(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置した状態で第１駆動手段により機台上で往復動されるテーブルと、そのテーブルの往復動に伴いテーブル上のワークを加工するための工具と、第２駆動手段により前記機台上でテーブルと逆位相にて往復動されるウェイトとを備えたレシプロ研削盤において、
前記機台に作用する慣性変動を検出するための検出手段と、その検出手段の検出に基づいて前記慣性変動が収束するように前記第２駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記第１駆動手段及び第２駆動手段をリニアモータにより構成し、
前記制御手段は前記第１駆動手段と第２駆動手段とを同期して動作させ、
前記検出手段により慣性変動が検出されたときには、前記制御手段は前記第２駆動手段の駆動速度を変更させるとともに、その変更後の慣性変動を変更前の慣性変動と比較し、その比較結果に基づいて第２駆動手段の駆動速度を制御し、前記検出手段を前記機台におけるリニアモータの移動範囲の側部に設けた加速度センサによって構成し、
前記制御手段は、ワークを載置したテーブルが往復動されるとともに、ウェイトを支持したバランステーブルが前記テーブルと逆位相にて往復動された状態で、前記機台に作用する慣性変動が加速度センサにより検出されて、慣性変動が存在するか否かが判別され、慣性変動が存在する場合には、第２駆動手段の駆動速度が変更され、次に、前記第２駆動手段の駆動速度の変更後の慣性変動と変更前の慣性変動とが比較されて、変更後の慣性変動が増加しているか否かが判別され、この判別において、慣性変動が増加している場合には、慣性変動の増加ずれ量が判定された後に、その増加ずれ量に基づいて第２駆動手段の駆動速度が調整され、慣性変動が増加していない場合には、変更後の慣性変動が減少しているか否かが判別され、この判別において、慣性変動が減少している場合には、慣性変動の減少ずれ量が判定された後に、その減少ずれ量に基づいて第２駆動手段の駆動速度が調整され、変更後の慣性変動が減少していない場合には、第２駆動手段の駆動速度がさらに変更され、第２駆動手段の駆動速度を変更しても、前記機台に作用する慣性変動に変化がみられない場合には、駆動速度の変更量が少なかったものとして、その駆動速度がさらに変更量が大きくされるように構成したことを特徴とするレシプロ研削盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワークを載置したテーブルを往復動させながら、そのテーブル上のワークに加工を施すようにしたレシプロ研削盤等のレシプロ研削盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレシプロ研削盤としては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、機台上にワークを載置するためのテーブルが移動可能に支持されるとともに、バランスウェイトがテーブルの移動方向と同方向へ移動可能に支持されている。そして、テーブルがリニアモータにより往復動されて、回転砥石等の工具によりテーブル上のワークに研削等の加工が施される。このとき、バランスウェイトがリニアモータにより、テーブルと逆位相で反対方向に往復動されて、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性力が相殺されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２８９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のレシプロ研削盤においては、テーブル及びワークの重量とバランスウェイトの重量とが異なるため、テーブル及びバランスウェイトの往復動時の駆動速度を調整制御しないと、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性力を有効に相殺することができない。つまり、テーブル及びワークの重量と加速度との積が、バランスウェイトの重量と加速度との積に対して同じになるように、テーブル及びバランスウェイトの往復動時の駆動速度を調整制御する必要がある。
【０００５】
