JP3143894B2 - 定寸装置 - Google Patents
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4068—Verifying part program on screen, by drawing or other means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
- B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
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- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35287—Verify, check program by drawing, display part, testpiece
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- G05B2219/37198—Machine as measuring station, use tool or probe, in process incycle
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- G05B2219/50059—Record profile error, used for next machining pass
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- G05B2219/30—Nc systems
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は定寸装置に係り、特
に加工中のワークの寸法を測定し、予め設定された寸法
に達した時に信号を発生し、粗研、精研、スパークアウ
トの切り替えや砥石後退等、研削盤を制御する定寸装置
に関する。
に加工中のワークの寸法を測定し、予め設定された寸法
に達した時に信号を発生し、粗研、精研、スパークアウ
トの切り替えや砥石後退等、研削盤を制御する定寸装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】円筒研削盤等の各種研削盤には加工精度
の向上や、自動化による生産性の向上を目的として定寸
装置が用いられている。この定寸装置は、加工中のワー
ク寸法を測定し、研削盤をリアルタイムに制御し、バラ
ツキのない製品に仕上げることを目的として広く活用さ
れている。研削加工中の過程は、定寸装置の管制部に設
けられたメータやバーグラフ等の表示器で表示され、表
示のスムーズさ、微妙な動きを観察することによって加
工の良否を知ることができるようになっている。
の向上や、自動化による生産性の向上を目的として定寸
装置が用いられている。この定寸装置は、加工中のワー
ク寸法を測定し、研削盤をリアルタイムに制御し、バラ
ツキのない製品に仕上げることを目的として広く活用さ
れている。研削加工中の過程は、定寸装置の管制部に設
けられたメータやバーグラフ等の表示器で表示され、表
示のスムーズさ、微妙な動きを観察することによって加
工の良否を知ることができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定寸装置では、加工中に作業者が常に定寸装置の表示器
を監視しているわけではなく、加工後のワークを測定
し、加工不良の製品を排除している。加工不良のワーク
が発見された場合、既にその加工は終了しているので加
工不良の原因を追求することは困難であり、不良原因の
解消措置をとることもできないという問題がある。
定寸装置では、加工中に作業者が常に定寸装置の表示器
を監視しているわけではなく、加工後のワークを測定
し、加工不良の製品を排除している。加工不良のワーク
が発見された場合、既にその加工は終了しているので加
工不良の原因を追求することは困難であり、不良原因の
解消措置をとることもできないという問題がある。
【０００４】また、従来の定寸装置は、ワークが目標寸
法に達したことが検出されると加工機の砥石等をワーク
から退避させることから、マイナス公差になることは少
ないが、砥石の劣化、砥石軸のたわみ、砥石の送り込み
のバラツキ、ワークのたわみ等がある場合、定寸後、時
間遅れのため、殆どのワークが更に削られてマイナス公
差になっていると考えられる。
法に達したことが検出されると加工機の砥石等をワーク
から退避させることから、マイナス公差になることは少
ないが、砥石の劣化、砥石軸のたわみ、砥石の送り込み
のバラツキ、ワークのたわみ等がある場合、定寸後、時
間遅れのため、殆どのワークが更に削られてマイナス公
差になっていると考えられる。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、加工不良のワークが発生した際に、その発生を
早期に発見することができ、また加工不良の原因を容易
に把握することができる定寸装置を提供することを目的
とする。
もので、加工不良のワークが発生した際に、その発生を
早期に発見することができ、また加工不良の原因を容易
に把握することができる定寸装置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】本発明は、前記目的を達
成するために、研削加工中の被加工物の寸法変化を検出
し、これを電気信号として出力する測定手段と、前記測
定手段からの電気信号に基づいて前記被加工物の寸法を
監視し、前記被加工物が所定の寸法に達した時に工作機
械を制御する信号を出力する制御手段と、前記測定手段
からの電気信号が示す研削加工中の測定データを記憶す
るデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶した測
定データを外部操作手段の操作に応じて読み出し、当該
被加工物を加工した際の寸法の変化を再現するデータ再
現手段と、前記データ再現手段で再現された加工過程を
表示する表示手段と、前記測定手段から前記被加工物の
加工中に得られる電気信号に基づいて前記被加工物の寸
法の変化を監視し、そして、予め設定された加工過程を
逸脱したか否かを検出する加工異常検出手段と、を備
