(57)【要約】  方法およびシステムが被加工物を研削するために使用される研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。被加工物は被加工物の寸法を決定するように走査される。コンピュータ読取可能な寸法データファイルが生成され、被加工物の寸法を含む。プロセッサは、比較結果を得るように、被加工物の寸法を参照または所望の寸法と電子的に比較し、および比較結果を含むコンピュータ読取可能な比較データファイルを生成する。プロセッサは比較結果を含む比較データフィイルを、比較結果を利用し、研削ホールを整形またはドレッシングするために使用される整形具を制御するＣＮＣ制御器に送信して、研削ホイールが参照または所望の寸法を有する被加工物を生産する。【選択図】なし
2019504777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削ホイールを自動的にドレッシングする方法であって、
研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の電子計測データを受け取るステップであって、前記計測データが、前記被加工物の各々を前記研削ステーションの対応する1つと関連させ、各研削ステーションのためのオフセットデータを含むステップと、
前記計測データをドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたコンピュータプロセッサにアップデートするステップと、
前記オフセットデータに従い前記研削ホイールの各研削ステーションを整形するステップと、を備える方法。
【請求項２】
各研削ステーションのため、前記オフセットデータが前記研削ステーションによって研削された被加工物の参照外形と計測された外形とに基づき計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記計測された外形が前記被加工物のレーザ走査によって得られる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記被加工物の前記レーザ走査が前記被加工物の研削の間に実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記被加工物の前記レーザ走査が前記被加工物の研削を終えた後に実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記整形するステップにおいて、前記研削ステーションが前記研削ホイールの第１側から前記研削ホイールの第２側まで個々に整形される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記整形するステップにおいて、複数の前記研削ステーションが同時に整形される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記整形するステップにおいて、第１ステーションが他の前記研削ステーションと異なるように整形される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
研削ホイールを自動的にドレッシングするシステムであって、前記研削ホイールを整形するためのドレッシング装置を制御するように前記ドレッシング装置に連結された制御器を備え、
前記制御器が
計測システムから、前記研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の電子計測データを受け取るように構成された通信インタフェイスと、
前記ドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたマイクロプロセッサと、を含み、
前記計測データが前記被加工物の各々からの計測結果を前記研削ステーションの対応する1つと関連させ、
各研削ステーションのため、前記計測データが、その研削ステーションによって研削される被加工物の所望の寸法と計測された寸法との間のオフセットに関連するデータである、オフセットデータを含み、
前記計測データが前記研削ステーションの各々を個々にドレッシングまたは整形するために使用される整形アルゴリズムを自動的に修正するように前記マイクロプロセッサによって使用される、システム。
【請求項１０】
研削ホイールを自動的にドレッシングする方法であって、
研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の電子計測データを受け取るステップであって、前記計測データが、前記被加工物の各々を前記研削ステーションの対応する1つと関連させ、各研削ステーションのための比較データを含み、各研削ステーションのため、前記比較データが参照被加工物の計測された寸法と目標寸法との間の計算された差を含むステップと、
前記計測データをオフセット値に変換し、かつドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたコンピュータプロセッサに前記計測データをアップデートするステップと、
前記オフセット値で修正された所定のＣＮＣプロセスに従い前記研削ホイールの各研削ステーションを整形するステップと、を備える方法。
【請求項１１】
各研削ステーションのため、前記研削ステーションのオフセット値が前記参照被加工物の前記目標寸法と、前記研削ステーションによって研削された被加工物の計測された外形とに基づき計算される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記計測された外形が前記被加工物のレーザ走査によって得られる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記被加工物の前記レーザ走査が前記被加工物の研削の間に実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記被加工物の前記レーザ走査が前記被加工物の研削を終えた後に実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記整形するステップにおいて、前記研削ステーションが前記研削ホイールの第１側から前記研削ホイールの第２側まで個々に整形される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記整形するステップにおいて、複数の前記研削ステーションが同時に整形される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記整形するステップにおいて、第１ステーションが他の前記研削ステーションと異なるように整形される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
