JP3448311B2 - マシニングセンタの制御方法および制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＮＣ研削が可能なマ
シニングセンタの制御方法及び制御装置に関し、より詳
細には、主軸に装着された研削砥石の、寸法管理と精度
管理を実施することにより、無人運転下で加工精度と仕
上げ面粗さを一定範囲に保つことを可能として、ひいて
は研削加工の自動化と品質・生産性の向上を実現するこ
とのできるマシニングセンタの制御方法及び制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
加工された工作物の精度の管理については、手動の汎用
研削盤はもちろんＮＣ制御された汎用の研削盤において
も、作業者が、加工された工作物の寸法を測定器によっ
て測定し、必要な切込み量等の修正を行うことにより、
管理を行ってきた。したがって、同一工作物の大量生産
を行う専用機は別として、中小量生産を行う汎用の研削
盤は、ＮＣ制御されている場合にも、無人運転すること
は不可能であった。

【０００３】一方、加工精度を得るうえで、研削砥石の
研削面の摩耗度合い等が問題となるが、従来、砥石平均
摩耗量と表面の偏摩耗を考慮して、確実に所定の成形状
態を得るために、必要量を超える一定のツルーイング量
で成形していた。このため、研削砥石の短縮化を招いて
いた。そこで、この発明は、ＮＣ研削が可能なマシニン
グセンタ上で研削砥石の計測とツルーイング装置を併用
することにより、研削加工の自動化と品質・生産性向上
を図ることのできるマシニングセンタの制御方法及び制
御装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係るマシニングセンタの制御方法は、研
削砥石の研削面の表面状態、研削砥石径、研削砥石長、
回転振れおよびマシニングセンタ基準位置から研削砥石
所定部までの距離を含む複数の状態量を監視する砥石モ
ニタリング装置と、研削面を成形するツルーイング装置
と、研削砥石を収納するツールマガジンと、研削砥石を
自動的に交換するための自動砥石交換装置とを有するマ
シニングセンタの制御方法であって、未使用の研削砥石
が初めてマシニングセンタの主軸に装着される初期設定
工程と、実際にワークを加工する実稼働工程とを有し、
初期設定工程は、主軸に取り付けられた未使用の研削砥
石の回転振れを砥石モニタリング装置によって検出し、
検出結果が、予め設定されたしきい値以下となるまで、
主軸への研削砥石のセットを繰り返す工程と、主軸への
セットが完了した研削砥石を用いて模擬研削を行うか、
或いは研削砥石に対してツルーイング装置によってツル
ーイングを行うことにより研削面の不安定摩耗領域を除
去する工程と、不安定摩耗領域が除去された研削砥石
の、研削面の表面状態、研削砥石径および研削砥石長の
各初期値を、砥石モニタリング装置によって検出し、検
出結果を、初期データとして記憶する工程と、各初期デ
ータが制御装置の初期データ記憶部に記憶された研削砥
石を、ツールマガジンに収納する工程とを含んでおり、
実稼働工程は、自動砥石交換装置によってマシニングセ
ンタの主軸に装着された研削砥石の回転振れを砥石モニ
タリング装置によって検出し、検出結果が、予め設定さ
れたしきい値以下となるまで、主軸への研削砥石のセッ
トを繰り返す工程と、主軸へのセットが完了した研削砥
石を用いて、記憶されている初期データに基づいて演算
される加工条件の下でワークを加工する工程と、定期的
に、砥石モニタリング装置によって研削砥石の各状態量
を検出し、検出データおよび初期データのうち研削砥石
径のデータを用いて研削砥石の摩耗量を演算する工程
と、 演算された研削砥石の摩耗量に基づいて加工条件を
修正する工程と、 演算された研削砥石の摩耗量とツルー
イングの要否を判断するためのしきい値との比較に基づ
いて、又は検出データおよび初期データのうち研削砥石
の表面状態のデータの比較に基づいて、ツルーイングの
要否を判断する工程と、ツルーイングが必要と判断され
た場合に、上記検出データに基づいて所定の成形状態を
得るためのツルーイング量を演算し、ツルーイング装置
によって研削砥石に対してツルーイングを行う工程と、
上記演算された研削砥石の摩耗量と研削砥石寿命を判断
するためのしきい値との比較に基づいて、研削砥石寿命
の判定を行う工程とを含んでいることを特徴とするもの
である。