え、前記加工異常検出手段により加工異常が検出された
特定の被加工物についての加工過程の全部又は一部の測
定データを前記データ記憶手段に保存する一方、前記加
工異常検出手段により加工異常が検出される場合にも前
記工作機械による加工及び前記測定手段による測定を継
続し、加工終了後に、前記外部操作手段の操作に応じ
て、前記特定の被加工物の加工過程の一部又は全部を前
記データ再現手段によって再現できるように構成されて
いることを特徴としている。
成するために、研削加工中の被加工物の寸法変化を検出
し、これを電気信号として出力する測定手段と、前記測
定手段からの電気信号に基づいて前記被加工物の寸法を
監視し、前記被加工物が所定の寸法に達した時に工作機
械を制御する信号を出力する制御手段と、前記測定手段
からの電気信号が示す研削加工中の測定データを記憶す
るデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶した測
定データを外部操作手段の操作に応じて読み出し、当該
被加工物を加工した際の寸法の変化を再現するデータ再
現手段と、前記データ再現手段で再現された加工過程を
表示する表示手段と、前記測定手段から前記被加工物の
加工中に得られる電気信号に基づいて前記被加工物の寸
法の変化を監視し、そして、予め設定された加工過程を
逸脱したか否かを検出する加工異常検出手段と、を備
え、前記加工異常検出手段により加工異常が検出された
特定の被加工物についての加工過程の全部又は一部の測
定データを前記データ記憶手段に保存する一方、前記加
工異常検出手段により加工異常が検出される場合にも前
記工作機械による加工及び前記測定手段による測定を継
続し、加工終了後に、前記外部操作手段の操作に応じ
て、前記特定の被加工物の加工過程の一部又は全部を前
記データ再現手段によって再現できるように構成されて
いることを特徴としている。
【０００７】本発明によれば、研削加工中の被加工物の
寸法の変化を検出し、所定の寸法に達した時に工作機械
を制御する信号を出力する定寸装置において、研削加工
中の測定データを記憶しておき、加工終了後に加工時の
測定データを再現し、その加工過程をメータやバーグラ
フ等の表示手段に表示するようにしたので、加工不良の
製品が発生した場合に、その加工過程を再現することが
でき、加工不良の原因を把握することができる。尚、測
定データはデータ記憶手段に記憶されているので、繰り
返して再生が可能であり、加工過程の詳しい観察が可能
である。
寸法の変化を検出し、所定の寸法に達した時に工作機械
を制御する信号を出力する定寸装置において、研削加工
中の測定データを記憶しておき、加工終了後に加工時の
測定データを再現し、その加工過程をメータやバーグラ
フ等の表示手段に表示するようにしたので、加工不良の
製品が発生した場合に、その加工過程を再現することが
でき、加工不良の原因を把握することができる。尚、測
定データはデータ記憶手段に記憶されているので、繰り
返して再生が可能であり、加工過程の詳しい観察が可能
である。
【０００８】また、加工に伴う前記被加工物の寸法の変
化を再現する再生速度は、実際の加工時と同速にしてお
くことが考えられるが、早送りや低速送りも可能に構成
することにより、加工過程を一層詳しく観察することが
できるという利点がある。また、本発明の他の態様によ
れば、被加工物の寸法の変化を監視し、予め設定された
加工過程を逸脱したか否かを検出し、異常が検出された
特定の被加工物の加工過程の全部又は一部の測定データ
を前記データ記憶手段に記憶するようにしている。そし
て、異常が検出された特定の被加工物の加工過程の全部
又は一部だけを再現するようにしたので、データ記憶手
段の記憶容量を小さくすることができ、再現すべき測定
データの抽出も容易になるという利点がある。
化を再現する再生速度は、実際の加工時と同速にしてお
くことが考えられるが、早送りや低速送りも可能に構成
することにより、加工過程を一層詳しく観察することが
できるという利点がある。また、本発明の他の態様によ
れば、被加工物の寸法の変化を監視し、予め設定された
加工過程を逸脱したか否かを検出し、異常が検出された
特定の被加工物の加工過程の全部又は一部の測定データ
を前記データ記憶手段に記憶するようにしている。そし
て、異常が検出された特定の被加工物の加工過程の全部
又は一部だけを再現するようにしたので、データ記憶手
段の記憶容量を小さくすることができ、再現すべき測定
データの抽出も容易になるという利点がある。
【０００９】更に、外部インターフェースを設け、パソ
コン、プリンタ等の外部機器と接続可能にすることによ
り、記憶すべき測定データの選択や再現すべき測定デー
タの抽出等の作業の容易化を図ることができるととも
に、再現すべき加工過程を様々な表示形態で観察するこ
とができるようになる。例えば、砥石の劣化やワークの
たわみ等がある場合、定寸後も砥石の退避途中にもワー
クが削られマイナス公差になると考えられるので、定寸
後、更に所定時間被加工物の寸法を監視し、前記所定時
間内に被加工物が最小許容寸法以下に達するか否かによ
って寸法異常の有無を検出することができる。かかる手
段によって寸法異常が検出された場合には、その旨を異
常表示手段に表示することにより、加工不良の発生を早
期に把握することができる。
コン、プリンタ等の外部機器と接続可能にすることによ
り、記憶すべき測定データの選択や再現すべき測定デー
タの抽出等の作業の容易化を図ることができるととも
に、再現すべき加工過程を様々な表示形態で観察するこ
とができるようになる。例えば、砥石の劣化やワークの
たわみ等がある場合、定寸後も砥石の退避途中にもワー
クが削られマイナス公差になると考えられるので、定寸
後、更に所定時間被加工物の寸法を監視し、前記所定時
間内に被加工物が最小許容寸法以下に達するか否かによ
って寸法異常の有無を検出することができる。かかる手
段によって寸法異常が検出された場合には、その旨を異
常表示手段に表示することにより、加工不良の発生を早
期に把握することができる。
【００１０】また、所定の加工時間が経過しても被加工
物が目標寸法に到達せず、定寸信号が出力されない場合
にタイムオーバとしてその加工を打ち切る場合がある。
かかる場合、加工の打ち切り後も継続して、又は所定時
間経過後に被加工物の寸法を測定し、その測定値を予め
設定しておいた最大許容寸法と比較することによって、
