JPS603550B2 - Workpiece rotation abnormality detection method and device - Google Patents
Workpiece rotation abnormality detection method and deviceInfo
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- JPS603550B2 JPS603550B2 JP8562776A JP8562776A JPS603550B2 JP S603550 B2 JPS603550 B2 JP S603550B2 JP 8562776 A JP8562776 A JP 8562776A JP 8562776 A JP8562776 A JP 8562776A JP S603550 B2 JPS603550 B2 JP S603550B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシュータィプ心無研削盤における研削中の工
作物の回転速度異常を検出する方法およぴその検出菱贋
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting an abnormal rotational speed of a workpiece being ground in a shoe type centerless grinding machine, and a detection method thereof.
シュータィプ心無研削盤、即ち二つのシューで工作物の
蓬方向の位層ぎめを行い、ドライバープレートで鞠方向
の位置をきめると同時にこれにより工作物に回転を与え
、工作物とドライバープレートとを密着させるためには
、例えばマグネットを利用する方法がとられているシュ
ータィプ心無研削盤において、円形工作物を生産ラィで
多量に生産する際、特に高能率で生産する際には、そこ
で生産された工作物の中、研削した局上の一部分に片平
坦に研削されたものが入ることがある。A shoe type centerless grinder, in other words, the two shoes are used to level the workpiece in the crosswise direction, and the driver plate determines the position in the crosswise direction, and at the same time this gives rotation to the workpiece, and the workpiece and driver plate are For example, when producing a large number of circular workpieces on a production lie in a shoe-type centerless grinding machine that uses magnets to achieve close contact, especially when producing at high efficiency, Among workpieces that have been ground, there may be a part of the workpiece that has been ground flat on one side.
この部分は時として研削やけが生じている。また工作物
の周上に多くの平坦部ないしウェーブ状のマークが発生
し、その部分を見ると同様に研削やけが発生しているこ
とがある。上記のように円形工作物の一部分が平坦に研
削され、研削やけが生ずることは、通常は極めて希れで
あるが、その製品の性能は致命的な影響をもつもので、
例えば軸受リングの研削において、外周面に平坦部が発
生した場合、軸受リングとしては不良品であり、必ず除
去すべきものであり、このような不良品の発生は、皆無
にすべきものである。This part sometimes suffers from grinding burns. Additionally, many flat or wavy marks may appear on the circumference of the workpiece, and if you look at these marks, you may find that grinding burns have also occurred. As mentioned above, it is extremely rare for a part of a circular workpiece to be ground flat, resulting in grinding or scratches, but it can have a fatal impact on the performance of the product.
For example, if a flat portion occurs on the outer circumferential surface during grinding of a bearing ring, it is a defective bearing ring and must be removed, and the occurrence of such defective products should be completely eliminated.
一方能率は極限へと指向の過程にあり、そうなるとその
発生の頻度も高くならざるを得ない。上記のような現象
が生ずるのは、研削中工作物の回転速度異常が起きた場
合が多く、この回転速度異常を検出するためには工作物
の回転を直接検出する方法があるが、実験室的な方法で
あり例えば工作物に小さな真銭をつけて、工作物と一緒
に回転させ、この真鏡の回転を無接触のセンサにより検
出する方法があるが、真銭を工作物につけたり、除去し
たりすることが面倒であり、大量生産の際に使用できる
方法ではなかった。この発明は上記のような研削中にお
ける工作物の回転速度異常を本質的な現象面から確実に
検知することを目的とするもので、研削中における工作
物とシューチップ間における摩擦係数を検出し、検出し
た摩擦係数と予め定めた摩擦係数の設定値を比較し、そ
の大小関係により工作物の回転異常を摩擦係数の異常と
してとらえることを特徴とする工作物の回転速度異常検
出方法およびこれを具体化した検出装置である。On the other hand, efficiency is in the process of reaching its limits, and as that happens, the frequency of its occurrence is bound to increase. The above phenomenon often occurs when the rotational speed of the workpiece is abnormal during grinding.There is a method to detect this rotational speed abnormality by directly detecting the rotation of the workpiece, but it is not possible to do so in a laboratory. For example, there is a method of attaching a small coin to the workpiece, rotating it together with the workpiece, and detecting the rotation of this true mirror using a non-contact sensor. It is troublesome to remove and is not a method that can be used in mass production. The purpose of this invention is to reliably detect abnormalities in the rotational speed of a workpiece during grinding as described above from the viewpoint of the essential phenomena. A method for detecting abnormal rotation speed of a workpiece, which is characterized in that the detected friction coefficient is compared with a predetermined set value of the friction coefficient, and an abnormal rotation of the workpiece is detected as an abnormality in the friction coefficient based on the magnitude relationship. This is a concrete detection device.
