JP2660203B2 - Grindstone wear detector - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は研削盤における砥石の摩耗検出装置に関する
ものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for detecting wear of a grindstone in a grinding machine.

［従来の技術］ 一般に、砥石の摩耗や目つぶれ或いは目づまり等（以
下、まとめて摩耗という）のような砥石外周面の異常
は、研削状態の悪化を招きワーク加工面に悪影響を与え
る。従来、砥石の摩耗を検出するための装置としては、
砥石の摩耗の進行に伴って研削抵抗が増加する性質を利
用し、砥石を回転駆動するモータに流れる電流値を検出
して表示するものがある。そして、作業者は前記装置に
表示される電流値の増大によって砥石の摩耗を確認する
と、ドレッシング等を行ない砥石の切れ味を回復させた
り、砥石を交換したりしている。[Prior Art] In general, abnormalities on the outer peripheral surface of a grindstone such as wear, blindness, clogging, etc. of the grindstone (hereinafter collectively referred to as abrasion) deteriorate the grinding state and adversely affect the work surface of the workpiece. Conventionally, as a device for detecting wear of the grinding stone,
There is a type that detects and displays a current value flowing through a motor that rotationally drives a grindstone by utilizing a property that a grinding resistance increases with progress of wear of the grindstone. Then, when the operator confirms the wear of the grindstone by the increase in the current value displayed on the apparatus, the operator performs dressing or the like to restore the sharpness of the grindstone, or replaces the grindstone.

［発明が解決しようとする課題］ ところが、一般的に砥石の摩耗は、摩耗当初に発生す
る滑りによって研削抵抗が一旦減少し、その後、切れな
くなって研削抵抗が増加する過程を経て進行する。この
ため、上記装置において電動機の電流値が増加し始める
のは砥石の摩耗がかなり進行した後であり、作業者がそ
の状態を把握して対処するときには、すでに摩耗が進行
した砥石でかなりの量の研削を行なった後になってしま
うという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in general, the wear of a grindstone progresses through a process in which the grinding resistance temporarily decreases due to slippage occurring at the beginning of the wear, and thereafter, the grinding resistance stops and increases. For this reason, the current value of the electric motor starts to increase in the above-mentioned device after the wear of the grindstone has considerably progressed, and when the operator grasps the condition and takes measures, a considerable amount of the grindstone has already been worn. There is a problem that after grinding is performed.

以上の問題は特に無人自動加工の場合に顕著に生じ、
加工工程が自動的に進行するにもかかわらず、砥石の摩
耗を加工精度に悪影響を及ぼす以前に自動的に管理する
ことはできなかった。このため、完全な自動化、無人化
を達成するためのインプロセス測定の開発に迫られてい
た。The above problems occur particularly in the case of unmanned automatic machining,
Despite the automatic progress of the machining process, it was not possible to automatically control the wear of the grindstone before it adversely affected machining accuracy. For this reason, development of in-process measurement to achieve complete automation and unmanned operation was required.

本発明の目的は、砥石の摩耗を早期に検出し、不良な
砥石で研削を行なうことを未然に防ぐことができる砥石
の摩耗検出装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a grindstone wear detecting device capable of detecting wear of a grindstone at an early stage and preventing grinding with a defective grindstone.

［課題を解決するための手段］ 第一の発明は、研削盤の砥石の回転数を検出する回転
数検出手段と、前記研削盤に発生する振動を検出する振
動検出手段と、前記回転数検出手段にて検出された砥石
の回転数に基いて作動する抽出手段と、前記抽出手段を
経て振動検出手段からの検出信号を入力するとともに、
砥石空転時の振動検出手段からの検出信号が示す振動量
と、ワーク研削時の振動検出手段からの検出信号が示す
振動量との差に基いて砥石の摩耗の度合を判定する判定
手段とを備えた砥石の摩耗検出装置をその要旨とするも
のである。[Means for Solving the Problems] A first invention is a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of a grindstone of a grinding machine, a vibration detecting means for detecting a vibration generated in the grinding machine, and the rotational speed detecting. Extraction means that operates based on the number of revolutions of the grindstone detected by the means, and while inputting a detection signal from the vibration detection means via the extraction means,
A determination means for determining the degree of wear of the grindstone based on a difference between a vibration amount indicated by a detection signal from the vibration detection means at the time of grinding wheel idling and a vibration amount indicated by the detection signal from the vibration detection means at the time of workpiece grinding. The gist of the present invention is a whetstone wear detection device provided.

