(57)【要約】      （修正有）【課題】的確且つ能率的且つ高品質に研削作業を実施することのできるＣＮＣ研削盤を提供する。【解決手段】ベッド１上の前上部に左右送りされるテーブル２を、そして該テーブル２背後側に前後送りされる砥石３を備え、前記テーブル２及び前記砥石３の送り制御をＣＮＣ装置４が行うものとしたＣＮＣ研削盤において、前記ベッド１の前面で砥石送り軌跡近傍ａ１の正面視左右個所に前後向き軸２２、２３回りへ回転される２つの手動ハンドル２４、２５を設けると共に、一方の前記手動ハンドル２４の回転に関連して作動するテーブル送り用パルス発生器２６と、他方の前記手動ハンドル２５の回転に関連して作動する砥石送り用パルス発生器２７とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上の前上部に左右送りされるテーブルを、そして該テーブル背後側に前後送りされる研削砥石を備え、前記テーブル及び前記研削砥石の送り制御をＣＮＣ装置が行うものとしたＣＮＣ研削盤において、前記ベッドの前面で研削砥石送り軌跡近傍の正面視左右個所に前後向き軸回りへ回転される２つの手動ハンドルを設けると共に、一方の前記手動ハンドルの回転に関連して作動するテーブル送り用パルス発生器と、他方の前記手動ハンドルの回転に関連して作動する研削砥石送り用パルス発生器を設けた構成を特徴とするＣＮＣ研削盤。
【請求項２】
前記テーブル送り用パルス発生器の発生したパルスと前記研削砥石送り用パルス発生器の発生したパルスとが前記ＣＮＣ装置の前記テーブル送りの制限機構を介して、前記テーブル及び前記研削砥石を送り移動させるための駆動機構に供給される構成を特徴とする請求項１記載のＣＮＣ研削盤。
【請求項３】
手動ハンドルの回転位置に関連したパルスを発生させるテーブル送り用パルス発生器を具備し、該パルス発生器の発生したパルスが前記テーブル用の駆動機構に供給されることにより前記テーブルが送り変位されるＣＮＣ研削盤であって、前記パルス発生器の発生したパルスが前記テーブルをこれの進入制限領域内に送り移動させるものとなるときに該パルスが前記テーブル用の駆動機構に供給されるのを規制するものとした電子ストッパを形成したことを特徴とするＣＮＣ研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ数値制御（以下、「ＣＮＣ」と称す。）方式の研削盤に関し、特に手動研削作業時の取扱い性を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
研削盤には、旧来の手動機と現今のＣＮＣ機とがある。
旧来の手動機の概要は次のとおりであって、即ち、ベッド上の前上部に左右送りされるテーブルを、そしてベッドの後上部に前後送りされる研削砥石を備え、またベッド前面上部の左側にテーブル送り用の比較的大きい手動ハンドルを、そして右側に研削砥石送り用の比較的大きい手動ハンドルを装設され、これら２つの手動ハンドルのそれぞれの回転変位をテーブルや研削砥石のネジ送り機構に直接に付与してこれらテーブルや研削砥石を送り変位させるものとなされている。
【０００３】
一方、現今のＣＮＣ機の概要は次の通りであって、ベッド上の前上部に左右送りされるテーブルを、そしてベッドの後上部に前後送りされる研削砥石とを備え、テーブル及び研削砥石の送り制御をＣＮＣ装置が予め記憶されたプログラムに基づいて自動的に行うものとなされている（特許文献１参照）。
【０００４】
該ＣＮＣ機は多量のワークを自動的に研削する上で特に優れるものであるが、単品或いは少量のワークなどを手動で研削したい要望もあり、このような要望に応じるため、手動パルス発生器を付加的に設けたものとなされることが行われている。
【０００５】
