JPH07164283A

JPH07164283A - 加工方法および装置

Info

Publication number: JPH07164283A
Application number: JP31354993A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Suzuki; 基之鈴木; Norihiko Kosugi; 敬彦小杉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】金型を砥石で研削するシステムにおいて、砥石
の複数の研削条件の中に目標値が実現されないものが存
在する場合には、他の研削条件を補正することによって
研削量を常に一定に維持し、加工品質を向上させる。【構成】金型研削システムにおいて、砥石４４の複数の
研削条件としての回転数ω，押付力Ｆおよび送り速度ｖ
をそれぞれセンサ５４，５６，７４によって検出し、中
央処理部３６により、各研削条件をそれの実際値をフィ
ードバックして制御するとともに、目標値が実現されな
い研削条件が存在する場合には、他の研削条件を補正す
ることによって研削量が常に一定になるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工具によりワークを
加工する技術に関するものであり、特に、加工具の加工
条件の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加工技術の一形式に次のようなものが存
在する。それは、本出願人の特開平２−７６００６号公
報に記載されているように、加工具によるワークの加工
量に影響を及ぼす複数の加工条件の各々の実際値を制御
する加工条件制御機構によってそれら各加工条件の目標
値を実現するための作動指令値を決定し、その作動指令
値に従って加工条件制御機構を制御することによって目
標の加工量を実現する形式である。

【０００３】また、同公報にはこの形式の一従来例とし
て、回転する加工具としての砥石をワーク加工面に押し
付けつつそれに沿って移動させる研削システムにおい
て、加工具の回転速度，押付圧および移動速度を含む複
数の加工条件の各々について互いに独立して、実際値が
目標値となるように加工条件制御機構を制御する加工技
術が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来例において
は、回転速度，押付圧および移動速度の実際値がいずれ
も目標値に維持されることによってはじめて目標の加工
量が実現される。しかし、それら回転速度等の加工条件
の実際値が常に目標値に維持されるとは限らない。以
下、具体例に基づいて説明する。

【０００５】加工具は、ワーク加工面に形成された溝，
穴等の不連続領域を通過する際に、溝，穴等の縁をシャ
ープに保つなどのために、例えば次のようにしてワーク
から一時的に退避させられる場合がある。すなわち、図
９に断面図で表すように、加工具が、不連続領域の開始
点Ａに到達したときにワーク加工面からほぼ直角に離間
してワークから退避させられ、その後、不連続領域を飛
び越えてそれの終了点Ｂに到達したときにワーク加工面
にそれにほぼ直角に接近してワークに接触させられる場
合があるのである。この場合には、不連続領域の開始点
Ａでも終了点Ｂでも、加工具の運動の経路が急にほぼ直
角に曲げられる。そのため、このような経路を確保しつ
つ加工具の加工方向における速度（移動速度）を目標値
に維持するためには、加工具を不連続開始点Ａに到達す
るとその移動方向において直ちに急減速させ、一方、不
連続終了点Ｂに接触すると直ちに急加速させなければな
らない。しかし、加工具の加減速度には移動装置の性能
上限界があるため、そのような急減速および急加速を実
現することができない場合があり、不連続領域の開始点
Ａおよび終了点Ｂにおいて加工具の移動速度の実際値ｖ
_A，ｖ_Bが目標値ｖより小さくなってしまう場合がある
のである。

【０００６】また、次のような場合にも加工条件の実際
値が目標値に一致しない。加工具は移動装置に保持され
て移動させられ、加工具によるワーク加工面上の加工点
と移動装置における加工具保持部とは位置が一致しない
のが普通である。しかし、加工具がワーク加工面のうち
の平面部に沿って移動させられる場合には、加工具と加
工具保持部とは互いに平行に直線移動させられるから、
加工具の移動速度と同じ速度で加工具保持部を移動させ
ればよい。これに対し、図１０に断面図で表すように、
加工具がワーク加工面のうちの丸コーナ縁部に沿って移
動させられる場合には、加工具と加工具保持部とはそれ
ぞれ半径の異なる同心円周に沿って曲線移動させられる
から、加工具の移動速度ｖより加工具保持部の移動速度
ｖ_Cの方を速くしなければならない。しかし、前記のよ
うに、移動装置の性能上、加工具保持部の移動速度には
限界がある。そのため、加工されるべき丸コーナ縁部の
曲率半径が小さい場合や、加工具と加工具保持部との距
離が長い場合には、加工具の移動速度の目標値を実現す
るために必要な加工具保持部の移動速度が限界を超えて
しまい、加工具の移動速度が目標値より遅くなってしま
うのである。

