JP7766457B2 - Method and device for determining shape distortion of grinding wheel - Google Patents
Method and device for determining shape distortion of grinding wheelInfo
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Description
本発明は、平面研削に際して披加工物に摺接させる平坦な研削面を端面に有する平削砥石の形状崩れを判定する、研削砥石の形状崩れ判定方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and device for determining shape distortion of a grinding wheel, which has a flat grinding surface at its end face that slides against the workpiece during surface grinding.
平面研削加工においては、研削砥石の形状崩れによりスクラッチの発生、平面度・平坦度の低下、極端な偏磨耗、取り代の不足といた問題が発生する。研削砥石の形状崩れは、研削加工後に研削砥石の半径方向の断面形状を、触針式変位計やレーザー変位計を用いて測定することができるが、研削加工中に形状崩れを検知してドレッシングの開始を判定することは難しい。よって、充分な余力を持たせたドレッシングインターバルが設定されることが多く、研削砥石の寿命を減少させる原因となっていた。 In surface grinding, problems such as scratches, reduced flatness and flatness, extreme uneven wear, and insufficient machining allowance can occur due to deformation of the grinding wheel. Deformation of the grinding wheel can be measured by measuring the radial cross-sectional shape of the grinding wheel after grinding using a stylus displacement meter or laser displacement meter, but it is difficult to detect deformation during grinding and determine when dressing should begin. Therefore, dressing intervals are often set with sufficient margin, which shortens the life of the grinding wheel.
これに対して、特許文献1に記載されているように、研削砥石を回転駆動するモータの消費電力値或いは研削砥石の軸たわみ量に基づいて、研削砥石の研削抵抗の増加を検知することが行なわれている。これによれば、研削盤による研削加工を停止させなくても、研削砥石の研削抵抗の増加が所定以上となることに基づいて研削砥石のドレッシング要否を判定することができる。 In response to this, as described in Patent Document 1, an increase in the grinding resistance of a grinding wheel is detected based on the power consumption of the motor that rotates the grinding wheel or the amount of axial deflection of the grinding wheel. This makes it possible to determine whether or not the grinding wheel needs to be dressed based on the increase in grinding resistance of the grinding wheel reaching a predetermined level, without having to stop the grinding process using the grinding machine.
しかしながら、上記従来の形状崩れ判定装置は、回転する研削砥石の研削面全体の研削負荷の増加に基づいて研削砥石の研削面全体の形状崩れを検知するものであるので、研削砥石の研削面内のうちの特定の箇所における局所的な形状崩れを検知することができなかった。このため、研削砥石の端面を研削面として複数個の被削材を平面研削する研削加工、たとえば両頭平面研削盤に用いる研削加工において、研削面内の局所的な形状崩れを形状修正するドレッシング(ツルーイング)の開始を、適切なタイミングで判定することができなかった。 However, because the conventional shape deformation detection device described above detects shape deformation across the entire grinding surface of a grinding wheel based on an increase in the grinding load across the entire grinding surface of the rotating grinding wheel, it was unable to detect local shape deformation at a specific location within the grinding surface of the grinding wheel. As a result, it was not possible to determine the appropriate timing to start dressing (truing), which corrects local shape deformation within the grinding surface, in grinding processes in which multiple workpieces are surface ground using the end face of a grinding wheel as the grinding surface, such as grinding processes using a double-disc surface grinder.
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、研削砥石の研削面内のうちの特定の箇所における局所的な形状崩れの増加を判定することができる、研削砥石の形状崩れ判定装置を、提供することにある。 The present invention was made against the background of the above circumstances, and its purpose is to provide a grinding wheel shape deformation detection device that can determine an increase in localized shape deformation at a specific location on the grinding surface of the grinding wheel.
本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、研削砥石の平坦な端面を研削面として複数個の被削材を順次平面研削する研削加工において、研削加工中に被削材との接触により発生するAE信号(高周波振動或いは超音波振動)の積算強度値波形の振幅が時間経過とともに増加することに着目し、そのAE信号の積算強度値波形の振幅増加を示す評価値が研削面内の所定の判定閾値を超えたことに基づいて、前記研削面内の特定の箇所における形状崩れを判定することができ、その判定から適切なタイミングで研削砥石のドレッシング開始判定を行なうことができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて為されたものである。 The inventors conducted extensive research in light of the above circumstances. They found that in a grinding process in which multiple workpieces are sequentially surface-ground using the flat end face of a grinding wheel as the grinding surface, the amplitude of the integrated intensity value waveform of the AE signal (high-frequency vibration or ultrasonic vibration) generated by contact with the workpiece during the grinding process increases over time. They discovered that when an evaluation value indicating the increase in amplitude of the integrated intensity value waveform of the AE signal exceeds a predetermined judgment threshold within the grinding surface, it is possible to determine shape deformation at a specific location within the grinding surface, and based on this judgment, it is possible to determine when to start dressing the grinding wheel at an appropriate time. The present invention was made based on this finding.
すなわち、第1発明の要旨とするところは、(a)研削砥石の端面を研削面として複数個の被削材に順次摺接させることで前記複数個の被削材に平坦な研削面を連続的に形成する研削加工において、前記研削砥石と前記被削材との接触に起因して発生するAE信号に基づいて前記研削面内の局所的な形状崩れを判定する研削砥石の形状崩れ判定方法であって、(b)前記研削加工中に発生するAE信号を周波数解析することにより得たパワースペクトラムの所定波長帯の信号成分の積分値を周期的に算出し、AE信号強度値とする積算強度値算出工程と、(c)前記積算強度値算出工程により周期的に算出された前記AE信号強度値を時間軸上に示した波形に基づいて、前記波形の極大値と極小値との差分又は比の平均値、又は、前記波形の移動標準偏差を表す評価値を繰り返し算出する評価値算出工程と、(d)前記評価値算出工程により繰り返し算出された前記評価値が予め設定された判定閾値を超えたことに基づいて、前記研削砥石の端面における形状崩れの発生を判定する形状崩れ判定工程とを、含むことにある。 That is, the gist of the first invention is (a) a method for determining shape distortion of a grinding wheel in a grinding process in which an end face of a grinding wheel is brought into sliding contact with a plurality of workpieces as a grinding surface in succession to form flat grinding surfaces on the plurality of workpieces, the method determining local shape distortion within the grinding surface based on an AE signal generated due to contact between the grinding wheel and the workpieces, (b) periodically calculating an integral value of a signal component in a predetermined wavelength band of a power spectrum obtained by frequency analysis of the AE signal generated during the grinding process, and (c) an evaluation value calculation process for repeatedly calculating an evaluation value representing the average value of the difference or ratio between the maximum value and the minimum value of the waveform, or the moving standard deviation of the waveform, based on a waveform showing the AE signal intensity values periodically calculated by the integrated intensity value calculation process on a time axis ; and (d) a shape deformation determination process for determining whether shape deformation has occurred on the end face of the grinding wheel based on the evaluation value repeatedly calculated by the evaluation value calculation process exceeding a predetermined determination threshold.
第2発明の要旨とするところは、(a)研削砥石の端面を研削面として複数個の被削材に順次摺接させることで前記複数個の被削材に平坦な研削面を連続的に形成する研削加工において、前記研削砥石と前記被削材との接触に起因して発生するAE信号に基づいて前記研削面内の局所的な形状崩れを判定する研削砥石の形状崩れ判定装置であって、(b)前記研削加工中に発生するAE信号を周波数解析することにより得たパワースペクトラムの所定波長帯の信号成分の積分値を周期的に算出し、AE信号強度値として出力する積算強度値算出部と、(c)前記積算強度値算出部により周期的に算出された前記AE信号強度値を時間軸上に示した波形に基づいて、前記波形の極大値と極小値との差分又は比の平均値、又は、前記波形の移動標準偏差を表す評価値を繰り返し算出する評価値算出部と、(d)前記評価値算出部により繰り返し算出された前記評価値が予め設定された判定閾値を超えたことに基づいて、前記研削砥石の端面における形状崩れの発生を判定する形状崩れ判定部とを、含むことにある。 The gist of the second invention is (a) a grinding wheel shape deformation determination device for determining local shape deformation within a grinding surface based on an AE signal generated due to contact between the grinding wheel and a plurality of workpieces in a grinding process in which an end face of a grinding wheel is brought into sliding contact with the plurality of workpieces as a grinding surface to continuously form flat grinding surfaces on the plurality of workpieces, (b) periodically calculating an integral value of a signal component in a predetermined wavelength band of a power spectrum obtained by frequency analysis of the AE signal generated during the grinding process, and (c) an evaluation value calculation unit that repeatedly calculates, based on a waveform showing the AE signal intensity values periodically calculated by the integrated intensity value calculation unit on a time axis , an average value of the difference or ratio between the maximum value and the minimum value of the waveform, or an evaluation value that represents the moving standard deviation of the waveform; and (d) a shape deformation determination unit that determines the occurrence of shape deformation on the end face of the grinding wheel based on the evaluation value repeatedly calculated by the evaluation value calculation unit exceeding a predetermined determination threshold.