該手動パルス発生器は極めて小さいグリップ付のダイヤルと、該ダイヤルの操作変位を入力されるパルス発生器とを備えたもので、グリップ又はダイヤルの手指操作によりテーブルと研削砥石のそれぞれを独立的に送り変位させるものとなされている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５５８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ＣＮＣ機における手動パルス発生器によるテーブル送りや研削砥石送りは極めて小さなグリップやダイヤルを指先で操作することにより行わなければならず、旧来の手動機で熟練された作業者にとって必ずしも使い勝手のよいものとなっていないのであり、また手動パルス発生器によるテーブル送り中にテーブルの不用意な左右方向変位を規制するためのストッパ機構が設けられておらず、手動による研削を的確且つ能率的に行えないことがある。
【０００８】
本発明は、斯かる問題点に鑑みて創案されたもので、即ち、旧来の手動機で熟練された作業者が旧来と同じ感覚で操作することにより的確且つ能率的且つ高品質に研削作業を実施することのできるＣＮＣ研削盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る第１のＣＮＣ研削盤は、請求項１に記載したように、ベッド上の前上部に左右送りされるテーブルを、そして該テーブル背後側に前後送りされる研削砥石を備え、前記テーブル及び前記研削砥石の送り制御をＣＮＣ装置が行うものとしたＣＮＣ研削盤において、前記ベッドの前面で研削砥石送り軌跡近傍の正面視左右個所に前後向き軸回りへ回転される２つの手動ハンドルを設けると共に、一方の前記手動ハンドルの回転に関連して作動するテーブル送り用パルス発生器と、他方の前記手動ハンドルの回転に関連して作動する研削砥石送り用パルス発生器を設けたものである。
【００１０】
該研削盤は次のように具体化するのがよいのであり、即ち、請求項２に記載したように、前記テーブル送り用パルス発生器の発生したパルスと前記研削砥石送り用パルス発生器の発生したパルスとが前記ＣＮＣ装置の前記テーブル送りの制限機構を介して、前記テーブル及び前記研削砥石を送り移動させるための駆動機構に供給される構成となす。
【００１１】
また本発明に係る第２の研削盤は、請求項３に記載したように、手動ハンドルの回転位置に関連したパルスを発生させるテーブル送り用パルス発生器を具備し、該パルス発生器の発生したパルスが前記テーブル用の駆動機構（サーボドライブユニット）に供給されることにより前記テーブルが送り変位されるＣＮＣ研削盤であって、前記パルス発生器の発生したパルスが前記テーブルをこれの進入制限領域内に送り移動させるものとなるときに該パルスが前記テーブル用の駆動機構（サーボドライブユニット）に供給されるのを規制するものとした電子ストッパを形成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記した本発明によれば、次のような効果が得られる。
即ち、請求項１記載のものによれば、ベッドの前面で研削砥石送り軌跡近傍の正面視左右個所に前後向き軸回りへ回転される２つの手動ハンドルを設けると共に、一方の手動ハンドルの回転に関連して作動するテーブル送り用パルス発生器と、他方の手動ハンドルの回転に関連して作動する研削砥石送り用パルス発生器を設けたものであるから、旧来の手動機で熟練された作業者が旧来の手動機を操作すると同様な感覚で手動ハンドルを操作することができ、熟練された技能を活かして研削を的確且つ能率的且つ高品質に実施することができるものとなる。
【００１３】
また請求項２に記載のものによれば、請求項１記載の発明と同様な効果を、既存のＣＮＣ装置の構成を利用して合理的に得ることができるのであり、またテーブル送り用パルス発生器や研削砥石送り用パルス発生器の発生したパルスに対してＣＮＣ装置のテーブル送りの制限機構（電子ストッパ）の機能を容易に付与することができるのであり、例えば、該パルスをテーブルや研削砥石の送り用の駆動機構に供給するのを特定条件の下で遮断してテーブルや研削砥石の送り変位を停止させるような自動送り停止機構などを簡便に組み込むことができるのである。
