JPH022669B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動研削機を用いて行なうプレス型
等の被加工品の加工方法に関する。

従来、所定のNC加工をすでに終了しているプ
レス型の曲面形状の研削（研摩）作業は、プレス
型の曲面をスポツチングモデル（合わせモデル）
に合わせて光明丹の付着状態を調べる赤当たり検
査、プレス型の曲面の目視あるいは触感による検
査等、作業者の官能による検査に基づき、回転研
削工具（サンダー、グラインダー）、やすり、お
よび砥石等を用いる作業者の手作業により行なわ
れており、以下の問題が生じている。

(1) モデル合わせ後のプレス型の曲面研削では、
基準となる原器がなく、したがつてプレス型へ
の品質の折込み、すなわち、面凹凸、引け、伸
び、および折れ等の解消は熟練作業者の定性的
な官能検査により行なわれるため、プレス型の
画品質にばらつきが生じている。

(2) 上記曲面研削は、熟練作業者の筋肉作業によ
り行なわれ、作業時間が長くなるとともに、作
業者の疲労度の大きい工程となつている。

(3) 従来の回転研削工具を用いた研削機では研削
材（研摩材）の圧力、運動回数等に対する被加
工物の実際の研削量を把握することが不可能で
あり、正しい曲面形状の創成が困難となつてい
る。

(4) 高精度で研削を行なうためには、研削の途中
段階で研削材による研削量を測定し、この研削
量に基づいて研削材の移動量を補正する必要が
あるが、このようなオープンループ制御方式の
研削機による研削では高精度の自由曲面の創成
には限界があつた。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を
克服して、熟練作業に頼らずに、所定のNC加工
をすでに終了している三次元自由曲面形状をした
プレス型等の被加工品の自由曲面の測定値を予め
設定してある幾何学的な量の基準値と比較し、こ
の比較結果に基づいて一定の研削機、研削範囲な
どを決定して研削機による自動研削する加工方
法、さらに簡易加工を行なつて複雑な形状により
適合した正確な研削範囲、研削条件などを決定し
て研削機により自動研削する加工方法、コンピユ
ータの支援を受けて簡易加工した後は現場の研削
機を独立させて精度の高い自動研削ができる加工
方法、研削の途中段階で研削量を測定し、この研
削量に基づいて研削材の移動量を補正する現場で
の作業に沿つた手順でコンピユーターから研削機
に指令する指令信号を修正することにより、その
指令に従つた研削を繰り返させ、高精度な自由曲
面を創成することができる研削機によるプレス型
等の被加工品の加工方法を提供することである。

この目的を達成するために、本発明はプレス型
等の被加工品の自由曲面形状を各測定点の基準と
なる三次元座標値とその点における面ノルマルベ
クトルを用いて三次元測定機により面直に測定
し、その測定値の信号をコンピユータへ送り、コ
ンピユータにおいてこの測定値と予め設定してあ
る測定座標の基準である三次元座標値とを、その
点における面ノルマルベクトル方向で比較し、三
次元座標値の基準値と上記測定値との差である差
分値を求め、このようにして曲面全体について
各々の測定点がもつ面ノルマル方向での差分値を
求め、これらの差分値を基に自由曲面について、
指定された一定値以上大きい差分値の測定点を対
象として検出し、別にコンピユータ内に設定され
ている差分値の巾値に従つて上記測定点をその巾
値ごとに分類し、その分布計算を行い、その分布
領域を研削範囲に決定し、分布計算を行なつた上
記巾値の最少値をその範囲の研削量として決定す
る。このようにして決定された研削量、研削範囲
の指令信号をコンピユータから研削機へ送つて研
削機により被加工品を自動研削することを特徴と
している。

さらに、本発明は上記第１番目の発明により決
定された研削量、研削範囲の指令信号をコンピユ
ータから前記三次元測定機の測定用プローブの代
りに加工用のドリルや罫書き針を装着した簡易加
工機へ送り、この簡易加工機により被加工品に指
定された一定値以上の差分値の測定点の範囲内で
その被加工品に対して予じめ曲面状態に応じて決
められた複数の基準値に対する指定寸法値に深さ
まで穴明け加工を行なわせ、この加工により研削
すべき目的の曲面形状を示す基準面を示し、この
簡易加工の結果に基づいて研削機に教示された新
たな研削範囲はコンピユータに送られる。コンピ
ユータは簡易加工機から回線を介して伝送された
上記研削範囲のデータを取り込み、別に決定され
た研削量などのパラメタと共に記憶する。そして
これらの新たな教示情報に基づいてコンピユータ
において決定された研削圧力や研削くり返し回数
などの研削条件の指令信号を研削機へ送つて研削
機により被加工品を自動研削することを特徴とし
ている。