第3発明の要旨とするところは、第2発明において、前記研削砥石は、回転主軸とともに回転するフランジに固定されるものであり、前記フランジには、前記フランジの径方向に異なる位置に固定され、前記AE信号を出力する一対の外周側AEセンサおよび内周側AEセンサと、前記AE信号をA/D変換するA/D変換器と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュールとが、装着され、前記送信モジュールから送信されたAE信号を受信する受信回路と、前記積算強度値算出部、前記評価値算出部、および前記形状崩れ判定部を有し、前記受信回路から出力されたAE信号を処理する電子制御装置とを、含むことにある。 The gist of the third invention is that in the second invention , the grinding wheel is fixed to a flange that rotates together with the rotating spindle, and the flange is equipped with a pair of outer AE sensors and inner AE sensors that are fixed at different radial positions on the flange and output the AE signals, an A/D converter that performs A/D conversion of the AE signals, and a transmitting module that wirelessly transmits the A/D converted AE signals, and includes a receiving circuit that receives the AE signals transmitted from the transmitting module, and an electronic control device that has the integrated intensity value calculation unit, the evaluation value calculation unit, and the shape deformation determination unit and processes the AE signals output from the receiving circuit.
第4発明の要旨とするところは、第3発明において、前記フランジは、前記研削砥石が固定された面とは反対側の面に開口して、前記外周側AEセンサおよび内周側AEセンサと、前記AE信号をA/D変換するA/D変換器と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュールとを収容する電子部品収容室を、備え、前記フランジには、前記電子部品収容室の開口を閉じる蓋板が締結され、前記蓋板の前記フランジ側とは反対側の面には、ネジ穴が設けられ、前記フランジの回転バランスを整合するためのバランシングウエイトが前記ネジ穴に締結されていることにある。 The gist of the fourth invention is that, in the third invention, the flange has an electronic component accommodating chamber that opens on a surface opposite to a surface on which the grinding wheel is fixed and accommodates the outer periphery side AE sensor and the inner periphery side AE sensor, an A/D converter that A/D converts the AE signal, and a transmitting module that wirelessly transmits the A/D converted AE signal, a cover plate that closes the opening of the electronic component accommodating chamber is fastened to the flange, a screw hole is provided on the surface of the cover plate opposite to the flange side, and a balancing weight for adjusting the rotational balance of the flange is fastened to the screw hole.
第5発明の要旨とするところは、第4発明において、前記蓋板には、前記送信モジュールから送信される電波を通過させる窓口が形成されていることにある。 The gist of a fifth aspect of the present invention is that in the fourth aspect of the present invention, the cover plate is formed with a window through which radio waves transmitted from the transmission module pass.
第1発明の研削砥石の形状崩れ判定方法によれば、評価値算出工程において、積算強度値算出工程により周期的に算出された前記AE信号強度値を時間軸上に示した波形に基づいて、前記波形の極大値と極小値との差分又は比の平均値、又は、前記波形の移動標準偏差を表す評価値が繰り返し算出され、形状崩れ判定工程において、評価値算出工程により繰り返し算出された前記評価値が予め設定された判定閾値を超えたことに基づいて、研削砥石の端面における局所的な形状崩れの発生が判定される。これにより、研削面内の特定の箇所における形状崩れを判定することができ、その判定から適切なタイミングで研削砥石のドレッシング開始判定を、熟練を要せず行なうことができる。 According to the method for determining shape deformation of a grinding wheel of the first invention, in the evaluation value calculation step, an evaluation value representing the average value of the differences or ratios between the maximum and minimum values of the waveform, or the moving standard deviation of the waveform, is repeatedly calculated based on the waveform in which the AE signal intensity values periodically calculated in the integrated intensity value calculation step are plotted on a time axis, and in the shape deformation determination step, the occurrence of local shape deformation on the end face of the grinding wheel is determined based on whether the evaluation value repeatedly calculated in the evaluation value calculation step exceeds a predetermined determination threshold. This makes it possible to determine shape deformation at a specific location on the grinding surface, and based on that determination, it is possible to determine when to start dressing the grinding wheel at an appropriate time without requiring skill.
第2発明の研削砥石の形状崩れ判定装置によれば、評価値算出部において、積算強度値算出部により周期的に算出された前記AE信号強度値を示す波形に基づいて、前記波形の極大値と極小値との差分又は比の平均値、又は、前記波形の移動標準偏差を表す評価値が繰り返し算出され、形状崩れ判定部において、評価値算出部により繰り返し算出された前記評価値が予め設定された判定閾値を超えたことに基づいて、研削砥石の端面における局所的な形状崩れの発生が判定される。これにより、研削面内の特定の箇所における形状崩れを判定することができ、その判定から適切なタイミングで研削砥石のドレッシング開始判定を、熟練を要せず行なうことができる。 According to the grinding wheel shape deformation determination device of the second invention, the evaluation value calculation unit repeatedly calculates an evaluation value representing the average value of the difference or ratio between the maximum and minimum values of the waveform, or the moving standard deviation of the waveform, based on the waveform indicating the AE signal intensity value periodically calculated by the integrated intensity value calculation unit, and the shape deformation determination unit determines the occurrence of local shape deformation on the end face of the grinding wheel based on the evaluation value repeatedly calculated by the evaluation value calculation unit exceeding a predetermined determination threshold. This makes it possible to determine shape deformation at a specific location on the grinding surface, and based on that determination, it is possible to determine when to start dressing the grinding wheel at an appropriate time without requiring skill.
第3発明の研削砥石の形状崩れ判定装置によれば、前記研削砥石は、回転主軸とともに回転するフランジに固定されるものであり、前記フランジには、前記フランジの径方向に異なる位置に固定され、前記AE信号を出力する一対の外周側AEセンサおよび内周側AEセンサと、前記AE信号をA/D変換するA/D変換器と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュールとが、装着され、前記送信モジュールから送信されたAE信号を受信する受信回路と、前記積算強度値算出部、前記評価値算出部、および前記形状崩れ判定部を有し、前記受信回路から出力されたAE信号を処理する電子制御装置とを、含む。これにより、回転する研削砥石に発生するAE信号が位置固定の受信回路に受信され、電子制御装置が受信回路により受信されたAE信号を処理することにより、研削面内の特定の箇所における形状崩れを判定することができ、その判定から適切なタイミングで研削砥石のドレッシング開始判定を、熟練を要せず行なうことができる。 According to a third aspect of the present invention, the grinding wheel shape deformation detection device includes a grinding wheel fixed to a flange that rotates together with a rotating spindle, a pair of outer and inner AE sensors fixed to the flange at different radial positions and that output the AE signals, an A/D converter that performs A/D conversion of the AE signals, and a transmitter module that wirelessly transmits the A/D converted AE signals, a receiver circuit that receives the AE signals transmitted from the transmitter module, and an electronic control device that has the integrated intensity value calculation unit, the evaluation value calculation unit, and the shape deformation detection unit and processes the AE signals output from the receiver circuit. Thus, the AE signals generated by the rotating grinding wheel are received by the fixed receiver circuit, and the electronic control device processes the AE signals received by the receiver circuit to determine shape deformation at a specific location on the grinding surface, and based on this determination, it is possible to determine when to start dressing the grinding wheel at an appropriate time without requiring skill.
第4発明の研削砥石の形状崩れ判定装置によれば、前記フランジは、前記研削砥石が固定された面とは反対側の面に開口して、前記外周側AEセンサおよび内周側AEセンサと、前記AE信号をA/D変換するA/D変換器と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュールとを収容する電子部品収容室を、備え、前記フランジには、前記電子部品収容室の開口を閉じる蓋板が締結され、前記蓋板の前記フランジ側とは反対側の面には、ネジ穴が設けられ、前記フランジの回転バランスを整合するためのバランシングウエイトが前記ネジ穴に締結されている。これにより、外周側AEセンサおよび内周側AEセンサと前記AE信号をA/D変換するA/D変換器とA/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュールとが装着されることでフランジの重心が回転中心から偏在しても、バランシングウエイトによってフランジの重心が回転中心へ近づけられるので、重心の偏在による回転振動が好適に抑制される。 According to the fourth aspect of the present invention, the flange includes an electronic component housing chamber that opens on a surface opposite to the surface to which the grinding wheel is fixed and houses the outer AE sensor and the inner AE sensor, an A/D converter that A/D converts the AE signals, and a transmission module that wirelessly transmits the A/D converted AE signals, and a cover plate that closes the opening of the electronic component housing chamber is fastened to the flange, and a surface of the cover plate opposite to the flange side is provided with threaded holes, and balancing weights that adjust the rotational balance of the flange are fastened to the threaded holes. Thus, even if the center of gravity of the flange is offset from the center of rotation by mounting the outer AE sensor and the inner AE sensor, the A/D converter that A/D converts the AE signals, and the transmission module that wirelessly transmits the A/D converted AE signals, the balancing weights bring the center of gravity of the flange closer to the center of rotation, thereby effectively suppressing rotational vibrations caused by the offset center of gravity.
第5発明の研削砥石の形状崩れ判定装置によれば、前記蓋板には、前記送信モジュールから送信される電波を通過させる窓口が形成されている。これにより、蓋板が剛性の高い金属製であっても、送信モジュールから送信される電波が、蓋板を通して送信される。 According to the grinding wheel shape deformation detection device of the fifth aspect of the present invention, the cover plate has a window that allows the radio waves transmitted from the transmitter module to pass through, so that even if the cover plate is made of a highly rigid metal, the radio waves transmitted from the transmitter module are transmitted through the cover plate.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は発明に関連する要部を説明するものであり、寸法及び形状等は必ずしも正確に描かれていない The following describes in detail one embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. Please note that the drawings in the following embodiment are for illustrative purposes only and are not necessarily drawn to scale or shape accurately.
