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JPH0521708B2 - - Google Patents
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JPH0521708B2 - - Google Patents

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JPH0521708B2
JPH0521708B2 JP61253171A JP25317186A JPH0521708B2 JP H0521708 B2 JPH0521708 B2 JP H0521708B2 JP 61253171 A JP61253171 A JP 61253171A JP 25317186 A JP25317186 A JP 25317186A JP H0521708 B2 JPH0521708 B2 JP H0521708B2
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JP
Japan
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grindstone
tool
contact
measured
main shaft
Prior art date
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JP61253171A
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Japanese (ja)
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JPS63109977A (en
Inventor
Jusuke Kosuge
Hitoshi Komori
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Niigata Engineering Co Ltd
Original Assignee
Niigata Engineering Co Ltd
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Publication date
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、数値制御研削盤において砥石の径や
長さ等を自動的に測定する寸法測定装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a dimension measuring device that automatically measures the diameter, length, etc. of a grinding wheel in a numerically controlled grinding machine.

〔従来の技術〕 数値制御研削盤において、工作物の研削や自動
トルーイング、あるいは自動ドレツシング等によ
り小さくなつた砥石の径や長さを測定し直す必要
がある場合、従来においては、その砥石(工具)
を数値制御研削盤の主軸から取り外して行つてい
た。しかしこの方法は、測定対象となる被測定工
具を、数値制御研削盤の主軸からわざわざ取り外
し、研削盤外に運んで実測する関係上、時間が掛
かるほか、自動運転を中断する必要があるため、
研削作業の能率が低下するとともに、砥石の寸法
を頻繁に測定できないため、研削精度が低下する
という問題点がある。
[Prior Art] In a numerically controlled grinding machine, when it is necessary to remeasure the diameter or length of a grinding wheel that has become smaller due to workpiece grinding, automatic truing, automatic dressing, etc., conventionally, the grinding wheel (tool )
was being removed from the main shaft of a numerically controlled grinding machine. However, this method requires removing the tool to be measured from the main shaft of the numerically controlled grinding machine and carrying it outside the grinding machine for actual measurement, which is time-consuming and requires interrupting automatic operation.
There are problems in that the efficiency of the grinding work is reduced and the grinding accuracy is reduced because the dimensions of the grindstone cannot be measured frequently.

このため本発明の発明者らは、砥石を有する工
具を装着した主軸を回転させながら起点から基準
プレートに向かつて移動させ、基準プレートに対
する砥石の接触を検出して、その移動距離を計測
し、予め寸法が知られた基準工具と被測定工具の
移動量の差から被測定工具の寸法を算出する方法
を開発した(昭和61年10月7日特許出願)。
For this reason, the inventors of the present invention rotated a main shaft equipped with a tool having a grindstone and moved it from a starting point toward a reference plate, detected contact of the grindstone with the reference plate, and measured the distance traveled. We have developed a method for calculating the dimensions of a tool to be measured from the difference in the amount of movement between a reference tool whose dimensions are known in advance and the tool to be measured (patent application filed on October 7, 1985).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、測定対象寸法が狭い範囲に集中して
いる場合はよいが、工具が大小様々で寸法が広範
囲にわたつているような場合、小さい砥石を測定
するときに長時間を要するという問題がある。す
なわち、砥石は少なからず偏心しており、そのた
め砥石寸法としては、回転軸に対して最も離れた
砥石外周部が採用される。したがつて、これを測
定するために、砥石を回転させて測定する必要が
あり、また高精度に測定するためには、1回転当
たりの送り量は必要とされる分解能以下でなけれ
ばならない。この理由から測定スピードは非常に
遅いものとなる。一方、測定のために、起点から
測定基準位置まで移動させるとき、最短でも対象
寸法の寸法範囲内では測定スピードになつていて
どの時点で基準位置に到達しても良いようにして
おく必要がある。そして、対象寸法の小さいもの
程、長い距離を低速のスピードで移動しなければ
ならず、多数の測定対象工具がある場合には、総
じて測定時間が非常に長いものとなる。
However, while this is fine when the dimensions to be measured are concentrated in a narrow range, there is a problem in that it takes a long time to measure a small grindstone when the tools are of various sizes and have a wide range of dimensions. That is, the grindstone is eccentric to some extent, and therefore, the grindstone's outer periphery that is farthest from the rotation axis is adopted as the size of the grindstone. Therefore, in order to measure this, it is necessary to rotate the grindstone and measure it, and in order to measure with high precision, the amount of feed per revolution must be less than the required resolution. For this reason, the measurement speed is very slow. On the other hand, when moving from the starting point to the measurement reference position for measurement, it is necessary to maintain the measurement speed at least within the range of the target dimension so that the reference position can be reached at any point. . The smaller the target size, the longer the distance the tool must be moved at a slower speed, and if there are a large number of tools to be measured, the overall measurement time will be very long.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、砥石を有する工具が装着される主軸
を備え、かつ該主軸はX軸、Y軸、およびZ軸の
少なくとも一方向に駆動モータによつて動かされ
るように構成された数値制御研削盤において、 前記工具の砥石を回転状態において接触させる
接触部材と、 前記接触部材に対する前記砥石の接触を検出す
る接触検知手段と、 前記接触部材から一定距離離れた位置に砥石が
到達したことを検出して前記駆動モータによる主
軸の送り速度を遅くする位置検出手段と、 前記接触部材に対して前記砥石が接触した際の
主軸の位置からの砥石の寸法を算出する演算手段
と、 寸法測定毎に、前記接触部材および前記砥石の
いずれか一方を移動させ、寸法測定時における前
記砥石と前記接触部材との接触位置を異ならせる
接触位置移動手段と を具備することを特徴とする。
The present invention provides a numerically controlled grinding machine comprising a main shaft on which a tool having a grindstone is mounted, and the main shaft is configured to be moved by a drive motor in at least one direction of the X-axis, Y-axis, and Z-axis. A contact member that contacts a whetstone of the tool in a rotating state; a contact detection means that detects contact of the whetstone with the contact member; and a contact detection means that detects that the whetstone has arrived at a position a certain distance away from the contact member. position detection means for slowing down the feed speed of the spindle by the drive motor; a calculation means for calculating the dimensions of the grindstone from the position of the spindle when the grindstone contacts the contact member; The present invention is characterized by comprising contact position moving means for moving either the contact member or the grindstone to change the contact position between the grindstone and the contact member during dimension measurement.

