JP2718850B2 - Automatic meshing device in gear grinding machine - Google Patents
Automatic meshing device in gear grinding machineInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、歯車と砥石との位相を
自動的に一致させることのできる歯車研削機における自
動噛合装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic meshing device in a gear grinding machine capable of automatically matching the phases of a gear and a grindstone.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、歯車研削機では歯車の歯面を砥石
によって研削しているが、この場合、歯車と砥石との位
相を一致させなければならない。2. Description of the Related Art Conventionally, in a gear grinding machine, a tooth surface of a gear is ground by a grindstone. In this case, the phases of the gear and the grindstone must be matched.
【0003】そこで、前記歯車と砥石との位相合わせを
容易にする技術的思想が特公昭62−38089号報
「歯車研削機における自動噛合装置」に開示されてい
る。Therefore, a technical idea for facilitating the phase adjustment between the gear and the grinding wheel is disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 62-38089, "Automatic meshing device in gear grinding machine".
【0004】前記「歯車研削機における自動噛合装置」
は工具軸に取着されたロータリエンコーダから出力され
る回転変位量を示す信号および基準となる信号と、ワー
クセンサから出力される歯車の歯先を検出する信号とか
ら、砥石と歯車との位相差を検出し、この検出結果に基
づいて位相の補正を自動的に行うものである。The above-mentioned "automatic meshing device in a gear grinding machine"
Is the position of the grindstone and the gear from the signal indicating the amount of rotational displacement output from the rotary encoder attached to the tool shaft and a reference signal, and the signal output from the work sensor for detecting the tooth tip of the gear. The phase difference is detected, and the phase is automatically corrected based on the detection result.
【0005】すなわち、前記ロータリエンコーダから出
力される基準となる信号と、ワークセンサから出力され
る歯車の歯先を検出する信号との位相差が一定であれ
ば、歯車と砥石との位相が一定となることを応用したも
のであり、この場合、位相の値はロータリエンコーダか
ら出力される回転変位量を示す信号を計数することによ
って検出される。In other words, if the phase difference between the reference signal output from the rotary encoder and the signal output from the work sensor for detecting the tip of the gear is constant, the phase between the gear and the grinding wheel is constant. In this case, the phase value is detected by counting a signal indicating the amount of rotational displacement output from the rotary encoder.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術における「歯車研削機における自動噛合装置」
では、歯車が円であって、且つ偏心をしていない、すな
わち、歯車の歯先を検出する検出信号の位相が一定であ
るという前提条件が必要である。ところが、歯車の中に
は偏心しているものがあり、この場合には、ワークセン
サから出力される歯車の歯先を検出する信号の位相が回
転角によって変化し、自動的に行われる砥石と歯車との
位相補正が不安定になるという問題がある。However, the "automatic meshing device in a gear grinding machine" in the above-mentioned prior art is required.
In this case, a precondition is necessary that the gear is circular and not eccentric, that is, the phase of the detection signal for detecting the tooth tip of the gear is constant. However, some gears are eccentric, and in this case, the phase of a signal output from the work sensor for detecting the tooth tip of the gear changes according to the rotation angle, and the grinding wheel and the gear are automatically performed. Phase correction becomes unstable.
【0007】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであって、歯車の偏心による位相
データの変化を補正することにより、砥石と歯車との自
動位相補正を安定して行うことができる歯車研削機にお
ける自動噛合装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem. By correcting a change in phase data due to eccentricity of a gear, automatic phase correction between a grinding wheel and a gear can be stabilized. It is an object of the present invention to provide an automatic meshing device in a gear grinding machine which can be performed by using the automatic meshing device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、歯車の回転に伴い通過する各歯につい
て、これら各歯の検出時間に応じたパルス幅を有し、か
つ、各パルス幅の中心位置の周期が一定とされた検出信
号を発生させるワーク検出器と、前記歯車を研削する砥
石の回転軸に取着され、前記砥石の回転変位量を検出す
る回転量検出器と、前記歯車と前記砥石との位相を一致
させるために、前記回転量検出器の0点出力と前記ワー
ク検出器からの前記歯の検出タイミング間における前記
回転量検出器のA相出力パルス数を初期位相合わせによ
って得られたパルス数に自動的に一致させる歯車研削機
における自動噛合装置において、前記回転量検出器のA
相出力パルスを2分の1分周して1/2分周パルスを生
成する分周回路と、前記検出信号のパルス幅を前記1/
2分周パルスで計数して、検出対象の歯の偏心量を求め
る偏心量測定手段と、前記検出対象の歯の次の歯の検出
タイミングで、前記回転量検出器のA相出力パルスの計
数を開始し、その計数値が前記偏心量と一致した時点で
一致信号を出力するパルス幅中心位置検出手段と、前記
検出信号を遅延処理して前記検出信号のパルス幅の開始
時点を前記一致信号の出力時点とほぼ同じにする補正パ
ルス出力手段と、からなる位相補正手段を少なくとも備
えることを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides each tooth passing through the rotation of a gear having a pulse width corresponding to the detection time of each tooth, and A work detector that generates a detection signal in which the period of the center position of each pulse width is constant, and a rotation amount detector that is attached to a rotating shaft of a grinding wheel that grinds the gear and detects a rotational displacement amount of the grinding wheel. And the phase of the gear and the grinding wheel match.
The number of A-phase output pulses of the rotation amount detector between the zero point output of the rotation amount detector and the detection timing of the tooth from the work detector is adjusted by initial phase adjustment.
In the automatic meshing device in the gear grinding machine for automatically matching the number of pulses obtained by
A frequency dividing circuit that divides the phase output pulse by を to generate a 分 frequency-divided pulse;
And counted in 2 divided pulses, and eccentricity measuring means for determining the eccentricity of the teeth to be detected, the detection timing of the next tooth of the teeth of the detection target, counting the A phase output pulses of the rotation amount detector And a pulse width center position detecting means for outputting a coincidence signal when the count value coincides with the eccentricity amount, and delaying the detection signal to determine the start point of the pulse width of the detection signal as the coincidence signal. And a correction pulse output means for making the output time substantially the same as the output time point.