図1において、両頭平面研削盤10は、相対向する一対の平面研削砥石12および14を相対回転可能に備え、それら平面研削砥石12および14の平坦な端面12aおよび14a間で挟圧した状態で、たとえば焼入れ鋼製の円形の被削材16の両面を平面に研削する。端面12aおよび14aは、平面研削砥石12および14の環状の研削面として機能している。平面研削砥石12および14は、後述の砥石回転駆動モータ56および58によって、相互に逆方向に回転駆動される。 In Figure 1, the double-disc surface grinding machine 10 is equipped with a pair of opposing surface grinding wheels 12 and 14 that can rotate relative to one another. Both sides of a circular workpiece 16, made of, for example, hardened steel, are ground flat while the workpiece is clamped and pressed between the flat end faces 12a and 14a of the surface grinding wheels 12 and 14. The end faces 12a and 14a function as the annular grinding surfaces of the surface grinding wheels 12 and 14. The surface grinding wheels 12 and 14 are rotated in opposite directions by wheel rotation drive motors 56 and 58, which will be described later.
図2は、平面研削砥石12および14と、平面研削砥石12および14の平坦な端面間を通して円形の被削材16を搬送する過させるキャリア18とを示す斜視図である。キャリア18は、円形の被削材16を嵌め入れる円形の搬送穴20を周方向に等間隔で備える円板であり、平面研削砥石12および14の垂直な第1回転中心線CL1に平行な第2回転中心線CL2まわりに、後述のワーク送りモータ54によって回転駆動される。 Figure 2 is a perspective view showing the surface grinding wheels 12 and 14 and the carrier 18 that transports the circular workpiece 16 between the flat end faces of the surface grinding wheels 12 and 14. The carrier 18 is a circular plate with circular transport holes 20 evenly spaced around its periphery, into which the circular workpiece 16 fits, and is driven to rotate by a work feed motor 54 (described below) about a second rotation center line CL2 that is parallel to the perpendicular first rotation center line CL1 of the surface grinding wheels 12 and 14.
平面研削砥石12および14は、その裏面が、両頭平面研研削盤10において同心且つ独立に設けられた一対の主軸22および24とともに一体的に回転する厚肉円板状の図3に示すフランジ26および28にそれぞれ密着させられた状態で、図4に示すように、平面研削砥石12および14に埋設された図示しないナットに貫通穴27(図3参照)を通して螺合する図示しない締結ボルトを用いてフランジ26および28にそれぞれ固定されている。 The back surfaces of the surface grinding wheels 12 and 14 are in intimate contact with thick, circular flanges 26 and 28 (see Figure 3), which rotate integrally with a pair of concentric but independent main shafts 22 and 24 on the double-head surface grinding machine 10. As shown in Figure 4, the wheels are fixed to the flanges 26 and 28 using fastening bolts (not shown) that thread through holes 27 (see Figure 3) into nuts (not shown) embedded in the surface grinding wheels 12 and 14.
平面研削砥石12および14のうちの上側の平面研削砥石12を固定するフランジ26には、平面研削砥石12側とは反対側の面に開口する電子部品収容室30とが形成されている。電子部品収容室30の開口は、たとえば図5に示す円形鋼板製の蓋板32に押えられたシールゴム板34により閉じられている。蓋板32およびシールゴム板34は、それらを貫通し且つフランジ26の螺子穴35に螺合する締結ボルト37により固定されている。蓋板32には、送信モジュール52を含む電子回路基板44の位置と一致するように、複数個の矩形の窓口33のうちのいずれか1つが形成されており、送信モジュール52から電波が外部へ送信されるようになっている。また、蓋板32の平面研削砥石12側とは反対側の面には、ねじ穴38が、蓋板32の周縁に沿って周方向に一定の間隔で複数個形成されている。図6に示す、フランジ26の回転バランスを調節するバランシングウエイトWを固定する固定ボルト39が、ねじ穴38に締結されている。 The flange 26, which secures the upper surface grinding wheel 12 of the surface grinding wheels 12 and 14, has an electronic component storage chamber 30 that opens on the side opposite the surface grinding wheel 12. The opening of the electronic component storage chamber 30 is closed by a sealing rubber plate 34 held down by a circular steel cover plate 32, as shown in FIG. 5. The cover plate 32 and the sealing rubber plate 34 are secured by fastening bolts 37 that pass through them and thread into threaded holes 35 in the flange 26. The cover plate 32 has one of several rectangular windows 33 formed in alignment with the electronic circuit board 44 containing the transmitter module 52, allowing radio waves to be transmitted from the transmitter module 52 to the outside. Additionally, the surface of the cover plate 32 opposite the surface grinding wheel 12 has several threaded holes 38 formed at regular intervals around the periphery of the cover plate 32. As shown in Figure 6, a fixing bolt 39 for fixing a balancing weight W that adjusts the rotational balance of the flange 26 is fastened to the threaded hole 38.
フランジ26に形成された電子部品収容室30内には、一対の外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42と、電子回路基板44と、一対の電源バッテリ46とが、配置されている。電子回路基板44は、図7に示すように、外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42の出力信号を増幅する前置増幅器48、前置増幅器48の出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換器50、A/D変換器50によりデジタル信号に変換された外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42の出力信号を無線で送信する送信モジュール52を、備えている。A/D変換器50は、高分解能を有し、10μ秒(マイクロ秒)以下のサンプリング周期、好適には5μ秒以下のサンプリング周期、さらに好適には1μ秒以下のサンプリング周期で、AE信号SAEをデジタル信号に変換する。 A pair of outer AE sensors 40 and inner AE sensors 42, an electronic circuit board 44, and a pair of power batteries 46 are arranged within the electronic component housing 30 formed in the flange 26. As shown in FIG. 7, the electronic circuit board 44 includes a preamplifier 48 that amplifies the output signals of the outer AE sensor 40 and inner AE sensor 42, an A/D converter 50 that converts the output signal of the preamplifier 48 into a digital signal, and a transmission module 52 that wirelessly transmits the output signals of the outer AE sensor 40 and inner AE sensor 42 that have been converted into digital signals by the A/D converter 50. The A/D converter 50 has high resolution and converts the AE signal SAE into a digital signal at a sampling period of 10 μsec (microseconds) or less, preferably 5 μsec or less, and more preferably 1 μsec or less.
外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42は、フランジ26の一半径方向に沿って半径方向に異なる位置に配置されている。外周側AEセンサ40は、フランジ26の回転軸線CLから外周側へ向かってフランジ26の半径の80%以上好適には90%の位置にあり、内周側AEセンサ42は、フランジ26の回転軸線CLから外周側へ向かってフランジ26の半径の35%以上且つ50%以下好適には40%程度の位置に配置されている。 The outer AE sensor 40 and inner AE sensor 42 are positioned at different radial positions along one radial direction of the flange 26. The outer AE sensor 40 is positioned at 80% or more, preferably 90%, of the radius of the flange 26 from the rotation axis CL of the flange 26 toward the outer circumference, while the inner AE sensor 42 is positioned at 35% or more and 50% or less, preferably 40%, of the radius of the flange 26 from the rotation axis CL of the flange 26 toward the outer circumference.
図1に戻って、両頭平面研削盤10は、ワーク送りモータ54、上側の平面研削砥石12を回転駆動する砥石回転駆動モータ56、および下側の平面研削砥石14を回転駆動する砥石回転駆動モータ58を回転駆動するモータ駆動制御装置60と、研削起動操作に応答してモータ駆動制御装置60に駆動指令信号を出力するとともに、研削中に外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42からの平面研削砥石12と被削材16との接触(摺接)に由来するAE信号に基づいて、平面研削砥石12の端面(研削面)12aの形状崩れを判定する電子制御装置62とを備えている。また、両頭平面研削盤10は、電子回路基板44内の送信モジュール52から送信されたAE信号SAEを受信するためのアンテナ64を有する受信回路66を、備えている。 Returning to FIG. 1, the double-disc surface grinding machine 10 is equipped with a motor drive control device 60 that drives the workpiece feed motor 54, the grinding wheel rotation drive motor 56 that rotates the upper surface grinding wheel 12, and the grinding wheel rotation drive motor 58 that rotates the lower surface grinding wheel 14. It also includes an electronic control device 62 that outputs a drive command signal to the motor drive control device 60 in response to a grinding start operation and determines deformation of the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 based on AE signals from the outer AE sensor 40 and inner AE sensor 42 resulting from contact (sliding contact) between the surface grinding wheel 12 and the workpiece 16 during grinding. The double-disc surface grinding machine 10 also includes a receiving circuit 66 with an antenna 64 for receiving the AE signal SAE transmitted from the transmitting module 52 on the electronic circuit board 44.
電子制御装置62は、CPU、ROM、RAM、インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って、平面研削砥石12および平面研削砥石14を回転駆動するとともに、それら平面研削砥石12および平面研削砥石14の端面(研削面)12aおよび14aの間に、被削材16を順次連続的に送るようにキャリア18を回転駆動するようにモータ駆動制御装置60を作動させる。この被削材16の連続的な研削中には、被削材16の厚み寸法が予め設定された交差内に入るように、自動又は手動で、平面研削砥石12の端面(研削面)12aと平面研削砥石14の端面(研削面)14aとの間が、時間経過と共に累積(切込)補正量AAが付与されることで、端面(研削面)12aおよび端面(研削面)14aの摩耗を補償するように調節される。また、電子制御装置62は、形状崩れ判定装置としても機能し、研削中に受信回路66により受信されたAE信号SAEを処理し、主として平面研削砥石12の端面(研削面)12aの局所的な形状崩れの判定を行なうとともに、その形状崩れおよびドレッシング開始の必要性を、面状態表示装置78に表示させる。 The electronic control device 62 is a so-called microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and an interface. The CPU, utilizing the RAM's temporary storage function and according to a program pre-stored in the ROM, rotates the surface grinding wheels 12 and 14 and operates the motor drive control device 60 to rotate the carrier 18 so as to continuously feed the workpiece 16 between the end faces (grinding surfaces) 12a and 14a of the surface grinding wheels 12 and 14. During continuous grinding of the workpiece 16, the distance between the end faces (grinding surfaces) 12a and 14a of the surface grinding wheels 12 and 14 is automatically or manually adjusted over time by applying a cumulative (cut-in) correction amount AA to compensate for wear on the end faces (grinding surfaces) 12a and 14a, so that the thickness dimension of the workpiece 16 falls within a preset tolerance. The electronic control device 62 also functions as a shape deformation determination device, processing the AE signal SAE received by the receiving circuit 66 during grinding to determine whether there is any local shape deformation, primarily on the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12, and displaying the shape deformation and the need to start dressing on the surface condition display device 78.