〔作用〕[Effect]

被測定工具の寸法を測定する必要が生じた場合
には、寸法が予め知られている砥石を有する基準
工具を数値制御研削盤の主軸に装着して該主軸を
回転し、その基準工具を起点から数値制御研削盤
に付設された接触部材に向けて早い送り速度で主
軸により移動させる。基準工具の砥石が接触部材
から一定距離離れた位置に到達すると、位置検出
手段がこれを検出して駆動モータによる基準工具
の送り速度を低速にする。このようにして送り速
度が低下せしめられた基準工具が接触部材に接触
すると、接触信号が生じるので、その接触信号を
検出することによつて接触部材に対する基準工具
の接触位置を知る。
When it becomes necessary to measure the dimensions of a tool to be measured, a reference tool with a grindstone whose dimensions are known in advance is attached to the main shaft of a numerically controlled grinder, the main shaft is rotated, and the reference tool is used as a starting point. From there, the spindle moves at a high feed rate toward a contact member attached to a numerically controlled grinder. When the grindstone of the reference tool reaches a position a certain distance away from the contact member, the position detection means detects this and reduces the feed speed of the reference tool by the drive motor. When the reference tool whose feed speed has been reduced in this manner comes into contact with the contact member, a contact signal is generated, and by detecting the contact signal, the contact position of the reference tool with respect to the contact member is known.

また、主軸に被測定工具を装着して該主軸を回
転し、上記同様にして被測定工具を起点から接触
部材に向けて早い送り速度で移動させ、基準工具
の砥石が接触部材から一定距離離れた位置に到達
したことを位置検出手段により検出して送り速度
を低速にし、接触部材に被測定工具の砥石を接触
させてその時の主軸の位置を知る。上記基準工具
と、被測定工具の、接触部材に対する接触位置を
演算して被測定工具の寸法を測定する。
In addition, the tool to be measured is attached to the main shaft, the main shaft is rotated, and the tool to be measured is moved from the starting point toward the contact member at a high feed rate in the same manner as described above, so that the grindstone of the reference tool is moved a certain distance from the contact member. The position detection means detects that the tool has reached the desired position, reduces the feed speed, and brings the grindstone of the tool to be measured into contact with the contact member to determine the position of the main shaft at that time. The dimensions of the tool to be measured are measured by calculating the contact positions of the reference tool and the tool to be measured with respect to the contact member.

寸法測定ごとに、接触位置手段によつて、接触
部材および被測定工具のいずれか一方を移動さ
せ、寸法測定時における接触部材と被測定工具と
の接触位置とを異ならせ、被測定工具を接触部材
の新しい部分に接触させて何回か寸法を測定し、
接触部材に被測定工具の未接触部分がなくなつた
ら、新しい接触部材に付け換える。
For each dimension measurement, either the contact member or the tool to be measured is moved by the contact position means, and the contact position between the contact member and the tool to be measured at the time of dimension measurement is changed, and the tool to be measured is brought into contact with the tool. Measure the dimensions several times by touching the new part of the part,
When the contact member no longer has any uncontacted parts of the tool to be measured, replace it with a new contact member.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を図面を基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on the drawings.

第1図ないし第3図は、砥石の径を測定する場
合の本発明の自動砥石寸法測定装置の一例を示す
もので、図中Aは自動工具交換装置(図示せず)
を有する数値制御研削盤(以下、NC研削盤と称
する)である。このNC研削盤Aは、いわゆる、
グラインデイングセンターと同様の基本構造を有
するものであり、砥石1aを有する工具1が図示
しない工具マガジンから取り出されて主軸2に装
着されるとともに、NC制御装置3により、X
軸、Y軸、Z軸の各駆動モータ4,5,6がそれ
ぞれ制御されるようになつている。
Figures 1 to 3 show an example of an automatic grindstone size measuring device of the present invention for measuring the diameter of a grindstone, and A in the figure indicates an automatic tool changer (not shown).
This is a numerically controlled grinding machine (hereinafter referred to as an NC grinding machine). This NC grinding machine A is so-called
It has the same basic structure as a grinding center, in which a tool 1 having a grinding wheel 1a is taken out from a tool magazine (not shown) and mounted on a spindle 2, and an
The drive motors 4, 5, and 6 for the Y-axis, Y-axis, and Z-axis are respectively controlled.