研削ホイールを自動的にドレッシングするシステムであって、前記研削ホイールを整形するためのドレッシング装置を制御するように前記ドレッシング装置に連結された制御器を備え、
前記制御器が
計測システムから、前記研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の電子計測データを受け取るように構成された通信インタフェイスと、
前記ドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたマイクロプロセッサと、を含み、
前記計測データが前記被加工物の各々からの計測結果を前記研削ステーションの対応する1つと関連させ、
各研削ステーションのため、前記計測データが、その研削ステーションによって研削される被加工物の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法との間の計算された差を含む比較データを含み、
前記マイクロプロセッサが前記計測データをオフセット値に変換し、かつ修正されたＣＮＣアルゴリズムを生成するように前記オフセット値に基づく所定のＣＮＣアルゴリズムを自動的に修正するようにプログラムされ、
前記制御器が前記ドレッシング装置の整形具を制御するように構成され、前記修正されたＣＮＣアルゴリズムを使用して前記研削ホイールをドレッシングする、システム。
【請求項１９】
研削ホイールを自動的にドレッシングする方法であって、
被加工物を走査し、前記被加工物の寸法を決定するステップと、
前記被加工物の寸法を含むコンピュータ読取可能な寸法データファイルを生成するステップと、
前記被加工物の前記寸法を参照寸法と比較し、かつ比較結果を生成するプロセッサを使用するステップと、
前記比較結果を含むコンピュータ読取可能な比較データファイルを生成するステップと、
前記比較結果を含む前記比較データファイルを、前記参照寸法を有する被加工物を研削するための研削ホイールをドレッシングするためのＣＮＣ研削機を制御するように構成された制御器に送信するステップと、を備える方法。
【請求項２０】
前記走査するステップが、レーザによって実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記比較結果が前記ＣＮＣ研削機のアルゴリズムで使用され、前記参照寸法を有する被加工物を生産するため適切な形状を有するように前記研削ホイールをドレッシングするための値を生成する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記アルゴリズムによって生成された前記値は前記ＣＮＣ研削機を位置決めするためのオフセット値である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記アルゴリズムによって生成された前記オフセット値は、前記制御器にＣＮＣドレッシング運転の少なくとも１つのＸ位置を修正させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記アルゴリズムによって生成された前記オフセット値は、前記制御器にＣＮＣドレッシング運転の少なくとも１つのＹ位置を修正させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記アルゴリズムによって生成された前記オフセット値は、前記制御器にＣＮＣドレッシング運転の少なくとも１つのテーパを修正させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記アルゴリズムによって生成された前記オフセット値は、前記制御器にＣＮＣドレッシング運転のＸ位置、Ｙ位置、およびテーパの１以上の組み合わせを修正させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記比較データファイルの前記送信するステップはイーサネット送信によってである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
前記走査するステップは、前記被加工物を一定の間隔でそれの第１端部から第２端部まで計測する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記走査するステップは、前記被加工物を連続的にそれの第１端部から第２端部まで計測する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
前記走査するステップは、前記被加工物の直径を選択された間隔でそれの第１端部から計測する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
前記走査するステップは、複数の被加工物上で実行され、前記被加工物の各々の寸法を決定し、
前記寸法データファイルは前記被加工物の前記寸法を含み、
前記プロセッサは前記被加工物の前記寸法を前記参照寸法と比較し、前記比較結果を生成し、
前記比較データファイルは前記被加工物の前記比較結果を含み、
前記制御器は前記ＣＮＣ研削機を制御し、前記研削ホイールの複数の研削ステーションをドレッシングして、前記研削ステーションが前記参照寸法を有する被加工物を研削する、請求項１９に記載の方法。
【請求項３２】
前記被加工物の前記走査するステップが、前記被加工物の研削の間に実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項３３】
