[go: up one dir, main page]

JPH06339838A - Contact detector - Google Patents

Contact detector

Info

Publication number
JPH06339838A
JPH06339838A JP15424293A JP15424293A JPH06339838A JP H06339838 A JPH06339838 A JP H06339838A JP 15424293 A JP15424293 A JP 15424293A JP 15424293 A JP15424293 A JP 15424293A JP H06339838 A JPH06339838 A JP H06339838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation
elastic wave
grinding wheel
sampling
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP15424293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3119331B2 (en
Inventor
Shigeo Hotta
茂雄 堀田
Yoichi Yamakawa
陽一 山川
Akira Ito
彰 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP05154242A priority Critical patent/JP3119331B2/en
Priority to US08/125,752 priority patent/US5485752A/en
Priority to EP93115442A priority patent/EP0599013B1/en
Publication of JPH06339838A publication Critical patent/JPH06339838A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3119331B2 publication Critical patent/JP3119331B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately detect contact between a detecting object and a detecting member by arranging a means to set a sampling period so as to synchronize with the detecting result while detecting rotational time per unit rotation or the number of revolutions per unit time of the detecting object. CONSTITUTION:A sampling means 21 samples an elastic wave signal from an elastic wave detecting means 18 so as to correspond to an angle phase of a detecting member 16, and a contact judging means 22 detects continuously the elastic wave signal corresponding to this angle phase over plural rotations of a detecting object 9, and judges contact between the detecting object 9 and the detecting member 16. In this way, even if a change in the number of revolutions per unit time of the detecting object 9 or rotation of the detection object 9 is not carried out according to the preset number of revolutions, since the sampling means 21 samples accurately the elastic wave signal from the elastic wave detecting means 18 so as to correspond to the angle phase of the detecting object 9, contact between the detecting object 9 and the detecting member 16 can be detected reliably.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、研削盤において、ツル
ーイング時または研削時に砥石車の表面位置を検出する
ときなどに使用される接触検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact detecting device used in a grinding machine for detecting the surface position of a grinding wheel during truing or grinding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、研削盤において、ツールイング時
あるいは研削時に砥石車の研削表面位置を検出するため
の接触検出装置としてAE(アコースティック・エミッ
ション)センサを用いるものがある。このAEセンサを
用いる接触検知装置は、AEセンサを組み込んだ検知ピ
ンを主軸台等の固定部に取り付け、砥石台を研削時また
はツルーイング時と同様に前進送りすることにより、回
転する砥石車の研削表面を検知ピンに接触させ、このと
きに検知ピンに発生する弾性波をAEセンサにより検出
し、AEセンサから出力される信号のレベルから砥石車
の接触を判定し、この検知ピンの接触であると判定した
時点における砥石台の位置から砥石車の表面位置を検知
するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a grinding machine, an AE (Acoustic Emission) sensor is used as a contact detection device for detecting the position of the grinding surface of a grinding wheel during tooling or grinding. A contact detection device using this AE sensor is equipped with a detection pin incorporating the AE sensor on a fixed part such as a headstock, and the grindstone is moved forward in the same manner as when grinding or truing to grind a rotating grinding wheel. The surface is brought into contact with the detection pin, the elastic wave generated at the detection pin at this time is detected by the AE sensor, and the contact of the grinding wheel is determined from the level of the signal output from the AE sensor. The surface position of the grinding wheel is detected from the position of the grinding wheel head at the time of determination.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この研削時における砥
石表面位置の検出は、研削時と同様な条件にするため、
砥石車を回転させると共にクーラントを射出して行う。
このため、ノズルから噴出するクーラントが検知ピンに
かかり、クーラントの衝突圧により検知ピンに弾性波が
発生し、この弾性波がAEセンサにより検出されること
によって砥石車の接触と誤まって判定される場合が生じ
た。
In order to detect the grindstone surface position during this grinding, the same conditions as during grinding are used.
This is done by rotating the grinding wheel and injecting coolant.
Therefore, the coolant ejected from the nozzle is applied to the detection pin, an elastic wave is generated in the detection pin due to the collision pressure of the coolant, and when the elastic wave is detected by the AE sensor, it is erroneously determined as contact with the grinding wheel. There was a case.

【0004】そこで、従来においては、クーラントの供
給を停止して砥石表面位置を検出する方法を採用してし
た。しかし、このような方法を講じても配管およびノズ
ル内に残留しているクーラントが砥石車に滴下し、砥石
車とともにつれ回りして検知ピンに衝突すると、このと
きに発生する弾性波が砥石接触であると誤検出されるこ
とがあった。そこで、従来は配管およびノズル内に残留
するクーラントをエアーにより排除した後に砥石の接触
検知を行うようにしていた。このため、砥石の接触検知
を行うまでの準備時間(約30秒)が必要になり、検知
サイクル時間が長くなるほか、研削サイクルまたはツル
ーイングサイクルにも影響を及ぼしていた。これを解決
するために、AEセンサに発生する弾性波を砥石車の回
転に同期させてサンプリング、例えば砥石車の1回転毎
に256回サンプリングすることにより、砥石車の表面
を256個の角度位相に分割し、砥石車の同じ位置(角
度位相)で連続して弾性波が発生していることを検出す
ることにより砥石車と検知ピンとの接触を検知する方法
を案出した。しかし、サンプリングを砥石車の回転に同
期させるためには、砥石車の1回転当たりの回転時間に
応じてサンプリング周期を設定しなければならないが、
砥石車の1回転当たりの回転時間、即ち、砥石車の単位
時間当たりの回転数は工作物に要求されている精度等に
基づきオペレータにより適宜変更され、一定ではないた
めどのように設定するかという問題が発生した。更に、
設定すべき単位時間当たりの回転数が分かっていてこれ
に対応させてサンプリング周期を調整したとしても、砥
石車はインバータモータにより駆動されるために砥石車
の質量、各部材のフリクション等の影響で設定回転数通
りに回転せず、設定回転数を基にサンプリング周期を調
整したのでは砥石車の回転に同期させてサンプリングが
行えないという問題点も発生した。
Therefore, conventionally, a method of detecting the surface position of the grindstone by stopping the supply of the coolant has been adopted. However, even if such a method is taken, if the coolant remaining in the pipe and nozzle drops onto the grinding wheel and circulates along with the grinding wheel and collides with the detection pin, the elastic waves generated at this time cause contact with the grinding wheel. Was sometimes falsely detected. Therefore, conventionally, the contact of the grindstone is detected after the coolant remaining in the pipe and the nozzle is removed by air. For this reason, a preparation time (about 30 seconds) is required until the contact detection of the grindstone is required, the detection cycle time becomes long, and the grinding cycle or the truing cycle is affected. In order to solve this, the elastic wave generated in the AE sensor is sampled in synchronization with the rotation of the grinding wheel, for example, 256 times for each rotation of the grinding wheel, so that the surface of the grinding wheel has 256 angular phases. We devised a method to detect contact between the grinding wheel and the detection pin by detecting that elastic waves are continuously generated at the same position (angle phase) of the grinding wheel. However, in order to synchronize the sampling with the rotation of the grinding wheel, the sampling period must be set according to the rotation time per rotation of the grinding wheel.
Rotation time per revolution of the grinding wheel, i.e., the rotational speed per unit of the grinding wheel time is suitably changed by the operator based on the accuracy and the like which are required to the workpiece, of how to configure because not constant Problem has occurred. Furthermore,
Even if the number of revolutions per unit time to be set is known and the sampling cycle is adjusted corresponding to this, the grinding wheel is driven by the inverter motor, so it is affected by the mass of the grinding wheel, friction of each member, etc. There was a problem in that sampling could not be performed in synchronization with the rotation of the grinding wheel if the sampling cycle was adjusted based on the set rotation speed without rotating at the set rotation speed.