電子制御装置62は、周波数解析部68、積算強度値算出部70、評価値算出部72、形状崩れ判定閾値設定部74、形状崩れ判定部76を、機能的に備えている。 The electronic control device 62 functionally comprises a frequency analysis unit 68, an integrated intensity value calculation unit 70, an evaluation value calculation unit 72, a shape collapse determination threshold setting unit 74, and a shape collapse determination unit 76.
周波数解析部68は、周波数解析工程に対応しており、研削砥石12、14の研削中において、A/D変換されたAE信号SAEの周波数解析(FFT)を行なって、信号パワーを示す縦軸と周波数を示す横軸との二次元座標において、周波数成分の大きさを示す種々の信号パワーを周波数毎に周波数軸(横軸)上に示すパワースペクトラムを生成する。積算強度値算出部70は、積算強度値算出工程に対応しており、AE信号SAEのうち研削加工中の平面研削砥石12と被削材16との接触振動を敏感に反映する周波数帯たとえば25kHz以上200kHz以下の波長帯、好適には45から75kHzの波長帯の信号成分を弁別し、その信号成分の積分値(面積値)をAE信号強度値Xiとして出力する。上記周波数解析周期および積分強度値算出周期(周期)は、図10の円弧状の移動軌跡TRに沿った被削材16の、上側の平面研削砥石12と下側の平面研削砥石14との間の通過時間Δtの半分以下の時間に設定される。被削材16が上側の平面研削砥石12と下側の平面研削砥石14との間に入る際の振動を高感度に検知するためである。 The frequency analysis unit 68, which corresponds to the frequency analysis process, performs frequency analysis (FFT) of the A/D converted AE signal SAE during grinding of the grinding wheels 12, 14, generating a power spectrum showing various signal powers indicating the magnitude of frequency components on the frequency axis (horizontal axis) for each frequency in a two-dimensional coordinate system with the vertical axis indicating signal power and the horizontal axis indicating frequency. The integrated intensity value calculation unit 70, which corresponds to the integrated intensity value calculation process, discriminates signal components from the AE signal SAE in a frequency band that sensitively reflects contact vibrations between the surface grinding wheel 12 and the workpiece 16 during grinding, such as a wavelength band of 25 kHz to 200 kHz, preferably a wavelength band of 45 to 75 kHz, and outputs the integrated value (area value) of the signal components as the AE signal intensity value Xi. The frequency analysis period and integrated intensity value calculation period (period) are set to a time that is less than half the passage time Δt of the workpiece 16 between the upper surface grinding wheel 12 and the lower surface grinding wheel 14 along the arc-shaped movement trajectory TR in Figure 10. This is to enable highly sensitive detection of vibrations occurring when the workpiece 16 enters between the upper surface grinding wheel 12 and the lower surface grinding wheel 14.
評価値算出部72は、評価値算出工程に対応しており、AE信号強度値Xiの時間波形から、数ms乃至十ms程度に予め設定された小区間内の極大値SPmaxと極小値SPminとの小区間内差分R(=SPmax-SPmin)を順次求められるとともに、たとえば20s(秒)程度に予め設定された評価値算出区間毎に、小区間毎の差分R1~Rnの平均値Rav(R1+R2+・・+Rn/n)を、形状崩れを評価するための評価値として、繰り返し算出する。ここで、nは小区間数を示している。 The evaluation value calculation unit 72 corresponds to the evaluation value calculation process, and sequentially obtains the intra-subsection difference R (= SPmax - SPmin) between the maximum value SPmax and the minimum value SPmin within a subsection set in advance of approximately several ms to tens of ms from the time waveform of the AE signal intensity value Xi. It also repeatedly calculates the average value Rav (R1 + R2 +... + Rn/n) of the differences R1 to Rn for each subsection for each evaluation value calculation subsection set in advance of, for example, approximately 20 seconds, as an evaluation value for evaluating shape deformation. Here, n indicates the number of subsections.
また、評価値算出部72は、AE信号強度Xiの時間波形のうちのたとえば数秒~十数秒程度に予め設定された移動する評価値算出区間毎に、評価値算出区間内の時間波形の移動標準偏差σm〔=√(1/n)Σ(SP1-SPav)2〕(但し、SPavは区間平均、SP1は標準偏差)を、形状崩れを評価するための評価値として、繰り返し算出する。 In addition, the evaluation value calculation unit 72 repeatedly calculates, for each moving evaluation value calculation section of the time waveform of the AE signal strength Xi, which is preset to be, for example, several seconds to several tens of seconds, the moving standard deviation σm [=√(1/n)Σ(SP1-SPav) 2 ] (where SPav is the section average and SP1 is the standard deviation) of the time waveform within the evaluation value calculation section as an evaluation value for evaluating shape deformation.
形状崩れ判定閾値設定部74は、形状崩れ判定閾値設定工程に対応しており、両頭平面研削盤10により予め行なわれた平面研削試験から、平面研削砥石12の端面(研削面)12aの局所的な形状崩れが、端面(研削面)12aの形状修正のためのドレッシングが必要となるほどの予め定められた大きさに到達したときの評価値(差分の平均値Ravおよび移動標準偏差σm)に基づいて、形状崩れを判定するための差分用形状崩れ判定閾値SPtおよび標準偏差用形状崩れ判定閾値σtを、自動的に或いは手動入力により設定する。 The shape distortion judgment threshold setting unit 74 corresponds to the shape distortion judgment threshold setting process, and automatically or manually sets, based on the evaluation values (average difference Rav and moving standard deviation σm) obtained from a surface grinding test previously performed using the double-disc surface grinding machine 10, when local shape distortion on the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 reaches a predetermined size that requires dressing to correct the shape of the end face (grinding surface) 12a.
形状崩れ判定部76は、形状崩れ判定工程に対応しており、評価値算出部72により算出された小区間差分ΔRの平均値ΔRavが、たとえば図18或いは図19に示される差分用形状崩れ判定閾値SPtを超えたことに基づいて、端面(研削面)12aの形状修正のためのドレッシングが必要となるほどの予め定められた大きさに到達したことに基づいて、平面研削砥石12の端面(研削面)12aの局所的な形状崩れを判定する。形状崩れ判定部76は、評価値算出部72により算出された評価値算出区間毎の移動標準偏差σmが、たとえば図20或いは図21に示される標準偏差用形状崩れ判定閾値σtを超えたことに基づいて、端面(研削面)12aの形状修正のためのドレッシングが必要となるほどの予め定められた大きさに到達した、平面研削砥石12の端面(研削面)12aの局所的な形状崩れを判定する。或いは、形状崩れ判定部76は、評価値算出部72により算出された区間差分Rの平均値Ravが差分用形状崩れ判定閾値SPtを超えたこと、および評価値算出部72により算出された区間毎の移動標準偏差σmが標準偏差用形状崩れ判定閾値σtを超えたことに基づいて、端面(研削面)12aの形状修正のためのドレッシングが必要となるほどの予め定められた大きさに到達した、平面研削砥石12の端面(研削面)12aの局所的な形状崩れを判定する。形状崩れ判定部76によって、端面(研削面)12aの形状崩れが目立てのためのドレッシングが必要となるほどの予め定められた大きさに到達したことが判定されると、その旨が、面状態表示装置78に表示される。 The shape distortion determination unit 76 corresponds to the shape distortion determination process and determines whether local shape distortion of the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 has occurred based on the fact that the average value ΔRav of the small-area differences ΔR calculated by the evaluation value calculation unit 72 exceeds the difference shape distortion determination threshold SPt, for example, as shown in Figure 18 or 19, and whether the end face (grinding surface) 12a has reached a predetermined size that requires dressing for shape correction.The shape distortion determination unit 76 determines whether local shape distortion of the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 has reached a predetermined size that requires dressing for shape correction, based on the fact that the moving standard deviation σm for each evaluation value calculation interval calculated by the evaluation value calculation unit 72 exceeds the standard deviation shape distortion determination threshold σt, for example, as shown in Figure 20 or 21. Alternatively, the shape distortion determination unit 76 determines that local shape distortion of the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 has reached a predetermined size that requires dressing to correct the shape of the end face (grinding surface) 12a, based on the fact that the average value Rav of the section differences R calculated by the evaluation value calculation unit 72 exceeds the difference shape distortion determination threshold SPt and the moving standard deviation σm for each section calculated by the evaluation value calculation unit 72 exceeds the standard deviation shape distortion determination threshold σt. When the shape distortion determination unit 76 determines that the shape distortion of the end face (grinding surface) 12a has reached a predetermined size that requires dressing for sharpening, a message to that effect is displayed on the surface condition display device 78.