【００１４】
また請求項３に記載のものによれば、パルス発生器の発止したパルスがテーブルをこれの進入制限領域内に送り移動させるものとなるときに該パルスがテーブル用の駆動機構（サーボドライブユニット）に供給されるのを規制するものとした電子ストッパを形成したものであるから、ＣＮＣ研削盤の手動ハンドルを操作して研削を実施する場合に、不用意にテーブルをその進入制限領域に進入させるような誤操作を行っても該進入を自動的に回避させることのできるものとなるのであり、また進入制限領域内へのテーブルの進入が、テーブル用の駆動機構へのパルスの供給を規制することで回避されるため、進入制限領域の設定に際して、作業者はテーブルの送りを規制するために純機械的な旧来のストッパ部材（ドッグ）をベッド上に固定するような面倒な作業を行わないで済むものとなり、能率的な研削が可能となるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６は本発明を実施したＣＮＣ研削盤に係り、図１は全体図、図２は全体構成の概要を示す説明図、図３は電子ストッパによるテーブル送り限界位置の設定の様子を示す説明図、図４はテーブルの進入制限領域の設定手順を示すフロー図、図５は前記進入制限領域の設定状態を示す説明図、図６は前記進入制限領域の設定を解除する手順を示すフロー図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本発明に係るＣＮＣ研削盤は、床面に定置されるベッド１、ワークｗを支持するためのテーブル２、ワークｗを研削する研削砥石３、及び、テーブル２や研削砥石３を送り移動させるＣＮＣ装置４を備えている。
【００１７】
テーブル２はベッド１の前上部に形成された図示しない左右向き案内軌道を介して左右方向ｆ１の変位可能に支持され且つ図２に示すテーブル送り用サーボモータ５を介して左右方向ｆ１へ送り移動されるものとなされており、また研削砥石３はベッド１上の左右方向ｆ１中央寄り個所でテーブル２の背後側に図示しない砥石台上の特定位置に設けられた砥石軸受部６を介して回転自在に支持されると共に前記砥石台上に固定された駆動モータ７で回転駆動されるものとなされている。
【００１８】
前記砥石台はベッド１上の左右方向ｆ１中央寄り個所でテーブル２の背後側に形成された図示しない案内軌道を介して前後方向ｆ２の移動可能に支持され且つ図２に示す砥石送り用サーボモータ８を介して前後方向ｆ２へ送り移動されるものとなされている。
【００１９】
テーブル２上の正面視左側には左右向きの主軸９を具備した主軸台１０が固設されており、またテーブル２上の正面視右側には心押台１１が固設されている。そして主軸９先端の中心個所に主軸センタ１２が突出状に装着され、また心押台１１には心押センタ１３が主軸センタ１２と対向した突出状に装着されている。
【００２０】
ＣＮＣ装置４は制御ユニット１４と機械操作盤１５からなっており、機械操作盤１５の前面に各種スイッチ１６や表示部１７が設けられている。そしてＣＮＣ装置４は図２に示すように、制御ユニット１４と、サーボドライブユニット１８と、テーブル送り用サーボモータ５及び砥石送り用サーボモータ８とがケーブル１９ａ、１９ｂ、１９ｃで結合されており、また制御ユニット１４から延出されたケーブル１９ｄを介して従来と同様な手動パルス発生器２０が接続されている。
【００２１】
該手動パルス発生器２０はテーブル送り用サーボモータ５及び砥石送り用サーボモータ８のそれぞれを独立的に作動させるための極めて小さいグリップ付のダイヤル２１ａとテーブル送り又は砥石送り切換えスイッチ２１ｂを具備し、グリップ付のダイヤル２１ａや送り切換えスイッチ２１ｂのそれぞれを指先で操作することにより該操作に係るダイヤル２１ａの操作量や操作速度に対応したパルスが発生するものとなされており、該パルスが制御ユニット１４を経てサーボドライブユニット１８に供給されるのであり、またサーボドライブユニット１８はテーブル送り用サーボモータ５或いは砥石送り用サーボモータ８のうち該パルスに対応するものを、該パルスの供給数に比例した量だけ該パルスの時間当たり供給数に比例した速度で作動させる。
