JPH0760614A - 数値制御研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工に先立って簡単な構成にて溝や突起のよ
うな位相基準の異なるワークの良否判定を可能にするこ
と。 【構成】 位相基準を構成する溝Ｇを有するワークＷに
対向して配設され、位相基準である溝を検出する非接触
磁気センサ１０と、加工すべき複数のワークを加工する
ための加工データをワークの位相基準の仕様を属性とし
て含む形で記憶している記憶ユニット２と、非接触磁気
センサ１０が検出した位相基準を位相基準測定データと
して出力する位相基準測定ユニット３と、位相基準測定
ユニット３が出力する位相基準測定データと、外部から
入力されるワークの種類を特定する品番により、これに
対応する位相基準の仕様を属性として含む加工データを
記憶ユニット２内から読み込み、比較することによって
ワークの良否を判定し、比較結果が一致しないとき、加
工を停止する制御ユニット４とから成る数値制御研削装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位相基準の異なるワー
クを研削加工する数値制御研削装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の数値制御研削盤には、図３に示す
ように工作物の溝Ｇを位相基準として検出するための位
相基準検知用センサＳおよび測定ユニットＴと、加工デ
ータを記憶する記憶ユニットＭと、制御ユニットＣによ
って加工データと位相基準に基づいてワークＷの溝部Ｇ
の位相割り出しを行い、駆動ユニットＤが上記加工デー
タに基づき複数のモータを駆動してワークＷの加工を行
うものがあった。このものでは、測定ユニットＴは制御
ユニットＣに測定データを出力するとともに、予めワー
クＷの位相基準の数を記憶しておき、ワークＷを一回転
させたときの位相基準検知用センサＳからの信号による
位相基準の数と予め記憶された位相基準の数を比較し、
工作物の良否の判定も行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の研削装置で
は、位相基準の数が異なる多種類のワークＷの加工を行
おうとする場合、測定ユニットＴにてワークの良否の判
定を行っているために、判定に使用される各ワーク毎の
位相基準の数を記憶させておく必要があるうえ、ワーク
Ｗの種類を測定ユニットＴおよび制御ユニットＣのそれ
ぞれに指令することが必要となり、装置全体の構成が複
雑および大型化するという問題があった。

【０００４】そこで本発明者らは、流れてくるワークに
対応して作成し、記憶ユニットに記憶される加工データ
作成時に使用されるワークの位相基準の仕様を属性とし
て含めておき、検出された位相基準測定データに基づき
記憶ユニット内の属性として含まれているワークの位相
基準の仕様を照合して、ワークの良否判定を行うという
本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねて、
位相基準の異なるワークの加工を行うときのワークの良
否判定を簡単な構成によって可能にするという目的を達
成する本発明に到達した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の数値制御研削装
置は、位相基準を構成する半径方向の溝または突起を有
するワークに対向して配設された位相基準検知センサ
と、上記ワークを加工するために作成される加工データ
を作成する際に用いられたワークの位相基準の仕様を属
性として前記加工データとともに記憶する記憶ユニット
と、ワークを回転させたときに位相基準検知センサが検
出した位相基準に基づき位相基準測定データを出力する
位相基準測定ユニットと、外部より入力されるワークの
品番等により位相基準の仕様を属性として含む加工デー
タを記憶ユニット内から選択して取り出し前記位相基準
測定ユニットから出された位相基準測定データと属性デ
ータを比較し、一致しない場合に研削加工を停止する制
御ユニットと、から成るものである。

【０００６】

【作用】上記構成より成る本発明の数値制御研削装置
は、ワークに対向して配設された位相基準検知センサが
ワークが回転したときの円周上の位相基準を検出して、
位相基準測定ユニットが位相基準測定データを出力し、
制御ユニットは外部から入力される品番等によって特定
された加工データの属性データと位相基準測定データと
を比較し、この比較結果が一致しない場合には加工を停
止するものである。