第二の発明は、研削盤の砥石の回転数を検出する回転
数検出手段と、前記研削盤に発生する振動を検出する振
動検出手段と、前記回転数検出手段にて検出された砥石
の回転数に基いて作動する抽出手段と、前記抽出手段を
経て振動検出手段からの検出信号を入力するとともに、
ワーク研削時の振動検出手段からの検出信号が示す振動
量に基いて砥石の摩耗の度合を判定する判定手段とを備
えた砥石の摩耗検出装置をその要旨とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of a grindstone of a grinding machine, a vibration detecting means for detecting vibration generated in the grinding machine, and a rotation of the grindstone detected by the rotational speed detecting means. Extraction means operating based on the number, and while inputting a detection signal from the vibration detection means via the extraction means,
The gist of the present invention is a grindstone wear detection device including: a determination unit configured to determine a degree of wear of a grindstone based on a vibration amount indicated by a detection signal from a vibration detection unit during work grinding.

第三の発明は、第一及び第二の発明の抽出手段は、砥
石の回転数を中心周波数とするバンドパスフィルタにし
た砥石の摩耗検出装置をその要旨とするものである。According to a third aspect of the present invention, the gist of the first and second aspects of the present invention is a device for detecting wear of a grinding wheel, which is a bandpass filter having a center frequency of the rotation speed of the grinding wheel.

［作用］ 第一の発明の作用では、回転数検出手段が検出した砥
石の回転数に基いて作動する抽出手段は、振動検出手段
によって検出された様々な要因で発生する振動の中か
ら、砥石のアンバランスによって生じる振動と、砥石外
周面の摩耗によって生じる振動とを通過させる。砥石の
アンバランスによる振動は砥石の空転時、研削時にかか
わらず生じ、摩耗による振動は研削時のみ生じる。換言
すれば、アンバランスでかつ摩耗の生じた砥石において
は、空転時はアンバランスによる振動のみが生じ、研削
時はアンバランスによる振動に加えて摩耗による振動が
生じる。従って、研削時の振動量と空転時の振動量との
差を摩耗によって生じる振動量と見なすことができる。[Operation] In the operation of the first invention, the extraction unit that operates based on the rotation speed of the grindstone detected by the rotation speed detection unit extracts the grinding wheel from vibrations generated by various factors detected by the vibration detection unit. And the vibration caused by the wear of the outer peripheral surface of the grindstone are passed. Vibration due to unbalance of the grinding wheel occurs regardless of whether the grinding wheel is spinning or grinding, and vibration due to wear occurs only during grinding. In other words, in an unbalanced and worn grinding wheel, only vibration due to unbalance occurs during idling, and during grinding, vibration due to wear occurs in addition to vibration due to unbalance. Therefore, the difference between the vibration amount at the time of grinding and the vibration amount at the time of idling can be regarded as the vibration amount caused by wear.

第二の発明の作用は、第一の発明の作用で述べたよう
に、アンバランスでかつ摩耗の生じた砥石においては、
空転時はアンバランスによる振動のみが生じ、研削時は
これに加えて摩耗による振動が生じる。一般に、アンバ
ランスによる振動は研削開始時からある時期まで一定値
を示しその後次第に増加し、摩耗による振動は研削開始
の当初から増加する。従って、研削開始時からアンバラ
ンスによる振動が増加するまでにおける摩耗による振動
は、研削時に生じる振動の変化に伴って変化する。The action of the second invention is, as described in the action of the first invention, in an unbalanced and worn whetstone,
During idling, only vibration due to imbalance occurs, and during grinding, vibration due to wear is also generated. In general, the vibration due to unbalance shows a constant value from the start of grinding to a certain time, and gradually increases thereafter, and the vibration due to wear increases from the beginning of grinding. Therefore, the vibration due to wear from the start of grinding to the increase in vibration due to imbalance changes with the change in vibration occurring during grinding.

抽出手段としてバンドパスフィルタを使用すれば、振
動検出手段によって検出された振動の中から、砥石のア
ンバランスによって生じる振動と、砥石外周面の摩耗に
よって生じる振動とをより正確に抽出することができ
る。If a band-pass filter is used as the extracting means, the vibration caused by the imbalance of the grindstone and the vibration caused by wear of the outer peripheral surface of the grindstone can be more accurately extracted from the vibration detected by the vibration detecting means. .

［実施例］ 以下、この発明の砥石のバランス状態と摩耗状態とを
表示する表示装置に具体化した一実施例を第１〜３図に
従って説明する。[Embodiment] An embodiment embodied in a display device for displaying a balance state and a wear state of a grindstone of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第１図に示すように、研削盤１の砥石ヘッド1aには研
削盤１全体に生じる振動を検出する振動検出手段として
の加速度ピックアップ２が取着されている。また、砥石
５と直結してこれを回転駆動する研削盤１のモータ３に
は、回転数検出手段としての原点検出センサ４が内装さ
れ、モータ３の回転に応じて原点検出信号を出力するよ
うになっている。As shown in FIG. 1, an acceleration pickup 2 as a vibration detecting means for detecting vibration generated in the entire grinding machine 1 is attached to the grinding wheel head 1a of the grinding machine 1. Further, the motor 3 of the grinding machine 1 which is directly connected to the grindstone 5 and rotationally drives the grindstone 5 is provided with an origin detection sensor 4 as rotation number detecting means, and outputs an origin detection signal in accordance with the rotation of the motor 3. It has become.