本発明の自動砥石寸法測定装置は、このNC研
削盤Aに付設されるもので、主軸2によりY軸方
向に移動せしめられる上記工具1の砥石1aが測
定のための定点より一定距離離れた位置に到達し
たことを検出する位置検出手段20と、砥石1a
が定点である基準プレート(接触部材)10に接
触したことを検知する接触検知手段22と、この
接触検知手段22で得られた検知信号に基づき後
述の所定の演算を行つて工具1の砥石1aの径を
求める演算手段8とから構成されている。
The automatic grindstone dimension measuring device of the present invention is attached to this NC grinding machine A, and the grindstone 1a of the tool 1, which is moved in the Y-axis direction by the main shaft 2, is located at a certain distance away from a fixed point for measurement. a position detecting means 20 for detecting that the grinding wheel 1a has reached the
A contact detection means 22 detects that the reference plate (contact member) 10, which is a fixed point, is in contact with the reference plate (contact member) 10, and the grindstone 1a of the tool 1 is and a calculation means 8 for determining the diameter of.

上記位置検出手段20として、本実施例では、
接触式のセンサでは回転する砥石によつてその接
触部が損傷を受けることから、非接触式のセンサ
を使用している。具体的には、光電スイツチであ
り、第2図において、基準プレート10を挟んで
投光器20aと受光器20bとが対峙して配設さ
れている。また、この光電スイツチ20は、その
検出領域が、スリツト20cの形状に見られるよ
うに長形状のものである。これによつて砥石1a
のZ軸方向のどの個所の外周部がこの検出領域を
遮つても検出できるものである。また、光電スイ
ツチ20から出力された信号は、信号処理部21
へ入力され、受光量が設定値以下になつたとき、
信号処理部21から接点信号が出力されるもので
ある。
In this embodiment, as the position detection means 20,
Since the contact part of a contact type sensor is damaged by the rotating grindstone, a non-contact type sensor is used. Specifically, it is a photoelectric switch, and in FIG. 2, a light emitter 20a and a light receiver 20b are disposed facing each other with a reference plate 10 in between. Further, the detection area of this photoelectric switch 20 is elongated as seen in the shape of the slit 20c. With this, the grindstone 1a
Detection is possible no matter where the outer periphery in the Z-axis direction blocks this detection area. Further, the signal output from the photoelectric switch 20 is transmitted to the signal processing section 21.
When the amount of received light falls below the set value,
A contact signal is output from the signal processing section 21.

また、上記接触検知手段22としては、工具1
の砥石1aが基準プレート10に接触したときに
発生する検知信号(アコーステイツク・エミツシ
ヨン信号、以下AE信号という)を利用している。
すなわち、この接触によつて発生したAE信号は、
基準プレート10を固定している治具11を経て
この治具11に固定されている接触検知手段
(AEセンサ)22で検出される。接触検知手段2
2で検出された検知信号は、信号処理部23で接
点信号に変換されてNC制御装置3へ導かれる構
成とされている。信号処理部23は第4図によう
に、AE信号を、ローパスフイルタおよびハイパ
スフイルタで特定周波数成分のみ抽出すると同時
に増幅し、検波処理部で処理後、比較器で設定さ
れたしきい値と比較して検波信号レベルがしきい
値以上であれば、接点をONさせるものである。
Further, as the contact detection means 22, the tool 1
A detection signal (acoustic emission signal, hereinafter referred to as AE signal) generated when the grinding wheel 1a contacts the reference plate 10 is used.
In other words, the AE signal generated by this contact is
The contact detection means (AE sensor) 22 fixed to the jig 11 passes through the jig 11 fixing the reference plate 10, and detects the contact detection means (AE sensor) 22 fixed to the jig 11. Contact detection means 2
The detection signal detected in step 2 is converted into a contact signal by a signal processing section 23 and guided to the NC control device 3. As shown in FIG. 4, the signal processing unit 23 extracts only specific frequency components from the AE signal using a low-pass filter and a high-pass filter, amplifies the signal at the same time, processes it in a detection processing unit, and compares it with a threshold value set in a comparator. If the detected signal level is equal to or higher than the threshold value, the contact is turned on.

なお、上記AE信号は、物質が完全に破壊する
前に、徐々に進行するクラツク等から発生するも
ので、一種の弾性液である。
Note that the above AE signal is generated from cracks that gradually progress before the substance is completely destroyed, and is a kind of elastic liquid.