【0009】[0009]
【作用】本発明に係る歯車研削機における自動噛合装置
においては、まず、歯車の回転に伴って該歯車の各歯が
ワーク検出器を通過することによって、該ワーク検出器
からは各歯について、これら各歯の検出時間に応じたパ
ルス幅を有し、かつ、各パルス幅の中心位置の周期が一
定とされた検出信号が発生される。一方、前記歯車を研
削する砥石の回転軸に取着された回転量検出器からは、
砥石の回転に伴って0点出力とA相出力パルスが出力さ
れる。そして、この自動噛合装置においては、前記歯車
と前記砥石との位相を一致させるために、前記回転量検
出器の0点出力と前記ワーク検出器からの前記歯の検出
タイミング間における前記回転量検出器のA相出力パル
ス数を初期位相合わせによって得られたパルス数に自動
的に一致させるように動作する。この一致動作が行われ
ている間に、分周回路からは前記A相出力パルスを2分
の1分周してなる1/2分周パルスが生成され、偏心量
測定手段において、前記検出信号のパルス幅を前記1/
2分周パルスで計数して、検出対象の歯の偏心量が求め
られる。そして、パルス幅中心位置検出手段において、
前記検出対象の歯の次の歯の検出タイミングで、前記回
転量検出器のA相出力パルスの計数が開始され、その計
数値が前記偏心量と一致した時点で一致信号が出力され
る。この一致信号は、補正パルス出力手段に入力され、
補正パルス出力手段において、前記検出信号が遅延処理
されて当該パルス幅の開始時点が前記一致信号の出力時
点とほぼ同じにされる。これにより、補正後の検出信号
のパルスの位相は、ワーク検出器にて発生される検出信
号のパルスにおけるパルス幅のほぼ中心位置に遅延され
ることになる。このワーク検出器から発生される検出信
号の各パルス幅の中心位置の周期は一定とされているた
め、ワークに偏心があったとしても、各歯の検出タイミ
ングの周期を偏心のないワークの場合と同様に一定にす
ることができ、回転量検出器から出力されるA相出力パ
ルスの計数をワークの偏心状態に関わりなく安定に行う
ことができる。The automatic engagement device in gear grinding machine according to the present invention, firstly, by the teeth of the gear pass through the workpiece detector in accordance with the rotation of the gear, each tooth from the workpiece detector, A detection signal having a pulse width corresponding to the detection time of each tooth and having a constant period at the center position of each pulse width is generated. On the other hand, from the rotation amount detector attached to the rotation shaft of the grinding wheel for grinding the gear,
A 0-point output and an A-phase output pulse are output as the grindstone rotates. Then, in this automatic meshing device, in order to match the phases of the gear and the grinding wheel, the rotation amount detection between the zero point output of the rotation amount detector and the tooth detection timing from the work detector is performed. It operates to automatically match the number of A-phase output pulses of the detector to the number of pulses obtained by the initial phase matching . While the coincidence operation is being performed, the frequency dividing circuit generates a 1/2 frequency-divided pulse obtained by dividing the A-phase output pulse by half, and the eccentricity measuring means , The pulse width of the detection signal is 1 /
The number of eccentricity of the tooth to be detected is obtained by counting with the frequency-divided pulse. Then, in the pulse width center position detecting means,
The detection timing of the next tooth of the tooth to be detected, said counting of the A-phase output pulses of the rotation amount detector is started and the count value match signal at the time of the match with the eccentric amount is outputted. This coincidence signal is input to the correction pulse output means,
In the correction pulse output means, the detection signal is subjected to delay processing so that the start time of the pulse width is made substantially the same as the output time of the coincidence signal. As a result, the phase of the pulse of the corrected detection signal is delayed to approximately the center of the pulse width of the detection signal pulse generated by the work detector. Since the cycle of the center position of each pulse width of the detection signal generated from this work detector is fixed, even if the work is eccentric, the cycle of the detection timing of each tooth is set to the case of the work without eccentricity. As in the case of (1), the counting of the A-phase output pulse output from the rotation amount detector can be stably performed regardless of the eccentric state of the work.
【0010】次いで、位相信号の補正手段は前記歯車の
ピッチが測定された直後のワーク検出信号が入力された
とき、回転量検出器から出力されるパルスの計数を開始
し、該計数値が前記歯車のピッチの測定値と一致したと
き、一致信号を出力する。Next, when the work detection signal immediately after the gear pitch is measured is input, the phase signal correction means starts counting pulses output from the rotation amount detector. When the measured value matches the gear pitch, a coincidence signal is output.
【0011】補正パルス出力手段は前記一致信号によっ
て歯先の中心位置と擬制される信号を導出する。The correction pulse output means derives a signal simulated by the coincidence signal with the center position of the tooth tip.
【0012】従って、位相補正手段は歯先の略中心位置
の位相を示す信号を導出することができる。Therefore, the phase correcting means can derive a signal indicating the phase at the approximate center position of the tooth tip.
【0013】[0013]
【実施例】次に、本発明に係る歯車研削機における自動
噛合装置について、好適な実施例を挙げ、添付の図面を
参照しながら以下詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of an automatic meshing device in a gear grinding machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0014】図1は本発明を実施する歯車研削機10の
外観構造を示す図である。歯車研削機10はベッド12
の上面に切込テーブル14が配設され、切込テーブル1
4は切込モータ16の回転作用下に矢印A方向に進退動
作する。FIG. 1 is a view showing an external structure of a gear grinding machine 10 embodying the present invention. The gear grinding machine 10 has a bed 12
The cutting table 14 is disposed on the upper surface of the
4 moves forward and backward in the direction of arrow A under the rotation of the cutting motor 16.
【0015】トラバーステーブル18が上面に配設され
る前記切込テーブル14は、トラバースモータ20によ
って矢印A方向に直角の方向、すなわち、矢印B方向に
進退動作する。The cutting table 14, on which the traverse table 18 is disposed on the upper surface, is moved by a traverse motor 20 in a direction perpendicular to the direction of arrow A, ie, in the direction of arrow B.
【0016】また、トラバーステーブル18上には歯車
等からなるワーク22、およびワーク22に近接してワ
ークセンサ24が配設される。ワーク22はワークスピ
ンドルモータ26の回転作用下に回転する。On the traverse table 18, a work 22 composed of gears or the like and a work sensor 24 are arranged in proximity to the work 22. The work 22 rotates under the rotation of the work spindle motor 26.
