JP2000317775A - 加工システム - Google Patents
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- JP2000317775A JP2000317775A JP11122435A JP12243599A JP2000317775A JP 2000317775 A JP2000317775 A JP 2000317775A JP 11122435 A JP11122435 A JP 11122435A JP 12243599 A JP12243599 A JP 12243599A JP 2000317775 A JP2000317775 A JP 2000317775A
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- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41875—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32192—After inspection create correction table with position, correction data
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/32231—Inspection and correction, repair station in one unit, correction data in memory
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/32391—Machining center, pallet stocker, setup station, conveyor, control unit
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- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45213—Integrated manufacturing system ims, transfer line, machining center
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50171—Machine, machining centre, center
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＣ工作機による加工結果をフィードバック
して加工条件を修正する加工システムにおいて、ＮＣ工
作機に対する加工条件の修正をスムーズに行えるように
する。 【解決手段】 加工条件を含む加工プログラムに従って
ワークを加工するＮＣ工作機２1〜２nと、このＮＣ工作
機２1〜２nによって加工されたワークを測定する測定機
３と、この測定機３での測定結果に基づいて加工プログ
ラムの加工条件を修正するコンピュータ５，８1〜８nを
備える。コンピュータ５は、測定機３での測定結果に基
づいて加工条件を修正するための補正データファイルを
生成する。補正データファイルは、加工プログラムで直
接又は間接的に参照可能な変数に各加工部位の補正値が
格納されたファイルである。補正データファイルは、Ｎ
Ｃ工作機２1〜２nのワークに対する加工に先立ってＮＣ
コントローラ９1〜９nに転送される。ＮＣコントローラ
９1〜９nは、加工プログラムが、転送された補正データ
ファイルの変数に格納された補正値を参照することによ
り加工条件を修正する。
して加工条件を修正する加工システムにおいて、ＮＣ工
作機に対する加工条件の修正をスムーズに行えるように
する。 【解決手段】 加工条件を含む加工プログラムに従って
ワークを加工するＮＣ工作機２1〜２nと、このＮＣ工作
機２1〜２nによって加工されたワークを測定する測定機
３と、この測定機３での測定結果に基づいて加工プログ
ラムの加工条件を修正するコンピュータ５，８1〜８nを
備える。コンピュータ５は、測定機３での測定結果に基
づいて加工条件を修正するための補正データファイルを
生成する。補正データファイルは、加工プログラムで直
接又は間接的に参照可能な変数に各加工部位の補正値が
格納されたファイルである。補正データファイルは、Ｎ
Ｃ工作機２1〜２nのワークに対する加工に先立ってＮＣ
コントローラ９1〜９nに転送される。ＮＣコントローラ
９1〜９nは、加工プログラムが、転送された補正データ
ファイルの変数に格納された補正値を参照することによ
り加工条件を修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＮＣ工作機で加
工されたワークを測定して得られた測定値から求められ
た加工誤差に基づく補正値をＮＣ工作機にフィードバッ
クして、高精度の加工を可能にする加工システムに関す
る。
工されたワークを測定して得られた測定値から求められ
た加工誤差に基づく補正値をＮＣ工作機にフィードバッ
クして、高精度の加工を可能にする加工システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、加工ライン中でワークの加工
部位を測定して、その加工誤差を求め、この加工誤差に
基づいてＮＣ工作機の加工条件を変更するようにしたフ
ィードバック型の加工システムが知られている（特開平
５−２２４７１５号等）。この種のフィードバック型の
加工システムは、加工中又は加工後に取得された加工部
位の加工寸法誤差やその変化傾向の情報に基づいて、加
工条件を実質的に変更するようにしたものであり、測定
結果をリアルタイムでフィードバックすることで、部品
加工精度の向上と維持が可能であるという利点がある。
部位を測定して、その加工誤差を求め、この加工誤差に
基づいてＮＣ工作機の加工条件を変更するようにしたフ
ィードバック型の加工システムが知られている（特開平
５−２２４７１５号等）。この種のフィードバック型の
加工システムは、加工中又は加工後に取得された加工部