【0005】本発明は、上述のような問題を解決するも
のであり、単位時間当たりの回転数の変更、設定回転数
通りに砥石車が回転しなくても、砥石車とAEセンサと
の接触を確実に検出できる接触検知装置を提供すること
を目的とする。
The present invention is intended to solve the above-described problems, and the contact between the grinding wheel and the AE sensor can be made even if the rotation speed per unit time is changed or the grinding wheel does not rotate according to the set rotation speed. An object of the present invention is to provide a contact detection device that can reliably detect

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】回転する被検知物体9が
接触される検知部材16と、前記被検知物体9が回転し
ながら前記検知部材16に接触するときに該検知部材1
6に発生する弾性波を検出して弾性波信号を出力する弾
性波検出手段18と、前記弾性波検出手段18からの弾
性波信号を設定された周期でサンプリングするサンプリ
ング手段21とを備え、前記被検知物体9の1回転当た
りの回転時間又は単位時間当たりの回転数を検知する回
転検知部材38と、前記回転検知部材38により検知さ
れた1回転当たりの回転時間又は単位時間当たりの回転
数を基に、前記サンプリング手段21のサンプリングの
間隔を設定するサンプリング周期設定手段21aと、前
記サンプリング手段21によりサンプリングされた弾性
波信号を基に被検知物体9と検知部材16との接触を判
断する接触判断手段22とを有し、前記サンプリング周
期設定手段21aが被検知物体9の測定された1回転当
たりの回転時間又は単位時間当たりの回転数を基に1回
転の所定分の1をサンプリング周期としてサンプリング
手段21に設定することにより、前記サンプリング手段
21が被検知部材16の角度位相に対応するよう前記弾
性波検出手段18からの弾性波信号をサンプリングし、
前記接触判断手段22がこの角度位相に対応する弾性波
信号を前記被検知物体の複数の回転に亘り連続性をもっ
て検出することにより被検知物体9と検知部材16との
接触と判断することを特徴とする。
A detection member 16 with which a rotating detection object 9 contacts, and the detection member 1 when the detection object 9 contacts the detection member 16 while rotating.
6, an elastic wave detecting means 18 for detecting an elastic wave generated and outputting an elastic wave signal, and a sampling means 21 for sampling the elastic wave signal from the elastic wave detecting means 18 at a set cycle. The rotation detection member 38 for detecting the rotation time per rotation or the number of rotations per unit time of the detected object 9 and the rotation time per rotation or the number of rotations per unit time detected by the rotation detection member 38. Based on the sampling period setting means 21a for setting the sampling interval of the sampling means 21, and a contact for judging the contact between the detected object 9 and the detection member 16 based on the elastic wave signal sampled by the sampling means 21. And a determination means 22, wherein the sampling period setting means 21a is used to measure the rotation time per rotation of the detected object 9 or The elastic wave detecting means is set so that the sampling means 21 corresponds to the angular phase of the member 16 to be detected by setting the sampling means 21 with a sampling period of a predetermined fraction of one rotation based on the number of rotations per unit time. Sampling the elastic wave signal from 18,
The contact determination means 22 determines that the detected object 9 is in contact with the detection member 16 by detecting the elastic wave signal corresponding to this angular phase continuously over a plurality of rotations of the detected object. And

【0007】[0007]

【作用】上記構成により、砥石車などの回転する被検知
物体9の接触およびクーラントの射突により検知部材1
6に発生する弾性波は弾性波検出手段18により検出さ
れ、弾性波信号として出力される。一方、回転検知部材
38により被検知部材9の1回転当たりの回転時間又は
被検知物体9の単位時間当たりの回転数を検知する。そ
して、サンプリング周期設定手段21aが回転検知部材
38の検知した1回転当たりの回転時間又は単位時間当
たりの回転数を基にサンプリング手段21のサンプリン
グの周期を被検知物体9の1回転当たりの回転時間の所
定分の1に設定する。これにより、サンプリング手段2
1が被検知部材16の角度位相に対応するよう該弾性波
検出手段18からの弾性波信号をサンプリングし、接触
判断手段22がこの角度位相に対応する弾性波信号を該
被検知物体9の複数の回転に亘り連続性をもって検出す
ることにより被検知物体9と検知部材16との接触と判
断する。このように、被検知物体9の単位時間の回転数
の変更、被検知物体9が設定回転数通りに回転しなくて
も、サンプリング手段21が正確に被検知物体9の角度
位相に対応するよう該弾性波検出手段18からの弾性波
信号をサンプリングするため、被検知物体9と検知部材
16との接触検知を確実に行うことができる。
With the above construction, the detection member 1 is brought into contact with the rotating detection object 9 such as a grinding wheel or the like and the coolant impact.
The elastic wave generated at 6 is detected by the elastic wave detecting means 18 and output as an elastic wave signal. On the other hand, the rotation detection member 38 detects the rotation time per rotation of the detection target member 9 or the rotation speed of the detection target object 9 per unit time. Then, the sampling cycle of the sampling means 21 is set to the rotation time per rotation of the detected object 9 based on the rotation time per rotation detected by the rotation detection member 38 by the sampling cycle setting means 21a or the number of rotations per unit time. It is set to a predetermined value of 1 /. Thereby, the sampling means 2
The elastic wave signal from the elastic wave detecting means 18 is sampled so that 1 corresponds to the angular phase of the detected member 16, and the contact judging means 22 outputs the elastic wave signal corresponding to this angular phase to the plurality of detected objects 9. It is determined that the detected object 9 and the detection member 16 are in contact with each other by continuously detecting the rotation of the detection object 9. As described above, the sampling unit 21 accurately corresponds to the angular phase of the detected object 9 even if the rotational speed of the detected object 9 per unit time is changed and the detected object 9 does not rotate at the set rotational speed. Since the elastic wave signal from the elastic wave detecting means 18 is sampled, the contact between the detected object 9 and the detecting member 16 can be surely detected.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図7に基づい
て説明する。図1は本発明による接触検知装置の全体の
構成図であり、図2は本発明の接触検知装置を適用した
研削盤の概略平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a contact detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of a grinding machine to which the contact detection device of the present invention is applied.

【0009】まず、図2を参照して研削盤の構成につい
て説明する。研削盤1はベッド2を有し、ベッド2上に
は、工作物テーブル3がZ軸方向に移動可能に設置さ
れ、この工作物テーブル3は、サーボモータ4および該
サーボモータ4により回転される送りねじ(図示せず)
によってZ軸方向に移動される。
First, the structure of the grinder will be described with reference to FIG. The grinding machine 1 has a bed 2, and a work table 3 is installed on the bed 2 so as to be movable in the Z-axis direction. The work table 3 is rotated by a servo motor 4 and the servo motor 4. Lead screw (not shown)
Is moved in the Z-axis direction by.

【0010】工作物テーブル3上には、主軸台5および
心押台6が左右に対向設置されており、この主軸台5と
心押台6との間には、主軸台5の主軸5aに設けたチャ
ック5bと心押台6に設けたセンタ6aとにより工作物
Wの両端が支持されている。
A headstock 5 and a tailstock 6 are installed on the work table 3 so as to face each other on the left and right. Between the headstock 5 and the tailstock 6, a headstock 5a of the headstock 5 is provided. Both ends of the workpiece W are supported by the chuck 5b provided and the center 6a provided on the tailstock 6.

【0011】図2において、砥石台7は、ベッド2上に
工作物テーブル3の移動方向と直角なX軸方向に移動可
能に設置されており、ベッド2に固定されたサーボモー
タ8および該サーボモータ8により回転される送りねじ
(図示せず)によりX軸方向に移動される。このサーボ
モータ8に取り付けられたエンコーダ14は、その回転
数から砥石台7の位置(又は移動量)を検出するよう構
成されている。砥石台7にはインバータモータ30と、
工作物Wを研削する砥石車9が取り付けられており、イ
ンバータモータ30の駆動力が該インバータモータ30
に取り付けられたプーリ32からベルト34を介して砥
石車9側のプーリ36に伝達され、該砥石車9を回転さ
せるようになっている。この砥石車9は砥石カバー10
によりカバーされているとともに、工作物テーブル3と
対向する露出側にはクーラントノズル11が配置され、
このクーラントノズル11はクーラント供給管12に接
続されている。この砥石台7に対向してツルーイング装
置15が主軸台5に取り付けられている。
In FIG. 2, the grindstone base 7 is installed on the bed 2 so as to be movable in the X-axis direction perpendicular to the moving direction of the workpiece table 3, and is fixed to the bed 2 by the servomotor 8 and the servomotor. It is moved in the X-axis direction by a feed screw (not shown) rotated by the motor 8. The encoder 14 attached to the servomotor 8 is configured to detect the position (or movement amount) of the grinding wheel base 7 from the number of rotations thereof. An inverter motor 30 is attached to the grindstone base 7,
A grinding wheel 9 for grinding the workpiece W is attached, and the driving force of the inverter motor 30 is
Is transmitted from the pulley 32 attached to the pulley 36 to the pulley 36 on the grinding wheel 9 side via the belt 34, and the grinding wheel 9 is rotated. This grinding wheel 9 has a grinding wheel cover 10
And a coolant nozzle 11 is arranged on the exposed side facing the work table 3,
The coolant nozzle 11 is connected to the coolant supply pipe 12. A truing device 15 is attached to the headstock 5 so as to face the grindstone base 7.