【０００７】さらにまた、次のような場合にも加工条件
の実際値が目標値に一致しない。この従来例において
は、加工具の回転速度の実際値が検出されるようにはさ
れていない。すなわち、加工具の回転速度はオープンル
ープ式で制御されていたのであり、具体的には、加工具
の回転速度の実際値がワーク加工面との接触状態におい
てそれの目標値が実現されるように回転装置が制御され
るように設計されていたのである。そのため、加工具が
例えば、図９において、退避位置からワーク加工面に接
近して不連続終了点Ｂに接触する場合には、加工具がワ
ークとの非接触状態、すなわち無負荷で回転する状態か
ら急に接触状態に移行することとなるため、加工具は接
触状態の開始当初においては目標値より速い速度で回転
しており、回転速度の実際値ω_Bが目標値ωより大きく
なってしまうのである。

【０００８】以上例示したように、この従来例において
は、加工条件の実際値が常に目標値に一致するように制
御されるとは限らないのである。

【０００９】一方、この従来例においては、加工具によ
るワークの加工量は加工具の移動速度が遅いほど増加す
る。移動速度が遅いほど、加工具がワーク加工面の同じ
位置に対して加工を施す時間が長くなるからである。そ
のため、上記の如く、加工具の移動速度の実際値が目標
値より小さくなる場合には、加工量が目標値より多くな
ってしまう。また、回転速度が目標値より速い場合にも
同じ理由からワークの加工量が目標値より多くなってし
まう。

【００１０】これらの事情を背景にして、請求項１の発
明は、複数の加工条件の中に目標値の実現が困難または
不適当な加工条件が存在する場合には他の加工条件を補
正することにより、常に目標の加工量を実現する加工方
法を提供することを課題としてなされたものである。

【００１１】請求項２の発明は、その請求項１の発明に
おいて、さらに、加工具の各加工条件の実際値を検出し
それが目標値に一致するように各加工条件をフィードバ
ック方式で制御することにより、常に目標の加工量を実
現することを課題としてなされたものである。

【００１２】請求項３の発明は、それら請求項１または
２の発明の望ましい一態様を提供することを課題として
なされたものである。

【００１３】請求項４の発明は、それら請求項１ないし
３のいずれかの発明の望ましい一態様を提供することを
課題としてなされたものである。

【００１４】請求項５の発明は、複数の加工条件の中に
目標値の実現が困難または不適当な加工条件が存在する
場合には他の加工条件を補正することにより、常に目標
の加工量を実現する加工装置を提供することを課題とし
てなされたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】それぞれの課題を解決す
るために、請求項１の発明は、加工具によるワークの加
工量に影響を及ぼす複数の加工条件の各々の実際値を制
御する加工条件制御機構によってそれら各加工条件の目
標値を実現するための作動指令値を決定し、その作動指
令値に従って加工条件制御機構を制御することによって
目標の加工量を実現する加工方法において、目標値が実
現されない加工条件が存在する場合には、他の加工条件
の少なくとも一つの作動指令値を補正することによって
目標の加工量を実現する。

【００１６】ここに、「加工」の例としては、研削加工
（一般的なもの，ホーニング，研磨，鏡面研削，ばり取
り等）や、切削加工がある。

【００１７】また、「目標値から作動指令値を決定する
方式」の例としては、オープンループ方式やフィードバ
ック方式がある。

【００１８】また、「目標値が実現されない」場合の例
としては、各加工条件について決定した作動指令値が予
め設定された条件を満たさない場合や、各加工条件の実
際値が目標値から外れる状態が一定時間以上継続する場
合などがある。また、前者の場合、すなわち、予め設定
された条件を満たさない場合の例としては、決定した作
動指令値が加工条件制御機構の作動定格値を超える場合
や、決定した作動指令値が加工条件制御機構の作動定格
値を超えはしないがその作動指令値に従って加工条件制
御機構を作動させても目標値が実現されないと予想され
る場合などがある。