また、演算手段8は、上記NC制御装置3の内
部に設けられているもので、フイードパルスfを
伝送するアンドゲード8aと、このアンドゲート
8aからのフイードパルスfにより上記Y軸駆動
モータ5のサーボ装置を制御するための出力パタ
ーンを発生する補間器8bと、上記位置検出手段
20または接触検知手段22からのAE信号の入
力により、補間器8bの内部のカウンタから工具
1の砥石1aが基準プレート10より一定距離離
れた位置に到達したとき、または砥石1aが基準
プレート10に接触した時の工具1の位置Y(Y
軸上の座標値)を取り込むとともに、上記アンド
ゲート8aをOFF状態として主軸2つまり工具
1のY軸方向の移動を停止させ、また後述の原理
に基づき工具1の砥石径を演算するCPU(中央演
算処理装置)8cと、このCPU8cに接続され
た記憶装置8dとから成る。この記憶装置8dに
は、NC制御装置3および砥石の寸法測定をなす
前記装置の制御を行う制御プログラムが登録され
ている。なお、第1図において9はNCテープで
ある。
The calculating means 8 is provided inside the NC control device 3, and includes an AND gate 8a that transmits a feed pulse f, and a servo device of the Y-axis drive motor 5 using the feed pulse f from the AND gate 8a. By inputting the AE signal from the interpolator 8b that generates an output pattern for control and the position detecting means 20 or the contact detecting means 22, a counter inside the interpolator 8b indicates that the grindstone 1a of the tool 1 is lower than the reference plate 10. The position Y (Y
At the same time, the CPU (center It consists of an arithmetic processing unit) 8c and a storage device 8d connected to this CPU 8c. A control program for controlling the NC control device 3 and the device that measures the dimensions of the grindstone is registered in the storage device 8d. In addition, in FIG. 1, 9 is an NC tape.

次に、本発明のNC研削盤における自動砥石寸
法測定装置の作用を説明する。
Next, the operation of the automatic grindstone dimension measuring device for the NC grinding machine of the present invention will be explained.

第5図と第6図は、砥石1aの径を測定する場
合の、本発明の原理を説明するもので、第6図に
おいて、主軸2が起点にあるとき、主軸2と基準
プレート10との距離(以下、基準距離という)
をL0とすると、工具1の砥石1aの径は、次式
で与えられる。
5 and 6 explain the principle of the present invention when measuring the diameter of the grinding wheel 1a. In FIG. 6, when the main shaft 2 is at the starting point, the main shaft 2 and the reference plate 10 Distance (hereinafter referred to as reference distance)
When L 0 is, the diameter of the grindstone 1a of the tool 1 is given by the following formula.

d=2(L0−a) ……(1) ここで、aは被測定工具1の砥石1aの移動距
離を示す。すなわち、起点に有るときの位置を
Y0、また砥石1aが基準プレート10に接触し
たときの主軸2の位置をYとすると、 a=|Y−Y0| ……(2) により求められる。この動作を、第1図ないし第
3図を参照して説明する。
d=2(L 0 −a) (1) Here, a indicates the moving distance of the grindstone 1a of the tool 1 to be measured. In other words, the position when it is at the starting point
If Y 0 is the position of the main shaft 2 when the grinding wheel 1a contacts the reference plate 10, then a=|Y−Y 0 |...(2) is obtained. This operation will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

まず、被測定工具1の起点における位置Y0
記憶装置8d内に記憶させておき、次に、被測定
工具1をY軸に沿つて移動させると、被測定工具
1の砥石1aが基準プレート10に接触し、その
ときの位置YがCPU8cに取り込まれ、同時に、
軸移動を停止する。このCPU8cは、これら検
出位置Y0、Yから上記被測定工具1の移動距離
aを算出する。
First, the position Y 0 of the starting point of the tool to be measured 1 is stored in the storage device 8d, and then when the tool to be measured 1 is moved along the Y axis, the grinding wheel 1a of the tool to be measured 1 is placed on the reference plate. 10, the position Y at that time is taken into the CPU 8c, and at the same time,
Stop axis movement. The CPU 8c calculates the moving distance a of the tool to be measured 1 from these detected positions Y 0 and Y.

また、(1)式における基準距離L0は、次式によ
つて求められる。
Further, the reference distance L 0 in equation (1) is determined by the following equation.

L0=d0/2+a0 ……(3) ここで、d0は、基準工具12の砥石12aの既
知の径であり、a0は、基準工具12を被測定工具
1の代わりに主軸2に装着し、かつ被測定工具1
と同様に移動させて得られる基準工具12の移動
距離で、移動距離aと同様にして求められる。
L 0 = d 0 /2 + a 0 ... (3) Here, d 0 is the known diameter of the grinding wheel 12a of the reference tool 12, and a 0 is the diameter of the grinding wheel 12a of the reference tool 12. and the tool to be measured 1
This is the moving distance of the reference tool 12 obtained by moving in the same manner as , and is obtained in the same manner as the moving distance a.

このように、径寸法が知られた砥石12を有す
る基準工具12を用いて基準距離L0を予め測定
しておき、その後、被測定工具1を主軸2に装着
して、工具移動距離aを求め、(1)式に従つて砥石
径dを演算する。
In this way, the reference distance L 0 is measured in advance using the reference tool 12 having the grindstone 12 with a known diameter, and then the tool to be measured 1 is mounted on the spindle 2 and the tool travel distance a is measured. and calculate the grindstone diameter d according to equation (1).

