(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に歯面を形成するとともに回転方向に均等に複数のワーク保持孔を形成したワークキャリヤを、サンギヤとインターナルギヤの間に複数個装着し、ワークを各ワーク保持孔に装着した状態でワークキャリヤ両面を下定盤と上下動可能な上定盤との間に挟み込み、サンギヤとインターナルギヤをそれぞれサンギヤ駆動モータおよびインターナルギヤ駆動モータにより回転駆動させてワークキャリヤを自転・公転をさせるとともに、同時に下定盤および上定盤をそれぞれ下定盤駆動モータおよび上定盤駆動モータにより回転駆動することによりワークを平行平面加工する遊星歯車方式平行平面加工盤のワークキャリヤ停止位置制御装置であって、
加工開始時にあっては、サンギヤのサンギヤ位置、および、インターナルギヤのインターナルギヤ位置をそれぞれ検出して記憶しておく記憶手段と、
加工中にあっては、サンギヤ駆動モータ、インターナルギヤ駆動モータ、下定盤駆動モータおよび上定盤駆動モータをそれぞれ所定の比率で回転駆動させて加工する加工手段と、
加工中に加工終了の指令が入力された以後は、加工開始時のサンギヤのサンギヤ位置およびインターナルギヤのインターナルギヤ位置と、その時点のサンギヤのサンギヤ位置とインターナルギヤのインターナルギヤ位置とにより各ワークキャリヤの公転の累積回転角度および自転の累積回転角度を算出する累積回転角度算出手段と、
累積回転角度算出手段により算出されたワークキャリヤの公転の累積回転角度および自転の累積回転角度にもとづきワークキャリヤからワークを着脱するための目標停止位置となる目標停止角度を算出する目標停止角度算出手段と、
目標停止角度算出手段により算出された目標停止角度にワークキャリヤを停止させるためにサンギヤ駆動モータおよびインターナルギヤ駆動モータを減速する指令を作成して出力する減速手段と、
減速手段により減速されるサンギヤとインターナルギヤとの回転速度が零か否かを判断し、サンギヤとインターナルギヤとの回転速度が零になるまで累積回転角度算出手段、目標停止角度算出手段および減速手段を繰り返して機能させる判断手段と、
を備えたことを特徴とする遊星歯車方式平行平面加工盤のワークキャリヤ停止位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラッピング、ポリシング等の平面加工をする遊星歯車方式平行平面加工盤において、ワークの自動着脱装置を用いてワークをワークキャリヤから着脱する際に、ワークキャリヤを所定位置に停止させるワークキャリヤ停止位置制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遊星歯車方式平行平面加工盤では、作業の自動化のため、ワークの自動着脱装置を用いてワークをワークキャリヤから着脱していた。そのためには、加工盤を停止させる際にワーク自動着脱装置の動作可能な位置にワークキャリヤを停止させる必要があった。
図２は、遊星歯車方式平行平面加工盤の動力伝達系を示す図であり、図３は図２におけるワークキャリヤの移動軌跡を示す図である。この図３に示されるように、ワークキャリヤ１は、サンギヤ２とインターナルギヤ３により駆動されて遊星運動をすることにより、保持するワークＷが均一に加工される。このときのワークＷの移動軌跡は、例えば矢印線Ａ−Ｂに示されるようになる。
【０００３】