【００１９】また、「作動指令値を補正する」態様の例
としては、作動指令値そのものを補正する態様や、目標
値を補正して結果的に作動指令値を補正する態様があ
る。

【００２０】また、請求項２の発明は、加工具によるワ
ークの加工量に影響を及ぼす複数の加工条件の各々の実
際値を制御する加工条件制御機構によってそれら各加工
条件の目標値を実現するための作動指令値を決定し、そ
の作動指令値に従って加工条件制御機構を制御すること
によって目標の加工量を実現する加工方法において、各
加工条件の実際値を検出し、検出した実際値に基づき、
その検出が行われた加工条件と同じ加工条件について、
それの実際値が目標値に一致するようにその加工条件に
対応する作動指令値を決定し、目標値が実現されない加
工条件が存在する場合には、他の加工条件の少なくとも
一つについて決定した作動指令値を補正することによっ
て目標の加工量を実現する。

【００２１】また、請求項３の発明は、それら請求項１
または２の発明において、前記目標値が実現されない加
工条件が存在する場合を、前記各加工条件について決定
した作動指令値が予め設定された条件を満たさない場合
とする。

【００２２】また、請求項４の発明は、それら請求項１
ないし３のいずれかの発明において、前記加工条件制御
機構が、加工具を回転させるとともにその回転速度を変
化させることが可能な回転装置，加工具をワークの加工
面に押し付けるとともにその押付圧を変化させることが
可能な押付装置および加工具とワークとを相対的に移動
させるとともにその移動速度を変化させることが可能な
移動装置の少なくとも二つを含むものであり、前記複数
の加工条件が、回転速度，押付圧および移動速度のう
ち、少なくとも二つの回転装置，押付装置および移動装
置に対応するものを含むものとする。

【００２３】ここに、「加工具の移動」の例としては、
ワーク加工面に沿った方向の移動や、ワーク加工面に垂
直な方向の移動がある。

【００２４】また、請求項５の発明は、加工具によるワ
ークの加工量に影響を及ぼす複数の加工条件の各々の実
際値を制御する加工条件制御機構と、その加工条件制御
機構によって各加工条件の目標値を実現するための作動
指令値を決定し、それに従って加工条件制御機構を制御
することによって目標の加工量を実現するコントローラ
とを含む加工装置において、コントローラが、目標値が
実現されない加工条件が存在する場合には、他の加工条
件の少なくとも一つの作動指令値を補正することによっ
て目標の加工量を実現する作動指令値補正手段を含むも
のとする。

【００２５】

【作用】複数の加工条件の影響を受ける加工量について
は、ある加工条件の実際値が目標値から外れた場合に、
その加工条件自体を補正することによってのみならず、
別の加工条件を補正することによっても目標の加工量を
維持することができる。このような事実に基づき、請求
項１ないし４の各発明に係る加工方法においては、目標
値が実現されない加工条件が存在する場合には、他の加
工条件の少なくとも一つに対応する作動指令値を補正す
ることによって目標の加工量が実現される。

【００２６】また、特に、請求項２の発明に係る加工方
法においては、さらに、各加工条件の実際値が検出さ
れ、その検出が行われた加工条件と同じ加工条件につい
て、それの実際値が目標値に一致するようにその加工条
件がフィードバック方式で制御される。各加工条件に対
応する作動指令値が、自身の実際値にも基づいて補正さ
れるのである。

【００２７】また、特に、請求項３の発明に係る加工方
法においては、各加工条件について決定した作動指令値
が予め設定された条件を満たさない場合に、目標値が実
現されない加工条件が存在する場合であるとされる。

