(57)【要約】【課題】ダイヤモンドバーのコーティング部の摩耗を検出することができる検出装置および検出方法を提供する。【解決手段】導電性を有する棒状部材にダイヤモンドの砥粒を電着してダイヤモンドの砥粒によるコーティング部が形成されたダイヤモンドバーにおける上記コーティング部の摩耗を検出する検出装置において、導電性液体と、上記導電性液体と上記ダイヤモンドバーとを相対的に移動する移動手段と、上記導電性液体に上記ダイヤモンドバーの上記コーティング部を浸すように、上記移動手段を制御する制御手段と、上記導電性液体を帯電させるとともに、上記ダイヤモンドバーが通電したことを検知する検知手段と、 上記検知手段により上記ダイヤモンドバーが通電したことを検知したとき、上記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定する判定手段とを有する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する棒状部材にダイヤモンドの砥粒を電着してダイヤモンドの砥粒によるコーティング部が形成されたダイヤモンドバーにおける前記コーティング部の摩耗を検出する検出装置において、
導電性液体と、
前記導電性液体と前記ダイヤモンドバーとを相対的に移動する移動手段と、
前記導電性液体に前記ダイヤモンドバーの前記コーティング部を浸すように、前記移動手段を制御する制御手段と、
前記導電性液体を帯電させるとともに、前記ダイヤモンドバーが通電したことを検知する検知手段と、
前記検知手段により前記ダイヤモンドバーが通電したことを検知したとき、前記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定する判定手段と
を有することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検出装置において、さらに、
前記判定手段により前記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定されると、前記ダイヤモンドバーが摩耗している旨の警告を行う警告手段と
を有することを特徴とする検出装置。
【請求項３】
導電性を有する棒状部材にダイヤモンドの砥粒を電着してダイヤモンドの砥粒によるコーティング部が形成されたダイヤモンドバーにおける前記コーティング部の摩耗を検出する検出方法において、
帯電した導電性液体に前記ダイヤモンドバーの前記コーティング部を浸す第１の工程と、
前記第１の工程により前記ダイヤモンドバーが通電したことを検知する第２の工程と、
前記第２の工程で前記ダイヤモンドバーが通電したことを検知したとき、前記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定する第３の工程と
を有することを特徴とする検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の検出方法において、さらに、
前記第３の工程で前記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定されると、前記ダイヤモンドバーが摩耗している旨の警告を行う第４の工程と
を有することを特徴とする検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置および検出方法に関し、さらに詳細には、被加工物の表面に対して研削加工を行う際に用いるダイヤモンドバーの摩耗を検出する検出装置および検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、所定のデータに基づいて被加工物に対して研削加工を行う加工装置が知られている。
【０００３】
こうした加工装置においては、ダイヤモンドバーが取り付けられた主軸と、被加工物を保持する保持部とがＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向へ移動したり、各軸周りに回転することにより、被加工物の所定の位置にダイヤモンドバーを所定の角度で当接させ、被加工物をダイヤモンドバーにより研削加工するようにしている。
【０００４】
なお、ダイヤモンドバーとは、金属製の棒状部材の先端領域に非導電性のダイヤモンドの砥粒を電着させて、当該先端領域に非導電性のダイヤモンドの砥粒によるコーティング部を形成したものであり、加工装置では、ダイヤモンドバーを軸周りに回転しながら、コーティング部と被加工物とを当接することにより、研削加工が行われることとなる。
【０００５】
ところで、こうした加工装置では、被加工物への研削加工を繰り返し行うと、ダイヤモンドバーの先端領域に形成されたコーティング部において、砥粒を保持しているメッキの劣化などにより砥粒の脱落が生じ、ダイヤモンドバーにおけるコーティング部が摩耗してしまう。