【０００７】

【発明の効果】上記作用を奏する本発明の数値制御研削
装置は、位相基準測定ユニットが出力する位相基準測定
データに対応する記憶ユニット内の位相基準の仕様を属
性データとして含む加工データと比較してワークの良否
の判定を行うようにしたので簡単な構成にて多種のワー
クの良否の判定を可能にするという効果を奏する。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて詳
細に説明する。本実施例の数値制御研削装置は、図１お
よび図２に示すように、位相基準を構成する半径方向の
複数の溝Ｇを有するワークＷに対向して配設され、位相
基準である溝を検出する非接触磁気センサ１０により構
成される位相基準検知用センサ１と、加工すべき複数の
ワークを加工するための加工データをワークの位相基準
の仕様を属性として含む形で記憶している記憶ユニット
２と、非接触磁気センサ１０が検出した位相基準を位相
基準測定データとして出力する位相基準測定ユニット３
と、位相基準の仕様を属性として含む加工データを記憶
ユニット２内から読み込み、前記位相測定ユニット３か
ら出力された位相基準測定データと比較してワークＷの
判定を行うとともにワークＷの位相を割り出し、位相基
準に対応する加工データを出力する数値制御装置４０よ
り成る制御ユニット４と、制御ユニット４が出力する加
工データに基づき複数のサーボモータ５４、５５、５６
を駆動する駆動回路５１、５２、５３より成る駆動ユニ
ット５と、駆動ユニット５によって回転駆動されるサー
ボモータ５４、５５、５６によってワークの表面を研削
する砥石台移動機構６１と、テーブル移動機構６２と、
主軸回転機構６３とから成る研削部６とから成る。

【０００９】研削部６において、ベッド６４上にテーブ
ル６５と砥石台６６が移動可能に直角に配設されてい
る。

【００１０】テーブル移動機構６２は、ベッド６４上に
配設されたテーブル移動用サーボモータ５５の駆動によ
って送りネジ６７を介してＺ軸方向に往復移動するテー
ブル６５により構成されている。

【００１１】テーブル６５上には、主軸回転機構６３を
構成する主軸台６０と心押台６９とが対向して配設さ
れ、その間にワークＷが着服可能に保持されている。ワ
ークＷは、一例としてパワステアリング装置のロータリ
型コントロールバルブに用いられる外周において軸方向
に延在する複数の半径方向の溝部Ｇを有するバルブシャ
フトを一例として用いた。

【００１２】主軸台６０には、主軸回転用サーボモータ
５６の駆動によって回転する主軸６８および主軸６８か
らワークＷに回転力を伝達する駆動金具７１が設けら
れ、主軸回転用サーボモータ５６には主軸回転検出用エ
ンコーダ５７が同軸的に配設されている。

【００１３】砥石台６６は、ベッド６４上に設けた砥石
移動用サーボモータ５４の駆動によって送りねじ７２を
介してＸ軸（前後）方向に往復移動可能に構成され、ま
た砥石回転用モータ（図示せず）によって回転する砥石
軸７３はテーブル６５の移動方向と平行に配置され、砥
石軸７３に砥石７４が着脱可能に嵌合固定されている。

【００１４】数値制御装置４０には、中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）４１、内部メモリ４２および第１および第２のイ
ンターフェース４３、４４が設けられている。第１のイ
ンターフェース４３には、前記エンコーダ５４の検出値
が入力され、駆動ユニット５を構成する砥石台位置制御
用の駆動回路５１、テーブル位置制御用の駆動回路５２
および主軸回転制御用駆回路５３が接続され、前記サー
ボモータ５４、５５、５６を制御する構成より成る。第
２のインターフェースはＣＲＴ４５に接続されている。
前記内部メモリ４２には、加工プログラムを記憶する加
工プログラムエリアＴＰＡと、加工以外のプロフィール
データを作成するためのプログラムＥＰＡおよび、図
３、図４に示すように形状データおよび工作物の全体形
状を入力する際の入力画面等が記憶されている。