前記被加工物の前記走査するステップが、前記被加工物の研削を終えた後に実行される、請求項１９に記載の方法。
【請求項３４】
研削ホイールを自動的にドレッシングするシステムであって、
マイクロプロセッサと通信インタフェイスとを備える制御器と、
制御器によって制御される走査装置と、を備え、
前記走査装置が走査データを得るための被加工物を光学的に走査するための光源を含み、
前記マイクロプロセッサが
前記被加工物の寸法を前記走査データから自動的に決定するようにプログラムされ、
前記被加工物の前記寸法を含むコンピュータ読取可能な計測結果データフィルを生成するようにプログラムされ、
前記被加工物の前記寸法を参照寸法と比較し、比較結果を生成するようにプログラムされ、および
前記比較結果を含むコンピュータ読取可能な比較データを生成するようにプログラムされており、
前記通信インタフェイスが前記比較結果を含む前記比較データファイルをＣＮＣドレッシング装置のＣＮＣ制御器に送信するように構成され、ＣＮＣドレッシングアルゴリズムが前記比較結果を使用して前記ＣＮＣ制御器によって修正され得る、システム。
【請求項３５】
前記走査装置の前記光源がレーザである、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記通信インタフェイスがイーサネット送信によって前記比較データファイルを送信する、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３７】
研削ホイールを整形するためのＣＮＣドレッシング装置を運転する方法であって、
前記ＣＮＣドレッシング装置のプロセッサで、前記研削ホイールによって研削される被加工物の計測データを含む電子データファイルを受け取るステップであって、前記計測データが、前記被加工物の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法との間の差に相当する比較データを含む、ステップと、
前記プロセッサによって、前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差に基づきオフセット値を計算するステップと、
前記プロセッサによって、前記オフセット値に基づくＣＮＣ制御プログラムを修正するステップと、
前記ＣＮＣドレッシング装置の整形具を制御して、前記オフセット値で修正された前記ＣＮＣ制御プログラムに従い前記研削ホイールを整形するステップと、を含む方法。
【請求項３８】
前記電子データファイルが前記被加工物を計測するために使用されたレーザ走査システムから直接受信される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記電子データファイルが前記被加工物を計測するために使用されたカメラシステムから直接受信される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記電子データファイルが前記被加工物を計測するために使用された計測システムから直接受信される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記プロセッサによって計算された前記オフセット値が前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差に直接比例する、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記オフセット値が前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差を考慮するアルゴリズムを使用して、前記プロセッサによって計算される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
研削ホイールを自動的にドレッシングするシステムであって、
通信インタフェイスを備えるコンピュータプロセッサと、
前記プロセッサによって制御されるＣＮＣドレッシング装置と、を備え、
前記通信インタフェイスが計測システムから電子データファイルを受信するように構成され、前記電子データファイルが前記研削ホイールによって研削された被加工物の計測データを含み、前記計測データが前記被加工物の計測された寸法と参照被加工物の目標寸法との間の差に相当する比較データを含み、
前記プロセッサが前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差に基づいてオフセット値を計算し、かつ修正されたＣＮＣ制御プログラムを生成するように前記オフセット値に基づいてＣＮＣ制御プログラムを修正するようにプログラムされ、
前記プロセッサが前記ＣＮＣドレッシング装置の整形具を制御し、前記修正されたＣＮＣ制御プログラムに従い前記研削ホイールを整形するようにプログラムされている、システム。
【請求項４４】
前記電子データファイルはデータ送信ケーブルによって前記計測システムから直接受信される、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記プロセッサによって計算された前記オフセット値が、前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差に直接比例する、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４６】
前記プロセッサによって計算された前記オフセット値が、前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差に比例しないが、代わって、前記計測された寸法と前記目標寸法との間の前記差を考慮するアルゴリズムを使用して前記プロセッサによって計算される、請求項４３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