次にこの発明の実施例について図を参照しながら説明す
る。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はシュータィプ心無研削盤における工作物の外径
研削時のシューに負荷される力を、研削開始前から研削
完了、砥石後退時まで、法線力および接線力として取出
したもので、工作物が正常に研削された場合を示してい
る。工作物が駆動軸によって回転されているだけで研削
開始直前においては、シューにかかる力は騒くわずかで
あるが、研削が開始(A点参照)され、一定の切込み速
度で研削が進行すると、砥石の研削力は順次増大し、砥
石と工作物間の接線力、法線力が増大し、従ってシュー
にかかる接線力および法線力は直線的に増大してやがて
F点に達してこの時点で一応の切込みを完了し、その後
、スパークアウト、次に砥石が後退し、接線力および法
線力共に急激に減少する。工作物が正常に研削された場
合は第1図のように研削時におけるシューに作用する接
線力および法線力はほぼ直線的に増大するが、種々研削
実験中、発明者は第2図に示すような結果に遭遇した。Figure 1 shows the force applied to the shoe during outer diameter grinding of a workpiece in a shoe-type centerless grinder, extracted as normal force and tangential force from before the start of grinding to completion of grinding and when the grinding wheel is retracted. This shows a case where the workpiece has been successfully ground. Immediately before grinding starts because the workpiece is only being rotated by the drive shaft, the force applied to the shoe is very small, but once grinding has started (see point A) and the grinding progresses at a constant cutting speed, The grinding force of the grinding wheel increases sequentially, the tangential force and normal force between the grinding wheel and the workpiece increase, and therefore the tangential force and normal force applied to the shoe increase linearly and eventually reach point F, at which point After completing a certain amount of cut, the spark out occurs, and then the grinding wheel retreats, and both the tangential force and the normal force decrease rapidly. When a workpiece is properly ground, the tangential and normal forces acting on the shoe during grinding increase almost linearly as shown in Figure 1, but during various grinding experiments, the inventor found that I encountered a result like the one shown.
A点の研削開始までは第1図と同様な経過をたどり、研
削開始後ある程度までは時間の経過と共に接線力および
法線力は共には)、直線的に増大するが、B点に達する
と接線力は急激に増大し、法線力の増大に伴って、接線
力の増大は時間の経過と共に大きくなる。(C点参照)
ところがこの間における法線力の急増は殆んどない。Until the start of grinding at point A, the process is similar to that shown in Figure 1, and to a certain extent after the start of grinding, both the tangential force and the normal force increase linearly with the passage of time, but when they reach point B, The tangential force increases rapidly, and as the normal force increases, the increase in tangential force becomes larger over time. (See point C)
However, there is almost no sudden increase in the normal force during this period.
この状態でさらに研削が続行されると接線力の大きさは
いよいよ増大し、遂にD点において完全にワークストッ
プを生ずる。この第2図に示されたような線図が得られ
たとき、その都度工作物の外隆面を調査した結果、ワー
クストップによる工作物における暁付、外蓬面に平担部
、あるいはウェーブ状のマークが見出された。この工作
物の回転速度異常を検出するためにはシューに負荷され
る接線力や法線力の変化、特に接線力が急激に増大する
変化をとらえ、これをより確実にとらえるためにはシュ
ーと工作物とにおける摩擦係数の変化(第3図参照)即
ち接線力の法線力による割算値を検出することが最善で
あるとの結論に達した。As the grinding continues in this state, the magnitude of the tangential force increases until the work stops completely at point D. When the diagram shown in Fig. 2 is obtained, each time the outer ridge of the workpiece is investigated, it is found that the workpiece has glazing due to the work stop, a flat part on the outer ridge, or a wave. A mark was found. In order to detect abnormalities in the rotational speed of the workpiece, it is necessary to detect changes in the tangential force and normal force applied to the shoe, especially changes in which the tangential force increases rapidly. It was concluded that it is best to detect the change in the coefficient of friction with the workpiece (see Figure 3), that is, the value obtained by dividing the tangential force by the normal force.