しかしながら、前記の従来構成には、このテーブル及びバランスウェイトの往復動時の駆動速度を調整するための制御構成が開示されていない。よって、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性力を有効に相殺することができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、テーブル及びウェイトの往復動時の駆動速度を適正に調整することができて、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性力を有効に相殺することができるレシプロ研削盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、レシプロ研削盤に係る発明では、ワークを載置した状態で第１駆動手段により機台上で往復動されるテーブルと、そのテーブルの往復動に伴いテーブル上のワークを加工するための工具と、第２駆動手段により前記機台上でテーブルと逆位相にて往復動されるウェイトとを備えたレシプロ研削盤において、前記機台に作用する慣性変動を検出するための検出手段と、その検出手段の検出に基づいて前記慣性変動が収束するように前記第２駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記第１駆動手段及び第２駆動手段をリニアモータにより構成し、前記制御手段は前記第１駆動手段と第２駆動手段とを同期して動作させ、前記検出手段により慣性変動が検出されたときには、前記制御手段は前記第２駆動手段の駆動速度を変更させるとともに、その変更後の慣性変動を変更前の慣性変動と比較し、その比較結果に基づいて第２駆動手段の駆動速度を制御し、前記検出手段を前記機台におけるリニアモータの移動範囲の側部に設けた加速度センサによって構成し、前記制御手段は、ワークを載置したテーブルが往復動されるとともに、ウェイトを支持したバランステーブルが前記テーブルと逆位相にて往復動された状態で、前記機台に作用する慣性変動が加速度センサにより検出されて、慣性変動が存在するか否かが判別され、慣性変動が存在する場合には、第２駆動手段の駆動速度が変更され、次に、前記第２駆動手段の駆動速度の変更後の慣性変動と変更前の慣性変動とが比較されて、変更後の慣性変動が増加しているか否かが判別され、この判別において、慣性変動が増加している場合には、慣性変動の増加ずれ量が判定された後に、その増加ずれ量に基づいて第２駆動手段の駆動速度が調整され、慣性変動が増加していない場合には、変更後の慣性変動が減少しているか否かが判別され、この判別において、慣性変動が減少している場合には、慣性変動の減少ずれ量が判定された後に、その減少ずれ量に基づいて第２駆動手段の駆動速度が調整され、変更後の慣性変動が減少していない場合には、第２駆動手段の駆動速度がさらに変更され、第２駆動手段の駆動速度を変更しても、前記機台に作用する慣性変動に変化がみられない場合には、駆動速度の変更量が少なかったものとして、その駆動速度がさらに変更量が大きくされるように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明によれば、テーブル及びウェイトの往復動時の駆動速度を適正に調整することができて、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性力を有効に相殺することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態のレシプロ研削盤を示す正面図。
【図２】図１のレシプロ研削盤の回路構成を示すブロック図。
【図３】同レシプロ研削盤の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、この発明をレシプロ研削盤に具体化した一実施形態を、図面に従って説明する。
図１に示すように、この研削盤においては、機台１１上にコラム１２が立設されている。コラム１２には主軸ヘッド１３が一対のレール１４を介して上下方向へ移動可能に支持され、昇降用モータ１５により図示しないボールネジ等を介して昇降されるようになっている。主軸ヘッド１３には主軸１６が回転可能に支持され、その前端には工具としての砥石車１７が取り付けられている。主軸１６の後端には回転用モータ１８が連結され、この回転用モータ１８により主軸１６を介して砥石車１７が一方向に回転されるようになっている。
【００１５】