前記加速度ピックアップ２、原点検出センサ４が接続
された表示装置７には、多数のLEDが環状に等間隔で配
設されて位置表示部８が構成され、その最上部のLEDの
位置を示すように原点表示体９が設けられるとともに、
前記位置表示部８の中心には数値表示部10が設けられて
いる。さらに、前記位置表示部８の下側には、砥石５の
バランス状態を表示するバランス表示モードと砥石５の
摩耗量を表示する摩耗表示モードとのいずれかを選択す
るモード選択スイッチ11、摩耗表示モードにおいて作業
者が所定の２種類の研削状態を指定するための研削状態
指定ボタン12、研削状態指定ボタン12にて２種類の研削
状態が指定されたか否かを表示する二つの指定表示灯1
3、及び摩耗表示モードにおいて研削に使用する砥石５
の種類を指定する砥石指定スイッチ14が設けられてい
る。On the display device 7 to which the acceleration pickup 2 and the origin detection sensor 4 are connected, a number of LEDs are annularly arranged at equal intervals to form a position display section 8, which indicates the position of the uppermost LED. Origin display body 9 is provided in
At the center of the position display section 8, a numerical value display section 10 is provided. Further, a mode selection switch 11 for selecting one of a balance display mode for displaying a balance state of the grindstone 5 and a wear display mode for displaying a wear amount of the grindstone 5 is provided below the position display section 8. In the mode, a grinding state designation button 12 for an operator to designate two predetermined grinding states, and two designation indicators 1 for displaying whether or not two kinds of grinding states are designated by the grinding state designation button 12
3, and the grinding wheel 5 used for grinding in the wear display mode
There is provided a grinding wheel designation switch 14 for designating the type of the grinding wheel.

第３図に示すように、前記表示装置７に内装された判
定手段としての中央演算処理装置15（以下、CPUとい
う）には、前記原点検出センサ４が接続されるととも
に、加速度ピックアップ２がバンドパスフィルタ16を介
して接続されている。また、CPU15には前記表示装置７
に設けられたスイッチ、表示部等の各部材が接続される
とともに、ランダムアクセスメモリ17（RAM）、並びに
リードオンリメモリ18（ROM）が接続されている。前記R
OM18には前記砥石指定スイッチ14にて指定される各砥石
５の種類に対応する摩耗限界時の振動量がそれぞれ記憶
され、CPU15は次に述べるような各種処理を行なうよう
になっている。As shown in FIG. 3, the origin detection sensor 4 is connected to a central processing unit 15 (hereinafter, referred to as a CPU) serving as a determination unit provided in the display device 7, and the acceleration pickup 2 is connected to a band. It is connected via a pass filter 16. Further, the CPU 15 includes the display device 7.
Are connected, and a random access memory 17 (RAM) and a read only memory 18 (ROM) are connected. The R
The OM 18 stores the vibration amount at the time of the wear limit corresponding to the type of each grindstone 5 designated by the grindstone designation switch 14, and the CPU 15 performs the following various processes.

CPU15は前記原点検出センサ４からの検出信号に基い
て砥石５の回転数を判定し、この回転数を中心周波数と
するように前記バンドパスフィルタ16に制御信号を出力
する。The CPU 15 determines the number of revolutions of the grindstone 5 based on the detection signal from the origin detection sensor 4 and outputs a control signal to the bandpass filter 16 so that the number of revolutions becomes the center frequency.

CPU15は前記モード選択スイッチ11にてバランス表示
モードが選択されると、バンドパスフィルタ16を経て入
力された加速度ピックアップ２、及び原点検出センサ４
からの検出信号に基き、そのバランス状態、すなわち砥
石５の最大振動量とそれが発生する位相（アンバランス
位置）を特定する。さらに、CPU15はその最大振動量を
前記表示装置７の数値表示部10に表示させるとともに、
最大振動量が発生する位相に対応する位置表示部８のLE
Dを点灯させる。なお、このようなCPU15の動作は砥石５
の回転中常に行なわれ、前記位置表示部８、及び数値表
示部10は次第に変化する砥石５の最大振動量とそのアン
バランス位置とを逐次表示するようになっている。When the balance display mode is selected by the mode selection switch 11, the CPU 15 receives the acceleration pickup 2 and the origin detection sensor 4 inputted through the band pass filter 16.
, The balance state, that is, the maximum vibration amount of the grindstone 5 and the phase (unbalance position) at which it is generated are specified. Further, the CPU 15 displays the maximum vibration amount on the numerical value display section 10 of the display device 7,
LE of the position display section 8 corresponding to the phase at which the maximum vibration occurs
Turn on D. Note that such an operation of the CPU 15 is performed by the grindstone 5.
The position display unit 8 and the numerical value display unit 10 sequentially display the maximum vibration amount of the grindstone 5 and its unbalanced position which change gradually.