この出願は、２０１６年２月９日出願の米国仮出願第６２／２９３，０６５号の優先権の利益を主張し、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、研削ホイールの自動化されたドレッシングに関する。具体的には、本発明は、研削ホイールの自動化されたドレッシング用システムおよび方法に関し、被加工物の計測システムからのフィードバックを使用する。
【０００３】
［関連技術］
研削機は、正確に整形された研削ホイールに依拠し、所望の外形寸法を有する被加工物を生産する。さらに、全て同じ所望の外形寸法を有する被加工物の大量生産は、再現性よく、かつ予測通りに被加工物を研削する、被加工物を生産するために使用される研削ホイールまたは複数の研削ホイールを必要とする。研削ホイールの繰り返し使用は、その研削表面、および、特に、研削表面の外形または形状の磨耗および／または変形を引き起こす。これは、所望の外形寸法からはずれる被加工物を生産する研削表面を生じる。
【０００４】
研削ホイールは、研削表面の理論的な外形または形状に対応する、初期のコンピュータ化ドレッシングアルゴリズムに従い、研削ホイールを整形するＣＮＣ（コンピュータ数値制御）ドレッシング機によって、従来、最初に整形およびドレッシングされ得る。しかしながら、理論的な外形または形状を有する研削ホールは、所望の外形寸法を有する被加工物を必ずしも生産しない。したがって、試行錯誤の研削運転が、ドレッシングアルゴリズムを反復的に洗練するようになされ、最終的に研削表面が、所望の外形寸法を有する被加工物を生産するように整形される。各反復運転において、被加工物は研削され、および計測され、それからドレッシングアルゴリズムは、所望の外形寸法を有する被加工物を生産することに徐々になるように修正される。
【０００５】
当業者によって理解され得るように、初期化試行錯誤のプロセスは時間がかかり、高価な製造非能率を引き起こす。さらに、その後は、ルーチン使用からの磨耗および／または変形が製造非能率をいっそうひどくした後、それを再整形するように、研削ホイールをドレッシングすることを必要とする。
【０００６】
研削ホイールが、全て同じ所望の外形寸法を有するように、複数の被加工物を同時に研削するために使用される、複数のいわゆる「研削ステーション」を有するとき、研削ホイールの磨耗および／または変形は、特に問題になり得る。各研削ステーションは、例えば、研削ホイールの異なる部分によって遭遇される異なる構造上の応力のため、他の研削ステーションと異なるように研削し得、それによって他の研削ステーションと異なるように磨耗および／または変形し得る。結果として、複数の研削ステーションを備える研削ホイールをドレッシングするとき、製造非能率が増加される。
【発明の概要】
【０００７】
発明の態様において、方法およびシステムは、研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。この態様において、ＣＮＣドレッシング装置は、研削ホイールの複数の研削ステーションによって、同時に研削される複数の加工物の電子計測データを受け取る。計測データは、被加工物の各々の大きさを、研削ステーションの対応する１つに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、その研削ステーションによって研削される被加工物の所望の寸法と計測された寸法との間のオフセットに関連するデータである、オフセットデータを含んでいる。付随的に、オフセットデータは、対応する研削ステーションによって研削された被加工物に沿う複数の計測点に対応する複数のオフセットに関連するデータを含み得る。計測データは、ドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたコンピュータプロセッサにアップロードされる。例えば、計測データは、ドレッシング装置のプログラムされたマイクロプロセッサにアップロードされ、およびマイクロプロセッサは、自動的に計測データを使用し、研削ステーションの各々を個々にドレッシングまたは整形するために使用される整形アルゴリズムを修正する。すなわち、各研削ステーションは、その研削ステーションのためのオフセットデータに従い、カスタム整形される。
【０００８】
発明の別の態様において、方法およびシステムは、研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。この態様によれば、ＣＮＣドレッシング装置は、研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削された複数の被加工物の電子計測データを受け取る。各研削ステーションのため、計測データは、研削ステーションを、その研削ステーションによって研削された被加工物物の大きさに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、参照被加工物の計測された寸法と所望または目標寸法との間の計算された差の比較データを含んでいる。目標寸法は、被加工物のための理論的寸法、または、その研削ステーションのため適切である理論的寸法からの変化量であり得る。計測データは、ドレッシング装置のコンピュータプロセッサにアップロードされる。プロセッサは、計測データをオフセット値に変換するように、かつドレッシング装置の整形具を制御するように、プログラムされている。その後、研削ホイールの各研削ステーションは、オフセット値で修正された所定のＣＮＣプロセスに従い整形またはドレッシングされる。
【０００９】
発明のさらに別の態様において、方法およびシステムが、研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。この態様によれば、被加工物は、光走査装置によって走査され、被加工物の寸法を得る。被加工物の寸法を含むコンピュータ読取可能な寸法データファイルは、走査装置に結合されたプロセッサによって生成させられる。プロセッサは、被加工物の寸法を参照寸法と電子的に比較し、比較結果を生成し、および、比較結果を含むコンピュータ読取可能なデータファイルを生成する。プロセッサは、比較結果を含む比較データファイルをＣＮＣ制御器に送り、ＣＮＣ制御器は、参照寸法を有する被加工物を作り出すために使用される研削ホイールをドレッシングするためのドレッシング装置を制御するように比較結果を利用する。