【００２２】
該ＣＮＣ研削盤の使用においては、例えば先ず主軸センタ１２と心押センタ３でワークｗを挟み付けて主軸９と同心状に固定すると共に、ＣＮＣ装置４にワークｗ研削についての情報を入力するなどしてこれに内蔵されたコンピュータに研削作業のためのＮＣプログラムを作成させる。
【００２３】
この後、主軸９を回転させてワークｗを主軸センタ１２回りへ回転させ、一方では砥石３を回転させた後、ＣＮＣ装置４にテーブル送り用サーボモータ５や砥石送りサーボモータ８を制御させることにより自動的な研削作業を実施させる。
【００２４】
この際、テーブル送り用サーボモータ５や砥石送りサーボモータ８はＣＮＣ装置４の自動パルス発生部からパルスを供給されて回転作動するのであり、それぞれのサーボモータ５、８はこれに伝送されたパルスの数でその回転変位量の大きさを決定され、また時間当たりに伝送されるパルス数の大小で回転速度を決定される。
こうしてテーブル２及び研削砥石３はＣＮＣ装置４によりＮＣプログラムに従って自動的に送り移動され、ワークｗはその各部を研削砥石３の外周面で順次に研削されるのである。
【００２５】
次に特徴的構成について説明する。
ベッド１の前面１ａ上部で砥石送り軌跡近傍の正面視左右個所に、一対の前後向き軸２２、２３を回転自在に設け、該前後向き軸２２、２３のそれぞれに２つの手動ハンドル２４、２５が固定されている。そして、左側の手動ハンドル２４の回転に関連して作動するテーブル送り用パルス発生器２６と、右側の手動ハンドル２５の回転に関連して作動する砥石送り用パルス発生器２７とがベッド１と同体状に設けられており、これらテーブル送り用パルス発生器２６と砥石送り用パルス発生器２７はケーブル１９ｅを介して制御ユニット１４と結合されている。
【００２６】
また機械操作盤１５にはテーブル２送りの制限機構としての電子ストッパ２８が形成されており、該電子ストッパ２８はテーブル２の進入限界領域を設定するための設定手段２９と、パルス発生器２６、２７の発生させたパルスが予め設定手段２９で設定された進入制限領域内にテーブル２を送り移動させるものであるときにこれを判別するＣＮＣ装置４内の判別部からそれを知らせる信号を入力されることにより制御ユニット１４からサーボドライブユニット１８に該パルスが供給されるのを制限するものとしたスイッチ回路３０とを備えたものとなされている。
【００２７】
この際、設定手段２９は、手動操作で入り操作されることによりテーブル２の現在位置を右移動限界位置としてＣＮＣ装置４の記憶部に記憶させるものとしたワーク左端記憶ボタン２９ａと、手動操作で入り操作されることによりテーブル２の現在位置を左移動限界位置としてＣＮＣ装置４の記憶部に記憶させるものとしたワーク右端記憶ボタン２９ｂとを備えると共に、これら各ボタン２９ａ、２９ｂ内にその作動状態を表示するための表示ランプが設けられている。
【００２８】
次に上記特徴的構成に関連した使用例及び各部の作用について説明する。
主軸センタ１２と心押センタ１３でワークｗを挟みつけて主軸９と同心状に固定させると共に、機械操作盤１５のモード選択スイッチが手動モードを選択した状態にする。これにより手動ハンドル２４、２５が有効に使用し得る状態となる。
【００２９】
