(57)【要約】【課題】ワークを高精度に研削できるレシプロ研削装置を提供すること。【解決手段】レシプロ研削盤は、ワーク１００を載置した状態で第１リニアモータ２１により機台１１上で往復動されるテーブル２２と、そのテーブル２２の往復動に伴いテーブル２２上のワーク１００を研削するための砥石車１７と、第２リニアモータ２６により前記機台１１上でテーブル２２と逆位相で往復動されるウェイト２５とを備えたバランステーブル２３とを備える。さらに、レシプロ研削盤は、前記第１リニアモータ２１及び第２リニアモータ２６に作用する駆動電流を検出する電流検出部と、前記駆動電流の量を表示する表示装置３４と、前記両リニアモータに２１，２６供給される駆動電流の量を調節する指令部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置した状態で第１リニアモータにより機台上において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研削するための砥石車と、第２リニアモータにより前記機台上で前記テーブルと逆位相で往復動されるウェイト手段とを備えたレシプロ研削盤において、
前記第１リニアモータ及び第２リニアモータに作用する電流の量を検出する検出手段と、検出された電流の量を表示する表示装置と、前記第１，第２リニアモータのうちの少なくとも一方のリニアモータに作用する駆動電流の量を調節するための調節手段とを備えたレシプロ研削盤。
【請求項２】
前記表示装置は、前記第１リニアモータ及び第２リニアモータに作用する駆動電流の波形を表示する請求項１に記載のレシプロ研削盤。
【請求項３】
ワークを載置した状態で第１リニアモータにより機台上において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研削するための砥石車と、第２リニアモータにより前記機台上でテーブルと逆位相で往復動されるウェイト手段とを備えたレシプロ研削盤において、
前記第１リニアモータ及び第２リニアモータに作用する駆動電流の量を検出する検出手段と、前記第１，第２リニアモータにおいて検出された駆動電流の量に差が生じた場合、その差が解消されるように少なくとも一方のリニアモータに供給される駆動電流の量を調節する調節手段とを備えたレシプロ研削盤。
【請求項４】
ワークを載置した状態で第１リニアモータにより機台上において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研削するための砥石車と、第２リニアモータ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手段とを備えたレシプロ研削盤において、
ワークの研削に先立って、前記第１リニアモータ及び第２リニアモータを逆位相で動作させるとともに、前記第１，第２リニアモータに作用する駆動電流の量を検出して、その駆動電流の量を表示し、その表示に基づいて前記第１，第２リニアモータに供給される駆動電流の量を調節し、その後、研削を開始するレシプロ研削盤の制御方法。
【請求項５】
ワークを載置した状態で第１リニアモータにより機台上において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研削するための砥石車と、第２リニアモータにより前記機台上でテーブルと逆位相で往復動されるウェイト手段とを備えたレシプロ研削盤において、
ワークの研削に先立って、前記第１リニアモータ及び第２リニアモータを逆位相で動作させ、両リニアモータに作用する駆動電流の量を検出し、前記第１，第２リニアモータにおいて検出された駆動電流の量に差が生じた場合、その差が解消されるように少なくとも一方のリニアモータに供給される駆動電流の量を調節し、その後、研削を開始するレシプロ研削盤の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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研削を施すようにしたレシプロ研削盤及びそのレシプロ研削盤の制御方法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変動が相殺されるようになっている。
【０００３】
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加速度を調整しないと、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性変動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加速度を調整する必要がある。
【０００４】
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加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変動を有効に相殺することができない。
【０００５】
このため、特許文献２においては、機台に作用する慣性変動を加速度センサによって検出し、その加速度センサの検出に基づいて慣性変動が収束するように第１駆動手段と第２駆動手段との少なくとも一方の駆動を制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２８９２１号公報