【０００５】また、上記研削砥石がツルーイングを要し
ない種類の研削砥石の場合は、初期設定工程中の不安定
摩耗領域の除去のためのツルーイング、および実稼働工
程中のツルーイングを省略することを特徴とするもので
あっても良い。さらに、上記研削砥石がツルーイングを
要する種類のものか否かの判断に基づいて、工程中にツ
ルーイングを含むか否かを変更することを特徴とするも
のであっても良い。

【０００６】請求項４に係るマシニングセンタの制御装
置は、研削砥石の研削面の表面状態、研削砥石径、研削
砥石長、回転振れおよびマシニングセンタ基準位置から
研削砥石所定部までの距離を含む複数の状態量を監視す
る砥石モニタリング装置と、研削面を成形するツルーイ
ング装置と、研削砥石を収納するツールマガジンと、研
削砥石を自動的に交換するための自動砥石交換装置とを
備えたマシニングセンタの制御装置であって、砥石モニ
タリング装置によって検出されたマシニングセンタの主
軸に装着された研削砥石の回転振れの検出値と、予め設
定されたしきい値とを比較し、検出値がしきい値を超え
ている場合には、研削砥石を主軸へ再セットするための
信号を自動砥石交換装置に出力する砥石装着性判定部、
未使用の研削砥石の、主軸へのセットの完了に応じて、
模擬研削またはツルーイング装置によるツルーイングに
よって研削砥石の不安定摩耗領域を除去させる不安定摩
耗領域除去制御部、砥石モニタリング装置によって予め
検出された検出結果を初期データとして記憶する初期デ
ータ記憶部、初期データ記憶部に記憶された初期データ
のうち表面状態のデータと、所定時に砥石モニタリング
装置によって検出された検出データのうち表面状態のデ
ータとの比較に基づいて、又は、上記検出データおよび
初期データのうち研削砥石径のデータを用いて演算され
る研削砥石の摩耗量とツルーイングの要否を判断するた
めのしきい値との比較に基づいて、研削砥石に対するツ
ルーイングの要否を判断するツルーイング要否判定部、
ツルーイング要否判定部によって、ツルーイングが必要
と判定された場合に、所定の成形状態を得るためのツル
ーイング量を上記検出データに基づいて演算するツルー
イング量演算部、上記演算された研削砥石の摩耗量と研
削砥石寿命を判断するためのしきい値との比較に基づい
て、研削砥石の寿命を判定する砥石寿命判定部、および
上記演算された研削砥石の摩耗量に基づいて、加工条件
を修正する加工条件修正部を、少なくとも含んでいるこ
とを特徴とするものである。

【０００７】また、上記ツルーイング装置は、少なくと
も２面のツルーイングが可能なツルーイング砥石を有し
ていれば好ましい。さらに、上記ツルーイング装置は、
ツルーイング装置のダイヤモンドホイール回転部に、ト
ラクションドライブを採用しており、ダイヤモンドホイ
ールの回転を増速するための増速機構を備えていれば好
ましい。そして、砥石モニタリング装置には、研削砥石
の研削面に接触されるセラミックス製測定子、セラミッ
クス製測定子を研削面側に押圧する板ばね、およびセラ
ミックス製測定子の変位を測定する変位計を含む、複数
の測定装置が内蔵されていれば好ましい。