一方、CPU15は前記モード選択スイッチ11にて摩耗表
示モードが選択されると、前記研削状態指定ボタン12に
よって指定された２種類の研削状態が実行されている時
の砥石５の振動量を特定するとともに、これに基いてそ
の時点の砥石５の摩耗量を決定して前記表示装置７に表
示させる。On the other hand, when the wear display mode is selected by the mode selection switch 11, the CPU 15 specifies the vibration amount of the grindstone 5 when the two types of grinding states designated by the grinding state designation button 12 are being executed. At the same time, the wear amount of the grindstone 5 at that time is determined based on this, and is displayed on the display device 7.

以下、摩耗表示モードにおける砥石５の摩耗量の決定
手順について詳述する。Hereinafter, a procedure for determining the wear amount of the grindstone 5 in the wear display mode will be described in detail.

作業者は作業に際して使用する砥石５の種類を砥石指
定スイッチ14にて指定するとともに、研削盤１の動力を
入れて砥石５を空転させ、前記研削状態指定ボタン12を
押圧する。CPU15はこの状態の砥石５の最大振動量を前
述したバランス表示モードの場合と同様に特定してRAM1
7に記憶させる。さらに、作業者は研削盤１を予め指定
された研削条件、すなわち所定の砥石回転数、テーブル
送り速度、切り込み量、及びワークＷの材質にて研削を
行なうとともに、この状態において再び前記研削状態指
定ボタン12を押圧する。CPU15はこの状態の砥石５の最
大振動量を特定し、この振動量と前述した空転時の振動
量との差を求める。The operator designates the type of the grindstone 5 to be used in the work with the grindstone designation switch 14, turns on the grindstone 5 by turning on the power of the grinding machine 1, and presses the grinding state designation button 12. The CPU 15 specifies the maximum vibration amount of the grinding wheel 5 in this state in the same manner as in the balance display mode described above,
Store it in 7. Further, the operator grinds the grinder 1 under the pre-designated grinding conditions, that is, the predetermined grindstone rotation speed, the table feed speed, the cutting depth, and the material of the work W, and in this state, again specifies the grinding state. Press button 12. The CPU 15 specifies the maximum vibration amount of the grindstone 5 in this state, and obtains a difference between this vibration amount and the vibration amount during idling described above.

一方、前記指定表示灯13はCPU15が空転時の最大振動
量を特定すると一つ点灯し、その後CPU15が研削時の最
大振動量を特定すると二つ点灯するようになっており、
作業者はこの表示を確認しながら上述の作業を行なう。
なお、所定の研削条件は、研削時と空転時の砥石のアン
バランスによって生じる振動量が相違しない程度の軽研
削とする。On the other hand, the designation indicator light 13 is turned on once when the CPU 15 specifies the maximum vibration amount during idling, and then turned on when the CPU 15 specifies the maximum vibration amount during grinding,
The operator performs the above-described operation while checking the display.
The predetermined grinding condition is light grinding such that the amount of vibration generated by unbalance of the grindstone during grinding and idling does not differ.

一般に、円筒状をなしその外周面でワークＷを検索す
る砥石５においては、摩耗が生じると完全にバランスを
修正してもワーク研削時に振動を生じる。これは砥石５
の外周面に摩耗等が均一に発生せず、摩耗が生じた箇所
と摩耗の生じていない箇所、すなわち研削抵抗の小さい
箇所と大きい箇所とが形成されるためであり、ワーク研
削時にはこの研削抵抗の変動によって砥石５の回転周期
と同一周期の振動が発生し、前述した砥石５のアンバラ
ンスによる振動とともにバンドパスフィルタ16を通過し
てCPU15に入力される。In general, in a grindstone 5 having a cylindrical shape and searching for the work W on its outer peripheral surface, if abrasion occurs, vibration occurs at the time of grinding the work even if the balance is completely corrected. This is a whetstone 5
This is because wear and the like do not occur uniformly on the outer peripheral surface of the workpiece, and there are formed places where wear has occurred and places where wear has not occurred, that is, places where the grinding resistance is small and places where the grinding resistance is large. The vibration of the same period as the rotation period of the grindstone 5 is generated by the fluctuation of the whetstone 5, and is input to the CPU 15 through the band pass filter 16 together with the vibration due to the unbalance of the grindstone 5 described above.