【特許文献２】特開２０１３−３５１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、加速度センサによって慣性変動を検出するように構成した場合は、装置の物理的変動が同センサによって検出される。従って、慣性変動がワークを搭載したテーブル側やバランスウェイト側の慣性変動が原因となっているか、あるいは油圧系統や空圧系統の動作が原因となっているかの判別はきわめて困難である。このため、慣性変動が収束したとしても、テーブル側やバランスウェイト側の慣性変動が収束しているとは限らず、高精度加工を実行できないおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、テーブル及びウェイトの慣性変動を適切に認識できて、慣性変動を収束させることができるレシプロ研削盤及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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リニアモータにより機台上において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研削するための砥石車と、第２リニアモータにより前記機台上で前記テーブルと逆位相で往復動されるウェイト手段とを備えたレシプロ研削盤において、前記第１リニアモータ及び第２リニアモータに作用する電流の量を検出する検出手段と、検出された電流の量を表示する表示装置と、前記第１，第２リニアモータのうちの少なくとも一方のリニアモータに作用する駆動電流の量を調節するための調節手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
従って、本発明のレシプロ研削盤においては、第１リニアモータ及び第２リニアモータの動作時には、両リニアモータ作用する駆動電流が検出されて、表示手段により表示される。従って、作業者は、その表示に従って両リニアモータの少なくとも一方に対する駆動電流の供給量を調節することができる。このため、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性変動を有効に相殺することができる。
【００１１】
また、本発明においては、ワークを載置した状態で第１リニアモータにより機台上において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研削するための砥石車と、第２リニアモータにより前記機台上でテーブルと逆位相で往復動されるウェイト手段とを備えたレシプロ研削盤において、前記第１リニアモータ及び第２リニアモータに作用する駆動電流の量を検出する検出手段と、前記第１，第２リニアモータにおいて検出された駆動電流の量に差が生じた場合、その差が解消されるように少なくとも一方のリニアモータに供給される駆動電流の量を調節する調節手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
従って、本発明のレシプロ研削盤においては、第１リニアモータ及び第２リニアモータの動作時には、両リニアモータ作用する駆動電流が検出される。そして、検出された両駆動電流に差が生じた場合は、両リニアモータの少なくとも一方に対する駆動電流の供給量が自動的に調節される。このため、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性変動を有効に相殺することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、テーブル及びワークの往復動に伴う慣性変動を有効に相殺することができて、高精度研削を実現できるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１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】テーブル側及びバランスウェイト側の駆動電流が等しい状態の同駆動電流を示すグラフ図。
【図４】テーブル側及びバランスウェイト側の駆動電流に差が生じた状態の同駆動電流を示すグラフ図。
【図５】第１実施形態の動作を表すフローチャート。
【図６】第２実施形態を示すブロック図。
【図７】第２実施形態の動作を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、実施形態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。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。
【００１６】
前記機台１１上には研削テーブル１９がレール２０を介して横方向へ移動可能に支持されている。機台１１と研削テーブル１９との間には、研削テーブル１９を往復動させるための第１リニアモータ２１が設けられている。この第１リニアモータ２１は、機台１１側に設けられたコイルを含むステータ２１ａと研削テーブル１９側に設けられたマグネットを含むアーマチャ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、研削テーブル１９上には磁気チャック等のチャック２２が搭載されており、このチャック２２上にはワーク１００が着脱可能に支持される。
【００１７】
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がチャック２２上のワーク１００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リニアモータ２１により研削テーブル１９が砥石車１７に対してレール２０に沿って相対的に往復動される。これによって、ワーク１００の上面が研削される。
【００１８】
