JP6969523B2 - 切削装置 - Google Patents
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Description
対象物を設置する設置面を有するテーブルと、
前記対象物を切削するブレードと、前記ブレードを所定の回転軸を中心として回転させる回転駆動部と、を有する切削部と、
前記設置面と前記回転軸との距離を変えるZ軸方向に、前記テーブル又は前記切削部を移動させるZ軸移動機構と、
前記設置面と前記回転軸との距離が維持されるX軸方向に、前記テーブル又は前記切削部を移動させるX軸移動機構と、
光を出射する第1出射部と、前記第1出射部との間に前記ブレードのエッジ部分を挟むように配置され前記第1出射部で出射された光が入射する第1入射部と、を有しており、前記エッジ部分の位置を検出する第1光電検出部と、を有しており、
前記第1出射部と前記第1入射部とを結ぶ第1検出軸は、前記ブレードの回転面に対して斜め方向に交差することを特徴とする。
また、たとえば、前記第2出射部と前記第2入射部とを結ぶ第2検出軸は、前記ブレードの前記回転面に対して、前記第1検出軸とは異なる角度で交差してもよい。
また、たとえば、前記第2出射部と前記第2入射部とを結ぶ第2検出軸は、前記回転軸に平行且つ前記第2検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接する第2外接面に沿っていてもよい。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る切削装置10の概略図である。図1(a)は、切削装置10をブレード32の回転軸方向であるY軸方向から見た図であり、ず1(b)は、切削装置10をブレード32の回転軸方向であるY軸方向に直交するX軸方向から見た図である。
c2=a・sinθ2+b・cоsθ2 (ただし、θ1≠θ2)・・・(5)
また、図3及び図4に示す第1及び第2光電検出部40、50とブレード32との位置関係は一例であり、様々な異なる構成のセンサユニットを有する切削装置が、本発明の技術的範囲に含まれる。図8は、本発明の第2実施形態に係る切削装置に含まれるセンサユニットにおける第1光電検出部140とブレード32との位置関係を示す概念図である。
図9は、本発明の第3実施形態に係る切削装置に含まれるセンサユニットにおける第1光電検出部240及び第2光電検出部50とブレード32との位置関係を示す概念図である。図9(a)は、X軸正方向側からブレード32を見た状態を表しており、図9(b)は、Z軸正方向側からブレード32を見た状態を表している。
図10は、本発明の第4実施形態に係る切削装置に含まれるセンサユニットにおける第1光電検出部140及び第2光電検出部50とブレード32との位置関係を示す概念図である。図10に示すセンサユニットでは、第1光電検出部140において第1出射部142と第1入射部144とを結ぶ第1検出軸146がYZ平面に平行に配置されており、第2光電検出部50において第2出射部52と第2入射部54とを結ぶ第2検出軸56も、YZ平面に平行に配置されている。
図11は、本発明の第5実施形態に係る切削装置に含まれるセンサユニットにおける第1光電検出部140及び第2光電検出部350と、ブレード32との位置関係を示す概念図である。図11(a)は、X軸正方向側からブレード32を見た状態を表しており、図11(b)は、Z軸正方向側から第2光電検出部350を見た状態を表している。なお、図11(b)では、ブレード固定部33の表示を省略し、ブレード32のみを破線で表示している。
図12(a)及び図12(b)は、第6実施形態に係る切削装置410の外観図である。切削装置410は、センサユニット418の配置が第1実施形態に係る切削装置10とは異なることを除き、切削装置10と同様である。
図13(a)及び図13(b)は、第7実施形態に係る切削装置510の外観図である。切削装置510は、センサユニット518の配置が第1実施形態に係る切削装置10とは異なることを除き、切削装置10と同様である。
12…固定ベース
14…支持壁
16…撮像装置
18、418、518…センサユニット
19…センサ台
20…テーブル
22…θテーブル
23…設置面
24…Xテーブル
26…X軸移動機構
30…切削部
32…ブレード
32a…エッジ部分
32b…回転面
32c、232c…第1交差位置
32d…第2交差位置
33…ブレード固定部
34…スピンドル
35…回転軸
36…スピンドルモータ
38…Z軸移動機構
39…Y軸移動機構
40、140、240…第1光電検出部
42、142、242…第1出射部
44、144、244…第1入射部
46、146、246…第1検出軸
50…第2光電検出部
52…第2出射部
54…第2入射部
56…第2検出軸
57…発光部
58…第2光電変換素子
60…光束領域
61a…遮蔽領域