位の加工寸法誤差やその変化傾向の情報に基づいて、加
工条件を実質的に変更するようにしたものであり、測定
結果をリアルタイムでフィードバックすることで、部品
加工精度の向上と維持が可能であるという利点がある。
【０００３】この種のシステムで、加工条件を補正する
方法としては、修正加工のための再加工プログラムを生
成する方法（例えば特開平３−１７６７０３号）や加工
プログラムに記述された補正値を補正する方法（例えば
特開平３−２０２２５２号）などが提案されている。
方法としては、修正加工のための再加工プログラムを生
成する方法（例えば特開平３−１７６７０３号）や加工
プログラムに記述された補正値を補正する方法（例えば
特開平３−２０２２５２号）などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の加工システムは、いずれもＮＣ工作機を制御する加工
プログラムに対して何らかの加工条件変更を加えるとい
うものであり、加工プログラムを変更するための処理や
変更タイミングの制御が難しいという問題がある。特
に、複数のＮＣ工作機の加工条件を修正する場合、各工
作機毎に独立して加工条件の修正を行わなくてはなら
ず、加工条件修正のためのアルゴリズムが複雑であると
いう問題がある。
の加工システムは、いずれもＮＣ工作機を制御する加工
プログラムに対して何らかの加工条件変更を加えるとい
うものであり、加工プログラムを変更するための処理や
変更タイミングの制御が難しいという問題がある。特
に、複数のＮＣ工作機の加工条件を修正する場合、各工
作機毎に独立して加工条件の修正を行わなくてはなら
ず、加工条件修正のためのアルゴリズムが複雑であると
いう問題がある。
【０００５】本発明は、上述した点に鑑みされたもの
で、ＮＣ工作機による加工結果をフィードバックして加
工条件を修正する加工システムにおいて、ＮＣ工作機に
対する加工条件の修正をスムーズに行うことができる加
工システムを提供することを目的とする。
で、ＮＣ工作機による加工結果をフィードバックして加
工条件を修正する加工システムにおいて、ＮＣ工作機に
対する加工条件の修正をスムーズに行うことができる加
工システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る加工測定
システムは、加工条件を含む加工プログラムに従ってワ
ークを加工するＮＣ工作機械と、このＮＣ工作機械によ
って加工されたワークを測定する測定装置と、この測定
装置での測定結果に基づいて前記加工プログラムの加工
条件を修正する加工条件修正手段とを備えた加工測定シ
ステムにおいて、前記加工条件修正手段は、前記測定装
置での測定結果に基づいて加工条件を修正するための、
前記加工プログラムで直接又は間接的に参照可能な変数
に各加工部位の補正値が格納された補正データファイル
を作成する補正データファイル作成手段と、この補正デ
ータファイル作成手段で作成された補正データファイル
を記憶する補正データファイル記憶手段と、この補正デ
ータファイル記憶手段に記憶された補正データファイル
を前記ＮＣ工作機械のワークに対する加工に先立って前
記ＮＣ工作機械に転送する補正データファイル転送手段
とを備え、前記ＮＣ工作機械は、前記加工プログラム
が、前記転送された補正データファイルの変数に格納さ
れた補正値を参照することにより加工条件を修正するも
のであることを特徴とする。
システムは、加工条件を含む加工プログラムに従ってワ
ークを加工するＮＣ工作機械と、このＮＣ工作機械によ
って加工されたワークを測定する測定装置と、この測定
装置での測定結果に基づいて前記加工プログラムの加工
条件を修正する加工条件修正手段とを備えた加工測定シ
ステムにおいて、前記加工条件修正手段は、前記測定装
置での測定結果に基づいて加工条件を修正するための、
前記加工プログラムで直接又は間接的に参照可能な変数
に各加工部位の補正値が格納された補正データファイル
を作成する補正データファイル作成手段と、この補正デ
ータファイル作成手段で作成された補正データファイル
を記憶する補正データファイル記憶手段と、この補正デ
ータファイル記憶手段に記憶された補正データファイル
を前記ＮＣ工作機械のワークに対する加工に先立って前
記ＮＣ工作機械に転送する補正データファイル転送手段
とを備え、前記ＮＣ工作機械は、前記加工プログラム
が、前記転送された補正データファイルの変数に格納さ
れた補正値を参照することにより加工条件を修正するも
のであることを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、測定結果に基づいて補正
データファイルが作成され、この補正データファイルを
ＮＣ工作機械に転送して、ＮＣ工作機械側の加工プログ
ラムでこの補正データファイルを参照することにより加
工条件を変更する。従って、加工プログラム自体は何ら
変更されることはない。また、補正データファイルの参
照は、ＮＣ工作機械側の加工プログラム中で行われるの
で、補正データファイル転送手段は、予め補正データフ
ァイルをＮＣ工作機械側に転送しておくか、ＮＣ装置が
読みとれるようにしておくだけでよい。このため、加工
プログラムの作成も補正データの転送制御も極めて容易
である。
データファイルが作成され、この補正データファイルを
ＮＣ工作機械に転送して、ＮＣ工作機械側の加工プログ
ラムでこの補正データファイルを参照することにより加
工条件を変更する。従って、加工プログラム自体は何ら
変更されることはない。また、補正データファイルの参
照は、ＮＣ工作機械側の加工プログラム中で行われるの
で、補正データファイル転送手段は、予め補正データフ
ァイルをＮＣ工作機械側に転送しておくか、ＮＣ装置が
読みとれるようにしておくだけでよい。このため、加工
プログラムの作成も補正データの転送制御も極めて容易
である。
【０００８】なお、補正データファイルのＮＣ工作機械
側への読込タイミングは、例えばＮＣ工作機械の加工プ
ログラム中に、加工条件の決定及び加工命令に先立って
前記補正データファイルを読み込む命令を記述しておく
ことにより行うことができる。また、補正データファイ
ル転送手段が、ＮＣ工作機械に対して補正データファィ