【0017】ワークセンサ24はワークスピンドルモー
タ26により回転するワーク22の歯数を、近接スイッ
チによって検出して、所定のパルスを発生させる。The work sensor 24 detects the number of teeth of the work 22 rotated by the work spindle motor 26 by a proximity switch and generates a predetermined pulse.
【0018】一方、切込テーブル14の進行方向であっ
て、且つ、ベッド12上にコラム28が配設され、コラ
ム28に旋回テーブル30が保持される。旋回テーブル
30はコラム28内に配設された図示しないモータによ
り矢印C方向に旋回するものであるが、さらに旋回テー
ブル30上にはシフトテーブル32が設けられ、このシ
フトテーブル32はシフト用モータ34により、矢印D
方向に移動する。シフトテーブル32には砥石スピンド
ルユニット36が係着される。On the other hand, a column 28 is arranged on the bed 12 in the direction of travel of the cutting table 14 and a turning table 30 is held on the column 28. The turning table 30 is turned in the direction of arrow C by a motor (not shown) provided in the column 28, and a shift table 32 is further provided on the turning table 30. The shift table 32 includes a shift motor 34. The arrow D
Move in the direction. A grindstone spindle unit 36 is engaged with the shift table 32.
【0019】図2に示すように、砥石スピンドルユニッ
ト36は砥石スピンドルモータ38と、この砥石スピン
ドルモータ38によって回転する第1ギヤ40と、この
第1ギヤ40と噛合し、その回転軸の一方の端部に砥石
42が装着される第2ギヤ44と、第2ギヤ44の回転
軸の他端部に係合する第1パルス発生器46とから基本
的に構成される。As shown in FIG. 2, the grindstone spindle unit 36 has a grindstone spindle motor 38, a first gear 40 rotated by the grindstone spindle motor 38, meshes with the first gear 40, and has one of its rotating shafts. It is basically composed of a second gear 44 on which the grinding wheel 42 is mounted at the end, and a first pulse generator 46 which engages with the other end of the rotation shaft of the second gear 44.
【0020】砥石42は円形状であり、その周縁に数条
の溝が刻設されている。The grindstone 42 has a circular shape, and several grooves are formed on the periphery thereof.
【0021】一方、図3に示すようにワーク22は回転
軸48の一端部に一対のクランプ治具50を介して着脱
自在に軸支され、前記回転軸48の他端部側には電磁ク
ラッチ52を介して比較的大径のギヤ54が軸支され
る。前記ギヤ54はそれよりも小径のギヤ56と噛合
し、ギヤ56は軸58に軸支される。軸58の一端はカ
ップリング60を介してワークスピンドルモータ26に
接続され、その他端部は第2パルス発生器62に接続さ
れる。On the other hand, as shown in FIG. 3, the work 22 is detachably supported on one end of a rotary shaft 48 via a pair of clamp jigs 50, and an electromagnetic clutch is mounted on the other end of the rotary shaft 48. A relatively large-diameter gear 54 is pivotally supported via 52. The gear 54 meshes with a gear 56 having a smaller diameter, and the gear 56 is supported by a shaft 58. One end of the shaft 58 is connected to the work spindle motor 26 via the coupling 60, and the other end is connected to the second pulse generator 62.
【0022】以上のように構成される歯車研削機10を
制御する制御回路63について、図4を参照しながら説
明する。A control circuit 63 for controlling the gear grinding machine 10 configured as described above will be described with reference to FIG.
【0023】砥石スピンドルユニット36に配設される
第1パルス発生器46のA相パルスが出力される出力端
子は割出演算回路64、カウンタ回路66および位相補
正回路68の入力端子と接続される。割出演算回路64
の一方の出力端子はアンドゲート70の入力端子に接続
され、他方の出力端子はアンドゲート72の入力端子に
接続される。The output terminal of the first pulse generator 46 provided on the grinding wheel spindle unit 36 for outputting the A-phase pulse is connected to the input terminals of the indexing operation circuit 64, the counter circuit 66 and the phase correction circuit 68. . Indexing operation circuit 64
Is connected to the input terminal of the AND gate 70, and the other output terminal is connected to the input terminal of the AND gate 72.
【0024】アンドゲート70の出力端子はオアゲート
74の入力端子に接続され、アンドゲート72の出力端
子はオアゲート74の制御端子に接続される。オアゲー
ト74の出力端子は増幅回路76の入力端子に接続さ
れ、増幅回路76の出力端子はワークスピンドルモータ
26と接続される。すなわち、オアゲート74の出力信
号は増幅回路76で増幅され、ワークスピンドルモータ
26を付勢する。The output terminal of the AND gate 70 is connected to the input terminal of the OR gate 74, and the output terminal of the AND gate 72 is connected to the control terminal of the OR gate 74. The output terminal of the OR gate 74 is connected to the input terminal of the amplifier circuit 76, and the output terminal of the amplifier circuit 76 is connected to the work spindle motor 26. That is, the output signal of the OR gate 74 is amplified by the amplifier circuit 76 and the work spindle motor 26 is energized.
【0025】前記第1パルス発生器46の0点信号を出
力する出力端子はカウンタ回路66の制御端子に接続さ
れるとともに、カウントメモリ回路78の制御端子に接
続され、カウンタ回路66の出力端子は前記カウントメ
モリ回路78の入力端子に接続される。カウントメモリ
回路78の一方の出力端子は前記アンドゲート72の制
御端子に接続され、他方の出力端子は前記アンドゲート
70の制御端子に接続されるとともに、カウンタ回路8
0の入力端子に接続される。An output terminal of the first pulse generator 46 for outputting a zero-point signal is connected to a control terminal of a counter circuit 66, and is also connected to a control terminal of a count memory circuit 78. It is connected to the input terminal of the count memory circuit 78. One output terminal of the count memory circuit 78 is connected to the control terminal of the AND gate 72, and the other output terminal is connected to the control terminal of the AND gate 70.
0 input terminal.