【００２８】また、特に、請求項４の発明に係る加工方
法においては、前記加工条件制御機構が、加工具の回転
装置，押付装置および移動装置の少なくとも二つを含む
ものとされ、前記複数の加工条件が、加工具の回転速
度，押付圧および移動速度のうち、上記少なくとも回転
装置，押付装置および移動装置に対応するものを含むも
のとされていて、例えば、移動速度について目標値が実
現されない場合には、例えば、回転速度に対応する作動
指令値または目標値が補正されることになる。

【００２９】また、請求項５の発明に係る加工装置にお
いては、目標値が実現されない加工条件が存在する場合
には、作動指令値補正手段により、他の加工条件の少な
くとも一つの作動指令値を補正することによって目標の
加工量が実現される。

【００３０】

【発明の効果】したがって、各請求項１ないし５の各発
明によれば、目標値が実現されない加工条件が存在する
場合でも目標の加工量が実現され、加工品質が向上する
という効果が得られる。

【００３１】特に、請求項３の発明によれば、さらに、
各加工条件が自身の実際値をフィードバックすることに
よっても制御されるため、加工品質が一層向上するとい
う効果が得られる。

【００３２】

【実施例】以下、各請求項の発明を図示した実施例に基
づいて具体的に説明する。

【００３３】各請求項の発明は、加工具としての研削具
によりワーク加工面を研削する研削システムにおいて実
施することができる。この研削システムの一例は、図１
に示すように、ワークＷとしての金型の表面に対して磨
き作業を行う磨きシステムである。磨き作業の対象とな
る金型は先にマシニングセンタにより切削加工が行われ
たものであり、この金型の表面には図２に示すように、
条痕として多数のカッタマークが残存するため、これを
除去するために磨き作業が行われるのである。

【００３４】磨きシステムは、図１に示すように、複数
の制御軸を有するロボット３０を備えている。ロボット
３０は、アーム等の作動部材を作動させる複数のアクチ
ュエータ３１と、各作動部材の動作状況、すなわち各制
御軸（以下、単に各軸という）ごとの動作状況（直線位
置，回転位置，直線速度，回転速度等）の実際値を検出
する動作検出部３２とを備えている。。

【００３５】これらアクチュエータ３１および動作検出
部３２はドライバ３３を経て、コンピュータを主体とす
るロボットコントローラ３４に接続されている。ロボッ
トコントローラ３４は、図３の右上部に概念的に示すよ
うに、後に詳述する中央処理部３６からはロボット３０
の各軸ごとの動作状況の主指令値が、動作検出部３２か
らは各軸ごとの動作状況の実際値がそれぞれ入力され、
実際値を主指令値に一致させるのに適した副指令値を決
定し、その副指令値に従ってロボット３０の各アクチュ
エータ３１をフィードバック制御するものである。すな
わち、ロボットコントローラ３４は、ロボット３０の出
力をフィードバックして同じロボット３０の入力を制御
するフィードバック制御部３８を有しているのである。

【００３６】ロボット３０の先端アーム３９には研削ヘ
ッドが装着されている。研削ヘッドは、ハウジング，研
削具を回転させる回転装置および研削具をワーク加工面
に押し付ける押付装置を備えている。さらに、研削具の
回転速度を検出する回転速度検出手段と、加工具のワー
ク加工面への押付圧を検出する押付圧検出手段と、研削
具とワークとの相対移動速度を検出する移動速度検出手
段とを備えている。

【００３７】研削ヘッドの一例が図１に示す磨きヘッド
４０である。磨きヘッド４０は、研削具の一例として、
円板状の保持体の一表面に半球状の砥石部が複数、同心
の一円周に沿って等間隔で保持された回転型の砥石４４
を備えている。さらに、回転装置の一例としてエア駆動
式のモータ４６を備えており、それの回転軸に砥石４４
が着脱可能に固定されている。また、磨きヘッド４０
は、押付装置の一例としてエアシリンダ４８も備えてい
る。

【００３８】磨きヘッド４０においては、図４に示すよ
うに、モータ４６がロボット３０の先端アーム３９に、
自在に接近・離間が可能な一対の部材５０を介して固定
されている。それら一対の部材５０は直線方向案内部材
としてのリニアガイド５２により連結されている。すな
わち、砥石４４とモータ４６が一体的に、ロボット３０
の先端アーム３９に対して砥石回転軸線の方向に変位さ
せられるようになっているのである。そして、それら一
対の部材５０により画定される空間の中央部に、それら
一対の部材５０に両端を結合された状態でエアシリンダ
４８が配設されている。エアシリンダ４８は外部圧力源
からのエア圧が図示しない電磁制御弁により制御されて
供給されることにより、可変の軸方向力を発生させる。