前記機台１１上には加工テーブル１９が一対のレール２０を介して横方向へ移動可能に支持されている。機台１１と加工テーブル１９との間には、加工テーブル１９を往復動させるための第１駆動手段としての第１駆動装置２１が配設されている。この第１駆動装置２１はリニアモータより構成され、機台１１側に設けられたステータ２１ａと加工テーブル１９側に設けられたアーマチャ２１ｂとを備えている。砥石車１７と接離可能に対応するように、加工テーブル１９上にはワーク２２が着脱可能に支持されるようになっている。
【００１６】
そして、前記昇降用モータ１５により主軸ヘッド１３が昇降されて、砥石車１７が加工テーブル１９上のワーク２２の被研削面２２ａと接触可能な位置に配置される。この状態で、回転用モータ１８により砥石車１７が回転されながら、第１駆動装置２１により加工テーブル１９が砥石車１７に対して相対的に往復動される。これによって、ワーク２２の被研削面２２ａが研削されるようになっている。
【００１７】
前記加工テーブル１９の側部に隣接配置されるように、機台１１上にはバランステーブル２３が一対のレール２４を介して加工テーブル１９の移動方向と同方向へ移動可能に支持され、その上面にはウェイト２５が支持されている。機台１１とバランステーブル２３との間には、バランステーブル２３を前記加工テーブル１９と同期して逆位相で反対方向に往復動させるための第２駆動手段としての第２駆動装置２６が配設されている。この第２駆動装置２６はリニアモータより構成され、機台１１側に設けられたステータ２６ａとバランステーブル２３側に設けられたアーマチャ２６ｂとを備えている。
【００１８】
そして、加工テーブル１９及びワーク２２の合計重量が、前記バランステーブル２３及びウェイト２５の合計重量よりも小さくなるように形成されている。そして、このバランステーブル２３及びウェイト２５の合計重量と往復動時の加速度との積が、加工テーブル１９及びワーク２２の合計重量と往復動時の加速度との積に対してほぼ同じとなるように、第１駆動装置２１と第２駆動装置２６との少なくともいずれか一方（実施形態では第２駆動装置２６）の駆動速度が調整設定されようになっている。これにより、ワーク２２を支持した加工テーブル１９の往復動時に伴う慣性力が相殺されるようになっている。
【００１９】
すなわち、図１に示すように、前記機台１１の側部には、検出手段としての加速度センサ２７が配置されている。そして、ワーク２２の研削加工に先立って、第２駆動装置２６の駆動速度が調整設定されるとき、ワーク２２を載置した加工テーブル１９及びウェイト２５を支持したバランステーブル２３の往復動のもとで、機台１１に作用する慣性変動がこの加速度センサ２７により検出されるようになっている。
【００２０】
図２に示すように、制御装置３１は、レシプロ研削盤全体の動作を制御するための制御手段を構成している。制御装置３１には、操作部３２からの入力信号及び前記加速度センサ２７からの検出信号が入力される。制御装置３１からは、前記主軸ヘッド１３の昇降用モータ１５、主軸１６の回転用モータ１８、加工テーブル１９用の第１駆動装置２１、及びバランステーブル２３用の第２駆動装置２６に対して駆動信号が出力される。
【００２１】
そして、前記制御装置３１は、第１駆動装置２１と第２駆動装置２６とを同期して動作させるとともに、第２駆動装置２６を第１駆動装置２１に対して逆位相で動作させるように制御する。また、制御装置３１は、加速度センサ２７から慣性変動の検出信号を入力したとき、第２駆動装置２６の駆動速度を変更させるとともに、その変更後の慣性変動を変更前の慣性変動と比較して、その比較結果に基づいて慣性変動が収束するように、第２駆動装置２６の駆動速度を調整制御する。
【００２２】
次に、前記のように構成されたレシプロ研削盤の作用を説明する。
このレシプロ研削盤においては、加工テーブル１９上に載置されたワーク２２の加工に先立って、前記制御装置３１の制御のもとで、図３のフローチャートの各ステップ（以下Ｓという）に示すような動作が順に実行される。すなわち、Ｓ１においては、ワーク２２を載置した加工テーブル１９が往復動されるとともに、ウェイト２５を支持したバランステーブル２３が加工テーブル１９と逆位相にて往復動された状態で、機台１１に作用する慣性変動が加速度センサ２７により検出されて、慣性変動が存在するか否かが判別される。そして、慣性変動が存在する場合には、Ｓ２においてバランステーブル２３用の第２駆動装置２６の駆動速度が変更される。
【００２３】
