42 is rotated by this drive motor 40. Further, the support frame 15 is provided with a pressure cylinder 16, and the pressure cylinder 1
One end of the piston rod 17 of No. 6 is connected to the movable frame 1 via a member 18.
As a result, when the pressurizing cylinder 16 operates and the piston rod 17 moves forward, the main shaft 42 rotates under pressure.
主軸42の先端には、自在継手43が取付けられ、また
、自在継手43の一端45にはワーク6の曲面研削を行
う砥石8が取付けられている。自在継手43の外側には
軸受11を介して誘導体12が設けられ、この誘導体1
2の頂部には、誘導面14が形成されている。A universal joint 43 is attached to the tip of the main shaft 42, and a grindstone 8 for grinding the curved surface of the workpiece 6 is attached to one end 45 of the universal joint 43. An inductor 12 is provided on the outside of the universal joint 43 via a bearing 11, and this inductor 1
A guiding surface 14 is formed on the top of the guide plate 2 .
「20」は第1調整手段であり、また、「50」は第2
:!!J整手段であるが、何れも、同様に構成されてお
り、前述した可動枠19に固定されている。"20" is the first adjustment means, and "50" is the second adjustment means.
:! ! All of the J adjusting means have the same structure and are fixed to the movable frame 19 described above.
第2図において、第12整手段20は、回動モータ21
の出力軸が継手22を介してボールスクリュー24のお
ねじを可逆回転させ、ボールスクリュー24の取付部2
5に取付けた調整棒27を案内子26.26の内側にて
垂直方向にて直線移動させるように構成されており、調
整棒27の先端は誘導体12の誘導面14を押圧するよ
うになっている。In FIG. 2, the twelfth adjustment means 20 includes a rotary motor 21
The output shaft of reversibly rotates the male thread of the ball screw 24 via the joint 22, and the mounting portion 2 of the ball screw 24
The adjustment rod 27 attached to the guide element 26.26 is configured to move linearly in the vertical direction inside the guide element 26. There is.
第3図において、第1:l!J整手段20の調整棒27
および第2:J!J整手段50の:A整棒57は、第6
図におけるA方向およびB方向、すなわち誘導体12の
誘導面14におけるそれぞれの直交中心線1−0−Iお
よびn−o−n上に位置するように配設されており、前
述したように:A整枠棒27よび57は、回動モータ2
1および51の回動により直線移動して、誘導体12の
誘導面14に垂直変位が与えられ、誘導面14は前記主
軸42の軸心に対してA方向およびB方向にそれぞれ所
定角度だけ傾斜する。そして、前記自在継手43は誘導
体12に誘導されて回転し、これにより、前記砥石8も
ワーク6の表面形状に合致した傾斜をもって回転するこ
ととなる。なお、誘導体12の誘導面14の一部には開
口35が設けられ、前記可動枠19の端部に取付けられ
た棒材19aが挿入されて、誘導体12のいわゆる「つ
れまわり」を防止するようになっている。In FIG. 3, the first: l! Adjustment rod 27 of J adjustment means 20
and 2nd: J! The :A straightening rod 57 of the J straightening means 50 is the sixth
They are arranged so as to be located on the A direction and B direction in the figure, that is, on the orthogonal center lines 1-0-I and n-o-n of the guiding surface 14 of the guide body 12, respectively, and as described above: The framing rods 27 and 57 are connected to the rotation motor 2.
1 and 51 linearly move, vertical displacement is applied to the guiding surface 14 of the guiding body 12, and the guiding surface 14 is inclined by a predetermined angle in the A direction and the B direction with respect to the axis of the main shaft 42, respectively. . The universal joint 43 is guided by the induction body 12 to rotate, and as a result, the grindstone 8 also rotates with an inclination that matches the surface shape of the workpiece 6. Note that an opening 35 is provided in a part of the guiding surface 14 of the guiding body 12, into which a bar 19a attached to the end of the movable frame 19 is inserted, so as to prevent the so-called "tangle" of the guiding body 12. It has become.