【0026】カウンタ回路80の出力端子はアンドゲー
ト82の入力端子に接続され、アンドゲート82の出力
端子は増幅回路84の入力端子に接続される。増幅回路
84の出力端子は切込モータ16に接続され、アンドゲ
ート82の制御端子にはワーク22の切込指令信号が導
入される。The output terminal of the counter circuit 80 is connected to the input terminal of the AND gate 82, and the output terminal of the AND gate 82 is connected to the input terminal of the amplifier circuit 84. The output terminal of the amplifier circuit 84 is connected to the cutting motor 16, and a cutting command signal for the work 22 is introduced to the control terminal of the AND gate 82.
【0027】ワーク22に対峙するワークセンサ24の
出力は波形整形する波形整形回路86に接続され、波形
整形回路86の出力端子は前記位相補正回路68の他方
の入力端子に接続され、位相補正回路68の出力端子は
前記カウンタ回路66の制御端子、およびカウントメモ
リ回路78の制御端子に接続される。The output of the work sensor 24 facing the work 22 is connected to a waveform shaping circuit 86 for shaping the waveform. The output terminal of the waveform shaping circuit 86 is connected to the other input terminal of the phase correcting circuit 68. The output terminal 68 is connected to the control terminal of the counter circuit 66 and the control terminal of the count memory circuit 78.
【0028】なお、図中、参照符号88はワーク22と
砥石42との噛み合わせを自動的に行わせるための信号
を増幅する増幅回路であり、この信号は電磁クラッチ5
2に導入される。In the figure, reference numeral 88 denotes an amplifier circuit for amplifying a signal for automatically engaging the work 22 with the grindstone 42.
2 is introduced.
【0029】図5は前記位相補正回路68の構成を示す
ブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the phase correction circuit 68.
【0030】ワークセンサ24から出力される信号はイ
ンバータゲート90を介してワークピッチ測定回路92
に入力されるとともに、インバータゲート94を介して
補正回路96と補正パルス出力回路98とに入力され
る。A signal output from the work sensor 24 is supplied to a work pitch measuring circuit 92 via an inverter gate 90.
And a correction pulse output circuit 98 via an inverter gate 94.
【0031】一方、第1パルス発生器46から出力され
るA相のパルス列は補正回路96に入力されるととも
に、1/2分周回路100に入力され、1/2分周回路
100の出力信号はワークピッチ測定回路92および補
正パルス出力回路98に入力される。On the other hand, the A-phase pulse train output from the first pulse generator 46 is input to the correction circuit 96 and also to the 1/2 frequency dividing circuit 100, and the output signal of the 1/2 frequency dividing circuit 100 is output. Is input to the work pitch measuring circuit 92 and the correction pulse output circuit 98.
【0032】前記ワークピッチ測定回路92から出力さ
れるパルス幅データは補正回路96および補正パルス出
力回路98に入力され、補正回路96から出力されるイ
ネーブル信号ph-EN は補正パルス出力回路98に入力さ
れる。補正パルス出力回路98の出力は前述したように
カウンタ回路66およびカウントメモリ回路78に入力
される。The pulse width data output from the work pitch measuring circuit 92 is input to a correction circuit 96 and a correction pulse output circuit 98, and the enable signal ph-EN output from the correction circuit 96 is input to a correction pulse output circuit 98. Is done. The output of the correction pulse output circuit 98 is input to the counter circuit 66 and the count memory circuit 78 as described above.
【0033】以上のように構成される制御回路63によ
って、歯車研削機10を制御する作用について、図6乃
至図11を参照しながら説明する。The operation of controlling the gear grinding machine 10 by the control circuit 63 configured as described above will be described with reference to FIGS.
【0034】先ず、砥石42とワーク22の初期の位相
合わせを行うが、この初期位相合わせによって得られた
ワーク22のモジュールおよび歯数の情報は、複数の同
一のワーク22を連続的に研削加工する場合に活用され
る。First, the initial phase adjustment of the grindstone 42 and the work 22 is performed. The information on the module and the number of teeth of the work 22 obtained by the initial phase adjustment is used to continuously grind a plurality of the same works 22. It is used when you do.
【0035】初期状態では電磁クラッチ52が滅勢され
ているため(ステップS1)、回転軸48は手動で容易
に回転させることができる状態にある。次いで、切込モ
ータ16を付勢して切込テーブル14を前進させる(ス
テップS2)。このとき、砥石スピンドルモータ38は
滅勢されているため、砥石42は回転を停止している。
そこで、オペレータは砥石42とワーク22とを噛合さ
せ、位相合わせを行う。In the initial state, the electromagnetic clutch 52 is deenergized (step S1), so that the rotating shaft 48 can be easily rotated manually. Next, the cutting motor 16 is energized to advance the cutting table 14 (step S2). At this time, since the grindstone spindle motor 38 is inactive, the grindstone 42 stops rotating.
Therefore, the operator engages the grindstone 42 and the work 22 to perform phase adjustment.
【0036】次いで、前記砥石スピンドルモータ38を
低速で回転させることにより砥石42を回転させるが
(ステップS3)、このとき、砥石スピンドルモータ3
8に同期してワークスピンドルモータ26を回転駆動す
るため、ワーク22は前記砥石42の回転方向とは反対
の方向に回転する。Next, the grindstone 42 is rotated by rotating the grindstone spindle motor 38 at a low speed (step S3).
In order to rotate the work spindle motor 26 in synchronization with 8, the work 22 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the grinding wheel 42.
【0037】このような状態において、第1パルス発生
器46から出力される0点信号を起点として、ワークセ
ンサ24からパルスが出力されるまで第1パルス発生器
46から出力されるA相のパルス数Nをカウントする
(ステップS4)(図7参照)。すなわち、前記第1パ
ルス発生器46のA相のパルスおよび0点信号は、カウ
ンタ回路66に導入される。In such a state, starting from the zero-point signal output from the first pulse generator 46, an A-phase pulse output from the first pulse generator 46 until a pulse is output from the work sensor 24. The number N is counted (step S4) (see FIG. 7). That is, the A-phase pulse and the zero-point signal of the first pulse generator 46 are introduced to the counter circuit 66.