寸法異常の有無を検出することができる。かかる手段に
よって寸法異常が検出された場合には、その旨を異常表
示手段に表示することにより、加工不良の発生を早期に
把握することができる。
物が目標寸法に到達せず、定寸信号が出力されない場合
にタイムオーバとしてその加工を打ち切る場合がある。
かかる場合、加工の打ち切り後も継続して、又は所定時
間経過後に被加工物の寸法を測定し、その測定値を予め
設定しておいた最大許容寸法と比較することによって、
寸法異常の有無を検出することができる。かかる手段に
よって寸法異常が検出された場合には、その旨を異常表
示手段に表示することにより、加工不良の発生を早期に
把握することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る定寸装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１には、本発明に係る定寸装置を円筒研削盤に適用し
た例が示されている。円筒研削盤の砥石２は図示しない
砥石台に回転自在に取付けられ、研削盤制御装置４によ
って回転速度や砥石台の位置が制御されている。定寸装
置は、主として、ワーク（被加工物）８の外径寸法の変
化を検出する測定ヘッド１０と、管制部１２とから成
り、ワーク８の加工中にワーク寸法が予め設定された寸
法に達したときに信号を出力するものである。
係る定寸装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１には、本発明に係る定寸装置を円筒研削盤に適用し
た例が示されている。円筒研削盤の砥石２は図示しない
砥石台に回転自在に取付けられ、研削盤制御装置４によ
って回転速度や砥石台の位置が制御されている。定寸装
置は、主として、ワーク（被加工物）８の外径寸法の変
化を検出する測定ヘッド１０と、管制部１２とから成
り、ワーク８の加工中にワーク寸法が予め設定された寸
法に達したときに信号を出力するものである。
【００１２】測定ヘッド１０は、Ｌ字形板バネ支点が採
用された２点接触式の測定ヘッドであり、内部には電気
マイクロメータ検出器が設けられている。この測定ヘッ
ド１０は、例えば、図示しない研削盤テーブルに取付け
られ、ワーク８の外径寸法に応じて生じる機械的な変位
量を電気信号に変換して出力する。前記管制部１２は、
各種のデータ処理が可能な電気マイクロメータ管制部で
あり、その前面にはキャラクターディスプレイ１６、１
８及びバーグラフ２０が形成されている。前記キャラク
タディスプレイ１６、１８は、例えば、ＬＥＤキャラク
タディスプレイ又は蛍光表示器キャラクタディスプレイ
で構成され、ワーク番号、インデックス、判定結果、測
定値及び各種メッセージ等が表示される。前記バーグラ
フ２０は、測定値と信号設定点とが一見して理解できる
ようにＬＥＤ２色バーグラフとなっている。尚、前記キ
ャラクタディスプレイ１６、１８及びバーグラフ２０の
代わりに、メータ等の指示計でもよい。
用された２点接触式の測定ヘッドであり、内部には電気
マイクロメータ検出器が設けられている。この測定ヘッ
ド１０は、例えば、図示しない研削盤テーブルに取付け
られ、ワーク８の外径寸法に応じて生じる機械的な変位
量を電気信号に変換して出力する。前記管制部１２は、
各種のデータ処理が可能な電気マイクロメータ管制部で
あり、その前面にはキャラクターディスプレイ１６、１
８及びバーグラフ２０が形成されている。前記キャラク
タディスプレイ１６、１８は、例えば、ＬＥＤキャラク
タディスプレイ又は蛍光表示器キャラクタディスプレイ
で構成され、ワーク番号、インデックス、判定結果、測
定値及び各種メッセージ等が表示される。前記バーグラ
フ２０は、測定値と信号設定点とが一見して理解できる
ようにＬＥＤ２色バーグラフとなっている。尚、前記キ
ャラクタディスプレイ１６、１８及びバーグラフ２０の
代わりに、メータ等の指示計でもよい。
【００１３】また、管制部１２の前面には、キーボード
２２が組み込まれており、該キーボード２２をキー操作
することで、モードの設定、データの書き込み、及び表
示データの選択等ができるようになっている。そして、
前記測定ヘッド１０を介して前記ワーク８の外径寸法を
加工中に検出し、その結果を前記キャラクタディスプレ
イ１６、１８及びバーグラフ２０に同時表示するととも
に、ワーク８の外径が予め設定された寸法に達した時に
信号を発生する。
２２が組み込まれており、該キーボード２２をキー操作
することで、モードの設定、データの書き込み、及び表
示データの選択等ができるようになっている。そして、
前記測定ヘッド１０を介して前記ワーク８の外径寸法を
加工中に検出し、その結果を前記キャラクタディスプレ
イ１６、１８及びバーグラフ２０に同時表示するととも
に、ワーク８の外径が予め設定された寸法に達した時に
信号を発生する。
【００１４】前記研削盤制御装置４は、この管制部１２
からの信号に基づいて、粗研から精研、精研からスパー
クアウト等の高速加工から低速加工への加工速度の切り
替えを行い、或いは、加工の停止、砥石台の後退等の制
御を行うようになっている。図２は、前記定寸装置の構
成を示すブロック図である。研削加工中、測定ヘッド１
０から出力されるワーク８の測定値を示す電気信号は、
整流回路２６で整流された後、Ａ／Ｄコンバータ２８に
取り込まれ、デジタル信号に変換されて演算処理装置
（ＣＰＵ）３０に導かれる。ＣＰＵ３０は、この測定デ
ータに基づいて測定結果をキャラクタディスプレイ１
６、１８及びバーグラフ２０に表示するとともに、所定
の時間間隔（例えば、１０ｍｓｅｃから５０ｍｓｅｃ程
度）毎に前記測定データをメモリ３２に記憶する。尚、
前記メモリ３２の記憶容量が許す限り、複数のワークに
ついて加工過程を示す測定データを記憶させることがで
きる。
からの信号に基づいて、粗研から精研、精研からスパー
クアウト等の高速加工から低速加工への加工速度の切り
替えを行い、或いは、加工の停止、砥石台の後退等の制
御を行うようになっている。図２は、前記定寸装置の構
成を示すブロック図である。研削加工中、測定ヘッド１
０から出力されるワーク８の測定値を示す電気信号は、
整流回路２６で整流された後、Ａ／Ｄコンバータ２８に
取り込まれ、デジタル信号に変換されて演算処理装置
（ＣＰＵ）３０に導かれる。ＣＰＵ３０は、この測定デ
ータに基づいて測定結果をキャラクタディスプレイ１