図8は、電子制御装置62の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図8において、形状崩れ判定閾値設定工程或いは形状崩れ判定閾値設定部74に対応するステップS1( 以下、ステップを省略する)では、予め入力されている差分用形状崩れ判定閾値SPtが読み込まれる。続くS2では、研削加工中のAE信号SAEが読み込まれる。次いで、周波数解析工程或いは周波数解析部68に対応するS3において、AE信号SAEの周波数解析が行なわれ、号パワーを示す縦軸と周波数を示す横軸との二次元座標において、周波数成分の大きさを示す種々の信号パワーを周波数毎に周波数軸(横軸)上に示すパワースペクトルが生成される。 Figure 8 is a flowchart explaining the main control operations of the electronic control unit 62. In Figure 8, in step S1 (hereinafter, "step" will be omitted), which corresponds to the shape deformation determination threshold setting process or shape deformation determination threshold setting unit 74, a pre-entered differential shape deformation determination threshold SPt is read. In the following step S2, the AE signal SAE during the grinding process is read. Next, in step S3, which corresponds to the frequency analysis process or frequency analysis unit 68, frequency analysis of the AE signal SAE is performed, and a power spectrum is generated, showing various signal powers indicating the magnitude of frequency components for each frequency on the frequency axis (horizontal axis) in two-dimensional coordinates with the vertical axis indicating signal power and the horizontal axis indicating frequency.
続いて、積算強度値算出工程或いは積算強度値算出部70に対応するS4では、パワースペクトルにおいて予め設定された周波数帯、例えば2.5kHz以上200kHz以下の周波数帯、好適には45~75kHzの周波数帯における周波数成分が弁別され、その弁別された信号成分の積分値(面積値)がAE信号強度値Xiとして算出される。 Next, in S4, which corresponds to the integrated intensity value calculation step or integrated intensity value calculation unit 70, frequency components in a predetermined frequency band in the power spectrum, for example, a frequency band of 2.5 kHz to 200 kHz, preferably a frequency band of 45 to 75 kHz, are discriminated, and the integral value (area value) of the discriminated signal components is calculated as the AE signal intensity value Xi.
次に、評価値算出工程或いは評価値算出部72に対応するS6およびS7が実行される。S6では、AE信号強度値Xiの時間波形から、数ms乃至十ms程度に予め設定された小区間内の極大値SPmaxと極小値SPminとの小区間内差分ΔR(=SPmax-SPmin)が順次求められる。S7では、たとえば20s(秒)程度に予め設定された評価値算出区間毎に、小区間毎の差分R1~Rnの平均値ΔRav((R1+R2+・・+Rn)/n)が、形状崩れを評価するための評価値として算出される。 Next, steps S6 and S7, which correspond to the evaluation value calculation step or evaluation value calculation unit 72, are executed. In S6, the difference ΔR (= SPmax - SPmin) within a small interval between the maximum value SPmax and the minimum value SPmin within a small interval set in advance of approximately several ms to tens of ms is sequentially calculated from the time waveform of the AE signal intensity value Xi. In S7, for each evaluation value calculation interval set in advance of approximately 20 seconds, for example, the average value ΔRav ((R1 + R2 +... + Rn)/n) of the differences R1 to Rn for each small interval is calculated as an evaluation value for evaluating shape deformation.
そして、形状崩れ判定工程或いは形状崩れ判定部76に対応するS8およびS9が実行される。S8では、小区間差分Rの平均値Ravが差分用形状崩れ判定閾値SPtを超えたか否かが判断される。このS8の判断が否定された場合は、S2以下が繰り返し実行される。しかし、S8の判断が肯定された場合は、S9において、端面(研削面)12aの形状修正のためのドレッシングが必要となるほどの大きさの形状崩れが発生したことが判定されるとともに、形状崩れの発生を示すアラートが、面状態表示装置78において出力される。このアラートは、ドレッシングの開始が必要であることを示唆するものである。 Then, steps S8 and S9, which correspond to the shape deformation determination process or shape deformation determination unit 76, are executed. In S8, it is determined whether the average value Rav of the small interval differences R exceeds the difference shape deformation determination threshold value SPt. If the determination in S8 is negative, steps S2 and onward are repeatedly executed. However, if the determination in S8 is positive, it is determined in S9 that a shape deformation of such magnitude that dressing to correct the shape of the end face (ground surface) 12a has occurred, and an alert indicating the occurrence of shape deformation is output on the surface condition display device 78. This alert indicates that dressing needs to be started.
図9は、電子制御装置62の他の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図9において、S11からS14は、図8のS1からS4と同様であるので、説明を省略する。 Figure 9 is a flowchart explaining other key control operations of the electronic control unit 62. In Figure 9, steps S11 to S14 are similar to steps S1 to S4 in Figure 8, so their explanation will be omitted.
評価値算出工程或いは評価値算出部72に対応するS15では、AE信号強度Xiの時間波形のうちのたとえば数秒~十数秒程度に予め設定された移動する評価値算出区間毎に、評価値算出区間内の時間波形の移動標準偏差σm〔=√(1/n)Σ(SP1-SPav)2〕(但し、SPavは区間平均)が、形状崩れを評価するための評価値として、繰り返し算出される。 In S15, which corresponds to the evaluation value calculation process or evaluation value calculation unit 72, for each moving evaluation value calculation section of the time waveform of the AE signal intensity Xi, which is preset to, for example, several seconds to several tens of seconds, the moving standard deviation σm [=√(1/n)Σ(SP1-SPav) 2 ] (where SPav is the section average) of the time waveform within the evaluation value calculation section is repeatedly calculated as an evaluation value for evaluating shape deformation.
形状崩れ判定工程或いは形状崩れ判定部76に対応するS16では、評価値算出区間毎の移動標準偏差σnが標準偏差用形状崩れ判定閾値σtを超えたか否かが判断される。このS16の判断が否定された場合には、S12以下が繰り返し実行される。しかし、S16の判断が肯定された場合は、S17において、端面(研削面)12aの形状修正のためのドレッシングが必要となるほどの大きさの形状崩れが発生したことが判定されるとともに、形状崩れの発生を示すアラートが、面状態表示装置78において出力される。このアラートは、ドレッシングの開始が必要であることを示唆するものである。 In S16, which corresponds to the shape deformation determination process or shape deformation determination unit 76, it is determined whether the moving standard deviation σn for each evaluation value calculation section exceeds the standard deviation shape deformation determination threshold σt. If the determination in S16 is negative, S12 and subsequent steps are repeatedly executed. However, if the determination in S16 is positive, it is determined in S17 that a shape deformation of such magnitude that dressing to correct the shape of the end face (ground surface) 12a has occurred, and an alert indicating the occurrence of shape deformation is output on the surface condition display device 78. This alert indicates that dressing needs to be started.
以下において、両頭平面研削盤10における平面研削に発生する形状崩れを説明する。図10は、キャリア18および上側の平面研削砥石12および下側の平面研削砥石14との重なりを示す平面視図である。図10において、キャリア18の搬送穴20内に嵌め入れた被削材16が、上側の平面研削砥石12と下側の平面研削砥石14と間を、摺接状態で周方向に搬送される過程で研磨される。図11および図12は、そのときの被削材16の円弧状の移動軌跡TRに沿った、上側の平面研削砥石12の端面12aと下側の平面研削砥石14の端面14aの、研削加工前の表面形状および研削体積200cm3分の研削加工後における表面形状を、触針型表面形状測定装置により測定した波形で示している。図11および図12において、横軸は被削材16の移動軌跡TRの距離X(mm)を示し、0mmは被削材16の最も内周側の位置を示し、負の値は入口から最も内周側の位置までの移動距離を示し、正の値は最も内周側位置から出口までの移動距離を示している。また、縦軸は、出口を0mmとした縦方向の距離Z(mm)を示している。 The following describes the shape distortion that occurs during surface grinding on the double-disc surface grinding machine 10. Fig. 10 is a plan view showing the overlap of the carrier 18, the upper surface grinding wheel 12, and the lower surface grinding wheel 14. In Fig. 10, the workpiece 16 fitted into the transport hole 20 of the carrier 18 is ground as it is transported circumferentially between the upper surface grinding wheel 12 and the lower surface grinding wheel 14 in a sliding contact state. Figs. 11 and 12 show the surface shapes of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 and the end face 14a of the lower surface grinding wheel 14 along the arc-shaped movement locus TR of the workpiece 16 before grinding and after grinding with a grinding volume of 200 cm3 , as waveforms measured with a stylus-type surface profile measuring device. 11 and 12, the horizontal axis represents the distance X (mm) of the movement locus TR of the workpiece 16, with 0 mm representing the innermost position of the workpiece 16, negative values representing the movement distance from the entrance to the innermost position, and positive values representing the movement distance from the innermost position to the exit. The vertical axis represents the vertical distance Z (mm) with the exit being 0 mm.
図13は、被削材16の移動軌跡に沿った、上側の平面研削砥石12の端面12aと下側の平面研削砥石14の端面14aの表面形状を、模式的に示している。両頭平面研削盤10において、下側の平面研削砥石14の端面14aの表面形状は平坦であるが、上側の平面研削砥石12の端面12a入口から被削材16の移動軌跡の中央部までは平坦であるが、被削材16の移動軌跡の中央部から出口までは、研削加工後の被削材16の目標厚み寸法Tmが得られるように、端面14aとの間に目標厚み寸法Tmを形成する点に向かって直線的に傾斜している。 Figure 13 shows a schematic representation of the surface shapes of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 and the end face 14a of the lower surface grinding wheel 14 along the movement trajectory of the workpiece 16. In the double-disc surface grinding machine 10, the surface shape of the end face 14a of the lower surface grinding wheel 14 is flat, but from the entrance of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 to the center of the movement trajectory of the workpiece 16, it is flat. However, from the center of the movement trajectory of the workpiece 16 to the exit, it slopes linearly toward the point where the target thickness dimension Tm is formed between the end face 14a and the end face 14a, so that the target thickness dimension Tm of the workpiece 16 after grinding is obtained.
