(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向へ往復動自在なテーブル（３）の上方位置に、前記テーブル（３）上に固定したワーク（Ｗ）の研削加工を行う砥石（５）を回転自在に備えた砥石ヘッド（７）を上下動自在に設け、前記テーブル（３）及び前記砥石ヘッド（７）の移動を制御するためのＮＣ装置（９）を備えると共に前記テーブル（３）に取付けた状態で前記ワーク（Ｗ）の加工状態を撮像する撮像手段（１５）を備え、かつ前記撮像手段（１５）によって撮像された前記ワーク（Ｗ）の加工状態と予め設定されたワークの設定状態とを比較する比較手段（３５）を備えると共に上記比較手段（３５）の比較結果に基いて補正量を演算処理する補正量演算手段（３７）とを備え、前記撮像手段（１５）は、前記ワーク（Ｗ）の加工状態を左右方向から水平に撮像すべく前記砥石ヘッド（７）の左右方向の側部に、撮像位置と退避位置との間を退避自在に設けてあることを特徴とする研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、研削加工を行った後のワークの加工状態を撮像し、この撮像結果を基にして加工プログラムを修正して再度研削加工を行うことにより高精度な加工を短時間で行い得るようにした研削加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、研削盤としての例えば平面研削盤においては、往復動自在なテーブル上にワークが載置固定され、テーブルの上方に設けられた回転自在な砥石を備えた砥石ヘッドを上下動せしめることによって、ワークに研削加工が行われている。
【０００３】
前記テーブル上に載置固定された機上にて研削加工された後のワークの形状を正確に測定することが不可能であった。そのため、一度平面研削盤よりワークを取外し、専用の測定機によりワークの形状を計測し、そのデータをもとに、追加研削量や砥石の摩耗量を試算し、再度機上に取付け、追加研削を行っているのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、研削加工後のワークの形状を測定するため取外し、再度機上にワークを取付けるなど、ワークの取付け、取外しがあるから、加工寸法精度には取付けによる誤差が含まれてしまうという問題があった。
【０００５】
また、機械本来の能力が１００％製品に反映されておらず、さらに多溝のワークなどは計測に非常に時間がかかってしまう。しかも、測定データより追加研削量などを算出し、プログラム化するのが大変面倒であるという問題もあった。
【０００６】
この発明の目的は、上記問題点を改善するために、研削加工されたワークの状態をテーブルから取外さない機上にて短時間で計測することによって、ワークの取付け、取外しによる誤差をなくして高精度な研削加工を行い得るようにした研削加工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】
前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、左右方向へ往復動自在なテーブルの上方位置に、前記テーブル上に固定したワークの研削加工を行う砥石を回転自在に備えた砥石ヘッドを上下動自在に設け、前記テーブル及び前記砥石ヘッドの移動を制御するためのＮＣ装置を備えると共に前記テーブルに取付けた状態で前記ワークの加工状態を撮像する撮像手段を備え、かつ前記撮像手段によって撮像された前記ワークの加工状態と予め設定されたワークの設定状態とを比較する比較手段を備えると共に上記比較手段の比較結果に基いて補正量を演算処理する補正量演算手段とを備え、前記撮像手段は、前記ワークの加工状態を左右方向から水平に撮像すべく前記砥石ヘッドの左右方向の側部に、撮像位置と退避位置との間を退避自在に設けてある。
【０００８】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図２を参照するに、研削加工装置としての例えば平面研削盤１は図２において左右方向へ往復動自在なテーブル３を備えており、このテーブル３上には図示省略のチャックなどによりワークＷが載置固定される。このテーブル３の上方には回転自在な砥石５を備えた砥石ヘッド７が上下動自在に設けられている。
【００１０】
前記テーブル３並びに砥石ヘッド７は図示省略の例えばボールねじなどを介して駆動モータＭＸ  ，ＭＺ  によって移動され、砥石５は駆動モータＭＴ  によって回転される。そして、これら駆動モータＭＸ  ，ＭＺ  ，ＭＴ  はＮＣ装置９で制御されるようになっている。
【００１１】
前記砥石ヘッド７の左右方向の側部には撮像手段１５を取付けた支持ブラケット１１がピン１３を介して上下に回動可能に枢支されており、この撮像手段１５は前記砥石５より下側に実線で示された撮影位置と、図２より明らかなように、２点鎖線で示された退避位置との間を退避自在に設けられている。
【００１２】
前記撮像手段１５はワークＷの加工状態を左右方向から水平に撮像する撮像装置としての例えばＣＣＤカメラ１７と、このＣＣＤカメラ１７の同一軸上に取付けられ、ワークＷを拡大する拡大装置としての例えば倍率レンズ装置１９と、前記ＣＣＤカメラ１７の同一軸上に取付けられ、ワークＷを照射する照明装置２１とで構成されている。
【００１３】
前記ＣＣＤカメラ１７にはＡ／Ｄ変換装置２３を介して画像処理装置２５が接続されている。この画像処理装置２５には前記ＮＣ装置９とＣＲＴ２７がそれぞれ接続されている。
【００１４】
前記ＮＣ装置９には、図３に示されているように、ＣＰＵ２９を備えており、このＣＰＵ２９にはワークＷの長さ，巾，砥石５の径など種々のデータを入力せしめるキーボードなどの入力手段３１が接続されていると共に、前記駆動モータＭＸ  ，ＭＺ  ，ＭＴ  などの駆動部３３が接続されている。