６、１８及びバーグラフ２０に表示するとともに、所定
の時間間隔（例えば、１０ｍｓｅｃから５０ｍｓｅｃ程
度）毎に前記測定データをメモリ３２に記憶する。尚、
前記メモリ３２の記憶容量が許す限り、複数のワークに
ついて加工過程を示す測定データを記憶させることがで
きる。
【００１５】ワーク８の加工中にワーク寸法が予め設定
された寸法に達すると、ＣＰＵ３０から信号が出力され
る。該信号は入出力回路（外部インターフェース）３４
を介して研削盤制御装置４、即ち加工機側に導かれる。
加工終了後、前記メモリ３２に記憶した複数のワークに
関する測定データのうち特定のワークに関する測定デー
タを再現する旨の指令（コマンド）をキーボード２２か
らキー入力すると、ＣＰＵ３０は、指定されたワークに
関する測定データをメモリ３２から読み出し、そのワー
ク番号（データ番号）をキャラクタディスプレイ１６に
表示するとともに、該ワークの加工過程を前記キャラク
タディスプレイ１８及びバーグラフ２０に再現する。こ
の再現データは、入出力回路３４を介して接続されるプ
リンタ３６に導かれ、加工過程を示すグラフ等が印刷で
きるようになっている。
された寸法に達すると、ＣＰＵ３０から信号が出力され
る。該信号は入出力回路（外部インターフェース）３４
を介して研削盤制御装置４、即ち加工機側に導かれる。
加工終了後、前記メモリ３２に記憶した複数のワークに
関する測定データのうち特定のワークに関する測定デー
タを再現する旨の指令（コマンド）をキーボード２２か
らキー入力すると、ＣＰＵ３０は、指定されたワークに
関する測定データをメモリ３２から読み出し、そのワー
ク番号（データ番号）をキャラクタディスプレイ１６に
表示するとともに、該ワークの加工過程を前記キャラク
タディスプレイ１８及びバーグラフ２０に再現する。こ
の再現データは、入出力回路３４を介して接続されるプ
リンタ３６に導かれ、加工過程を示すグラフ等が印刷で
きるようになっている。
【００１６】また、前記入出力回路３４を介してパソコ
ン４０等の外部機器の接続が可能で、パソコン４０と管
制部１２との間で信号の授受を行えるようになってお
り、パソコン４０の入力装置を用いて再現すべき測定デ
ータの抽出作業ができるとともに、再現すべき加工過程
をパソコン４０のディスプレイに表示することができる
ようになっている。
ン４０等の外部機器の接続が可能で、パソコン４０と管
制部１２との間で信号の授受を行えるようになってお
り、パソコン４０の入力装置を用いて再現すべき測定デ
ータの抽出作業ができるとともに、再現すべき加工過程
をパソコン４０のディスプレイに表示することができる
ようになっている。
【００１７】次に、上記の如く構成された定寸装置の作
用について説明する。図３には、正常な加工が行われた
場合の加工時間と加工しろ（取りしろ）との関係の一例
を示すグラフが示されている。測定ヘッド１０により、
加工中にワーク８の寸法を検出し、予め設定した第１の
寸法（図中Ａ）に達すると、管制部１２から第１の信号
が出力される。そして、この第１の信号によって粗研か
ら精研へ切り替えられる。
用について説明する。図３には、正常な加工が行われた
場合の加工時間と加工しろ（取りしろ）との関係の一例
を示すグラフが示されている。測定ヘッド１０により、
加工中にワーク８の寸法を検出し、予め設定した第１の
寸法（図中Ａ）に達すると、管制部１２から第１の信号
が出力される。そして、この第１の信号によって粗研か
ら精研へ切り替えられる。
【００１８】更に加工が進み、予め設定した第２の寸法
（図中Ｂ）に達すると、管制部１２から第２の信号が出
力される。そして、この第２信号によって精研からスパ
ークアウトの切替を行う。その後、定寸を示す予め設定
した第３の寸法（図中Ｃ）に達すると、管制部１２から
第３の信号が出力される。そして、この第３の信号によ
って砥石台が後退する。尚、粗研の段階では測定値が細
かく上下する場合があるが、精研や仕上げの段階に入る
と正常な加工においては加工時間とともに取りしろは徐
々に減少していく。
（図中Ｂ）に達すると、管制部１２から第２の信号が出
力される。そして、この第２信号によって精研からスパ
ークアウトの切替を行う。その後、定寸を示す予め設定
した第３の寸法（図中Ｃ）に達すると、管制部１２から
第３の信号が出力される。そして、この第３の信号によ
って砥石台が後退する。尚、粗研の段階では測定値が細
かく上下する場合があるが、精研や仕上げの段階に入る
と正常な加工においては加工時間とともに取りしろは徐
々に減少していく。
【００１９】しかしながら、種々の事情により加工不良
のワークが発生し、加工後の検査等によって加工不良の
ワークが発見される場合がある。加工不良の原因として
は、例えば、ワークの保持部材にゴミ等が付着して芯が
ズレてしまう場合やワーク保持力の不足による偏芯、砥
石の不良、或いは砥粒や切粉等が測定ヘッドの接触部に
付着した場合等様々の原因が考えられる。
のワークが発生し、加工後の検査等によって加工不良の
ワークが発見される場合がある。加工不良の原因として
は、例えば、ワークの保持部材にゴミ等が付着して芯が
ズレてしまう場合やワーク保持力の不足による偏芯、砥
石の不良、或いは砥粒や切粉等が測定ヘッドの接触部に
付着した場合等様々の原因が考えられる。
【００２０】加工不良のワークが発生した場合には、キ
ーボード２２から所定のコマンドを入力するとともにワ
ーク番号を入力し、そのワークの加工過程を示す測定デ
ータを読み出す。例えば、一つ前のワークの測定データ
が読み出される場合には、キャラクタディスプレイ１６
に「ＤＡＴＡ −１」と表示され、その加工過程がキャ
ラクタディスプレイ１８に数値として再現されるととも
に、バーグラフ２０の増減によって再現される。このと
きの再現速度は、特に指示しない限り実際の加工時と同
速で行われる。
ーボード２２から所定のコマンドを入力するとともにワ
ーク番号を入力し、そのワークの加工過程を示す測定デ
ータを読み出す。例えば、一つ前のワークの測定データ
が読み出される場合には、キャラクタディスプレイ１６
に「ＤＡＴＡ −１」と表示され、その加工過程がキャ
ラクタディスプレイ１８に数値として再現されるととも
に、バーグラフ２０の増減によって再現される。このと
きの再現速度は、特に指示しない限り実際の加工時と同
速で行われる。
【００２１】図４には加工不良が生じた部分のバーグラ