【０００８】

【作用】上記発明の制御方法によれば、砥石モニタリン
グ装置によって研削砥石の各状態量を検出し、自動砥石
交換装置によるマシニングセンタの主軸への研削砥石の
装着性の良否を判断することができる。そして、装着性
が悪い場合には、研削砥石を再セットさせ、良好な装着
状態が確実に且つ自動的に得られるようにする。これに
より、ワークの加工精度を確保でき、品質向上を図るこ
とができる。しかも、実稼働工程においても、定期的に
砥石モニタリング装置により研削砥石の各状態量を検出
し、演算される研削砥石の摩耗量等を用いて、ツルーイ
ングの要否の判定、研削砥石寿命に達したか否かの判定
および加工条件の修正が行われる。そして、ツルーイン
グが必要な場合には、所定の成形状態を得るためのツル
ーイング量が演算され、これに基づいてツルーイングが
行われる。このように、加工精度に影響を与える研削砥
石の摩耗状態等が、定期的に監視され、ツルーイング、
研削砥石交換および加工条件修正等の必要な処置が施さ
れるので、研削加工の自動化と品質・生産性の向上を達
成することができる。

【０００９】なお、電着砥石等のツルーイングを必要と
しない種類の研削砥石の場合には、ツルーイングの工程
を省略することにより、研削砥石の種類に適合した制御
方法を達成できる。この場合、上記研削砥石がツルーイ
ングを要する種類のものか否かに基づいて、制御方法が
ツルーイングを含むか否かを変更するようにすれば、異
なる種類の研削砥石に対処できる。また、上記発明の制
御装置によれば、砥石装着性判定部によって、研削砥石
がマシニングセンタの主軸に良好に装着されたか否かが
判定されるとともに、不良の場合には、研削砥石が再セ
ットされ、良好な装着状態が確実に且つ自動的に得られ
る。そして、不安定摩耗領域除去制御部によって、未使
用の研削砥石のセットの完了に応じて、模擬研削または
ツルーイング装置によるツルーイングによって研削砥石
の不安定摩耗領域が自動的に除去される。また、定期的
に砥石モニタリング装置によって研削砥石の各状態量を
検出し、演算された研削砥石の摩耗量とツルーイングの
要否を判断するためのしきい値との比較に基づいて、ツ
ルーイング要否判定部によって、研削砥石に対するツル
ーイングの要否が判断され、ツルーイングが必要な場合
には、ツルーイング演算部によって、所定の成形状態を
得るためのツルーイング量が演算される。この場合、ツ
ルーイング量を必要最小限に設定できるので、研削砥石
の長寿命化を達成できる。一方、演算された研削砥石の
摩耗量と研削砥石寿命を判断するためのしきい値との比
較に基づいて、砥石寿命判定部によって砥石の寿命が判
定されるとともに、演算された研削砥石の摩耗量に基づ
いて加工条件修正部によって加工条件が修正される。加
工精度に影響を与える研削砥石の摩耗状態等が、定期的
に監視され、ツルーイング、工具交換および加工条件修
正等の必要な処置が施されるので、研削加工の自動化と
品質・生産性の向上を達成することができる。

【００１０】また、上記ツルーイング装置が、少なくと
も２面のツルーイングが可能なドレッサを有している場
合には、複数の研削面に対応することができる。さら
に、上記ツルーイング装置が、ツルーアのダイヤモンド
ホイール回転部に、トラクションドライブを採用してお
り、ダイヤモンドホイールの回転を増速するための増速
機構を備えている場合には、ツルーアの主軸の回転慣性
力を増大させて、ツルーアの主軸の回転むらや振動を抑
制することができる。

【００１１】そして、砥石モニタリング装置には、研削
砥石の研削面に接触されるセラミックス製測定子、セラ
ミックス製測定子を研削面側に押圧する板ばね、および
測定子の変位を測定する変位計を含む、複数の測定装置
が内蔵されている場合には、複数の研削面のモニタリン
グに好適である。

【００１２】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１及び図２はこの発明の一実施例に係るマシ
ニングセンタの制御方法の流れを示すフローチャートで
あり、図３は制御装置のブロック図であり、図４は砥石
モニタリング装置及びツルーイング装置の概略構成図で
ある。図３及び図４を参照して、この制御装置２は、研
削砥石Ｋの、研削面Ｋ１，Ｋ２の表面状態、研削砥石
径、研削砥石長、回転振れおよびマシニングセンタ基準
位置から研削砥石所定部（例えば研削面Ｋ１）までの距
離を含む複数の状態量を監視する砥石モニタリング装置
１と、研削面Ｋ１，Ｋ２を成形するツルーイング装置４
とを備えたマシニングセンタに装着される。