61b…検出領域
64…第1外接面
66…第2外接面
68…基準線
70…制御部
90…ワーク
θ1、θ2、θ3、θ4…角
Claims (29)
- 対象物を設置する設置面を有するテーブルと、
前記対象物を切削するブレードと、前記ブレードを所定の回転軸を中心として回転させる回転駆動部と、を有する切削部と、
前記設置面と前記回転軸との距離を変えるZ軸方向に、前記テーブル又は前記切削部を移動させるZ軸移動機構と、
前記設置面と前記回転軸との距離が維持されるX軸方向に、前記テーブル又は前記切削部を移動させるX軸移動機構と、
光を出射する第1出射部と、前記第1出射部との間に前記ブレードのエッジ部分を挟むように配置され前記第1出射部で出射された光が入射する第1入射部と、を含み、前記エッジ部分の位置の変化を検出する第1光電検出部と、を有しており、
前記第1出射部と前記第1入射部とを結ぶ第1検出軸は、前記ブレードの回転面に対して斜め方向に交差し、
光を出射する第2出射部と、前記第2出射部との間に前記ブレードの前記エッジ部分を挟むように配置され前記第2出射部で出射された光が入射する第2入射部と、を含み、前記エッジ部分の位置の変化を検出する第2光電検出部をさらに有しており、
前記第2出射部と前記第2入射部とを結ぶ第2検出軸は、前記ブレードの前記回転面に対して、前記第1検出軸とは異なる角度で交差し、
前記第1検出軸と前記第2検出軸のうち一方は前記回転軸に平行であり、他方は前記回転軸に対してねじれの関係にあることを特徴とする切削装置。 - 前記第1光電検出部は、前記第1出射部から出射されて前記第1入射部に入射する光量を定量的に検出する第1定量検出部を有することを特徴とする請求項1に記載の切削装置。
- 前記第2出射部と前記第2入射部とを結ぶ前記第2検出軸は、前記回転軸に平行且つ前記第2検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接する第2外接面に沿っていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の切削装置。
- 前記第2光電検出部は、前記第2出射部から出射されて前記第2入射部に入射する光量を定量的に検出する第2定量検出部を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第2検出軸は、前記回転軸に平行且つ前記第2検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接する第2外接面に沿っており前記回転軸と平行な基準線に対して、5〜85度の角をなすことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第2検出軸は、前記回転軸に対してねじれの位置にあることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第2検出軸は、前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第1検出軸が前記ブレードの前記回転面に交差する第1交差位置は、前記第2検出軸が前記ブレードの前記回転面に交差する第2交差位置と、略同一の位置であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第1検出軸は、前記回転面に対して、5〜85度の角をなすことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第1検出軸は、前記第1検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接しており前記回転軸に平行な第1外接面に対して、5〜60度の角をなすことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第1検出軸は、前記回転軸に対してねじれの位置にある請求項1から請求項4までのいずれかに記載の切削装置。
- 前記第1検出軸と前記回転軸とは、共通の面に沿っている請求項1から請求項6までのいずれかに記載の切削装置。
- 回転する円盤状のブレードを検出するセンサユニットであって、
光を出射する第1出射部と、
前記第1出射部との間に前記ブレードのエッジ部分を挟むように配置され、前記第1出射部で出射された光が入射する第1入射部と、を含み、前記エッジ部分の位置の変化を検出する第1光電検出部と、を有しており、
前記第1出射部と前記第1入射部とを結ぶ第1検出軸は、前記ブレードの回転面に対して斜め方向に交差し、
光を出射する第2出射部と、前記第2出射部との間に前記ブレードの前記エッジ部分を挟むように配置され前記第2出射部で出射された光が入射する第2入射部と、を含み、前記エッジ部分の位置の変化を検出する第2光電検出部をさらに有しており、
