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特許7004262研削ホイールのフィードバック型ドレッシング用システムおよび方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-06
(45)【発行日】2022-01-21
(54)【発明の名称】研削ホイールのフィードバック型ドレッシング用システムおよび方法
(51)【国際特許分類】
   B24B 53/00 20060101AFI20220114BHJP
   B24B 49/12 20060101ALI20220114BHJP
   B24B 49/18 20060101ALI20220114BHJP
   B24B 51/00 20060101ALI20220114BHJP
   G05B 19/404 20060101ALI20220114BHJP
【FI】
B24B53/00 A
B24B49/12
B24B49/18
B24B51/00
G05B19/404 K
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2018560731
(86)(22)【出願日】2017-02-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-02-21
(86)【国際出願番号】 US2017016913
(87)【国際公開番号】W WO2017139314
(87)【国際公開日】2017-08-17
【審査請求日】2020-01-31
(31)【優先権主張番号】62/293,065
(32)【優先日】2016-02-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518280561
【氏名又は名称】グレバー アクイジション, エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】GLEBAR ACQUISITION, LLC
【住所又は居所原語表記】565 East Crescent Avenue, Ramsey, NJ 07746 U.S.A.
(74)【代理人】
【識別番号】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
(74)【代理人】
【識別番号】100115071
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康弘
(74)【代理人】
【識別番号】100112508
【弁理士】
【氏名又は名称】高柳 司郎
(74)【代理人】
【識別番号】100116894
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 秀二
(74)【代理人】
【識別番号】100130409
【弁理士】
【氏名又は名称】下山 治
(74)【代理人】
【識別番号】100195545
【弁理士】
【氏名又は名称】鮎沢 輝万
(72)【発明者】
【氏名】バンナヤン, ジョン
(72)【発明者】
【氏名】グリーソン, ロバート
【審査官】山本 忠博
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第05486130(US,A)
【文献】米国特許出願公開第2001/0018312(US,A1)
【文献】特公昭46-036794(JP,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B24B 5/04,5/42,17/10,19/12,
49/12,49/18,53/00,53/08,
G05B 19/404
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
研削ホイールを自動的にドレッシングする方法であって、
研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の電子計測データを受け取るステップであって、前記計測データが、前記被加工物の各々を前記研削ステーションの対応する1つと関連させ、各研削ステーションのためのオフセットデータを含むステップと、
前記計測データをドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたコンピュータプロセッサにアップロードするステップと、
前記オフセットデータに従い前記研削ホイールの各研削ステーションを整形するステップと、を備え、
前記研削ホイールの前記研削ステーションの表面を整形するために、前記オフセットデータが、前記整形するステップの間に前記ドレッシング装置の前記整形具の動きを変更するように前記コンピュータプロセッサによって使用され、
前記整形するステップにおいて、複数の研削ステーションが同時に整形される、方法。
【請求項2】