さらに、本発明は上記第２番目の発明によりコ
ンピユータに教示された簡易加工機からの情報に
基づいて、被加工品の研削範囲、研削方法を研削
機の制御器に教示し、この教示情報により研削機
の制御器に被研削物の材質、研削材の材質、単位
当りの研削量、研削開始、終り時の離着陸法など
の所定の作動パラメータが設定され、コンピユー
タから研削機を切離して研削機のみを作動させて
研削機により被加工品を自動研削することを特徴
としている。

さらに、本発明は前記第１番目の発明において
コンピユータから研削範囲や研削量を研削機に送
る際に、すでに研削機によつて研削された後の被
加工品の各測定点を基準となる三次元座標値と、
その点における面ノルマルベクトルを用いて三次
元測定機により面直に再び測定し、この測定値を
予め設定してある測定座標の基準である三次元座
標値とをその点における面ノルマルベクトル方向
で再び比較し、この比較結果に応じてコンピユー
タから研削機へ送る前記の指令信号を修正させる
ことを特徴としている。

次に、本発明の作用について説明する。

本発明によればプレス型等の被加工品の自由曲
面形状をコンピユータ内に設定された各測定点の
基準となる三次元座標値とその点における面ノル
マルベクトルを用いて決定された移動経路を三次
元測定機に指令して三次元測定機により面直に測
定させ、その測定値の信号をコンピユータへ送
り、コンピユータにおいてこの測定値と予め設定
してある測定座標の基準である三次元座標値と
を、その点における面ノルマルベクトル方向で比
較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との差
である差分値を求め、このようにして曲面全体に
ついて各々の測定点がもつ面ノルマルベクトル方
向での差分値を求め、これらの差分値を基にカラ
ー差分値表示がされているグラフイツク・デイス
レイ上に、クロスヘアー・カーソルにより概略範
囲を指示し、その概略範囲に含まれる自由曲面の
範囲内で研削しない点を除くため指定された基準
値より一定値以上大きい差分値の測定点を対象と
して検出し、別にコンピユータ内に設定されてい
る差分値が基準値から一定の単位高さに区分され
た巾値に従つて上記測定点をその巾値ごとに分類
し、分布計算を行い、その分布領域を研削範囲に
決定し、分布計算を行なつた上記巾値の最少値を
その範囲の研削量として決定する。このようにし
て決定された研削量、研削範囲の指令信号をコン
ピユータから研削機へ送つて研削機により被加工
品を自動研削する。

さらに本発明によればプレス型等の被加工品の
自由曲面形状をコンピユータ内に設定された各測
定点の基準となる三次元座標値とその点における
面ノルマルベクトルを用いて決定された移動経路
を三次元測定機に指令して三次元測定機により面
直に測定させ、その測定信号をコンピユータへ送
り、コンピユータにおいてこの測定値と予め設定
してある測定座標の基準である三次元座標値と
を、その点における面ノルマルベクトル方向で比
較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との差
である差分値を求め、このようにして曲面全体に
ついて各々の測定点がもつ面ノルマル方向での差
分値を求め、これらの差分値を基にカラー差分値
表示がされているグラフイツク・デイスプレイ上
にクロスヘアー・カーソルにより概略範囲を指示
し、この概略範囲に含まれる自由曲面の範囲内で
研削しない点を除くため指定された基準値より一
定値以上大きい差分値の測定点を対象として検出
し、別にコンピユータ内に設定されている差分値
が基準値から一定の単位高さに区分された巾値に
従つて上記測定点をその巾値ごとに分類し、分布
計算を行い、その分布領域を研削範囲に決定し、
分布計算を行なつた上記巾値の最少値をその範囲
の研削量として決定する。

このようにして決定された研削量、研削範囲の
指令信号をコンピユータから前記三次元測定機の
測定用プローブの代りに、段取時間の低減のため
と、同じ原点を利用するために加工用のドリルと
罫書き針を装着させた簡易加工機へ送り、この簡
易加工機により被加工品に指定された一定値以上
の差分値の測定点について、その被加工品に対し
て予じめ曲面状態に応じて決められた複数の基準
点に対する指定寸法値の深さまで穴明け加工を行
なわせ、この簡易加工の穴明けにより研削すべき
目的の曲面形状を示す基準面を作業者に提示する
ことができる（第１０図参照）。この簡易加工の
結果に基づいて研削機に教示された新たな研削範
囲はコンピユータに送られる。