【００１５】記憶ユニット２を構成する外部記憶ユニッ
ト２０は、ワークＷの加工用のプロフィールデータを記
憶するものである。加工するワークの種類に応じて予め
プロフィールデータが作成され、ワーク毎の溝またはカ
ムのような突起の数すなわち位相基準数等の位相を制御
するに必要な形状データに相当する位相基準の仕様デー
タを上記加工用のプロフィールデータに関連付けて外部
記憶ユニット４６内に格納するものである。すなわち、
ワークの位相基準の仕様データが加工データの属性とし
て索引として利用できる形で外部記憶ユニット４６内に
格納されている。

【００１６】位相基準検知用センサ１は、ワークＷの側
壁に近接して配置され、ワークＷの外周壁までの距離を
磁気的に検出する非接触磁気センサ１０によって構成さ
れ、ワークＷに長手方向に延在形成された半径方向の溝
部Ｇを非接触で検出するものである。

【００１７】位相基準測定ユニット３は、非接触磁気セ
ンサ１０からの検出信号を波形整形する波形整形回路３
１と、波形整形された信号をディジタル信号に変換し位
相基準測定データを出力するＡ−Ｄ変換器３２とから成
り、第１のインターフェース４３に接続されている。

【００１８】上記構成より成る本実施例の数値制御研削
装置は、ワークＷの側壁に対して対向して配設された非
接触磁気センサ１０がワークＷの位相基準に相当する溝
部Ｇを検出して信号を出力し、位相基準測定ユニット３
が波形整形回路３１により検出された信号を波形整形
し、Ａ−Ｄ変換器３２によりディジタル信号に変換して
位相基準測定データを制御ユニット４に出力する。

【００１９】制御ユニット４の数値制御装置４０は、記
憶ユニット２を構成する外部記憶ユニット２０から外部
より入力されるワークの品番に基づいて位相基準の数を
属性として有する加工用のプロフィールデータを取り出
し、中央処理装置４１によりワークＷの位相を割り出
し、加工データを第１のインターフェース４３を介して
出力する。駆動ユニット５は、上記加工データに基づき
砥石台位置制御用の駆動回路５１、テーブル位置制御用
の駆動回路５２、主軸回転駆動用の駆動回路５３によっ
て、各サーボモータ５４、５５、５６を駆動制御する。

【００２０】砥石移動用サーボモータ５４は、駆動入力
に応じてテーブル６５を移動させ砥石７４が回転する。
テーブル移動用サーボモータ５５は、駆動入力に応じて
テーブル６８を移動させる。主軸回転用サーボモータ５
６は、駆動入力に応じて主軸７０を回転させる。よって
ワークＷは、上記加工用の位相基準仕様データを属性と
して有するプロフィールデータに基づき溝部Ｇの位置に
対応して砥石７４により所定の研削が施される。

【００２１】次に、上述のように構成された溝面取り研
削盤による面取りプロフィールデータの作成方法につい
て説明する。

【００２２】外部記憶ユニット２０の面取り形状データ
ファイル用エリアＳＤＡにはワークＷの溝エッジに対す
る各種面取り形状が登録されている。これらの面取り形
状データをエリアＳＤＡに登録する場合には、入力装置
のキーボードを操作して図４に示す入力画面に従って溝
の中心ＣＬから一方のエッジまでの距離に相当する幅
Ｌ、エッジ部の面取り幅Ｌ１およびエッジ部の面取り角
度θなどの面取り形状を入力する。次に、図５に示すよ
うな工作物の溝の数および各溝の面取り形状をＬ側、Ｒ
側でそれぞれ形状データファイル用エリアＳＤＡに記憶
された面取り形状のデータの中から選択し、ワーク全体
の形状を決定する。

