JPH0538660A - 加工寸法測定装置 - Google Patents
加工寸法測定装置Info
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- JPH0538660A JPH0538660A JP21300391A JP21300391A JPH0538660A JP H0538660 A JPH0538660 A JP H0538660A JP 21300391 A JP21300391 A JP 21300391A JP 21300391 A JP21300391 A JP 21300391A JP H0538660 A JPH0538660 A JP H0538660A
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- grinding wheel
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Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被加工物あるいは加工工具が軟らかくても硬
くてもそれらの相対位置を正確に素早く測定できるよう
にする。 【構成】 被加工物Ｗあるいは加工工具１若しくはその
双方が柔らかく振動を発生し難いようなものであって
も、それらの接触の際の研削抵抗によって生じる負荷変
動と連動するモータ１０等の電流変化を例えば給電線１
１に鎖交するピックアップコイル１２などで測定するこ
とによって、被加工物Ｗと加工工具１との接触を検出す
るようにしている。
くてもそれらの相対位置を正確に素早く測定できるよう
にする。 【構成】 被加工物Ｗあるいは加工工具１若しくはその
双方が柔らかく振動を発生し難いようなものであって
も、それらの接触の際の研削抵抗によって生じる負荷変
動と連動するモータ１０等の電流変化を例えば給電線１
１に鎖交するピックアップコイル１２などで測定するこ
とによって、被加工物Ｗと加工工具１との接触を検出す
るようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加工寸法を測定する装
置に関する。更に詳述すると、本発明は、被加工物と加
工工具とが接触して加工を開始するその瞬間を正確に素
早く検出できる装置に関する。
置に関する。更に詳述すると、本発明は、被加工物と加
工工具とが接触して加工を開始するその瞬間を正確に素
早く検出できる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加工工具と被加工物とが接触した瞬間を
検出しそれから何μｍ程度加工したかを判断する加工寸
法測定装置が従来提案されている。例えば、研削盤等に
おいて、砥石と被加工物との相対位置が求められれば、
加工量を正確にして精密加工を行うことができるし、砥
石と被加工物とが接触する直前までは高速で砥石あるい
は被加工物を移動させて加工能率を向上させ得る。
検出しそれから何μｍ程度加工したかを判断する加工寸
法測定装置が従来提案されている。例えば、研削盤等に
おいて、砥石と被加工物との相対位置が求められれば、
加工量を正確にして精密加工を行うことができるし、砥
石と被加工物とが接触する直前までは高速で砥石あるい
は被加工物を移動させて加工能率を向上させ得る。
【０００３】そこで、従来は、図３に示すように、被加
工物Ｗを固定するテーブル１０１等にＡＥ（アコーステ
ィックエミッション）センサ１０２を取付け、砥石１０
３が被加工物Ｗに接触した瞬間に発生する振動を検出す
ることによって、砥石１０３と被加工物Ｗの相対位置を
測定するＡＥ検出方式が提案されている。このＡＥセン
サ１０２によって検出された振動はアンプ１０４やコン
パレータ１０５等を経て信号としてエンコーダ等の測定
手段（図示省略）に入力され、送り量・加工量をカウン
トするトリガー等として使用されている。
工物Ｗを固定するテーブル１０１等にＡＥ（アコーステ
ィックエミッション）センサ１０２を取付け、砥石１０
３が被加工物Ｗに接触した瞬間に発生する振動を検出す
ることによって、砥石１０３と被加工物Ｗの相対位置を
測定するＡＥ検出方式が提案されている。このＡＥセン
サ１０２によって検出された振動はアンプ１０４やコン
パレータ１０５等を経て信号としてエンコーダ等の測定
手段（図示省略）に入力され、送り量・加工量をカウン
トするトリガー等として使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＡ
Ｅ検出方式によると、研削砥石（加工工具）１０３ある
いは被加工物Ｗのいずれか一方がゴムのように軟らかで
振動を吸収する性質を有するものである場合、被加工物
