JPH06342304A - オッシレート研削指令装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研削盤のオッシレート研削加工において、任
意形状のオッシレート研削を可能にし、高速化を図る。 【構成】 入出力装置５０から駆動データメモリ２０に
任意形状の駆動パターンをあらかじめ設定する。タイミ
ング指令発生手段１０は、速度に応じたタイミング指令
を出力する。位置指令計算手段２０は、タイミング指令
を角度に変換し、対応する駆動データを読み出し、振幅
に対応した位置指令を出力する。移動指令計算手段４０
は、この位置指令と現在位置から移動指令を計算し、サ
ーボ部２に出力する。以上より、任意形状のオッシレー
ト研削が行える。また、速度を上げて振動が発生した場
合でも、振動の原因となる駆動パターンの形状の一部を
修正することにより、更に速度を上げることが可能とな
り、高速化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オッシレート研削指令
装置に関し、特に、研削盤のオッシレート研削指令装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオッシレート研削指令装
置は、研削盤において、仕上げ面粗さの向上や研削効率
の向上を目的として用いられている。

【０００３】図６は、従来のオッシレート研削指令装置
の一例を示すブロック図である。図６において、円弧補
間手段６０２は、速度と振幅に対応する円弧補間を公知
のＤＤＡ方式で行う。繰り返し制御手段６０１は、円弧
補間手段６０２を繰り返し行う制御をする。移動指令選
択手段６０３は、円弧補間手段６０２が出力する２軸分
の移動指令のうち１軸分を選択し、サーボ部２に出力す
る。

【０００４】次に、この従来例の動作を説明する。速度
と振幅を入力された円弧補間手段６０２は、ＤＤＡ方式
により２軸の円弧補間を行い、その２軸分の移動指令を
移動指令選択手段６０３に出力する。移動指令選択手段
６０３は、円弧補間の１軸分の移動指令を出力すること
により、正弦波状の動作をさせてオッシレート研削を行
っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来におけるオッシレート研削指令装置は、円弧補間など
の関数計算により駆動パターンが正弦波に固定されるた
めに、任意形状のオッシレート研削が行えないことと、
駆動パターンに起因する振動を抑制できないという課題
があった。

【０００６】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記課題を解決し、任意形状の駆動パターンによる
高精度研削を可能にすること及び駆動パターンに起因す
る振動を抑制し高速にオッシレート研削することを可能
とした新規なオッシレート研削指令装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係るオッシレート研削指令装置は、任意の
駆動パターンを記憶する駆動データメモリと、駆動パタ
ーンを変更する手段と、駆動パターンに従い移動指令を
発生する手段を設けて構成される。

【０００８】

【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照して具体的に説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例を示すブロック構
成図である。

【００１０】図１を参照するに、本発明に係るオッシレ
ート研削指令装置１は、オッシレート研削の速度に応じ
たタイミング指令を発生するタイミング指令発生手段１
０と、任意の駆動パターンを角度に対応する駆動データ
として設定できる駆動データメモリ３０と、駆動データ
を振幅に対応した位置指令に変換して出力する位置指令
計算手段２０と、位置指令と現在位置から移動量を求
め、この移動量を移動指令に変換して出力し、その後、
現在位置を移動指令の分だけ更新する移動指令計算手段
４０と、駆動データメモリ３０へのデータ入出力が行え
るデータ入出力手段５０とを備えている。

【００１１】サーボ部２は、移動指令計算手段４０から
出力される移動指令に従い、駆動部３を制御し、機構部
４を目標位置に移動させる。

【００１２】次に、図１に示された本発明によるブロッ
ク構成の動作について説明する。

【００１３】まず、任意形状でオッシレート１サイクル
を３６０°とした場合の各角度に対応する駆動データを
関数（たとえば正弦関数など）の計算により求める。こ
の駆動データをデータ入出力手段５０により駆動データ
メモリ３０の角度に対応するアドレスにあらかじめ設定
しておく。その駆動データを図５の正弦波（実線）ａで
示す。