前記研削テーブル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がレール２４を介して研削テーブル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が支持されている研削テーブル１９とウェイト２５とによりウェイト手段が構成されている。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を前記研削テーブル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リニアモータ２６が設けられている。この第２リニアモータ２６は、機台１１側に設けられたコイルを含むステータ２６ａとバランステーブル２３側に設けられたマグネットを含むアーマチャ２６ｂとを備えている。
【００１９】
本実施形態においては、研削テーブル１９，チャック２２及びワーク１００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設定される。そして、このバランステーブル２３側（ウェイト手段）の合計重量と往復動時の加速度との積が、研削テーブル１９側の合計重量と往復動時の加速度との積に対して同じとなるように、作業者により第２リニアモータ２６の加速度が調整設定される。これにより、チャック２２を支持した研削テーブル１９の往復動に伴う慣性変動が相殺される。
【００２０】
機台１１の近傍には、操作パネルよりなる操作部３１が設置されており、この操作部３１にはオン・オフスイッチ３０及び加工開始スイッチ３５と、一対の調節ダイヤル３２，３３とが配置されている。これらの調節ダイヤル３２，３３は、第１リニアモータ２１及び第２リニアモータ２６の加速度、すなわち電流を調整するものであるが、本実施形態において、慣性変動を相殺する場合には、第２リニアモータ２６側の調節ダイヤル３３が操作され、この調節ダイヤル３３が調節手段を構成する。操作部３１の近傍には、液晶パネルよりなる表示装置３４が設置されている。
【００２１】
図２に示すように、制御装置４１は、各種のメモリや中央処理装置（ともに図示しない）を備え、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４１には、前記操作部３１及び表示装置３４が接続されている。制御装置４１には、それぞれ駆動回路４４，４５を介して前記第１リニアモータ２１及び第２リニアモータ２６が接続されている。制御装置４１は指令部４２，４３を備えている。これらの指令部４２，４３は、それぞれ前記駆動回路４４，４５に対してリニアモータ２１の速度及び位置の指令データを出力する。前記駆動回路４４，４５は前記指令データに基づいてリニアモータ２１，２６に作用する電流値を検出して、制御装置４１に対して出力する。
【００２２】
すなわち、操作部３１の調節ダイヤル３２，３３の操作量に従って、指令部４２，４３はそれぞれ駆動回路４４，４５に対して指令データを出力する。そして、この指令データに従い、駆動回路４４，４５は、それぞれ第１，第２リニアモータ２１，２６に対して駆動電流を出力してそれらのリニアモータ２１，２６を動作させる。このとき、電流検出部２１１，２６１は、リニアモータ２１，２６に作用する前記駆動電流を検出する。
【００２３】
そして、前記制御装置４１は、第１リニアモータ２１と第２リニアモータ２６とを同期して動作させるとともに、第２リニアモータ２６が第１リニアモータ２１に対して逆位相で動作されるように両リニアモータ２１，２６の動作を制御する。
【００２４】
次に、前記のように構成されたレシプロ研削盤の作用を図５に示すフローチャートと、図３及び図４に示すグラフ図を中心に説明する。図５に示すフローチャートは、手動動作の部分を除いて、制御装置４１の制御のもとに進行する。
【００２５】
このレシプロ研削盤においては、ワーク１００の研削に先立って、研削テーブル１９上にワーク１００が搭載されるとともに、バランステーブル２３にウェイト２５が支持された状態において操作部３１のオン・オフスイッチ３０がオンされる。このようにすると、制御装置４１の制御のもとで、図５のステップ（以下、Ｓとする）１において、指令部４２，４３から、各駆動回路４４，４５に対して逆位相の移動位置及び速度を示す指令データが出力される。このため、Ｓ２において、ワーク１００を載置した研削テーブル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が研削テーブル１９と逆位相にて往復動される。そして、Ｓ３において、第１，第２リニアモータ２１，２６にそれぞれ作用する駆動電流の量を示すデータが制御装置４１に取得されて、Ｓ４において表示装置３４に駆動電流の量として表示される。
【００２６】
この駆動電流は、図３及び図４に示すように、表示装置３４に波形であるサインカーブとして表示される。そして、第１，第２リニアモータ２１，２６に作用する駆動電流の振幅が等しい場合は、両リニアモータ２１，２６の慣性変動が逆方向で等しく、互いに相殺している状態を示す。
【００２７】
一方、第１，第２リニアモータ２１，２６に作用する慣性変動が等しくない場合は、両リニアモータ２１，２６に作用する駆動電流のレベルに差が生じ、図４に示すように、それらの駆動電流が異なる振幅のサインカーブとして表示装置３４に表示される。
【００２８】
そして、この場合、Ｓ５において、作業者は、表示装置３４を見ながら、操作部３１の一方の調節ダイヤル３３を調節することにより、第２リニアモータ２６に対する位置及び速度の指令値を調節する。このようにすれば、バランステーブル２３側（ウェイト手段）の第２リニアモータ２６に作用する駆動電流のレベルが変更されて、第２リニアモータの加速度及び往復動ストロークが研削テーブル１９側のリニアモータ２１と逆位相が維持された状態で、変更される。そして、調節ダイヤル３３の調節により、表示された駆動電流の振幅が等しくなった状態で、両リニアモータ２１，２６の逆位相の慣性変動が等しくなり、その結果、慣性変動が相殺される。