一方、上述した第1調整手段20および第2F!整手段
50を所定距離だけ作動させるために、第1図に示すよ
うに、誘導体12の外方位置におけるワーク6表面の傾
斜を検出する変位センサ36a、36bが可動枠19に
設けられている。変位センサ36a、36bとしては、
例えば、非接触式であるレーザ変位計などを用いること
ができる。このレーザー変位センサ36a、36bは、
レーザ光をワーク6表面に照射し、その反射時間を測定
することによりワーク6表面からの変位h+ 、h3に
ついての情報を検出することができ、本実施例にあって
は、第1,3図に示すようにA方向の変位り、、h3を
検出する一対の変位センサ36a、38aを中心線1−
0−I」二に設け、一方B方向の変位h2.h4を検出
する一対の変位センサ38b、36bをn −o −n
−1−に設けている。On the other hand, the first adjusting means 20 and the second F! In order to operate the adjustment means 50 by a predetermined distance, as shown in FIG. 1, displacement sensors 36a and 36b are provided on the movable frame 19 to detect the inclination of the surface of the workpiece 6 at a position outside the guide member 12. As the displacement sensors 36a and 36b,
For example, a non-contact type laser displacement meter can be used. These laser displacement sensors 36a and 36b are
By irradiating the surface of the workpiece 6 with a laser beam and measuring the reflection time, information about the displacements h+ and h3 from the surface of the workpiece 6 can be detected. As shown in FIG.
0-I''2, and displacement h2. A pair of displacement sensors 38b and 36b for detecting h4 are n -o -n
-1-.
これらの変位センサ36a、38bによって検出された
変位h1・・・h4は、A方向、およびB方向のそれぞ
れにおいて電気信号に変換され、第4,5図に示す補正
演算部60a、60bにおいて、ワーク6の表面形状の
特性値、例えば仮想円り上の位置における傾斜などをは
じめ、平均変位などが演算され、図示しない制御部から
送信される指令信号59a、59bを補正して、前記第
1、第2調整手段20.50の回動モータ21,51の
駆動量を操作する。そして、これにより砥石8はワーク
6の表面形状に一致するように姿勢、位置が決められ、
所定の研削条件のもとで研削加工されるようになってい
る。これら補正演算部および制御部が本実施例における
駆動制御手段を構成している。The displacements h1, . Characteristic values of the surface shape of No. 6, such as the inclination at a position on a virtual circle, average displacement, etc. are calculated, and command signals 59a and 59b transmitted from a control section (not shown) are corrected to The drive amount of the rotation motors 21, 51 of the second adjustment means 20.50 is operated. As a result, the posture and position of the grindstone 8 are determined so as to match the surface shape of the workpiece 6.
The grinding process is performed under predetermined grinding conditions. These correction calculation section and control section constitute the drive control means in this embodiment.
なお、第4.5図において、r61a、61b Jは、
増幅器、r62a、62b Jは、回動モータの回転数
に比例した電圧を発生させ目標位置に近接した際にモー
タの回転速度を低下させてハンチングを防止するための
タコジェネレータである。In addition, in Figure 4.5, r61a, 61b J are
The amplifiers r62a and 62b J are tachogenerators that generate a voltage proportional to the rotational speed of the rotary motor and reduce the rotational speed of the motor when it approaches a target position to prevent hunting.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
まず、ワーク6の表面形状に応じた位置指令にもとづき
砥石8を所定位置に移動させ、加圧シリンダ16により
加圧力を付加しながら主軸42を回転させて砥石8を回
転させる。また、本実施例の研削加工装置の制御部(不
図示)から送信される指令信号を、変位センサ38a、
36bにより仮想円り上の位置におけるワーク6の表面
形状の特性値を補正演算して補正する。これにより、前
記第1、第2:A整手段20.50の駆動モータ21.
51が所定量だけ駆動し、誘導体12の誘導面14の傾
斜が;2I整されると共に、砥石8には30山度の運動
が与えられて加工中のワーク6の表面形状の変化に対応
して、表面形状に一致するように姿勢、位置が決められ
、所定の研削条件、例えば研削速度、切込みのもとで、
確実に研削加工が行われる。First, the grindstone 8 is moved to a predetermined position based on a position command corresponding to the surface shape of the workpiece 6, and the main shaft 42 is rotated while applying pressure by the pressure cylinder 16 to rotate the grindstone 8. Further, the displacement sensor 38a,
36b performs a correction calculation on the characteristic value of the surface shape of the workpiece 6 at a position on the virtual circle. As a result, the drive motors 21. of the first and second A adjustment means 20.50.