このような被加工品の新たな研削範囲を研削機
によりコンピユータに教示するためコンピユータ
は研削機から回線を介して伝送された新たな研削
範囲のデータを折り込み、別に指定された研削量
などのパラメタと共に記憶する。そしてこの新た
な教示情報に基づいてコンピユータにおいて決定
された研削圧力や研削くり返し回数などの研削条
件の指令信号をコンピユータから研削機へ送つて
研削機により被加工品を自動研削する。

さらに本発明によればプレス型等の被加工品の
自由曲面形状をコンピユータ内に設定された各測
定点の基準となる三次元座標値とその点における
面ノルマルベクトルを用いて決定された移動経路
を三次元測定機に指令して三次元測定機により面
直に測定させ、その測定信号をコンピユータへ送
り、コンピユータにおいてこの測定値と予め設定
してある測定座標の基準である三次元座標値と
を、その点における面ノルマルベクトル方向で比
較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との差
である差分値を求め、このようにして曲面全体に
ついて各々の測定点げもつ面ノルマル方向での差
分値を求め、これらの差分値にカラー差分値表示
がされているグラフイツク・デイスプレイ上にク
ロスヘアー・カーソルにより概略範囲を指示し、
この概略範囲に含まれる自由曲面の範囲内で研削
しない点を除くため指定された基準値より一定値
以上大きい差分値の測定点を対象として検出し、
別にコンピユータ内に設定されている差分値が基
準値から一定の単位高さに区分された巾値に従つ
て上記測定点をその巾値ごとに分類し、分布計算
を行い、その分布領域を研削範囲に決定し、分布
計算を行なつた上記巾値の最少値をその範囲の研
削量として決定する。そして決定された研削量、
研削範囲の指令信号をコンピユータから前記三次
元測定機の測定用プローブの代りに、段取時間の
低減のためと、同じ原点を利用できるために加工
用のドリルと罫書き針を装着させた簡易加工機へ
送り、この簡易加工機により被加工品に指定され
た一定値以上の差分値の測定点について、その被
加工品に対して予じめ曲面状態に応じて決められ
た複数の基準点に対する指定寸法値の深さまで穴
明け加工を行なわせ、この簡易加工の穴明けによ
り研削すべき目的の曲面形状を示す基準面を作業
者に提示することができる（第１０図参照）。こ
の簡易加工の結果に基づいて研削機に教示された
新たな研削範囲はコンピユータに送られる。

このように研削機から教示された被加工品の新
たな研削範囲と研削方法を研削機の制御器に送つ
て研削機の制御器に被研削物の材質、研削材の材
質、単位当りの研削量、研削開始、終り等の離着
方法などの所定の作動パラメータを設定させ、コ
ンピユータの指令から研削機を切離して研削機の
みを作動させて研削機により被加工品を自動研削
する。

さらに本発明によればプレス型等の被加工品の
自由曲面形状をコンピユータ内に設定された各測
定点の基準となる三次元座標値とその点における
面ノルマルベクトルを用いて決定された移動経路
を三次元測定機に指令して三次元測定機により面
直に測定させ、その測定信号をコンピユータへ送
り、コンピユータにおいてこの測定値と予め設定
してある測定座標の基準である三次元座標値と
を、その点における面ノルマルベクトル方向で比
較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との差
である差分値を求め、このようにして曲面全体に
ついて各々の測定点がもつ面ノルマル方向での差
分値を求め、これらの差分値を基にカラ差分値表
示がされているグラフイツク・デイスプレイ上に
クロスヘアー・カーソルにより概略範囲を指示
し、この概略範囲に含まれる自由曲面の範囲内で
研削しない点を除くため指定された基準値より一
定値以上大きい差分値の測定点を対象として検出
し、別にコンピユータ内に設定されている差分値
が基準値から一定の単位高さに区分された巾値に
従つて上記測定点をその巾値ごとに分類し、分布
計算を行い、その分布領域を研削範囲に決定し、
分布計算を行なつた上記巾値の最少値をその範囲
の研削量として決定する。このようにして決定さ
れた研削量、研削範囲の指令信号をコンピユータ
から研削機へ送つて研削機により被加工品を自動
研削するプレス型等の加工方法において、研削機
によつて研削された後の被加工品の各測定点の基
準となるその点における面ノルマルベクトルを用
いて前記のように三次元測定機により面直に再び
測定させ、この測定値と予め設定してある測定座
標の基準である三次元座標値とをその点における
面ノルマルベクトル方向で再び比較し、その比較
結果に応じてコンピユータから研削機へ送る前記
の指令信号を修正させる。