【0012】次に、本実施例の砥石車9の1回転当たり
の回転時間を検出するための機構について説明する。図
2に示す砥石車9側のプーリ36の側方には回転検出セ
ンサ38が取り付けられている。このプーリ36の側部
には、図2のプーリ36をA矢印方向から見た状態を模
式的に示す図1のように光学的な信号を発生する信号発
生器40が取り付けられており、プーリ36の回転によ
り信号発生器40が該回転検出センサ38の前方を通過
し、再び信号発生器40が該回転検出センサ38の前方
を通過するまで、パルス信号をカウントし、このカウン
ト値が砥石車9の1回転当たりの回転時間として該回転
検出センサ38から出力される。
Next, the mechanism for detecting the rotation time per rotation of the grinding wheel 9 of this embodiment will be described. A rotation detection sensor 38 is attached to the side of the pulley 36 on the grinding wheel 9 side shown in FIG. A signal generator 40 for generating an optical signal is attached to a side portion of the pulley 36 as shown in FIG. 1, which schematically shows the pulley 36 in FIG. The rotation of 36 causes the signal generator 40 to pass in front of the rotation detection sensor 38, and counts pulse signals until the signal generator 40 passes in front of the rotation detection sensor 38 again, and this count value is the grinding wheel. The rotation time per rotation of 9 is output from the rotation detection sensor 38.

【0013】次に、本実施例の砥石車9の研削表面位置
を検出するための機械的機構について説明する。図2に
示すように検知ピン16は砥石車9の表面位置を検知す
るために取り付けられており、この検知ピン16は、図
1に示すように支持部材17によって砥石台7と対向す
る主軸台5に固定されている。また、この検知ピン16
には、砥石表面との接触時およびクーラントの射突によ
り発生する弾性波を検出するAEセンサ18が一体に取
り付けられている。
Next, a mechanical mechanism for detecting the grinding surface position of the grinding wheel 9 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the detection pin 16 is attached to detect the surface position of the grinding wheel 9, and the detection pin 16 is, as shown in FIG. It is fixed at 5. In addition, this detection pin 16
An AE sensor 18 for detecting elastic waves generated at the time of contact with the surface of the grindstone and by the collision of the coolant is attached integrally therewith.

【0014】ここで、本実施例の接触検知装置がAEセ
ンサ18の出力を基に砥石との接触を検知する原理につ
いて図1を参照して説明する。本実施例の接触検知装置
では、AEセンサ18による出力を砥石車9の回転に同
期させてサンプリングを行う。ここでは、砥石車9の1
回転毎に128回サンプリングを行う。即ち、砥石車9
の1回転当たりの回転時間を128回分割したサンプリ
ング周期でもってサンプリングする。これにより、砥石
車9の外周表面を360°/128=2.8125°づ
つの角度位相に分けてサンプリングされ、砥石車9の
2.8125°毎の角度位相に対応させたAEセンサ1
8の出力が得られる。この砥石車9の外周表面には小さ
な凹凸があり、その凸部分が検知ピン16と接触したと
きにAEセンサ18の接触信号が発生するが、この凸部
に対応する接触信号は、砥石車9を何回転させても同じ
角度位相で発生することになる。一方、クーラントの検
知ピン16への射突により発生する信号は同じ角度位相
で発生する可能性が非常に低い。そこで、本実施例の接
触検知装置は、複数の回転に渡り略同じ角度位相、即
ち、同じ角度位相に対応するようサンプリングしたAE
センサ18の出力が複数の回転にわたり連続性を持って
生じている場合には接触と判断し、他方、角度位相と無
関係にAEセンサ18に発生している弾性波は、クーラ
ントの射突により発生したノイズであると判断する。
Here, the principle of the contact detection device of this embodiment detecting contact with the grindstone based on the output of the AE sensor 18 will be described with reference to FIG. In the contact detection device of this embodiment, the output from the AE sensor 18 is synchronized with the rotation of the grinding wheel 9 to perform sampling. Here, 1 of the grinding wheel 9
Sampling is performed 128 times for each rotation. That is, the grinding wheel 9
Sampling is performed in a sampling cycle in which the rotation time per one rotation is divided into 128 times. As a result, the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 is sampled by being divided into angular phases of 360 ° / 128 = 2.8125 °, and the AE sensor 1 corresponding to the angular phase of every 2.8125 ° of the grinding wheel 9.
8 outputs are obtained. The outer peripheral surface of the grinding wheel 9 has small irregularities, and when the convex portion comes into contact with the detection pin 16, a contact signal of the AE sensor 18 is generated. The contact signal corresponding to the convex portion is the grinding wheel 9 No matter how many times it is rotated, it will occur at the same angular phase. On the other hand, it is very unlikely that the signals generated by the collision of the coolant with the detection pin 16 are generated in the same angular phase. Therefore, in the contact detection device of this embodiment, AEs sampled so as to correspond to substantially the same angular phase over a plurality of rotations, that is, the same angular phase.
When the output of the sensor 18 is continuously generated over a plurality of rotations, it is determined that the contact is made. On the other hand, the elastic wave generated in the AE sensor 18 regardless of the angular phase is generated by the impact of the coolant. It is determined that the noise is generated.

【0015】更に、この図1を参照して接触検知装置の
構成について説明する。図1において、接触検知装置
は、AEセンサ18により検出された所定レベル以上の
各弾性波信号を矩形波に整形して弾性波の持続時間に相
当する矩形波信号を出力する矩形波生成回路20と、砥
石車の回転に同期させて砥石車1回転当り128回この
矩形波信号をサンプリングして出力するサンプリング回
路21と、このサンプリング回路21によりサンプリン
グされた矩形波信号を取り込んで上記の連続性を調べる
ことにより砥石車9と検知ピン16との接触の有無を判
定する判定処理及び、砥石車9の回転数を算出する回転
数算出処理を行う信号処理回路22とから構成される。
Further, the configuration of the contact detection device will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the contact detection device is a rectangular wave generation circuit 20 that shapes each elastic wave signal having a predetermined level or higher detected by the AE sensor 18 into a rectangular wave and outputs a rectangular wave signal corresponding to the duration of the elastic wave. And a sampling circuit 21 for sampling and outputting the rectangular wave signal 128 times per one rotation of the grinding wheel in synchronization with the rotation of the grinding wheel, and the rectangular wave signal sampled by the sampling circuit 21 is taken in to obtain the above continuity. The signal processing circuit 22 performs a determination process for determining whether or not the grinding wheel 9 and the detection pin 16 are in contact with each other, and a rotation speed calculation process for calculating the rotation speed of the grinding wheel 9.

【0016】矩形波生成回路20は、AEセンサ18か
ら出力される検出信号から弾性波成分のみを抽出するハ
イパスフィルタ20aと、このハイパスフィルタ20a
を通過した弾性波信号を全波整流する整流回路20b
と、この整流信号を平滑化する平滑回路20cと、平滑
化された信号と基準信号とを比較し、平滑化された信号
のレベルが基準信号レベルを越えている間出力をハイレ
ベルにして弾性波信号に応じた矩形波信号を送出するコ
ンパレータ20dとから構成されている。
The rectangular wave generation circuit 20 includes a high-pass filter 20a for extracting only the elastic wave component from the detection signal output from the AE sensor 18, and the high-pass filter 20a.
Circuit 20b for full-wave rectifying the elastic wave signal passing through
And a smoothing circuit 20c for smoothing this rectified signal, and the smoothed signal and the reference signal are compared, and while the level of the smoothed signal exceeds the reference signal level, the output is set to the high level and the elasticity is set. And a comparator 20d that outputs a rectangular wave signal according to the wave signal.

【0017】サンプリング回路21は、サンプリングパ
ルスが加えられる度に上記矩形波生成回路20からの矩
形波信号を信号処理回路22へ通過させるゲート回路2
1cと、砥石車9が1回転する間に128回サンプリン
グを行うようゲート回路21cへサンプリングパルスを
加えるサンプリングパルス発生回路21bと、該サンプ
リングパルス発生回路21bのサンプリング周期を、上
記砥石車9の回転と同期するように該砥石車9の1回転
当たりの回転時間の128分の1に設定し、サンプリン
グを砥石車外周表面の128個分の各角度位相に対応さ
せる設定器21aとから構成されている。
The sampling circuit 21 passes the rectangular wave signal from the rectangular wave generation circuit 20 to the signal processing circuit 22 each time a sampling pulse is applied to the gate circuit 2.
1c, a sampling pulse generating circuit 21b for applying a sampling pulse to the gate circuit 21c so as to sample 128 times during one rotation of the grinding wheel 9, and a sampling cycle of the sampling pulse generating circuit 21b The setting time is set to 1/128 of the rotation time per one rotation of the grinding wheel 9 so as to be synchronized with, and the sampling device is configured to correspond to each angular phase of 128 grinding wheel outer peripheral surfaces. There is.