この第3図におけるような摩擦係数の大きさは、研削中
における工作物の回転が正常な場合には、ほゞ一定の値
を保ち、研削完了まで殆んど変化は見られないが、研削
中に工作物の回転速度異常が発生するとその値は急激に
増大する。The magnitude of the friction coefficient, as shown in Fig. 3, remains approximately constant when the workpiece rotates normally during grinding, and shows almost no change until the grinding is complete. If an abnormal rotation speed of the workpiece occurs during the process, the value increases rapidly.
このような工作物の回転速度異常は、シュ−と工作物と
の間の局部的蛇付現象が生じ摩擦係数が増大し、回転速
度異常が発生する場合と、砥石により工作物の回転速度
異常(高速回転)が生じ、その結果摩擦係数が増大し、
回転速度異常に至る場合とが考えられる。Such an abnormal rotation speed of the workpiece is caused by a local sticking phenomenon between the shoe and the workpiece, which increases the coefficient of friction, resulting in an abnormal rotational speed, or when the grindstone causes an abnormal rotational speed of the workpiece. (high-speed rotation) occurs, resulting in an increase in the coefficient of friction,
It is conceivable that the rotation speed may become abnormal.
この摩擦係数を検出するための装置を以下に説明する。
1は工作物2を研削するための砥石であり、工作物2は
図示を省略したドライヒングプレートによって回転され
る。A device for detecting this friction coefficient will be described below.
1 is a grindstone for grinding a workpiece 2, and the workpiece 2 is rotated by a drying plate (not shown).
3はシューホルダで、このシユーホルダ3にはフロント
シユー4およびリヤーシュー5が取付けられ、フロント
シュー4には、シューチップ6が工作物2の外周面に接
するように設けられており、リャーシュー5には力変換
素子7を介してシユーチツプ8が取付けられている。3 is a shoe holder, a front shoe 4 and a rear shoe 5 are attached to the shoe holder 3, a shoe tip 6 is provided on the front shoe 4 so as to be in contact with the outer peripheral surface of the workpiece 2, and a shoe tip 6 is provided on the rear shoe 5. A shoot chip 8 is attached via a force transducing element 7.
前記の力変換素子7はシューチップを介してシューにか
)る力を検出するための検出器で、ロードセル、歪ゲー
ジ、磁歪を利用したゲージ等が用いられる。この実施例
では圧電型ロードセルを使用しているが、この圧電型ロ
ードセルは三方向の力を検出することが可能である。こ
の圧電型ロードセル7でとらえた接線力および法線力の
大きさに応じた電荷を電圧に変えるために、即ち電荷を
電圧に変えるための前層増幅器として、それぞれチャー
ジアンプ9およびチャージアンプ10が設けられており
、各チャージアンプに対してリセット信号を送信するた
めのりセット回路11が接続され、さらに各チャージア
ンプには信号増幅のための増幅器12,13が接続し、
この増幅器には接線力の大きさにもとづく信号を法線力
の大きさにもとづく信号で割算するための演算回路14
が接続している。またシューチツプの材質、工作物の材
質や研削速度等を考慮して、予め定めた摩擦係数を設定
した設定電圧回路15が設けられ、この設定値と演算回
路14からの信号値とを比較するための回路が比較回路
16である。なお必要に応じてチャージアンプと増幅器
の間にローパスフィルタを設ける。この装置において工
作物2をシューチップ上にセットすると共に、リセツト
回路11よりリセット信号を各チャージアンプ9,10
‘こ発信すると、シューチツプ8を介してロードセル7
により検出された接線力はチャージアンプ9によって電
圧に変換され、この電圧が増幅器12によって増幅され
、演算回路14に入る。一方ロードセル7によって検出
された法線力はチャージアンプ10によって電圧に変換
され、増幅器13によって増幅されてから演算回路14
に入り、こ)で割算が行われ、さらに比較回路16にお
いて、予め設定された設定電圧回路15よりの摩擦係数
設定値と比較される。この比較回路より摩擦係数設定値
を超えた信号が出た場合には、工作物とシューチップと
の間では、接触状態に急変があり、工作物に回転速度異
常が生じたと判定される。The force transducing element 7 is a detector for detecting the force applied to the shoe via the shoe tip, and may be a load cell, a strain gauge, a gauge using magnetostriction, or the like. In this embodiment, a piezoelectric load cell is used, and this piezoelectric load cell can detect forces in three directions. A charge amplifier 9 and a charge amplifier 10 are used as front-layer amplifiers to convert charges corresponding to the magnitude of the tangential force and normal force captured by the piezoelectric load cell 7 into voltages, that is, to convert charges into voltages. A reset circuit 11 is connected to each charge amplifier for transmitting a reset signal, and amplifiers 12 and 13 are connected to each charge amplifier for signal amplification.