【００１４】速度と振幅が指定されて動作開始の指示を
受けると、タイミング指令発生手段１０は、速度に対応
したタイミング指令を位置指令計算手段２０に出力す
る。位置指令計算手段２０は、前記タイミング指令を角
度に変換し、更に前記角度を駆動データメモリ３０の対
応するアドレスに変換し、そのアドレスに格納されてい
る駆動データを取得する。次いで位置指令計算手段２０
は、この駆動データに、振幅に応じた倍率計算を行なっ
たものを位置指令とし、移動指令計算手段４０に出力す
る。

【００１５】移動指令計算手段４０は、この位置指令と
現在位置（開始時は、初期値）との差分を移動指令とし
てサーボ部２に出力する。この後移動指令計算手段４０
は現在位置と移動指令の和を新たな現在位置として記憶
する。

【００１６】移動指令を入力したサーボ部２は、駆動部
３を制御し、機構部４を目標位置に移動させる。

【００１７】この一連の動作が繰り返され、図５の正弦
波（実線）ａの駆動パターン通りに機構部４を駆動する
ことができる。

【００１８】次に、速度を徐々に上げると、移動方向が
切換る（図５のＡ点とＢ点）ところで機械の固有振動数
と共振し、機構部４が振動する。

【００１９】この振動を最小にするには、図５のＡ点及
びＢ点付近の駆動パターンを図５の任意波（点線）ｂの
ように加減速をゆるやかにする。つまり、図５のＡ点及
びＢ点付近の周波数を低くする。

【００２０】この図５における任意波（点線）ｂの駆動
パターンを駆動データメモリ３０に設定することによ
り、さらに速度を上げることができる。

【００２１】この図５に示された任意形状の波ｂは図に
示された形状に限定するものではなく、これ以外にも種
々の形状を採り得るものである。

【００２２】図２は、本実施例におけるタイミング指令
発生手段１０の具体的構成例を示すブロック図である。
図２においてタイミング指令発生手段１０は、発振器１
０１と、速度に対応した分周比をプログラマブル分周器
１０３に設定する変換計算手段１０２と、発振器１０１
のパルス信号を分周してタイミング指令を出力するプロ
グラマブル分周器１０３とから構成されている。

【００２３】発振器１０１は、パルス信号をプログラマ
ブル分周器１０３に出力する。変換計算手段１０２は、
速度に対応した分周比をプログラマブル分周器１０３に
設定する。この分周比は、次の計算式数１により求めら
れる。

【数１】 Ｋ：分周比 Ｃ：発振器１０１のパルス信号の周波数〔Ｈｚ〕 Ｎ：駆動データの分割数 Ｖ：速度〔Ｈｚ〕 プログラマブル分周器１０３は、発振器１０１のパルス
信号を上記数１の計算式で求めた分周比Ｋで分周したタ
イミング指令を出力する。

【００２４】図３は本実施例における位置指令計算手段
２０の具体的構成例を示すブロック図である。図３にお
いて、位置指令計算手段２０は、タイミング指令からオ
ッシレート１サイクルを３６０°とした場合の角度を計
算する角度計算手段２０１と、前記角度と対応する駆動
データメモリ３０のアドレスに変換するアドレス変換手
段２０２と、前記アドレスを駆動データメモリ３０に出
力し、前記アドレスに格納されている駆動データを読み
出す駆動データ読み出し手段２０３と、駆動データを振
幅に応じた位置指令に変換する位置計算手段２０４とか
ら構成されている。

【００２５】角度計算手段２０１は、タイミング指令を
計数することにより角度を求め、その角度をアドレス変
換手段２０２に出力する。

【００２６】アドレス変換手段２０２は、前記角度に対
応する駆動データを記憶している駆動データメモリ３０
のアドレスを計算し、そのアドレスを駆動データ読み出
し手段２０３に出力する。駆動データ読み出し手段２０
３は、前記アドレスを駆動データメモリ３０に出力し、
前記アドレスに記憶していた駆動データを読み出し、そ
の駆動データを位置計算手段２０４に出力する。位置計
算手段２０４は、その駆動データに振幅を乗じて位置指
令を求め、その位置指令を移動指令計算手段４０に出力
する。

