(57)【要約】【課題】  砥石車の頭上ドレッシング精度を高めるドレッシング方法の提供。【解決手段】      数値制御されていない非数値制御軸２２の左右方向移動によって位置変化を受ける数値制御上下軸４に固定されている単石ドレッシング器具２を用いて砥石車ｗを頭上ドレッシングするにおいて、予め数値制御の上下軸を移動させないで非数値制御の左右軸を移動させて非数値制御の左右軸のストロークを各補正点数ｐｉで割ったピッチ間距離における上下軸への真直度Ｓｉを測定し、ピッチ間距離に真直度補正量ΔＳｉを算出し、この真直度補正量ΔＳｉを上下軸の補正量として単石ドレッシングによる砥石車のドレッシングを開始するドレッシング方法。【選択図】  図３
2008132556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非数値制御で左右軸方向に移動可能であり、かつ、数値制御で上下方向に移動可能な上下軸に固定された単石ドレッシング器具を用いて回転軸に水平方向に軸承された砥石車を頭上ドレッシングする方法において、予め数値制御の上下軸を移動させないで非数値制御の左右軸を移動させて非数値制御の左右軸のストロークを各補正点数ｐｉ（ｐｉは３０〜１８００の整数）で割ったピッチ間距離における上下軸への真直度Ｓｉを測定し、数値制御装置の真直度補正量記録部に入力し、ピッチ間距離を（ｂ−ａ）、このピッチ間距離における真直度Ｓｉの最大値Ｓmaxおよび最小値Sminとからこのピッチ間距離における真直度補正量ΔＳｉ＝（Ｓmax−Sｍin）／（ｂ−ａ）として数値制御装置の真直度補正手段でこの各ピッチ間距離における各ピッチ誤差補正点位置における真直度補正量ΔＳｉを演算し、この補正点位置における真直度補正量ΔＳｉを上下軸の補正量として記録部に送信してドレッシング量を補正し、ついで、単石ドレッシングによる砥石車のドレッシングを開始することにより左右軸のピッチ誤差補正点ｐｉで上下軸にΔＳｉの補正をかけたドレッシング量のドレッシングを行うことを特徴とする、砥石車の頭上ドレッシング方法。
【請求項２】
油圧駆動で左右軸方向に移動可能であり、かつ、サーボモータで上下方向に移動可能な上下軸に固定された単石ドレッシング器具、
予め測定された真直度補正データＳｉを格納する真直度補正データメモリ、
予め数値制御の上下軸を移動させないで油圧駆動の左右軸を移動させて非数値制御の左右軸のストロークを各補正点数ｐｉ（ｐｉは３０〜１８００の整数）で割ったピッチ間距離における上下軸への真直度Ｓｉを測定し、数値制御装置の真直度補正量記録部に入力し、ピッチ間距離を（ｂ−ａ）、このピッチ間距離における真直度Ｓｉの最大値Ｓmaxおよび最小値Sｍinとからこのピッチ間距離における真直度補正量ΔＳｉ＝（Ｓmax−Sｍin）／（ｂ−ａ）とする真直度補正手段、および、
前記左右軸の位置検出器からのフィードバックパルスＷＰｆによって前記上下軸座標位置レジスタを更新するレジスタ更新手段、
とを有する頭上ドレッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品、電気・電子機器部品、金型部材等のワークの表面を平面研削する砥石車の頭上ドレッシング方法およびそれに用いる頭上ドレッシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸に水平方向に軸承された砥石車を、左右方向および鉛直(上下)方向に移動可能なドレッシング器具で頭上ドレッシングする方法は知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
例えば、所定のドレス量分だけ砥石車をドレッシングする単石ドレッシング器具と、ワーク（工作物）について砥石車で研削を実行しているときにドレッシング作業を行う旨の指示を与えるためのドレス割込指示手段と、前記ドレス割込指示手段からの指示が与えられたときに、前記ワーク研削の作業を中断し、前記単石ドレッシング器具の左右および上下の動作を制御して前記砥石車をドレッシングすると共に、当該ドレッシング作業が終了したときに、前記ワーク研削の作業を再開する制御手段と、を具備する研削装置が提案され、実施されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、ワークを研削加工するための研削砥石車が着脱可能に装着される主軸と、この主軸を回転可能に支持するとともに、前記ワークに対して前記主軸の軸線方向を含む直交３軸方向に相対移動可能な主軸頭と、この主軸頭に対して前記主軸の軸線方向と直交する方向に相対移動可能に設