【０００６】
そして、コーティング部が摩耗したダイヤモンドバーにより被加工物に切削加工を行うと、被加工物において切削加工された部分の表面状態が粗悪なものとなることが問題点として指摘されていた。
【０００７】
このため、こうした問題点を解消するために、例えば、ダイヤモンドバーを定期的に交換するようにしていた。
【０００８】
しかしながら、こうした手法では、まだ十分に使用可能なダイヤモンドバーを交換してしまう場合があり、コスト高を招来するという新たな問題点が生じてしまう。
【０００９】
また、例えば、使用する前などに、作業者が拡大鏡などを用いて目視によりコーティング部の摩耗の確認を行うようにしていた。
【００１０】
しかしながら、こうした手法では、作業者により判断が異なったり、見落とすなどのミスが生じることがあり、その結果、上記した問題点を十分に解消することができないものであった。
【００１１】
このため、ダイヤモンドバーにおけるコーティング部の摩耗を検出することができる検出装置および検出方法の提案が望まれていた。
【００１２】
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダイヤモンドバーのコーティング部の摩耗を検出することができる検出装置および検出方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明による検出装置および検出方法は、導電性液体を用いてダイヤモンドバーの電気的な導通状態を検知するようにしたものである。
【００１５】
即ち、本発明による検出装置は、導電性を有する棒状部材にダイヤモンドの砥粒を電着してダイヤモンドの砥粒によるコーティング部が形成されたダイヤモンドバーにおける上記コーティング部の摩耗を検出する検出装置において、導電性液体と、上記導電性液体と上記ダイヤモンドバーとを相対的に移動する移動手段と、上記導電性液体に上記ダイヤモンドバーの上記コーティング部を浸すように、上記移動手段を制御する制御手段と、上記導電性液体を帯電させるとともに、上記ダイヤモンドバーが通電したことを検知する検知手段と、 上記検知手段により上記ダイヤモンドバーが通電したことを検知したとき、上記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定する判定手段とを有するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明による検出装置は、上記した本発明による検出装置において、さらに、上記判定手段により上記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定されると、上記ダイヤモンドバーが摩耗している旨の警告を行う警告手段とを有するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明による検出方法は、導電性を有する棒状部材にダイヤモンドの砥粒を電着してダイヤモンドの砥粒によるコーティング部が形成されたダイヤモンドバーにおける上記コーティング部の摩耗を検出する検出方法において、帯電した導電性液体に上記ダイヤモンドバーの上記コーティング部を浸す第１の工程と、上記第１の工程により上記ダイヤモンドバーが通電したことを検知する第２の工程と、上記第２の工程で上記ダイヤモンドバーが通電したことを検知したとき、上記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定する第３の工程とを有するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明による検出方法は、上記した本発明による検出方法において、さらに、上記第３の工程で上記ダイヤモンドバーが摩耗していると判定されると、上記ダイヤモンドバーが摩耗している旨の警告を行う第４の工程とを有するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、以上説明したように構成されているので、ダイヤモンドバーのコーティング部の摩耗を検出することができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明による検出装置の構成を表すブロック構成説明図である。
【図２】図２は、ダイヤモンドバーの概略構成説明図である。
【図３】図３は、検知部とダイヤモンドバー保持部とダイヤモンドバーと導電性液体との電気的接続関係を一部回路図で表した説明図である。
【図４】図４は、摩耗検出処理の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による検出装置および検出方法の実施の形態の一例を説明するものとする。