フの変化の一例が示されている。バーグラフ２０は、狙
い寸法をゼロとして加工しろ（取りしろ）をプラスの値
で表示するものである。加工時間の経過とともにバーグ
ラフは図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に変化する。正
常な加工の場合には、図２で説明したように取りしろは
加工時間とともに徐々に減少し、測定値が上昇に転ずる
ことはないが、加工不良の場合は、測定値が上昇に転じ
たり、或いは測定値が変化しなくなる。
フの変化の一例が示されている。バーグラフ２０は、狙
い寸法をゼロとして加工しろ（取りしろ）をプラスの値
で表示するものである。加工時間の経過とともにバーグ
ラフは図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に変化する。正
常な加工の場合には、図２で説明したように取りしろは
加工時間とともに徐々に減少し、測定値が上昇に転ずる
ことはないが、加工不良の場合は、測定値が上昇に転じ
たり、或いは測定値が変化しなくなる。
【００２２】図５には、芯ズレが生じた場合の加工時間
と取りしろとの関係の一例が示され、図６には、砥石不
良の場合の加工時間と取りしろとの関係の一例が示され
ている。図５に示すように、芯ズレによる加工不良の場
合は、測定値に大きなうねりが認められ、測定値が上下
を繰り返しながら全体として小さくなっていく。一方砥
石不良による加工不良の場合は、図６に示すように測定
値に細かいうねりが認められ、測定値が上下を繰り返し
ながら全体として小さい値になっている。また、砥粒が
測定ヘッド１０の接触部に徐々に付着したような場合に
は、図７の矢印Ｄの部分に示すように測定値が次第に大
きくなり、切粉等が測定ヘッドの接触部に付着したよう
な場合には図８の矢印Ｅの部分に示すように測定値が一
次的に大きくなる。図５乃至図８に示したように、加工
不良の場合には測定値の上昇が認められる。
と取りしろとの関係の一例が示され、図６には、砥石不
良の場合の加工時間と取りしろとの関係の一例が示され
ている。図５に示すように、芯ズレによる加工不良の場
合は、測定値に大きなうねりが認められ、測定値が上下
を繰り返しながら全体として小さくなっていく。一方砥
石不良による加工不良の場合は、図６に示すように測定
値に細かいうねりが認められ、測定値が上下を繰り返し
ながら全体として小さい値になっている。また、砥粒が
測定ヘッド１０の接触部に徐々に付着したような場合に
は、図７の矢印Ｄの部分に示すように測定値が次第に大
きくなり、切粉等が測定ヘッドの接触部に付着したよう
な場合には図８の矢印Ｅの部分に示すように測定値が一
次的に大きくなる。図５乃至図８に示したように、加工
不良の場合には測定値の上昇が認められる。
【００２３】測定データはメモリ３２に記憶されている
ので、繰り返して再生が可能であり、バーグラフ２０の
増減の様子を観察することによって、如何なる原因によ
る加工不良であるかを把握することができる。上述のよ
うに、粗研の段階では、測定値が不規則に上下するの
で、精研や仕上げの段階において特に有効である。ま
た、キーボード２２から早送り再生、又はスロー再生を
指令するコマンドをキー入力することにより、再生速度
を変更することができ、加工過程のうち必要な部分だけ
を一層詳しく観察することもできる。
ので、繰り返して再生が可能であり、バーグラフ２０の
増減の様子を観察することによって、如何なる原因によ
る加工不良であるかを把握することができる。上述のよ
うに、粗研の段階では、測定値が不規則に上下するの
で、精研や仕上げの段階において特に有効である。ま
た、キーボード２２から早送り再生、又はスロー再生を
指令するコマンドをキー入力することにより、再生速度
を変更することができ、加工過程のうち必要な部分だけ
を一層詳しく観察することもできる。
【００２４】更に、バーグラフ２０の観察に加え、図５
乃至図８に示したようなグラフをプリンタ３６を用いて
印字したり、パソコン４０のディスプレイに表示するこ
とにより、加工不良の原因を一層的確に把握することが
できる。こうして、加工不良の原因が明らかになった際
には、その原因に応じて、ワーク保持部材の点検、砥石
のドレッシングや交換等の対策をとることができる。
乃至図８に示したようなグラフをプリンタ３６を用いて
印字したり、パソコン４０のディスプレイに表示するこ
とにより、加工不良の原因を一層的確に把握することが
できる。こうして、加工不良の原因が明らかになった際
には、その原因に応じて、ワーク保持部材の点検、砥石
のドレッシングや交換等の対策をとることができる。
【００２５】尚、本実施の形態では、ワークの外径寸法
を測定する場合について説明するが、また、外径寸法の
測定に限らず、内径、厚さ、幅等の測定にも適用するこ
とができる。また、上記実施の形態では、加工の良否に
係わらず全てのワークについて測定データを記憶する場
合について説明したが、例えば、精研段階以降のワーク
の寸法の変化を監視し、測定値が上昇に転ずることなく
減少し続けた場合には、正常な加工が行われたと判断し
て測定データをメモリ３２から消去し、測定値が上昇に
転ずるじた場合には異常な加工が行われたと判断し、そ
のワークについての測定データを保存するようにしても
よい。
を測定する場合について説明するが、また、外径寸法の
測定に限らず、内径、厚さ、幅等の測定にも適用するこ
とができる。また、上記実施の形態では、加工の良否に
係わらず全てのワークについて測定データを記憶する場
合について説明したが、例えば、精研段階以降のワーク
の寸法の変化を監視し、測定値が上昇に転ずることなく
減少し続けた場合には、正常な加工が行われたと判断し
て測定データをメモリ３２から消去し、測定値が上昇に
転ずるじた場合には異常な加工が行われたと判断し、そ
のワークについての測定データを保存するようにしても
よい。
【００２６】このように、異常な部分のみを記憶し、加
工不良が疑われる特定のワークの加工過程の全部又は一
部を取り出して再現することにより、メモリ３２の記憶
容量を小さくすることができ、再現すべき測定データの
抽出が容易になり、データの処理負担も軽減できるとい
う利点がある。ところで、砥石２の劣化、砥石軸のたわ
み、砥石２の送り込みのバラツキ、ワーク８のたわみ等
が原因で、定寸後、砥石２の後退途中にもワーク８が削