前記第2出射部と前記第2入射部とを結ぶ第2検出軸は、前記ブレードの前記回転面に対して、前記第1検出軸とは異なる角度で交差し、
前記第1検出軸と前記第2検出軸のうち一方は前記ブレードの回転軸に平行であり、他方は前記回転軸に対してねじれの関係にあることを特徴とするセンサユニット。 - 前記第1光電検出部は、前記第1出射部から出射されて前記第1入射部に入射する光量を定量的に検出する第1定量検出部を有することを特徴とする請求項13に記載のセンサユニット。
- 前記第2出射部と前記第2入射部とを結ぶ前記第2検出軸は、前記回転軸に平行且つ前記第2検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接する第2外接面に沿っていることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載のセンサユニット。
- 前記第2光電検出部は、前記第2出射部から出射されて前記第2入射部に入射する光量を定量的に検出する第2定量検出部を有することを特徴とする請求項13から請求項15までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第2検出軸は、前記ブレードの回転軸に平行且つ前記第2検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接する第2外接面に沿っており前記ブレードの回転軸と平行な基準線に対して、5〜85度の角をなすことを特徴とする請求項13から請求項16までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第2検出軸は、前記ブレードの回転軸に対してねじれの位置にあることを特徴とする請求項13から請求項16までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第2検出軸は、前記ブレードの回転軸と平行であることを特徴とする請求項13から請求項16までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第1検出軸が前記ブレードの前記回転面に交差する第1交差位置は、前記第2検出軸が前記ブレードの前記回転面に交差する第2交差位置と、略同一の位置であることを特徴とする請求項13から請求項19までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第1検出軸は、前記回転面に対して、5〜85度の角をなすことを特徴とする請求項13から請求項20までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第1検出軸は、前記第1検出軸と前記回転面との交点で前記ブレードに接しており前記回転軸に平行な第1外接面に対して、5〜60度の角をなすことを特徴とする請求項13から請求項20までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第1検出軸は、前記ブレードの回転軸に対してねじれの位置にある請求項13から請求項16までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 前記第1検出軸と前記ブレードの回転軸とは、共通の面に沿っている請求項13から請求項18までのいずれかに記載のセンサユニット。
- 回転する円盤状のブレードの位置変化を検出する検出方法であって、
前記ブレードのエッジ部分を挟むように配置された第1出射部と第1入射部とを含む第1光電検出部と、前記ブレードのエッジ部分を挟むように配置された第2出射部と第2入射部とを含む第2光電検出部とを、前記第1光電検出部の第1検出軸と前記第2光電検出部の第2検出軸とが異なる角度で前記ブレードの回転面に交差するように配置し、
前記第1光電検出部が、前記第1入射部へ入射する光量の前記ブレードの回転に伴う変化を定量的に検出して第1の変位を検出し、
前記第2光電検出部が、前記第2入射部へ入射する光量の前記ブレードの回転に伴う変化を定量的に検出して第2の変位を検出し、
前記第1の変位と、前記第2の変位と、前記第1検出軸および前記第2検出軸と前記回転面との角度と、を用いて、前記ブレードの回転軸方向の変位を求めることを特徴とする検出方法。 - 前記第1検出軸を前記回転面に対して斜め方向に配置することを特徴とする、請求項25に記載の検出方法。
- 前記第2検出軸を前記回転面と略垂直に配置することを特徴とする請求項25または請求項26に記載の検出方法。
- 前記第1の変位は、前記ブレードのばたつきと偏心の両方の成分を含むことを特徴とする請求項25から請求項27までのいずれかに記載の検出方法。
- 前記第2の変位は、前記ブレードの偏心成分のみを含むことを特徴とする請求項27に記載の検出方法。
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