図14は、図13と同様に、被削材16の移動軌跡に沿った、上側の平面研削砥石12の端面12aと下側の平面研削砥石14の端面14aの表面形状を、模式的に示しているが、研削加工が進むに伴って、目標厚み寸法Tmが得られるように切込み補正値Thが加えられた結果、上側の平面研削砥石12の端面12aの形状が変化している状態を示している。この状態では、上側の平面研削砥石12の端面12aのうち、被削材16の移動軌跡の入口および出口に対応する部分が摩耗する一方で、上記切込み補正値Thが加えられた結果、被削材16の移動軌跡の入口間口Ti1からTi2へ小さくなっている。このような上側の平面研削砥石12の端面12aの形状崩れが進行すると、被削材16が入口に浸入したときの衝撃が大きくなるので、形状修正のためのドレッシングが行なわれて、図11、図13に示す研削加工前の形状へ形状修正される。後述の図18~図21の累積切れ込み補正量AAは、上記切込み補正値Thの累積値である。 Similar to Figure 13, Figure 14 schematically illustrates the surface shapes of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 and the end face 14a of the lower surface grinding wheel 14 along the movement trajectory of the workpiece 16. As the grinding process progresses, the shape of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 changes as a result of the application of the cutting-in correction value Th to achieve the target thickness dimension Tm. In this state, the portions of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 corresponding to the entrance and exit of the movement trajectory of the workpiece 16 wear, while the application of the cutting-in correction value Th reduces the entrance width of the movement trajectory of the workpiece 16 from Ti1 to Ti2. As this deformation of the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 progresses, the impact when the workpiece 16 enters the inlet increases, so dressing is performed to correct the shape and return it to the shape before grinding shown in Figures 11 and 13. The cumulative cutting-in correction amount AA in Figures 18 to 21, described below, is the cumulative value of the cutting-in correction value Th.
本発明者等が行なった、以下に示す実験条件で行なった平面研削試験により得られた結果を、説明する。
(平面研削試験条件)
加工機:縦軸両頭平面研削盤 キャリアスルー方式
平面研削砥石:WA/HA 80 H 12
砥石外径:585mmφ
砥石軸回転数:900rpm
キャリア回転数:2rpm
取り代:0.2mm
砥石軸アライメント:0.16mm
研削油:NK-81P(希釈倍率50倍)
ドレッサ:1.0mm□ダイヤモンドが埋設されたLLニードドレッサ
ドレッシング切込量:0.01mm
(信号処理条件)
FFT解析のデータ長:65ms
積分解析ピッチΔt :65ms
積分周波数範囲:45~75kHz
(演算条件)
移動最大・最小値のデータ長(標準偏差のデータ長も同じ):2sec
移動平均化のデータ長:20sec
移動最大・最小値および移動平均値のデータピッチ(小区間):65ms
The inventors conducted a surface grinding test under the following experimental conditions, and the results obtained will now be described.
(Surface grinding test conditions)
Processing machine: Vertical axis double-head surface grinding machine, carrier-through type Surface grinding wheel: WA/HA 80 H 12
Grindstone outer diameter: 585mmφ
Grinding wheel spindle rotation speed: 900 rpm
Carrier rotation speed: 2 rpm
Removal allowance: 0.2 mm
Grinding wheel axis alignment: 0.16 mm
Grinding oil: NK-81P (dilution ratio: 50)
Dresser: 1.0 mm diamond embedded LL needle dresser Dressing depth: 0.01 mm
(Signal processing conditions)
FFT analysis data length: 65 ms
Integral analysis pitch Δt: 65 ms
Integration frequency range: 45 to 75 kHz
(Calculation conditions)
Data length of moving maximum and minimum values (same as data length of standard deviation): 2 seconds
Moving average data length: 20 seconds
Data pitch (small interval) of moving maximum/minimum values and moving average values: 65 ms
図15は、上記の平面研削試験中に外周側AEセンサ40から得られたAE信号積分強度Xiの連続波形を示している。図16は、図15の極大値の包絡線および極小値の包絡線を示している。図17は、内周側AEセンサ42から得られたAE信号積分強度Xiの連続波形の極大値の包絡線および極小値の包絡線を示している。図18は、図16の外周側AEセンサ40から得られたAE信号積分強度波形の極大値および極小値から算出した評価値である差分の移動平均ΔRavを示す波形である。図19は、図17の内周側AEセンサ42から得られたAE信号積分強度波形の極大値および極小値から算出した評価値である差分の移動平均ΔRavを示す波形である。図18および図19に示すように、差分の移動平均ΔRavは、時間経過と共に増加し、平面研削砥石12の端面12aの形状崩れを反映している。なお、図18および図19では、平面研削加工後に被削材の厚み寸法を公差内に入れるために自動又は手動により加えられる累積切込補正量が示されている。 Figure 15 shows the continuous waveform of the AE signal integrated intensity Xi obtained from the outer AE sensor 40 during the surface grinding test. Figure 16 shows the envelope of the maximum and minimum values of Figure 15. Figure 17 shows the envelope of the maximum and minimum values of the continuous waveform of the AE signal integrated intensity Xi obtained from the inner AE sensor 42. Figure 18 shows the waveform showing the moving average ΔRav of the difference, which is an evaluation value calculated from the maximum and minimum values of the AE signal integrated intensity waveform obtained from the outer AE sensor 40 in Figure 16. Figure 19 shows the waveform showing the moving average ΔRav of the difference, which is an evaluation value calculated from the maximum and minimum values of the AE signal integrated intensity waveform obtained from the inner AE sensor 42 in Figure 17. As shown in Figures 18 and 19, the moving average ΔRav of the difference increases over time, reflecting the deformation of the end face 12a of the surface grinding wheel 12. Figures 18 and 19 show the cumulative cutting-in correction amount that is automatically or manually applied to bring the thickness of the workpiece within the tolerance after surface grinding.
図20は、平面研削中に外周側AEセンサ40から得られた図15のAE信号積分強度Xiの連続波形から、評価値として求められた移動標準偏差σを示している。図21は、内周側AEセンサ42から得られたAE信号積分強度Xiの連続波形から、評価値として求められた移動標準偏差σmを示している。これらの移動標準偏差σmは、時間経過と共に増加し、平面研削砥石12の端面12aの形状崩れを反映している。なお、図20および図21では、平面研削加工後に被削材の厚み寸法を公差内に入れるために自動又は手動により加えられる累積切込補正量が示されている。 Figure 20 shows the moving standard deviation σ calculated as an evaluation value from the continuous waveform of the AE signal integrated intensity Xi shown in Figure 15 obtained from the outer AE sensor 40 during surface grinding. Figure 21 shows the moving standard deviation σm calculated as an evaluation value from the continuous waveform of the AE signal integrated intensity Xi obtained from the inner AE sensor 42. These moving standard deviations σm increase over time, reflecting deformation of the end face 12a of the surface grinding wheel 12. Note that Figures 20 and 21 show the cumulative cutting-in correction amount that is applied automatically or manually to bring the thickness dimension of the workpiece within the tolerance after surface grinding.
上記の研削試験において、AE信号の周波数解析により得られたパワースペクトラムからAE信号強度値Xiを求めるときの積分周波数範囲として、45~75kHzが用いられていたが、本発明者等は、25~45kHz、80~100kHz、100~200kHzの4種の積分周波数範囲についても、それぞれAE信号強度値Xiを求めるとともに、そのAE信号強度値Xiの波形から、差分の移動平均値ΔRavおよび移動標準偏差Rmをそれぞれ求めた。図22は、4種の積分周波数範囲のAE信号強度値を示す波形についてそれぞれ求めた研削中の移動標準偏差Rmの時間変化を示している。 In the above grinding test, 45 to 75 kHz was used as the integral frequency range when determining the AE signal intensity value Xi from the power spectrum obtained by frequency analysis of the AE signal. However, the inventors also determined the AE signal intensity value Xi for four other integral frequency ranges: 25 to 45 kHz, 80 to 100 kHz, and 100 to 200 kHz. They also calculated the moving average value ΔRav of the difference and the moving standard deviation Rm from the waveforms of these AE signal intensity values Xi. Figure 22 shows the change over time in the moving standard deviation Rm during grinding, determined for each of the waveforms showing the AE signal intensity values for the four integral frequency ranges.
図22において、移動標準偏差Rmに関しては、25~45kHz、80~100kHz、100~200kHzのいずれの積分周波数範囲においても、研削時間経過に応じて上昇し、形状崩れの判断に用いられ得るが、80~100kHzの積分周波数範囲、25~45kHzの積分周波数範囲、100~200kHzの積分周波数範囲、45~75kHzの積分周波数範囲の順に、信号が大きくなり、明確に形状崩れを示している。 In Figure 22, the moving standard deviation Rm increases as grinding time progresses in all integral frequency ranges of 25 to 45 kHz, 80 to 100 kHz, and 100 to 200 kHz, and can be used to determine shape deformation. However, the signal increases in the integral frequency range of 80 to 100 kHz, 25 to 45 kHz, 100 to 200 kHz, and 45 to 75 kHz, in that order, clearly indicating shape deformation.