各研削ステーションのため、前記オフセットデータが前記研削ステーションによって研削された被加工物の参照外形と計測された外形とに基づき計算される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記計測された外形が前記被加工物のレーザ走査によって得られる、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記被加工物の前記レーザ走査が前記被加工物の研削の間に実行される、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記被加工物の前記レーザ走査が前記被加工物の研削を終えた後に実行される、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
前記整形するステップにおいて、前記研削ステーションが前記研削ホイールの第1側から前記研削ホイールの第2側まで個々に整形される、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記整形するステップにおいて、第1ステーションが前記研削ステーションの別のところと異なるように整形される、請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
この出願は、2016年2月9日出願の米国仮出願第62/293,065号の優先権の利益を主張し、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[技術分野]
本発明は、研削ホイールの自動化されたドレッシングに関する。具体的には、本発明は、研削ホイールの自動化されたドレッシング用システムおよび方法に関し、被加工物の計測システムからのフィードバックを使用する。
【0003】
[関連技術]
研削機は、正確に整形された研削ホイールに依拠し、所望の外形寸法を有する被加工物を生産する。さらに、全て同じ所望の外形寸法を有する被加工物の大量生産は、再現性よく、かつ予測通りに被加工物を研削する、被加工物を生産するために使用される研削ホイールまたは複数の研削ホイールを必要とする。研削ホイールの繰り返し使用は、その研削表面、および、特に、研削表面の外形または形状の磨耗および/または変形を引き起こす。これは、所望の外形寸法からはずれる被加工物を生産する研削表面を生じる。
【0004】
研削ホイールは、研削表面の理論的な外形または形状に対応する、初期のコンピュータ化ドレッシングアルゴリズムに従い、研削ホイールを整形するCNC(コンピュータ数値制御)ドレッシング機によって、従来、最初に整形およびドレッシングされ得る。しかしながら、理論的な外形または形状を有する研削ホールは、所望の外形寸法を有する被加工物を必ずしも生産しない。したがって、試行錯誤の研削運転が、ドレッシングアルゴリズムを反復的に洗練するようになされ、最終的に研削表面が、所望の外形寸法を有する被加工物を生産するように整形される。各反復運転において、被加工物は研削され、および計測され、それからドレッシングアルゴリズムは、所望の外形寸法を有する被加工物を生産することに徐々になるように修正される。
【0005】
当業者によって理解され得るように、初期化試行錯誤のプロセスは時間がかかり、高価な製造非能率を引き起こす。さらに、その後は、ルーチン使用からの磨耗および/または変形が製造非能率をいっそうひどくした後、それを再整形するように、研削ホイールをドレッシングすることを必要とする。
【0006】
研削ホイールが、全て同じ所望の外形寸法を有するように、複数の被加工物を同時に研削するために使用される、複数のいわゆる「研削ステーション」を有するとき、研削ホイールの磨耗および/または変形は、特に問題になり得る。各研削ステーションは、例えば、研削ホイールの異なる部分によって遭遇される異なる構造上の応力のため、他の研削ステーションと異なるように研削し得、それによって他の研削ステーションと異なるように磨耗および/または変形し得る。結果として、複数の研削ステーションを備える研削ホイールをドレッシングするとき、製造非能率が増加される。
【発明の概要】
【0007】
発明の態様において、方法およびシステムは、研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。この態様において、CNCドレッシング装置は、研削ホイールの複数の研削ステーションによって、同時に研削される複数の加工物の電子計測データを受け取る。計測データは、被加工物の各々の大きさを、研削ステーションの対応する1つに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、その研削ステーションによって研削される被加工物の所望の寸法と計測された寸法との間のオフセットに関連するデータである、オフセットデータを含んでいる。付随的に、オフセットデータは、対応する研削ステーションによって研削された被加工物に沿う複数の計測点に対応する複数のオフセットに関連するデータを含み得る。計測データは、ドレッシング装置の整形具を制御するようにプログラムされたコンピュータプロセッサにアップロードされる。例えば、計測データは、ドレッシング装置のプログラムされたマイクロプロセッサにアップロードされ、およびマイクロプロセッサは、自動的に計測データを使用し、研削ステーションの各々を個々にドレッシングまたは整形するために使用される整形アルゴリズムを修正する。すなわち、各研削ステーションは、その研削ステーションのためのオフセットデータに従い、カスタム整形される。