【0018】信号処理回路22は、サンプリング回路2
1によりサンプリングされた矩形波生成回路20の矩形
波信号を受けるインタフェース22aと、回転検出セン
サ38からの砥石車9の回転信号を受けるインタフェイ
ス22dと、CPU22bと、メモリ22cとからな
る。このCPU22bは、インタフェース22aを通し
て取り込まれた砥石車9の外周表面の各角度位相に対応
する矩形波信号を基に砥石車9と検知ピン16との接触
の有無を判断する接触判断処理、及び、サンプリング回
路21のサンプリング周期を砥石車9の回転と同期させ
るために、インタフェース22dを通して取り込まれた
数個の砥石車9の1回転当たりの回転時間を基に砥石車
9の1回転当たりの平均の回転時間を算出する回転時間
算出処理を行う。
The signal processing circuit 22 is the sampling circuit 2
The interface 22a receives the rectangular wave signal of the rectangular wave generation circuit 20 sampled by 1, the interface 22d receives the rotation signal of the grinding wheel 9 from the rotation detection sensor 38, the CPU 22b, and the memory 22c. The CPU 22b performs a contact determination process of determining whether or not the grinding wheel 9 and the detection pin 16 are in contact with each other based on a rectangular wave signal corresponding to each angular phase of the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 fetched through the interface 22a, and In order to synchronize the sampling cycle of the sampling circuit 21 with the rotation of the grinding wheel 9, based on the rotation time per rotation of several grinding wheels 9 taken in through the interface 22d, the average of the grinding wheel 9 per rotation is determined. Rotation time calculation processing for calculating the rotation time is performed.

【0019】該メモリ22cには、CPU22bの上記
接触判断処理と回転時間算出処理のための制御情報が記
憶されていると共に、CPU22bで処理されたデータ
(矩形波生成回路20の矩形波信号)が図4に示すマス
クの形で格納される。このマスクは、該メモリ22c内
に格納される矩形波信号に基づくデータを概念的に説明
するもので、縦の欄は砥石車9が何回転目のとき取得さ
れたデータであるかを、横の欄は当該回転における何番
目に行われたサンプリング時のデータであるかを表して
いる。言い換えるならば、横の欄のサンプリングの番目
(以下サンプリング番号と呼ぶ)は、砥石外周(角度位
相)とサンプリングされた番号との対応を表し、例え
ば、横欄の「1」、「2」、「3」はそれぞれ、砥石車
9の角度位相「0°〜2.8125°」、「2.812
5°〜5.625°」、「5.625°〜8.4375
°」におけるAEセンサ18の出力(矩形波信号)を表
している。なお、ここで欄中の“1”はサンプリングさ
れた矩形波信号が「H」の状態として扱われたことを、
また、“0”はサンプリングされた矩形波信号が「L」
の状態として扱われたことを表している。
The memory 22c stores control information for the contact determination process and the rotation time calculation process of the CPU 22b, and stores data processed by the CPU 22b (rectangular wave signal of the rectangular wave generation circuit 20). It is stored in the form of the mask shown in FIG. This mask conceptually explains the data based on the rectangular wave signal stored in the memory 22c, and the vertical columns indicate the number of rotations of the grinding wheel 9 acquired by the horizontal column. The column of indicates the order of sampling data in the rotation. In other words, the sampling number (hereinafter referred to as a sampling number) in the horizontal column represents the correspondence between the grindstone outer circumference (angle phase) and the sampled number, and, for example, “1”, “2” in the horizontal column, “3” indicates the angular phase of the grinding wheel 9 “0 ° to 2.8125 °” and “2.812”, respectively.
5 ° to 5.625 ° "," 5.625 ° to 8.4375.
Represents the output (square wave signal) of the AE sensor 18 at "°". In addition, here, "1" in the column means that the sampled rectangular wave signal is treated as the state of "H",
In addition, “0” indicates that the sampled rectangular wave signal is “L”.
It is treated as the state of.

【0020】次に、この図1を参照してAEセンサ18
に発生する弾性波の処理について詳細に説明する。検知
ピン16に砥石車9の外周面の凸部が接触したり、ある
いは砥石車9とつれ回りするクーラントが検知ピン16
にかけられると、砥石外周面の凸部およびクーラントの
噴きかけ力に応じた弾性波が検知ピン16に発生し、こ
の弾性波はAEセンサ18により検出される。AEセン
サ18から出力される弾性波信号が矩形波生成回路20
のハイパスフィルタ20aに入力されると、該ハイパス
フィルタ20aからは、図3(a)に示すような波形の
弾性波信号S1のみが抽出され、整流回路20bに出力
される。
Next, referring to FIG. 1, the AE sensor 18
The processing of the elastic wave generated in the above will be described in detail. The projection on the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 comes into contact with the detection pin 16, or the coolant that rotates around the grinding wheel 9 is detected by the detection pin 16
When applied to the outer peripheral surface of the grindstone, an elastic wave corresponding to the spraying force of the coolant is generated on the detection pin 16, and the elastic wave is detected by the AE sensor 18. The elastic wave signal output from the AE sensor 18 is a rectangular wave generation circuit 20.
When input to the high-pass filter 20a, the elastic wave signal S1 having a waveform as shown in FIG. 3A is extracted from the high-pass filter 20a and output to the rectifier circuit 20b.

【0021】整流回路20bでは、弾性波信号S1を図
3(b)に示す波形に全波整流して平滑回路20cに出
力させる。平滑回路20cでは、図3(b)に示す全波
整流波形を平滑化することにより、図3(c)に示す波
形の信号S2を出力する。この平滑化信号S2がコンパ
レータ20dに入力されると、コンパレータ20dはは
平滑化信号S2と基準信号Vref とを比較し、平滑化信
号S2が基準信号Vref を越えるレベルの期間、出力を
Hレベルにする。これにより図3(d)に実線で示すよ
うな弾性波信号の持続時間に応じた幅の矩形波信号S3
が生成される。
In the rectifier circuit 20b, the elastic wave signal S1 is full-wave rectified into the waveform shown in FIG. 3B and output to the smoothing circuit 20c. The smoothing circuit 20c outputs the signal S2 having the waveform shown in FIG. 3C by smoothing the full-wave rectified waveform shown in FIG. When the smoothed signal S2 is input to the comparator 20d, the comparator 20d compares the smoothed signal S2 with the reference signal Vref, and the output is set to the H level while the smoothed signal S2 exceeds the reference signal Vref. To do. As a result, the rectangular wave signal S3 having a width corresponding to the duration of the elastic wave signal as shown by the solid line in FIG.
Is generated.

【0022】一方、上述したように砥石車9の1回転当
たりの回転時間の128分の1に設定されたサンプリン
グパルス発生回路21bのサンプリングパルスがゲート
回路21cに加えられると、ゲート回路21cは、矩形
波生成回路20からの矩形波信号S3をゲートを用いて
信号処理回路22のインターフェース22aに加える。
そして、矩形波信号は該インターフェース22aを介し
てCPU22bに加えられる。このCPU22bによる
矩形波信号S3に基づく接触判断の処理については詳細
に後述する。
On the other hand, when the sampling pulse of the sampling pulse generating circuit 21b set to 1/128 of the rotation time per rotation of the grinding wheel 9 is applied to the gate circuit 21c as described above, the gate circuit 21c becomes The rectangular wave signal S3 from the rectangular wave generation circuit 20 is applied to the interface 22a of the signal processing circuit 22 using a gate.
Then, the rectangular wave signal is applied to the CPU 22b via the interface 22a. The contact determination process based on the rectangular wave signal S3 by the CPU 22b will be described in detail later.