【００１３】制御装置２は、初期データ記憶部２ａ、砥
石装着性判定部２ｂ、砥石寿命判定部２ｃ、ツルーイン
グ要否判定部２ｄ、ツルーイング量演算部２ｅ、不安定
摩耗領域除去制御部２ｆ及び加工条件修正部２ｇを含ん
でいる。砥石装着性判定部２ｂは、砥石モニタリング装
置１によって検出された研削砥石Ｋの回転振れと、予め
設定されたしきい値Ｆとの比較に基づいて、研削砥石Ｋ
が主軸に良好に装着（セット）されたか否かを判定し、
検出値がしきい値Ｆを超えている場合には、研削砥石を
再セットするための信号を、自動砥石交換装置３に出力
する。

【００１４】不安定摩耗領域除去部２ｆは、砥石装着性
判定部２ｂによって研削砥石Ｋが良好に装着された旨の
判定に応じて（未使用の研削砥石のセットの完了に応じ
て）、模擬研削またはツルーイング装置４によるツルー
イングによって研削砥石Ｋの研削面Ｋ１，Ｋ２の不安定
摩耗領域を除去させる。初期データ記憶部２ａは、不安
定摩耗領域が除去された研削砥石Ｋにおける各状態量
を、研削砥石の初期データを記憶する。

【００１５】ツルーイング要否判定部２ｄは、後述する
演算された研削砥石Ｋの摩耗量とツルーイングの要否を
判断するためのしきい値Ｍ１との比較に基づいて、研削
砥石Ｋに対するツルーイングの要否を判断する。ツルー
イング量演算部２ｅは、ツルーイング要否判定部２ｄに
よって、ツルーイングが必要と判定された場合に、所定
の成形状態を得るためのツルーイング量を上記検出デー
タに基づいて演算する。

【００１６】砥石寿命判定部２ｃは、後述する演算され
た研削砥石Ｋの摩耗量と砥石寿命を判断するためのしき
い値Ｍ２との比較に基づいて、研削砥石Ｋの寿命を判定
する。加工条件修正部２ｇは、上記初期データと検出デ
ータとの比較に基づいて、加工条件を修正する。図４を
参照して、研削砥石Ｋは２軸Ｐ，Ｑおよびこれらの軸に
直交する軸（図示せず）の方向に送り制御される。この
ツルーイング装置４は、その本体に軸受２を介して回転
自在に支持された主軸３０と、この主軸３０の先端に取
り付けられ一体回転されるツルーア４０と、駆動側とし
てのモータの回転軸にフレキシブルシャフト５を介して
連結されるとともに上記主軸３０に連結されたトラクシ
ョンドライブとしての公知の遊星ローラ式増速機構６
と、研削砥石Ｋの研削面Ｋ１，Ｋ２の形状変化（型崩
れ、摩耗量等）をそれぞれ検出する複数の測定装置７，
８を含む砥石モニタリング装置１とを備えている。

【００１７】研削砥石Ｋは、その回転軸線Ｋａが軸Ｐに
平行な円柱状をしている。研削面Ｋ１は、上記円柱の周
面からなり軸Ｐの方向に沿っている。研削面Ｋ２は、上
記円柱の平坦な端面からなり、軸Ｑに平行である。研削
砥石Ｋは、マシニングセンタの主軸に取り付けられた状
態で、軸Ｐ，Ｑの方向に送り制御され、後述する測定装
置７，８の測定子７１，８１やツルーア４０に接触され
るようになっている。主軸３０は、２軸Ｐ，Ｑの方向に
対して４５度の角度をなして配置されているとともに、
ツルーア４０は、円錐状面からなるツルーイング面４０
ａを備えている。上記円錐状面の母線は、主軸３０の延
長線に対して４５度の角度をなすように傾斜されてい
る。これにより、ツルーイング面４０ａは、上記２軸
Ｐ，Ｑとそれぞれ平行であって成形時に研削砥石Ｋの研
削面Ｋ１，Ｋ２と摺接されるドレス部としての第１およ
び第２の作用線４１，４２を持つことになる測定装置７
は、窒化珪素等のセラミックス等からなり研削面Ｋ１に
接触される平坦な接触面７１ａを有する測定子７１と、
この測定子７１の背面７１ｂを支持する板ばね７２と、
この板ばね７２の背面７２ａに近接され、当該背面７２
ａとの間のギャップＧの大きさに応じて出力信号を変化
させる渦電流式のギャップセンサからなる変位計７３と
を備えている。回転する研削砥石Ｋの研削面Ｋ１を接触
面７１ａに接触させた状態で、研削砥石Ｋを軸Ｐに沿う
方向に移動させると、全周にわたる半径減少量（摩耗
量）が、軸方向の全長にわたって検知される。なお、板
ばね７２の自由状態で接触体７１の接触面７１ａが、ツ
ルーア４０のツルーイング面４０ａの第１の作用線４１
と同一平面上に位置されるようにしてある。