【００２７】以上より、タイミング指令に対応する駆動
データを読み出し、振幅に応じた位置指令を求めること
ができる。

【００２８】図４は、本実施例における移動指令計算手
段４０の具体的構成例を示すブロック図である。図４に
おいて、移動指令計算手段４０は、現在位置を記憶する
現在位置レジスタ４０３と、位置指令と現在位置との差
分を移動量として求める移動量計算手段４０１と、その
移動量を移動指令に変換してサーボ部２に出力し、その
後、現在位置レジスタ４０３を移動量分、更新処理する
移動指令出力手段４０２とから構成されている。

【００２９】現在位置レジスタ４０３は最新の位置を記
憶している。開始時には、初期値を記憶しているものと
する。位置指令計算手段２０から出力される位置指令を
入力した移動量計算手段４０１は、位置指令から現在位
置を差し引いた差分を移動量として移動指令出力手段４
０２に出力する。

【００３０】移動指令出力手段４０２は、その移動量を
移動指令に変換してサーボ部２に出力し、その後、現在
位置に移動量をたし合わせた結果を現在位置レジスタ４
０３に設定し、現在位置の更新を行う。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるオッ
シレート研削指令装置によれば、駆動パターンの設定を
任意に行えるために、従来の駆動パターンが固定の場合
と比較して、オッシレート速度の高速化が可能とある。
これにより、研削面の仕上げ面粗さ及び研削効率の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。

【図２】図１に示したタイミング指令発生手段の具体例
を示すブロック構成図である。

【図３】図１に示した位置指令計算手段の具体例を示す
ブロック構成図である。

【図４】図１に示した移動指令計算手段の具体例を示す
ブロック構成図である。

【図５】図１に示された駆動パターンの一例を示す図で
ある。

【図６】従来におけるオッシレート研削指令装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１…オッシレート研削指令装置 ２…サーボ部 ３…駆動部 ４…機構部 １０…タイミング指令発生手段 ２０…位置指令計算手段 ３０…駆動データメモリ ４０…移動指令計算手段 ５０…データ入出力手段 １０１…発振器 １０２…変換計算手段 １０３…プログラマブル分周器 ２０１…角度計算手段 ２０２…アドレス変換手段 ２０３…駆動データ読み出し手段 ２０４…位置計算手段 ４０１…移動量計算手段 ４０２…移動指令出力手段 ４０３…現在位置レジスタ

フロントページの続き (72)発明者 多田 秀二郎 東京都港区芝五丁目７番15号日本電気ロボ ットエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岡野 明彦 東京都港区芝五丁目７番15号日本電気ロボ ットエンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 速度と振幅を入力し移動指令を出力する
   指令装置と前記移動指令の通りに駆動部を制御するサー
   ボ部と該サーボ部の制御に従う駆動部と該駆動部により
   移動する機構部とからなる研削盤に用いられるオッシレ
   ート研削指令装置において、 前記速度に応じたタイミング指令を発生するタイミング
   発生手段と、 任意の駆動パターンを角度に対応する駆動データとして
   設定できる駆動データメモリと、 前記タイミング指令を対応する角度に変換し、前記駆動
   データメモリに記憶している前記角度に対応する駆動デ
   ータを読み出し、振幅に応じた位置指令を出力する位置
   計算手段と、 前記位置指令と現在位置から移動量を求め該移動量を移
   動指令に変換し出力した後に、現在位置を前記移動量分
   の更新をする移動指令計算手段と、 前記駆動データメモリへの駆動データの入出力が行える
   データ入出力手段と、 を有することを特徴とするオッシレート研削指令装置。