ルの受入要求を出力し、ＮＣ工作機械から受入可能のメ
ッセージを受信したら補正データファイルをＮＣ工作機
械に転送するようにしても良い。前者は特にオフライン
加工システムに、後者は特にインライン加工システムに
適している。
側への読込タイミングは、例えばＮＣ工作機械の加工プ
ログラム中に、加工条件の決定及び加工命令に先立って
前記補正データファイルを読み込む命令を記述しておく
ことにより行うことができる。また、補正データファイ
ル転送手段が、ＮＣ工作機械に対して補正データファィ
ルの受入要求を出力し、ＮＣ工作機械から受入可能のメ
ッセージを受信したら補正データファイルをＮＣ工作機
械に転送するようにしても良い。前者は特にオフライン
加工システムに、後者は特にインライン加工システムに
適している。
【０００９】ＮＣ工作機械の加工プログラムは、例えば
加工メインプログラムと、補正マクロプログラムとを含
み、加工メインプログラムは、補正データファイルを読
み込むステップと、各加工部位についての加工条件の決
定に際して補正マクロプログラムを読み出すステップと
を含み、補正マクロプログラムは、読み込まれた補正デ
ータファイルに基づいて前記加工条件の補正値を算出し
てこれを加工メインプログラムが参照できる変数に記憶
させるステップを有するものである。
加工メインプログラムと、補正マクロプログラムとを含
み、加工メインプログラムは、補正データファイルを読
み込むステップと、各加工部位についての加工条件の決
定に際して補正マクロプログラムを読み出すステップと
を含み、補正マクロプログラムは、読み込まれた補正デ
ータファイルに基づいて前記加工条件の補正値を算出し
てこれを加工メインプログラムが参照できる変数に記憶
させるステップを有するものである。
【００１０】補正データファイル作成手段は、例えば各
加工部位の設計公差の限界値から所定の範囲を補正範囲
に設定し、前記測定装置の測定結果がこの補正範囲に含
まれている場合に設計値に対する誤差分を補正値として
補正データファイルに記録するものである。
加工部位の設計公差の限界値から所定の範囲を補正範囲
に設定し、前記測定装置の測定結果がこの補正範囲に含
まれている場合に設計値に対する誤差分を補正値として
補正データファイルに記録するものである。
【００１１】更に補正データファイル作成手段は、測定
装置の測定結果と設計値との誤差が指定された公差の所
定倍になっているときに加工プログラムで参照可能なア
ラーム変数に異常処理をアクティブにする値を格納して
前記補正データファイルに記述し、ＮＣ工作機械は、前
記補正データファイルに記述されたアラーム変数に異常
処理をアクティブにする値が格納されている場合に、所
定の異常処理を実行するようにしても良い。
装置の測定結果と設計値との誤差が指定された公差の所
定倍になっているときに加工プログラムで参照可能なア
ラーム変数に異常処理をアクティブにする値を格納して
前記補正データファイルに記述し、ＮＣ工作機械は、前
記補正データファイルに記述されたアラーム変数に異常
処理をアクティブにする値が格納されている場合に、所
定の異常処理を実行するようにしても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の好ましい実施の形態について説明する。図１は、この
発明に係る加工システムをインライン型のフルオートマ
チックシステムに適用した実施例を示す図である。加工
すべきワークは、搬送ロボット１の搬送ラインに沿って
搬送され、搬送ラインに沿って配置された複数のＮＣ加
工機２1，２2，…２nで加工される。各ＮＣ加工機２1〜
２nは、例えば各ワークに対して同一部位の加工を受け
持つもので、マシニングセンタ、旋盤、フライス盤、グ
ライディングセンタ、プレス加工機等である。これらの
ＮＣ加工機２1〜２nは、加工用パートプログラムに基づ
きＮＣコントローラ９1〜９nによってＮＣ制御される。
加工されたワークは、ＮＣ加工機２1〜２nよりも搬送方
向の下流に配置された測定機３で各加工部位を測定され
る。測定機３としては、三次元測定機、表面粗さ測定
機、ノギス、マイクロメータ、形状測定機、真円度測定
機、ダイヤルゲージ等を使用することができる。
の好ましい実施の形態について説明する。図１は、この
発明に係る加工システムをインライン型のフルオートマ
チックシステムに適用した実施例を示す図である。加工
すべきワークは、搬送ロボット１の搬送ラインに沿って
搬送され、搬送ラインに沿って配置された複数のＮＣ加
工機２1，２2，…２nで加工される。各ＮＣ加工機２1〜
２nは、例えば各ワークに対して同一部位の加工を受け
持つもので、マシニングセンタ、旋盤、フライス盤、グ
ライディングセンタ、プレス加工機等である。これらの
ＮＣ加工機２1〜２nは、加工用パートプログラムに基づ
きＮＣコントローラ９1〜９nによってＮＣ制御される。
加工されたワークは、ＮＣ加工機２1〜２nよりも搬送方
向の下流に配置された測定機３で各加工部位を測定され
る。測定機３としては、三次元測定機、表面粗さ測定
機、ノギス、マイクロメータ、形状測定機、真円度測定
機、ダイヤルゲージ等を使用することができる。
【００１３】測定機３の測定結果は、測定機３をコント
ロールする測定機コントローラ４を介して第１のコンピ
ュータ５に入力される。コンピュータ５は、補正データ
ファイル作成手段を構成し、測定機３からの測定値に基
づいて補正データファイルを作成して、これをＬＡＮ
（Local Area Network）６を介して補正データファイル
記憶手段としてのデータベース７に格納する。また、コ
ンピュータ５は、補正データファイル転送手段ともなる
もので、各ＮＣ加工機２1〜２nと対応して配置された複
数の第２のコンピュータ８1，８2，…８nに、データベ
ース７に格納された補正データファイルを、ＬＡＮ６を
介して所定のタイミングで転送する。第２のコンピュー
タ８1〜８nは、各ＮＣ工作機２1〜２nをＮＣ制御するＮ
Ｃコントローラ９1，９2，…９nの加工用パートプログ
ラムと関連する補正データファイルを、新たに転送され
た補正データファイルと書き替える。
ロールする測定機コントローラ４を介して第１のコンピ