【００１８】同様にして、測定装置８は、測定子８１、
板ばね８２および変位計８３を備えている。回転する研
削砥石Ｋの研削面Ｋ２を接触体８１の接触面８１ａに接
触させた状態で、研削砥石Ｋを軸Ｑに沿う方向に移動さ
せると、研削面Ｋ２の全面にわたる摩耗量が検知され
る。板ばね８２の自由状態で接触体８１の接触面８１ａ
が、ツルーア４０のツルーイング面４０ａの第２の作用
線４２と同一平面上に位置されるようにしてある。

【００１９】次に、図１及び図２のフローチャートを参
照して、制御装置の動作について説明する。ステップＳ
１〜ステップＳ１４は、初期設定工程の流れを示してい
る。研削砥石Ｋが未使用の状態から始まり（ステップＳ
１）、研削砥石Ｋをツールホルダに取り付けた（ステッ
プＳ２）後、これをマシニングセンタの主軸に取り付け
る（ステップＳ３）。ここで、砥石モニタリング装置１
によって研削砥石Ｋの回転振れを測定し（ステップＳ
４）、この検出値を予め定めたしきい値Ｆと比較する
（ステップＳ５）。振れの検出値がしきい値Ｆよりも大
きい場合には、研削砥石Ｋを取外して（ステップＳ
６）、ステップＳ３に戻ってマシニングセンタの主軸に
再装着する。そして、検出値がしきい値Ｆ以下になるま
で、これを繰り返し、しきい値Ｆ以下になった場合は、
次のステップＳ７に進む。

【００２０】ステップＳ７では、不安定摩耗領域除去制
御部２ｆによって、予め定めた一定のツルーイング量で
ツルーイングを行うか或いは模擬研削（どちらを行うか
は予め設定されている）を行って（ステップＳ７）、研
削面の不安定摩耗領域を除去する。そして、砥石モニタ
リング装置１によって回転振れを測定し（ステップＳ
９）、振れがしきい値Ｆを超えている場合は、ステップ
Ｓ７に戻って、ステップＳ７ ステップＳ１０を繰り返
す。そして、振れの検出値がしきい値Ｆ以下になると、
ステップＳ１１に進む。

【００２１】ステップＳ１１では、砥石モニタリング装
置１によって、研削砥石Ｋの表面状態が測定される。一
方、ワークの表面位置が測定され（ステップＳ１２）、
これらのデータが初期データとして記憶されるとともに
研削砥石半径の初期値が演算される（ステップＳ１
３）。これにより、初期設定工程が終了し、研削砥石Ｋ
はツールマガジンに収納される（ステップＳ１４）。ス
テップＳ１５〜ステップＳ２６が実稼働工程の流れを示
している。研削砥石交換指令を受けた自動砥石交換装置
３によって研削砥石Ｋが交換されると（ステップＳ１
５）、砥石モニタリング装置１によって研削面Ｋ１の回
転振れが測定され（ステップＳ１６）、検出値がしきい
値Ｆを超えているか否かが判定される（ステップＳ１
７）。ステップＳ１７において、検出値がしきい値Ｆを
超えている場合には、ステップＳ１５に戻って再装着を
行う。一方、振れがしきい値Ｆ以下の場合には、次のス
テップＳ１８へ進んで、ワークの加工が行われる。