【0008】
発明の別の態様において、方法およびシステムは、研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。この態様によれば、CNCドレッシング装置は、研削ホイールの複数の研削ステーションによって同時に研削された複数の被加工物の電子計測データを受け取る。各研削ステーションのため、計測データは、研削ステーションを、その研削ステーションによって研削された被加工物物の大きさに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、参照被加工物の計測された寸法と所望または目標寸法との間の計算された差の比較データを含んでいる。目標寸法は、被加工物のための理論的寸法、または、その研削ステーションのため適切である理論的寸法からの変化量であり得る。計測データは、ドレッシング装置のコンピュータプロセッサにアップロードされる。プロセッサは、計測データをオフセット値に変換するように、かつドレッシング装置の整形具を制御するように、プログラムされている。その後、研削ホイールの各研削ステーションは、オフセット値で修正された所定のCNCプロセスに従い整形またはドレッシングされる。
【0009】
発明のさらに別の態様において、方法およびシステムが、研削ホイールを自動的にドレッシングするために提供される。この態様によれば、被加工物は、光走査装置によって走査され、被加工物の寸法を得る。被加工物の寸法を含むコンピュータ読取可能な寸法データファイルは、走査装置に結合されたプロセッサによって生成させられる。プロセッサは、被加工物の寸法を参照寸法と電子的に比較し、比較結果を生成し、および、比較結果を含むコンピュータ読取可能なデータファイルを生成する。プロセッサは、比較結果を含む比較データファイルをCNC制御器に送り、CNC制御器は、参照寸法を有する被加工物を作り出すために使用される研削ホイールをドレッシングするためのドレッシング装置を制御するように比較結果を利用する。
【0010】
発明の別の態様において、方法およびシステムが、研削ホイールを整形するためのCNCドレッシング装置を運転するために提供される。この態様によれば、CNCドレッシング装置のプロセッサは、研削ホイールによって研削された被加工物の計測データを含む電子データファイルを受け取る。計測データは、被加工物の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法との間の差に相当する比較データを含んでいる。プロセッサは、その差に基づき、オフセット値を計算し、およびプロセッサは、オフセット値に基づきCNC制御プログラムを修正する。CNCドレッシング装置は、それから、オフセット値で修正されたCNC制御プログラムに従い研削ホイールを整形するように制御される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本発明の態様および実施形態は、添付の図面を併せて考慮し、以下に提供される発明の詳細な説明から容易に理解されることになる。
【0012】
図1図1は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
図2図2は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
図3図3は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
図4図4は、発明の実施形態に係るシステムを模式的に示す。
図5図5は、発明の実施形態に係る計測システムの制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示す。
図6図6は、発明の実施形態に係るドレッシング装置の制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示す。
図7図7は、発明の実施形態に係るドレッシング装置の制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(第1実施形態)