次のＳ３においては、前記第２駆動装置２６の駆動速度の変更後の慣性変動と変更前の慣性変動とが比較されて、変更後の慣性変動が増加しているか否かが判別される。この判別において、慣性変動が増加している場合には、Ｓ４において慣性変動の増加ずれ量が判定された後に、Ｓ５においてその増加ずれ量に基づいて第２駆動装置２６の駆動速度が調整される。これに対して、前記Ｓ３の判別において、慣性変動が増加していない場合には、Ｓ６において変更後の慣性変動が減少しているか否かが判別される。この判別において、慣性変動が減少している場合には、Ｓ７において慣性変動の減少ずれ量が判定された後に、Ｓ８においてその減少ずれ量に基づいて第２駆動装置２６の駆動速度が調整される。
【００２４】
一方、前記Ｓ６の判別において、変更後の慣性変動が減少していない場合には、前記Ｓ２に戻って第２駆動装置２６の駆動速度がさらに変更される。つまり、第２駆動装置２６の駆動速度を変更しても、機台１１に作用する慣性変動に変化がみられない場合には、駆動速度の変更量が少なかったものとして、その駆動速度がさらに変更量が大きくされる。そして、この駆動速度の変更後に、前記Ｓ３〜Ｓ８の動作が繰り返し行われる。
【００２５】
続くＳ９においては、加速度センサ２７により慣性変動が検出されて、慣性変動が存在するか否かが判別される。このＳ９の判別において、慣性変動が存在する場合には、前記Ｓ２に戻ってＳ２〜Ｓ８の動作が繰り返し行われる。これに対して、Ｓ９の判別及び前記Ｓ２の判別において、慣性変動が存在しない場合には、Ｓ１０において砥石車１７が回転されながらワーク２２の被研削面２２ａに接触されて、その被研削面２２ａに対する研削加工が行われる。
【００２６】
以上のようにして、慣性変動が収束される。従って、この状態で、高精度切削が実行される。
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００２７】
（１）  このレシプロ研削盤においては、ワーク２２の加工に先立って、ワーク２２を載置した加工テーブル１９及びウェイト２５を支持したバランステーブル２３の逆位相の往復動状態で、加速度センサ２７により機台１１に作用する慣性変動が検出される。そして、この加速度センサ２７の検出に基づいて慣性変動が収束するように、制御装置３１によって第２駆動装置２６の駆動が調整制御されるようになっている。このため、加工テーブル１９及びウェイト２５の往復動時の駆動速度を適正に調整することができて、加工テーブル１９及びワーク２２の往復動に伴う慣性力を有効に相殺することができる。
【００２８】
（２）  このレシプロ研削盤においては、前記第１駆動装置２１及び第２駆動装置２６がリニアモータにより構成されている。このため、第１駆動装置２１及び第２駆動装置２６の構成を簡素化することができて、工作機械の全体を小型することができる。
【００２９】
（３）  このレシプロ研削盤においては、前記制御装置３１が第１駆動装置２１と第２駆動装置２６とを同期して動作させるように構成されている。このため、第１駆動装置２１及び第２駆動装置２６により、ワーク２２を載置した加工テーブル１９とウェイト２５を支持したバランステーブル２３とを、逆位相にて正確に往復動させることができる。
【００３０】
（４）  このレシプロ研削盤においては、前記加速度センサ２７により慣性変動が検出されたとき、制御装置３１によって、第２駆動装置２６の駆動速度が変更されるとともに、その変更後の慣性変動と変更前の慣性変動とが比較されて、その比較結果に基づいて第２駆動装置２６の駆動速度が調整されるようになっている。このため、加速度センサ２７による慣性変動の検出に基づいて、制御装置３１により第２駆動装置２６の駆動速度を的確に調整することができて、機台１１に作用する慣性変動を迅速に収束させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１１…機台、１６…主軸、１７…工具としての砥石車、１８…回転用モータ、１９…加工テーブル、２１…リニアモータよりなる第１駆動手段としての第１駆動装置、２２…ワーク、２３…バランステーブル、２５…ウェイト、２６…リニアモータよりなる第２駆動手段としての第２駆動装置、２７…検出手段しての加速度センサ、３１…制御手段としての制御装置。
【図１】
0005826553.tif 000002
【図２】
0005826553.tif 000003
【図３】
0005826553.tif 000004