【0023】次に、上述のように構成された本実施例の
接触検知装置による砥石表面の位置検出動作の概略につ
いて図1、図2及びこの位置検出の処理を示すフローチ
ャートである図5を参照して説明する。研削またはツル
ーイングに際し、砥石車9の研削面に相当する砥石表面
の工作物Wまたはツルーイング装置15に対する位置を
検出するとき(判断ステップ1がYes)、位置検出の
サイクルがスタートする(ステップ2)。まず、サーボ
モータ4により工作物テーブル3をZ軸方向に移動し
て、検知ピン16を砥石車9と正対する位置に位置決め
する。かかる状態で、インバータモータ30により砥石
車9をツルーイング時または研削時と同様に回転させ
る。次に、ステップ3の処理に進み、砥石車9の回転に
サンプリング回路21のサンプリング周期を同期させる
ために先ず砥石車9の1回転当たりの回転時間を複数個
測定し、次にこの測定された1回転当たりの回転時間を
基に1回転当たりの平均の回転時間を算出し、1回転当
たりの平均の回転時間を128分の1にしたサンプリン
グ周期を設定する。そして、ステップ4へ進み接触検出
処理を開始する。ここでは先ず、サーボモータ8を駆動
させて砥石台7を検知ピン16側へステップ状に前進さ
せる。そして、砥石車9の外周面が検知ピン16に接触
したことを検知したならば、砥石台7の前進を停止する
とともに、この時の位置をサーボモータ8に取り付けた
エンコーダ14から検出する。そして、砥石台7を早送
りにて後退させる。
Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2 and FIG. 5, which is a flow chart showing the processing of this position detection, for the outline of the position detection operation of the surface of the grindstone by the contact detection apparatus of the present embodiment configured as described above. And explain. When the position of the grindstone surface corresponding to the grinding surface of the grinding wheel 9 with respect to the workpiece W or the truing device 15 is detected during grinding or truing (determination step 1 is Yes), a position detection cycle starts (step 2). First, the workpiece table 3 is moved in the Z-axis direction by the servo motor 4, and the detection pin 16 is positioned at a position directly facing the grinding wheel 9. In this state, the grinding wheel 9 is rotated by the inverter motor 30 in the same manner as during truing or grinding. Next, the process proceeds to step 3, and in order to synchronize the sampling cycle of the sampling circuit 21 with the rotation of the grinding wheel 9, first, a plurality of rotation times per one rotation of the grinding wheel 9 are measured, and then this measurement is performed. An average rotation time per one rotation is calculated based on the rotation time per one rotation, and a sampling cycle in which the average rotation time per one rotation is 1/128 is set. Then, the process proceeds to step 4 to start the contact detection process. Here, first, the servomotor 8 is driven to move the grindstone base 7 toward the detection pin 16 side in a stepwise manner. When it is detected that the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 contacts the detection pin 16, the advance of the grinding wheel base 7 is stopped and the position at this time is detected by the encoder 14 attached to the servo motor 8. Then, the grindstone base 7 is moved backward by fast forward.

【0024】上記ステップ3の砥石車9の1回転当たり
の回転時間の測定及びサンプリング回路21へのサンプ
リング周期設定の処理について、このステップ3の処理
を詳細に表した図6のフローチャートと図1及び図2と
を参照して説明する。
Regarding the processing of measuring the rotation time per one rotation of the grinding wheel 9 and setting the sampling period in the sampling circuit 21 in the above step 3, the flowchart of FIG. 6 showing the processing of this step 3 in detail and FIG. 1 and A description will be given with reference to FIG.

【0025】インバータモータ30が駆動され砥石車9
のプーリ36が回転されると、図1に示すように該プー
リ36に取り付けられた信号発生器40が回転検出セン
サ38の前方を通過する。この信号発生器40の通過の
度に該回転検出センサ38はステップ11において砥石
車9の1回転当たりの回転時間をインターフェース22
dを介してCPU22bに送信する。この回転時間の受
信をp回、例えば5回繰り返されたかを次の判断ステッ
プ13で判断し、p回繰り返された場合(判断ステップ
13がYes)には、次のステップ14で、p回の平均
の回転時間を算出する。次にステップ15において、C
PU22bは算出した平均の回転時間を基にこの128
分の1の時間を設定器21aに設定する。そして、該設
定器21aは、設定された時間を基にサンプリングパル
ス発生回路21bのサンプリングパルス発生の周期を、
上記砥石車9の回転時間の128分の1に調整すること
により、サンプリング周期を該砥石車9の回転に同期す
るように設定する。これにより、検知ピン16からの弾
性波は、砥石車9の1回転当たり128回サンプリング
されるようになる。
The inverter motor 30 is driven to drive the grinding wheel 9
When the pulley 36 is rotated, the signal generator 40 attached to the pulley 36 passes in front of the rotation detection sensor 38 as shown in FIG. At each passage of the signal generator 40, the rotation detecting sensor 38 determines the rotation time per rotation of the grinding wheel 9 in the interface 22 in step 11.
It is transmitted to the CPU 22b via d. It is judged in the next judgment step 13 whether or not the reception of the rotation time is repeated p times, for example, 5 times, and if it is repeated p times (Yes in the judgment step 13), in the next step 14, p times are repeated. Calculate the average rotation time. Next, in step 15, C
The PU 22b uses the calculated average rotation time to calculate the 128
The fractional time is set in the setter 21a. Then, the setter 21a determines the cycle of the sampling pulse generation of the sampling pulse generation circuit 21b based on the set time.
By adjusting the rotation time of the grinding wheel 9 to 1/128, the sampling cycle is set to be synchronized with the rotation of the grinding wheel 9. As a result, the elastic wave from the detection pin 16 is sampled 128 times per revolution of the grinding wheel 9.

【0026】次に、図5に示すフローチャートのステッ
プ4のAEセンサ18からの弾性波に基づく砥石車9と
検知ピン16との接触検出処理について、該ステップ4
の処理を詳細に表した図7のフローチャートと図1及び
図2とを参照して説明する。
Next, regarding the contact detection processing between the grinding wheel 9 and the detection pin 16 based on the elastic wave from the AE sensor 18 in step 4 of the flowchart shown in FIG.
This process will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 7 and FIGS. 1 and 2.

【0027】まず、ステップ21において、サーボモー
タ8に前進指令のパルスを所定数加え砥石台7を検知ピ
ン16側へ1ステップ(1ピッチ)分前進させる。この
砥石車9は砥石台7が1ピッチ前進する際に16回転す
るように構成されている。このときにCPU22bは、
ステップ22において砥石の回転数、即ち16回転中の
何回転目かを表す変数mを1に初期化し、更に、ステッ
プ23において砥石の1回転中で何番目にサンプリング
されたかを表す変数nを1に初期化する。この状態にお
いてステップ24の処理へ進み、第1回転目の、第1番
目にサンプリングされた検知ピン16からの弾性波信号
(以下データと呼ぶ)の処理を開始する。
First, in step 21, a predetermined number of forward command pulses are applied to the servo motor 8 to advance the grindstone base 7 toward the detection pin 16 by one step (1 pitch). The grinding wheel 9 is configured to rotate 16 times when the grinding wheel base 7 advances by one pitch. At this time, the CPU 22b
In step 22, the number of revolutions of the grindstone, that is, a variable m representing the number of revolutions in 16 revolutions is initialized to 1, and further, in step 23, a variable n representing how many times the revolution of the grindstone is sampled is set to 1. Initialize to. In this state, the process proceeds to step 24, and the process of the first sampled elastic wave signal (hereinafter referred to as data) from the detection pin 16 in the first rotation is started.

【0028】1回転目の、1番目にサンプリングされた
信号がCPU22bに加えられると、CPU22bはA
E信号の有無、即ち、上記矩形波生成回路20からの矩
形波信号S3の有無を判断する(判断ステップ25)。
ここで、AE信号がない場合には判断ステップ25がN
oとなり、処理はステップ29へ進む。ステップ29で
は、図4に示すメモリのマスクにおける1回転目の1番
目の位置にAE信号無しの“0”を格納する。他方、A
E信号がある場合には判断ステップ25がYesとな
り、次の判断ステップ26へ進む。判断ステップ26で
は、砥石車9の回転が1回転目か否かを判断する。ここ
では、1回転目であるため、判断ステップ26がYes
となりステップ28へ進む。ステップ28では、図4に
示すマスクにおける1回転目の1番目の位置にAE信号
有りの“1”を格納する。
When the first sampled signal of the first rotation is applied to the CPU 22b, the CPU 22b
The presence or absence of the E signal, that is, the presence or absence of the rectangular wave signal S3 from the rectangular wave generation circuit 20 is determined (decision step 25).
If there is no AE signal, the decision step 25 is N
Then, the process proceeds to step 29. In step 29, "0" without the AE signal is stored in the first position of the first rotation in the mask of the memory shown in FIG. On the other hand, A
If there is an E signal, the judgment step 25 becomes Yes, and the routine proceeds to the next judgment step 26. In the judgment step 26, it is judged whether or not the rotation of the grinding wheel 9 is the first rotation. Here, since it is the first rotation, the determination step 26 is Yes.
Then, the process proceeds to step 28. In step 28, "1" with the AE signal is stored in the first position of the first rotation in the mask shown in FIG.