Ｗと砥石１０３とが接触した瞬間に振動が発生し難いた
めそれを検出し難い。例えば、結合剤にＰＶＡ（ポリビ
ニールアルコール）・フェノール混合体を用いたスポン
ジ状弾性砥石のような場合、被加工物と砥石が接触して
も音が吸収され小さくなるため検出が難しい。
Ｅ検出方式によると、研削砥石（加工工具）１０３ある
いは被加工物Ｗのいずれか一方がゴムのように軟らかで
振動を吸収する性質を有するものである場合、被加工物
Ｗと砥石１０３とが接触した瞬間に振動が発生し難いた
めそれを検出し難い。例えば、結合剤にＰＶＡ（ポリビ
ニールアルコール）・フェノール混合体を用いたスポン
ジ状弾性砥石のような場合、被加工物と砥石が接触して
も音が吸収され小さくなるため検出が難しい。
【０００５】本発明は、被加工物あるいは加工工具が軟
らかくても硬くてもそれらの相対位置を明確に測定でき
る加工寸法測定装置を提供することを目的とする。
らかくても硬くてもそれらの相対位置を明確に測定でき
る加工寸法測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、加工工具の接触によって被加工物に研削
加工、切削加工あるいは研磨加工等を加えて所定寸法に
加工する加工装置の加工寸法測定装置において、加工工
具、または被加工物移送治具、あるいは加工工具移送治
具を駆動する駆動手段に加わる負荷を検出して被加工物
と加工工具との加工開始時の互いの接触の瞬間を正確に
素早く検出するようにしている。
め、本発明は、加工工具の接触によって被加工物に研削
加工、切削加工あるいは研磨加工等を加えて所定寸法に
加工する加工装置の加工寸法測定装置において、加工工
具、または被加工物移送治具、あるいは加工工具移送治
具を駆動する駆動手段に加わる負荷を検出して被加工物
と加工工具との加工開始時の互いの接触の瞬間を正確に
素早く検出するようにしている。
【０００７】
【作用】加工工具が被加工物に接触した瞬間、この被加
工物あるいは加工工具を駆動する駆動手段、例えばモー
タの負荷が変化し、消費電極及び電流値が変化する。し
たがって、この消費電力あるいは電流値の測定によって
負荷の変化、即ち被加工物と加工工具との接触の瞬間が
検出される。
工物あるいは加工工具を駆動する駆動手段、例えばモー
タの負荷が変化し、消費電極及び電流値が変化する。し
たがって、この消費電力あるいは電流値の測定によって
負荷の変化、即ち被加工物と加工工具との接触の瞬間が
検出される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。尚、本実施例は、磁気ヘッドの
テープ摺接面を加工する砥石台往復形円筒研削盤に実施
したものであるが、テーブル移動型研削盤に実施できる
ことも勿論である。
づいて詳細に説明する。尚、本実施例は、磁気ヘッドの
テープ摺接面を加工する砥石台往復形円筒研削盤に実施
したものであるが、テーブル移動型研削盤に実施できる
ことも勿論である。
【０００９】図２に砥石台往復形円筒研削盤の一実施例
を示す。この砥石台往復形円筒研削盤は、被加工物例え
ば磁気ヘッドＷのテープ摺接面を研削する研削砥石１を
保持する砥石台２と、この砥石台２をベッド案内面３上
で水平方向に往復動させる砥石台送り機構４と、多数の
磁気ヘッドＷ，…，Ｗを固定して保持する磁気ヘッド固
定治具５と、この固定治具５を砥石台２の回転中心に平
行に支持して揺動させる主軸台６および心押し台７とか
ら構成されている。研削砥石１は砥石頭８の垂直方向へ
の移動によって磁気ヘッドｗに切込みを与え、砥石台２
の水平移動によって左右への送りを与える。
を示す。この砥石台往復形円筒研削盤は、被加工物例え
ば磁気ヘッドＷのテープ摺接面を研削する研削砥石１を
保持する砥石台２と、この砥石台２をベッド案内面３上
で水平方向に往復動させる砥石台送り機構４と、多数の
磁気ヘッドＷ，…，Ｗを固定して保持する磁気ヘッド固
定治具５と、この固定治具５を砥石台２の回転中心に平
行に支持して揺動させる主軸台６および心押し台７とか
ら構成されている。研削砥石１は砥石頭８の垂直方向へ
の移動によって磁気ヘッドｗに切込みを与え、砥石台２
の水平移動によって左右への送りを与える。
【００１０】この砥石台往復形円筒研削盤において、研
削砥石１を回転させるモータ、あるいは砥石台２上で砥
石頭８に送りを与える機構のモータ、若しくはその他の
研削砥石１あるいは被加工物Ｗの動きに連動する電気的
アクチュエータ等の給電線にピックアップコイルを設け
て負荷変動に伴なう電流変化を測定するように設けられ
ている。
削砥石１を回転させるモータ、あるいは砥石台２上で砥
石頭８に送りを与える機構のモータ、若しくはその他の
研削砥石１あるいは被加工物Ｗの動きに連動する電気的