【００２２】次に、ステップＳ１９では、定期的に、砥
石モニタリング装置１によって研削砥石Ｋ１の表面状態
が測定され、研削砥石半径の減少量（摩耗量）が演算さ
れる（ステップＳ２０）。これにより、ステップＳ２１
において、研削砥石径補正等の加工条件の修正が行われ
る。次に、ステップＳ２２では、上記摩耗量（または表
面状態）が、予め設定した、ツルーイングの要否を判断
するためのしきい値Ｍ１を超えているか否かが判定さ
れ、超えていない場合には、研削加工が行われる（ステ
ップＳ２３）。ステップＳ２２において、摩耗量がしき
い値Ｍ１を超えている場合には、ステップＳ２４に進ん
で、摩耗量が予め設定された、砥石寿命を判断するため
のしきい値Ｍ２を超えているか否かが判断される。摩耗
量がしきい値Ｍ２をこえていない場合には、ツルーイン
グが実施され（ステップＳ２５）、しきい値Ｍ２を超え
ている場合には、研削砥石Ｋに寿命がきたものと判断さ
れる（ステップＳ２６）。

【００２３】この実施例によれば、砥石モニタリング装
置１によって研削砥石Ｋの表面状態等の各状態量を検出
し、これにより、自動砥石交換装置３による、マシニン
グセンタの主軸への研削砥石Ｋの装着性、ツルーイング
の要否等を判断するとともに、この結果に基づいて研削
砥石Ｋの再装着やツルーイング等を実施する。このよう
にＮＣ研削可能なマシニングセンタ上で砥石の計測とツ
ルーイング装置を併用する事で研削加工の自動化と品質
・生産性向上を図ることができる。

【００２４】しかも、実際の研削砥石Ｋの計測データに
応じてツルーイング量を決めるようにしているので、研
削砥石Ｋを不要に削ってしまうことがなく、研削砥石Ｋ
の寿命を長くすることができる。また、遊星ローラ式増
速機構６によって主軸３０を高速で回転させることがで
きるので、主軸３０の回転慣性力を増大させて、回転主
軸３０の回転むらや振動を抑制することができる。ツル
ーア４０のツルーイング面４０ａが、上記２軸Ｐ，Ｑに
それぞれ平行なドレス部としての作用線４１，４２を有
しているので、単一のツルーイング砥石によって研削砥
石の２面をドレッシングすることができる。なお、上記
の実施例においては、ビトリファイドボンド砥石等のツ
ルーイングを必要とする種類の研削砥石に関する制御方
法について示したが、電着砥石等のツルーイングを必要
としない種類の砥石に対しては、ステップＳ７およびス
テップＳ２２のツルーイングを省略した制御方法が採用
される。この場合、砥石の種類に応じて、自動的に制御
方法を変更するプログラム（電着砥石かビトリファイド
ボンド砥石かは、結合剤の有無に基づいて判断すること
ができる）を採用すれば自動化の上で好適である。

【００２５】そして、砥石寿命の判断に際して、図２の
フローチャートのステップＳ１５〜ステップＳ１７の繰
り返し回数、すなわちＡＴＣによる研削砥石再取付けの
回数をカウントしておき、所定回数を超えるた場合に
は、研削砥石Ｋをホルダに再取付けして、振れを測定
し、この振れがしきい値Ｆを超えている場合に、砥石寿
命と判断するようにしてもも良い。また、本発明は、上
記実施例に限定されるものではなく、例えば、測定装置
７，８の変位計７３，８３を構成するギャップセンサと
して、光学式等の他の公知のものを用いることができ
る。その他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々の
設計変更を施すことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明方法および装置によ
れば、砥石モニタリング装置によってマシニングセンタ
の主軸に装着された研削砥石の表面状態等の各状態量を
検出し、これにより、自動砥石交換装置による、主軸へ
の研削砥石の装着性、ツルーイングの要否等を判断する
とともに、この結果に基づいて研削砥石の再装着やツル
ーイング等を実施する。このようにＮＣ研削可能なマシ
ニングセンタ上で砥石の計測とツルーイング装置を併用
する事で研削加工の自動化と品質・生産性向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るマシニングセンタの制
御方法の初期設定工程のフローチャートを示す図であ
る。