【００３９】磨きヘッド４０は、さらに、同図に示すよ
うに、回転速度検出手段の一例として、砥石回転数ωを
検出する回転数センサ５４、押付圧検出手段の一例とし
て、砥石押付力Ｆを検出する押付力センサ５６をそれぞ
れ備えている。

【００４０】回転数センサ５４の一例は、同図に示すよ
うに、レーザ光源，ＬＥＤ等の発光部および受光部を有
し、砥石４４の裏面に一個または一定ピッチで複数個形
成された反射面を利用して砥石回転数ωを検出する反射
型である。別の例は、図５に示すように、モータ４６内
にそれと同心に配置され、発光部および受光部を有して
モータ４６の回転軸と共に回転するスリット円板を利用
して砥石回転数ωを検出する透過型の回転数センサ５４
である。

【００４１】これら回転数センサ５４および押付力セン
サ５６はそれぞれ、図１に示すように、インタフェース
（図において「Ｉ／Ｆ」で表す）６０を経て前記中央処
理部３６に接続されている。また、同じインタフェース
６０を経て移動速度検出手段も中央処理部３６に接続さ
れている。移動速度検出手段の一例は、前記ロボット３
０の動作検出部３２からの各軸ごとの動作信号に基づ
き、砥石４４の移動速度を砥石送り速度ｖとして検出す
る砥石送り速度検出手段７４である。

【００４２】中央処理部３６は、図６に示すように、Ｃ
ＰＵ８０，ＲＯＭ８２およびＲＡＭ８４を含むコンピュ
ータを主体として構成されている。

【００４３】この中央処理部３６は図１に示すように、
磨きコントローラ９０にも接続されている。磨きコント
ローラ９０はコンピュータを主体として構成され、それ
の出力側に前記モータ４６およびエアシリンダ４８が接
続されている。磨きコントローラ９０は、図３の下部に
概念的に示すように、中央処理部３６から砥石回転数ω
の指令値が入力され、その指令値に従ってモータ４６を
制御する。なお、エアシリンダ４８についても同様に制
御されるため、文章および図示による説明を省略する。

【００４４】中央処理部３６は、以上説明したように、
ロボットコントローラ３４には各軸ごとの動作の主指令
値を、磨きコントローラ９０には砥石回転数ωおよび砥
石押付力Ｆの指令値を供給するが、回転数センサ５４，
押付力センサ５６および砥石送り速度検出手段７４から
それぞれ供給された砥石回転数ω，砥石押付力Ｆおよび
砥石送り速度ｖの実際値に基づき、常に目標の磨き除去
量（研削除去量）Ｓが実現されるように、動作の主指令
値と砥石回転数ωおよび砥石押付力Ｆのそれぞれの指令
値を決定する。概略的に説明すれば、図３に概念的に示
すように、中央処理部３６は２種類のフィードバック制
御を行う。すなわち、ロボット３０，モータ４６および
エアシリンダ４８（エアシリンダ４８については図示を
省略する）のそれぞれの出力をフィードバックして同じ
制御対象の入力を制御するフィードバック制御部９２
と、それらロボット３０等のうちのある制御対象に関す
る情報に基づいて別の制御対象の入力を制御する相互的
制御とでも称すべき制御を行う相互的制御部９４とを備
えているのである。

【００４５】以上概略的に説明した制御を行うために磨
きプログラムがＲＯＭ８２に予め記憶されており、以
下、このプログラムの内容を図７のフローチャートに基
づいて具体的に説明する。

【００４６】電源が投入されれば、まず、ステップＳ１
（以下、単にＳ１で表す。他のステップについても同
じ）において、砥石押付力Ｆ，砥石回転数ω，砥石送り
速度ｖを始めとする複数の磨き条件の各々の目標値が入
力される。この入力は例えば、作業者がキーボード等の
入力手段を操作したり、図示しない補助記憶装置から目
標値データが読み出されることによって行われる。