図1は、ドレッシング装置(150)を使用して研削ホイール(110)を自動的にドレッシングするためのシステム(100)を模式的に描く。システム(100)は、ドレッシング装置(150)を制御するためにプログラムされた制御器(120)を含んでいる。制御器(120)は、計測システム(130)から、研削ホイール(110)の複数の研削ステーションによって同時に研削された複数の被加工物の電子計測データを受け取る。複数の研削ステーションを有する研削ホイールを備える研削装置の例は、本出願人によって2015年7月13日に出願された米国特許出願第14/797,854号に記載されており、その全体が本願明細書に援用される。
【0014】
計測データは、各々の被加工物からの大きさを研削ステーションの対応する1つに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、その研削ステーションによって研削される被加工物の所望の寸法と計測された寸法との間のオフセットに関連するデータである、オフセットデータを含んでいる。オフセットデータは、その研削ステーションによって研削された被加工物に沿う複数の計測点に対応する複数のオフセットを含み得る。計測データは、ドレッシング装置(150)の整形具(152)を制御するようにプログラムされた制御器(120)のコンピュータマイクロプロセッサ(122)にアップロードされる。例えば、整形具(152)は、所望の外形または形状に研削ホイール(110)の各研削ステーションに切断するためのに使用されるダイヤモンドのやすり、またはローラであり得る。
【0015】
計測データは、研削ステーションの各々を個々にドレッシングまたは整形するようにドレッシング装置(150)を制御するように使用される整形アルゴリズムを自動的に修正するためのマイクロプロセッサ(122)によって使用される。すなわち、各研削ステーションは、その研削ステーションのためのオフセットデータに従いカスタム整形される。
【0016】
例えば、各研削ステーションのため、制御器(120)に提供されたオフセットデータは、その研削ステーションによって研削された被加工物の参照外形および計測された外形に基づいて計測システム(130)によって計算される。参照外形は、ドレッシング装置(150)によって計測システム(130)に提供される理論的なCNC外形であり得、およびオフセットデータを計算するように計測システム(130)によって使用され得る。
【0017】
例えば、ドレッシング装置(150)は、DM-9 CNC Wheel Dressing Machine(Glebar Company、Ramsey、NJ)、または、GT610CNC Centerless Thrufeed/Infeed Grinder(Glebar Company、Ramsey、NJ)等であり得る。
【0018】
この実施形態の態様において、計測システム(130)は、複数のワークステーションの被加工物を光を使用して走査することで計測される外形を得る、コンピュータ制御された光走査システムである。走査は、既知の速度で光ビームの制御されたラスタ、および光の反射/透過特性を計測することによって実行され得る。代替的に、走査は、光ビームを横切る既知の速度で被加工物の制御された移動、および光の反射/透過特性を測定することによって実行され得る。レーザビームは光ビームとして使用され得る。
【0019】
被加工物の走査は、研削装置(示されていない)によって被加工物の研削の間に実行され得る。好ましくは、走査は、被加工物の研削が終えた後に実行される。
【0020】
例えば、研削ホイール(110)の所定の研削ステーションに相当する個々の被加工物を計測するため、計測システム(130)は、CAM.2 Micro Grinding System(Glebar Company、Ramsey、NJ)のような研削装置と併せて使用されるP4K Gauging System(Glebar Company、Ramsey、NJ)であり得、研削の間に被加工物を走査および計測する。別の例において、計測される複数の被加工物のため、例えば、研削ホイール(110)の複数の研削ステーションによって同時に研削される複数の被加工物の場合、P4K Gauging Systemは、研削を終えた後に各被加工物を計測するために使用され得る。被加工物に対応する研削ステーションは、それぞれ、記録され、および計測結果に関連される。当然ながら、P4K Gauging Systemは、また、研削後に単一の被加工物だけを計測するように使用され得る。
【0021】
この実施形態の態様において、制御器(120)は、ドレッシング装置(150)を制御し、研削ホイール(110)の研削ステーションを、研削ホイール(110)の第1側面(110a)から、研削ホイール(110)の第2側面(110b)まで、順に、個々に整形およびドレッシングする。この実施形態の別の態様において、制御器(120)は、ドレッシング装置(150)を制御し、研削ステーションを同時に整形またはドレッシングする。
【0022】