上記原理に基づいて前記記憶装置3内の制御プ
ログラムにより、砥石径dの測定をなす際の装置
の動作を第7図のフローチヤートに従つて説明す
る。
The operation of the apparatus when measuring the grinding wheel diameter d using the control program in the storage device 3 based on the above principle will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、主軸2を起点位置Y0に戻した状態で、
自動工具交換装置を作動して図示しない工具マガ
ジンからの既知の径d0の砥石12aを有する基準
工具12を取り出し主軸2に装着するとともに、
基準工具12の起点における位置Y0を演算手段
8の記憶装置8dに記憶させておく(ステツプ
S1)。次いで、主軸2を回転させる(ステツプ
S2)。そして主軸2をY軸方向に移動させ、基準
工具12を第1図において下方に早い送り速度で
移動させる(ステツプS3)。すると、演算手段8
のアンドゲート8aのゲート信号がON状態とな
り、フイードパルスfがこのアンドゲート8aを
通つて補間器8bに入る。補間器8bはこのフイ
ードパルスfによつてy軸駆動モータ5の制御信
号を出力し、Y軸駆動モータ5は作動を続ける。
そして、基準工具12の砥石12aが光電スイツ
チ20の検出領域に侵入すると、光電スイツチ2
0は受光量の減少を検出し、その信号は信号処理
部21で接点信号に変換出力され(ステツプ
S4)、演算手段8のCPU8cに入る。
First, with the main shaft 2 returned to the starting position Y 0 ,
The automatic tool changer is activated to take out a reference tool 12 having a grindstone 12a with a known diameter d 0 from a tool magazine (not shown) and attach it to the spindle 2.
The position Y 0 at the starting point of the reference tool 12 is stored in the storage device 8d of the calculation means 8 (step
S1). Next, rotate the main shaft 2 (step
S2). Then, the main shaft 2 is moved in the Y-axis direction, and the reference tool 12 is moved downward in FIG. 1 at a high feed rate (step S3). Then, calculation means 8
The gate signal of the AND gate 8a becomes ON, and the feed pulse f passes through the AND gate 8a and enters the interpolator 8b. The interpolator 8b outputs a control signal for the Y-axis drive motor 5 based on the feed pulse f, and the Y-axis drive motor 5 continues to operate.
When the grindstone 12a of the reference tool 12 enters the detection area of the photoelectric switch 20, the photoelectric switch 2
0 detects a decrease in the amount of received light, and the signal is converted into a contact signal by the signal processing unit 21 and output (step
S4), enters the CPU 8c of the calculation means 8.

CPU8cは、この検出信号が入力されると、
アンドゲート8aのゲート信号をOFF状態にし
てフイードパルスfの補間器8bへの入力を止
め、Y軸駆動モータ5を停止させる。その後、再
びY軸駆動モータ5が作動し遅い送り速度で主軸
2をY軸方向へ移動させる(ステツプS5)。そし
て基準工具12の砥石12aが基準プレート10
に接触すると、接触検知手段22はAE信号を出
力し、その信号処理部23で検出され(ステツプ
S6)、演算手段8のCPU8cに入る。
When the CPU 8c receives this detection signal,
The gate signal of the AND gate 8a is turned OFF to stop inputting the feed pulse f to the interpolator 8b, and the Y-axis drive motor 5 is stopped. Thereafter, the Y-axis drive motor 5 is operated again to move the main shaft 2 in the Y-axis direction at a slow feed rate (step S5). Then, the grindstone 12a of the reference tool 12 is attached to the reference plate 10.
When the contact sensor 22 comes into contact with the
S6), enters the CPU 8c of the calculation means 8.

CPU8cは、この接触信号が入力されると、
補間器8bの内部のカウンタからフイードパルス
fのパルス数を基準工具12の位置Yとして取り
込み、記憶装置8d内に登録するとともに(ステ
ツプS7)、アンドゲート8aのゲート信号をOFF
状態にしてフイードパルスfの補間器8bへの入
力を止め、Y軸駆動モータ5を停止させ、また、
基準工具12を起点へ復帰させる(ステツプ
S8)。
When this contact signal is input, the CPU 8c
The number of pulses of the feed pulse f is taken from the counter inside the interpolator 8b as the position Y of the reference tool 12, and is registered in the storage device 8d (step S7), and the gate signal of the AND gate 8a is turned off.
state, the input of the feed pulse f to the interpolator 8b is stopped, the Y-axis drive motor 5 is stopped, and
Return the reference tool 12 to the starting point (step
S8).