ュータ５に入力される。コンピュータ５は、補正データ
ファイル作成手段を構成し、測定機３からの測定値に基
づいて補正データファイルを作成して、これをＬＡＮ
（Local Area Network）６を介して補正データファイル
記憶手段としてのデータベース７に格納する。また、コ
ンピュータ５は、補正データファイル転送手段ともなる
もので、各ＮＣ加工機２1〜２nと対応して配置された複
数の第２のコンピュータ８1，８2，…８nに、データベ
ース７に格納された補正データファイルを、ＬＡＮ６を
介して所定のタイミングで転送する。第２のコンピュー
タ８1〜８nは、各ＮＣ工作機２1〜２nをＮＣ制御するＮ
Ｃコントローラ９1，９2，…９nの加工用パートプログ
ラムと関連する補正データファイルを、新たに転送され
た補正データファイルと書き替える。
【００１４】次に、このように構成された本実施例の加
工システムの動作について説明する。図２は、この加工
システムの動作の流れを示すフローチャートである。ま
ず、ＮＣ加工機２1〜２nによる加工が行われる（Ｓ
１）。加工されたワークは、搬送ロボット１により測定
機３まで搬送されて、ここで各加工部位が測定される
（Ｓ２）。測定項目としては、孔径、孔位置、幅、高
さ、深さ、角度、長さ、表面粗さなどが挙げられる。図
３は、ワークの一例を示す斜視図である。ここでは、ワ
ークの測定部位としてＤＩＭ１〜６が例示されている。
測定機コントローラ４は、これらの測定個所について測
定を行って、補正量を計算し、測定部位の測定結果を示
す中間ファイルを作成する（Ｓ３）。
工システムの動作について説明する。図２は、この加工
システムの動作の流れを示すフローチャートである。ま
ず、ＮＣ加工機２1〜２nによる加工が行われる（Ｓ
１）。加工されたワークは、搬送ロボット１により測定
機３まで搬送されて、ここで各加工部位が測定される
（Ｓ２）。測定項目としては、孔径、孔位置、幅、高
さ、深さ、角度、長さ、表面粗さなどが挙げられる。図
３は、ワークの一例を示す斜視図である。ここでは、ワ
ークの測定部位としてＤＩＭ１〜６が例示されている。
測定機コントローラ４は、これらの測定個所について測
定を行って、補正量を計算し、測定部位の測定結果を示
す中間ファイルを作成する（Ｓ３）。
【００１５】図４は、測定機３を制御する測定機コント
ローラ４によって実行される測定パートプログラムを示
す図である。ここで、特に１行目にはデータの入出力が
符号付モードであること、２行目にはプリントフォーマ
ットとして公差照合結果のみ印刷すること、３行目には
ＮＣプログラム番号として“８７０１”をプリントする
こと等が宣言されている。そして、４５行目に記述され
た“Text to printerDIM 1”は、ＤＩＭ １についての
測定結果を印字させるための命令である。また、続く
“To Pos.X 90,000 0.030 -0.030”は、公差照合
を行うための命令である。５２，５３行目もこれらと同
様の命令である。このような命令が全ての測定部位につ
いて記述される。これにより、測定動作の終了時に、図
５に示すような、各測定部位の測定結果を示す中間ファ
イルが作成される。ここには、各加工部位について、そ
の設計値（Normal）、寸法公差（Up/Lo Tol）、実測値
（Actual）、設計値と測定値の誤差（Dev）と公差から
のずれ量（Error）の他、最後に公差内外の傾向が記述
されている。また、図６は、この中間ファィルに基づい
てコンピュータ５の内部で作成されたレポートファィル
である。最後の*印は、補正を実施したことを示してい
る。
ローラ４によって実行される測定パートプログラムを示
す図である。ここで、特に１行目にはデータの入出力が
符号付モードであること、２行目にはプリントフォーマ
ットとして公差照合結果のみ印刷すること、３行目には
ＮＣプログラム番号として“８７０１”をプリントする
こと等が宣言されている。そして、４５行目に記述され
た“Text to printerDIM 1”は、ＤＩＭ １についての
測定結果を印字させるための命令である。また、続く
“To Pos.X 90,000 0.030 -0.030”は、公差照合
を行うための命令である。５２，５３行目もこれらと同
様の命令である。このような命令が全ての測定部位につ
いて記述される。これにより、測定動作の終了時に、図
５に示すような、各測定部位の測定結果を示す中間ファ
イルが作成される。ここには、各加工部位について、そ
の設計値（Normal）、寸法公差（Up/Lo Tol）、実測値
（Actual）、設計値と測定値の誤差（Dev）と公差から
のずれ量（Error）の他、最後に公差内外の傾向が記述
されている。また、図６は、この中間ファィルに基づい
てコンピュータ５の内部で作成されたレポートファィル
である。最後の*印は、補正を実施したことを示してい
る。
【００１６】加工条件を補正すべきかどうかについては
次のように決定することができる。即ち、加工寸法が公
差範囲内であれば、理論上は加工条件を補正する必要は
ない。しかし、加工寸法が公差範囲内であっても、公差
範囲にぎりぎりに含まれるような場合には、公差範囲を
外れる確率が高い。そこで、例えば図７に示すように、
寸法公差位置を基準として、そこから設計値の方に多少
のマージンをとって加工条件をコントロールすべき範囲
を設定し、測定結果がＡ，Ｃのように、コントロール範
囲に含まれる場合には、Ａ′，Ｃ′のように加工条件に
補正をかけるようにし、測定結果がＤ，Ｅのように、寸
法公差の５０％以内に含まれる場合には、補正をかけな
いようにする。この例では、寸法公差の５０％をコント
ロール範囲として設定している。また、ノイズの影響な
どを排除するため、測定結果がコントロール範囲に含ま
れる場合でも直ちに補正するのではなく、Ｂ，Ｃに示す
ように、予め定めた個数（この例では２個）だけ連続し
てコントロール範囲に含まれた場合にのみ補正をかける
ようにしても良い。更に、Ｆに示すように、予め定めた
公差の倍数、例えば５倍を超える測定結果が得られた場
合には、アラーム処理等の異常処理を実行するようにし
ても良い。
次のように決定することができる。即ち、加工寸法が公