砥石５のアンバランスによって生じる振動は砥石５の
空転時、研削時にかかわらずほぼ同じ量だけ生じ、摩耗
による振動は研削時のみ生じるため、アンバランスでか
つ摩耗の生じた砥石５においては、空転時はアンバラン
スによる振動のみが生じ、研削時はアンバランスによる
振動に加えて摩耗による振動が生じる。従って、上述の
ように所定の研削条件で研削を行なっている時の振動量
と空転時の振動量との差が摩耗によって生じる振動量と
見なすことができる。The vibration caused by the unbalance of the grindstone 5 is generated by the same amount regardless of the idling and the grinding of the grindstone 5, and the vibration caused by the wear is generated only during the grinding. Causes only vibration due to unbalance, and at the time of grinding, vibration due to wear occurs in addition to vibration due to unbalance. Therefore, as described above, the difference between the amount of vibration during grinding under predetermined grinding conditions and the amount of vibration during idling can be regarded as the amount of vibration caused by wear.

CPU15はこの差の振動量と前記ROM18に記憶された摩耗
限界時の振動量とを比較し、摩耗限界時の振動量に対す
る差の振動量の割合を求め、前記表示装置７の位置表示
部８のLEDをその割合に対応した数だけ点灯させる。す
なわち、未使用の砥石５によれば前記位置表示部８のLE
Dは全く点灯せず、摩耗が進行し使用不能の砥石５によ
ればLEDは全て点灯し、第１図に示すように、使用途中
の砥石５によればその摩耗の進行度合に対応した数のLE
Dが前記原点表示体９の箇所を起点として点灯する。The CPU 15 compares this difference vibration amount with the vibration amount at the wear limit stored in the ROM 18 to determine the ratio of the difference vibration amount to the vibration amount at the wear limit, and the position display unit 8 of the display device 7. LEDs are turned on by the number corresponding to the ratio. That is, according to the unused grinding wheel 5, the LE of the position display section 8
D is not lit at all, and all the LEDs are lit according to the grindstone 5 which is worn out and cannot be used. As shown in FIG. 1, according to the whetstone 5 in use, the number corresponding to the degree of progress of the wear is shown. LE
D lights up from the point of the origin indicator 9 as a starting point.

従って、作業者は上述のように砥石空転状態と所定の
研削状態とを実行するだけで的確に砥石５の摩耗を判断
することができ、摩耗等が進行した不良な砥石５でワー
クＷを研削する虞がない。Therefore, the operator can accurately determine the wear of the grindstone 5 only by executing the grinding wheel idling state and the predetermined grinding state as described above, and grind the workpiece W with the defective grindstone 5 in which the wear or the like has advanced. There is no danger.

次に、研削作業の進行に伴って砥石５の空転時の振動
量と研削時の振動量とがどのように変化するかを測定し
た試験結果を記載する。Next, test results of how the vibration amount of the grinding wheel 5 during idling and the vibration amount at the time of grinding change with the progress of the grinding operation will be described.

研削条件 第４図に示すように、S45CからなるワークＷの50×10
0ミリの加工面をアルミナ系PA砥粒ヒドリファイドボン
ド焼合砥石を使用し、トラパース速度93ミリ/sec、矢印
Ｃ方向の送り１ミリ/sec、切り込み0.5μｍにて研削を
行なった。Grinding conditions As shown in Fig. 4, 50 × 10
The 0 mm machined surface was ground using an alumina-based PA abrasive grain hydridized bond incineration grindstone at a traverse speed of 93 mm / sec, a feed of 1 mm / sec in the direction of arrow C, and a cut of 0.5 μm.

なお、砥石がトラバースと直交する矢印Ｃのいずれか
の方向へ移動するごとに研摩回数を１回とするととも
に、切り込みを0.5μｍ増やす。そして、研磨回数１回
ごとに研摩区間ａ（砥石がワークＷを研削している区
間）の間で10回振動量を測定して最も大きい振動量を前
述した研削時の振動量とし、空走区間ｂ（砥石がワーク
Ｗから離間している区間）の間で１回振動量を測定して
その値を空転時の振動量とする。Each time the grindstone moves in any direction of the arrow C perpendicular to the traverse, the number of times of polishing is set to one and the depth of cut is increased by 0.5 μm. Then, the amount of vibration is measured 10 times during the polishing section a (section where the grindstone is grinding the work W) for each polishing cycle, and the largest vibration amount is determined as the above-described vibration amount at the time of grinding. The vibration amount is measured once during a section b (a section in which the grindstone is separated from the work W), and the value is defined as the vibration amount during idling.