さらに、CPU8cは、記憶装置8dに登録さ
れている制御プログラムに基づき移動距離を算定
し(ステツプS9)、主軸2に挿着されている工具
が基準工具であることを確認するとともに(ステ
ツプS10)、記憶装置8d内に登録されている基
準工具12の砥石径d0と制御プログラムによつて
基準距離L0を算出し(ステツプS11)、これを記
憶装置8dに登録する(ステツプS12)。そして、
次に自動工具交換装置を作動して主軸2の基準工
具12を被測定工具1と交換し、上記基準工具1
2の場合とほぼ同様な手順により、被測定工具1
の砥石径を測定する。すなわち、被測定工具1の
起点における位置Y0を記憶装置8d内に記憶さ
せておく(ステツプS1)。次いで、主軸2を回転
させる(ステツプS2)。そして主軸2を作動して
上記被測定工具1を回転させるとともに、第1図
において下方に早い送り速度で移動させる(ステ
ツプS3)。このとき、フイードパルスfはアンド
ゲート8aを通つて補間器8bに入り、補間器8
bからY軸駆動モータ5の制御信号が出力され
る。被測定工具1の砥石1aが光電スイツチ20
の検出領域に侵入すると、光電スイツチ20によ
りその光量の減少を信号処理部21が検出して
CPU8に接点信号を送る(ステツプS4)。
Furthermore, the CPU 8c calculates the travel distance based on the control program registered in the storage device 8d (step S9), and confirms that the tool inserted in the spindle 2 is the reference tool (step S10). , a reference distance L 0 is calculated using the grindstone diameter d 0 of the reference tool 12 registered in the storage device 8d and the control program (step S11), and this is registered in the storage device 8d (step S12). and,
Next, operate the automatic tool changer to exchange the reference tool 12 of the spindle 2 with the tool to be measured 1, and
Using almost the same procedure as in case 2, measure tool 1.
Measure the diameter of the grinding wheel. That is, the position Y0 at the starting point of the tool to be measured 1 is stored in the storage device 8d (step S1). Next, the main shaft 2 is rotated (step S2). Then, the main shaft 2 is operated to rotate the tool 1 to be measured and move it downward in FIG. 1 at a high feed rate (step S3). At this time, the feed pulse f passes through the AND gate 8a and enters the interpolator 8b.
A control signal for the Y-axis drive motor 5 is output from b. The grindstone 1a of the tool to be measured 1 is a photoelectric switch 20
When the light enters the detection area, the signal processing section 21 detects a decrease in the amount of light by the photoelectric switch 20.
Send a contact signal to CPU 8 (step S4).

CPU8cは、この検出信号が入力されると、
アンドゲート8aのゲート信号をOFF状態にし
てフイードパルスfの補間器8bへ入力を止め、
Y軸駆動モータ5を停止させる。その後、再びY
軸駆動モータ5が作動し遅い送り速度で主軸2を
Y軸方向へ移動させる(ステツプS5)。そして基
準工具12の砥石が基準プレート10に接触する
と、接触検知手段22はAE信号を出力し、その
信号は信号処理部23で検出され、(ステツプ
S6)、演算手段8のCPU8cに入る。CPU8c
は、この接触信号が入力されと、記憶装置8dの
内部のカウンタからフイードパルスfのパルス数
を被測定工具1の位置Yとして取り込み、記憶装
置8d内に登録するとともに(ステツプS7)、ア
ンドゲート8aをOFFにしてフイードパルスf
の補間器8bへの入力を止め、Y軸駆動モータ1
5を停止させ被測定工具1を起点へ復帰させる
(ステツプS8)。また、CPU8cは、記憶装置8
d内の制御プログラムにより移動距離を算定して
主軸2に挿着されている工具が被測定工具である
ことを確認するとともに(ステツプS9、S10)、
記憶装置8d内に記憶されている基準距離L0
制御プログラムによつて被測定工具1の砥石径d
を算出し(ステツプS13)。その算出値を測定し
た砥石径dとして記憶装置8d内に登録して終了
する(ステツプS14)。
When the CPU 8c receives this detection signal,
The gate signal of the AND gate 8a is turned OFF, and the input of the feed pulse f to the interpolator 8b is stopped.
Stop the Y-axis drive motor 5. After that, Y again
The shaft drive motor 5 operates to move the main shaft 2 in the Y-axis direction at a slow feed rate (step S5). When the grindstone of the reference tool 12 comes into contact with the reference plate 10, the contact detection means 22 outputs an AE signal, which is detected by the signal processing section 23,
S6), enters the CPU 8c of the calculation means 8. CPU8c
When this contact signal is input, the pulse number of the feed pulse f is taken from the counter inside the storage device 8d as the position Y of the tool to be measured 1, and is registered in the storage device 8d (step S7), and the AND gate 8a Turn off the feed pulse f
The input to the interpolator 8b is stopped, and the Y-axis drive motor 1
5 is stopped and the tool to be measured 1 is returned to the starting point (step S8). In addition, the CPU 8c uses the storage device 8
The control program in d calculates the travel distance and confirms that the tool inserted in the spindle 2 is the tool to be measured (steps S9 and S10).
The grinding wheel diameter d of the tool to be measured 1 is determined by the reference distance L0 stored in the storage device 8d and the control program.
is calculated (step S13). The calculated value is registered in the storage device 8d as the measured grindstone diameter d, and the process ends (step S14).

上記において、砥石の移動が位置検出手段20
により検出されてから、砥石が基準プレート10
に接触するまでの間の、主軸2の送り速度は、4
〔mm/min〕、回転数は、4000[rpm]、に設定さ
れ、主軸2の1回転当たりの送り量は、1μmと
なつているが、このように、主軸2を回転させて
砥石を基準プレート10に接触させるため、砥石
が偏心していても、その影響が完全に取り除かれ
る。なお、測定時における主軸2の1回転当たり
の送り量は、必要とする精度から導かれる分解能
以下となるように定められる。また、起点から砥
石の移動が位置検出手段20によつて検出される
まで主軸2の送り速度は、15[m/min]に設定
されている。
In the above, the movement of the grindstone is caused by the position detection means 20
After the grinding wheel is detected by the reference plate 10
The feed rate of the spindle 2 until it comes into contact with is 4
[mm/min], the rotation speed is set to 4000 [rpm], and the feed amount per rotation of the spindle 2 is 1 μm. Since the grindstone is brought into contact with the plate 10, even if the grindstone is eccentric, its influence is completely eliminated. Note that the amount of feed per revolution of the main shaft 2 during measurement is determined to be less than or equal to the resolution derived from the required accuracy. Further, the feed speed of the main spindle 2 is set at 15 [m/min] until the movement of the grindstone from the starting point is detected by the position detection means 20.