差範囲内であれば、理論上は加工条件を補正する必要は
ない。しかし、加工寸法が公差範囲内であっても、公差
範囲にぎりぎりに含まれるような場合には、公差範囲を
外れる確率が高い。そこで、例えば図７に示すように、
寸法公差位置を基準として、そこから設計値の方に多少
のマージンをとって加工条件をコントロールすべき範囲
を設定し、測定結果がＡ，Ｃのように、コントロール範
囲に含まれる場合には、Ａ′，Ｃ′のように加工条件に
補正をかけるようにし、測定結果がＤ，Ｅのように、寸
法公差の５０％以内に含まれる場合には、補正をかけな
いようにする。この例では、寸法公差の５０％をコント
ロール範囲として設定している。また、ノイズの影響な
どを排除するため、測定結果がコントロール範囲に含ま
れる場合でも直ちに補正するのではなく、Ｂ，Ｃに示す
ように、予め定めた個数（この例では２個）だけ連続し
てコントロール範囲に含まれた場合にのみ補正をかける
ようにしても良い。更に、Ｆに示すように、予め定めた
公差の倍数、例えば５倍を超える測定結果が得られた場
合には、アラーム処理等の異常処理を実行するようにし
ても良い。
【００１７】補正量が計算され、中間ファイルが作成さ
れたら、コンピュータ５は、この中間ファイルに基づい
て補正データファイルを作成する（Ｓ４）。図８は、こ
の補正データファイルの一例を示す図である。＃８０１
〜＃８１５は、加工部位ＤＩＭ１〜ＤＩＭ１５の補正値
を格納するための変数であり、この変数＃８０１〜＃８
１５は、後述するように加工プログラムから参照するこ
とができる。“＆”記号は、符号が反転されることを示
している。なお、１行目と最終行は、転送のためのプロ
トコルを示し、２行目は対応するＮＣプログラム名を示
し、最終行の一つ手前の行はサブプログラムの終了命令
を示している。また、前述したように測定結果にアラー
ム処理が必要な程の異常値が含まれている場合には、ア
ラーム変数＃７９８に１を格納して補正データファイル
に含める。この補正データファイルは、データベース７
に一旦格納される。
れたら、コンピュータ５は、この中間ファイルに基づい
て補正データファイルを作成する（Ｓ４）。図８は、こ
の補正データファイルの一例を示す図である。＃８０１
〜＃８１５は、加工部位ＤＩＭ１〜ＤＩＭ１５の補正値
を格納するための変数であり、この変数＃８０１〜＃８
１５は、後述するように加工プログラムから参照するこ
とができる。“＆”記号は、符号が反転されることを示
している。なお、１行目と最終行は、転送のためのプロ
トコルを示し、２行目は対応するＮＣプログラム名を示
し、最終行の一つ手前の行はサブプログラムの終了命令
を示している。また、前述したように測定結果にアラー
ム処理が必要な程の異常値が含まれている場合には、ア
ラーム変数＃７９８に１を格納して補正データファイル
に含める。この補正データファイルは、データベース７
に一旦格納される。
【００１８】次に、補正データファイルの書き換えを行
う（Ｓ５）。補正データファイルの書き換えは、ＮＣ工
作機２1〜２nの工作作業中を避けて行うのを基本とす
る。工作作業中に加工条件が変化してしまうのを防止す
るためである。そのため、コンピュータ５は、コンピュ
ータ８1〜８nに対し、補正データファイルの受入要求を
送出し、受入可能というメッセージを返送してきたコン
ピュータ８1〜８nのみにデータベース７から補正データ
ファイルを読み出してこれを転送する。ＮＣ工作機２1
〜２nの作業は、ずれることが予想されるので、補正デ
ータファイルのコンピュータ８1〜８nに対する転送タイ
ミングは必ずしも一致しない。
う（Ｓ５）。補正データファイルの書き換えは、ＮＣ工
作機２1〜２nの工作作業中を避けて行うのを基本とす
る。工作作業中に加工条件が変化してしまうのを防止す
るためである。そのため、コンピュータ５は、コンピュ
ータ８1〜８nに対し、補正データファイルの受入要求を
送出し、受入可能というメッセージを返送してきたコン
ピュータ８1〜８nのみにデータベース７から補正データ
ファイルを読み出してこれを転送する。ＮＣ工作機２1
〜２nの作業は、ずれることが予想されるので、補正デ
ータファイルのコンピュータ８1〜８nに対する転送タイ
ミングは必ずしも一致しない。
【００１９】図９は、ＮＣコントローラ９1〜９nに格納
された加工メインプログラムを示す図である。なお、図
中点線で囲んだ範囲が本発明において新たに追加された
部分を示している。
された加工メインプログラムを示す図である。なお、図
中点線で囲んだ範囲が本発明において新たに追加された
部分を示している。
【００２０】まず、プログラム名が“Ｏ８７０１”であ
ることを宣言し（１）、アラームをならすかどうかを示
す変数＃７９８をリセットする（２）。次に外部装置
（この例ではコンピュータ８1〜８n）から８７０１の補
正データファイルを読み出す（３）。アラームメッセー
ジプログラム“Ｏ８０８５”を呼び出す（４）。このア
ラームメッセージプログラム（Ｏ８０５８）は、例えば
図１０のように構成される。＃７９８が０であればＮ１
００に進み、何もしないで終了するが（２）、＃７９８
≠０の場合には、ＮＣ画面に“CORRECTION VALUE TOO L
ARGE”というコメント文を出力後、機械を停止する
（３）。
ることを宣言し（１）、アラームをならすかどうかを示
す変数＃７９８をリセットする（２）。次に外部装置
（この例ではコンピュータ８1〜８n）から８７０１の補
正データファイルを読み出す（３）。アラームメッセー
ジプログラム“Ｏ８０８５”を呼び出す（４）。このア
ラームメッセージプログラム（Ｏ８０５８）は、例えば
図１０のように構成される。＃７９８が０であればＮ１
００に進み、何もしないで終了するが（２）、＃７９８
≠０の場合には、ＮＣ画面に“CORRECTION VALUE TOO L
ARGE”というコメント文を出力後、機械を停止する
（３）。
【００２１】次に、加工用メインプログラムでは、ワー
ク座標系１〜３の設定を行う（５〜７）。工具系の移動
制御をインクリメンタル指令とし、第２リファレンス点
（工具交換位置）に復帰させる（８）。工具を呼び出
し、工具交換を行う（９〜１１）。
ク座標系１〜３の設定を行う（５〜７）。工具系の移動