【００１０】
発明の別の態様において、方法およびシステムが、研削ホイールを整形するためのＣＮＣドレッシング装置を運転するために提供される。この態様によれば、ＣＮＣドレッシング装置のプロセッサは、研削ホイールによって研削された被加工物の計測データを含む電子データファイルを受け取る。計測データは、被加工物の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法との間の差に相当する比較データを含んでいる。プロセッサは、その差に基づき、オフセット値を計算し、およびプロセッサは、オフセット値に基づきＣＮＣ制御プログラムを修正する。ＣＮＣドレッシング装置は、それから、オフセット値で修正されたＣＮＣ制御プログラムに従い研削ホイールを整形するように制御される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の態様および実施形態は、添付の図面を併せて考慮し、以下に提供される発明の詳細な説明から容易に理解されることになる。
【００１２】
【図１】図１は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
【図２】図２は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
【図３】図３は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
【図４】図４は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
【図５】図５は、発明の実施形態に係る計測システムの制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示す。
【図６】図６は、発明の実施形態に係るドレッシング装置の制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示す。
【図７】図７は、発明の実施形態に係るドレッシング装置の制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、ドレッシング装置（１５０）を使用して研削ホイール（１１０）を自動的にドレッシングするためのシステム（１００）を模式的に描く。システム（１００）は、ドレッシング装置（１５０）を制御するためにプログラムされた制御器（１２０）を含んでいる。制御器（１２０）は、計測システム（１３０）から、研削ホイール（１１０）の複数の研削ステーションによって同時に研削された複数の被加工物の電子計測データを受け取る。複数の研削ステーションを有する研削ホイールを備える研削装置の例は、本出願人によって２０１５年７月１３日に出願された米国特許出願第１４／７９７，８５４号に記載されており、その全体が本願明細書に援用される。
【００１４】
計測データは、各々の被加工物からの大きさを研削ステーションの対応する１つに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、その研削ステーションによって研削される被加工物の所望の寸法と計測された寸法との間のオフセットに関連するデータである、オフセットデータを含んでいる。オフセットデータは、その研削ステーションによって研削された被加工物に沿う複数の計測点に対応する複数のオフセットを含み得る。計測データは、ドレッシング装置（１５０）の整形具（１５２）を制御するようにプログラムされた制御器（１２０）のコンピュータマイクロプロセッサ（１２２）にアップロードされる。例えば、整形具（１５２）は、所望の外形または形状に研削ホイール（１１０）の各研削ステーションに切断するためのに使用されるダイヤモンドのやすり、またはローラであり得る。
【００１５】
計測データは、研削ステーションの各々を個々にドレッシングまたは整形するようにドレッシング装置（１５０）を制御するように使用される整形アルゴリズムを自動的に修正するためのマイクロプロセッサ（１２２）によって使用される。すなわち、各研削ステーションは、その研削ステーションのためのオフセットデータに従いカスタム整形される。
【００１６】
例えば、各研削ステーションのため、制御器（１２０）に提供されたオフセットデータは、その研削ステーションによって研削された被加工物の参照外形および計測された外形に基づいて計測システム（１３０）によって計算される。参照外形は、ドレッシング装置（１５０）によって計測システム（１３０）に提供される理論的なＣＮＣ外形であり得、およびオフセットデータを計算するように計測システム（１３０）によって使用され得る。
【００１７】
例えば、ドレッシング装置（１５０）は、ＤＭ−９  ＣＮＣ  Ｗｈｅｅｌ  Ｄｒｅｓｓｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ（Ｇｌｅｂａｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｒａｍｓｅｙ、ＮＪ）、または、ＧＴ６１０ＣＮＣ  Ｃｅｎｔｅｒｌｅｓｓ  Ｔｈｒｕｆｅｅｄ／Ｉｎｆｅｅｄ  Ｇｒｉｎｄｅｒ（Ｇｌｅｂａｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｒａｍｓｅｙ、ＮＪ）等であり得る。
【００１８】
この実施形態の態様において、計測システム（１３０）は、複数のワークステーションの被加工物を光を使用して走査することで計測される外形を得る、コンピュータ制御された光走査システムである。走査は、既知の速度で光ビームの制御されたラスタ、および光の反射／透過特性を計測することによって実行され得る。代替的に、走査は、光ビームを横切る既知の速度で被加工物の制御された移動、および光の反射／透過特性を測定することによって実行され得る。レーザビームは光ビームとして使用され得る。
【００１９】
被加工物の走査は、研削装置（示されていない）によって被加工物の研削の間に実行され得る。好ましくは、走査は、被加工物の研削が終えた後に実行される。
【００２０】