上述のように、本実施例の形状崩れ判定装置(電子制御装置62)によれば、評価値算出工程に対応する評価値算出部72において、積算強度値算出工程に対応する積算強度値算出部70により算出されたAE信号の積算強度値Xiを示す波形に基づいて、波形の振幅を表す差分の平均値Rav、および/またはAE信号強度Xiの時間波形の移動標準偏差σmが、評価値としてが算出され、形状崩れ判定工程に対応する形状崩れ判定部76において、評価値算出部72により算出された差分Rの平均値Ravが差分用形状崩れ判定閾値SPtを超えたこと、および/または移動標準偏差σnが標準偏差用形状崩れ判定閾値σtを超えたことに基づいて、平面研削砥石12の端面(研削面)12aにおける局所的な形状崩れの発生が判定される。これにより、平面研削砥石12の端面(研削面)12a内の局所的な形状崩れを判定することができ、その判定から適切なタイミングで平面研削砥石12のドレッシング開始判定を、熟練を要せず行なうことができる。 As described above, in the shape deformation determination device (electronic control device 62) of this embodiment, the evaluation value calculation unit 72 corresponding to the evaluation value calculation process calculates, as an evaluation value, the average value Rav of the difference representing the amplitude of the waveform and/or the moving standard deviation σm of the time waveform of the AE signal intensity Xi based on the waveform indicating the integrated intensity value Xi of the AE signal calculated by the integrated intensity value calculation unit 70 corresponding to the integrated intensity value calculation process; and the shape deformation determination unit 76 corresponding to the shape deformation determination process determines the occurrence of local shape deformation on the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 based on the average value Rav of the difference R calculated by the evaluation value calculation unit 72 exceeding the difference shape deformation determination threshold SPt and/or the moving standard deviation σn exceeding the standard deviation shape deformation determination threshold σt. This makes it possible to determine localized deformation within the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12, and based on this determination, it is possible to determine when to start dressing the surface grinding wheel 12 at the appropriate time, without requiring any skill.
また、本実施例の形状崩れ判定装置(電子制御装置62)によれば、研削砥石12は、回転主軸22とともに回転するフランジ26に固定されるものであり、フランジ26には、フランジ26の径方向に異なる位置に固定され、AE信号を出力する一対の外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42と、AE信号をA/D変換するA/D変換器50と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュール(送信モジュール)52とが、装着され、送信モジュール52から送信されたAE信号を受信する受信回路66と、積算強度値算出部70、評価値算出部72、形状崩れ判定部76を有し、受信回路66から出力されたAE信号を処理する電子制御装置62を含む。これにより、回転する平面研削砥石12に発生するAE信号が位置固定の受信回路66に受信され、電子制御装置62が受信回路66により受信されたAE信号を処理することにより、平面研削砥石12の端面(研削面)12a内の形状崩れを判定することができ、その判定から適切なタイミングで平面研削砥石12のドレッシング開始判定を、熟練を要せず行なうことができる。 In addition, according to the shape deformation determination device (electronic control device 62) of this embodiment, the grinding wheel 12 is fixed to a flange 26 that rotates together with the rotating main shaft 22, and the flange 26 is equipped with a pair of outer AE sensors 40 and inner AE sensors 42 that are fixed at different radial positions on the flange 26 and output AE signals, an A/D converter 50 that performs A/D conversion of the AE signals, and a transmitting module (transmitting module) 52 that wirelessly transmits the A/D converted AE signals, and includes a receiving circuit 66 that receives the AE signals transmitted from the transmitting module 52, an integrated intensity value calculation unit 70, an evaluation value calculation unit 72, and a shape deformation determination unit 76, and an electronic control device 62 that processes the AE signals output from the receiving circuit 66. As a result, the AE signal generated by the rotating surface grinding wheel 12 is received by the fixed receiving circuit 66, and the electronic control unit 62 processes the AE signal received by the receiving circuit 66, making it possible to determine if there is any deformation in the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12. Based on this determination, it is possible to determine when to start dressing the surface grinding wheel 12 at the appropriate time, without the need for skilled personnel.
本実施例の形状崩れ判定装置(電子制御装置62)によれば、フランジ26は、平面研削砥石12が固定された面とは反対側の面に開口して、外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42と、AE信号をA/D変換するA/D変換器50と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュール52とを収容する電子部品収容室30を、備え、フランジ26には、電子部品収容室30の開口を閉じる蓋板32が締結され、蓋板32のフランジ26側とは反対側の面には、ネジ穴38が設けられ、フランジ26の回転バランスを整合するためのバランシングウエイトWが固定ボルト37によりネジ穴38に締結されている。これにより、外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42とAE信号をA/D変換するA/D変換器50とA/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュール52とが装着されることでフランジ26の重心が回転中心から偏在しても、バランシングウエイトWによってフランジ26の重心が回転中心へ近づけられるので、重心の偏在による回転振動が好適に抑制される。 According to the shape deformation determination device (electronic control device 62) of this embodiment, the flange 26 has an opening on the side opposite to the side on which the surface grinding wheel 12 is fixed, and is equipped with an electronic component storage chamber 30 that houses an outer AE sensor 40, an inner AE sensor 42, an A/D converter 50 that A/D converts the AE signal, and a transmission module 52 that wirelessly transmits the A/D converted AE signal. A cover plate 32 that closes the opening of the electronic component storage chamber 30 is fastened to the flange 26, and a screw hole 38 is provided on the side of the cover plate 32 opposite the flange 26 side, and a balancing weight W for adjusting the rotational balance of the flange 26 is fastened to the screw hole 38 with a fixing bolt 37. As a result, by installing the outer AE sensor 40, inner AE sensor 42, A/D converter 50 that A/D converts the AE signals, and transmission module 52 that wirelessly transmits the A/D converted AE signals, even if the center of gravity of the flange 26 is offset from the center of rotation, the balancing weight W brings the center of gravity of the flange 26 closer to the center of rotation, thereby effectively suppressing rotational vibrations caused by the offset center of gravity.
本実施例の形状崩れ判定装置(電子制御装置62)によれば、蓋板32には、送信モジュール52から送信される電波を通過させる矩形の窓口33が形成されている。これにより、蓋板32が剛性の高い金属製であっても、送信モジュール52から送信される電波が、蓋板32を通して送信される。 According to the shape collapse determination device (electronic control device 62) of this embodiment, the cover plate 32 is formed with a rectangular window 33 that allows radio waves transmitted from the transmission module 52 to pass through. This allows the radio waves transmitted from the transmission module 52 to be transmitted through the cover plate 32, even if the cover plate 32 is made of a highly rigid metal.
以上、本発明の一実施例を図面を用いて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 One embodiment of the present invention has been described above using the drawings, but the present invention can also be applied in other forms.
たとえば、前述の実施例では、垂直な第1回転中心線CL1まわりに一対の平面研削砥石12および14を相対回転可能に備えられた縦形の両頭平面研削盤10であったが、両頭平面研削盤10は、水平な第1回転中心線CL1まわりに一対の平面研削砥石12および14が相対回転可能に備えられた横型であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the double-disc surface grinding machine 10 was a vertical type in which a pair of surface grinding wheels 12 and 14 were provided so that they could rotate relative to each other around a vertical first rotation center line CL1. However, the double-disc surface grinding machine 10 may also be a horizontal type in which a pair of surface grinding wheels 12 and 14 are provided so that they can rotate relative to each other around a horizontal first rotation center line CL1.
また、前述の実施例の電子制御装置62は、一対の外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42から出力されたAE信号を処理するものであったが、一対の外周側AEセンサ40および内周側AEセンサ42のうちの一方から出力されたAE信号を処理するものであってもよい。 Furthermore, while the electronic control device 62 in the above-described embodiment processes the AE signals output from the pair of outer AE sensor 40 and inner AE sensor 42, it may also process the AE signal output from one of the pair of outer AE sensor 40 and inner AE sensor 42.
また、前述の実施例の電子制御装置62は、AE信号の積算強度値Xiを示す波形に基づいて、波形の振幅を表す差分の平均値Rav、およびAE信号強度Xiの時間波形の移動標準偏差σmを、評価値としてが算出するものであったが、差分の平均値Ravおよび移動標準偏差σmの一方を評価値として算出し、その一方の評価値が形状崩れ判定閾値SPtまたは形状崩れ判定閾値σtを超えたことに基づいて、平面研削砥石12の端面(研削面)12aにおける局所的な形状崩れの発生を判定するものであってもよい。 In addition, the electronic control device 62 in the above-described embodiment calculates the average difference Rav, which represents the amplitude of the waveform, and the moving standard deviation σm of the time waveform of the AE signal intensity Xi as evaluation values based on the waveform indicating the integrated intensity value Xi of the AE signal. However, it may also be possible to calculate one of the average difference Rav or the moving standard deviation σm as an evaluation value, and determine the occurrence of localized shape deformation on the end face (grinding surface) 12a of the surface grinding wheel 12 based on whether that evaluation value exceeds the shape deformation determination threshold SPt or the shape deformation determination threshold σt.
また、前述の実施例では、AE信号の周波数解析により得られたパワースペクトラムからAE信号強度値Xiを求めるときの積分周波数範囲として、45~75kHzが用いられていたが、25~45kHz、80~100kHz、100~200kHzの4種の積分周波数範囲が用いられていてもよい。要するに、25~200kHzの範囲内のいずれかの特定周波数帯の積分周波数範囲であればよい。 In addition, in the above-described embodiment, 45 to 75 kHz was used as the integral frequency range when calculating the AE signal intensity value Xi from the power spectrum obtained by frequency analysis of the AE signal, but four other integral frequency ranges may also be used: 25 to 45 kHz, 80 to 100 kHz, and 100 to 200 kHz. In other words, any integral frequency range within a specific frequency band within the range of 25 to 200 kHz will suffice.