制御をインクリメンタル指令とし、第２リファレンス点
（工具交換位置）に復帰させる（８）。工具を呼び出
し、工具交換を行う（９〜１１）。
【００２２】次に１６０番のシーケンスが開始される
（１２）。工具系の移動制御をアブソリュート指令と
し、Ｂ軸指令を行う（１３）。続いて、コモン変数＃７
００にＯ８７０２のシーケンス番号として１６０を保存
して（１４）、座標・工具径補正計算用マクロ“Ｏ８７
０２”を呼び出す（１５）。このマクロによって補正値
が計算されたら、補正後の新規ワーク座標系を設定する
（１６）。そして、工具径の初期値＃２４０１をコモン
変数＃７７７に保管し（１７）、工具径＃２４０１を工
具径誤差＃７９９で補正する（１８）。次に早送り、位
置決めを行った後（１９）、工具長の値Ｈ１で工具長を
補正する（２０）。以上で座標系、工具径、工具長の補
正が完了する。なお、変更される加工条件としては、こ
の他に工具回転数、送り速度等がある。これらは表面粗
さに影響を与える。
（１２）。工具系の移動制御をアブソリュート指令と
し、Ｂ軸指令を行う（１３）。続いて、コモン変数＃７
００にＯ８７０２のシーケンス番号として１６０を保存
して（１４）、座標・工具径補正計算用マクロ“Ｏ８７
０２”を呼び出す（１５）。このマクロによって補正値
が計算されたら、補正後の新規ワーク座標系を設定する
（１６）。そして、工具径の初期値＃２４０１をコモン
変数＃７７７に保管し（１７）、工具径＃２４０１を工
具径誤差＃７９９で補正する（１８）。次に早送り、位
置決めを行った後（１９）、工具長の値Ｈ１で工具長を
補正する（２０）。以上で座標系、工具径、工具長の補
正が完了する。なお、変更される加工条件としては、こ
の他に工具回転数、送り速度等がある。これらは表面粗
さに影響を与える。
【００２３】続いて主軸正転指令を出し（２１）、以
後、工具軌跡の指示に従って工具を移動制御して加工を
実行する。加工が終了したら主軸静止指令を出し（２
２）、コモン変数＃７７７に保管した値を工具＃２４０
１に返す（２３）。工具系の移動制御をインクリメンタ
ル指令とし、第２リファレンス点（工具交換位置）に復
帰させる（２４）。以下、２１０番のシーケンスについ
ても同様の処理を行う（２５〜）。
後、工具軌跡の指示に従って工具を移動制御して加工を
実行する。加工が終了したら主軸静止指令を出し（２
２）、コモン変数＃７７７に保管した値を工具＃２４０
１に返す（２３）。工具系の移動制御をインクリメンタ
ル指令とし、第２リファレンス点（工具交換位置）に復
帰させる（２４）。以下、２１０番のシーケンスについ
ても同様の処理を行う（２５〜）。
【００２４】図１１は、座標・工具径補正計算用マクロ
プログラム“Ｏ８７０２”の一例を示す図である。ま
ず、メインプログラムでコモン変数＃７００に保存され
たシーケンス番号のシーケンスに飛ぶ（２）。ここでは
番号１６０，２１０，２３０のシーケンスの例が記述さ
れている。番号１６０のシーケンス（３）が実行された
場合には、“Ｏ８２５４”の座標系補正用マクロプログ
ラムを呼び出し（４）、Ｘ軸補正値、Ｚ軸補正値及び工
具径誤差＃７９９として、それぞれ変数＃８０２，＃８
０４，＃８０３／２が格納される。“Ｏ８２５４”のマ
クロプログラムは、例えば図１２に示すように構成さ
れ、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸について必要な補正がなされる。＃７
００１，＃７００２，＃７００３は、それぞれ修正後の
第１軸、第２軸及び第３軸のワーク原点オフセット量が
格納される変数、＃５２２１，＃５２２２，＃５２２３
は、それぞれ修正前の第１軸、第２軸及び第３軸のワー
ク原点オフセット量が格納される変数、＃２４，＃２
５，＃２６は、それぞれＸ，Ｙ，Ｚを示すマクロ内変数
である。ここでは、＃２４，＃２５，＃２６にそれぞれ
＃８０２の値、０．０、＃８０４の値が格納される。こ
れにより、座標系が補正される。変数＃８０３が１／２
とされているのは、工具直径から工具半径を指定するた
めである。補正計算用マクロプログラム“Ｏ８７０２”
内で次に参照されるマクロプログラム“Ｏ８２５６”も
これとほぼ同様の図１３に示すような構成となってい
る。
プログラム“Ｏ８７０２”の一例を示す図である。ま
ず、メインプログラムでコモン変数＃７００に保存され
たシーケンス番号のシーケンスに飛ぶ（２）。ここでは
番号１６０，２１０，２３０のシーケンスの例が記述さ
れている。番号１６０のシーケンス（３）が実行された
場合には、“Ｏ８２５４”の座標系補正用マクロプログ
ラムを呼び出し（４）、Ｘ軸補正値、Ｚ軸補正値及び工
具径誤差＃７９９として、それぞれ変数＃８０２，＃８
０４，＃８０３／２が格納される。“Ｏ８２５４”のマ
クロプログラムは、例えば図１２に示すように構成さ
れ、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸について必要な補正がなされる。＃７
００１，＃７００２，＃７００３は、それぞれ修正後の
第１軸、第２軸及び第３軸のワーク原点オフセット量が
格納される変数、＃５２２１，＃５２２２，＃５２２３
は、それぞれ修正前の第１軸、第２軸及び第３軸のワー
ク原点オフセット量が格納される変数、＃２４，＃２
５，＃２６は、それぞれＸ，Ｙ，Ｚを示すマクロ内変数
である。ここでは、＃２４，＃２５，＃２６にそれぞれ
＃８０２の値、０．０、＃８０４の値が格納される。こ
れにより、座標系が補正される。変数＃８０３が１／２
とされているのは、工具直径から工具半径を指定するた
めである。補正計算用マクロプログラム“Ｏ８７０２”
内で次に参照されるマクロプログラム“Ｏ８２５６”も
これとほぼ同様の図１３に示すような構成となってい
る。
【００２５】以上のような加工プログラムを実行するこ
とにより、加工プログラム自体を変更せずに、補正デー
タファイルを適切なタイミングで転送し、更新すること
により、加工条件の更新が可能になる。
とにより、加工プログラム自体を変更せずに、補正デー
タファイルを適切なタイミングで転送し、更新すること
により、加工条件の更新が可能になる。
【００２６】なお、以上は、オンライン型の加工システ