This amplifier includes an arithmetic circuit 14 for dividing a signal based on the magnitude of the tangential force by a signal based on the magnitude of the normal force.
is connected. In addition, a set voltage circuit 15 is provided which sets a predetermined friction coefficient in consideration of the material of the shoe chip, the material of the workpiece, the grinding speed, etc., and is used to compare this set value with the signal value from the calculation circuit 14. This circuit is the comparison circuit 16. Note that a low-pass filter is provided between the charge amplifier and the amplifier if necessary. In this device, a workpiece 2 is set on a shoe chip, and a reset signal is sent from a reset circuit 11 to each charge amplifier 9, 10.
'When this is transmitted, the load cell 7 is sent via the shoe tip 8.
The tangential force detected by the charge amplifier 9 is converted into a voltage by the charge amplifier 9, this voltage is amplified by the amplifier 12, and then input to the arithmetic circuit 14. On the other hand, the normal force detected by the load cell 7 is converted into a voltage by a charge amplifier 10, amplified by an amplifier 13, and then arithmetic circuit 14.
Then, division is performed in step (b), and further, in the comparison circuit 16, it is compared with the friction coefficient setting value from the preset setting voltage circuit 15. If this comparison circuit outputs a signal exceeding the friction coefficient setting value, it is determined that there has been a sudden change in the contact state between the workpiece and the shoe tip, and that an abnormal rotation speed has occurred in the workpiece.
比較回路の信号が摩擦係数設定値に比較して小さければ
、信号が発せられないで、工作物は異常なく回転し研削
は一応正常に行われたと判断される。この発明の装置は
上記のように構成されているので、研削のサイクルタイ
ムを短縮するために研削速度をはやめ、万一工作物の回
転速度異常が生じても確実に検出できるので、工作物の
外周面の品質不良品を良品とする危険は防止され、研削
能率をあげることが可能である。If the signal from the comparison circuit is small compared to the friction coefficient set value, it is determined that no signal is generated, the workpiece rotates without any abnormality, and the grinding is performed normally. Since the device of the present invention is configured as described above, the grinding speed is slowed down to shorten the grinding cycle time, and even if an abnormal rotation speed of the workpiece occurs, it can be reliably detected. This prevents the risk of using a product with inferior quality on the outer peripheral surface as a good product, and it is possible to increase the grinding efficiency.
また、工作物の微妙な回転不良状態も検出可能なので工
作物の外周面の品質は確実に向上し、常に安定した品質
の加工物を得ることができる。In addition, since it is possible to detect subtle rotational malfunctions of the workpiece, the quality of the outer peripheral surface of the workpiece is reliably improved, and workpieces of stable quality can always be obtained.
第1図および第2図はこの発明の基礎となった工作物が
シューにセットされてから研削完了までにおけるシュー
に負される接線力および法線力の変化を検出した図で、
第1図は工作物に回転速度異常を生じなかった場合を示
し、第2図は工作物の回転速度異常が起きた場合を示す
線図、第3図は工作物がシューにセットされてから研削
完了までの工作物とシューとの間の摩擦係数の変化を示
す線図、第4図はこの発明の実施例を示すブロック線図
を含む概略図である。
符号の説明 1は砥石、2は工作物、3はシューホルダ
「4はフロントシユー、5はリヤーシユ−、6はシュー
チップ、7は圧電型ロードセル、8はシユーチツプ、9
はチヤージアンプ、10はチャージアンプ、11はリセ
ット回路、14は演算回路、15は設定電圧回路、16
は比較回路。
努l図多2図
券3t2
努4籾Figures 1 and 2 are diagrams that detect changes in the tangential force and normal force applied to the shoe from the time the workpiece, which is the basis of this invention, is set on the shoe until the completion of grinding.