上記のように、各研削ステーションは、同様に、整形またはドレッシングされる必要はなく、同じオフセットデータを使用する。その代わり、研削ステーションAは、研削ステーションAおよび研削ステーションBのため、異なる計測された外形に基づく研削ステーションBと異なるように整形され得る。言い換えれば、各研削ステーションは、別の研削ステーションによって研削された被加工物の計測された外形と異なり得る、その研削ステーションによって研削された被加工物の計測された外形に従いカスタムドレッシングされ得る。
【0023】
第1実施形態は、複数の研削ステーションを有する研削ホイールのために記載されるが、研削ホイールは1つの研削ステーションより有する必要はない。
【0024】
制御器(120)は、汎用のコンピュータ、または本願明細書に記載された手段を実行するアルゴリズムでプログラムされた標準のプロセッサチップであり得る。代替的に、制御器(120)は、本願明細書に記載された手段を実行するように設計およびプログラムされた回路を特に有する専用デバイスであり得る。制御器(120)は、この分野で知られるように、メモリデバイスを含み得、または、外部メモリデバイスにアクセスするようにプログラムされ得る。付随的に、制御器(120)は、ドレッシング装置(150)内に組み込まれ得る。
【0025】
(第2実施形態)
図2は、ドレッシング装置(250)を使用して研削ホイール(210)を自動的にドレッシングするためのシステム(200)を模式的に描く。システム(200)は、ドレッシング装置(250)を制御するようにプログラムされた制御器(220)を含んでいる。制御器(220)は、計測システム(230)から、研削ホイール(210)の複数の研削ステーションによって同時に研削された複数の被加工物の電子計測データを受け取る。
【0026】
計測データは、被加工物の各々からの測定結果を、研削ステーションの対応する1つに関連させる。各研削ステーションのため、計測データは、その研削ステーションによって研削された被加工物の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法の間との計算された差を含む、比較データを含んでいる。計測データは、計測データをオフセット値に変換するように、かつオフセット値に基づいて所定のCNCプロセスを修正するように、プログラムされた、制御器(220)のコンピュータマイクロプロセッサ(222)にアップロードされる。制御器(220)は、ドレッシング装置(250)の整形器(252)を制御し、修正されたCNCプロセスを使用して、研削ホイール(210)をドレッシングする。
【0027】
第2実施形態の他の態様は、第1実施形態の態様と同様であり、したがって重複の議論は省略される。
【0028】
第2実施形態は、複数の研削ステーションを有する研削ホイールのために記載されたが、研削ホイールは1つの研削ステーションより有する必要はない。
【0029】
(第3実施形態)
図3は、研削ホイール(310)を自動的にドレッシングするためのシステム(300)を模式的に描いている。システム(300)は、マイクロプロセッサ(332)および通信インタフェイスを備える制御器(330)によって制御される走査装置(320)を含んでいる。走査装置(320)は、走査データを得るために被加工物(340)を光学的に走査するように構成されている。走査データは、被加工物(340)の寸法を自動的に決定するため、および被加工物(340)の寸法を含むコンピュータ読取可能な寸法データファイルを生成するために、制御器(330)によって使用される。マイクロプロセッサ(332)は、被加工物(340)の寸法を、参照寸法と比較するようにプログラムされ、比較結果を生成し、および、比較結果を含むコンピュータ読取可能な比較データファイルを生成する。通信インタフェイス(334)は、比較結果を含む比較データファイルを、CNC研削機またはドレッサ(370)の制御器(360)に送り、制御器(360)は、研削ホイール(310)が参照寸法を有する被加工物を研削することができるように、研削ホイール(310)を整形またはドレッシングするように、比較結果を利用する。
【0030】
第1実施形態のように、ドレッサ(370)は、DM-9 CNC Wheel Dressing Machine、またはGT610CNC Centerless Thrufeed/Grinder等であり得る。
【0031】
走査装置(320)は、被加工物(340)を光を使用して走査することによって、走査データを得るコンピュータ制御された光走査システムで有り得る。走査は、既知の速度で光ビームの制御されたラスタ、および光の反射/透過特性を計測することによって実行され得る。代替的に、走査は、光ビームを横切る既知の速度で被加工物(340)の制御された移動、および光の反射/透過特性を計測することによって実行され得る。レーザビームは、光ビームとして使用され得る。
【0032】