【００４７】次に、Ｓ２において、磨き前の金型形状に
関する情報が入力される。この入力は例えば、ロボット
３０を用いたポイントティーチングや、補助記憶装置か
らＣＡＤデータを読み出すことによって行われる。

【００４８】続いて、Ｓ３において、磨きパターンに関
する情報が入力される。磨きパターンとは、例えば、砥
石４４の磨き面上における磨き方向や磨き後の金型形状
などを意味する。磨き後の金型形状は、前記磨き前の金
型表面の形状との関係において、金型表面各位置におけ
る磨き除去量の目標値を表すことになる。

【００４９】その後、Ｓ４において、入力された砥石送
り速度ｖの目標値，磨き後の金型形状および磨きパター
ンに基づき、砥石４４の経路ｐおよび速度ｖが求めら
れ、これらを実現するのに適した各軸ごとの動作状況の
値が今回の主指令値として決定される。本ステップにお
いてはさらに、入力された砥石押付力Ｆおよび砥石回転
数ωの目標値がそのまま砥石回転数ωおよび砥石押付力
Ｆの指令値とされる。現時点ではフィードバック制御も
相互的制御も行うことができないからである。

【００５０】なお、砥石押付力Ｆの指令値については、
砥石４４の重量が摩耗や交換によって変化することに対
応するため、補正値が加えられるが、説明を簡単にする
ため、この補正は無視して説明する。

【００５１】続いて、Ｓ５において、磨き作業が実行さ
れる。具体的には、決定された各指令値がロボットコン
トローラ３４および磨きコントローラ９０にそれぞれ供
給され、これに伴い、ロボットコントローラ３４および
磨きコントローラ９０はその後、供給された各指令値に
従ってロボット３０，モータ４６およびエアシリンダ４
８を制御する。

【００５２】各指令値を供給してからある微小時間の経
過後、Ｓ６に移行する。このＳ６においては、今回の磨
き作業を終了させるべきであるか否かが判定される。今
回はそうではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ
７において、砥石送り速度検出手段７４からは砥石送り
速度ｖの実際値、回転数センサ５４からは砥石回転数ω
の実際値、押付力センサ５６からは砥石押付力Ｆの実際
値がそれぞれインタフェース６０を経て供給される。

【００５３】その後、Ｓ８において、各磨き条件の実際
値と目標値とが一致するか否かが判定される。図３に示
すように、一致しない各磨き条件については、その不一
致を解消するために前回の指令値に加えることが適当な
補正量すなわち各フィードバック制御部９２の補正量が
決定され、その補正量を考慮して今回の各指令値、すな
わち、ロボット３０の各軸ごとの主指令値とモータ４６
の指令値およびエアシリンダ４８の指令値が決定され
る。一方、一致する各磨き条件については、補正量を０
として今回の指令値が決定される。

【００５４】続いて、Ｓ９において、今回の指令値がロ
ボット３０，モータ４６およびエアシリンダ４８のそれ
ぞれの作動定格値を超えていないか否かが判定される。
いずれの指令値も作動定格値を超えていない場合には、
判定がＹＥＳとなり、今回の各指令値がロボットコント
ローラ３４および磨きコントローラ９０に供給される。

【００５５】これに対し、今回の指令値の中に作動定格
値を超えているものがある場合には、判定がＮＯとな
り、作動定格値を超えた指令値が作動定格値を超えない
一定値に変更されるとともに、作動定格値を超えない指
令値が、作動定格値を超えた指令値の上記変更によって
生ずる磨き除去量の不足分・過剰分を解消するのに適し
た値に補正される。相互的制御が行われるのである。以
下、具体的に説明する。