【0038】一方、ワークセンサ24からの波形信号
は、一旦、波形整形回路86でパルス状に波形整形され
た上で、位相補正回路68を介してカウンタ回路66に
導入される。カウンタ回路66は前記0点信号が導入さ
れたときから、ワークセンサ24の信号が導入されるま
での時間、A相のパルスをカウントする。このカウント
されたパルス数Nは、カウントメモリ回路78に記憶さ
れる。同時に、前記ワークセンサ24から得られた最初
のパルス出力時点から第2パルス発生器62のA相パル
スが計数され、ワークセンサ24から次のパルスが出力
されるまで続行される。この場合、カウント数をMとし
ておく(図7参照)。On the other hand, the waveform signal from the work sensor 24 is once shaped into a pulse by the waveform shaping circuit 86 and then introduced into the counter circuit 66 via the phase correcting circuit 68. The counter circuit 66 counts the A-phase pulse from the time when the zero-point signal is introduced to the time when the signal from the work sensor 24 is introduced. The counted number of pulses N is stored in the count memory circuit 78. At the same time, the A-phase pulse of the second pulse generator 62 is counted from the first pulse output time obtained from the work sensor 24, and is continued until the next pulse is output from the work sensor 24. In this case, the count number is set to M (see FIG. 7).
【0039】そこで、このカウント数Mについて、次式
が成立する。Therefore, the following equation holds for the count number M.
【0040】 M=1/Z2× P2×T1/T2 …(1) 但し、Z2:ワークの歯数 T1:ギヤ54の歯数 T2:ギヤ56の歯数 P2:第2パルス発生器62の1回転あたりのA相パル
ス数 従って、回転軸48に装着されるべきワーク22の歯数
Z2が予め把握されていれば、カウント数Mは確定値と
なる。このため、予め、カウンタ回路66にデジタル表
示機能を備えておけば、前記理論値Mと異なる測定値m
がカウンタ回路66に表示された時、ワーク22の誤投
入、ワークセンサ24の出力不良、あるいは、不良ワー
クの投入が推認されることになる(ステップS5)。M = 1 / Z2 × P2 × T1 / T2 (1) where Z2: number of teeth of the work T1: number of teeth of the gear 54 T2: number of teeth of the gear 56 P2: 1 of the second pulse generator 62 Number of A-phase pulses per rotation Accordingly, if the number of teeth Z2 of the work 22 to be mounted on the rotating shaft 48 is known in advance, the count number M becomes a definite value. Therefore, if the counter circuit 66 is provided with a digital display function in advance, the measured value m different from the theoretical value M can be obtained.
Is displayed on the counter circuit 66, it is estimated that the workpiece 22 is erroneously loaded, the output of the work sensor 24 is defective, or a defective workpiece is loaded (step S5).
【0041】理論値(M)と測定値(m)とが一致した
時、砥石スピンドルモータ38の駆動は停止され(ステ
ップS6)、同時にワークスピンドルモータ26もまた
その回転が停止される。そして、再び切込モータ16を
付勢して切込テーブル14を退動させ初期位相合わせが
終了する(ステップS7)。When the theoretical value (M) matches the measured value (m), the driving of the grindstone spindle motor 38 is stopped (step S6), and at the same time, the rotation of the work spindle motor 26 is also stopped. Then, the cutting motor 16 is re-energized to retreat the cutting table 14 to complete the initial phase adjustment (step S7).
【0042】このとき、パルス数Nは、カウントメモリ
回路78にそのまま保持されていることに注目すべきで
ある。勿論、理論値(M)と測定値(m)とが異なると
き、ワーク22は、誤投入等を推知させるので、これを
脱装する必要があることは言うまでもない。At this time, it should be noted that the pulse number N is held in the count memory circuit 78 as it is. Of course, when the theoretical value (M) is different from the measured value (m), the work 22 infers an erroneous insertion or the like, and it is needless to say that the work 22 needs to be detached.
【0043】次に、砥石42とワーク22とを、前記初
期位相合わせの際にカウントメモリ回路78に記憶され
た値Nを用いて自動的に噛合させる工程について、図8
のフローチャートを参照して説明する。Next, a step of automatically meshing the grindstone 42 and the work 22 using the value N stored in the count memory circuit 78 at the time of the initial phase adjustment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0044】ワーク22が取着された状態で砥石スピン
ドルモータ38を付勢すれば、これと電気的に接続され
るワークスピンドルモータ26も駆動され、両者は、同
期運転に入る。そこで、電磁クラッチ52を付勢すれば
(ステップS10)、ワーク22は、ワークスピンドル
モータ26の回転作用下に回転することになる(ステッ
プS11)。この状態で、切込モータ16を付勢すれ
ば、切込テーブル14は、徐々に前進するが(ステップ
S12)、ワーク22と砥石42とが噛合する手前で、
一旦、切込モータ16は滅勢される。通常状態におい
て、ワーク22は、砥石42に対して位相ずれしてお
り、それを修正する必要があるからである。When the grindstone spindle motor 38 is energized in a state where the work 22 is attached, the work spindle motor 26 which is electrically connected thereto is also driven, and the two enter a synchronous operation. Then, when the electromagnetic clutch 52 is energized (step S10), the work 22 rotates under the rotation of the work spindle motor 26 (step S11). In this state, if the cutting motor 16 is energized, the cutting table 14 moves forward gradually (step S12), but before the work 22 and the grindstone 42 mesh with each other,
Once, the cutting motor 16 is deactivated. This is because, in the normal state, the work 22 is out of phase with the grindstone 42, and it is necessary to correct it.
【0045】そこで、第1パルス発生器46の0点信号
を起点としてワークセンサ24の出力があるまでそのA
相パルスの数N’がカウンタ回路66によりカウントさ
れ、カウントメモリ回路78に導出される。この結果、
カウントメモリ回路78では、すでに記憶されている値
Nと今回計数された値N’とが比較されることになる
(ステップS13)。NとN’が等しい時、これは位相
ずれのないことを示し、念のため前記値N’のカウント
をカウンタ回路80を介して所定回(K回)続行し(ス
テップS14)、いずれの回も等値であれば、その信号
は、アンドゲート82に導入される(図9参照)。Then, starting from the zero-point signal of the first pulse generator 46, the signal A is output until the work sensor 24 outputs.