アクチュエータ等の給電線にピックアップコイルを設け
て負荷変動に伴なう電流変化を測定するように設けられ
ている。
【００１１】本実施例では、図１及び図２に示すよう
に、研削砥石１を回転させるモータ１０の電源の電流変
化を検出することによって研削砥石１と被加工物（磁気
ヘッド）Ｗとの接触を検出するようにしている。モータ
用電源としては、通常三相電源が使用されるためその中
の１つの給電線１１にピックアップコイル１２を巻回し
たリング状の鉄心１３を通し、給電線１１を流れる電流
の変化によって発生する磁束の変化を電流の変化に変換
して取出するようにしている。このピックアップコイル
１２にはアンプ１５とコンパレータ１６とが接続され、
検出された電気信号を増幅すると共にそれが一定値を越
える場合、即ち商用周波電源の変動等のノイズを排除し
て研削砥石１と被加工物Ｗとが接触したときに生ずる負
荷変動に対応する程度以上の電気信号のみを出力するよ
うに設けられている。ピックアップコイル１２はパーマ
ロイとかソフトフェライトでできた磁心１３にコイル１
４を巻いたもので、この磁心１３の中心にモータ１０の
給電線１１を通す。電線に流れた電流により磁束φが発
生し、この磁束φがコイル１４を通ることによりコイル
１４に電圧ｅが発生する。実施例ではこの電圧ｅをアン
プ１５で増幅し、コンパレータ１６で所定の電圧になっ
たポイントで出力を発生するようにして、研削砥石１と
被加工物即ち固定治具５上の磁気ヘッドＷが接触した瞬
間を検出するようにしている。コンパレータ１６から出
力された信号は、例えば図示していないがエンコーダ等
の測定器に入力され、砥石の移動量即ち研磨量を測定す
るために使用される。
に、研削砥石１を回転させるモータ１０の電源の電流変
化を検出することによって研削砥石１と被加工物（磁気
ヘッド）Ｗとの接触を検出するようにしている。モータ
用電源としては、通常三相電源が使用されるためその中
の１つの給電線１１にピックアップコイル１２を巻回し
たリング状の鉄心１３を通し、給電線１１を流れる電流
の変化によって発生する磁束の変化を電流の変化に変換
して取出するようにしている。このピックアップコイル
１２にはアンプ１５とコンパレータ１６とが接続され、
検出された電気信号を増幅すると共にそれが一定値を越
える場合、即ち商用周波電源の変動等のノイズを排除し
て研削砥石１と被加工物Ｗとが接触したときに生ずる負
荷変動に対応する程度以上の電気信号のみを出力するよ
うに設けられている。ピックアップコイル１２はパーマ
ロイとかソフトフェライトでできた磁心１３にコイル１
４を巻いたもので、この磁心１３の中心にモータ１０の
給電線１１を通す。電線に流れた電流により磁束φが発
生し、この磁束φがコイル１４を通ることによりコイル
１４に電圧ｅが発生する。実施例ではこの電圧ｅをアン
プ１５で増幅し、コンパレータ１６で所定の電圧になっ
たポイントで出力を発生するようにして、研削砥石１と
被加工物即ち固定治具５上の磁気ヘッドＷが接触した瞬
間を検出するようにしている。コンパレータ１６から出
力された信号は、例えば図示していないがエンコーダ等
の測定器に入力され、砥石の移動量即ち研磨量を測定す
るために使用される。
【００１２】以上のように構成された砥石台往復形円筒
研削盤によると、研削砥石１と被加工物たる磁気ヘッド
Ｗが接触すると、この研削抵抗により砥石を回している
モータの消費電力が増大する。即ち、研削砥石１と被加
工物Ｗが接触すると、仕事が行なわれ研削抵抗Ｆt が発
生する。この研削抵抗Ｆtにより、例えば研削砥石１を
回している砥石用モータ１０に流れる電流が変化し、そ
の消費電力が変化する。その消費電力量Ｐは次式で表す
ことができる。
研削盤によると、研削砥石１と被加工物たる磁気ヘッド
Ｗが接触すると、この研削抵抗により砥石を回している
モータの消費電力が増大する。即ち、研削砥石１と被加
工物Ｗが接触すると、仕事が行なわれ研削抵抗Ｆt が発
生する。この研削抵抗Ｆtにより、例えば研削砥石１を
回している砥石用モータ１０に流れる電流が変化し、そ
の消費電力が変化する。その消費電力量Ｐは次式で表す
ことができる。
【００１３】Ｐ＝Ｆt Ｖ Ｐ：砥石と被加工物が接触したことによるモータの消費
電力［Ｗ］ Ｆt ：砥石と被加工物間の接触方向の抵抗［Ｎ］ Ｖ：砥石の周速度［m/sec ］ そこで、この性質を利用し、例えば研削砥石１を回して
いるモータ１０の消費電力または電流を測定することに
より、研削砥石１と被加工物Ｗの接触した瞬間を検出し
て研削砥石１と被加工物Ｗの相対位置を知ることができ
る。
電力［Ｗ］ Ｆt ：砥石と被加工物間の接触方向の抵抗［Ｎ］ Ｖ：砥石の周速度［m/sec ］ そこで、この性質を利用し、例えば研削砥石１を回して