次に、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図システム１全体の構成図であり、三次元
測定機２は簡易NC（数値制御）加工機を兼ね、
所定のNC加工をすでに終了している被加工品と
してのプレス型３の幾何学的な量、すなわち三次
元座標値の測定、およびプレス型３のけがきある
いは基準溝加工のような簡易加工を行なう高速
NC制御器４を有している。自動研削用ロボツト
５は高速NC制御器６を有し、プレス型３の高精
度な研削（研摩）を行なう。高速NC制御器４，
６はマイクロコンピユータ７を介して専用電子計
算機８へオンラインで接続される。なお高速NC
制御器６とマイクロコンピユータ７との間にはス
イツチ９が設けられ、スイツチ９をオフ位置にす
ることにより自動研削用ロボツト５を、オンライ
ンではなく、マイクロコンピユータ７から切離し
て（スタンドアローン方式）作動させることがで
きる。マイクロコンピユータ７は大容量記憶領域
のデータフアイル１３を備え、専用電子計算機８
は、測定および解析の基準となる情報を格納する
データベース情報フアイル１４を備えている。

このようにマイクロコンピユータ７と専用電子
計算機８を備えているため現場での作業を迅速に
行なうことが容易にできる。なおコンピユータの
能力によつては１台にまとめることもできる。デ
ータフアイル１３はデータベース記憶領域１３ａ
と測定データ記憶領域１３ｂとを区分してもつ。
マイクロコンピユータ７には、システム１全体の
制御および解析結果表示のためのカラーテレビ１
５、および解析結果を記憶するためのカラープロ
ツタ（プリンター）１６が接続されている。

第２図は所定量のNC加工を終了したプレス型
３の曲面を測定、解析するプログラムのフローチ
ヤートである。各ステツプを概略的に記述すると
次のとおりである。

ステツプ２１：データベース情
報をデータフアイルへ転送 ステツプ２２：三次元測定機に測定を指示 〃 ２３：測定値の取込み 〃 ２４：測定値をデータフアイルに書込み 〃 ２５：マイクロコンピユータにおいて比
較可能か？ 〃 ２６：比較値と測定値との比較（マイク
ロコンピユータ） 〃 ２７：専用電子計算機へ測定値を送信 〃 ２８：測定値に対応する基準値の計算
（専用電子計算機） 〃 ２９：マイクロコンピユータへ計算結果
を送信 〃 ３０：比較結果によりカラーテレビに等
差表示 〃 ３１：該範囲において測定個所が残され
ているか？ 〃 ３２：全範囲の測定が終了したか？ 〃 ３３：画面を記録するか？ 〃 ３４：プロツタ（プリンター）に画面を
記録 〃 ３５：けがき処理を行なうか？ 〃 ３６：測定結果によりけがき情報を計
算、出力 〃 ３７：けがきの実施 ステツプ２１ではカラーテレビ１５のキーボー
ドを操作して、プレス型３に対応するデータベー
ス情報フアイル１４内のデータベース情報を特有
なデータ構造（記憶形態）に変更して、マイクロ
コンピユータ７を介してデータフアイル１３内の
データベース記憶領域１３ａへ基準値として転送
する。ステツプ２２では、測定すべき位置（測定
すべき位置は例えばＸ座標、Ｙ座標に従つて決め
られる。）の幾何学的な量（例えば実際のＺ座標
の値）の測定を三次元測定機２に指示する。ステ
ツプ２３では三次元測定機２からの測定値、すな
わち三次元座標値を取込んで、ステツプ２４で
は、測定値をデータフアイル１３の測定データ記
憶領域１３ｂに書込む。ステツプ２５では、この
測定値がマイクロコンピユータ７において比較可
能であるか否か、すなわちこの測定値に対応する
基準値、すなわち曲面形状を表わす数学モデル上
の三次元座標値を面ノルマルベクトルがデータベ
ース情報記憶領域１３ａにあるか否かを判別し、
判別結果が正であればステツプ２６へ、否であれ
ば２７へ進む。ステツプ２６では、それぞれデー
タベース情報記憶領域１３ａおよび測定データ記
憶領域１３ｂからマイクロコンピユータ７に転送
されて互いに対応する基準値と測定値とを比較す
る。ステツプ２７では専用電子計算機８へ測定値
を送信する。ステツプ２８では専用電子計算機８
において、送信されてきた測定値に対応する基準
値をデータベース情報フアイル１４内のデータベ
ース情報で計算する。ステツプ２９ではステツプ
２８の計算の結果をマイクロコンピユータ７へ送
信する。このようにデータフアイル１３内のデー
タベース領域１３ａのデータが不足する場合は、
測定データ記憶領域１３ｂのデータが不足する場
合は、測定データ記憶領域１３ｂの測定データに
対応する基準値をデータベース情報フアイル１４
内のデータで計算し、マイクロコンピユータ１５
に送信して比較解析する。ステツプ３０では比較
結果に基づいて、基準値に対する測定値の差をカ
ラーテレビ１５に色分けで等差表示する。すなわ
ち両者の差は大きさに応じて異なる色で表示され
る。ステツプ３１では、データベース情報記憶領
域１３ａのデータに対応する測定範囲において測
定すべき個所がなお残されているか否かを判別
し、判別結果が否であればステツプ３２へ進み、
正であればステツプ２２へ戻る。ステツプ３２で
は、プレス型３の全範囲の測定が終了したか否か
を判別し、判別結果が正であればステツプ３３へ
進み、否であればステツプ２１へ戻る。ステツプ
３２ではカラーテレビ１５の画面を記憶するか否
かを判別し、判別結果が正であればステツプ３４
へ、否であればステツプ３５へ進む。ステツプ３
４ではカラーテレビ１５の画面をカラープロツタ
（プリンター）１６により表示させる。ステツプ
３５ではプレス型３をけがき処理するか否すを判
別し、判別結果が正であればステツプ３６へ、否
であればプログラムを終了する。ステツプ３６で
はけがき量および範囲の情報を計算して三次元測
定機２へ送る。ステツプ３７では三次元測定機２
によりプレス型３にけがき処理を行なう。三次元
測定機２は簡易三次元NC加工機を兼ねており、
深部けがき（穴あけ）、基準溝加工、等高線表示
けがき（同一高さの個所を線で結ぶ）、稜線けが
き（稜線に沿つて線を引く。）プロフアイルけが
き（外形としての輪郭線を引く）等の簡易NC加
工をプレス型３に施す。