【００２３】そして、このワークの形状データに基づい
てワークの回転角度（前記主軸の回転角）に対応した砥
石の切込み量（砥石台の位置）が演算され、プロフィー
ルデータとしてエリアＰＤＡに記憶される。このときエ
リアＰＤＡに記憶されたプロフィールデータは図６のよ
うになっており、第１行目に属性データとして溝の数が
Ｎ＝８として記憶されており、第２行目以降に、回転角
度毎の砥石台の移動量を１ブロックとし、ワーク全周に
わたり記憶している。

【００２４】このような動作を図７に示すフローチャー
トにて説明すると、ステップ１００にて工作物の溝の数
を入力する画面を表示し、ステップ１０１にて溝の数が
入力されるのを待つ。ステップ１０１にて溝の数が入力
されるとステップ１０２に進み、溝の数を変数Ｎに記憶
するとともに、各溝を識別するための変数ｎを１に設定
し、ステップ１０３に進む。

【００２５】ステップ１０３ではエリアＳＤＡの溝の形
状データの一覧を表示してステップ１０４にてｎ番目の
溝のＬ側およびＲ側の溝形状Ｌｎ、Ｒｎが一覧から選択
されるのを待つ。このとき、溝形状Ｌｎ、Ｒｎが一覧か
ら選択された場合はステップ１０９に進み、形状データ
が登録されていない場合には、一覧の中からその他を選
択し、このその他が選択されたことがステップ１０５に
て認識されると、ステップ１０６にて図３に示す入力画
面を表示することが指示され、ステップ１０７にて幅
Ｌ、エッジ部の面取り幅Ｌ１およびエッジ部の面取り角
度θが入力されるまで待機する。ステップ１０７にて溝
の形状データが入力されたことが認識されると、ステッ
プ１０８に進み、入力された形状をエリアＳＤＡに登録
してステップ１０９に進む。

【００２６】ステップ１０９では変数ｎと変数Ｎが同数
になり、全ての溝の形状が決定されたかが判定され、同
数でない場合にはステップ１１０にて変数ｎに１を加算
してステップ１０３に戻る。そして変数ｎと変数Ｎが同
数になり、全ての溝の形状が決定されたと判定された場
合はステップ１１１にて工作物の回転角度に対応した砥
石の切込み量が演算され、ステップ１１２にて各溝の形
状データおよび溝の数を属性データとし、プロフィール
データとしてメモリ４２に登録する。

【００２７】以上のようにメモリ４２にプロフィールデ
ータが登録された状態で、加工が指令されると、加工に
先立って数値制御装置４０に、図略のワーク判定装置よ
り、工作物の種類を示す品番が入力され、この入力され
た品番に基づいて中央演算装置４１はプロフィールデー
タを検索する。そして、このとき同時に位相測定ユニッ
ト３では、ワークを１回転させたときの溝の数が測定さ
れ、検索されたプロフィールデータとともに登録されて
いる属性データの中の溝の数と測定された溝の数が比較
され、ワークの良否が判定される。これによって、ワー
クの種類の間違いおよび形状不良が検出されることにな
る。

【００２８】このような動作を図８に示すフローチャー
トにて説明する。このフローチャートは、加工の開始が
指令されたときに実行されるもので、ステップ２００に
て工作物の種類を示す品番が入力されるまで待機し、品
番が入力されると、ステップ２０１に進む。ステップ２
０１に進むと、外部記憶ユニット２０を検索し、該当す
る品番のプロフィールデータを探し出す。該当するプロ
フィールデータが見つかると、ステップ２０２で、この
プロフィールデータを属性データとともにメモリ４２に
読出す。

【００２９】次にステップ２０３に進み、主軸回転用サ
ーボモータ５６を作動させて主軸７０を回転させ、位相
基準測定ユニット３から測定信号を取り込む。この測定
信号から溝の数を検出し、ステップ２０４にてメモリ４
２に記憶されたプロフィールデータの属性データと比較
する。この結果、測定データと属性データが一致した場
合には、ステップ２０５に進み、一致しない場合には工
作物が不良であるか、もしくは位相基準測定ユニット３
が故障しているとしてステップ２０６に進んで異常であ
ることをＣＲＴ４５に表示する。