被加工物(340)の走査は、被加工物(340)の研削の間、または、好ましくは、被加工物(340)が研削された後に実行され得る。例えば、走査装置(320)は、CAM.2 Micro Grinding Systemと併用して使用されるP4K Gauging Systemであり得、被加工物(340)を研削の間に走査および計測する。別の例において、P4K Gauging Systemは、研削を終えた後に被加工物(340)を計測するように使用され得る。
【0033】
この実施形態の態様において、比較結果は、CNC研削機またはドレッサ(370)の制御器(360)のアルゴリズムで使用され、参照寸法を有する1以上の被加工物を生産するために適切な形状を有するように、研削ホイール(310)をドレッシングまたは整形するために使用される値を生成する。例えば、アルゴリズムによって生成された値は、ドレッサ(370)の整形具(380)を位置決めするためのオフセット値である得る。アルゴリズムによって生成されたオフセット値は、制御器(360)に次の任意の1つまたは組み合わせを修正させるように使用され得る。
-CNCドレッシング運転のための整形機(380)のX位置
-CNCドレッシング運転のための整形機(380)のY位置
-研削ホイール(310)によって生成される被加工物外形の所望のテーパ
-研削ホイール(310)によって生成される被加工物の所望の半径、および
-研削ホイール(310)によって生成される被加工物外形の所望の湾曲
【0034】
この実施形態の態様において、通信インタフェイス(334)は、イーサネット送信によって比較データファイルを送信する。
【0035】
この実施形態の態様において、走査装置(320)は、被加工物(340)を、一定の間隔で、それの第1端部から第2端部まで計測する。この実施形態の別の態様において、走査装置(320)は、被加工物(340)を、連続的に、それの第1端部から第2端部まで計測する。この実施形態のさらに別の態様において、走査装置(320)は、被加工物(340)の直径を、選択された間隔で、それの第1端部から計測する。
【0036】
この実施形態の態様において、走査装置(320)は、複数の被加工物を計測し、被加工物の各々の寸法を決定する。寸法データファイルは被加工物の寸法を含んでいる。マイクロプロセッサ(332)は、被加工物の寸法を参照寸法と比較するようにプログラムされており、比較結果を生成する。通信インタフェイス(334)は、比較結果を含む比較データファイルをドレッサ(370)の制御器(360)に送る。比較結果は、制御器(360)のアルゴリズムによって使用され、整形具(380)を位置決めするための値を生成し、研削ホイール(310)の複数の研削ステーションをドレッシングまたは整形し、それにより研削ステーションは、参照寸法を有する被加工物を研削し得る。
【0037】
第3実施形態の他の態様は、第1実施形態の態様と同様であり、したがって重複の議論は省略される。
【0038】
(第4実施形態)
図4は、研削ホイール(410)を自動的にドレッシングまたは整形するためのシステム(400)を模式的に描いている。システム(400)は、コンピュータプロセッサ(420)、およびプロセッサ(420)によって制御されるCNCドレッシング装置(430)を含んでいる。プロセッサ(420)は、電子データファイルを計測システム(450)から受け取る通信インタフェイス(422)を含んでいる。電子データファイルは、研削ホイール(410)によって研削された被加工物(460)の計測データを含んでいる。計測データは、被加工物(460)の計測された寸法と、参照被加工物の目標寸法との間の差に相当する比較データを含んでいる。プロセッサ(420)は、計測された寸法と、目標寸法との間の差に基づき、オフセット値を計算し、およびオフセット値に基づきCNC制御プログラムを修正する。制御器(420)は、CNCドレッシング装置(430)の整形具(490)を制御し、オフセット値で修正されたCNC制御プログラムに従い、研削ホイール(410)を整形する。
【0039】
実施形態の態様において、電子データファイルは、被加工物(460)を計測するために使用された計測システム(450)から直接受け取られる。例えば、計測システム(450)は、レーザ走査システム、または、デジタルカメラシステムであり得、または被加工物(460)の寸法を正確に計測し、かつ被加工物の計測データを含む電子データファイルを出力し得る任意の他のタイプの計測システムであり得る。
【0040】
この実施形態の態様において、プロセッサ(420)によって計算されたオフセット値は、計測された寸法と目標寸法の間の差に直接比例する。この実施形態の別の態様において、オフセット値は、計測された寸法と目標寸法の間の差に比例しないが、代わって、計測された寸法と目標寸法の間の差を考慮するアルゴリズムを使用してプロセッサ(420)によって計算される。
【0041】
第4実施形態の他の態様は、第1実施形態の態様と同様であり、したがって重複の議論は省略される。
【実施例
【0042】
上述の実施形態に係るシステムを使用している方法の例が以下で述べられる。
【0043】