けられたドレッシング装置本体と、このドレッシング装置本体に対して前記主軸の軸線方向と直交する方向に相対移動可能に設けられ、前記研削砥石をドレッシングするためのドレッサを回転可能に支持しているドレッサ支持体とを備え、前記ドレッサが前記研削砥石車をドレッシングする動作と前記研削砥石車が前記ワークを研削加工する動作とを同時に行う連続ドレッシング研削加工時には、前記ドレッサで前記研削砥石車をドレッシング可能なドレッシング位置に前記ドレッシング装置本体を移動させ、前記連続ドレッシング研削加工以外の通常の研削加工時には、前記ドレッサと前記ワークとが干渉しない待避位置に前記ドレッシング装置本体を移動させるようにした研削装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、数値制御されていない非数値制御軸の移動によって、位置変化を受ける他の軸の位置を補正する位置補正方式において、前記非数値制御軸の機械座標位置を記憶する機械座標位置レジスタと、前記非数値制御軸の位置検出器からのフィードバック信号によって、前記機械座標位置レジスタを更新するレジスタ更新手段と、予め測定された真直度補正データを格納する真直度補正データメモリと、前記機械座標位置に対応した真直度補正データを読み出して、前記非数値制御軸の移動によって位置変化する他の軸を補正する真直度補正を行う真直度補正手段と、を有する位置補正数値制御装置も提案されている。（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
上記位置補正数値制御装置のバージョンアップ版は、ファナック株式会社より"FANUC Series" 30ｉ-MODEL A,300ｉ-MODEL A, 300is-MODEL A の商品名で販売されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３５６７５号公報
【特許文献２】特開２０００−２３７９５７号公報
【特許文献３】特開平７−１０４８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献２に記載の砥石車のドレッシング方法は回転ドレッサの移動方向２軸とも数値制御されているので両軸間の真直度もよく、砥石車のドレッシングを精度よく行うことができる。しかし、砥石車に切り込みを懸けるドレッサ（単石ドレッシング器具）の上下軸がサーボモータおよびボールネジの駆動で数値制御され、ドレッサの左右方向（砥石車の幅方向）移動軸が油圧シリンダ駆動のように非数値制御軸である場合、軸の移動距離が大きい場合に工作機械において生じる一方の軸の位置が変化することにより他軸の位置が変化する現象を解消するための位置補正が必要となるが、油圧シリンダ駆動軸が非数値制御軸であるため、かかる位置補正を数値制御することができない。
【０００９】
後者の単石ドレッシング器具を用いるドレッシング方法においては、単石ドレッシング器具の上下軸と単石ドレッシング器具の左右往復移動軸間の真直度が低くなるためにドレッシングされた砥石車の加工精度が低下する欠点がある。
【００１０】
本発明は、特許文献３記載の位置補正数値制御装置を単石ドレッシング器具による砥石車のドレッシング方法に応用することによって砥石車のドレッシング精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、非数値制御で左右軸方向に移動可能であり、かつ、数値制御で上下方向に移動可能な上下軸に固定された単石ドレッシング器具を用いて回転軸に水平方向に軸承された砥石車を頭上ドレッシングする方法において、予め数値制御の上下軸を移動させないで非数値制御の左右軸を移動させて非数値制御の左右軸のストロークを各補正点数ｐｉ（ｐｉは３０〜１８００の整数）で割ったピッチ間距離における上下軸への真直度Ｓｉを測定し、数値制御装置の真直度補正量記録部に入力し、ピッチ間距離を（ｂ−ａ）、このピッチ間距離における真直度Ｓｉの最大値Ｓmaxおよび最小値Sｍinとからこのピッチ間距離における真直度補正量ΔＳｉ＝（Ｓmax−Sｍin）／（ｂ−ａ）として数値制御装置の真直度補正手段でこの各ピッチ間距離における各ピッチ誤差補正点位置における真直度補正量ΔＳｉを演算し、この補正点位置における真直度補正量ΔＳｉを上下軸の補正量として記録部に送信してドレッシング量を補正し、ついで、単石ドレッシングによる砥石車のドレッシングを開始することにより左右軸のピッチ誤差補正点ｐｉで上下軸にΔＳｉの補正をかけたドレッシング量のドレッシングを行うことを特徴とする、砥石車の頭上ドレッシング方法を提供するものである。