51 is driven by a predetermined amount, the inclination of the guiding surface 14 of the guiding body 12 is adjusted by 2I, and the grinding wheel 8 is given a motion of 30 degrees to correspond to changes in the surface shape of the workpiece 6 being processed. The posture and position are determined to match the surface shape, and under predetermined grinding conditions, such as grinding speed and depth of cut,
Grinding is performed reliably.
このように、本実施例の研削加工装置によれば、砥石の
研削面の揺動運動を調整手段の調整棒の進退運動のみに
よって行うように構成していることから、構造が簡素化
され、しかも研削加工によるワークの仕上り寸法の精度
向上が期待できる。As described above, according to the grinding device of this embodiment, the structure is simplified because the oscillating movement of the grinding surface of the grindstone is performed only by the forward and backward movement of the adjustment rod of the adjustment means. Moreover, it can be expected that the accuracy of the finished dimensions of the workpiece will be improved by grinding.
(発明の効果)
以上述べたように本考案によれば、簡易な構造を採用す
ることができ、しかも加工中のワークの表面形状の変化
に対応して、砥石がこの表面形状に一致するように姿勢
が決められ、これにより曲面研削加工を高精度にて行な
うことができる(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a simple structure can be adopted, and in addition, the grinding wheel can be adjusted to match the surface shape of the workpiece during processing. The posture is determined by this, which allows curved surface grinding to be performed with high precision.
第1図は、本考案の実施例を示す全体構成図、第2図は
、同実施例の調整手段を示す断面図、第3図は、第1図
の■−■部における平面図、第4゜5図は同実施例の制
御方法を示すブロック図、第6図は、従来の研削加工装
置の一例を示す概略説明図である。
6・・・ワーク、8・・・砥石、10・・・研削加工装
置、12・・・誘導体、14・・・誘導面、20.50
・・・調整手段、
36a、36b・・・変位センサ、
40・・・駆動モータ(駆動手段)、42・・・主軸、
43・・・自在継手Fig. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing the adjustment means of the embodiment, Fig. 3 is a plan view taken along section ■-■ in Fig. 1; 4-5 are block diagrams showing the control method of the same embodiment, and FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing an example of a conventional grinding device. 6... Workpiece, 8... Grinding wheel, 10... Grinding device, 12... Derivative, 14... Guide surface, 20.50
... Adjustment means, 36a, 36b... Displacement sensor, 40... Drive motor (drive means), 42... Main shaft,
43... Universal joint
Claims (1)
ークを研削する砥石を揺動自在に取り付け、当該砥石の
研削面と一定の幾何的関係を有する誘導面を形成した非
回転の誘導体を備えると共に、前記砥石の研削面上に形
成された直交軸方向に前記誘導面を傾斜させる第1調整
手段および第2調整手段を設け、前記ワークの表面状態
を検出する変位センサにより前記第1調整手段および第
2調整手段をそれぞれ駆動させる駆動制御手段を有する
ことを特徴とする研削加工装置。A grinding wheel for grinding a workpiece is swingably attached to the tip of a main shaft rotated by a driving means via a universal joint, and a non-rotating guide body is provided with a guiding surface having a certain geometric relationship with the grinding surface of the grinding wheel. , a first adjustment means and a second adjustment means are provided for tilting the guide surface in the orthogonal axis direction formed on the grinding surface of the grindstone, and the first adjustment means and the second adjustment means are provided by a displacement sensor that detects the surface condition of the workpiece. A grinding device comprising drive control means for respectively driving the second adjustment means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1214246A JP2577092B2 (en) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | Grinding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1214246A JP2577092B2 (en) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | Grinding equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379261A true JPH0379261A (en) | 1991-04-04 |
| JP2577092B2 JP2577092B2 (en) | 1997-01-29 |
Family
ID=16652595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1214246A Expired - Lifetime JP2577092B2 (en) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | Grinding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577092B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040027234A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-01 | 박기수 | wool bedclothes for baby |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129311A (en) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | Curved surface profiling device |
-
1989
- 1989-08-22 JP JP1214246A patent/JP2577092B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129311A (en) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | Curved surface profiling device |
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| KR20040027234A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-01 | 박기수 | wool bedclothes for baby |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2577092B2 (en) | 1997-01-29 |
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