られ、許容マイナス公差を超える加工不良が発生すると
考えられる。かかる点に着眼し、定寸後の一定時間、測
定ヘッド１０によって更にワーク８の寸法を監視し続け
ることが有効である。
工不良が疑われる特定のワークの加工過程の全部又は一
部を取り出して再現することにより、メモリ３２の記憶
容量を小さくすることができ、再現すべき測定データの
抽出が容易になり、データの処理負担も軽減できるとい
う利点がある。ところで、砥石２の劣化、砥石軸のたわ
み、砥石２の送り込みのバラツキ、ワーク８のたわみ等
が原因で、定寸後、砥石２の後退途中にもワーク８が削
られ、許容マイナス公差を超える加工不良が発生すると
考えられる。かかる点に着眼し、定寸後の一定時間、測
定ヘッド１０によって更にワーク８の寸法を監視し続け
ることが有効である。
【００２７】即ち、図９に示すように、研削加工の終了
点を示す目標寸法に達した後、更に所定時間ワーク寸法
を監視する時間（Ｔ）が設定されている。また、前記目
標寸法よりも更にマイナス側に所定の最小許容寸法（例
えば、目標寸法の−２μｍ）が予め設定され（図中
Ｆ）、前記所定時間内にワーク寸法が所定の最小許容寸
法に達した場合、寸法異常であることを示す信号（以
下、マイナス信号という。）が出力される。
点を示す目標寸法に達した後、更に所定時間ワーク寸法
を監視する時間（Ｔ）が設定されている。また、前記目
標寸法よりも更にマイナス側に所定の最小許容寸法（例
えば、目標寸法の−２μｍ）が予め設定され（図中
Ｆ）、前記所定時間内にワーク寸法が所定の最小許容寸
法に達した場合、寸法異常であることを示す信号（以
下、マイナス信号という。）が出力される。
【００２８】このマイナス信号の出力がなければ、正常
な加工が行われたと判断することができ、マイナス信号
の出力があれば加工不良であると判断することができ
る。また、この管制部１２には、加工の良否を表示する
表示ランプや液晶表示パネル等の表示手段（不図示）が
設けられ、前記マイナス信号の出力がない場合には、こ
の表示手段に正常な加工が行われた旨が表示され、マイ
ナス信号の出力があれば加工不良である旨が表示され
る。
な加工が行われたと判断することができ、マイナス信号
の出力があれば加工不良であると判断することができ
る。また、この管制部１２には、加工の良否を表示する
表示ランプや液晶表示パネル等の表示手段（不図示）が
設けられ、前記マイナス信号の出力がない場合には、こ
の表示手段に正常な加工が行われた旨が表示され、マイ
ナス信号の出力があれば加工不良である旨が表示され
る。
【００２９】かかる構成により、定寸後、即ち、工作機
械に砥石後退を指令する信号が出力された後、測定ヘッ
ド１０でワーク寸法を所定時間（Ｔ）監視し、所定時間
（Ｔ）経過後に測定ヘッド１０を後退させる。この間
に、ワーク寸法が前記最小許容寸法（−２μｍ）に達し
たときには、マイナス信号が出力され、表示手段に加工
不良である旨が表示される。他方、ワーク寸法が前記最
小許容寸法以内である場合には、マイナス信号は出力さ
れず、表示手段に正常な加工が行われた旨が表示され
る。これにより、加工の良否を早期に発見することがで
きる。また、このマイナス信号に基づいて加工の良否を
判別し、寸法異常が検出された場合に、そのワークにつ
いての測定データを保存するようにしてもよい。
械に砥石後退を指令する信号が出力された後、測定ヘッ
ド１０でワーク寸法を所定時間（Ｔ）監視し、所定時間
（Ｔ）経過後に測定ヘッド１０を後退させる。この間
に、ワーク寸法が前記最小許容寸法（−２μｍ）に達し
たときには、マイナス信号が出力され、表示手段に加工
不良である旨が表示される。他方、ワーク寸法が前記最
小許容寸法以内である場合には、マイナス信号は出力さ
れず、表示手段に正常な加工が行われた旨が表示され
る。これにより、加工の良否を早期に発見することがで
きる。また、このマイナス信号に基づいて加工の良否を
判別し、寸法異常が検出された場合に、そのワークにつ
いての測定データを保存するようにしてもよい。
【００３０】図９には、定寸後のワークの測定値と最小
許容寸法とを比較するこによって寸法異常を検出する場
合について説明したが、目標寸法よりもプラス側に所定
の最大許容寸法（例えば、目標寸法の＋２μｍ）を予め
設定しておき、定寸に到達しないまま加工が打ち切られ
た場合には、ワークの測定値と最大許容寸法とを比較す
ることによって寸法異常を検出してもよい。
許容寸法とを比較するこによって寸法異常を検出する場
合について説明したが、目標寸法よりもプラス側に所定
の最大許容寸法（例えば、目標寸法の＋２μｍ）を予め
設定しておき、定寸に到達しないまま加工が打ち切られ
た場合には、ワークの測定値と最大許容寸法とを比較す
ることによって寸法異常を検出してもよい。
【００３１】例えば、スパークアウト（図中Ｂ）後、一
定時間経過しても定寸に到達せず、定寸信号が出力され
ない場合は、そこで加工は打ち切られ、砥石台が後退す
る。しかし、加工打ち切り後も、測定ヘッド１０によっ
てワーク８の寸法の測定が継続される。そして、その測
定値が前記最大許容寸法以上である場合に、寸法異常で
あることを示す信号（異常検出信号）が出力される。
定時間経過しても定寸に到達せず、定寸信号が出力され
ない場合は、そこで加工は打ち切られ、砥石台が後退す
る。しかし、加工打ち切り後も、測定ヘッド１０によっ
てワーク８の寸法の測定が継続される。そして、その測
定値が前記最大許容寸法以上である場合に、寸法異常で
あることを示す信号（異常検出信号）が出力される。
【００３２】前記異常検出信号が出力されなければ、ワ
ークは許容寸法（プラス公差）の範囲内であり、正常な
加工が行われたと判断することができ、その旨を表示手
段に表示する。他方、前記異常検出信号が出力された場
合には、加工不良であると判断することができ、その旨
を表示手段に表示する。かかる構成により、加工の良否
を早期に発見することができる。また、この異常検出信
号に基づいて加工の良否を判別し、寸法異常が検出され
た場合にそのワークについての測定データを保存するよ
うにしてもよい。
ークは許容寸法（プラス公差）の範囲内であり、正常な
加工が行われたと判断することができ、その旨を表示手
段に表示する。他方、前記異常検出信号が出力された場
合には、加工不良であると判断することができ、その旨
を表示手段に表示する。かかる構成により、加工の良否
を早期に発見することができる。また、この異常検出信