The number N ′ of phase pulses is counted by the counter circuit 66 and is derived to the count memory circuit 78. As a result,
In the count memory circuit 78, the value N already stored is compared with the value N ′ counted this time (step S13). When N and N 'are equal, this indicates that there is no phase shift, and just in case, the count of the value N' is continued a predetermined number of times (K times) via the counter circuit 80 (step S14). If they are also equal, the signal is introduced to the AND gate 82 (see FIG. 9).
【0046】アンドゲート82の制御端子に切込指令信
号が入れば、アンドゲート82は開かれ、当該信号は増
幅回路84により十分に増幅されて切込モータ16を付
勢し、切込テーブル14を前進させることになる(ステ
ップS15)。一方、この等値に係る信号は、アンドゲ
ート70に導入され、このアンドゲート70には、割出
演算回路64からの正常な周期の回転信号n/αが導入
されるため、前記アンドゲート70が開かれる。この信
号は、オアゲート74に導入され増幅回路76を介して
ワークスピンドルモータ26を同期運転し、通常の研削
工程に移行することになる。When a cutting command signal is input to the control terminal of the AND gate 82, the AND gate 82 is opened, and the signal is sufficiently amplified by the amplifier circuit 84 to energize the cutting motor 16 and the cutting table 14 Is advanced (step S15). On the other hand, the signal relating to the equivalent value is introduced into an AND gate 70, and a rotation signal n / α having a normal cycle from the indexing operation circuit 64 is introduced into the AND gate 70. Is opened. This signal is introduced into the OR gate 74, and the work spindle motor 26 is operated synchronously via the amplifier circuit 76 to shift to a normal grinding process.
【0047】さて、値N’と記憶されている値Nとが等
値でない時、これは、砥石42とワーク22との間に位
相ずれのあることを意味する。そこで、その信号は、ア
ンドゲート72の入力端子に導入されるが、アンドゲー
ト72の制御端子には、割出演算回路64からの位相ず
れに係る信号n/α’が導入されているので、アンドゲ
ート72が開かれる。そこで、アンドゲート72の出力
信号は、オアゲート74を介して増幅回路76に至りワ
ークスピンドルモータ26の回転数を値N’に合わせて
増減する(ステップS16)。これを繰り返せば最終的
には、値Nに対し略等値の値N’が得られ、位相ずれが
解消する。すなわち、割出演算回路64からはn/α信
号が、またカウントメモリ回路78からは、N≒N’の
信号がアンドゲート70に入り、その出力信号がオアゲ
ート74を開き、砥石42とワーク22の同期運転が正
常に戻され、以後、砥石42に対し、ワーク22が同位
相を保つことになる。この場合、カウントメモリ回路7
8では、N≒N’となったため、一致信号がカウンタ回
路80に導入され、K回の確認チェックの後、切込モー
タ16の付勢がなされることは、前記と同様である。When the value N 'is not equal to the stored value N, this means that there is a phase shift between the grindstone 42 and the work 22. Therefore, the signal is introduced into the input terminal of the AND gate 72. Since the signal n / α ′ relating to the phase shift from the index calculation circuit 64 is introduced into the control terminal of the AND gate 72, The AND gate 72 is opened. Therefore, the output signal of the AND gate 72 reaches the amplifier circuit 76 via the OR gate 74, and increases or decreases the rotation speed of the work spindle motor 26 according to the value N '(step S16). By repeating this, a value N ′ substantially equal to the value N is finally obtained, and the phase shift is eliminated. That is, the n / α signal from the indexing operation circuit 64 and the signal of N ≒ N ′ from the count memory circuit 78 enter the AND gate 70, the output signal of which opens the OR gate 74, and the whetstone 42 and the work 22 Is returned to normal, and thereafter, the workpiece 22 maintains the same phase with respect to the grindstone 42. In this case, the count memory circuit 7
In N, since N ≒ N ', the coincidence signal is introduced to the counter circuit 80, and the cutting motor 16 is energized after K times of confirmation checks, as described above.
【0048】ところで、ワーク22が偏心している場
合、若しくは、偏心して取着された場合は、図10
(a)乃至(d)に示すようにワーク22とワークセン
サ24との距離Yが回転角によって変化するため、ワー
クセンサ24の出力パルスのパルス幅および発生タイミ
ングが変化する。このため、図5に示す位相補正回路6
8によってワークセンサ24の出力パルスを補正するこ
とによって、第1パルス発生回路46から出力されるA
相のパルス数Nを正確にカウントするための基準パルス
をカウンタ回路66およびカウントメモリ回路78に出
力する。If the work 22 is eccentric or is mounted eccentrically, FIG.
As shown in (a) to (d), since the distance Y between the work 22 and the work sensor 24 changes according to the rotation angle, the pulse width and generation timing of the output pulse of the work sensor 24 change. Therefore, the phase correction circuit 6 shown in FIG.
8, the output pulse of the work sensor 24 is corrected, so that A
A reference pulse for accurately counting the number of phase pulses N is output to the counter circuit 66 and the count memory circuit 78.
【0049】そこで、位相補正回路68によってワーク
センサ24の出力パルスを補正する作用について、図
4、図5、図10および図11を参照しながら説明す
る。The operation of correcting the output pulse of the work sensor 24 by the phase correction circuit 68 will be described with reference to FIGS. 4, 5, 10 and 11.
【0050】図11(a)はワーク22が偏心していな
い場合にワークセンサ24から出力されるパルスを示
し、図11(b)はワーク22が偏心している場合にワ
ークセンサ24から出力されるパルスを示す。図11
(a)および(b)から諒解されるように、偏心時の出
力パルスの中央部の位相は、正常時の出力パルスの中央
部の位相と略同位相となることに着目して、偏心時の出
力パルスの立ち上がりを、正常の出力パルスの中央部の
位相に補正する(図11(d)参照)。FIG. 11A shows a pulse output from the work sensor 24 when the work 22 is not eccentric, and FIG. 11B shows a pulse output from the work sensor 24 when the work 22 is eccentric. Is shown. FIG.
As can be understood from (a) and (b), focusing on the fact that the phase of the central portion of the output pulse at the time of eccentricity is substantially the same as the phase of the central portion of the output pulse at the time of normality, Is corrected to the phase at the center of the normal output pulse (see FIG. 11D).