第３図は自動研削用ロボツト５をオンラインで
作動させるプログラムフローチヤートである。各
ステツプを概略的に記述すると、次のとおりであ
る。

ステツプ４１：プレス型の幾何学的な量の測定、
解析 〃 ４２：解析結果をマイクロコンピユータ
に記憶 〃 ４３：研削条件を指令 〃 ４４：マイクロコンピユータにおいて研
削範囲、研削量を計算 〃 ４５：マイクロコンピユータにおいて研
削作業情報を計算 〃 ４６：自動研削用ロボツトに研削作業を
指令 〃 ４７：研削が終了したか？ ステツプ４１ではプレス型３の幾何学的な量を
測定、解析する。測定、解析の詳細は第２図のフ
ローチヤートのとおりであり、第２図のフローチ
ヤートのステツプ３６，３７は中止され、簡易
NC加工機を兼ねる三次元測定機２によりプレス
型３にけがきを行なうことはない。ステツプ４２
では、ステツプ４１の解析結果をマイクロコンピ
ユータ７に記憶させる。ステツプ４３ではカラー
テレビ１５のキーボードから研削条件を指令す
る。研削条件とは、自動研削用ロボツト５を作動
させる際に作動パラメータに関するもので、例え
ば、研削材の研削運動の方向、研削回数等をい
う。ステツプ４４ではステツプ４２で記憶した解
析結果に基づいてプレス型３の研削範囲、研削量
をマイクロコンピユータ７において計算する。

ステツプ４５ではステツプ４４で計算した研削
範囲および研削量に基づいて自動研削用ロボツト
５の研削作業情報をマイクロコンピユータ７にお
いて計算する。研削作業情報とは、自動研削用ロ
ボツト５の研削材の具体的な研削運動を規定する
指令であり、研削材が所定の研削運動を繰返す場
合には研削運動の両端位置、経路、および触圧等
である。ステツプ４６ではステツプ４５の研削作
業情報に基づき自動研削用ロボツト５へ指令信号
を送り、自動研削用ロボツト５によりプレス型３
を研削機する。ステツプ４７ではプレス型３のす
べての研削を終了したか否かを判別し、判別結果
が正であればプログラムを終了し、否であればス
テツプ４１へ戻る。