【0029】次に、判断ステップ30において、砥石車
9の1回転分、即ち128個のデータを処理したか否か
を判断する。ここでは、1番目にサンプリングされたデ
ータの処理を行ったところなのでNoとなり、ステップ
31へ移行する。ステップ31では、サンプリングの数
を表す変数nに1を加えて“2”とし、ステップ24へ
戻り第2番目にサンプリングされたデータについての処
理を行う。判断ステップ25以下の処理を繰り返し、1
28番目にサンプリングされたデータについてまで処理
が完了すると、判断ステップ30がYesとなり、次の
判断ステップ32での判断を行う。
Next, in a judgment step 30, it is judged whether or not one rotation of the grinding wheel 9, that is, 128 pieces of data have been processed. Here, since the processing of the first sampled data has been performed, the determination result is No, and the process proceeds to step 31. In step 31, 1 is added to the variable n representing the number of samplings to make it "2", and the process returns to step 24 to process the second sampled data. Repeat the processing from the judgment step 25 onwards to 1
When the processing is completed up to the 28th sampled data, the judgment step 30 becomes Yes, and the judgment in the next judgment step 32 is performed.

【0030】判断ステップ32では、砥石車9の16回
転分のデータの処理が行われたか否かを判断する。即
ち、前述したように砥石台7が1ピッチ前進する際に砥
石車9は16回転するように構成されているため、この
回転が完了したか否かを判断する。ここでは、砥石車9
の1回転目であるため判断ステップ32がNoとなりス
テップ33へ移行する。ステップ33では、回転数を表
す変数mに1を加えて“2”とし、ステップ23へ戻り
データのサンプリングされた番号を表すnを再び1と
し、2回転目の1番目にサンプリングされたデータにつ
いての処理を開始する。
In the judgment step 32, it is judged whether or not the data of 16 revolutions of the grinding wheel 9 has been processed. That is, as described above, the grinding wheel 9 is configured to rotate 16 times when the grinding wheel base 7 advances by one pitch, and thus it is determined whether or not this rotation is completed. Here, the grinding wheel 9
Since it is the first rotation of No., the determination step 32 becomes No and the process proceeds to step 33. In step 33, 1 is added to the variable m representing the number of revolutions to set it to “2”, and the process returns to step 23 and n representing the sampled number of the data is set to 1 again, and the first sampled data of the second revolution is set. The process of is started.

【0031】判断ステップ25で、再びCPU22bは
AE信号の有無を判断する。ここで、AE信号がない場
合には処理はステップ29へ進みメモリのマスクにおけ
る2回転目の1番目の位置にAE信号無しの“0”を格
納する。他方、AE信号がある場合には判断ステップ2
6へ進む。判断ステップ26では、砥石車9の回転が1
回転目かを判断するが、ここでは2回転目であるため判
断ステップ26がNoとなり判断ステップ27へ進む。
判断ステップ27では、前回の回転(m−1)の際にサ
ンプリングされたデータとの連結性についての判断を行
う。即ち、前回の回転(m−1)の際にn−1、n、n
+1番目にサンプリングされたデータのマスクのいずれ
かにAE信号ありの“1”が格納されているか否かを判
断する。
In the judgment step 25, the CPU 22b judges again whether or not the AE signal is present. Here, if there is no AE signal, the process proceeds to step 29 and "0" without an AE signal is stored in the first position of the second rotation in the mask of the memory. On the other hand, if there is an AE signal, judgment step 2
Go to 6. In the judgment step 26, the rotation of the grinding wheel 9 is 1
It is determined whether the rotation is the second rotation, but since it is the second rotation here, the determination step 26 becomes No and the process proceeds to the determination step 27.
At decision step 27, a decision is made as to the connectivity with the data sampled during the previous rotation (m-1). That is, in the previous rotation (m-1), n-1, n, n
It is determined whether or not "1" with the AE signal is stored in any of the masks of the + 1st sampled data.

【0032】この判断について図4を参照して詳細に説
明する。例えば、2回転目の3番目にサンプリングされ
たデータ(AE信号有り)をマスクの2回転目の3番目
の位置へ格納するする際に、前回の回転(ここでは1回
転目)のn−1、n、n+1番目にサンプリングされた
データ(ここでは第2、第3、第4番目にサンプリング
されたデータ)が格納されたマスクのいずれかに“1”
が置かれているかを判断する。ここでは、n−1に該当
する第2番目にサンプリングされたデータに“1”が置
かれているために、この判断ステップ27がYesとな
り、ステップ28へ進み、この2回転目の3番目にサン
プリングされたデータに該当する位置に“1”を置く。
また、2回転目の5番目にサンプリングされたデータに
AE信号がある場合には、1回転目のnに該当する第5
番目にサンプリングされたデータに“1”が置かれてい
るために、この2回転目の5番目にサンプリングされた
データに該当するマスクの位置に“1”を置く。同様
に、2回転目の7番目にサンプリングされたデータにA
E信号がある場合に、1回転目のn+1に該当する第8
番目にサンプリングされたデータに“1”が置かれてい
るために、この2回転目の7番目にサンプリングされた
データに該当するマスクの位置に“1”を置く。他方、
2回転目の10番目のサンプリングされたデータにAE
信号が有る場合、1回転目のn−1、n、n+1に該当
する第9、10、11番目のサンプリングされたデータ
の全てに“0”が置かれているために、該判断ステップ
27がNoとなってステップ29へ移行し、マスクの2
回転目の10番目のサンプリングされたデータに該当す
る位置にはAE信号があるにもかかわらず“0”が置か
れる。
This determination will be described in detail with reference to FIG. For example, when storing the third sampled data (with AE signal) of the second rotation in the third position of the second rotation of the mask, n-1 of the previous rotation (here, the first rotation) , N, n + 1th sampled data (here, the second, third, and fourth sampled data) is stored in one of the masks.
Determine if is placed. Here, since “1” is placed in the second sampled data corresponding to n−1, this determination step 27 becomes Yes, and the process proceeds to step 28, and the third step of this second rotation is performed. Place "1" at the position corresponding to the sampled data.
Further, when the AE signal is included in the fifth sampled data in the second rotation, the fifth data corresponding to n in the first rotation is obtained.
Since "1" is placed in the data sampled the second time, "1" is placed in the position of the mask corresponding to the data sampled fifth in the second rotation. Similarly, in the 7th sampled data of the 2nd rotation, A
If there is an E signal, the eighth rotation corresponding to n + 1 of the first rotation
Since "1" is placed in the data sampled the second time, "1" is placed in the position of the mask corresponding to the data sampled seventh in the second rotation. On the other hand,
AE is applied to the 10th sampled data of the second rotation.
If there is a signal, since the “0” is placed in all of the 9th, 10th and 11th sampled data corresponding to n−1, n, n + 1 of the first rotation, the judgment step 27 If No, the process moves to step 29 and the mask 2
At the position corresponding to the 10th sampled data of the rotation, "0" is placed in spite of the AE signal.

【0033】上述した処理を砥石車9の16回転分繰り
返すと、図4に示すようなサンプリングされたデータの
マスクが完成する。これにより判断ステップ32がYe
sとなり判断ステップ34へ進む。判断ステップ34で
は、図4に示すデータのマスクの最終回転、即ち、16
回転目に1から128番目のいずれかに“1”があるか
否かにより接触の有無を判断する。ここで、16回転目
に“1”がない場合には、判断ステップ34がNoとな
ってステップ21へ戻り、サーボモータ8に1パルスを
加え砥石台7を検知ピン16側へ更に1ピッチ分前進さ
せてからステップ22へ進み、上記の接触判断の処理を
進める。他方、16回転目に“1”がある場合には、判
断ステップ34がYesとなってステップ35へ進み、
接触信号ONを数値制御装置側へ送る。これにより数値
制御装置は、サーボモータ8に取り付けられたエンコー
ダ14の出力に基づき砥石表面の位置を求める。
By repeating the above-mentioned processing for 16 revolutions of the grinding wheel 9, a mask of sampled data as shown in FIG. 4 is completed. As a result, the judgment step 32 becomes Yes.
Therefore, the process proceeds to the judgment step 34. In decision step 34, the final rotation of the mask of data shown in FIG.
The presence or absence of contact is determined by whether or not there is "1" in any of the 1st to 128th rotations. Here, if there is no "1" at the 16th rotation, the determination step 34 becomes No and the process returns to step 21 to add one pulse to the servo motor 8 to move the grinding wheel head 7 to the detection pin 16 side by one pitch. After advancing, it progresses to step 22 and advances the process of the said contact determination. On the other hand, if there is "1" at the 16th rotation, the judgment step 34 becomes Yes and the routine proceeds to step 35,
Send a contact signal ON to the numerical controller. Thereby, the numerical controller determines the position of the grindstone surface based on the output of the encoder 14 attached to the servomotor 8.