ムを例に挙げて説明したが、本発明は、オフライン型の
加工システムにも適用可能であり、この場合には、図１
４に示すように、ＮＣ工作機２1〜２nで加工されたワー
クを作業者が搬送して測定機３で測定し、この測定結果
に応じてコンピュータ５が補正データファイルを作成
し、この補正データファイルをＮＣコントローラ９1〜
９nが適宜読み込むようにすればよい。
ムを例に挙げて説明したが、本発明は、オフライン型の
加工システムにも適用可能であり、この場合には、図１
４に示すように、ＮＣ工作機２1〜２nで加工されたワー
クを作業者が搬送して測定機３で測定し、この測定結果
に応じてコンピュータ５が補正データファイルを作成
し、この補正データファイルをＮＣコントローラ９1〜
９nが適宜読み込むようにすればよい。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
測定結果に基づいて補正データファイルが作成され、こ
の補正データファイルをＮＣ工作機械に転送して、ＮＣ
工作機械側の加工プログラムでこの補正データファイル
を参照することにより加工条件を変更するようにしてい
るので、加工プログラム自体は何ら変更されることはな
い。また、補正データファイルの参照は、ＮＣ工作機械
側の加工プログラム中で行われるので、補正データファ
イル転送手段は、予め補正データファイルをＮＣ工作機
械側に転送しておくか、ＮＣ装置が読みとれるようにし
ておくだけでよい。このため、加工プログラムの作成も
補正データの転送制御も極めて容易である。
測定結果に基づいて補正データファイルが作成され、こ
の補正データファイルをＮＣ工作機械に転送して、ＮＣ
工作機械側の加工プログラムでこの補正データファイル
を参照することにより加工条件を変更するようにしてい
るので、加工プログラム自体は何ら変更されることはな
い。また、補正データファイルの参照は、ＮＣ工作機械
側の加工プログラム中で行われるので、補正データファ
イル転送手段は、予め補正データファイルをＮＣ工作機
械側に転送しておくか、ＮＣ装置が読みとれるようにし
ておくだけでよい。このため、加工プログラムの作成も
補正データの転送制御も極めて容易である。
【図１】 この発明の一実施例に係るインライン型フル
オートマチックの加工システムを示すブロック図であ
る。
オートマチックの加工システムを示すブロック図であ
る。
【図２】 同システムの動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】 同システムで加工されたワーク及びその測定
部位を説明するための斜視図である。
部位を説明するための斜視図である。
【図４】 同システムにおける測定パートプログラムを
示す図である。
示す図である。
【図５】 同システムで作成される測定結果の中間ファ
イルを示す図である。
イルを示す図である。
【図６】 同中間ファイルに基づいて作成されたレポー
トファイルである。
トファイルである。
【図７】 同システムにおける加工条件のコントロール
範囲を説明するための図である。
範囲を説明するための図である。
【図８】 同システムで作成される補正データファイル
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図９】 同システムにおける加工メインプログラムを
示す図である。
示す図である。
【図１０】 同加工メインプログラムから呼び出される
アラームメッセージマクロプログラムを示す図である。
アラームメッセージマクロプログラムを示す図である。
【図１１】 同加工メインプログラムから呼び出される
座標・工具径補正計算用マクロプログラムを示す図であ
る。
座標・工具径補正計算用マクロプログラムを示す図であ
る。
【図１２】 同座標・工具径補正計算用マクロプログラ
ムから呼び出される座標系補正用マクロプログラムを示
す図である。
ムから呼び出される座標系補正用マクロプログラムを示
す図である。
【図１３】 同座標・工具径補正計算用マクロプログラ
ムから呼び出される他の座標系補正用マクロプログラム
を示す図である。
ムから呼び出される他の座標系補正用マクロプログラム
を示す図である。
【図１４】 本発明の他の実施例に係るオフライン型加
工システムの構成を示すブロック図である。
工システムの構成を示すブロック図である。
１…搬送ロボット、２1〜２n…ＮＣ加工機、３…測定
機、４…測定機コントローラ、５，８1〜８n…コンピュ
ータ、６…ＬＡＮ、７…データベース、９1〜９n…ＮＣ
コントローラ。
機、４…測定機コントローラ、５，８1〜８n…コンピュ
ータ、６…ＬＡＮ、７…データベース、９1〜９n…ＮＣ
コントローラ。
フロントページの続き (72)発明者 谷田部 幸男 栃木県宇都宮市下栗町2200番地 株式会社 ミツトヨ内 Ｆターム(参考） 5H269 AB02 AB05 AB07 AB09 AB26 AB31 BB03 CC02 CC17 EE05 EE08 EE11 EE25 FF06 FF07 FF09 HH01 KK03 KK08 PP02 QB14 QD06
Claims (6)
- 【請求項１】 加工条件を含む加工プログラムに従って
ワークを加工するＮＣ工作機械と、 このＮＣ工作機械によって加工されたワークを測定する
測定装置と、 この測定装置での測定結果に基づいて前記加工プログラ
ムの加工条件を修正する加工条件修正手段とを備えた加
工測定システムにおいて、 前記加工条件修正手段は、 前記測定装置での測定結果に基づいて加工条件を修正す
るための、前記加工プログラムで直接又は間接的に参照
可能な変数に各加工部位の補正値が格納された補正デー
タファイルを作成する補正データファイル作成手段と、 この補正データファイル作成手段で作成された補正デー
タファイルを記憶する補正データファイル記憶手段と、 この補正データファイル記憶手段に記憶された補正デー
タファイルを前記ＮＣ工作機械のワークに対する加工に
先立って前記ＮＣ工作機械に転送する補正データファイ
ル転送手段とを備え、 前記ＮＣ工作機械は、前記加工プログラムが、前記転送
された補正データファイルの変数に格納された補正値を
参照することにより加工条件を修正するものであること