Figure 1 shows the case where no rotational speed abnormality occurs in the workpiece, Figure 2 shows the case where the rotational speed abnormality occurs in the workpiece, and Figure 3 shows the graph after the workpiece is set in the shoe. FIG. 4 is a diagram showing changes in the coefficient of friction between the workpiece and the shoe until the grinding is completed. FIG. 4 is a schematic diagram including a block diagram showing an embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1 is a grinding wheel, 2 is a workpiece, 3 is a shoe holder, 4 is a front shoe, 5 is a rear shoe, 6 is a shoe tip, 7 is a piezoelectric load cell, 8 is a shoe chip, 9
is a charge amplifier, 10 is a charge amplifier, 11 is a reset circuit, 14 is an arithmetic circuit, 15 is a setting voltage circuit, 16
is a comparison circuit. Tsutomu 1 Zuta 2 Ticket 3t2 Tsutomu 4 Momi
Claims (1)
ドライヒングプレートと、工作物の外周面を支承するシ
ユーとを備えたシユータイプ心無研削盤において、工作
物研削中におけるシユーに作用する法線力、接線力を検
出し、工作物とシユーの間における摩擦係数を前記法線
力による接線力の割算値として検出し、得られた摩擦係
数を設定値と比較してその大小関係により工作物の回転
速度異常を摩擦係数の異常として検出することを特徴と
する工作物の回転速度異常検出方法。 2 工作物の一方の端面に当接して工作物を回転させる
ドライヒングプレートと、工作物の外周面を支承するシ
ユーとを備えたシユータイプ心無研削盤において、シユ
ーに作用する法線力および接線力の大きさを検出するた
めの力変換素子と、力変換素子よりのそれぞれの信号を
電圧に変えるために個別に設けられた前置増幅器と、各
々の前置増幅器に対してリセツト信号を送信するための
リセツト回路と、接線力の大きさに基く信号を法線力の
大きさに基く信号で割算するための演算回路と、摩擦係
数の大きさを予め設定した設定電圧回路と、設定電圧回
路の設定信号と前記演算回路よりの信号とを比較する比
較回路とを備えた工作物の回転速度異常検出装置。[Scope of Claims] 1. A shoe-type centerless grinding machine equipped with a drying plate that rotates the workpiece by contacting one end surface of the workpiece, and a shoe that supports the outer peripheral surface of the workpiece. The normal force and tangential force acting on the shoe inside are detected, the friction coefficient between the workpiece and the shoe is detected as the tangential force divided by the normal force, and the obtained friction coefficient is set as the set value. A method for detecting an abnormal rotational speed of a workpiece, characterized in that an abnormality in the rotational speed of a workpiece is detected as an abnormality in the coefficient of friction based on the magnitude relationship. 2 In a shoe-type centerless grinding machine equipped with a drying plate that rotates the workpiece by contacting one end surface of the workpiece, and a shoe that supports the outer peripheral surface of the workpiece, the normal force and tangential force acting on the shoe are A force transducer element for detecting the magnitude of force, a preamplifier provided individually to convert each signal from the force transducer element into voltage, and a reset signal sent to each preamplifier. a reset circuit for dividing the signal based on the magnitude of the tangential force by a signal based on the magnitude of the normal force, a setting voltage circuit for presetting the magnitude of the friction coefficient, and a setting voltage circuit for presetting the magnitude of the friction coefficient. A rotation speed abnormality detection device for a workpiece, comprising a comparison circuit that compares a setting signal of a voltage circuit and a signal from the arithmetic circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8562776A JPS603550B2 (en) | 1976-07-20 | 1976-07-20 | Workpiece rotation abnormality detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8562776A JPS603550B2 (en) | 1976-07-20 | 1976-07-20 | Workpiece rotation abnormality detection method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5311392A JPS5311392A (en) | 1978-02-01 |
| JPS603550B2 true JPS603550B2 (en) | 1985-01-29 |
Family
ID=13864062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8562776A Expired JPS603550B2 (en) | 1976-07-20 | 1976-07-20 | Workpiece rotation abnormality detection method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603550B2 (en) |
-
1976
- 1976-07-20 JP JP8562776A patent/JPS603550B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5311392A (en) | 1978-02-01 |
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