この例において、計測システムは、走査することによって被加工物を計測する走査装置である。走査装置は、それが研削を受けた後に被加工物を走査する、P4K Gauging Systemであり得る。代替的に、被加工物は、研削の間、リアルタイムで、CAM.2 Micro Grinding Systemを併用したP4K Gauging Systemを使用することによって走査され得る。また、この例において、ドレッシング装置は、CNCドレッサ、例えば、GT610CNC Centerlesss Thrufeed/Infeed Grinderである。
【0044】
走査装置は、経路に沿う移動を追跡するリニアエンコーダを使用して光学マイクロメータを通る経路に沿って被加工物を移動させることによって被加工物を走査する。マイクロメータが被加工物の直径の計測結果を得るために使用され、直径データを得る。リニアエンコーダは、被加工物によって進んだ距離を反映する距離データを提供する。すなわち、被加工物として走査された被加工物の長手位置を決定するリニアエンコーダを使用することは、マイクロメータを通して移動し、マイクロメータによる直径計測結果は被加工物の長さに沿う位置と関連され得る。これは、被加工物の長さに沿う被加工物の直径の変動を正確に決定されることができ、その結果として、被加工物の表面形状または外形を知ることができる。被加工物の表面形状または外形は、走査装置のスクリーン上に表示され得る。
【0045】
具体的に、マイクロメータによって得られた被加工物の直径測定結果に関する、生の直径データ、および、リニアエンコーダから得られた距離または長さに関する、生の位置データは、生データを所定の単位(例えば、mmまたはインチ等)に計算された計測データに変換するレシピまたはアルゴリズムを使用して、走査装置によって処理される。走査装置「フィードバック」は、計算された計測データをCNCドレッサ(例えば、イーサーネット接続を介して)に送る。
【0046】
CNCドレッサは、入力値として計算された計測データを使用し、研削ホイールがCNCドレッサによってドレッシングされるときに、研削ホイールを整形するために整形設定を変更する。すなわち、入力値は、CNCドレッサによって使用される出力値を生成し、ドレッシング運転の間のCNCドレッサの整形装置の1以上のパラメータ(例えば、X位置、Y位置、テーパ等)を調整する、一連の数学演算の一部としてCNCドレッサによって使用される。
【0047】
図5は、走査装置の制御器スクリーンのスクリーンショットの例を示し、フィードバックデータ(例えば、レシピを使用して生データを処理することで得られた計算された計測データ)がCNCドレッサにフィードバックするために選択され得る。例えば、選択されたフィードバックデータは、次のように得られ得る。被加工物の一端から所定間隔で計測された直径が計算された計測データ中にあり、計測された直径が理想被加工物のため所定の間隔での直径の通常または所定の値に対して比較され、および計測された直径と通常の値の間の差が計算され、およびCNCドレッサに送られる。
【0048】
図6は、CNCドレッサの制御器のスクリーンのスクリーンショットの例を示す。上に見出しを有する長方形のボックスの中の数値は入力値である。入力値は、タッチスクリーン、またはCNCドレッサの他の入力デバイスから手動で入力され得、または、例えば、イーサネット接続上で走査装置からCNCドレッサに送られ得る。図6の右手側上の細長いボタン(「クリア テーパ」、「調節 テーパ」、「クリア フォーム」)は、入力値を処理する機能ボタンであり、出力値を発生する(入力値の下に示される)。例えば、出力値は、研削部分の半分の深さである形態を有する研削ホイールを反映するように、対応する入力値を半分に割ること、および出力値に達するように存在する出力値に商を追加することで得られ得る。当業者によって理解されるように、数学演算の任意の順が出力値を入力値から計算するために可能である。出力値は、ドレッシング運転におけるCNCドレッサの整形具をオフセットするためのオフセット値を決定するために利用される。
【0049】
図7は、CNCドレッサの別の制御器のスクリーンのスクリーンショットの例を示す。このスクリーンショットに示されるように、CNCドレッサのドレッシング運転中の部分またはステップは、種々のパラメータのためのオフセットと関連し、CNCドレッサの整形装置の整形パラメータ(例えば、X位置、Y位置等)をオフセットするための特定のオフセット値を有する各部分と関連する。部分のオフセット値は、部分のためのそれらに相当する値を修正(例えば、追加することによって)するために使用され、したがって、CNCドレッサの整形装置は、ドレッシング運転の部分の各々のため調節される。
【0050】
最後に、上記は、本発明の種々の実施形態を対象とし、および本願明細書に特に記載されていない他の実施形態は本発明の範囲内になる。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7