この後、作業者は右手で一方の手動ハンドル２４を回転操作し、左手で他方の手動ハンドル２５を回転操作する。各手動ハンドル２４、２５が回転されると、これに連動してその対応するパルス発生器２６、２７の入力部が回転され、該入力部を回転されたパルス発生器２６、２７から該入力部の回転量に応じた数のパルスが該入力部の回転速度に応じた速度で発生され、この後、一方のパルス発生器２６から発生されたパルスは制御ユニット１４のスイッチ回路３０を経てサーボドライブユニット１８に伝達され続いてテーブル送り用サーボモータ５に供給されるのであり、他方のパルス発生器２７から発生されたパルスは制御ユニット１４のスイッチ回路３０を経てサーボドライブユニット１８に伝達され続いて砥石送り用サーボモータ８に供給される。
【００３０】
これによりテーブル送り用サーボモータ５及び砥石送り用サーボモータ８のそれぞれは供給されたパルスの正負に応じた方向へ該パルスの数に応じた角度だけ該パルスの供給速度に応じた速度で回転されるのであり、したがってテーブル２はテーブル送り用サーボモータ５の作動に対応した方向、速度及び距離だけ左右方向ｆ１へ送り移動され、砥石３は砥石送り用サーボモータ８の作動に対応した方向、速度及び距離だけ前後方向ｆ２へ送り移動される。
【００３１】
これにより作業者はワークｗ周面の任意な位置を任意な速度で研削することができ、また該研削中には旧来の手動機における研削の場合と同様な感覚で研削できるのであり、旧来の手動機で熟練された技量を生かして能率的且つ高品質な研削を行うことができる。
【００３２】
次に電子ストッパ２８によりテーブル２の進入制限領域を設定する場合の手順などについて説明する。
先ずワークｗ左側の進入制限領域を設定する場合について説明する。図３中の第１ステップｓ１に示すように、機械操作盤１５のモード選択スイッチが手動モードを選択した状態とする。これにより手動ハンドル２４、２５が有効に使用し得る状態となる。
【００３３】
次に第２ステップｓ２に移行し、作業者は手動ハンドル２４を右回転操作してＺ軸をワークｗ左側へ、即ちテーブル２を右側へ送り移動させて、ワークｗ左端を図４中のＡに示すように研削砥石３に正対させる。
【００３４】
次に第３ステップｓ３に示すように、ワーク左端記憶ボタン２９ａを押してこれを入り状態とするのであり、これにより第４ステップｓ４に示すようにテーブル２の現在位置情報としての左右方向（Ｚ）座標上の座標値がワークｗ左側の進入制限領域の境界位置として記憶されると共に、ワークｗ左端を記憶した状態であることを表示するワーク左端記憶ボタン２９ａ内の表示ランプが点灯する。
【００３５】
これにより、第５ステップｓ５に示すように、手動ハンドル２４の右回転操作によるテーブル２の右側への手動送りにおいて、テーブル２が前記境界位置よりも右側へ移動しようとしたときにスイッチ回路３０がパルスの伝送を規制するものとなって、テーブル２が前記境界位置よりもＺ軸の−方向へ移動するのを制限するものとなる。この際、テーブル２の右側への移動が制限される条件は現在位置のテーブル２の座標値が図４Ａに示すようにワークｗ左端と研削砥石３とが対向したときのテーブル位置ｐ１０に対応した座標値以下となる場合である。
【００３６】
次にワークｗ右側の進入制限領域を設定する場合について説明する。
図３中の第１ステップｓ１０で、先の第１ステップｓ１と同様に、機械操作盤１５のモード選択スイッチが手動モードを選択した状態とする。
【００３７】
次に第２ステップｓ２０に移行し、ここで作業者は手動ハンドル２５を左回転操作してＺ軸をワークｗ右側へ、即ちテーブル２を左側へ送り移動させて、ワークｗ右端を図４中のＢに示すように研削砥石３に正対させる。
送り移動させる。
【００３８】
次に第３ステップｓ３０に示すように、ワーク右端記憶ボタン２９ｂを押してこれを入り状態とするのであり、これにより第４ステップｓ４０に示すようにテーブル２の現在位置情報としての左右方向（Ｚ）座標上の座標値がワークｗ右側の進入制限領域の境界位置として記憶されると共に、ワークｗ右端を記憶した状態であることを表示するワーク右端記憶ボタン２９ｂ内の表示ランプが点灯する。
【００３９】