試験結果を示す第５図のグラフは横軸を上述の研摩回
数とするとともに縦軸を加速度で示す振動量とした。In the graph of FIG. 5 showing the test results, the horizontal axis represents the number of times of polishing, and the vertical axis represents the amount of vibration represented by acceleration.

グラフに示すように、砥石５がワークＷの加工面を研
削している研削時の振動量Ａは、研削開始の当初から次
第に増加し、一方、トラバースに伴って砥石５がワーク
Ｗの加工面から離間した空走時、すなわち砥石５が空転
している時の振動量Ｂはほぼ一定値を示している。従っ
て、両者の振動量の差Ｃは研削開始の当初から次第に増
加している。As shown in the graph, the amount of vibration A during grinding in which the grindstone 5 grinds the work surface of the work W gradually increases from the beginning of the grinding, while the grindstone 5 moves the work surface of the work W with the traverse. The vibration amount B at the time of the idle running away from, that is, when the grinding wheel 5 is spinning, shows a substantially constant value. Therefore, the difference C between the two vibration amounts gradually increases from the beginning of the grinding.

なお、グラフには往復回数100回までのそれぞれの場
合の振動量を示したが、空転時の振動量はそれ以後のあ
る時期から増加し、研削時の振動量は空転時の振動量以
上に増加することが確認された。従って、双方の差の振
動量は100回以降も次第に増加することになる。The graph shows the amount of vibration in each case up to 100 reciprocations, but the amount of vibration during idling increased from a certain time thereafter, and the amount of vibration during grinding was larger than the amount of vibration during idling. It was confirmed that it increased. Therefore, the vibration amount of the difference between the two gradually increases even after 100 times.

以上の試験結果から以下の事がわかる。 The following can be seen from the above test results.

1.研削時の振動量と空走時の振動量との差が研削開始の
当初から次第に増加していることから、砥石５の摩耗は
研削開始から発生し次第に増加している。1. Since the difference between the amount of vibration during grinding and the amount of vibration during idle running gradually increases from the beginning of grinding, wear of the grindstone 5 gradually increases from the start of grinding.

2.研削開始からある時期までの空走時の振動量は砥くお
よそ一定値を示すことから、これらは砥石５以外の要
因、例えばトラバースによる振動等によって発生するも
のと推測される。従って、空走時に発生すべき砥石５の
アンバランスによる振動は、研削開始からある時期まで
は発生しないと思われる。一方、研削時の振動量が研削
開始時から増加することから、砥石５の摩耗による振動
は研削開始時から発生することがわかる。従って、前述
したある時期までの砥石５の摩耗の変化は、研削時の振
動量の変化に基いて推定することができる。2. Since the amount of vibration during idle running from the start of grinding to a certain time shows a substantially constant value of grinding, it is presumed that these are generated by factors other than the grindstone 5, for example, traverse vibration or the like. Therefore, it is considered that the vibration due to the imbalance of the grindstone 5 to be generated during the idle running does not occur until a certain period from the start of the grinding. On the other hand, since the amount of vibration at the time of grinding increases from the start of grinding, it can be seen that vibration due to wear of the grindstone 5 occurs from the start of grinding. Therefore, the change in wear of the grindstone 5 up to a certain time can be estimated based on the change in the amount of vibration during grinding.

なお、本実施例は砥石５のバランス状態を表示するバ
ランス表示装置に砥石５の摩耗を検出する機能を付加し
たが、独立した摩耗表示装置として具体化してもよい。
また、摩耗の度合を表示する代わりに、例えば所定量ま
で摩耗が進行すると、ブザーにて警告を発したり、研削
盤１の動作を停止させたりしてもよい。In this embodiment, the function of detecting the wear of the grindstone 5 is added to the balance display device for displaying the balance state of the grindstone 5, but may be embodied as an independent wear display device.
Instead of displaying the degree of wear, for example, when the wear progresses to a predetermined amount, a warning may be issued by a buzzer, or the operation of the grinding machine 1 may be stopped.

また、本実施例の摩耗検出装置は通常の研削盤１を対
象とし、作業者に研削状態指定ボタン12を押圧させるこ
とにより砥石５の空転時と所定条件の研削時とを識別し
たが、両者の識別方法はこれに限定されることはない。
従って、例えばNC研削盤を対象とする摩耗検出装置とし
て具体化し、同研削盤を一連の作動プログラムに従って
作動させる制御装置から、研削盤が現在どの工程を実行
しているかを示す制御信号を入力するとともに、この制
御信号に基き予め定められた２種類の工程、すなわち砥
石が空転している工程と、所定の研削条件の研削を行な
っている工程とを識別し、両工程の移動量をそれぞれ検
出するように構成してもよい。In addition, the wear detection device of the present embodiment is intended for a normal grinding machine 1 and discriminates between the time when the grinding wheel 5 is idling and the time when grinding under predetermined conditions by pressing the grinding state designation button 12 by an operator. Is not limited to this.
Thus, for example, a control signal that indicates which process the grinding machine is currently executing is input from a control device that is embodied as a wear detection device intended for an NC grinding machine and operates the grinding machine according to a series of operation programs. At the same time, two kinds of predetermined processes based on the control signal, that is, a process in which the grinding wheel is idling and a process in which grinding is performed under predetermined grinding conditions, are detected, and the movement amounts of both processes are detected. May be configured.