【００１２】
請求項２の発明は、油圧駆動で左右軸方向に移動可能であり、かつ、サーボモータで上下方向に移動可能な上下軸に固定された単石ドレッシング器具、予め測定された真直度補正データＳｉを格納する真直度補正データメモリ、予め数値制御の上下軸を移動させないで油圧駆動の左右軸を移動させて非数値制御の左右軸のストロークを各補正点数ｐｉ（ｐｉは３０〜１８００の整数）で割ったピッチ間距離における上下軸への真直度Ｓｉを測定し、数値制御装置の真直度補正量記録部に入力し、ピッチ間距離を（ｂ−ａ）、このピッチ間距離における真直度Ｓｉの最大値Ｓmaxおよび最小値Sｍinとからこのピッチ間距離における真直度補正量ΔＳｉ＝（Ｓmax−Sｍin）／（ｂ−ａ）とする真直度補正手段、および、前記左右軸の位置検出器からのフィードバックパルスＷＰｆによって前記上下軸座標位置レジスタを更新するレジスタ更新手段、とを有する頭上ドレッシング装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
非数値制御軸と数値制御軸間の各位置座標における真直度の変位量を近似させてドレッシング補正量を定めるので、精度よく砥石車のドレッシングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は真直度補正量を求める図（ａ）と、真直度補正における移動軸のピッチ誤差補正点と移動軸の機械座標における真直度の相関図（ｂ）を示す。図２は砥石車の幅方向の頭上左端から中央経由、右端に到るドレッシング量で、図２（ａ）はドレス補正量なしでドレス速度２００ｒｐｍでドレッシングされた砥石車のドレッシング量分布図、図２（ｂ）はドレス速度２００ｒｐｍ、補正点数１２８点、ドレス量１μｍでドレッシングされた砥石車のドレッシング量分布図、図２（ｃ）はドレス速度２００ｒｐｍ、補正点数１２８点、ドレス量２μｍでドレッシングされた砥石車のドレッシング量分布図である。図３は頭上ドレッシング装置の一部を切り欠いた正面図、図４は頭上ドレッシング装置の側面図、図５は頭上ドレッシング装置の図３におけるＢ−Ｂ面方向から見た背面断面図、図６はドレッサ量補正制御装置の図、および、図７はドレッサ量補正を実施する研削装置の概略構成図である。
【００１５】
図３、図４および図５に示す頭上ドレッシング装置１において、２は単石ドレッシング器具、３は単石ダイヤモンド、４はボールスプライン、５はボールネジ（上下軸）、６と７はドッグ、８はベアリング、９はＡＣサーボモータ、１０は端子台、１１はピニオンギア、１２は螺合体、１３はモータ軸、１４はカバー、１５はオイルキャップ、１６はモータカバーである。前記ボールスプライン４はボールネジ５の鉛直線上にあり螺合体１２に固定されている。ｗは仮想線で示す砥石車である。
【００１６】
ボールスプライン４に固定された単石ドレッシング器具２は、ＡＣサーボモータ９の回転駆動力をモータ軸１３に固定されたピニオンギア１１を介してギア１４を回転駆動させ、ギア１４を固定する螺合体１２の内雌ネジを外挿するボールネジ５を回転駆動させることによりボールスプライン４の上下方向移動に連れて上下方向移動しる。下方向に単石ドレッシング器具２が移動したときは、砥石車ｗの外周に切り込みが可能である。切り込み量は、ＡＣサーボモータ９の回転駆動量により制御される。
【００１７】
前記単石ドレッシング器具２は、スライド板２１に下方向向きに固定され、該スライド板２１右側は油圧シリンダー機構２０のピストン（左右軸）２２の先端側に留めピン２５を介して固定具で固定され、スライドベース２４上を左右方向（砥石幅方向）に滑走する。図示されていない油圧ポンプより油圧配管２６、２７、ソレノイドバルブ（図示されていない）を経由して油が油圧シリンダー２３内のピストンの後側に供給されるとスライド板２１は左方向に前進し、油がピストンの前側に供給されるとスライド板２１は右方向に後退する。ピストン２２の左右ストローク幅（実線で示す単石ダイヤモンドドレッシング器具２と仮想線で示す単石ダイヤモンドドレッシング器具２'間の距離）は、砥石車横幅の１．２〜１．５倍で十分である。
【００１８】
スライドベース２４の取付板２８は、研削装置本体の砥石頭の上に砥石軸と平行に砥石頭ハウジング３０にボルト２９および皿バネ３１を用いて固定される。３２および３３は保護カバーである。
【００１９】