【0034】砥石車9の外周表面には、小さな凹凸があ
るため、その凸部分が検知ピン16と接触したときに接
触信号(AE信号)が発生し、この凸部に対応するAE
信号は、砥石車9の回転の度に同じ角度位相で発生す
る。しかしながら、砥石車9にはわずかの回転むらがあ
り、砥石車9の回転とサンプリング周期とが完全に同期
されていないので、同じ角度位相で発生したAE信号を
同じ番号でサンプリングすることはできない。即ち、砥
石車9の1回転当たりの回転時間が短くなる傾向にある
時は、1回転目の3番目にサンプリングされたと同じA
E信号は、2回転目では3乃至4番目にサンプリングさ
れることになり、また更に、3回転目では4乃至5番目
にサンプリングされることとなる。そこで本実施例の接
触検知装置では、サンプリングを行うことにより砥石車
9の角度位相と略対応させてAE信号を取得し、このA
E信号を図4に示すように砥石車9の1回転目から、順
次前回の回転の際に取得されたAE信号との連続性を確
認し、前回の回転の際のAE信号と連続性が有る場合に
はメモリ22cに“1”として格納する。そして、この
メモリ内のデータが連続性を持つ角度位相で16回転と
も発生したときは、即ち、最終の16回転目に1番目か
ら128番目のいずれかに“1”が置かれている場合に
砥石車9が検知ピン16へ接触したものと判断する。即
ち、この図4に示すマスクでは、3番目にサンプリング
されたデータが砥石車9に検知ピン16が接触したこと
を示している。
Since the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 has small irregularities, a contact signal (AE signal) is generated when the convex portion comes into contact with the detection pin 16, and the AE corresponding to this convex portion.
The signal is generated with the same angular phase each time the grinding wheel 9 rotates. However, since the grinding wheel 9 has a slight rotation irregularity and the rotation of the grinding wheel 9 and the sampling cycle are not completely synchronized, it is not possible to sample the AE signals generated at the same angular phase with the same number. That is, when the rotation time per one rotation of the grinding wheel 9 tends to be short, the same A as the third sample of the first rotation is sampled.
The E signal will be sampled at the third to fourth positions in the second rotation, and will be sampled at the fourth to fifth positions in the third rotation. Therefore, in the contact detection device of the present embodiment, the AE signal is acquired by performing sampling so as to substantially correspond to the angular phase of the grinding wheel 9, and the A
As shown in FIG. 4, from the first rotation of the grinding wheel 9, the E signal is sequentially checked for continuity with the AE signal acquired during the previous rotation, and the continuity with the AE signal during the previous rotation is confirmed. If there is, it is stored in the memory 22c as "1". Then, when the data in this memory occurs for 16 rotations in an angular phase having continuity, that is, when "1" is placed in any of the 1st to 128th rotations in the final 16th rotation. It is determined that the grinding wheel 9 has come into contact with the detection pin 16. That is, in the mask shown in FIG. 4, the third sampled data indicates that the detection pin 16 contacts the grinding wheel 9.

【0035】更に、本実施例においては、砥石接触およ
びクーラントの射突により発生する検知ピンの弾性波を
AEセンサ18により検出し、このAEセンサから出力
される所定レベル以上の弾性波信号を砥石車9の1回転
当たり128回サンプリングして信号処理回路22に取
り込み、この信号処理回路22において、連続性をもっ
て弾性波信号が発生しているか否かを判断し、この状態
が確認されたときに砥石車9が検知ピン16へ接触した
と判断する。即ち、上述したように砥石車9の外周表面
の凸部分が検知ピン16と接触したとき生じる接触信号
は、砥石車9の回転の度に略同じ角度位相で発生してい
る。これに対してクーラントの検知ピン16への射突に
より発生する信号は、同じ角度位相で発生する可能性は
非常に低い。このため、砥石表面の位置検出時に検知ピ
ン16にクーラントが射突して弾性波が発生するように
なっても、これによる砥石接触の誤検出がなくなり、砥
石との接触を確実に検出することができる。これに伴
い、クーラントを噴出したままの研削時と同様な条件下
で砥石との接触検出が可能となり、しかも従来のように
クーラントを停止してエアーによる配管およびノズル内
の残留クーラントの排除を行うサイクルが不要となり、
検出サイクル時間を短縮化できる。
Further, in this embodiment, the elastic wave of the detection pin generated by the contact of the grindstone and the collision of the coolant is detected by the AE sensor 18, and the elastic wave signal output from the AE sensor is equal to or higher than a predetermined level. The vehicle 9 is sampled 128 times per rotation and taken into the signal processing circuit 22. In this signal processing circuit 22, it is judged whether or not an elastic wave signal is generated continuously, and when this state is confirmed. It is determined that the grinding wheel 9 has come into contact with the detection pin 16. That is, as described above, the contact signal generated when the convex portion on the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 comes into contact with the detection pin 16 is generated at substantially the same angular phase each time the grinding wheel 9 rotates. On the other hand, the signals generated by the coolant impinging on the detection pin 16 are very unlikely to be generated in the same angular phase. Therefore, even if the coolant hits the detection pin 16 and an elastic wave is generated at the time of detecting the position of the surface of the grindstone, erroneous detection of the grindstone contact due to this will not occur, and the contact with the grindstone can be reliably detected. You can Along with this, it is possible to detect contact with the grindstone under the same conditions as when grinding while ejecting the coolant, and stop the coolant as in the past to eliminate residual coolant in the pipe and nozzle by air. No cycles required,
The detection cycle time can be shortened.

【0036】研削盤は、工作物に必要とされる精度等に
基づき砥石車の1回転当たりの回転数は適宜切り換えら
れて用いられ、また、砥石車はその質量等の影響で設定
回転数通りに回転せず、しかも回転むらが発生する。本
実施例においては、砥石車9の回転数が任意に設定され
ても、或いは、砥石車9が設定回転数通りに回転せず回
転にむらが生じても、砥石車9の回転とサンプリング周
期とが同期するように、砥石車9の回転数を検出してこ
れと同期させてサンプリングパルス発生回路21bのサ
ンプリング周期を設定するので、砥石車9の回転に同期
させてAEセンサ18からの出力をサンプリングするこ
とができる。
The grinding machine is used by appropriately changing the number of revolutions per revolution of the grinding wheel based on the precision required for the workpiece, and the grinding wheel is set to a predetermined number of revolutions due to its mass and the like. It does not rotate and uneven rotation occurs. In the present embodiment, even if the rotation speed of the grinding wheel 9 is arbitrarily set, or if the grinding wheel 9 does not rotate at the set rotation speed and uneven rotation occurs, the rotation of the grinding wheel 9 and the sampling cycle Since the rotation speed of the grinding wheel 9 is detected and the sampling cycle of the sampling pulse generation circuit 21b is set in synchronization with the rotation speed of the grinding wheel 9, the output from the AE sensor 18 is synchronized with the rotation of the grinding wheel 9. Can be sampled.

【0037】なお、上述した実施例においては、CPU
22bは、回転検出センサ38のパルスから砥石車9の
1回転にかかる平均の回転時間を算出し、この時間を基
にサンプリングパルス発生回路21bのサンプリング周
期を設定したが、この代わりに、回転検出センサ38か
らの複数個の単位時間当たりの回転数を基に砥石車9の
単位時間当たりの平均の回転数を算出して、この平均の
回転数を基にサンプリングパルス発生回路21bのサン
プリング周期を設定することも好適である。また、前述
した実施例においては、砥石車9の回転むらがあるた
め、m回転のn番目に接触信号があったときに、m−1
回転のn−1、n、n+1番目のいずれかが「1」のと
きは、「1」と判定する方法について述べたが、砥石車
の回転むらが小さい場合は、出願人か先に出願した特願
平4−261630号に示すように、256個のサンプ
リングを16回転繰り返し、同じ番号でサンプリングさ
れたデータに弾性波信号が連続してあった場合に、砥石
の接触と判断することも可能である。
In the above embodiment, the CPU
22b calculates the average rotation time required for one rotation of the grinding wheel 9 from the pulse of the rotation detection sensor 38, and sets the sampling cycle of the sampling pulse generation circuit 21b based on this time. Instead, the rotation detection is performed. The average number of revolutions of the grinding wheel 9 per unit time is calculated based on the plurality of revolutions per unit time from the sensor 38, and the sampling cycle of the sampling pulse generation circuit 21b is determined based on the average number of revolutions. It is also preferable to set. Further, in the above-described embodiment, since there is uneven rotation of the grinding wheel 9, when there is a contact signal at the nth rotation of m rotations, m-1
The method of determining "1" when any of the n-1, n, and n + 1 rotations is "1" has been described, but if the rotation unevenness of the grinding wheel is small, the applicant or the earlier application has been filed. As shown in Japanese Patent Application No. 4-261630, 256 samples are repeated 16 times, and when the elastic wave signal is continuous in the data sampled with the same number, it is possible to determine that the whetstone is in contact. Is.