このようにすれば、研削盤が各工程を繰り返すごとに
自動的に摩耗検出装置が砥石の摩耗を検出するため、作
業者は何ら操作することなく砥石の摩耗を管理すること
ができ、さらに、これを発展させて砥石の摩耗が所定量
以上になると、自動的にドレッシングを実施する等、完
全な自動化、無人化を達成することもできる。In this way, the wear detector automatically detects the wear of the grindstone every time the grinding machine repeats each process, so that the operator can manage the wear of the grindstone without any operation, and further, By developing this, when the wear of the grindstone becomes a predetermined amount or more, complete automation and unmanned operation can be achieved, for example, by automatically performing dressing.

さらに、本実施例をの摩耗検出装置は所定条件の研削
時とともに砥石５の空転時の振動量を測定するようにし
たが、研削時はクーラント装置やトラバースが作動して
いるにもかかわらず空転時はこれらが作動していない。
このため、研削時の振動量はこれらクーラントやトラバ
ースによって発生する振動の影響を受け、空転時の振動
量はその影響を受けず、両者を直接に比較するのは適当
でなく、得られた摩耗の度合が不正確になる虞もある。
従って、前述した試験条件のように空走時、すなわちク
ーラント装置やトラバースが作動し、かつ砥石５が空転
している状態の振動量を求め、これを砥石５の空転時の
振動量としてもよい。Further, the wear detecting device of the present embodiment measures the vibration amount of the grinding wheel 5 at the time of idling together with the grinding under the predetermined condition, but at the time of the grinding, the idling occurs even though the coolant device and the traverse are operating. Sometimes they are not working.
For this reason, the amount of vibration during grinding is affected by the vibration generated by these coolants and traverses, and the amount of vibration during idling is not affected, and it is not appropriate to directly compare the two. May be inaccurate.
Therefore, as in the test conditions described above, the amount of vibration during idle running, that is, the state in which the coolant device and the traverse are operating and the grindstone 5 is idling is determined, and this may be used as the vibration amount of the grindstone 5 during idling. .

一方、本実施例の摩耗検出装置は砥石５の回転数を中
心周波数とするようにバンドパスフィルタ16を制御し
た。例えば、砥石５の回転数が3000rpmの場合にはフィ
ルタ16の中心周波数は50Hzになるが、50Hzの倍数である
100Hz,150Hz等の中心周波数の場合でも、前述した試験
と同様な傾向の振動値を得ることを確認している。従っ
て、バンドパスフィルタ16の中心周波数は必ずしも砥石
５の回転数に合致させる必要はない。On the other hand, the wear detection device of the present embodiment controls the bandpass filter 16 so that the rotation frequency of the grindstone 5 is set as the center frequency. For example, when the rotation speed of the grindstone 5 is 3000 rpm, the center frequency of the filter 16 is 50 Hz, but is a multiple of 50 Hz.
It has been confirmed that even at a center frequency such as 100 Hz or 150 Hz, a vibration value having the same tendency as in the above-described test is obtained. Therefore, the center frequency of the bandpass filter 16 does not necessarily need to match the rotation speed of the grindstone 5.

また、本実施例においては外周面でワークＷを研削す
る砥石５の摩耗量を測定したが、端面でワークＷを研削
する砥石の場合も、摩耗の進行に伴って振動が増大する
ことを確認した。従って、このように端面でワークＷを
研削する砥石の摩耗量を測定することも可能である。Further, in this example, the wear amount of the grindstone 5 for grinding the work W on the outer peripheral surface was measured. In the case of the grindstone for grinding the work W on the end face, it was confirmed that the vibration increased with the progress of the wear. did. Therefore, it is also possible to measure the wear amount of the grindstone that grinds the work W at the end face.