また、図２に示されるように、サンギヤ２はサンギヤ駆動モータ４により駆動されるとともにその回転位置がサンギヤ位置検出器５により検出される。インターナルギヤ３はインターナルギヤ駆動モータ６により駆動されるとともにその回転位置がインターナルギヤ位置検出器７により検出される。また、上定盤８、下定盤９はそれぞれ上定盤駆動モータ１１、下定盤駆動モータ１２により駆動される。従来は、加工盤の加工が終了して加工盤を停止させると、ワークキャリヤ１が停止した位置はランダムとなり、通常はワーク自動着脱装置の着脱位置とずれているため、再度、サンギヤ２またはインターナルギヤ３を駆動してワークキャリヤ１の位置合わせをしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのワークキャリヤ１の位置合わせのためにサンギヤ２またはインターナルギヤ３を駆動する場合は、ワークキャリヤ１が遊星運動をするため、両ギヤの駆動量の算出が複雑で面倒であった。また、このとき上定盤８を上昇させて下定盤９を停止させたままで、サンギヤ２またはインターナルギヤ３を駆動すると、ワークキャリヤ１の動作が不安定となり、ワークがワークキャリヤ１から外れてワークに無用な傷をつけたり破損するおそれがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、
外周に歯面を形成するとともに回転方向に均等に複数のワーク保持孔を形成したワークキャリヤを、サンギヤとインターナルギヤの間に複数個装着し、ワークを各ワーク保持孔に装着した状態でワークキャリヤ両面を下定盤と上下動可能な上定盤との間に挟み込み、サンギヤとインターナルギヤをそれぞれサンギヤ駆動モータおよびインターナルギヤ駆動モータにより回転駆動させてワークキャリヤを自転・公転をさせるとともに、同時に下定盤および上定盤をそれぞれ下定盤駆動モータおよび上定盤駆動モータにより回転駆動することによりワークを平行平面加工する遊星歯車方式平行平面加工盤のワークキャリヤ停止位置制御装置であって、
加工開始時にあっては、サンギヤのサンギヤ位置、および、インターナルギヤのインターナルギヤ位置をそれぞれ検出して記憶しておく記憶手段と、
加工中にあっては、サンギヤ駆動モータ、インターナルギヤ駆動モータ、下定盤駆動モータおよび上定盤駆動モータをそれぞれ所定の比率で回転駆動させて加工する加工手段と、
加工中に加工終了の指令が入力された以後は、加工開始時のサンギヤのサンギヤ位置およびインターナルギヤのインターナルギヤ位置と、その時点のサンギヤのサンギヤ位置とインターナルギヤのインターナルギヤ位置とにより各ワークキャリヤの公転の累積回転角度および自転の累積回転角度を算出する累積回転角度算出手段と、
累積回転角度算出手段により算出されたワークキャリヤの公転の累積回転角度および自転の累積回転角度にもとづきワークキャリヤからワークを着脱するための目標停止位置となる目標停止角度を算出する目標停止角度算出手段と、
目標停止角度算出手段により算出された目標停止角度にワークキャリヤを停止させるためにサンギヤ駆動モータおよびインターナルギヤ駆動モータを減速する指令を作成して出力する減速手段と、
減速手段により減速されるサンギヤとインターナルギヤとの回転速度が零か否かを判断し、サンギヤとインターナルギヤとの回転速度が零になるまで累積回転角度算出手段、目標停止角度算出手段および減速手段を繰り返して機能させる判断手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。ここで実施形態に適用される遊星歯車方式平行平面加工盤は、図２に示した加工盤の構成と同一とする。図１は本発明の動作を示すフローチャートである。最初に、サンギヤ位置検出器５より検出されたサンギヤ位置およびインターナルギヤ位置検出器７により検出されたインターナルギヤ位置を記憶し、同時にそのときのワークキャリヤの公転位置および自転位置を検出して記憶しておく（Ｓ１）。次に、各駆動モータ４，６，１１，１２を所定の比率で回転駆動して加工を開始する（Ｓ２）。
【０００７】
このとき、位置検出器５，７から出力される検出値により、サンギヤ２、インターナルギヤ３の回転角度を算出してその累積値を記憶しておく。
次に、加工停止要求が入力されると、その時点のサンギヤ２、インターナルギヤ３の回転速度が零か否かを判別する（Ｓ３）。ここでは加工中であるから速度が零ではないため（Ｓ４Ｎｏ）、加工開始時と現在のサンギヤ２、インターナルギヤ３の位置から、ワークキャリヤ１の自転および公転の累積回転角度を算出する（Ｓ５）。
【０００８】
次に、算出された自転および公転の累積回転角度からワークキャリヤ１の目標停止角度を算出するとともに、その目標停止角度にワークキャリヤ１が停止するように駆動モータ４，６を減速させるための指令速度を算出する（Ｓ６）。なお、このワークキャリヤ１の目標停止角度とは、ワーク着脱装置によりワーク着脱動作をする位置であり、図３のように、５個のワークキャリヤ１が１周上に均等に配置され、それぞれに９個のワークが装着されている場合は、公転上の停止位置が７２度間隔で設定される。
【０００９】
また、ワーク着脱装置がワークキャリヤ１の自転位置についても所定の角度に停止することを要求している場合は、自転上の停止位置が４０度間隔で設定される。これらの停止位置に、加工中の回転速度から通常の駆動モータ４，６の可能な減速度で最短に到達できる停止位置を目標停止角度として算出する。
次に、こうして算出された指令速度を駆動モータ４，６へ送り、減速を開始する（Ｓ７）。同時に、上・下定盤８，９を駆動するモータ１１，１２についても、同様に減速を開始する。
【００１０】
以後、Ｓ４〜Ｓ７の減速処理を回転速度が零（Ｓ４Ｙｅｓ）になるまで繰り返すことで、ワークキャリヤ１が目標停止角度に停止する。次に、上定盤８を上昇させた後、ワーク着脱装置が作動してワークキャリヤ１のワークＷの着脱が行われる。この実施形態では、加工中はワークキャリヤ１を所定の自転速度と公転速度を得るための比率で駆動モータ４，６を駆動しておき、加工停止要求が入力されると、その時点でワーク着脱の可能な目標停止角度を算出して、その位置に徐々に停止させるように、駆動モータ４，６の減速をそれぞれ開始する。
【００１１】
この減速の開始時点で、それまで一定であった駆動モータ４，６の回転速度の比率が変更され、各ワークの上・下定盤８，９に対する摺動軌跡が変化するが、その時間は停止までのわずかな時間であり、ワークの加工上の問題になることはない。また、ワーク自動着脱装置が１回に１個のワークキャリヤ１だけのワークＷを着脱する場合は、さらに、サンギヤ２またはインターナルギヤ３を駆動して、順にその隣に位置しているワークキャリヤ１をワーク自動着脱装置の着脱位置まで移動させて、ワークＷの着脱をする。
なお、実施形態では、９個のワークを装着可能なワークキャリアを５個均等に配置した場合について説明したが、他の配置の組み合わせの形態の場合についても本発明を同様に適用することが可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ワークを着脱する場合に、加工中に停止要求があると、その時点のワークキャリヤの位置からワーク着脱の可能な目標停止位置を算出し、以後、各駆動モータを減速することで、その位置に自動的に停止する。それにより、加工盤の停止後、新たに位置合わせの操作をすることなく、そのままワーク着脱装置を用いてワークの着脱が可能となる。また、加工の状態から減速されて所定位置に停止するため、上定盤を外した状態での位置合わせのための自転・公転がなくなり、ワークへの悪影響が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作を説明するフローチャートである。
【図２】本発明が適用される遊星歯車方式平行平面加工盤の動力伝達系を示す図である。
【図３】図２におけるワークキャリヤの移動軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１  ワークキャリヤ
２  サンギヤ
３  インターナルギヤ
４  サンギヤ駆動モータ
５  サンギヤ位置検出器
６  インターナルギヤ駆動モータ
７  インターナルギヤ位置検出器
８  上定盤
９  下定盤
１１  上定盤駆動モータ
１２  下定盤駆動モータ
Ｗ  ワーク
【図１】
0004198238.tif 000002
【図２】
0004198238.tif 000003
【図３】
0004198238.tif 000004