例えば、研削ホイール（１１０）の所定の研削ステーションに相当する個々の被加工物を計測するため、計測システム（１３０）は、ＣＡＭ．２  Ｍｉｃｒｏ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｇｌｅｂａｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｒａｍｓｅｙ、ＮＪ）のような研削装置と併せて使用されるＰ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｇｌｅｂａｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｒａｍｓｅｙ、ＮＪ）であり得、研削の間に被加工物を走査および計測する。別の例において、計測される複数の被加工物のため、例えば、研削ホイール（１１０）の複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の場合、Ｐ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍは、研削を終えた後に各被加工物を計測するために使用され得る。被加工物に対応する研削ステーションは、それぞれ、記録され、および計測結果に関連される。当然ながら、Ｐ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍは、また、研削後に単一の被加工物だけを計測するように使用され得る。
【００２１】
この実施形態の態様において、制御器（１２０）は、ドレッシング装置（１５０）を制御し、研削ホイール（１１０）の研削ステーションを、研削ホイール（１１０）の第１側面（１１０ａ）から、研削ホイール（１１０）の第２側面（１１０ｂ）まで、順に、個々に整形およびドレッシングする。この実施形態の別の態様において、制御器（１２０）は、ドレッシング装置（１５０）を制御し、研削ステーションを同時に整形またはドレッシングする。
【００２２】
上記のように、各研削ステーションは、同様に、整形またはドレッシングされる必要はなく、同じオフセットデータを使用する。その代わり、研削ステーションＡは、研削ステーションＡおよび研削ステーションＢのため、異なる計測された外形に基づく研削ステーションＢと異なるように整形され得る。言い換えれば、各研削ステーションは、別の研削ステーションによって研削された被加工物の計測された外形と異なり得る、その研削ステーションによって研削された被加工物の計測された外形に従いカスタムドレッシングされ得る。
【００２３】
第１実施形態は、複数の研削ステーションを有する研削ホイールのために記載されるが、研削ホイールは１つの研削ステーションより有する必要はない。
【００２４】
制御器（１２０）は、汎用のコンピュータ、または本願明細書に記載された手段を実行するアルゴリズムでプログラムされた標準のプロセッサチップであり得る。代替的に、制御器（１２０）は、本願明細書に記載された手段を実行するように設計およびプログラムされた回路を特に有する専用デバイスであり得る。制御器（１２０）は、この分野で知られるように、メモリデバイスを含み得、または、外部メモリデバイスにアクセスするようにプログラムされ得る。付随的に、制御器（１２０）は、ドレッシング装置（１５０）内に組み込まれ得る。
【００２５】
（第２実施形態）
図２は、ドレッシング装置（２５０）を使用して研削ホイール（２１０）を自動的にドレッシングするためのシステム（２００）を模式的に描く。システム（２００）は、ドレッシング装置（２５０）を制御するようにプログラムされた制御器（２２０）を含んでいる。制御器（２２０）は、計測システム（２３０）から、研削ホイール（２１０）の複数の研削ステーションによって同時に研削された複数の被加工物の電子計測データを受け取る。
【００２６】
計測データは、被加工物の各々からの測定結果を、研削ステーションの対応する１つに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、その研削ステーションによって研削された被加工物の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法の間との計算された差を含む、比較データを含んでいる。計測データは、計測データをオフセット値に変換するように、かつオフセット値に基づいて所定のＣＮＣプロセスを修正するように、プログラムされた、制御器（２２０）のコンピュータマイクロプロセッサ（２２２）にアップロードされる。制御器（２２０）は、ドレッシング装置（２５０）の整形器（２５２）を制御し、修正されたＣＮＣプロセスを使用して、研削ホイール（２１０）をドレッシングする。
【００２７】
第２実施形態の他の態様は、第１実施形態の態様と同様であり、したがって重複の議論は省略される。
【００２８】
第２実施形態は、複数の研削ステーションを有する研削ホイールのために記載されたが、研削ホイールは１つの研削ステーションより有する必要はない。
【００２９】
（第３実施形態）
図３は、研削ホイール（３１０）を自動的にドレッシングするためのシステム（３００）を模式的に描いている。システム（３００）は、マイクロプロセッサ（３３２）および通信インタフェイスを備える制御器（３３０）によって制御される走査装置（３２０）を含んでいる。走査装置（３２０）は、走査データを得るために被加工物（３４０）を光学的に走査するように構成されている。走査データは、被加工物（３４０）の寸法を自動的に決定するため、および被加工物（３４０）の寸法を含むコンピュータ読取可能な寸法データファイルを生成するために、制御器（３３０）によって使用される。マイクロプロセッサ（３３２）は、被加工物（３４０）の寸法を、参照寸法と比較するようにプログラムされ、比較結果を生成し、および、比較結果を含むコンピュータ読取可能な比較データファイルを生成する。通信インタフェイス（３３４）は、比較結果を含む比較データファイルを、ＣＮＣ研削機またはドレッサ（３７０）の制御器（３６０）に送り、制御器（３６０）は、研削ホイール（３１０）が参照寸法を有する被加工物を研削することができるように、研削ホイール（３１０）を整形またはドレッシングするように、比較結果を利用する。