いるモータ１０の消費電力または電流を測定することに
より、研削砥石１と被加工物Ｗの接触した瞬間を検出し
て研削砥石１と被加工物Ｗの相対位置を知ることができ
る。
【００１４】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例ではピックアップコイル１２を採
用してモータの負荷変動に伴なう給電電流の変動を検出
するようにしているが特にこれに限定されるものではな
く、ホール素子などを利用して負荷変動を検出しても良
い。この場合、例えばモータ１０の供給線１１を貫通さ
せたＣ型の磁気コアのエアーギャップ部分にホール素子
を配置し、電流の変化に伴なう磁束の変化を検出する。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例ではピックアップコイル１２を採
用してモータの負荷変動に伴なう給電電流の変動を検出
するようにしているが特にこれに限定されるものではな
く、ホール素子などを利用して負荷変動を検出しても良
い。この場合、例えばモータ１０の供給線１１を貫通さ
せたＣ型の磁気コアのエアーギャップ部分にホール素子
を配置し、電流の変化に伴なう磁束の変化を検出する。
【００１５】また、本実施例では砥石用モータの電流の
変化を検出するようにしているが特にこれに限定される
ものではなく、研削砥石１と被加工物Ｗの接触に伴なう
負荷変動と連動して変化する他の現象例えば消費電力の
変化などをとらえるようにしても良いし、検出手段も特
に実施例のものに限定されない。更に、本実施例では砥
石用モータの電源電流を検出しているが被加工物側が移
動する場合等には被加工物移動用のモータの電流あるい
は消費電力の変化を検出するようにしても良い。また、
本発明は研削加工について主に説明したが特にこれに限
定されるものではなく、他の研削加工あるいは研磨加工
及び切削加工にも適用可能である。即ちテーブル移動型
研削盤あるいは旋盤における加工寸法測定等にも適用可
能である。
変化を検出するようにしているが特にこれに限定される
ものではなく、研削砥石１と被加工物Ｗの接触に伴なう
負荷変動と連動して変化する他の現象例えば消費電力の
変化などをとらえるようにしても良いし、検出手段も特
に実施例のものに限定されない。更に、本実施例では砥
石用モータの電源電流を検出しているが被加工物側が移
動する場合等には被加工物移動用のモータの電流あるい
は消費電力の変化を検出するようにしても良い。また、
本発明は研削加工について主に説明したが特にこれに限
定されるものではなく、他の研削加工あるいは研磨加工
及び切削加工にも適用可能である。即ちテーブル移動型
研削盤あるいは旋盤における加工寸法測定等にも適用可
能である。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の加工寸法測定装置は、被加工物と加工工具との接触に
よって変化する負荷変動と連動するモータ等の電流変化
を測定して被加工物と治具との接触を検出するようにし
ているので、被加工物あるいは加工工具若しくはその双
方が柔らかく振動を発生し難いようなものであっても接
触の際の研削抵抗によって正確に素早くそれらの接触を
検出できるので、加工工具または被加工物を高速で互い
に接触する位置まで移送しても、互いが接触する瞬間に
速度を落として加工を開始することができる。したがっ
て、加工工具や被加工物を損傷することなく加工スピー
ドを向上できる。更に、加工開始後の研削、研摩あるい
は切削などの加工量を精密に測定・コントロールするこ
とができる。
の加工寸法測定装置は、被加工物と加工工具との接触に
よって変化する負荷変動と連動するモータ等の電流変化
を測定して被加工物と治具との接触を検出するようにし
ているので、被加工物あるいは加工工具若しくはその双
方が柔らかく振動を発生し難いようなものであっても接
触の際の研削抵抗によって正確に素早くそれらの接触を
検出できるので、加工工具または被加工物を高速で互い
に接触する位置まで移送しても、互いが接触する瞬間に
速度を落として加工を開始することができる。したがっ
て、加工工具や被加工物を損傷することなく加工スピー
ドを向上できる。更に、加工開始後の研削、研摩あるい
は切削などの加工量を精密に測定・コントロールするこ
とができる。
【図１】本発明の加工寸法測定装置の一実施例を示す配
線図である。
線図である。
【図２】砥石台往復形円筒研削盤の概略図である。
【図３】従来の加工寸法測定装置の原理を示す概略説明
図である。
図である。
１ 研削砥石（加工工具） Ｗ 磁気ヘッド（被加工物） １０ モータ １１ 給電線 １２ ピックアップコイル １５ アンプ １６ コンパレータ
Claims (1)