対象工具の寸法が、半径にして、30[mm]の範
囲にわたつているとき、4[mm/min]の送り速
度で基準プレート10に向けて移動させた場合、
最も小さい砥石が、基準プレート10に接する時
間T1は、 T1=30[mm]÷4[mm/min]×60 =450[sec] となる。
When the target tool has a radius of 30 [mm] and is moved toward the reference plate 10 at a feed rate of 4 [mm/min],
The time T 1 during which the smallest grindstone is in contact with the reference plate 10 is as follows: T 1 = 30 [mm] ÷ 4 [mm/min] x 60 = 450 [sec].

これに対して、位置検出手段20を基準プレー
ト10の前方、1mmの位置に設けた本発明の場合
であると、起点から砥石が基準プレート10によ
り検出されるまでにかかる時間taは、 ta=29[mm]÷(15[m/min]×103) ×60=0.116[sec] また、砥石の移動が位置検出手段20により検
出されてから、砥石が基準プレート10に接触す
るまでの時間tbは、 tb=1[mm]÷4[mm/min]×60 =15[sec] となる。結局、それらの合計時間T2は、 T2=15+0.116=15.116[sec] となり、測定時間が大幅に減少することになる。
On the other hand, in the case of the present invention in which the position detection means 20 is provided at a position of 1 mm in front of the reference plate 10, the time ta required for the grindstone to be detected by the reference plate 10 from the starting point is ta= 29 [mm] ÷ (15 [m/min] x 10 3 ) x 60 = 0.116 [sec] Also, the time from when the movement of the grinding wheel is detected by the position detection means 20 until the grinding wheel contacts the reference plate 10 tb is tb = 1 [mm] ÷ 4 [mm/min] x 60 = 15 [sec]. In the end, the total time T 2 becomes T 2 =15+0.116=15.116 [sec], which significantly reduces the measurement time.

2回目以降の測定に際しては、基準プレート1
0を、X軸方向、若しくはZ軸方向に移動させ、
被測定工具の砥石が基準プレート10の未接触部
分に接触するようにする。さらに測定が繰り返さ
れて基準プレート10の測定面が上記各砥石で研
磨され、未接触部分が無くなつたときは、別の砥
石で該測定面自動研磨を行い、再度基準プレート
10を使用し得るようにする。
For the second and subsequent measurements, use the reference plate 1.
0 in the X-axis direction or Z-axis direction,
The grindstone of the tool to be measured is brought into contact with the uncontacted portion of the reference plate 10. When the measurement is repeated and the measurement surface of the reference plate 10 is polished with each of the above-mentioned grindstones, and there are no uncontacted areas, the measurement surface is automatically polished with another grindstone, and the reference plate 10 can be used again. Do it like this.