【図２】その実稼働工程のフローチャートを示す図であ
る。

【図３】制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図４】ツルーイング装置の概略構成図である。

【符号の説明】 １ 砥石モニタリング装置 ２ 制御装置 ２ａ 初期データ記憶部 ２ｂ 砥石装着性判定部 ２ｃ 砥石寿命判定部 ２ｄ ツルーイング要否判定部 ２ｅ ツルーイング量演算部 ２ｆ 不安定摩耗領域除去制御部 ２ｇ 加工条件修正部 ３ 自動砥石交換装置 ４ ツルーイング装置 ４０ ツルーア ６ 遊星ローラ式増速機構（増速機構） ７，８ 測定装置 ７１，８１ 測定子 ７２，８２ 板ばね ７３，８３ 変位計 Ｋ 研削砥石 Ｋ１，Ｋ２ 研削面 Ｐ，Ｑ 軸

フロントページの続き (72)発明者 近森 章 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光 洋精工株式会社内 (72)発明者 片山 英一 大阪府松原市天美東２丁目144−58 (56)参考文献 特開 昭63−114877（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−243252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−77656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−45563（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−110462（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−28866（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−140362（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−85538（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 1/00 - 57/04 B23Q 11/00 - 23/00 G05B 19/18 - 19/46 B23Q 3/155 B23Q 3/157