- 【請求項１】 加工工具の接触によって被加工物に研削
加工、切削加工あるいは研磨加工等を加えて所定寸法に
加工する加工装置の加工寸法測定装置であって、前記被
加工物と前記加工工具との加工開始時の互いの接触を前
記加工工具、または被加工物移送治具、あるいは加工工
具移送治具を駆動する駆動手段に加わる負荷の変化によ
り検出することを特徴とする加工寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21300391A JPH0538660A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 加工寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21300391A JPH0538660A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 加工寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538660A true JPH0538660A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16631877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21300391A Pending JPH0538660A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 加工寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0538660A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1020911A (ja) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置における工具長補正方法、被加工物中心位置検出方法、工具摩耗度合い推定方法および数値制御装置 |
| JP2012061578A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Nagase Integrex Co Ltd | 工作機械 |
| WO2021200403A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械、加工経路生成方法、及びコンピュータプログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504914A (ja) * | 1973-03-24 | 1975-01-20 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP21300391A patent/JPH0538660A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504914A (ja) * | 1973-03-24 | 1975-01-20 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1020911A (ja) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置における工具長補正方法、被加工物中心位置検出方法、工具摩耗度合い推定方法および数値制御装置 |
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| WO2021200403A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械、加工経路生成方法、及びコンピュータプログラム |
| JPWO2021200403A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ||
| CN115398365A (zh) * | 2020-03-31 | 2022-11-25 | 兄弟工业株式会社 | 机床、加工路径生成方法以及计算机程序 |
| US12605798B1 (en) | 2020-03-31 | 2026-04-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine tool, machining path generation method, and recording medium |
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