第３図のステツプ４５における研削作業情報の
計算処理について詳しく述べる。

ステツプ４５における研削作業情報の計算は、
この解析結果から研削（研摩）材形状、単位当り
の研削（研摩）量、触圧などのパラメータを基に
差異の大きい部分から順次実施して行く。具体的
には、第７図における最も差異の大きい部分「No.
３」について前述のパラメータを考慮し研削経路
を計算する。

次に「No.３」と「No.２」を含めた部分について
同様に経路計算を行なう。このようにして最も差
異の小さい部分まで処理する。

にお、研削経路の計算は面単位に行ない、境界
線をくずさないようにする。計算後の研削経路の
一部を第８図に示す。

この場合の研削方法は作動パラメタ、研削条件
から研削範囲内を往復または片道研削〔第９図ａ
又は片道研削、ｂは往復研削、ｃはクロス往復研
削を示す〕により繰り返し処理する。また研削面
素性を変化させないように研削材がワークに接触
する時、あるいはワークから離脱する方法も垂直
離着陸か、なめらか離着陸か（第９図ｂ参照）を
決めて動作する。

第４図はプレス型３の研削範囲を自動研削用ロ
ボツト５からマイクロコンピユータ７へ教示（テ
イーチング）してから自動研削用ロボツト５をオ
ンラインで作動させるプログラムのフローチヤー
トである。各ステツプを概略的に記述すると、次
のとおりである。

ステツプ５１：プレス型の幾何学的な量の測定、
解析 〃 ５２：三次元測定機にけがき作業を指令 〃 ５３：自動研削用ロボツトからマイクロ
コンピユータへプレス型の研削範
囲を教示 〃 ５４：研削条件を指令 〃 ５５：マイクロコンピユータにおいて研
削作業情報を計算 〃 ５６：自動研削用ロボツトに研削作業を
指令 〃 ５７：研削が終了したか？ ステツプ５１でプレス型３の幾何学的な量を測
定、解析し、この解析結果に基づいてステツプ５
２では三次元測定機２に指令信号を送つてプレス
型３にけがきを行なう。けがきは、ステツプ５２
の解析結果に基づく研削範囲をプレス型３上に指
示するために行なわれ、けがき線に囲まれている
内側が研削範囲とされる。ステツプ５１，５２に
おける測定、解析、けがきの詳細は第２図のフロ
ーチヤートのとおりである。ステツプ５３では、
自動研削用ロボツト５のヘツドとしての研削材を
プレス型の研削境界線に沿つてなぞらせて、マイ
クロコンピユータ７に研削範囲を教示（テイーチ
ング）する。研削境界線をけがき線と異ならせる
ことにより、マイクロコンピユータ７により計算
された研削範囲より実際の研削範囲を大きくする
ことができる。ステツプ５４，５５，５６，５７
は第３図のステツプ４３，４５，４６，４７と同
じであり、説明を省略する。ステツプ５１の測
定、解析結果はプレス型３にけがき線として表示
されるので、第３図のステツプ４２のように解析
結果をマイクロコンピユータ７に記憶する必要は
ない。

第５図はマイクロコンピユータ７から自動研削
用ロボツト５を切離して作動させるプログラムの
フローチヤートである。各ステツプを概略的に記
述すると、次のとおりである。

ステツプ６１：プレス型の幾何学的な量の測定、
解析 〃 ６２：三次元測定機にけがき作業を指令 〃 ６３：自動研削用ロボツトからマイクロ
コンピユータへプレス型の研削範
囲を教示 〃 ６４：研削条件を自動研削用ロボツトの
制御器に指令 〃 ６５：制御器により自動研削用ロボツト
を作動 〃 ６６：研削が終了したか？ ステツプ６１，６２は第４図のステツプ５１，
５２と同様である。ステツプ６３では、研削用ロ
ボツト５のヘツドとしての研削材をプレス型３上
で所定の軌跡に沿つて動かすことにより、研削範
囲および研削方法を教示（テイーチング）する。
ステツプ６４では研削回数等の研削条件を研削用
ロボツト５に直接指令し、さらに研削圧等のその
他の研削条件を制御器６において設定する。これ
らの研削条件は、研削機の作動パラメータとな
る。ステツプ６５では、マイクロコンピユータ７
から切離して自動研削用ロボツト５を作動させ
る。ステツプ６６は第３図のステツプ４７と同様
である。ステツプ６３，６４，６５においてはス
イツチ９はオフ位置にされる。