【0051】すなわち、図4に示すように、波形整形回
路86によって波形整形されたワーク検出信号wks
s、および第1パルス発生器46から出力されるA相の
パルス信号ph−Aが位相補正回路68に入力される。That is, as shown in FIG. 4, the work detection signal wks whose waveform has been shaped by the waveform shaping circuit 86.
s and the A-phase pulse signal ph-A output from the first pulse generator 46 are input to the phase correction circuit 68.
【0052】位相補正回路68のワークピッチ測定回路
92にはワーク検出信号wkssと、1/2分周回路1
00によって1/2分周されたA相のパルス信号1/2
ph−Aとが入力されるが、ワークピッチ測定回路92
はn−1回目のワーク検出信号wkss(n-1) のポジテ
ィブエッジによって、1/2分周回路100の出力であ
るA相のパルス信号1/2ph−Aのカウントを開始
し、ワーク検出信号wkss(n−1)のネガティブエ
ッジでカウントを終了し、この計数データPn-1を補正
回路96および補正パルス出力回路98に出力する。補
正回路96および補正パルス出力回路98は前記計数デ
ータPn-1 を夫々の記憶回路に記憶する。The work pitch measurement circuit 92 of the phase correction circuit 68 includes the work detection signal wkss and the 1/2 frequency divider 1
A-phase pulse signal 1/2 divided by 1/2 by 00
ph-A is input, the work pitch measuring circuit 92
Starts counting the A-phase pulse signal ph ph-A, which is the output of the 分 divider circuit 100, by the (n−1) th positive edge of the work detection signal wkss (n−1), The counting is terminated at the negative edge of wkss (n-1), and the count data P n-1 is output to the correction circuit 96 and the correction pulse output circuit 98. The correction circuit 96 and the correction pulse output circuit 98 store the count data P n-1 in their respective storage circuits.
【0053】次いで、補正回路96は次なるn回目のワ
ーク検出信号wkss(n)のポジティブエッジによっ
て、前記記憶回路に記憶したn−1回目の計数データP
n-1を、A相のパルス信号ph−Aによってディクレメ
ントし、記憶された計数データPn-1 が「0」となった
ときに、補正パルス出力回路98にイネーブル信号ph
−ENを出力する。Next, the correction circuit 96 detects the (n-1) th count data P stored in the storage circuit by the next positive edge of the nth work detection signal wkss (n).
n-1 is decremented by the A-phase pulse signal ph-A. When the stored count data Pn-1 becomes "0", the enable signal ph is sent to the correction pulse output circuit 98.
-EN is output.
【0054】このとき、計数データPn-1 がA相のパル
ス信号ph−Aによってディクレメントされて「0」と
なるまでの時間は、ワーク検出信号wkss(n)の略
1/2となる。At this time, the time required for the count data P n-1 to be decremented by the A-phase pulse signal ph-A to "0" is approximately 1/2 of the work detection signal wkss (n). .
【0055】一方、補正パルス出力回路98にはn回目
の1/2分周されたA相のパルス信号1/2ph−A
と、ワーク検出信号wkss(n)とが入力されてお
り、イネーブル信号ph−ENが入力されたとき出力信
号を「ON」するとともに、前記n−1回目の計数デー
タPn-1 をn回目のA相のパルス信号1/2ph−Aに
よってディクレメントを開始し、計数データPn-1 が
「0」になったとき、出力信号を「OFF」する。On the other hand, the correction pulse output circuit 98 outputs the n-th 1/2 frequency-divided A-phase pulse signal 1/2 ph-A
And the work detection signal wkss (n) are input, and when the enable signal ph-EN is input, the output signal is turned “ON” and the (n−1) -th count data P n−1 is changed to the n-th count data. Is started by the A-phase pulse signal 1/2 ph-A, and when the count data P n-1 becomes “0”, the output signal is turned “OFF”.
【0056】このような動作によって補正パルス出力回
路98からカウンタ回路66およびカウントメモリ回路
78に出力される出力信号のポジティブエッジは、ワー
クが偏心していない場合に検出されるワーク検出信号w
kss(n)の略中央部の位相となり(図11(d)参
照)、このような演算の反復により、常に、ワークが偏
心していない場合に検出されるワーク検出信号wkss
の略中央部の位相がポジティブエッジとなる出力信号が
得られる。With such an operation, the positive edge of the output signal output from the correction pulse output circuit 98 to the counter circuit 66 and the count memory circuit 78 is a work detection signal w detected when the work is not eccentric.
kss (n) is substantially at the center of the phase (see FIG. 11D), and by such repetition of the operation, the work detection signal wkss always detected when the work is not eccentric.
An output signal in which the phase at the substantially central portion becomes a positive edge is obtained.
【0057】以上説明したように、本実施例において
は、カウンタ回路66およびカウントメモリ回路78を
制御するワーク検出信号wkssのポジティブエッジ
が、ワークが偏心していない場合に検出されるワーク検
出信号wkssの略中央部の位相となるように位相補正
回路68によって補正することにより、ワークが偏心し
ている場合であっても、第1パルス発生器46から出力
されるA相のパルスの計数を安定して行うことが可能と
なり、ワーク22と砥石42との位相を自動的に補正す
ることができる。As described above, in this embodiment, the positive edge of the work detection signal wkss for controlling the counter circuit 66 and the count memory circuit 78 corresponds to the work detection signal wkss detected when the work is not eccentric. The phase correction circuit 68 corrects the phase so that the phase is substantially at the center, so that even if the workpiece is eccentric, the counting of the A-phase pulses output from the first pulse generator 46 can be stably performed. This makes it possible to automatically correct the phase between the work 22 and the grindstone 42.
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明に係る歯車研削機における自動噛
合装置では、歯車の歯先の中心位置と擬制された位相信
号を位相補正手段が導出するため、歯車の偏心による歯
先の位相データの変化を補正することができ、歯車と砥
石との自動位相補正を安定して行うことができる。In the automatic meshing device in the gear grinding machine according to the present invention, since the phase correction means derives the center position of the tooth tip of the gear and the simulated phase signal, the phase data of the tooth tip due to the eccentricity of the gear is obtained. The change can be corrected, and the automatic phase correction between the gear and the grindstone can be stably performed.