図４および図５に見受けられるように頭上ドレッシング装置１の油圧シリンダー機構２０側には機械座標を読み取る位置検出器スケール４０が取り付けられている。位置検出器４５からのフィードバックパルスＷＰｆを受信したレジスタ更新手段５０により前記上下軸５，６座標位置レジスタを更新する。図中、４１はスケールカバー、４２はスケールホルダーカバー、４３はスケールブラケット、４４はコマである。
【００２０】
図６のドレッサ量補正制御装置において、レジスタ更新手段５０は左右軸２４の位置検出器４５からのフィードバックパルスＷＰｆよって、機械座標位置レジスタ５１を更新する。また、真直度補正データメモリ５３（６４）には、左右軸２４の機械座標位置に対応した真直度補正データＳｉが格納される。真直度補正手段５２は左右軸の機械座標位置に対応した真直度補正データΔＹ（ΔＳｉに相当）を真直度補正データメモリ５３から読み出して、上下軸指令値（ドレス量）Ｙｃに加えて補正された指令（Ｙｃ＋ΔＹ）で上下軸サーボモータ９を制御する。
【００２１】
図１ａに示されるように、真直度補正データΔＳｉは、予めサーボモータ数値制御の上下軸４，５を移動させないで油圧駆動の左右軸２２を移動させて非数値制御の左右軸のストロークを各補正点数ｐｉ（ｐｉは３０〜１８０の整数）で割ったピッチ間距離における上下軸への真直度Ｓｉを測定し、数値制御装置の真直度補正量記録部に入力し、ピッチ間距離を（ｂ−ａ）、このピッチ間距離における真直度Ｓｉの最大値Ｓmax（図１ａではα）および最小値Sｍin（図１ａではβ）とからこのピッチ間距離における真直度補正量ΔＳｉ＝（Ｓmax−Sｍin）／（ｂ−ａ）とする。図１ａではΔＳｉ＝（β−α）／（ｂ−ａ）。
【００２２】
図１ｂに示されるように、機械座標の左右方向軸をＸｉ、上下方向軸をＹｉとすると、真直度補正を行わないで上下軸のみをピッチ点ｐ１〜ｐｉへ移動させる指令を行った場合、単石ドレッシング器具２のＸ軸上の軌跡（点Ａの軌跡）は左右軸の真直度誤差の軌跡（Ｂ部の軌跡）の影響を受けてしまうので、Ｙ座標の真直度補正を行う。Ｙ軸（移動軸）のみをピッチ点ｐ１〜ｐｉへ移動させる指令を行うと、Ｂ部がｐ１〜ｐｉにあるときは真直度補正によりそれらに対応する真直度補正量ΔＳ１からΔＳｉ（図１ｂではε１からε4）がＹ軸に与えられる。このＹ軸の補正動作によりＸ軸とＹ軸をつなぐＢ部の軌跡がＸ軸の勾配の影響を受けたとしても、Ｙ軸上の点Ａ（単石ドレッシング器具２）の軌跡はＸ軸の勾配の影響が除去されたものとなっている。
【００２３】
真直度補正データΔＳｉ作成ソフトウエアは、ファナック株式会社より"FANUC Series" 30ｉ-MODEL A,300ｉ-MODEL A, 300is-MODEL Aの商品名で販売されている。砥石車幅が大きくなると補正点数ｐｉも大きくなる。補正点数ｐｉ３０〜２００では、"FANUC Series" 30ｉ-MODEL Aが用いられ、補正点数ｐｉ３００〜１０００では、"FANUC Series" 300ｉ-MODEL Aが、補正点数ｐｉ６００〜２０００では"FANUC Series" 300ｉｓ-MODEL Aが用いられる。砥石車のドレッシングにおいては砥石車の幅およびドレス速度５０〜３００ｒｐｍから判断して"FANUC Series" 300ｉ-MODEL Aで十分である。
【００２４】
図７のドレッサ量補正を実施する研削装置６０において、プロセッサ６１は、ＲＯＭ６２に格納されたシステムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。ＲＡＭ６３には各種のデータあるいは入出力信号が格納される。
【００２５】
不揮発性メモリ６４には図示されていないバッテリによってバックアップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保持すべきパラメータ、ピッチ誤差補正量及び砥石車補正データ等が格納さる。また、不揮発性メモリ６４には、本実施例の真直度補正データが格納される。
【００２６】
グラフィック制御回路６５はディジタル信号を表示用の信号に変換し、表示装置６６に与える。表示装置６６にはＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用される。表示装置６６は対話形式で加工プログラムを作成していくときに、形状、加工条件及び生成された加工プログラム等を表示する。
【００２７】
表示装置６６に表示される内容（対話形データ入力画面）に従ってデータを入力することにより加工プログラムを作成することができる。画面の上部にはデータの意味を表す図形が表示され、下部に入力すべきデータの種類が表示される。また、画面にはその画面で受けられる作業又はデータがメニュー形式で表示される。メニューのうちどの項目を選択するかは、メニューの下のソフトウェアキー７３を押すことにより行い、ソフトウェアキー７３の意味は各画面毎に変化する。