これにより、第５ステップｓ５０に示すように、手動ハンドル２５の左回転操作によるテーブル２の左側への手動送りにおいて、テーブル２が前記境界位置よりも左側へ移動しようとしたときにスイッチ回路３０がパルスの伝送を規制するものとなって、テーブル２が前記境界位置よりもＺ軸の＋方向へ移動するのを制限するものとなる。この際、テーブル２の左側への移動が制限される条件は現在位置のテーブル２の座標値が図４Ｂに示すようにワークｗ右端と研削砥石３とが対向したときのテーブル位置ｐ１１に対応した座標値以上となる場合である。
【００４０】
こうしてワークｗ左側の進入制限領域の設定とワークｗ右側の進入制限領域の設定とが終了すると、第６ステップｓ６０に示すように、手動ハンドル２４によるテーブル２送りにおいて、テーブル２の左右各側に進入制限領域が設定された状態となって、テーブル２の左右方向移動可能範囲が特定される。この例では、最終的に、テーブル２はワークｗ左端が研削砥石３と対向したときのテーブル位置ｐ１０と、ワークｗ右端が研削砥石３と対向したときのテーブル位置ｐ１１との間の範囲ｈで移動可能となる。
【００４１】
これを図５で説明すると、下側の斜線範囲ｈ１がワークｗ左側の進入制限領域のみの設定された状態におけるテーブル２の移動可能範囲を示し、また上側の斜線範囲ｈ２がワークｗ右側の進入制限領域のみの設定された状態におけるテーブル２の移動可能範囲ｈ２を示しており、したがって最終的にテーブル２の移動することのできる範囲ｈは下側の斜線範囲ｈ１と上側の斜線範囲ｈ２とが重合する範囲ということになる。
【００４２】
またワークｗ左側の進入制限領域の設定及び又はワークｗ右側の進入制限領域の設定を解除する場合について説明する。
図６に示すように、先ず第１ステップｓ１００に示すように、内部の表示ランプが点灯している状態のワーク左端記憶ボタン２９ａ及び、内部の表示ランプが点灯している状態のワーク右端記憶ボタン２９ｂの双方或いは一方を押し操作して切り状態とする。
【００４３】
これにより第２ステップ２００に示すように、ワーク左端記憶ボタン２９ａ及びワーク右端記憶ボタン２９ｂによるワークｗ左側及び又はワークｗ右側の進入制限領域の設定のうち、切り状態となされた記憶ボタン２９ａ、２９ｂに係る進入制限領域の設定が解除される。そして解除された記憶ボタン２９ａ、２９ｂの表示ランプが消灯する。
これにより第３ステップ３００に示すように、Ｚ軸の移動制限は解除され、テーブルは電子ストッパ２８による制限なく左右方向へ送り移動されるものとなる。
【００４４】
上記例では、電子ストッパ２８はパルス発生器２６、２７の発生するパルスに対して有効に作用するものとなしたが、手動パルス発生器２０の発生するパルスに対しても同様に作用させることは任意である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を実施したＣＮＣ研削盤の全体図である。
【図２】前記研削盤の全体構成の概要を示す説明図である。
【図３】前記研削盤の電子ストッパによるテーブル送り限界位置の設定の様子を示す説明図である。
【図４】前記研削盤のテーブルの進入制限領域の設定手順を示すフロー図である。
【図５】前記研削盤の進入制限領域の設定状態を示す説明図である。
【図６】前記進入制限領域の設定を解除する手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ベッド
１ａ  前面
２  テーブル
３  研削砥石
４  ＣＮＣ装置
１８  サーボドライブユニット（駆動機構）
２２  前後向き軸
２３  前後向き軸
２４  手動ハンドル
２５  手動ハンドル
２６  テーブル送り用パルス発生器
２７  砥石送り用パルス発生器
ａ１  砥石送り軌跡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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