を特徴とする加工システム。 - 【請求項２】 前記ＮＣ工作機械の加工プログラム中
に、加工条件の決定及び加工命令に先立って前記補正デ
ータファイルを読み込む命令を記述してなることを特徴
とする請求項１記載の加工システム。 - 【請求項３】 前記補正データファイル転送手段は、前
記ＮＣ工作機械に対して前記補正データファィルの受入
要求を出力し、ＮＣ工作機械から受入可能のメッセージ
を受信したら前記補正データファイルを前記ＮＣ工作機
械に転送することを特徴とする請求項１記載の加工シス
テム。 - 【請求項４】 前記ＮＣ工作機械の加工プログラムは、
加工メインプログラムと、補正マクロプログラムとを含
み、 前記加工メインプログラムは、前記補正データファイル
を読み込むステップと、各加工部位についての加工条件
の決定に際して前記補正マクロプログラムを読み出すス
テップとを含み、 前記補正マクロプログラムは、前記読み込まれた補正デ
ータファイルに基づいて前記加工条件の補正値を算出し
てこれを加工メインプログラムが参照できる変数に記憶
させるステップを有することを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項記載の加工システム。 - 【請求項５】 前記補正データファイル作成手段は、各
加工部位の設計公差の限界値から所定の範囲を補正範囲
に設定し、前記測定装置の測定結果がこの補正範囲に含
まれている場合に設計値に対する誤差分を補正値として
補正データファイルに記録することを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項記載の加工システム。 - 【請求項６】 前記補正データファイル作成手段は、前
記測定装置の測定結果と設計値との誤差が指定された公
差の所定倍になっているときに前記加工プログラムで参
照可能なアラーム変数に異常処理をアクティブにする値
を格納して前記補正データファイルに記述し、 前記ＮＣ工作機械は、前記補正データファイルに記述さ
れたアラーム変数に異常処理をアクティブにする値が格
納されている場合に、所定の異常処理を実行するもので
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載
の加工システム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122435A JP2000317775A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 加工システム |
| IL13582100A IL135821A (en) | 1999-04-28 | 2000-04-25 | Nc machine tool manufacturing system and method |
| US09/558,061 US6571145B1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-26 | Manufacturing system and method |
| EP00108994A EP1048994A3 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-27 | Manufacturing system and method |
| CNB001081837A CN1214895C (zh) | 1999-04-28 | 2000-04-28 | 制造系统和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122435A JP2000317775A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 加工システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317775A true JP2000317775A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=14835786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122435A Pending JP2000317775A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 加工システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6571145B1 (ja) |
| EP (1) | EP1048994A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000317775A (ja) |
| CN (1) | CN1214895C (ja) |
| IL (1) | IL135821A (ja) |
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| US11556107B2 (en) | 2018-12-29 | 2023-01-17 | Hongfujin Precision Electronics (Chengdu) Co., Ltd. | Machining apparatus error correction system and method using safe, correction and alarm intervals |
| WO2025018417A1 (ja) * | 2023-07-19 | 2025-01-23 | 株式会社山本金属製作所 | 集中加工制御システム |
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| US7500843B2 (en) * | 2004-09-08 | 2009-03-10 | Crain Enterprises, Inc. | Mold system kit |
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