【００２２】
図１には、本発明による検出装置の構成を表すブロック構成説明図が示されている。
【００２３】
この図１に示す検出装置１０は、移動可能に配設されるとともにダイヤモンドバー１００を回転自在に保持するダイヤモンドバー保持部１２と、検出装置１０における各種の制御を行うマイクロコンピュータ１４と、容器１１０（図３を参照する。）内に貯留された導電性液体１６と、ダイヤモンドバー１００における電気的な導通を検知する検知部１８とを有して構成されている。
【００２４】
また、マイクロコンピュータ１４は、ダイヤモンドバー保持部１２の移動などの制御を行う制御部１４ａと、ダイヤモンドバー１００が摩耗したか否かを判定する判定部１４ｂと、判定部１４ｂによりダイヤモンドバー１００が摩耗したと判定されると警告を行う警告部１４ｃとを有して構成されている。
【００２５】
より詳細には、ダイヤモンドバー保持部１２は、ダイヤモンドバー１００を軸回りに回転自在に保持するとともに、所定の方向に移動することが可能な構成となっている。
【００２６】
なお、ダイヤモンドバー１００は、図２に示すように、導電性を示す材料により形成された棒状部材１００ｂの先端領域に、非導電性のダイヤモンドの砥粒を電着してコーティング部１００ａを形成したものである。つまり、コーティング部１００ａでは、例えば、導電性を示す金属メッキにより非導電性のダイヤモンドの砥粒が固定されていることとなる。
【００２７】
そして、このダイヤモンドバー保持部１２は、所定の方向に移動することにより、保持するダイヤモンドバー１００と容器１１０内に貯留された導電性液体１６との位置関係が三次元で変化するようになされている。
【００２８】
従って、例えば、導電性液体１６を貯留した容器１１０が所定の位置に固定されて配置されている場合には、ダイヤモンドバー保持部１２はダイヤモンドバー１００をＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の三方向に移動することとなる。
【００２９】
また、ダイヤモンドバー保持部１２は、制御部１４ａの制御によって、移動速度、移動方向および移動距離が制御されるとともに、保持するダイヤモンドバー１００の回転の起動、停止および回転速度が制御される。
【００３０】
なお、導電性液体１６には、後述する電源２４が接続されており、ダイヤモンドバー１００の摩耗を検出する処理（後述する摩耗検出処理である。）が開始されると、電源２４により導電性液体に所定の電圧が印加される。
【００３１】
制御部１４ａは、ダイヤモンドバー保持部１２の移動を制御するとともに、ダイヤモンドバー保持部１２に保持されたダイヤモンドバー１００の回転の制御を行う。
【００３２】
即ち、制御部１４ａは、ダイヤモンドバー保持部１２の移動速度、移動方向および移動距離、ダイヤモンドバー１００の回転の起動、停止および回転速度の制御を行う。
【００３３】
つまり、制御部１４ａの制御により、ダイヤモンドバー保持部１２に保持されたダイヤモンドバー１００と容器１１０内に貯留された導電性液体１６とは、その位置関係が三次元で変化することとなる。これにより、容器１１０内に貯留された導電性液体１６内に、ダイヤモンドバー１００を浸すことが可能となる。
【００３４】
そして、制御部１４ａは、ダイヤモンドバー１００の摩耗を検出する処理（後述する摩耗検出処理である。）が開始されると、予め設定された動作データに基づいて、ダイヤモンドバー１００のコーティング部１００ａの全ての領域が導電性液体１６に浸されるように、ダイヤモンドバー保持部１２の移動を制御するとともに、ダイヤモンドバー保持部１２におけるダイヤモンドバー１００の回転を制御する。なお、コーティング部１００ａの全ての領域とは、コーティング部１００ａの表面、つまり、被加工物を研削加工することが可能な全ての領域を意味する。
【００３５】
検知部１８は、図３に示すように、電源２０と電圧計２２とにより構成され、電圧計２２の計測結果に基づいて、ダイヤモンドバー１００と導電性液体１６とが電気的に導通したことを検知する。
【００３６】
電源２０は、ダイヤモンドバー１００の摩耗を検出する処理（後述する摩耗検出処理である。）が開始されると、導電性液体１６に所定の電圧を印加し、電圧計２２は、回路内の電圧を計測する。
【００３７】
ここで、導電性液体１６においては、電源２０により所定の電圧が印加されているため帯電している。
【００３８】
このとき、ダイヤモンドバー１００を導電性液体１６に浸す、つまり、ダイヤモンドバー１００におけるコーティング部１００ａを導電性液体１６に浸すと、導電性液体１６に浸されたコーティング部１００ａに摩耗が生じているときは、この摩耗部分において、導電性の棒状部材がメッキ層（導電性を示す。）を介して露出した状態となるため、ダイヤモンドバー１００が通電する、即ち、ダイヤモンドバー１００と導電性液体１６とが電気的に導通することとなる。