【００３０】
第１実施形態のように、ドレッサ（３７０）は、ＤＭ−９  ＣＮＣ  Ｗｈｅｅｌ  Ｄｒｅｓｓｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ、またはＧＴ６１０ＣＮＣ  Ｃｅｎｔｅｒｌｅｓｓ  Ｔｈｒｕｆｅｅｄ／Ｇｒｉｎｄｅｒ等であり得る。
【００３１】
走査装置（３２０）は、被加工物（３４０）を光を使用して走査することによって、走査データを得るコンピュータ制御された光走査システムで有り得る。走査は、既知の速度で光ビームの制御されたラスタ、および光の反射／透過特性を計測することによって実行され得る。代替的に、走査は、光ビームを横切る既知の速度で被加工物（３４０）の制御された移動、および光の反射／透過特性を計測することによって実行され得る。レーザビームは、光ビームとして使用され得る。
【００３２】
被加工物（３４０）の走査は、被加工物（３４０）の研削の間、または、好ましくは、被加工物（３４０）が研削された後に実行され得る。例えば、走査装置（３２０）は、ＣＡＭ．２  Ｍｉｃｒｏ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍと併用して使用されるＰ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍであり得、被加工物（３４０）を研削の間に走査および計測する。別の例において、Ｐ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍは、研削を終えた後に被加工物（３４０）を計測するように使用され得る。
【００３３】
この実施形態の態様において、比較結果は、ＣＮＣ研削機またはドレッサ（３７０）の制御器（３６０）のアルゴリズムで使用され、参照寸法を有する１以上の被加工物を生産するために適切な形状を有するように、研削ホイール（３１０）をドレッシングまたは整形するために使用される値を生成する。例えば、アルゴリズムによって生成された値は、ドレッサ（３７０）の整形具（３８０）を位置決めするためのオフセット値である得る。アルゴリズムによって生成されたオフセット値は、制御器（３６０）に次の任意の１つまたは組み合わせを修正させるように使用され得る。
−ＣＮＣドレッシング運転のための整形機（３８０）のＸ位置
−ＣＮＣドレッシング運転のための整形機（３８０）のＹ位置
−研削ホイール（３１０）によって生成される被加工物外形の所望のテーパ
−研削ホイール（３１０）によって生成される被加工物の所望の半径、および
−研削ホイール（３１０）によって生成される被加工物外形の所望の湾曲
【００３４】
この実施形態の態様において、通信インタフェイス（３３４）は、イーサネット送信によって比較データファイルを送信する。
【００３５】
この実施形態の態様において、走査装置（３２０）は、被加工物（３４０）を、一定の間隔で、それの第１端部から第２端部まで計測する。この実施形態の別の態様において、走査装置（３２０）は、被加工物（３４０）を、連続的に、それの第１端部から第２端部まで計測する。この実施形態のさらに別の態様において、走査装置（３２０）は、被加工物（３４０）の直径を、選択された間隔で、それの第１端部から計測する。
【００３６】
この実施形態の態様において、走査装置（３２０）は、複数の被加工物を計測し、被加工物の各々の寸法を決定する。寸法データファイルは被加工物の寸法を含んでいる。マイクロプロセッサ（３３２）は、被加工物の寸法を参照寸法と比較するようにプログラムされており、比較結果を生成する。通信インタフェイス（３３４）は、比較結果を含む比較データファイルをドレッサ（３７０）の制御器（３６０）に送る。比較結果は、制御器（３６０）のアルゴリズムによって使用され、整形具（３８０）を位置決めするための値を生成し、研削ホイール（３１０）の複数の研削ステーションをドレッシングまたは整形し、それにより研削ステーションは、参照寸法を有する被加工物を研削し得る。
【００３７】
第３実施形態の他の態様は、第１実施形態の態様と同様であり、したがって重複の議論は省略される。
【００３８】
（第４実施形態）
図４は、研削ホイール（４１０）を自動的にドレッシングまたは整形するためのシステム（４００）を模式的に描いている。システム（４００）は、コンピュータプロセッサ（４２０）、およびプロセッサ（４２０）によって制御されるＣＮＣドレッシング装置（４３０）を含んでいる。プロセッサ（４２０）は、電子データファイルを計測システム（４５０）から受け取る通信インタフェイス（４２２）を含んでいる。電子データファイルは、研削ホイール（４１０）によって研削された被加工物（４６０）の計測データを含んでいる。計測データは、被加工物（４６０）の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法との間の差に相当する比較データを含んでいる。プロセッサ（４２０）は、計測された寸法と、目標寸法との間の差に基づき、オフセット値を計算し、およびオフセット値に基づきＣＮＣ制御プログラムを修正する。制御器（４２０）は、ＣＮＣドレッシング装置（４３０）の整形具（４９０）を制御し、オフセット値で修正されたＣＮＣ制御プログラムに従い、研削ホイール（４１０）を整形する。
【００３９】
実施形態の態様において、電子データファイルは、被加工物（４６０）を計測するために使用された計測システム（４５０）から直接受け取られる。例えば、計測システム（４５０）は、レーザ走査システム、または、デジタルカメラシステムであり得、または被加工物（４６０）の寸法を正確に計測し、かつ被加工物の計測データを含む電子データファイルを出力し得る任意の他のタイプの計測システムであり得る。
【００４０】
この実施形態の態様において、プロセッサ（４２０）によって計算されたオフセット値は、計測された寸法と目標寸法の間の差に直接比例する。この実施形態の別の態様において、オフセット値は、計測された寸法と目標寸法の間の差に比例しないが、代わって、計測された寸法と目標寸法の間の差を考慮するアルゴリズムを使用してプロセッサ（４２０）によって計算される。