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研削砥石の研削面の表面状態、研削砥石
   径、研削砥石長、回転振れおよびマシニングセンタ基準
   位置から研削砥石所定部までの距離を含む複数の状態量
   を監視する砥石モニタリング装置と、研削面を成形する
   ツルーイング装置と、研削砥石を収納するツールマガジ
   ンと、研削砥石を自動的に交換するための自動砥石交換
   装置とを有するマシニングセンタの制御方法であって、 未使用の研削砥石が初めてマシニングセンタの主軸に装
   着される初期設定工程と、実際にワークを加工する実稼
   働工程とを有し、 初期設定工程は、 主軸に取り付けられた未使用の研削砥石の回転振れを砥
   石モニタリング装置によって検出し、検出結果が、予め
   設定されたしきい値以下となるまで、主軸への研削砥石
   のセットを繰り返す工程と、主軸への セットが完了した研削砥石を用いて模擬研削を
   行うか、或いは研削砥石に対してツルーイング装置によ
   ってツルーイングを行うことにより研削面の不安定摩耗
   領域を除去する工程と、 不安定摩耗領域が除去された研削砥石の、研削面の表面
   状態、研削砥石径および研削砥石長の各初期値を、砥石
   モニタリング装置によって検出し、検出結果を、初期デ
   ータとして記憶する工程と、 各初期データが制御装置の初期データ記憶部に記憶され
   た研削砥石を、ツールマガジンに収納する工程とを含ん
   でおり、 実稼働工程は、 自動砥石交換装置によってマシニングセンタの主軸に装
   着された研削砥石の回転振れを砥石モニタリング装置に
   よって検出し、検出結果が、予め設定されたしきい値以
   下となるまで、主軸への研削砥石のセットを繰り返す工
   程と、主軸への セットが完了した研削砥石を用いて、記憶され
   ている初期データに基づいて演算される加工条件の下で
   ワークを加工する工程と、 定期的に、砥石モニタリング装置によって研削砥石の各
   状態量を検出し、検出データおよび初期データのうち研
   削砥石径のデータを用いて研削砥石の摩耗量を演算する
   工程と、 演算された研削砥石の摩耗量に基づいて加工条件を修正
   する工程と、 演算された研削砥石の摩耗量とツルーイングの要否を判
   断するためのしきい値との比較に基づいて、又は 検出デ
   ータおよび初期データのうち研削砥石の表面状態のデー
   タの比較に基づいて、ツルーイングの要否を判断する工
   程と、 ツルーイングが必要と判断された場合に、上記検出デー
   タに基づいて所定の成形状態を得るためのツルーイング
   量を演算し、ツルーイング装置によって研削砥石に対し
   てツルーイングを行う工程と、上記演算された研削砥石の摩耗量と研削砥石寿命を判断
   するためのしきい値 との比較に基づいて、研削砥石寿命
   の判定を行う工程とを含んでいることを特徴とするマシ
   ニングセンタの制御方法。
2. 【請求項２】上記研削砥石がツルーイングを要しない種
   類の研削砥石の場合は、初期設定工程中の不安定摩耗領
   域の除去のためのツルーイング、および実稼働工程中の
   ツルーイングを省略することを特徴とする請求項１記載
   のマシニングセンタの制御方法。
3. 【請求項３】上記研削砥石がツルーイングを要する種類
   のものか否かを制御装置によって判断し、この判断に基
   づいて、初期設定工程と実稼働工程中にツルーイングを
   含むか否かを変更することを特徴とする請求項１記載の
   マシニングセンタの制御方法。
4. 【請求項４】研削砥石の研削面の表面状態、研削砥石
   径、研削砥石長、回転振れおよびマシニングセンタ基準
   位置から研削砥石所定部までの距離を含む複数の状態量
   を監視する砥石モニタリング装置と、研削面を成形する
   ツルーイング装置と、研削砥石を収納するツールマガジ
   ンと、研削砥石を自動的に交換するための自動砥石交換
   装置とを備えたマシニングセンタの制御装置であって、 砥石モニタリング装置によって検出されたマシニングセ
   ンタの主軸に装着された研削砥石の回転振れの検出値
   と、予め設定されたしきい値とを比較し、検出値がしき
   い値を超えている場合には、研削砥石を主軸へ再セット
   するための信号を自動砥石交換装置に出力する砥石装着
   性判定部、 未使用の研削砥石の、主軸へのセットの完了に応じて、
   模擬研削またはツルーイング装置によるツルーイングに
   よって研削砥石の不安定摩耗領域を除去させる不安定摩
   耗領域除去制御部、 砥石モニタリング装置によって予め検出された検出結果
   を初期データとして記憶する初期データ記憶部、 初期データ記憶部に記憶された初期データのうち表面状
   態のデータと、所定時に砥石モニタリング装置によって
   検出された検出データのうち表面状態のデータとの比較
   に基づいて、又は、上記検出データおよび初期データの
   うち研削砥石径のデータを用いて演算される研削砥石の
   摩耗量とツルーイングの要否を判断するためのしきい値
   との比較に基づいて、研削砥石に対するツルーイングの
   要否を判断するツルーイング要否判定部、 ツルーイング要否判定部によって、ツルーイングが必要
   と判定された場合に、所定の成形状態を得るためのツル
   ーイング量を上記検出データに基づいて演算するツルー
   イング量演算部、上記演算された研削砥石の摩耗量と研削砥石寿命を判断
   するためのしきい値 との比較に基づいて、研削砥石の寿
   命を判定する砥石寿命判定部、および上記演算された研削砥石の摩耗量 に基づいて、加工条件
   を修正する加工条件修正部を、 少なくとも含んでいることを特徴とするマシニングセン
   タの制御装置。
5. 【請求項５】上記ツルーイング装置は、少なくとも２面
   のツルーイングが可能なツルーイング砥石を有している
   ことを特徴とする請求項４記載のマシニングセンタの制
   御装置。
6. 【請求項６】上記ツルーイング装置は、ツルーイング装
   置のダイヤモンドホイール回転部に、トラクションドラ
   イブを採用しており、ダイヤモンドホイールの回転を増
   速するための増速機構を備えていることを特徴とする請
   求項４記載のマシニングセンタの制御装置。
7. 【請求項７】砥石モニタリング装置には、研削砥石の研
   削面に接触されるセラミックス製測定子、セラミックス
   製測定子を研削面側に押圧する板ばね、およびセラミッ
   クス製測定子の変位を測定する変位計を含む、複数の測
   定装置が内蔵されていることを特徴とする請求項４記載
   のマシニングセンタの制御装置。