【００１５】
また、前記ＣＰＵ２９にはそれぞれ比較手段３５，補正量演算処理手段３７および加工プログラム作成手段３９が接続されている。比較手段３５ではワークＷの加工状態と予め設定されたワークＷの設定状態とが比較される。前記補正量演算処理手段３７では比較手段３５で比較された結果を基にして補正量が演算処理される。加工プログラム作成手段３９ではワークＷに研削加工を行う加工プログラムが作成されると共に、前記補正量演算処理手段３７で演算処理された補正量が取込まれて加工プログラムが修正されるものである。
【００１６】
上記構成により、図１に示したフローチャートを基に動作を説明すると、まずステップＳ１でワークＷをテーブル３上に載置固定してセットせしめる。ステップＳ２で加工プログラム作成手段３９で作成されている加工プログラムによりテーブル３を往復動せしめると共に砥石５を回転させながら砥石ヘッド７を下降せしめてワークＷに研削加工が行われる。ステップＳ３で研削加工が終了したかどうかの判断が行われて、研削加工が終了していれば、ステップＳ４でワークＷの加工状態を撮像するかどうかの判断がなされる。
【００１７】
ワークＷの加工状態を撮像すると判断された場合には、ステップＳ５で撮像手段１５を退避位置から撮像位置へ移動せしめる。ステップＳ６で照明装置２１を作動せしめてワークＷを照射し、倍率レンズ装置１９でワークＷを拡大し、ＣＣＤカメラ１７でワークＷを撮像せしめる。ＣＣＤカメラ１７で撮像されたワークＷの加工状態がＡ／Ｄ変換装置２３を介して画像処理装置２５に取込まれて画像信号がデジタル化される。
【００１８】
次いで、ステップＳ７では画像処理装置２５でデジタル化されて比較手段３５に取込まれると共に、予め設定されたワークＷの設定状態が比較手段３５に取込まれているので、比較手段３５ではワークＷの加工状態とワークＷの設定状態とが比較される。さらに、ステップＳ８では、この比較手段３５で比較された結果が補正量演算処理手段３７に取込まれて補正量が演算処理される。
【００１９】
ステップＳ９では補正量を加工プログラム作成手段３９に取込ませて加工プログラムが修正されたら、ステップＳ１０で撮像手段１５を退避せしめた後、ステップＳ１１で修正された加工プログラムにより追研削加工が行われることになる。
【００２０】
このように、ワークＷをテーブル３から取外すことなく、テーブル３上に載置固定した状態で、ワークＷの加工状態を撮像し、予め設定されたワークＷの設定状態と比較し、補正量を演算処理し、その補正量を基にして加工プログラムを修正し追研削加工を行うようにしたから、ワークＷの取付け、取外しによる誤差がなくなり、高精度な研削加工を行うことができる。しかも、撮像並びに補正量算出の時間が短縮できると共にユーザによるプログラミングが不要となる。
【００２１】
前記砥石ヘッド７は、光学スケールによりフルクローズドループにてＮＣ制御されているため、移動の精度がよく、０．１μｍの最小指令単位を持っているから、ワークＷを撮像して計測する際の寸法を、機械側の移動量により高精度に計測できると共に、ＣＣＤカメラ１７の視野範囲を越えても計測できる。
【００２２】
また、機械側の位置決め精度は、１０，２０，３０ｍｍでもあまり差がないから、ワークＷの大きさが変化しても計測精度は同じで正確に計測できる。
【００２３】
機械の移動により、ＣＣＤカメラ１７における１画素当りの分解能を設定できるため、ワークＷがＣＣＤカメラ１７のセンサー面に対して平行でなくても誤差が小さく正確に計測できる。ＮＣ加工プログラムなどをもとに、自動で計測を行おうとする場合、砥石５の基準点とＣＣＤカメラ１７の中心のオフセット量が判っていれば、加工で用いたプログラムが計測用にも使用できる。
【００２４】
なお、この発明は、前述した実施例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のごとき実施例の説明より明らかなように、本発明においては、テーブル３上のワークＷの加工状態を撮像する撮像手段１５を備えると共に上記撮像手段１５によって撮像されたワークＷの加工状態と予め設定されたワークＷの設定状態とを比較する比較手段３５を備え、この比較手段３５の比較結果に基いて補正量を演算処理する補正量演算手段３７を備えているから、テーブル３にワークＷを取付けた状態でもってワークＷの仕上加工を繰り返すことが可能であり、高精度の研削加工を行うことができるものである。
【００２６】
そして、前記撮像手段１５は、テーブル３に取付けた状態のワークＷを左右方向から水平に撮像すべく砥石ヘッド７の左右方向の側部に装着してあり、かつ撮像位置と退避位置との間を退避自在に設けてあるから、砥石５によるワークＷの加工形状を水平方向から精確に撮像することができると共に、砥石５によるワークＷの研削加工時に研削液等が撮像手段１５に掛るようなことがないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の研削加工方法の動作を示すフローチャートである。
【図２】この発明の研削加工装置の一実施例を示す構成図である。
【図３】図２におけるＮＣ  装置の構成ブロック図である。
【符号の説明】
１  平面研削盤（研削加工装置）
３  テーブル
５  砥石
７  砥石ヘッド
９  ＮＣ装置
１５  撮像手段
１７  ＣＣＤカメラ（撮影装置）
１９  倍率レンズ装置（拡大装置）
２１  照明装置
２５  画像処理装置
３５  比較手段
３７  補正量演算処理手段
３９  加工プログラム作成手段
【図１】
0003558660.tif 000002
【図２】
0003558660.tif 000003
【図３】
0003558660.tif 000004