【００２８】
キーボード６７はシンボリックキー、数値キー等からなり、必要な図形、データをこれらのキーを使用して入力する。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）７２はバス７１経由でＭ機能信号等を受けて、シーケンス・プログラムで処理して、出力信号を出力し、研削装置６０を制御する。また、ＰＭＣ７２は、研削装置側からの入力信号を受けて、シーケンス・プログラムで処理を行い、バス７１を経由して、プロセッサ６１に必要な入力信号を転送する。
【００２９】
軸制御回路６８はプロセッサ６１からの軸の移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ６９に出力する。サーボアンプ６９はこの移動指令を受けて、研削装置６０のサーボモータを駆動する。
【００３０】
研削装置６０には、プリセットボタン８０が機械操作盤に設けられている。
【００３１】
図６に戻って、軸２２には測定スケール４０が固定されており、測定スケール４０に対向して位置検出器４５が設けられている。軸２２が移動すると、位置検出器４５から移動量に応じたフィードバックパルスＷＰｆが出力される。
【００３２】
レジスタ更新手段５０はこのフィードバックパルスＷＰｆによって左右軸の機械座標位置レジスタ５１の機械座標位置を更新する。また、真直度補正データメモリ５３には、予め左右軸の機械座標位置に対応した真直度補正データＳｉが格納されている。
【００３３】
真直度補正手段５２は左右軸２２の機械座標位置に対応した真直度補正データを読み出し、真直度補正データをＹ軸制御回路６８ｙに送る。Ｙ軸制御回路６８ｙでは、Ｙ軸指令Ｙｃに真直度補正データΔＹを加えて、補正された指令（Ｙｃ＋ΔＹ）でＹ軸サーボモータ９を制御する。
【００３４】
また、原点復帰時には左右軸の機械座標位置を非数値制御軸プリセット手段８０でプリセットする。次に非数値制御軸プリセット手段８０の動作について述べる。（ステップ１）原点復帰動作を手動等で行い、オペレータがプリセットボタン８０を押すと、プリセット信号がＰＭＣ７２経由で、送られてきて、非数値制御軸プリセット信号がオンになる。（ステップ２）非数値制御軸プリセット信号がオンになると、非数値制御軸プリセット手段８０は左右軸の機械座標位置レジスタ５１を０にプリセットする。（ステップ３）ついで、非数値制御軸プリセット手段８０は原点復帰完了信号をＰＭＣ７２に送り、これによって原点復帰が完了し、真直度補正手段５２が機能を開始する。
【００３５】
図２に真直度補正された砥石車の幅方向の指令された補正量（Ｙｃ＋ΔＹ）を示す。砥石車中央および両端での真直度補正量ΔＹ（ΔＳｉ）が大きいことが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
非数値制御軸と数値制御軸間の各位置座標における真直度の変位量を近似させてドレッシング補正量を定めるので、精度よく砥石車のドレッシングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】真直度補正量を求める図を示す。
【図２】砥石車幅方向のドレッシング量を示す。
【図３】頭上ドレッシング装置の一部を切り欠いた正面図である。
【図４】頭上ドレッシング装置の側面図である。
【図５】頭上ドレッシング装置の図３におけるＢ−Ｂ面方向から見た背面断面図である。
【図６】ドレッサ量補正制御装置の図である。
【図７】ドレッサ量補正を実施する研削装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    頭上ドレッシング装置
２    単石ドレッシング器具
３    単石ダイヤモンド
ｗ    砥石車
４    ボールスプライン
５    ボールネジ
９    ＡＣサーボモータ
２０    油圧シリンダー機構
２２    ピストン軸
４０    スケール
４５    位置検出器
５０    レジスタ更新手段
５２    真直度補正手段
６０    研削装置
８０    プリセット手段
【図１】
2008132556.tif 000003
【図２】
2008132556.tif 000004
【図３】
2008132556.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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