【0059】従って、歯車研削機による歯車加工の不良
を抑制し、加工品質の向上を図ることができるととも
に、生産性を向上させることができるという効果を奏す
る。Therefore, it is possible to suppress the failure of gear processing by the gear grinding machine, to improve the processing quality, and to improve the productivity.
【図1】本発明に係る自動噛合装置を実施する歯車研削
機の外観構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a gear grinding machine that implements an automatic meshing device according to the present invention.
【図2】図1の実施例に示す砥石とワークの相関関係を
示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a correlation between a grindstone and a work shown in the embodiment of FIG.
【図3】図1に示す実施例のワークとパルス発生器とこ
れらを駆動するワークスピンドルモータとの相関関係を
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a correlation between a work, a pulse generator, and a work spindle motor for driving them in the embodiment shown in FIG. 1;
【図4】図1に示す実施例の制御回路のブロック構成図
である。FIG. 4 is a block diagram of a control circuit of the embodiment shown in FIG. 1;
【図5】図4に示す位相補正回路のブロック構成図であ
る。FIG. 5 is a block diagram of the phase correction circuit shown in FIG. 4;
【図6】図1に示す実施例の初期位相合わせのフローチ
ャートである。FIG. 6 is a flowchart of an initial phase adjustment of the embodiment shown in FIG. 1;
【図7】図1に示す実施例の初期位相合わせのタイムチ
ャートである。FIG. 7 is a time chart of an initial phase adjustment of the embodiment shown in FIG. 1;
【図8】図1に示す実施例の自動噛合せのフローチャー
トである。FIG. 8 is a flowchart of the automatic engagement of the embodiment shown in FIG.
【図9】図1に示す実施例の自動噛合せのためのタイム
チャートである。FIG. 9 is a time chart for automatic engagement of the embodiment shown in FIG. 1;
【図10】図1に示す実施例のワークセンサの出力を説
明する図である。10 is a diagram illustrating an output of the work sensor of the embodiment shown in FIG.
【図11】図1に示す実施例のワークセンサの出力を説
明する図である。11 is a diagram illustrating an output of the work sensor of the embodiment shown in FIG.
10…歯車研削機 12…ベッド 14…切込テーブル 16…切込モータ 18…トラバーステーブル 20…トラバースモータ 22…ワーク 24…ワークセンサ 26…ワークスピンドルモータ 28…コラム 30…旋回テーブル 32…シフトテーブル 34…シフト用モータ 38…砥石スピンドルモータ 42…砥石 46…第1パルス発生器 52…電磁クラッチ 64…割出演算回路 66、80…カウンタ回路 68…位相補正回路 76、84、88…増幅回路 78…カウントメモリ回路 86…波形整形回路 92…ワークピッチ測定回路 96…補正回路 98…補正パルス出力回路 100…1/2分周回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gear grinder 12 ... Bed 14 ... Cut table 16 ... Cut motor 18 ... Traverse table 20 ... Traverse motor 22 ... Work 24 ... Work sensor 26 ... Work spindle motor 28 ... Column 30 ... Rotating table 32 ... Shift table 34 ... Shift motor 38 ... Whetstone spindle motor 42 ... Whetstone 46 ... First pulse generator 52 ... Electromagnetic clutch 64 ... Indexing operation circuit 66,80 ... Counter circuit 68 ... Phase correction circuit 76,84,88 ... Amplification circuit 78 ... Count memory circuit 86 ... waveform shaping circuit 92 ... work pitch measuring circuit 96 ... correction circuit 98 ... correction pulse output circuit 100 ... 1/2 frequency dividing circuit
Claims (1)
これら各歯の検出時間に応じたパルス幅を有し、かつ、
各パルス幅の中心位置の周期が一定とされた検出信号を
発生させるワーク検出器と、 前記歯車を研削する砥石の回転軸に取着され、前記砥石
の回転変位量を検出する回転量検出器と、 前記歯車と前記砥石との位相を一致させるために、前記
回転量検出器の0点出力と前記ワーク検出器からの前記
歯の検出タイミング間における前記回転量検出器のA相
出力パルス数を初期位相合わせによって得られたパルス
数に自動的に一致させる歯車研削機における自動噛合装
置において、 前記回転量検出器のA相出力パルスを2分の1分周して
1/2分周パルスを生成する分周回路と、 前記検出信号のパルス幅を前記1/2分周パルスで計数
して、検出対象の歯の偏心量を求める偏心量測定手段
と、 前記検出対象の歯の次の歯の検出タイミングで、前記回
転量検出器のA相出力パルスの計数を開始し、その計数
値が前記偏心量と一致した時点で一致信号を出力するパ
ルス幅中心位置検出手段と、 前記検出信号を遅延処理して前記検出信号のパルス幅の
開始時点を前記一致信号の出力時点とほぼ同じにする補
正パルス出力手段と、 からなる位相補正手段を少なくとも備えることを特徴と
する歯車研削機における自動噛合装置。1. For each tooth passing with the rotation of the gear,
It has a pulse width corresponding to the detection time of each of these teeth, and
A work detector that generates a detection signal in which the period of the center position of each pulse width is constant; and a rotation amount detector that is attached to a rotating shaft of a grindstone that grinds the gear and detects a rotational displacement amount of the grindstone. The number of A-phase output pulses of the rotation amount detector between the zero point output of the rotation amount detector and the detection timing of the tooth from the work detector in order to match the phases of the gear and the grinding wheel. Is the pulse obtained by initial phase matching
An automatic meshing device in a gear grinding machine for automatically matching a number to a number , wherein a frequency dividing circuit for dividing the A-phase output pulse of the rotation amount detector by half to generate a 1/2 frequency-divided pulse; by counting the pulse width of the detection signal by the 1/2 frequency division pulse, the eccentricity measuring means for determining the eccentricity of the teeth to be detected, the detection timing of the next tooth of the teeth of the detection target, the amount of rotation A pulse width center position detecting means for starting counting of an A-phase output pulse of the detector and outputting a coincidence signal when the counted value coincides with the eccentricity amount ; An automatic meshing device for a gear grinding machine, comprising: at least a phase correction unit comprising: a correction pulse output unit configured to set a start point of a pulse width substantially equal to an output time point of the coincidence signal.
Priority Applications (1)
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1992
- 1992-02-10 JP JP4024135A patent/JP2718850B2/en not_active Expired - Fee Related
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