【００５６】本出願人は、磨き除去量Ｓ，砥石押付力
Ｆ，砥石回転数ωおよび砥石送り速度ｖの間に成立する
関係について研究し、その結果、それらの実用域におい
て、図８にグラフで表す実験結果を得た。なお、このグ
ラフには、３種類の砥石についての実験結果が示されて
いる。そして、本出願人はこのグラフから、磨き除去量
Ｓと、砥石押付力Ｆおよび砥石回転数ωの積を砥石送り
速度ｖで割った値との間に比例関係が成立すること、す
なわち、Ｓ＝ｋ・Ｆ・ω／ｖなる式で表される関係が成立することを見い出した。こ
こに「ｋ」は比例定数（固定値）である。なお、磨き除
去量Ｓは、一定時間内に砥石４４によってワークＷから
除去された部分の体積である除去体積を表す。そこで、
本実施例においては、このような知見に基づき、常に磨
き除去量Ｓが目標値となるように、それら砥石押付力
Ｆ，砥石回転数ωおよび砥石送り速度ｖの間で相互に指
令値が補正される。なお、本実施例においては、磨き面
全体において磨き除去量Ｓの目標値がほぼ一定であるこ
とが前提とされていて、その目標値は例えば作業者によ
って設定される。

【００５７】例えば、砥石４４が金型の磨き面上におけ
る不連続領域や丸コーナ縁部を通過する際などに、砥石
送り速度ｖの目標値を実現するための複数の制御軸の主
指令値の中に作動定格値を超えてしまう主指令値が存在
する場合には、このままでは砥石送り速度ｖの実際値が
目標値を下回って磨き除去量Ｓが増加しまうから、作動
定格値を超える主指令値を作動定格値を超えない設定値
に減少させる代わりに砥石回転数ωの指令値が減少させ
られ、これにより磨き除去量Ｓが一定に維持されるので
ある。

【００５８】なお、砥石送り速度ｖの目標値が実現不可
能な場合には、例えば、砥石押付力Ｆの指令値を補正し
たり、砥石押付力Ｆと砥石回転数ωとの双方の指令値を
同時に補正することもできる。

【００５９】また、砥石回転数ωの目標値が実現不可能
な場合には、例えば、砥石送り速度ｖの指令値を補正し
たり、砥石押付力Ｆの指令値を補正したり、両者の補正
を同時に行うことができ、また、砥石押付力Ｆの目標値
が実現不可能な場合には、例えば、砥石送り速度ｖの指
令値を補正したり、砥石回転数ωの指令値を補正した
り、両者の補正を同時に行うことができるのである。

【００６０】その後、Ｓ５〜１０の実行が繰り返される
うちに、今回の磨き作業が終了した場合には、Ｓ６の判
定がＹＥＳとなり、この磨きプログラムの一回の実行が
終了する。

【００６１】したがって、本実施例によれば、複数の研
削条件の中に実現不可能なものが存在しても、実現可能
な他の研削条件が補正されることによって常に研削除去
量が目標値に保たれるから、磨き面に不連続領域や丸コ
ーナ縁部が存在するか否かを問わず、磨き面全体におい
て研削精度が良好に維持されるという効果が得られる。

【００６２】さらに、本実施例においては、砥石回転数
ωおよび砥石押付力Ｆのそれぞれの実際値を監視しつつ
モータ４６およびエアシリンダ４８が制御されるから、
砥石４４の研削に何らかの異常が生じた場合でも、各目
標値が実現されるようにモータ４４等がフィードバック
制御されるから、砥石回数数ωおよび砥石押付力Ｆのそ
れぞれの制御精度が向上し、ひいては研削品質も向上す
るという効果も得られる。

【００６３】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、ロボット３０，モータ４６およびエアシリ
ンダ４８が各請求項の発明における「加工条件制御機
構」の一例を構成し、中央処理部３６，ロボットコント
ローラ３４，磨きコントローラ９０，回転数センサ５
４，押付力センサ５６および砥石送り速度検出手段７４
が請求項５の発明における「コントローラ」の一例を構
成し、中央処理部３６のうち図７のＳ９および１０を実
行する部分が請求項５の発明における「作動指令値補正
手段」の一例を構成しているのである。

【００６４】なお、本実施例においては、磨き面全体に
ついて磨き除去量Ｓの目標値がほぼ一定であると考えら
れていたが、そのような前提は本発明を実施する上で不
可欠なことではなく、磨き面上の各位置における磨き除
去量Ｓの目標値を磨き情報から求め、各位置ごとに目標
値が実現されるように各研削条件を補正することができ
る。