【００４１】
第４実施形態の他の態様は、第１実施形態の態様と同様であり、したがって重複の議論は省略される。
【実施例】
【００４２】
上述の実施形態に係るシステムを使用している方法の例が以下で述べられる。
【００４３】
この例において、計測システムは、走査することによって被加工物を計測する走査装置である。走査装置は、それが研削を受けた後に被加工物を走査する、Ｐ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍであり得る。代替的に、被加工物は、研削の間、リアルタイムで、ＣＡＭ．２  Ｍｉｃｒｏ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍを併用したＰ４Ｋ  Ｇａｕｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍを使用することによって走査され得る。また、この例において、ドレッシング装置は、ＣＮＣドレッサ、例えば、ＧＴ６１０ＣＮＣ  Ｃｅｎｔｅｒｌｅｓｓｓ  Ｔｈｒｕｆｅｅｄ／Ｉｎｆｅｅｄ  Ｇｒｉｎｄｅｒである。
【００４４】
走査装置は、経路に沿う移動を追跡するリニアエンコーダを使用して光学マイクロメータを通る経路に沿って被加工物を移動させることによって被加工物を走査する。マイクロメータが被加工物の直径の計測結果を得るために使用され、直径データを得る。リニアエンコーダは、被加工物によって進んだ距離を反映する距離データを提供する。すなわち、被加工物として走査された被加工物の長手位置を決定するリニアエンコーダを使用することは、マイクロメータを通して移動し、マイクロメータによる直径計測結果は被加工物の長さに沿う位置と関連され得る。これは、被加工物の長さに沿う被加工物の直径の変動を正確に決定されることができ、その結果として、被加工物の表面形状または外形を知ることができる。被加工物の表面形状または外形は、走査装置のスクリーン上に表示され得る。
【００４５】
具体的に、マイクロメータによって得られた被加工物の直径測定結果に関する、生の直径データ、および、リニアエンコーダから得られた距離または長さに関する、生の位置データは、生データを所定の単位（例えば、ｍｍまたはインチ等）に計算された計測データに変換するレシピまたはアルゴリズムを使用して、走査装置によって処理される。走査装置「フィードバック」は、計算された計測データをＣＮＣドレッサ（例えば、イーサーネット接続を介して）に送る。
【００４６】
ＣＮＣドレッサは、入力値として計算された計測データを使用し、研削ホイールがＣＮＣドレッサによってドレッシングされるときに、研削ホイールを整形するために整形設定を変更する。すなわち、入力値は、ＣＮＣドレッサによって使用される出力値を生成し、ドレッシング運転の間のＣＮＣドレッサの整形装置の１以上のパラメータ（例えば、Ｘ位置、Ｙ位置、テーパ等）を調整する、一連の数学演算の一部としてＣＮＣドレッサによって使用される。
【００４７】
図５は、走査装置の制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示し、フィードバックデータ（例えば、レシピを使用して生データを処理することで得られた計算された計測データ）がＣＮＣドレッサにフィードバックするために選択され得る。例えば、選択されたフィードバックデータは、次のように得られ得る。被加工物の一端から所定間隔で計測された直径が計算された計測データ中にあり、計測された直径が理想被加工物のため所定の間隔での直径の通常または所定の値に対して比較され、および計測された直径と通常の値の間の差が計算され、およびＣＮＣドレッサに送られる。
【００４８】
図６は、ＣＮＣドレッサの制御器のスクリーンのスクリーンショットの例を示す。上に見出しを有する長方形のボックスの中の数値は入力値である。入力値は、タッチスクリーン、またはＣＮＣドレッサの他の入力デバイスから手動で入力され得、または、例えば、イーサネット接続上で走査装置からＣＮＣドレッサに送られ得る。図６の右手側上の細長いボタン（「クリア  テーパ」、「調節  テーパ」、「クリア  フォーム」）は、入力値を処理する機能ボタンであり、出力値を発生する（入力値の下に示される）。例えば、出力値は、研削部分の半分の深さである形態を有する研削ホイールを反映するように、対応する入力値を半分に割ること、および出力値に達するように存在する出力値に商を追加することで得られ得る。当業者によって理解されるように、数学演算の任意の順が出力値を入力値から計算するために可能である。出力値は、ドレッシング運転におけるＣＮＣドレッサの整形具をオフセットするためのオフセット値を決定するために利用される。
【００４９】
図７は、ＣＮＣドレッサの別の制御器のスクリーンのスクリーンショットの例を示す。このスクリーンショットに示されるように、ＣＮＣドレッサのドレッシング運転中の部分またはステップは、種々のパラメータのためのオフセットと関連し、ＣＮＣドレッサの整形装置の整形パラメータ（例えば、Ｘ位置、Ｙ位置等）をオフセットするための特定のオフセット値を有する各部分と関連する。部分のオフセット値は、部分のためのそれらに相当する値を修正（例えば、追加することによって）するために使用され、したがって、ＣＮＣドレッサの整形装置は、ドレッシング運転の部分の各々のため調節される。
【００５０】
最後に、上記は、本発明の種々の実施形態を対象とし、および本願明細書に特に記載されていない他の実施形態は本発明の範囲内になる。
【図１】
2019504777.tif 000003
【図２】
2019504777.tif 000004
【図３】
2019504777.tif 000005
【図４】
2019504777.tif 000006
【図５】
2019504777.tif 000007
【図６】
2019504777.tif 000008
【図７】
2019504777.tif 000009
【国際調査報告】
2019504777.tif 000010
2019504777.tif 000011
2019504777.tif 000012
2019504777.tif 000013