【００３０】測定データと属性データが一致してステッ
プ２０６に進んだ場合、加工プログラムおよびプロフィ
ールデータに従って、加工を行い、処理を終了する。こ
のように構成することにより、プロフィールデータ作成
する際に使用した溝の数を属性データとしてプロフィー
ルデータとともに記憶させておき、この属性データを使
用して実際に測定された測定データから求められる溝の
数を比較することで、工作物の良否を判定することがで
きる。

【００３１】なお、上記実施例のようにプロフィールデ
ータを数値制御研削盤の数値制御装置を使用して演算し
て属性データとともに外部記憶ユニット２０に記憶する
ようにしてやれば、ワークＷの良否判定を行うのにわざ
わざデータ入力をする必要はないが、プロフィールデー
タを専用に演算する外部演算装置にて演算されたプロフ
ィールデータと属性データを外部記憶ユニット２０に記
憶させてやっても、装置を簡単かつ小さな構成で複数種
類のワークの良否判定を行うことのできる数値制御装置
研削盤とすることができる。

【００３２】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【００３３】上述の実施例においては、半径方向の溝部
を有するワークについて一例として説明したが、本発明
としてはそれに限るものではなく、例えばカムシャフト
のように半径方向の突起を有するワークについても同様
に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置を示すブロック図である。

【図２】実施例装置を示す詳細ブロック図である。

【図３】面取り形状データを入力するための入力画面の
図である。

【図４】ワークの全体形状を入力するための入力画面の
図である。

【図５】プロフィールデータを作成するための処理を示
すフローチャートである。

【図６】プロフィールデータを示す図である。

【図７】ワークの良否判定処理を示すフローチャートで
ある。

【図８】従来装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 位相基準検知用センサ ２ 記憶ユニット ３ 位相基準測定ユニット ４ 制御ユニット ５ 駆動ユニット ６ 研削部 １０ 非接触磁気センサ ２０ 外部記憶ユニット ３１ 波形整形回路 ３２ Ａ−Ｄ変換器 ４０ 数値制御装置 ４１ 中央処理装置 ４２ 内部メモリ ４３、４４ インターフェース ４５ ＣＲＴ ５１ 砥石台位置制御用駆動回路 ５２ テーブル位置制御用駆動回路 ５３ 主軸回転制御用駆動回路 ５４ 砥石移動用サーボモータ ５５ テーブル移動用サーボモータ ５６ 主軸回転用サーボモータ ５７ 主軸回転検出用エンコーダ ６０ 主軸台 ６１ 砥石台移動機構 ６２ テーブル移動機構 ６３ 主軸回転機構 ６４ ベッド ６５ テーブル ６６ 砥石台 ６７、７２ 送りねじ ６８ 主軸 ６９ 心押台 ７１ 駆動金具 ７３ 砥石軸 ７４ 砥石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相基準を構成する半径方向の溝または
   突起を有するワークに対向して配設された位相基準検知
   センサと、 上記ワークを加工するために作成される加工データを作
   成する際に用いられたワークの位相基準の仕様を属性と
   して前記加工データとともに記憶する記憶ユニットと、 ワークを回転させたときに位相基準検知センサが検出し
   た位相基準に基づき位相基準測定データを出力する位相
   基準測定ユニットと、 外部より入力されるワークの品番等により位相基準の仕
   様を属性として含む加工データを記憶ユニット内から選
   択して取り出し前記位相基準測定ユニットから出された
   位相基準測定データと属性データを比較し、一致しない
   場合に研削加工を停止する制御ユニットと、から成るこ
   とを特徴とする数値制御研削装置。