【００３９】
こうしてダイヤモンドバー１００が通電すると、電圧計２２で計測される値に変化が生じることとなる。このため、電圧計２２で計測される電圧の変化により、ダイヤモンドバー１００が通電したことを検出することができる。
【００４０】
一方、導電性液体１６に浸されたコーティング部１００ａに摩耗が生じていないときは、非導電性のダイヤモンドの砥粒により形成されたコーティング部１００によってダイヤモンドバー１００は通電しない。こうしたダイヤモンドバー１００が通電しない状態では、電圧計２２で計測される値に変化が生じることはない。
【００４１】
なお、検知部１８においてダイヤモンドバー１００が通電したと検知されると、ダイヤモンドバー１００が通電したとの検知結果を、検知部１８から判定部２０に出力するようにしてもよいし、判定部２０が検知部１８の検知結果を監視するようにしてもよい。
【００４２】
判定部２０は、検知部１８の検知結果に基づいて、ダイヤモンドバー１００が摩耗しているか否かの判定を行う。
【００４３】
具体的には、判定部２０は、ダイヤモンドバー１００の摩耗を検出する処理（後述する摩耗検出処理である。）が開始されると、検知部１８においてダイヤモンドバー１００が通電したことを検知すると、ダイヤモンドバー１００が摩耗していると判定する。一方、検知部１８においてダイヤモンドバー１００が通電したことを検知しないと、ダイヤモンドバー１００が摩耗していないと判定する。
【００４４】
また、判定部２０は、ダイヤモンドバー１００が摩耗していると判定すると、ダイヤモンドバー１００を用いて行う切削加工動作を停止する信号を制御部１４に出力する。
【００４５】
警告部２２は、判定部２０によりダイヤモンドバー１００が摩耗していると判定されると、ダイヤモンドバー１００が摩耗している旨の警告を行う。
【００４６】
具体的には、検出装置１０に表示装置（図示せず。）が接続されている場合には、当該表示装置に、ダイヤモンドバー１００が摩耗している旨のコメントや画像を表示する。
【００４７】
また、検出装置１０にＬＥＤランプ（図示せず。）が接続されている場合には、当該ＬＥＤランプを点灯、あるいは、点滅して、ダイヤモンドバー１００が摩耗していることを通知するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、検出装置１０にスピーカー（図示せず。）が接続されている場合には、当該スピーカーから、ダイヤモンドバー１００が摩耗している旨の音声ガイダンスを流すようにしてもよい。
【００４９】
以上の構成において、本発明による検出装置１０により、ダイヤモンドバー１００の摩耗の検出を行う場合について、図４に示す本発明による検出装置１０における摩耗検出処理の詳細な処理内容を表すフローチャートを参照しながら詳細に説明することとする。
【００５０】
ダイヤモンドバー保持部１２に、コーティング部１００ａの摩耗の検出を行うダイヤモンドバー１００を保持させた後に、作業者により、図示しない操作子などの操作によりダイヤモンドバー１００の摩耗検出の処理の開始が指示されると、検出装置１０において摩耗検出処理が開始される。
【００５１】
検出装置１０において摩耗検出処理が開始されると、まず、制御部１４により、ダイヤモンドバー保持部１２に保持したダイヤモンドバー１２を容器１１０に貯留された導電性液体の上空まで移動する（ステップＳ４０２）。
【００５２】
次に、制御部１４により、ダイヤモンドバー保持部１２に保持したダイヤモンドバー１００を下降させて、ダイヤモンドバー１００のコーティング部１００ａの全ての領域を導電性液体１６に浸す（ステップＳ４０４）。
【００５３】
その後、ダイヤモンドバー１００と導電性液体とが電気的に導通したか、即ち、ダイヤモンドバー１００が通電したか否かの判断を行う（ステップＳ４０６）。
【００５４】
即ち、このステップＳ４０６の判断処理では、検知部１８において、ダイヤモンドバー１００と導電性液体１６とが電気的に導通したことを検知したか否かの判断を行うこととなる。
【００５５】
つまり、検出部１８において、ダイヤモンドバー１００が通電したことを検知すると、ダイヤモンドバー１００が通電したと判断し、ダイヤモンドバー１００が通電したことを検知しないと、ダイヤモンドバー１００が通電していないと判断する。
【００５６】
このステップＳ４０６の判断処理において、ダイヤモンドバー１００と導電性液体とが電気的に導通しなかった、即ち、ダイヤモンドバー１００が通電しなかったと判断されると、判定部２０により、ダイヤモンドバー１００が摩耗していないと判定し（ステップＳ４０８）、この摩耗検出処理を終了する。
【００５７】
なお、ダイヤモンドバー１００が摩耗していないという判定結果を、例えば、検出装置１０に接続された表示装置（図示せず。）に出力し、当該表示装置において表示されるようにしてもよい。