号に基づいて加工の良否を判別し、寸法異常が検出され
た場合にそのワークについての測定データを保存するよ
うにしてもよい。
【００３３】尚、上述した最大許容寸法との比較による
異常検出と、図９で説明した最小許容寸法との比較によ
る異常検出と組み合わせて適用すれば、一層効果的であ
る。上記実施の形態では、砥石による円筒研削盤に適用
した場合を例に説明したが、これに限らず、バイトを利
用する他の工作機械にも広く適用することができ、バイ
トの破損による加工不良等も早期に発見することができ
る。
異常検出と、図９で説明した最小許容寸法との比較によ
る異常検出と組み合わせて適用すれば、一層効果的であ
る。上記実施の形態では、砥石による円筒研削盤に適用
した場合を例に説明したが、これに限らず、バイトを利
用する他の工作機械にも広く適用することができ、バイ
トの破損による加工不良等も早期に発見することができ
る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る定寸
装置によれば、研削加工中の測定データを記憶してお
き、加工終了後に加工時の測定データを再現し、その加
工過程をメータやバーグラフ等の表示手段に表示するよ
うにしたので、加工不良の製品が発生した場合に、その
加工過程を繰り返し再現することができ、加工不良の原
因を容易に把握することができる。これにより、不良原
因を早期に解消することができるとともに、研削盤等の
工作機械の保守に役立てることができる。
装置によれば、研削加工中の測定データを記憶してお
き、加工終了後に加工時の測定データを再現し、その加
工過程をメータやバーグラフ等の表示手段に表示するよ
うにしたので、加工不良の製品が発生した場合に、その
加工過程を繰り返し再現することができ、加工不良の原
因を容易に把握することができる。これにより、不良原
因を早期に解消することができるとともに、研削盤等の
工作機械の保守に役立てることができる。
【００３５】また、定寸後、更に所定時間被加工物の寸
法を監視し、被加工物が予め設定された最小許容寸法以
下に達するか否かを確認することにより、加工の良否を
判別することができる。かかる手段によって寸法異常が
検出された場合には、その旨を異常表示手段に表示する
ことにより、加工不良の発生を早期に把握することがで
きるという利点がある。
法を監視し、被加工物が予め設定された最小許容寸法以
下に達するか否かを確認することにより、加工の良否を
判別することができる。かかる手段によって寸法異常が
検出された場合には、その旨を異常表示手段に表示する
ことにより、加工不良の発生を早期に把握することがで
きるという利点がある。
【００３６】更に、定寸に到達しないまま加工が打ち切
られた後に、被加工物の寸法を測定し、その測定値が予
め設定された最大許容寸法以上であるか否かを確認する
ことにより、加工の良否を判別することができる。かか
る手段によって寸法異常が検出された場合には、その旨
を異常表示手段に表示することにより、加工不良の発生
を早期に把握することができるという利点がある。
られた後に、被加工物の寸法を測定し、その測定値が予
め設定された最大許容寸法以上であるか否かを確認する
ことにより、加工の良否を判別することができる。かか
る手段によって寸法異常が検出された場合には、その旨
を異常表示手段に表示することにより、加工不良の発生
を早期に把握することができるという利点がある。
【図１】図１は、本発明に係る定寸装置を円筒研削盤に
適用した場合のシステムの全体構成を示す図である。
適用した場合のシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図２は、定寸装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】図３は、正常な加工が行われた場合の加工時間
と加工しろ（取りしろ）との関係の一例を示すグラフで
ある。
と加工しろ（取りしろ）との関係の一例を示すグラフで
ある。
【図４】図４は、加工不良が生じた部分のバーグラフの
変化の様子を説明する為に用いた説明図である。
変化の様子を説明する為に用いた説明図である。
【図５】図５は、芯ズレによる加工不良が生じた場合の
加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
【図６】図６は、砥石不良による加工不良が生じた場合
の加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
の加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
【図７】図７は、砥粒付着による加工不良が生じた場合
の加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
の加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
【図８】図７は、切粉付着による加工不良が生じた場合
の加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
の加工時間と取りしろとの関係の一例を示すグラフであ
る。
【図９】図９は、加工不良を検出するための手段を説明
するために用いた説明図である。
するために用いた説明図である。
２…砥石 ４…研削盤制御装置 ８…ワーク（被加工物） １０…測定ヘッド １２…管制部 １６、１８…キャラクタディスプレイ ２０…バーブラフ ２２…キーボード ３０…演算処理装置（ＣＰＵ） ３２…メモリ（データ記憶手段） ３４…入出力回路（外部インターフェース） ３６…プリンタ ４０…パソコン（外部機器）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−245506（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−1290（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−15479（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 B24B 41/00 - 51/00 G05B 19/18 - 19/46
Claims (4)