【0038】更に、上述した実施例では、砥石台を1ピ
ッチ前進させる際に砥石車9を16回転させ、この1回
転中にサンプリングを128回行ったが、これらの値は
適宜変更することが可能である。そして、上述の実施例
では砥石車の接触検出の例を挙げて説明したが、本発明
の接触検知装置は、砥石以外の被検知物体の接触検出に
も適用することができる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the grinding wheel 9 was rotated 16 times when the grinding wheel head was moved forward by one pitch, and sampling was performed 128 times during this one rotation, but these values may be changed appropriately. It is possible. Further, in the above-described embodiment, the contact detection of the grinding wheel has been described as an example, but the contact detection device of the present invention can also be applied to the contact detection of an object to be detected other than the grinding stone.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明においては、砥石車の回転に同期
させてAEセンサからの出力をサンプリングして砥石車
の接触を検知する接触検知装置において、砥石車の1回
転当たりの回転時間又は単位時間当たりの回転数を検出
してこれと同期するようサンプリング周期を設定するの
で、砥石車の単位時間当たりの回転数が任意に設定され
ても、また、砥石車が設定回転数通りに回転しなくて
も、砥石の接触を正確に検知することが可能となる。
According to the present invention, in the contact detection device for detecting the contact of the grinding wheel by sampling the output from the AE sensor in synchronism with the rotation of the grinding wheel, the rotation time or unit of one rotation of the grinding wheel Since the number of revolutions per hour is detected and the sampling cycle is set to synchronize with this, even if the number of revolutions per unit time of the grinding wheel is set arbitrarily, the grinding wheel will rotate at the set number of revolutions. Even without the contact, it is possible to accurately detect the contact of the grindstone.

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

【図1】本発明の一実施例に係る接触検知装置の全体の
構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a contact detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の接触検知装置を備えた研削盤の概略平
面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view of a grinding machine provided with the contact detection device of the present invention.

【図3】図1に示す接触検知装置の各部における出力波
形を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing output waveforms at various parts of the contact detection device shown in FIG.

【図4】本実施例における接触判断に用いられるサンプ
リングされたデータのメモリへの格納例を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of storage of sampled data used for contact determination in a memory in the present embodiment.

【図5】本実施例における接触判定の全体の処理を示す
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the entire processing of contact determination in the present embodiment.

【図6】図5に示すフローチャートの回転数測定及びサ
ンプリング周期設定処理を示すフローチャートである。
6 is a flowchart showing a rotation speed measurement and sampling period setting process of the flowchart shown in FIG.

【図7】図5に示すフローチャートの接触検出処理を示
すフローチャートである。
7 is a flowchart showing a contact detection process of the flowchart shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研削盤 7 砥石台 9 砥石車 11 クーラントノズル 16 検知ピン 18 AEセンサ 20 矩形波生成回路 21 サンプリング回路 21a 設定器 22 信号処理回路 38 回転検出センサ 40 信号発生器 1 Grinding Machine 7 Grinding Wheel Stand 9 Grinding Wheel 11 Coolant Nozzle 16 Detection Pin 18 AE Sensor 20 Square Wave Generation Circuit 21 Sampling Circuit 21a Setting Device 22 Signal Processing Circuit 38 Rotation Detection Sensor 40 Signal Generator

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月19日[Submission date] August 19, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転する被検知物体が接触される検知
部材と、前記被検知物体が回転しながら前記検知部材に
接触するときに該検知部材に発生する弾性波を検出して
弾性波信号を出力する弾性波検出手段と、前記弾性波検
出手段からの弾性波信号を設定された周期でサンプリン
グするサンプリング手段とを備え、 前記被検知物体の1回転当たりの回転時間又は単位時間
当たりの回転数を検知する回転検知手段と、 前記回転検知手段により検知された1回転当たりの回転
時間又は単位時間当たりの回転数を基に、前記サンプリ
ング手段のサンプリングの周期を設定するサンプリング
周期設定手段と、 前記サンプリング手段によりサンプリングされた弾性波
信号を基に被検知物体と検知部材との接触を判断する接
触判断手段とを有し、 前記サンプリング周期設定手段が被検知物体の測定され
た1回転当たりの回転時間又は単位時間当たりの回転数
を基に1回転の所定分の1をサンプリング周期としてサ
ンプリング手段に設定することにより、前記サンプリン
グ手段が被検知部材の角度位相に対応するよう前記弾性
波検出手段からの弾性波信号をサンプリングし、前記接
触判断手段がこの角度位相に対応する弾性波信号を前記
被検知物体の複数の回転に亘り連続性をもって検出する
ことにより被検知物体と検知部材との接触と判断するこ
とを特徴とする接触検知装置。
1. A detection member with which a rotating detection object contacts, and an elastic wave signal generated by detecting an elastic wave generated in the detection member when the detection object rotates and contacts the detection member, and outputs an elastic wave signal. An elastic wave detecting means for outputting and a sampling means for sampling the elastic wave signal from the elastic wave detecting means at a set cycle are provided, and the rotation time per rotation of the detected object or the number of rotations per unit time. A rotation detection unit that detects the rotation speed, a sampling period setting unit that sets the sampling period of the sampling unit based on the rotation time per rotation detected by the rotation detection unit or the number of rotations per unit time, A contact determination unit that determines contact between the object to be detected and the detection member based on the elastic wave signal sampled by the sampling unit; The ring cycle setting means sets the sampling means to a sampling cycle of a predetermined fraction of one rotation based on the measured rotation time per rotation of the object to be detected or the number of rotations per unit time. Sample the elastic wave signal from the elastic wave detecting means so as to correspond to the angular phase of the detected member, and the contact determining means outputs the elastic wave signal corresponding to this angular phase over a plurality of rotations of the detected object. A contact detection device, characterized in that it is judged as contact between a detected object and a detection member by detecting with continuity.
JP05154242A 1992-09-25 1993-05-31 Contact detection device Expired - Fee Related JP3119331B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05154242A JP3119331B2 (en) 1993-05-31 1993-05-31 Contact detection device
US08/125,752 US5485752A (en) 1992-09-25 1993-09-24 Apparatus for detecting contact with rotating body
EP93115442A EP0599013B1 (en) 1992-09-25 1993-09-24 Apparatus for detecting contact with rotating body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05154242A JP3119331B2 (en) 1993-05-31 1993-05-31 Contact detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06339838A true JPH06339838A (en) 1994-12-13
JP3119331B2 JP3119331B2 (en) 2000-12-18

Family

ID=15579948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05154242A Expired - Fee Related JP3119331B2 (en) 1992-09-25 1993-05-31 Contact detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3119331B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010173050A (en) * 2009-02-02 2010-08-12 Jtekt Corp Grinding apparatus
JP2018158413A (en) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社ディスコ Cutting device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3417423B2 (en) 1994-02-14 2003-06-16 豊田工機株式会社 Contact detection device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010173050A (en) * 2009-02-02 2010-08-12 Jtekt Corp Grinding apparatus
JP2018158413A (en) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社ディスコ Cutting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3119331B2 (en) 2000-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5255680B2 (en) Apparatus and method for centering a dressing tool in a thread gap of a cutting worm
US4505074A (en) Grinding machine control system for intermittently measuring workpiece size
US6038489A (en) Machine tools
KR20060121705A (en) Method and apparatus for finishing tooth using sensor
JPH0431819B2 (en)
JPH06339838A (en) Contact detector
JP3119330B2 (en) Contact detection device
US5485752A (en) Apparatus for detecting contact with rotating body
JPH064220B2 (en) Automatic grindstone size measurement method in numerical control grinder
EP0950214B1 (en) Method of controlling a machine tool
US4820092A (en) Touch sensing method and apparatus
JP3168485B2 (en) Contact detection device
JP3417423B2 (en) Contact detection device
JPH0895625A (en) Backlash measurement/correction device for machining of spherical or circular arc surface
JPH10138135A (en) Grinding machine
JP3245628B2 (en) Processing device vibration analysis method and vibration analysis device
JP3756445B2 (en) Method and apparatus for detecting phase difference of gear grinding machine
JPS578071A (en) Detection of use limit for grinding wheel of grinder
JPH081483A (en) Hole shape measuring device
JPH07108448A (en) Method and device for chamfering plate-shaped material
JPH06114693A (en) Contacting sensing device
JPH06126530A (en) Gear honing-machining device
JPS62277262A (en) Machining method honing
JPH10329021A (en) Dressing method
JPH09314419A (en) Screw thread polishing apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081013

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees