(57)【要約】【課題】ツルーイングまたはドレッシングの完了を検出することにより高価な超砥粒ホイールの損耗を少なくし、かつドレッサに要する作業時間を短縮する。【解決手段】  モータ電流を検出する電流検出センサ３１と、その電流変化を抽出する電流変化抽出回路３２と、モータ回転数を制御するモータ駆動回路３０とから成る制御装置１０を有し、モータ駆動回路３０は、ドレッシング砥石２側面内のある予定領域ｒの回転速度Ｖｒが研削砥石１の当接する面の周速Ｖと等しくなるように、ドレッシング砥石２の回転数を制御し、電流変化抽出回路３２は、研削砥石１がドレッシング砥石２の側面内の予定領域ｒを往復移動する際、電流検出センサ３１が研削砥石１の回転周期に同期して検出するモータ電流の脈流変化成分Ｉを抽出し、該脈流変化成分が設定レベルＩｈ以下になったとき、研削砥石１の回転振れ形状が研削されたものと判断する。【選択図】図１
2009045689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータで回転駆動するドレッシング砥石の側面に、回転する研削砥石を当接させ、該研削砥石を前記ドレッシング砥石の半径方向に往復移動させながらツルーイングまたはドレッシングを行うロータリドレッサにおいて、
前記モータの負荷電流を検出する電流検出センサと、前記電流検出センサから出力される負荷電流の変化を抽出する電流変化抽出回路と、前記モータの回転数を制御するモータ駆動回路とから成る制御装置を具備し、前記モータ駆動回路は、前記ドレッシング砥石側面内のある予定領域の回転速度が前記研削砥石の当接する面の周速と等しくなるように、前記ドレッシング砥石の回転数を制御し、かつ
前記電流変化抽出回路は、前記研削砥石が前記ドレッシング砥石側面内の前記予定領域を往復移動する際、前記電流検出センサが前記研削砥石の回転周期に同期して検出する前記負荷電流の脈流変化成分を抽出し、該脈流変化成分が設定レベル以下になったとき、前記研削砥石の回転振れ形状が研削されたものと判断することを特徴とするロータリドレッサ。
【請求項２】
前記制御装置は、前記研削砥石のツルーイングまたはドレッシングが完了したことを報知するツルーイング完了報知手段をさらに具備し、前記電流変化抽出回路が前記研削砥石の回転振れ形状が研削されたものと判断したとき、前記電流変化抽出回路から前記ツルーイング完了報知手段へ報知制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載されたロータリドレッサ。
【請求項３】
前記制御装置は、前記研削砥石のツルーイングまたはドレッシングが完了したときに完了制御信号を出力するためのツルーイング完了信号出力端子をさらに具備し、前記電流変化抽出回路が前記研削砥石の回転振れ形状が研削されたものと判断したとき、前記電流変化抽出回路から前記ツルーイング完了報知手段へ報知信号を出力するとともに、前記ツルーイング完了信号出力端子より完了信号を出力することを特徴とする請求項２に記載されたロータリドレッサ。
【請求項４】
電動モータで回転駆動するドレッシング砥石の側面に、回転する研削砥石を当接させ、該研削砥石を前記ドレッシング砥石の半径方向に往復移動させながらツルーイングまたはドレッシングを行うロータリドレッサにおいて、
前記モータの負荷電流を検出する電流検出センサと、前記電流検出センサから出力される負荷電流の変化を抽出する電流変化抽出回路と、前記モータの回転数を制御するモータ駆動回路とから成る制御装置を具備し、前記モータ駆動回路は、前記ドレッシング砥石側面内のある予定領域の回転速度が前記研削砥石の当接する面の周速と等しくなるように、前記ドレッシング砥石の回転数を制御し、
前記電流変化抽出回路は、前記研削砥石が前記ドレッシング砥石側面内の前記予定領域を往復移動する際、前記電流検出センサが前記研削砥石の回転周期に同期して検出する前記負荷電流の第１の脈流変化成分と、前記研削砥石の前記往復移動の周期に同期して検出する前記負荷電流の第２の脈流変化成分とを抽出し、かつ
前記負荷電流の前記第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった後に、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となったか否かを判定し、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となった以後に、さらに前記研削砥石を前記ドレッシング砥石側面内の前記予定領域において往復移動させてツルーイングまたはドレッシングを完了させることを特徴とするロータリドレッサ。
【請求項５】
前記負荷電流の前記第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった時より前記研削砥石の前記往復移動の回数を計数し、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となった時より、所定回数の前記往復移動を繰り返した後に、ツルーイングまたはドレッシングを完了させることを特徴とする請求項４に記載されたロータリドレッサ。
【請求項６】
前記負荷電流の前記第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった時より前記研削砥石の前記往復移動の回数を計数し、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となった時より、所定回数の前記往復移動を繰り返した後に、ツルーイングまたはドレッシングを完了させることを特徴とする請求項５に記載されたロータリドレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削砥石である超砥粒ホイールの形状を整え、かつ切れ刃を再生するツルーイング・ドレッシング技術に関し、特に、超砥粒ホイールを回転するドレッシング用砥石の側面に当接させてツルーイングまたはドレッシングを行う縦型ロータリドレッサの駆動方法および装置に関するものである。
【０００２】
なお、一般に、「ツルーイング」は、研削砥石面の修正、およびその回転軸に対する振れの修正を行う成形技術として定義され、「ドレッシング」は、研削砥石面の目つぶれや目詰まりを起こした砥粒を除去し、切れ刃を再生する目立技術として定義される。しかし、研削砥石面に対してツルーイングおよびドレッシングが同時に行われる場合があるので、本願明細書の以下の記述において「ドレッシング」という用語は、ツルーイングも包含する広い技術を意味するものとして使用される場合がある。
【背景技術】
【０００３】
硬度が高い難削材を高精度に、かつ高能率に研削加工するためには、ダイヤモンドの粒子やダイヤモンドに次ぐ硬さを持つＣＢＮの粒子を結合材で固めて焼成した、所謂、超砥粒ホイールと呼ばれる研削砥石が用いられている。超砥粒ホイールのツルーイング・ドレッシングには、一般に、ブレーキツルアー、ダイヤモンド単石ドレッサ、ロータリドレッサ等が使用されているが、ダイヤモンドやＣＢＮよりも相対硬度が格段に高い素材は存在しないため、ツルーイング・ドレッシングに際しては特別な技術が要求される。
【０００４】
下記特許文献１には、ドレッシング砥石として、ダイヤモンドやＣＢＮ砥石より硬度が低いＧＣ砥石やＷＡ砥石を使った縦型構造のロータリドレッサが開示されている。開示されたドレッシング技術によれば、超砥粒ホイールを、回転するドレッシング用砥石の側面に回転させながら当接させ、ドレッシング用砥石の半径方向において往復運動させることによって、等速条件で超砥粒ホイールとドレッシング用砥石の両者を駆動させることを特徴としている。このドレッシング方法は、精度、作業時間、経済性において優れていることが紹介されている。
【０００５】
この特許文献１に開示されたドレッシング技術について図９乃至図１２を参照してさらに詳細に説明すれば、以下の通りである。
【０００６】
ドレッシング方法の特徴は、図９および図１０に示すように、次の２点にある。
（１）超砥粒ホイール１の中心取付穴１ａを回転駆動装置の回転軸６１ａに固定し、ホイール１の外周面１ｂの周速Ｖが、台金（プレート）３に接着されたドレッシング砥石２の側面（上側面）の半径方向の中間部の周速Ｖｒにほぼ等しくなるように、ドレッシング砥石２の回転数を調整する。
（２）超砥粒ホイール１をドレッシング砥石２の半径方向（手前および後ろ方向）に往復移動させる。
【０００７】
ドレッシング動作について図１０および図１１を参照して説明する。図１０において、ドレッシング砥石２は台金３に接着され、両者は一体となってカップ形状を成している。カップ部に少量の研削液（水）を注ぐ。カップ部に入った研削液は、ドレッシング砥石２の回転に伴う遠心力によって、ドレッシング砥石２の中央部（カップ部）からその上側面の表面を流れて、ドレッシング砥石２の外周部へ排出される。超砥粒ホイール１は、ドレッシング砥石２の半径方向の前端（手前）および後端（後ろ）にて適度の切り込み深さとなるように、出力回転軸６１ａの高さを調整した後、後ろから手前に向かって、かつ手前から後ろに向かって、ドレッシング砥石２の半径方向において往復移動させる。
【０００８】
砥石（例えば、砥石１）および砥石を保持する回転軸（例えば、出力回転軸６１ａ）は、外力によりミクロンオーダの弾性変形が容易に起こるので、設定した切り込み深さに対して、設定値どおりの切り込みを行われ難くする。結果的に、双方の砥石に対して法線方向の荷重（押し合う力）および接線方向の荷重（回転方向の荷重と送り方向の荷重）が働くことになる。
【０００９】
このとき、超砥粒ホイール１とドレッシング砥石２の相対速度が一定量以上であれば、小さな荷重で砥粒を破壊することができるので、接線方向と法線方向の荷重は著しく減少する。これと反対に、超砥粒ホイール１とドレッシング砥石２の相対速度が等しい場合、すなわち、一般に両者が等速あるいは等速条件と呼ぶれる場合、もしくは相対速度差が非常に小さい場合、砥粒の破壊に大きな荷重を必要とするので、設定した切り込み深さに対応して互いに押しのけ合う力が作用することになる。この場合、接線方向と法線方向の荷重は非常に大きく、モータの大きな負荷トルクとなるので、等速点付近においてモータ電流は著しく増大する。
【００１０】
この結果、図１０に示すように、ドレッシング砥石２の上側面の中間部（等速位置の近傍域）よりも外側の領域では、ドレッシング砥石２の側面の周速Ｖｒが超砥粒ホイール１の外周面の周速Ｖよりも大きく、周速比Ｖｒ／Ｖは１より大きく、（Ｖｒ／Ｖ＞１）の状態となる。その結果、図１１の（ｃ）に示すように、ダウンカットの状態になる。このダウンカットの状態においては、少量の研削液と遊離砥粒が混じり合ってスラリー状になったものを巻き込みながら、超砥粒ホイール１がドレッシング砥石２（例えば、超砥粒ホイール１より硬度の低いＷＡ砥石やＧＣ砥石）を削る。周速ＶとＶｒの値に差があるので、砥粒に剪断力が働き砥粒の硬度差によりドレッシング砥石２の砥粒が削られる。同時に、双方の砥石の結合材（ボンド層）も削り落とされる。したがって、図１１の（ｃ）に示すようなダウンカットの状態では、ボンド層が主に研削され易いドレッシング（目立て）が実行されるが、硬度の高い砥粒のツルーイング（成形）は実行され難い。
【００１１】
図１１の（ｂ）に示すように、ドレッシング砥石２の側面における中間部の領域（等速域）では、周速比Ｖｒ／Ｖは約１となり（Ｖｒ／Ｖ≒１）、クラッシュ状態となる。この状態では、周速ＶとＶｒに差がないので、砥粒に働く剪断力はわずかで圧縮力が支配的となる。この状態においては、少量の研削液と遊離砥粒が混じり合ってスラリー状になったものを巻き込みながら、超砥粒ホイール１とドレッシング砥石２（ＷＡ砥石やＧＣ砥石）が大きな力で潰し合いをする。この力により超砥粒ホイール１の超砥粒は、硬度が高いが破壊や脱落を起こすので、効果的なツルーイングが行われる。
【００１２】
図１１の（ａ）に示すように、ドレッシング砥石２の側面における中間部の領域（等速域）より内側の領域では、周速比Ｖｒ／Ｖは１より小さくなり（Ｖｒ／Ｖ＜１）、アップカット状態となる。この状態においては、少量の研削液と遊離砥粒が混じり合ってスラリー状になったものを巻き込みながら、超砥粒ホイール１がドレッシング砥石２（ＷＡ砥石やＧＣ砥石）を削る。周速ＶとＶｒに差があるので、砥粒に剪断力が働き砥粒の硬度差によりドレッシング砥石２の砥粒が削られる。同時に双方の砥石の結合材（ボンド層）も削り落とされる。したがって、図１１の（ａ）に示すアップカットの状態にあっても、超砥粒ホイール１は、ドレッシングはされるが、ツルーイングはほとんど成されない。
【００１３】
図１１の（ａ） に示すアップカット状態と、図１１の（ｃ）に示すダウンカット状態との違いは、相対速度ベクトルの方向が１８０度異なることである。また、手前から後ろに超砥粒ホイール１を送る場合と、後ろから手前に送る場合とでは、相対速度ベクトルは９０度異なる。したがって超砥粒ホイール１をドレッシング砥石２の半径方向に往復動させることにより、相対速度ベクトルは超砥粒の移動方向にほぼ平行な方向から直角の方向の間で変化することになる。これにより超砥粒のまわりの結合材は全周にわたって削り落とされ、効果的なドレッシングが行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来技術に係る縦型ロータリドレッサを用いれば、超砥粒ホイールのツルーイング・ドレッシングを効果的に行うことができるが、ツルーイングの完了の判定（目安）は必ずしも判然としていなかった。そのため、しばしば多めに超砥粒ホイールを削ってしまい、高価な超砥粒ホイールを無駄に損耗させ、かつ超砥粒ホイールのツルーイング・ドレッシングに無益な作業時間を浪費するという欠点があった。
【００１５】
図１２の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）には、焼成直後や研削盤に取付けた直後の超砥粒ホイール１の外周１ｂにおける表面形状を模式的に示したもので、振れ、太鼓および傾斜等を有する。このような表面形状を有するホイールの回転に伴う振れをなくし、かつ正確な円筒にしてシャープな角を出すのがツルーイング（成形）作業である。
【００１６】
図１２の（ａ）に示した超砥粒ホイール１を、上記したドレッシング砥石２で削ると接触が不連続になるため、研削音も断続音を発生する。この現象を利用して研削音を耳で聞きながら、断続音が消えるまでドレッシング砥石２を切り込んだ量の２倍程度に切り込むと、図１２の（ｂ）および図１２の（ｃ）に示した太鼓や傾斜も修正され、周面と側面とがなす角度がピン角（直角）となるので、通常はこの値がツルーイング完了の目安とされている。
【００１７】
しかしながら、研削音によりツルーイングまたはドレッシングの完了を判定する方法では、一般に作業現場の騒音レベルが高いことから、研削音の変化を耳で確認することが困難な場合が多い。また、ツルーイングまたはドレッシング作業中ずっと継続して研削音を聞き続けなければならないという緊張感または束縛感を伴い、精神的負担が大きく、かつ作業効率が低下するという問題があった。
【００１８】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術における問題点を改善し、適切なツルーイングまたはドレッシングの完了信号を出力できる制御装置を有するロータリドレッサを提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、適切なツルーイングまたはドレッシングの完了を表示または通報することにより、研削砥石用ホイールの不要な損耗を防止し、かつツルーイングまたはドレッシングの作業時間を短縮し得るロータリドレッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願発明者は、ロータリドレッサにおいて、ドレッシング砥石を駆動している場合において、次のようなモータ負荷電流の変化に特殊性があることに着眼し発明を構成した。すなわち、（１）ドレッシング砥石を駆動するモータの負荷電流は、ツルーイングまたはドレッシングされる超砥粒ホイールとの当接位置が等速点付近にある時には著しく急増し、その等速中央領域（等速域）を挟む他の両端領域にある時には無負荷電流に近い変化が殆どない値に減少すること、また（２）ドレッシング砥石の等速中央域におけるモータ負荷電流を微視的に見ると、ツルーイング中の断続接触の際、モータ電流が脈流変化することに着目した。本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次のとおりである。
【００２１】
本発明の一つの特徴によれば、電動モータで回転駆動するドレッシング砥石の側面に、回転する研削砥石を当接させ、該研削砥石を前記ドレッシング砥石の半径方向に往復移動させながらツルーイングまたはドレッシングを行うロータリドレッサにおいて、前記モータの負荷電流を検出する電流検出センサと、前記電流検出センサから出力される負荷電流の変化を抽出する電流変化抽出回路と、前記モータの回転数を制御するモータ駆動回路とから成る制御装置を具備し、前記モータ駆動回路は、前記ドレッシング砥石側面内のある予定領域の回転速度が前記研削砥石の当接する面の周速と等しくなるように、前記ドレッシング砥石の回転数を制御し、前記電流変化抽出回路は、前記研削砥石が前記ドレッシング砥石側面内の前記予定領域を往復移動する際、前記電流検出センサが前記研削砥石の回転周期に同期して検出する前記負荷電流の脈流変化成分を抽出し、該脈流変化成分が設定レベル以下になったとき、前記研削砥石の回転振れ形状が研削されたものと判断する。
【００２２】
本発明の他の特徴によれば、前記制御装置は、前記研削砥石のツルーイングまたはドレッシングが完了したことを報知するツルーイング完了報知手段をさらに具備し、前記電流変化抽出回路が前記研削砥石の回転振れ形状が研削されたものと判断したとき、前記電流変化抽出回路から前記ツルーイング完了報知手段へ報知制御信号を出力する。
【００２３】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記制御装置は、前記研削砥石のツルーイングまたはドレッシングが完了したときに完了制御信号を出力するためのツルーイング完了信号出力端子をさらに具備し、前記電流変化抽出回路が前記研削砥石の回転振れ形状が研削されたものと判断したとき、前記電流変化抽出回路から前記ツルーイング完了報知手段へ報知信号を出力するとともに、前記ツルーイング完了信号出力端子より完了信号を出力する。
【００２４】
本発明のさらに他の特徴によれば、電動モータで回転駆動するドレッシング砥石の側面に、回転する研削砥石を当接させ、該研削砥石を前記ドレッシング砥石の半径方向に往復移動させながらツルーイングまたはドレッシングを行うロータリドレッサにおいて、前記モータの負荷電流を検出する電流検出センサと、前記電流検出センサから出力される負荷電流の変化を抽出する電流変化抽出回路と、前記モータの回転数を制御するモータ駆動回路とから成る制御装置を具備し、前記モータ駆動回路は、前記ドレッシング砥石側面内のある予定領域の回転速度が前記研削砥石の当接する面の周速と等しくなるように、前記ドレッシング砥石の回転数を制御し、前記電流変化抽出回路は、前記研削砥石が前記ドレッシング砥石側面内の前記予定領域を往復移動する際、前記電流検出センサが前記研削砥石の回転周期に同期して検出する前記負荷電流の第１の脈流変化成分と、前記研削砥石の前記往復移動の周期に同期して検出する前記負荷電流の第２の脈流変化成分とを抽出し、前記負荷電流の前記第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった後に、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となったか否かを判定し、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となった以後に、さらに前記研削砥石を前記ドレッシング砥石側面内の前記予定領域において往復移動させてツルーイングまたはドレッシングを完了させる。
【００２５】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記負荷電流の前記第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった時より前記研削砥石の前記往復移動の回数を計数し、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となった時より、所定回数の前記往復移動を繰り返した後に、ツルーイングまたはドレッシングを完了させる。
【００２６】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記負荷電流の前記第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった時より前記研削砥石の前記往復移動の回数を計数し、前記負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下となった時より、所定回数の前記往復移動を繰り返した後に、ツルーイングまたはドレッシングを完了させる。
【発明の効果】
【００２７】
上記本発明の特徴によれば、電流検出センサが研削砥石（超砥粒ホイール）の回転周期に同期して検出するモータ負荷電流の第１の脈流変化成分が所定レベル以下になったことを判定してツルーイングまたはドレッシングを完了させるので、研削砥石の回転振れ形状を完全に除去することができる。さらに、研削砥石の往復移動の周期に同期して検出する前記モータ負荷電流の第２の脈流変化成分を抽出し、該第２の脈流変化成分が所定レベル以上になった後にツルーイングまたはドレッシングを完了させるので、研削砥石のシャープなエッジを成形することができる。
【００２８】
上記本発明の他の特徴によれば、制御装置によってツルーイングまたはドレッシングの完了を検出して報知信号（または報知制御信号）、および完了信号（または完了制御信号）を出力するので、ツルーイングまたはドレッシングの完了の確認が容易となる。また、ツルーイングまたはドレッシングの作業中、継続して研削音を聞き続けなければならないという従来技術における緊張感もしくは束縛感から開放されるので、作業負担を軽減できる。
【００２９】
さらに、ツルーイングまたはドレッシングの完了信号を自動的に検出することにより高価なダイヤモンドやＣＢＮを素材とする超砥粒ホイールの無駄な損耗を防止し、かつツルーイングまたはドレッシングに要する作業時間を短縮できる。
【００３０】
本発明の上記および他の目的、ならびに上記および他の特徴および利点は、以下の本明細書の記述および添付図面からさらに明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明のロータリドレッサについて図面を参照して説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。また、上記背景技術と同一もしくは同様な機能を有する部材についても、背景技術と同一の符号を付してある。
【００３２】
図１は本発明の実施形態に係るロータリドレッサの構成図、図２は図１に示したロータリドレッサの制御装置の機能ブロック図、図３は図２に示した電流変化抽出回路の機能ブロック図、図４は図３に示した電流変化抽出回路の各部の電流変化を示す電流波形図、図５は図１に示したロータリドレッサのモータ回転速度とモータ負荷電流との関係を示す特性図、図６は図４に示した電流波形図の一部拡大図、図７は図１に示したロータリドレッサの動作を説明するための制御フローチャート、図８は電流変化抽出回路の変形例を示す機能ブロック図である。
【００３３】
最初に、図１を参照して本発明の実施形態に係るロータリドレッサの構成について説明する。縦型ロータリドレッサ１００は、金属材料のハウジング６ａ内に収納されたモータ６と、モータ６の出力回転軸８を支承し、回転軸方向および回転半径方向の動きを封殺する軸受け部７と、台金（プレート）３に接着された円板状ドレッシング砥石２と、出力回転軸８より回転駆動力が与えられ、かつ円板状ドレッシング砥石２の台金３をネジ４によって固定する回転台５と、制御装置１０と、制御装置１０とモータ６のモータ巻線（図示なし）等を電気的接続するコード９と、制御装置１０を商用交流電源等の駆動電源に電気的接続するコード１１とから構成される。ドレッシングされる研削砥石１は、例えば、ダイヤモンドまたはＣＢＮから成る超砥粒ホイールである。研削砥石１の中心取付穴１ａはモータを含む回転駆動装置６１の出力回転軸６１ａに取付けられ、研削砥石１の外周１ｂは、回転駆動装置６１によって、所定の回転数（周速）Ｖにより回転駆動される。また、回転駆動装置６１は、ドレッシング砥石２の半径方向（Ｘ方向）に往復移動可能で、かつ切り込み上下方向（Ｚ方向）に上下動可能な送り装置６２に載置、保持されている。研削砥石１の切り込み深さは、送り装置６２によって、所定の深さに設定される。送り装置６２は、制御装置１０の出力制御信号に基づいて制御される。
【００３４】
モータ６としては、例えば、インバータ制御の誘導モータが適用され、モータの駆動電源の供給と回転制御とを制御装置１０によって行う。
【００３５】
制御装置１０は、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品、スイッチ等を実装する回路基板から構成されている。制御装置１０は、モータ６を起動するためのＯＮボタン（押しボタンスイッチ）２０と、モータ６を停止させるためのＯＦＦボタン（押しボタンスイッチ）２１と、モータ６を等速回転数に設定するために、回転数を増加させる「増速」ボタン２２と、その回転数を減速させる「減速」ボタン２３とが設置されたパネル面を有する。制御装置１０の機能ブロック図を図２に示す。
【００３６】
図２に示すように、制御装置１０は、モータ６を駆動するためのモータ駆動回路３０と、モータ６の負荷電流を検出するための電流検出センサ３１と、電流検出センサ３１によって検出される脈流変化成分を分離、抽出するための電流変化抽出回路（特徴抽出回路）３２とから構成されている。
【００３７】
モータ駆動回路３０は、例えば、周知のインバータの３相交流電源をモータ巻線に供給するモータ駆動回路部と、該モータ駆動回路部へのインバータ駆動信号を形成し、駆動信号を周波数変調などで回転制御し、かつモータ回転の起動または停止を制御する制御回路部とを含んでいる。モータ駆動回路３０の回転制御によって、ドレッシング砥石２の等速域ｒにおいて、等速域ｒの中央部では研削砥石１の周速Ｖに対して、略同等な周速Ｖｒに調整される。この調整によって、その内側部では若干遅い周速、その外側部では若干速い周速となる。
【００３８】
電流変化抽出回路３２は、例えばマイコンより構成され、マイコンのメモリに格納された制御プログラムに従って後述するようなツルーイングまたはドレッシング完了の判別が実行される。電流変化抽出回路３２の構成例を図３に示す。図３において、電流変化抽出回路３２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４２、整流・平滑回路４３、および演算回路（マイコン）４４から構成される。これらの各機能ブロックから出力される電流波形図を図４の（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００３９】
電流検出センサ３１の出力（ａ）（図４を参照）は、ＬＰＦ４１およびＢＰＦ４２へ入力される。研削砥石１の外周面は、所定の周速Ｖを以ってドレッシング砥石２の側面に当接しながら、送り装置６２によって前後へ往復移動されるので、ＬＰＦ４１は、研削砥石１の前後送り周期に同期した脈流電流変化成分（ｂ）を抽出し、演算回路４４に出力する。
【００４０】
一方、ＢＰＦ４２は、電流検出センサ３１の出力（ａ）から研削砥石１の回転周期に同期した脈流電流変化成分（ｃ）を抽出し、整流・平滑回路４３に出力する。整流・平滑回路４３は、脈流電流変化成分（ｃ）を直流レベル（ｄ）に変換し、演算回路４４に出力する。
【００４１】
演算回路４４は、カウンタＮを有し、カウント開始ボタン２４が押された場合、上記送り周期に同期する脈流電流変化成分（ｂ）の入力信号が所定の判定レベルＩｄを超えた回数をカウントし、かつ上記回転周期に同期した脈流電流変化成分（ｃ）の直流レベル（ｄ）が判定レベルＩｈより低いレベルになった回数をカウントする。本実施態様では、カウンタＮは、後述するように、３つのカウンタ部Ｎ１〜Ｎ３を含む。
【００４２】
演算回路４４は、上記回転周期に同期した脈流電流変化成分（ｃ）の直流レベル（ｄ）が信号判定レベルＩｈより低くなったら回転振れは除去されたものと判定する。しかし、信号判定レベルＩｈより低くなった時点では、まだ、図１２の（ｂ）および図１２の（ｃ）に示したような太鼓形状や傾斜形状が完全に除去されず、周面と側面とがなす角度がピン角（直角）になっていないと判断する。このような判断に基づいて、それまでに上記送り周期に同期する脈流電流変化成分（ｂ）の信号が判定レベルＩｄを超えた回数と同じ回数を、さらに前後往復移動を繰り返す。この動作の終了を以って、研削砥石１の周面と側面とがなす角度がピン角（直角）になったと判断し、ツルーイングが完了したものと判定する。演算回路４４は、この判定に基づき表示ランプの駆動制御信号（報知信号）２５ｉを出力し、完了ランプ２５を点灯させる。また、演算回路４４は、完了信号出力端子２６に完了信号２６ｉを出力し、上記送り装置６２へ制御入力信号２６ｏとして入力する。
【００４３】
以上の本発明に係るロータリドレッサ１００において、図５は、送り装置６２によって研削砥石（超砥粒ホイール）１がドレッシング砥石２の等速域ｒを通過するときのモータ６の負荷電流に対して、ドレッシング砥石２の側面の周速Ｖｒと研削砥石１の周速Ｖとの速度比（Ｖｒ／Ｖ）がどのように影響するのか関係を調べたものである。
【００４４】
図５において、等速点付近の等速域ｒでは、大きな法線方向の荷重に見合うモータ６のトルクが必要になり、モータ６の回転数が低下し負荷電流が急増する。等速域ｒを外れるとモータの負荷電流Ｉは無負荷電流とほぼ等しくなる。この現象は、ドレッシング砥石２と研削砥石１の相対速度（Ｖｒ／Ｖ）が一定量以上あれば、研削砥石１の超砥粒に働く剪断力が小さくてもドレッシング砥石（ＷＡ砥石、ＧＣ砥石）を削ることが可能であり、等速域ｒを外れるとツルーイングはほとんど行われないことを意味する。
【００４５】
本願発明者は、このようなツルーイングまたはドレッシング動作におけるモータ負荷電流変化において、超砥粒ホイール１の回転周期に同期する負荷電流の脈流変化成分の大きさが超砥粒ホイール１の回転振れ（外周振れ）に依存することに着目した。
【００４６】
図６は、図１２の（ａ）に示した外周面１ｂに回転振れ（外周振れ）が存在する研削砥石（超砥粒ホイール）１をツルーイングした場合、モータ６の負荷電流Ｉの時間軸ｔを拡大した波形図である。ドレッシング砥石２の等速点は距離にすれば５ｍｍ程度である。超砥粒ホイール１の厚さは５〜１５ｍｍであるので、等速域ｒは１０〜２０ｍｍになる。ドレッシング砥石２の等速点における直径を１００ｍｍとし、回転数を１５００ｒｐｍとする。超砥粒ホイール１の直径を２００ｍｍとすれば、等速回転数は７５０ｒｐｍとなる。ドレッシング砥石２の前後送り速度を５００〜１５００ｍｍ／ｍｉｎ、等速域ｒを約１０ｍｍとすると、超砥粒ホイール１がドレッシング砥石２の等速域ｒを通過する時間は、最小で１０ｍｍ／１５００ｍｍ＝約０．４秒、最大で１０ｍｍ／５００ｍｍ＝約１．２秒となる。つまり、超砥粒ホイール１が等速域ｒを通過する時の最小回転数は５回転（＝７５０×１０／１５００）、最大回転数は１５回転（＝７５０×１０／５００）となる。すなわち、前後送り速度５００〜１５００ｍｍ／ｍｉｎに対して、５〜１５回転する。
【００４７】
従って、電流変化抽出回路３２は、超砥粒ホイール１がドレッシング砥石２の等速域を通過する間（例えば、０．４〜１．２秒間）に、超砥粒ホイール１の回転数７５０ｒｐｍに同期した５〜１５サイクルのモータ負荷電流の脈流変化成分を発生する。図６に示した例（図４の波形（ａ）に相当）では、５サイクルで変化した場合を示す。図６または図４の（ｃ）に示すような超砥粒ホイール１の回転周期に同期する脈流変化成分の尖頭値（振れ幅）は、図１２の（ａ）に示した外周面１ｂの回転振れが大きいほど大きくなる。従って、図４の（ｄ）に示すように、超砥粒ホイール１の回転振れが微小となった場合の負荷電流の脈流成分を直流レベルに変換し、この脈流成分の直流レベルを、判定レベルＩｈと比較することにより、超砥粒ホイール１の回転振れが除去されたか否かを判定できる。
【００４８】
次に、本発明の実施態様に係る上記ロータリドレッサ１００において、ツルーイングまたはドレッシングの動作について、図７に示す制御フローチャートを参照して説明する。
【００４９】
ステップＳ１において、ドレッシング砥石２の等速域ｒでの回転数を設定するために、モータ６の回転数の増速ボタン２２または減速ボタン２３を使用して超砥粒ホイール１の外周回転数と等速になるように等速設定を行う。
【００５０】
次に、ステップＳ２において、カウント開始ボタン２４が押されたか否かを判定する。その判定がＹＥＳの場合、ステップＳ３に進み、用意された３つのカウンタＮ１、Ｎ２およびＮ３をクリアしてゼロとする。もし判定がＮＯの場合は、カウント開始ボタン２４が押されるのを待ち続ける。
【００５１】
ステップＳ４において、電流検出センサ３１によって検出されたモータ負荷電流Ｉが、図４の（ｂ）に示すように、前後送り周期に同期する脈流変化成分Ｉが判定レベルＩｄより大きいか否か判定する。その判定がＹＥＳの場合は、超砥粒ホイール１はドレッシング砥石２と等速条件で動作して、前後送りを正しく１回行ったものと判断し、ステップＳ５に進んで、カウンタＮ１に１を加える。すなわち、Ｎ１＝Ｎ１＋１とする。
【００５２】
ステップＳ４において判定がＮＯの場合は、超砥粒ホイール１およびドレッシング砥石２は、互いに切り込みが行われていないと判断され、ステップＳ６に進んで１０秒間処理結果を待つ。１０秒間待っても、負荷電流Ｉが判定レベルＩｄを超えない場合（ステップＳ６がＹＥＳの場合）、等速設定が不適切と考えられるので、ステップＳ１に戻って等速設定をやり直す。
【００５３】
ステップＳ５でカウンタＮ１に１が加えてＮ１＝Ｎ１＋１とすると、ステップＳ７へ進み、電流変化抽出回路３２のＢＰＦ４２を介して超砥粒ホイール１の回転周期に同期する負荷電流の脈流電流変化成分が、直流レベルに変換され、図４の（ｄ）に示すように、判定レベルＩｈより小さいか否かを判定される。
【００５４】
ステップＳ７において、その判定がＹＥＳの場合、負荷電流の脈流変化成分レベルが小さいならば（Ｉ＜Ｉｈならば）、超砥粒ホイール１の回転振れは除去されたものと判断し、ステップＳ８に進み、カウンタＮ２に１を加える。すなわち、Ｎ２＝Ｎ２＋１とする。
【００５５】
ステップＳ７で判定がＮＯの場合、またはステップＳ８でカウンタがＮ２＝Ｎ２＋１となった場合、ステップＳ９に進み、ステップＳ９において、２秒待って次の前後送り周期に備え、ステップＳ１０に進む。
【００５６】
ステップＳ１０において、超砥粒ホイール１の回転振れが完全に除去されたか否かを判定する。すなわち、回転振れの除去の検出（Ｉ＜Ｉｈ）を３回以上検出したか否かを判定する。回転振れの除去の検出（Ｉ＜Ｉｈ）を３回以上検出して、カウンタＮ２がＮ２≧３を検出した場合(ＹＥＳの場合)、超砥粒ホイール１の回転振れの除去は確実に完了したものと判断してステップＳ１１に進み、カウンタＮ３に、それまでの前後送り回数Ｎ１を代入する。しかる後に、ステップＳ１２へ進む。
【００５７】
ステップ１０において判定がＮＯの場合、超砥粒ホイール１の回転振れの除去は不十分と判断し、ステップＳ４に戻って、超砥粒ホイール１の前後送りの動作を繰り返して回転振れを除去する。
【００５８】
ステップＳ１２において、超砥粒ホイール１を往復移動し、モータ負荷電流の前後送り周期に同期する脈流電流成分Ｉが判定レベルＩｄより大きいかどうか判定する。判定がＹＥＳの場合、等速条件にて前後送り移動を1回行ったものと判断し、ステップＳ１３に進み、カウンタＮ１に１を加えてＮ１＝Ｎ１＋１としてステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において２秒間を待って次の前後送り周期の準備を完了させ、ステップＳ１６に進む。