第６図は研削量を測定しながらプレス型の自動
研削を行なうプログラムのフローチヤートであ
る。各ステツプを概略的に記述すると次のとおり
である。

ステツプ７１：プレス型の幾何学的な量の測定、
解析 〃 ７２：研削条件を指令 〃 ７３：マイクロコンピユータにおいて研
削範囲、研削量を計算 〃 ７４：マイクロコンピユータにおいて研
削作業情報を計算 〃 ７５：自動研削用ロボツトに研削作業を
指令 〃 ７６：研削個所の幾何学的な量の測定、
解析 〃 ７７：該個所における研削が終了した
か？ 〃 ７８：該範囲内のすべての個所の研削が
終了したか？ 〃 ７９：プレス型のすべての研削範囲の研
削が終了したか？ ステツプ７１，７２，７３，７４，７５はそれ
ぞれ第３図のフローチヤートのステツプ４１，４
３，４４，４５，４６と同じである。ステツプ７
６では、研削している個所の幾何学的な量を三次
元測定機２により非接触で測定および解析する。
ステツプ７７では、この研削個所の幾何学的な量
と基準値とを比較して、この研削個所の研削が終
了したか否かを判別し、判別結果が正であればス
テツプ７８へ、否であればステツプ７５へ戻る。
ステツプ７８では研削している範囲のすべての個
所の研削が終了したか否かを判別し、判別結果が
正であればステツプ７９へ進み、否であればステ
ツプ７３へ戻る。ステツプ７９ではプレス型のす
べての研削範囲の研削が終了したか否かを判別
し、判別結果が正であればプログラムを終了し、
否であればステツプ７１へ戻る。ステツプ７６に
おいて自動研削用ロボツト５による実際の研削量
を検出しつつ、研削が行なわれるので、研削精度
を非常に向上することができる。

このように本発明によれば、プレス型の曲面形
状を表わす数学モデル上の各測定点の三次元座標
値と面ノルマルベクトルデータを用いて被加工品
の幾何学的な量、すなわち各測定点の三次元座標
値を三次元測定機で面直に測定し、その測定値を
面ノルマルベクトルを持つた基準値（三次元座標
値）とを面ノルマルベクトル方向で比較するから
曲面全体の形状を正確に把握でき、しかもその測
定値と予め設定されている面ノルマルベクトルを
持つた基準値（三次元座標値）とを常に比較し、
この比較結果に基づき曲面全体の面ノルマル方向
での基準値に対する測定値の差、すなわち差分値
を求め、これにより求めた研削量および研削範囲
の指令信号を常時研削機へフイードバツクしなが
ら自動研削するから、プレス型等のような立体的
自由曲面の現場での作業手順に沿つた指令が送ら
れ研削精度が一段と改善される。さらに本発明は
種々の作動パラメータによつて指令信号を補正し
ながら自動研削するのでプレス型等の立体的自由
曲面の研削において熟練作業者による研削作業と
同等以上の研削精度を奏することができる。

特に第１番目の発明では数値管理による形状測
定および形状研削が可能となり、研削の精度が向
上し、作業の効率化が一層はかられる。また第２
番目の発明では簡易加工を行なうことによつて複
雑な形状に適合した正確な研削範囲、研削方法が
可能となる。また第３番目の発明では簡易加工の
結果に基づいて種々の作動パラメータを研削機の
制御器に設定させることによりコンピユータから
切離しても正確な研削を行なうことができる。ま
た第４番目の発明では研削の途中段階で再測定、
再解析をくり返すことにより研削情報が変化した
場合でも正確な研削ができ、かつ測定から研削の
サイクルを高速化できる。