また、前述の実施例では、AE信号の周波数解析により得られたパワースペクトラム中の所定の周波数範囲を積分したAE信号強度値Xiが用いられていたが、AE信号のうちの特定周波数帯の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタを通過した信号の平均値や実効値が、上記AE信号強度値Xiに替えて用いられてもよい。この場合には、バンドパスフィルタが積算強度値算出部70に対応している。 In addition, in the above-described embodiment, the AE signal intensity value Xi was used, which was obtained by integrating a predetermined frequency range in the power spectrum obtained by frequency analysis of the AE signal. However, the average value or effective value of a signal that has passed through a band-pass filter that passes frequency components in a specific frequency band of the AE signal may be used instead of the AE signal intensity value Xi. In this case, the band-pass filter corresponds to the integrated intensity value calculation unit 70.
また、前述の実施例では、被削材16を円弧状の移動軌跡TRに沿って上側の平面研削砥石12の端面12aと下側の平面研削砥石14の端面14aとの間を移動させる円板状のキャリア18が用いられていたが、被削材16を直線状の移動軌跡に沿って上側の平面研削砥石12の端面12aと下側の平面研削砥石14の端面14aとの間を移動させる直線状のキャリアが用いられてもよい。 In addition, in the above-described embodiment, a disk-shaped carrier 18 was used to move the workpiece 16 along an arc-shaped movement trajectory TR between the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 and the end face 14a of the lower surface grinding wheel 14. However, a linear carrier may also be used to move the workpiece 16 along a linear movement trajectory between the end face 12a of the upper surface grinding wheel 12 and the end face 14a of the lower surface grinding wheel 14.
また、前述の実施例の平面研削砥石12、144は、超砥粒および一般砥粒が、レジノイド砥石、ビトリファイド砥石等の種々のボンドで砥粒が結合されたものでもよい。 Furthermore, the surface grinding wheels 12 and 144 in the above-mentioned embodiments may be made of superabrasive grains and general abrasive grains bonded together with various bonds, such as resinoid grinding wheels and vitrified grinding wheels.
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。 Please note that the above is merely one embodiment of the present invention, and various modifications can be made to the present invention without departing from its spirit.
10:両頭平面研削盤
12:平面研削砥石(上側)
12a:端面(研削面)
16:被削材
26:フランジ
30:電子部品収容室
40:外周側AEセンサ
42:内周側AEセンサ
44:電子回路基板
46:電源バッテリ
48:前置増幅器
50:A/D変換器
52:送信モジュール
62:電子制御装置
68:周波数解析部
70:積算強度値算出部
72:評価値算出部
74:形状崩れ判定閾値設定部
76:形状崩れ判定部
78:面状態表示装置
10: Double-head surface grinding machine 12: Surface grinding wheel (upper side)
12a: End surface (ground surface)
16: Workpiece 26: Flange 30: Electronic component housing chamber 40: Outer circumference side AE sensor 42: Inner circumference side AE sensor 44: Electronic circuit board 46: Power supply battery 48: Preamplifier 50: A/D converter 52: Transmission module 62: Electronic control device 68: Frequency analysis unit 70: Integrated intensity value calculation unit 72: Evaluation value calculation unit 74: Shape collapse judgment threshold setting unit 76: Shape collapse judgment unit 78: Surface condition display device
Claims (5)
前記研削加工中に発生するAE信号を周波数解析することにより得たパワースペクトラムの所定波長帯の信号成分の積分値を周期的に算出し、AE信号強度値とする積算強度値算出工程と、
前記積算強度値算出工程により周期的に算出された前記AE信号強度値を時間軸上に示した波形に基づいて、前記波形の極大値と極小値との差分又は比の平均値、又は、前記波形の移動標準偏差を表す評価値を繰り返し算出する評価値算出工程と、
前記評価値算出工程により繰り返し算出された前記評価値が予め設定された判定閾値を超えたことに基づいて、前記研削砥石の端面における形状崩れの発生を判定する形状崩れ判定工程とを、含む
ことを特徴とする研削砥石の形状崩れ判定方法。 A method for determining shape distortion of a grinding wheel in a grinding process in which an end face of a grinding wheel is brought into sliding contact with a plurality of workpieces as a grinding surface, successively forming flat grinding surfaces on the plurality of workpieces, the method determining local shape distortion within the grinding surface based on an AE signal generated due to contact between the grinding wheel and the workpieces, comprising:
an integrated intensity value calculation step of periodically calculating an integrated value of signal components in a predetermined wavelength band of a power spectrum obtained by frequency analysis of the AE signal generated during the grinding process, and setting the integrated value as an AE signal intensity value ;
an evaluation value calculation step of repeatedly calculating an average value of differences or ratios between maximum and minimum values of the waveform, or an evaluation value representing a moving standard deviation of the waveform, based on a waveform that shows the AE signal intensity values periodically calculated in the integrated intensity value calculation step on a time axis;
and a shape deformation determination process for determining whether shape deformation has occurred on the end face of the grinding wheel based on whether the evaluation value repeatedly calculated by the evaluation value calculation process exceeds a predetermined determination threshold.
前記研削加工中に発生するAE信号を周波数解析することにより得たパワースペクトラムの所定波長帯の信号成分の積分値を周期的に算出し、AE信号強度値として出力する積算強度値算出部と、
前記積算強度値算出部により周期的に算出された前記AE信号強度値を時間軸上に示した波形に基づいて、前記波形の極大値と極小値との差分又は比の平均値、又は、前記波形の移動標準偏差を表す評価値を繰り返し算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により繰り返し算出された前記評価値が予め設定された判定閾値を超えたことに基づいて、前記研削砥石の端面における形状崩れの発生を判定する形状崩れ判定部とを、含む
ことを特徴とする研削砥石の形状崩れ判定装置。 In a grinding process in which an end face of a grinding wheel is brought into sliding contact as a grinding surface against a plurality of workpieces in succession to continuously form flat grinding surfaces on the plurality of workpieces, a grinding wheel shape deformation determination device is provided for determining local shape deformation within the grinding surface based on an AE signal generated due to contact between the grinding wheel and the workpieces,
an integrated intensity value calculation unit that periodically calculates an integrated value of a signal component in a predetermined wavelength band of a power spectrum obtained by frequency analysis of an AE signal generated during the grinding process, and outputs the calculated value as an AE signal intensity value ;
an evaluation value calculation unit that repeatedly calculates, based on a waveform that shows the AE signal intensity values periodically calculated by the integrated intensity value calculation unit on a time axis , an average value of differences or ratios between maximum values and minimum values of the waveform, or an evaluation value that represents a moving standard deviation of the waveform ;
and a shape deformation determination unit that determines whether shape deformation has occurred on the end face of the grinding wheel based on whether the evaluation value repeatedly calculated by the evaluation value calculation unit exceeds a predetermined determination threshold.
前記フランジには、前記フランジの径方向に異なる位置に固定され、前記AE信号を出力する一対の外周側AEセンサおよび内周側AEセンサと、前記AE信号をA/D変換するA/D変換器と、A/D変換されたAE信号を無線で送信する送信モジュールとが、装着され、
前記送信モジュールから送信されたAE信号を受信する受信回路と、前記積算強度値算出部、前記評価値算出部、および前記形状崩れ判定部を有し、前記受信回路から出力されたAE信号を処理する電子制御装置とを、含む
ことを特徴とする請求項2の研削砥石の形状崩れ判定装置。 The grinding wheel is fixed to a flange that rotates together with the rotating spindle,
The flange is fitted with a pair of outer periphery side AE sensors and an inner periphery side AE sensor which are fixed at different positions in a radial direction of the flange and which output the AE signal, an A/D converter which performs A/D conversion of the AE signal, and a transmission module which wirelessly transmits the A/D converted AE signal,
The grinding wheel shape deformation determination device according to claim 2, further comprising: a receiving circuit for receiving the AE signal transmitted from the transmitting module; and an electronic control device having the integrated intensity value calculation unit, the evaluation value calculation unit, and the shape deformation determination unit, and processing the AE signal output from the receiving circuit.
前記フランジには、前記電子部品収容室の開口を閉じる蓋板が締結され、
前記蓋板の前記フランジ側とは反対側の面には、ネジ穴が設けられ、
前記フランジの回転バランスを整合するためのバランシングウエイトが前記ネジ穴に締結されている
ことを特徴とする請求項3の研削砥石の形状崩れ判定装置。 the flange has an opening on a surface opposite to a surface on which the grinding wheel is fixed, and includes an electronic component accommodating chamber for accommodating the outer peripheral side AE sensor and the inner peripheral side AE sensor, an A/D converter for A/D converting the AE signal, and a transmitting module for wirelessly transmitting the A/D converted AE signal;
a cover plate for closing the opening of the electronic component accommodating chamber is fastened to the flange;
A screw hole is provided on the surface of the cover plate opposite to the flange side,
4. The grinding wheel shape deformation detection device according to claim 3 , wherein a balancing weight for adjusting the rotational balance of the flange is fastened to the screw hole.
ことを特徴とする請求項4の形状崩れ判定装置。 The shape deformation determination device according to claim 4 , wherein the cover plate has a window formed therein for passing radio waves transmitted from the transmitting module.
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