【００５９】
ステップＳ１２において前後送り周期に同期する脈流電流成分Ｉが判定レベルＩｄより小さい場合（判定がＮＯの場合）、何等かの理由で切り込みが行われなかったので、ステップＳ１４に進んで、処理時間として１０秒間待つ。
【００６０】
ステップＳ１４において１０秒間待っても前後送り周期に同期する脈流電流成分Ｉが判定レベルＩｄを超えない場合（ステップＳ１４の判定がＹＥＳの場合）は、等速設定が不適切と考えられるので、ステップＳ１に戻って等速設定をやり直す。
【００６１】
ステップＳ１６において、カウンタＮ１が、Ｎ３の２倍に達したかどうかを判定する。その判定（Ｎ１＞２＊Ｎ３）がＹＥＳの場合、超砥粒ホイール１の外周面１ｂには、図１２の（ｂ）または（ｃ）に示すような太鼓形状または傾斜形状が除去されてシャープなエッジが生成されたものと判断し、ステップＳ１７に進む。
【００６２】
ステップＳ１７において、超砥粒ホイール１の外周面１ｂにシャープなエッジの生成が完了したものとして完了ランプを点灯させるとともに、完了信号出力端子に完了信号を回転駆動装置６１や、送り装置６２等に出力して動作を停止する。
【００６３】
ステップＳ１６において判定（Ｎ１＞２＊Ｎ３）がＮＯの場合、超砥粒ホイール１の外周面１ｂにシャープなエッジの生成は、未だ不充分と判断し、ステップＳ１２に戻って、送り装置６２による前後送り動作（往復移動）を繰り返す。
【００６４】
以上の説明から明らかにされるように、本発明によれば、モータの負荷電流成分の内、超砥粒ホイール（研削砥石）の前後送り周期に同期した成分から等速域を通過した回数を検出し、かつ超砥粒ホイールの前後送り周期に同期した成分から回転振れ取りの終了を検出できる。さらに、超砥粒ホイールの回転振れ取りの終了後に、超砥粒ホイールについて、一定回数、前後送り動作を繰り返すことによりシャープなエッジの生成を完了させてツルーイングまたはドレッシングの完了を自動的に検出し、ツルーイングまたはドレッシングの完了を報知し、完了信号を出力することができる。このような構成により超砥粒ホイールの無駄な研削を防止でき、かつ研削効率を向上させることができる。
【００６５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記電流変化抽出回路３２は、図８に示すように、マイコンを使用して、マイコンに内蔵されたサンプル／ホールド回路５１、Ａ／Ｄ変換器５２、および演算器５３で構成し、デジタル信号処理システムにより制御してもよい。また、ドレッシング砥石を駆動するモータとしては、誘導モータ以外に他のモータを適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係るロータリドレッサの構成図。
【図２】図１に示したロータリドレッサに使用された制御装置の機能ブロック図。
【図３】図２に示した電流変化抽出回路の機能ブロック図。
【図４】図３に示した電流変化抽出回路の各部の電流変化を示す電流波形図。
【図５】図１に示したロータリドレッサのモータ回転速度とモータ負荷電流との関係を示す特性図。
【図６】図４に示した電流波形図の一部拡大図。
【図７】図１に示したロータリドレッサの動作を説明するための制御フローチャート。
【図８】図２に示した電流変化抽出回路の変形例を示す機能ブロック図。
【図９】従来のロータリドレッサの使用形態を示す斜視図。
【図１０】従来のロータリドレッサの使用形態を示す断面図。
【図１１】従来のロータリドレッサの動作説明図。
【図１２】従来のロータリドレッサの動作説明図。
【符号の説明】
【００６７】
１：研削砥石（超砥粒ホイール）      １ａ：中心取付け穴
１ｂ：超砥粒ホイールの外周面      ２：ドレッシング砥石
３：台金（プレート）      ４：ネジ      ５：回転台      ６：モータ
６ａ：ハウジング      ７：軸受け部      ８：出力回転軸      ９：コード
１０：制御装置      １１：コード      ２０：ＯＮボタン
２１：ＯＦＦボタン      ２２：増速ボタン      ２３：減速ボタン
２４：カウント開始ボタン      ２５：完了ランプ      ２６：完了信号出力端子
３０：モータ駆動回路      ３１：電流検出センサ
３２：電流変化抽出回路（特徴抽出回路）      ４１：ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
４２：バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）      ４３：整流・平滑回路
４４：演算回路（マイコン）      ５１：サンプル／ホールド回路
５２：Ａ／Ｄ変換器      ５３：演算器      ６１：回転駆動装置
６１ａ：出力回転軸      ６２：送り装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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