また、本発明ではスポツチングモデルをデータ
ベース（基準値）に、スポツチングプレスを三次
元測定機による測定データに、赤当たり検査をコ
ンピユータにおける測定値と基準値との比較、あ
るいは比較結果に基づく被加工品の簡易加工に、
熟練作業者による研削作業を自動研削機による自
動研削作業に置き換えることができ、データベー
スに基づく定量的な研削が行なわれるため、プレ
ス型の品質が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム構成を例示する図、
第２図はプレス型の幾何学的量の測定および解析
を行なうプログラムのフローチヤート、第３図、
第４図、第５図および第６図はそれぞれ本発明の
実施例のフローチヤート、第７図は解析後の差異
配置図、第８図は研削経路図、第９図は研削方法
の説明図、第１０図は簡易加工の説明図である。 ２…三次元測定機、３…プレス型、４…制御
器、５…自動研削用ロボツト、６…制御器、７…
マイクロコンピユータ、８…専用電子計算機、１
３…データフアイル、１４…データベース情報フ
アイル、１５…カラーテレビ、１６…カラープロ
ツタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プレス型等の被加工品の自由曲面形状を各測
   定点の基準となる三次元座標値とその点における
   面ノルマルベクトルを用いて三次元測定機により
   面直に測定し、その測定値の信号をコンピユータ
   へ送り、コンピユータにおいてこの測定値と予め
   設定してある測定座標の基準である三次元座標値
   とを、その点における面ノルマルベクトル方向で
   比較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との
   差である差分値を求め、このようにして曲面全体
   について各々の測定点がもつ面ノルマル方向での
   差分値を求め、これらの差分値を基に一定値以上
   大きい差分値の測定点を対象として研削量、研削
   範囲を決定し、その指令信号をコンピユータから
   研削機へ送つて研削機により被加工品を自動研削
   することを特徴とするプレス型等の加工方法。 ２ プレス型等の被加工品の自由曲面形状を各測
   定点の基準となる三次元座標値とその点における
   面ノルマルベクトルを用いて三次元測定機により
   面直に測定し、その測定値の信号をコンピユータ
   へ送り、コンピユータにおいてこの測定値と予め
   設定してある測定座標の基準である三次元座標値
   とを、その点における面ノルマルベクトル方向で
   比較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との
   差である差分値を求め、このようにして曲面全体
   について各々の測定点がもつ面ノルマル方向での
   差分値を求め、これらの差分値を基に一定値以上
   大きい差分値の測定点を対象として研削量、研削
   範囲を決定し、その指令信号をコンピユータから
   簡易加工機へ送つて簡易加工機により被加工品に
   簡易加工を行ない、この簡易加工の結果に基づい
   て研削機から教示された新たな研削範囲をコンピ
   ユータに送り、この新たな情報に基づいてコンピ
   ユータにおいて決定された研削圧力などの研削条
   件の指令信号をコンピユータから研削機へ送つて
   研削機により被加工品を自動研削することを特徴
   とするプレス型等の加工方法。 ３ プレス型等の被加工品の自由曲面形状を各測
   定点の基準となる三次元座標値とその点における
   面ノルマルベクトルを用いて三次元測定機により
   面直に測定し、その測定値の信号をコンピユータ
   へ送り、コンピユータにおいてこの測定値と予め
   設定してある測定座標の基準である三次元座標値
   とを、その点における面ノルマルベクトル方向で
   比較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との
   差である差分値を求め、このようにして曲面全体
   について各々の測定点がもつ面ノルマル方向での
   差分値を求め、これらの差分値を基に一定値以上
   大きい差分値の測定点を対象として研削量、研削
   範囲を決定し、その指令信号をコンピユータから
   簡易加工機へ送つて簡易加工機により被加工品に
   簡易加工を行ない、この簡易加工の結果に基づい
   て研削機から教示された新たな研削範囲と研削方
   法を研削機の制御器に送り、この新たな情報を基
   に研削機の制御器に所定の作動パラメータを設定
   させ、コンピユータから研削機を切離して研削機
   のみを作動させて被加工品を自動研削することを
   特徴とするプレス型等の加工方法。 ４ プレス型等の被加工品の自由曲面形状を各測
   定点に基準となる三次元座標値とその点における
   面ノルマルベクトルを用いて三次元測定機により
   面直に測定し、その測定値の信号をコンピユータ
   へ送り、コンピユータにおいてこの測定値と予め
   設定してある測定座標の基準である三次元座標値
   とを、その点における面ノルマルベクトル方向で
   比較し、三次元座標値の基準値と上記測定値との
   差である差分値を求め、このようにして曲面全体
   について各々の測定点がもつ面ノルマル方向での
   差分値を求め、これらの差分値を基に一定値以上
   大きい差分値の測定点を対象として研削量、研削
   範囲を決定し、その指令信号をコンピユータから
   研削機へ送つて研削機により被加工品を自動研削
   するプレス型等の加工方法において、研削機によ
   る研削後の被加工品の各測定点の基準となる三次
   元座標値とその点における面ノルマルベクトルを
   用いて三次元測定機により面直に再び測定し、こ
   の測定値と予め設定してある測定座標の基準であ
   る三次元座標値とをその点における面ノルマルベ
   クトル方向で再び比較し、この比較結果に応じて
   コンピユータから研削機へ送る前記の指令信号を
   修正させることを特徴とするプレス型等の加工方
   法。