なお、上記では、工具をY軸方向に移動させて
砥石の径を測定する場合について説明したが、工
具をX軸方向(第1図で紙面に垂直な方向)に動
かして砥石の径を測定することも、また、工具を
Z軸方向(第1図で左右方向)に移動させて砥石
の長さを測定することもできる。この場合は、基
準プレート10と位置検出手段20が、工具の移
動方向に配置替えされることは言うまでもない。
また、実験によれば、砥石が基準プレート10に
分解能程度(1μm)のごくわずかな量だけ接触
しても、検出されるAE信号のレベルは高く、速
い応答速度が得られたが、本発明において、接触
信号はAE信号に限定するものではない。
In addition, above, we explained the case where the diameter of the grindstone is measured by moving the tool in the Y-axis direction, but it is also possible to measure the diameter of the grindstone by moving the tool in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper in Figure 1). Alternatively, the length of the grindstone can be measured by moving the tool in the Z-axis direction (left-right direction in FIG. 1). In this case, it goes without saying that the reference plate 10 and the position detection means 20 are rearranged in the direction of movement of the tool.
Furthermore, according to experiments, even when the grinding wheel contacts the reference plate 10 by a very small amount of resolution (1 μm), the level of the detected AE signal is high and a fast response speed is obtained. In this case, the contact signal is not limited to the AE signal.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は、砥石を有する
工具が装着される主軸を備え、かつ該主軸はX
軸、Y軸、およびZ軸の少なくとも一方向に駆動
モータによつて動かされるように構成された数値
制御研削盤において、前記工具の砥石を回転状態
において接触させる接触部材と、前記接触部材に
対する前記砥石の接触を検出する接触検知手段
と、前記接触部材から一定距離離れた位置に砥石
が到達したことを検出して前記駆動モータによる
主軸の送り速度を遅くする位置検出手段と、前記
接触部材に対して前記砥石が接触した際の主軸の
位置からの砥石の寸法を算出する演算手段と、寸
法測定毎に、前記接触部材および前記砥石のいず
れか一方を移動させ、寸法測定時における前記砥
石と前記接触部材との接触位置を異ならせる接触
位置移動手段とを具備し、位置検出手段により砥
石の移動を検出して、砥石の送り速度を高速から
低速に切り替えて接触部材に接触させる構成とさ
れているので、測定対象寸法の範囲は広いような
場合でも、砥石の寸法測定を迅速になすことがで
きる。また、NC研削盤においてNC研削盤の機
能を有効に活用して砥石寸法を測定し得るので、
NC研削盤の自動運転を中断することなく、迅速
に測定することができる。従つて、高精度な研削
作業を能率よくなすことができる。その上、面積
が広く新しい接触部分を何回分でも自由に取るこ
とができる基準プレートを使用した場合、工具を
回転させてその偏心を無くした状態で正確に、か
つ何回でも測定することができる長所がある。
As explained above, the present invention includes a main shaft to which a tool having a grindstone is mounted, and the main shaft is
In a numerically controlled grinding machine configured to be moved by a drive motor in at least one direction of an axis, a Y axis, and a Z axis, a contact member that contacts a grindstone of the tool in a rotating state; a contact detection means for detecting contact of the grindstone; a position detection means for detecting that the grindstone has arrived at a position a certain distance away from the contact member and slowing down the feed speed of the main shaft by the drive motor; a calculation means for calculating the dimensions of the grindstone from the position of the spindle when the grindstone comes into contact with the grindstone; contact position moving means for changing the contact position with the contact member, the position detection means detects the movement of the grindstone, and the grindstone is configured to switch the feed speed from high speed to low speed and bring it into contact with the contact member. Therefore, the dimensions of the grindstone can be quickly measured even when the range of dimensions to be measured is wide. In addition, since the grinding wheel dimensions can be measured by effectively utilizing the functions of the NC grinding machine,
Measurements can be made quickly without interrupting the automatic operation of the NC grinding machine. Therefore, highly accurate grinding work can be performed efficiently. Furthermore, if a reference plate with a large surface area and a new contact area can be freely taken as many times as desired, measurements can be made accurately and many times with the tool rotated to eliminate its eccentricity. There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の装置を実施するための装置
の一例を示す概略図、第2図は第1図のW矢視
図、第3図は本装置のブロツク図、第4図は信号
処理部の一例を示すブロツク図、第5図と第6図
は寸法の測定原理を説明するための図、第7図は
本発明のフローチヤートである。 1……被測定工具、1a……砥石、2……主
軸、8……演算手段、10……接触部材(基準プ
レート)、12……基準工具、12a……砥石、
20……位置検出手段(光電スイツチ)、22…
…接触検知手段(AEセンサ)。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a device for carrying out the device of the present invention, FIG. 2 is a view taken along arrow W in FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram of the device, and FIG. 4 is a signal A block diagram showing an example of the processing section, FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the principle of measuring dimensions, and FIG. 7 is a flowchart of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Tool to be measured, 1a... Grinding wheel, 2... Main shaft, 8... Calculating means, 10... Contact member (reference plate), 12... Reference tool, 12a... Grinding wheel,
20... position detection means (photoelectric switch), 22...
...Contact detection means (AE sensor).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 砥石を有する工具が装着される主軸を備え、
かつ該主軸はX軸、Y軸、およびZ軸の少なくと
も一方向に駆動モータによつて動かされるように
構成された数値制御研削盤において、 前記工具の砥石を回転状態において接触させる
接触部材と、 前記接触部材に対する前記砥石の接触を検出す
る接触検知手段と、 前記接触部材から一定距離離れた位置に砥石が
到達したことを検出して前記駆動モータによる主
軸の送り速度を遅くする位置検出手段と、 前記接触部材に対して前記砥石が接触した際の
主軸の位置からの砥石の寸法を算出する演算手段
と、 寸法測定毎に、前記接触部材および前記砥石の
いずれか一方を移動させ、寸法測定時における前
記砥石と前記接触部材との接触位置を異ならせる
接触位置移動手段と を具備することを特徴とする数値制御研削盤にお
ける自動砥石寸法測定装置。
[Claims] 1. A main shaft on which a tool having a grindstone is mounted,
In a numerically controlled grinding machine, the main shaft is configured to be moved by a drive motor in at least one of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, a contact member that contacts the grindstone of the tool in a rotating state; contact detection means for detecting contact of the grindstone with the contact member; position detection means for detecting that the grindstone has arrived at a position a certain distance away from the contact member and slowing down the feed speed of the main shaft by the drive motor; , calculation means for calculating the dimensions of the grindstone from the position of the main shaft when the grindstone contacts the contact member; and for each dimension measurement, one of the contact member and the grindstone is moved, and the dimensions are measured. An automatic grindstone dimension measuring device for a numerically controlled grinding machine, comprising a contact position moving means for changing the contact position between the grindstone and the contact member at different times.
JP25317186A 1986-10-24 1986-10-24 Automatic grinding wheel dimension measuring device for numerically controlled grinder Granted JPS63109977A (en)

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JPS63109977A JPS63109977A (en) 1988-05-14
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Families Citing this family (2)

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