【００２９】
従って、調節ダイヤル３３による調節を停止して、加工開始スイッチ３５をオン操作し、研削に移行すれば、砥石車１７が回転されながらワーク１００の上面に接触されて、研削が行われる。なお、研削時における負荷は、きわめて小さく、慣性変動に対する影響は無視できる。このため、高精度切削が実行される。
【００３０】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、ワーク１００の研削に先立って、ワーク１００を載置した研削テーブル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、第１，第２リニアモータ２１，２６の駆動電流が検出される。そして、この駆動電流が表示装置３４によって表示されるため、作業者は、両モータ２１，２６の駆動電流の振幅が等しくなるように両リニアモータ２１，２６に対する駆動電流を調節すれば、両リニアモータ２１，２６、すなわち研削テーブル１９側及びバランステーブル２３側の逆位相の慣性変動を相殺することができる。このため、高精度な研削が可能になる。
【００３１】
（２）本実施形態においては、特許文献２とは異なり、加速度センサによって慣性変動を検出するものではないため、油圧系統等の振動のようなノイズ的な振動が検出されることを回避できる。従って、第１，第２リニアモータ２１，２６に作用する慣性変動のみを抽出して、両リニアモータ２１，２６を含む研削テーブル１９側及びバランステーブル２３側の慣性変動を相殺することができる。従って、高精度な研削を実行できる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、図６及び図７に基づいて本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態及び後述の変更例においては、第１実施形態と相違する部分を中心に説明する。
【００３３】
第２実施形態においては、制御装置４１が比較部５１を備え、調節手段を構成している。この比較部５１には電流検出部２１１，２６１によって検出された両リニアモータ２１，２６における駆動電流の値が入力される。そして、比較部５１は、第２リニアモータ２６の指令部４３の動作を制御する。
【００３４】
以下に、第２実施形態の作用を説明する。
図７のフローチャートのＳ１１〜Ｓ１４においては、前記第１実施形態の図５におけるＳ１〜Ｓ４の処理と同じ処理が実行される。
【００３５】
Ｓ１５において、制御装置４１は、両リニアモータ２１，２６に作用する駆動電流の振幅に差があるか否かが判別される。そして、Ｓ１６において、制御装置４１は、両リニアモータ２１，２６の駆動電流の振幅が等しくなるように、指令部４３を介して第２リニアモータ２６側の駆動電流を自動的に調整する。次いで、Ｓ１７において、制御装置４１は、両リニアモータ２１，２６の駆動電流のレベルが等しくなったか否かを判断し、等しい場合には、Ｓ１８において切削運転を自動的に開始させる。等しくない場合は、プログラムをＳ１３に戻して、前述した処理を繰り返させる。
【００３６】
このように、第１，第２リニアモータ２１，２６における駆動電流の振幅が等しくなるまで、前記の動作が実行されれば、慣性変動が相殺される状態になる。
従って、第２実施形態においては、以下の効果がある。
【００３７】
（３）第１，第２リニアモータ２１，２６における駆動電流の値が自動的に比較されて、その駆動電流のレベルが自動的に調整される。従って、慣性変動相殺される状態に自動的に調節されて、高精度な切削研削を実現できる。
【００３８】
（変更例）
本発明は、前記第１，第２実施形態に限定されるものではなく、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３９】
・前記実施形態では、駆動電流のレベルを表示装置３４においてサインカーブで表示したが、数値で表示すること。従って、両リニアモータ２１，２６に対する駆動電流の量の調整を駆動電流表示の数値が等しくなるように行なえばよい。
【００４０】
・慣性変動が相殺されるようにするために、前記第１，第２実施形態では第２リニアモータ２６の駆動電流の量を調節するようにしたが、第１，第２リニアモータ２１，２６の双方の駆動電流の量を調節すること。
【００４１】
・慣性変動が相殺されるようにするために、前記第１，第２実施形態では第２リニアモータ２６の駆動電流の量を調節するようにしたが、第１リニアモータ２１の駆動電流の量を調節すること。
【００４２】
・前記両実施形態において、研削作業中も駆動電流の量を検出して表示するように構成すること。
・第２実施形態において、研削作業中も駆動電流の量の差が解消されるプログラムが実行されるように構成すること。
【符号の説明】
【００４３】
１１…機台、１７…砥石車、１９…研削テーブル、２１…第１リニアモータ、２２…ワーク、２３…ウェイト手段としてのバランステーブル、２５…ウェイト手段としてのウェイト、２６…第２リニアモータ、３１…制御手段及び調節手段としての制御装置、３３…調節手段としての調節ダイヤル、３４…表示装置。
【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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【図７】
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