【００５８】
一方、ステップＳ４０６の判断処理において、ダイヤモンドバー１００と導電性液体とが電気的に導通した、即ち、ダイヤモンドバー１００が通電したと判断されると、判定部２０により、ダイヤモンドバー１００が摩耗していると判定され、警告部２２によりダイヤモンドバー１００が摩耗している旨の警告を行い（ステップＳ４１０）、この摩耗検出処理を終了する。
【００５９】
以上において説明したように、本発明による検出装置１０は、導電性の棒状部材１００ｂに非導電性のダイヤモンドの砥粒を電着してコーティング部１００ａを形成したダイヤモンドバー１００をダイヤモンドバー保持部１２に保持し、ダイヤモンドバー１００のコーティング部１００ａの全ての領域を電圧を印加された導電性液体１６に浸し、このとき検知部１８によりダイヤモンドバー１００が導通したことを検知すると、ダイヤモンドバー１００が摩耗していると判定し、ダイヤモンドバー１００が摩耗している旨の警告を行うようにした。
【００６０】
これにより、本発明による検出装置１０においては、ダイヤモンドバー１００が摩耗したことを確実に検出することができるようになる。
【００６１】
また、本発明による検出装置１０においては、作業者が、ダイヤモンドバー１００が摩耗したことを容易に確認することができるようになる。
【００６２】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形するようにしてもよい。
【００６３】
（１）上記した実施の形態においては、ダイヤモンドバー１００を一気に降下させて、ダイヤモンドバー１００のコーティング部１００ａの全ての領域を導電性液体１６に一気に浸す場合について説明したが（ステップＳ４０４を参照する。）、これに限られるものではないことは勿論である。
【００６４】
即ち、ダイヤモンドバー１００を徐々に降下させるようにして、ダイヤモンドバー１００のコーティング部１００ａの下方部分の領域から徐々に導電性液体１６に浸るようにする。
【００６５】
そして、検知部１８により、導電性液体１６に浸った各領域毎に、ダイヤモンドバー１００と導電性液体１６とが電気的に導通したか否かを検知する。
【００６６】
このようにすると、ダイヤモンドバー１００のコーティング部１００ａにおけるどこの領域が摩耗したか否かを認知することができるようになる。
【００６７】
（２）上記した実施の形態においては、容器１１０に関する詳細な説明については省略したが、容器１１０は、非導電性材料により構成してもよいし、また、導電性材料により構成してもよい。
【００６８】
容器１１０を非導電性材料により構成した場合には、上記した実施の形態に示すように、電源２０は導電性液体１６に電圧を直接に印加するようにする。
【００６９】
一方、容器１１０を導電性材料により構成した場合には、電源２０は導電性液体１６に電圧を直接に印加することに限られず、電源２０は容器１１０に電圧を印加し、導電性液体１６は容器１１０を介して帯電するようにしてもよい。
【００７０】
（３）上記した実施の形態においては、検出装置１０におけるダイヤモンドバー保持部１２にダイヤモンドバー１００を保持したが、これに限られるものではなく、検出装置１０を備えた加工装置においては、主軸にダイヤモンドバー１００を保持するようにしてもよい。
【００７１】
（４）上記した実施の形態においては、ダイヤモンドバー保持部１２を３次元で移動可能な構成とした場合について説明したが、これに限られるものではなく、導電性液体１６を貯留した容器１１０を３次元で移動可能な構成としてもよい。要するに、ダイヤモンドバー１００と導電性液体１６との位置関係が、三次元方向で相対的に変化可能であるように構成すればどのような構成であってもよい。
【００７２】
（５）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、ダイヤモンドバーにより被加工物に対して研削加工を行う加工装置に用いて好適である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  加工装置、１２  ダイヤモンドバー保持部、１４  マイクロコンピュータ、１４ａ  制御部、  １４ｂ  判定部、  １４ｃ  警告部、１６  導電性液体、１８  検知部、２０  電源、２２  電圧計、１００  ダイヤモンドバー、１００ａ  コーティング部、１００ｂ  棒状部材
【図１】
2016217999.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016217999.tif 000005
【図４】
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