【００６５】以上、各請求項の発明を図示のいくつかの
実施例に基づいて具体的に説明したが、これらの他に
も、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識
に基づいて種々の変形，改良を施した態様で各請求項の
発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各請求項の発明の一実施例である磨きシステム
の電気的な構成を示すシステム図である。

【図２】その磨きシステムにより磨き作業が行われるワ
ークＷとしての金型を示す斜視図および部分拡大図であ
る。

【図３】磨きシステムにおける制御方式を説明するため
のブロック図である。

【図４】図１における磨きヘッドを取り出して示す側面
図である。

【図５】磨きヘッドの別の態様を示す側面図である。

【図６】図１における中央処理部の電気的な構成を示す
ブロック図である。

【図７】図６におけるＲＯＭに記憶されている磨きプロ
グラムを示すフローチャートである。

【図８】磨き除去量Ｓと、砥石押付力Ｆおよび砥石回転
数ωの積を砥石送り速度ｖで割った値との間に成立する
関係を説明するためのグラフである。

【図９】従来の加工技術の問題点を説明するための部分
断面図である。

【図１０】従来の加工技術の別の問題点を説明するため
の部分断面図である。

【符号の説明】

３０ロボット３６中央処理部４０磨きヘッド４４砥石４６モータ４８エアシリンダ５４回転数センサ５６押付力センサ７４砥石送り速度検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工具によるワークの加工量に影響を及ぼ
す複数の加工条件の各々の実際値を制御する加工条件制
御機構によってそれら各加工条件の目標値を実現するた
めの作動指令値を決定し、その作動指令値に従って加工
条件制御機構を制御することによって目標の加工量を実
現する加工方法において、目標値が実現されない加工条件が存在する場合には、他
の加工条件の少なくとも一つの作動指令値を補正するこ
とによって目標の加工量を実現することを特徴とする加
工方法。
【請求項２】加工具によるワークの加工量に影響を及ぼ
す複数の加工条件の各々の実際値を制御する加工条件制
御機構によってそれら各加工条件の目標値を実現するた
めの作動指令値を決定し、その作動指令値に従って加工
条件制御機構を制御することによって目標の加工量を実
現する加工方法において、前記各加工条件の実際値を検出し、検出した実際値に基づき、その検出が行われた加工条件
と同じ加工条件について、それの実際値が目標値に一致
するようにその加工条件に対応する作動指令値を決定
し、目標値が実現されない加工条件が存在する場合には、他
の加工条件の少なくとも一つについて決定した作動指令
値を補正することによって目標の加工量を実現すること
を特徴とする加工方法。
【請求項３】前記目標値が実現されない加工条件が存在
する場合が、前記各加工条件について決定した作動指令
値が予め設定された条件を満たさない場合である請求項
１または２記載の加工方法。
【請求項４】前記加工条件制御機構が、前記加工具を回
転させるとともにその回転速度を変化させることが可能
な回転装置，加工具を前記ワークの加工面に押し付ける
とともにその押付圧を変化させることが可能な押付装置
および加工具とワークとを相対的に移動させるとともに
その移動速度を変化させることが可能な移動装置の少な
くとも二つを含むものであり、前記複数の加工条件が、前記回転速度，押付圧および移
動速度のうち、前記少なくとも二つの回転装置，押付装
置および移動装置に対応するものを含むものである請求
項１ないし３のいずれかに記載の加工方法。
【請求項５】加工具によるワークの加工量に影響を及ぼ
す複数の加工条件の各々の実際値を制御する加工条件制
御機構と、その加工条件制御機構によって前記各加工条件の目標値
を実現するための作動指令値を決定し、それに従って加
工条件制御機構を制御することによって目標の加工量を
実現するコントローラとを含む加工装置において、コントローラが、目標値が実現されない加工条件が存在
する場合には、他の加工条件の少なくとも一つの作動指
令値を補正することによって目標の加工量を実現する作
動指令値補正手段を含むことを特徴とする加工装置。