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の砥石の摩耗検出装置に
よれば、砥石の摩耗を早期に検出し、不良な砥石で研削
を行なうことを未然に防ぐことができるという優れた効
果を奏する。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the device for detecting wear of a grindstone of the present invention, it is possible to detect wear of a grindstone at an early stage and to prevent grinding with a bad grindstone. It has the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１〜３図は本発明を具体化した一実施例を示し、第１
図は砥石の摩耗量を表示した表示装置と研削盤とを示す
正面図、第２図は砥石のバランス状態を表示した表示装
置を示す正面図、第３図は電気的構成を示すブロック
図、第４図は試験条件を示す説明図、第５図は研削の進
行に伴って変化する砥石の振動量を示す試験結果のグラ
フである。 １は研削盤、２は振動検出手段としての加速度ピックア
ップ、４は回転数検出手段としての原点検出センサ、５
は砥石、15は判定手段としてのCPU、16は抽出手段とし
てのバンドパスフィルタ、Ｗはワーク。FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a display device and a grinder showing the amount of wear of the grindstone, FIG. 2 is a front view showing the display device showing the balance state of the grindstone, FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration, FIG. 4 is an explanatory diagram showing test conditions, and FIG. 5 is a graph of test results showing the amount of vibration of the grindstone that changes with the progress of grinding. 1 is a grinding machine, 2 is an acceleration pickup as vibration detection means, 4 is an origin detection sensor as rotation number detection means, 5
Is a grindstone, 15 is a CPU as determination means, 16 is a bandpass filter as extraction means, and W is a work.

フロントページの続き (72)発明者 羽賀 元久 岐阜県武儀郡武芸川町跡部1333番地の１ 株式会社長瀬鉄工所内 (56)参考文献 特開 昭60−213477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−96772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−278762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−69550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−152061（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−147455（ＪＰ，Ｕ)Continued on the front page (72) Inventor Motohisa Haga 1333-1, Atobe, Mugegawa-cho, Buki-gun, Gifu Prefecture Inside Nagase Iron Works Co., Ltd. (56) References JP-A-60-213477 (JP, A) JP, A) JP-A-63-278762 (JP, A) JP-A-60-69550 (JP, A) JP-A-59-152061 (JP, A) JP-A-62-147455 (JP, U)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】研削盤（１）の砥石（５）の回転数を検出
する回転数検出手段（４）と、 前記研削盤（１）に発生する振動を検出する振動検出手
段（２）と、 前記回転数検出手段（４）にて検出された砥石（５）の
回転数に基いて作動する抽出手段（16）と、 前記抽出手段（16）を経て振動検出手段（２）からの検
出信号を入力するとともに、砥石（５）空転時の振動検
出手段（２）からの検出信号が示す振動量と、ワーク
（Ｗ）研削時の振動検出手段（２）からの検出信号が示
す振動量との差に基いて砥石（５）の摩耗の度合を判定
する判定手段（15）と を備えた砥石の摩耗検出装置。1. A rotational speed detecting means (4) for detecting a rotational speed of a grindstone (5) of a grinding machine (1), and a vibration detecting means (2) for detecting a vibration generated in the grinding machine (1). Extraction means (16) which operates based on the rotation speed of the grinding wheel (5) detected by the rotation speed detection means (4); and detection from the vibration detection means (2) via the extraction means (16). When a signal is input, the amount of vibration indicated by the detection signal from the vibration detection means (2) when the grinding wheel (5) runs idle, and the amount of vibration indicated by the detection signal from the vibration detection means (2) during grinding of the workpiece (W) Determining means (15) for determining the degree of wear of the grindstone (5) based on the difference between the two. 【請求項２】研削盤（１）の砥石（５）の回転数を検出
する回転数検出手段（４）と、 前記研削盤（１）に発生する振動を検出する振動検出手
段（２）と、 前記回転数検出手段（４）にて検出された砥石（５）の
回転数に基いて作動する抽出手段（16）と、 前記抽出手段（16）を経て振動検出手段（２）からの検
出信号を入力するとともに、ワーク（Ｗ）研削時の振動
検出手段（２）からの検出信号が示す振動量に基いて砥
石（５）の摩耗の度合を判定する判定手段（15）と を備えた砥石の摩耗検出装置。2. A rotating speed detecting means (4) for detecting a rotating speed of a grindstone (5) of a grinding machine (1), and a vibration detecting means (2) for detecting a vibration generated in the grinding machine (1). Extraction means (16) which operates based on the rotation speed of the grinding wheel (5) detected by the rotation speed detection means (4); and detection from the vibration detection means (2) via the extraction means (16). A determination means (15) for receiving a signal and determining the degree of wear of the grindstone (5) based on the amount of vibration indicated by the detection signal from the vibration detection means (2) during grinding of the workpiece (W). A grinding wheel wear detector. 【請求項３】抽出手段（16）は、砥石（５）の回転数を
中心周波数とするバンドパスフィルタである請求項１又
は２に記載の砥石の摩耗検出装置。3. The grindstone wear detecting device according to claim 1, wherein the extraction means (16) is a band-pass filter whose center frequency is the rotation speed of the grindstone (5).