- 【請求項１】 研削加工中の被加工物の寸法変化を検出
し、これを電気信号として出力する測定手段と、 前記測定手段からの電気信号に基づいて前記被加工物の
寸法を監視し、前記被加工物が所定の寸法に達した時に
工作機械を制御する信号を出力する制御手段と、 前記測定手段からの電気信号が示す研削加工中の測定デ
ータを記憶するデータ記憶手段と、 前記データ記憶手段に記憶した測定データを外部操作手
段の操作に応じて読み出し、当該被加工物を加工した際
の寸法の変化を再現するデータ再現手段と、 前記データ再現手段で再現された加工過程を表示する表
示手段と、 前記測定手段から前記被加工物の加工中に得られる電気
信号に基づいて前記被加工物の寸法の変化を監視し、そ
して、予め設定された加工過程を逸脱したか否かを検出
する加工異常検出手段と、 を備え、 前記加工異常検出手段により加工異常が検出された特定
の被加工物についての加工過程の全部又は一部の測定デ
ータを前記データ記憶手段に保存する一方、前記加工異
常検出手段により加工異常が検出される場合にも前記工
作機械による加工及び前記測定手段による測定を継続
し、加工終了後に、前記外部操作手段の操作に応じて、
前記特定の被加工物の加工過程の一部又は全部を前記デ
ータ再現手段によって再現できるように構成されている
ことを特徴とする定寸装置。 - 【請求項２】 研削加工の終了点を示す目標寸法よりも
マイナス側に所定の最小許容寸法が予め設定され、前記
被加工物が前記目標寸法に達し、前記工作機械に加工終
了を指令する第１の信号が前記制御手段から出力された
後、更に、所定時間前記測定手段からの電気信号に基づ
いて前記被加工物の寸法を監視し、前記所定時間内に前
記被加工物が前記最小許容寸法以下に達した場合に寸法
異常であることを示す第２の信号を出力する前記加工異
常検出手段と、 前記第２の信号に基づいて前記被加工物の寸法が異常で
ある旨を表示する異常表示手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１の定寸装置。 - 【請求項３】 研削加工中の被加工物の寸法変化を検出
し、これを電気信号として出力する測定手段と、 前記測定手段からの電気信号に基づいて前記被加工物の
寸法を監視し、前記被加工物が所定の寸法に達した時に
工作機械を制御する信号を出力する制御手段であって、
研削加工の終了点を示す目標寸法よりもマイナス側に所
定の最小許容寸法が予め設定され、前記被加工物が前記
目標寸法に達し、前記工作機械に加工終了を指令する第
１の信号を出力した後、更に、所定時間前記測定手段か
らの電気信号に基づいて前記被加工物の寸法を監視し、
前記所定時間内に前記被加工物が前記最小許容寸法以下
に達した場合に寸法異常であることを示す第２の信号を
出力する制御手段と、 前記制御手段から出力された第２の信号に基づいて、前
記被加工物の寸法が異常である旨を表示する異常表示手
段と、 を備えたことを特徴とする定寸装置。 - 【請求項４】 研削加工中の被加工物の寸法変化を検出
し、これを電気信号として出力する測定手段と、 前記測定手段からの電気信号に基づいて前記被加工物の
寸法を監視し、前記被加工物が所定の寸法に達した時に
工作機械を制御する信号を出力する制御手段であって、
研削加工の終了点を示す目標寸法よりもプラス側に所定
の最大許容寸法が予め設定され、前記被加工物が所定の
加工時間内に前記目標寸法に到達せず前記工作機械によ
る加工が打ち切られた後に前記測定手段からの電気信号
に基づいて前記被加工物の寸法を測定し、その測定値が
前記最大許容寸法以上である場合に寸法異常であること
を示す異常検出信号を出力する制御手段と、 前記制御手段から出力された異常検出信号に基づいて、
前記被加工物の寸法が異常である旨を表示する異常表示
手段と、 を備えたことを特徴とする定寸装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08295136A JP3143894B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-11-07 | 定寸装置 |
| US08/980,982 US6128547A (en) | 1996-10-07 | 1997-10-02 | Machine control gage system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26597796 | 1996-10-07 | ||
| JP8-265977 | 1996-10-07 | ||
| JP08295136A JP3143894B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-11-07 | 定寸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166242A JPH10166242A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3143894B2 true JP3143894B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=26547239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08295136A Expired - Lifetime JP3143894B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-11-07 | 定寸装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6128547A (ja) |
| JP (1) | JP3143894B2 (ja) |
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| US20050251360A1 (en) * | 2004-01-26 | 2005-11-10 | Anr, L.P. | Connection apparatus and method for process monitoring |
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