DE69321005T2

DE69321005T2 - Bearbeitungs-System und -Verfahren zur Verbesserung der Abmessungsgenauigkeit bearbeiteter Werkstücke

Info

Publication number: DE69321005T2
Application number: DE69321005T
Authority: DE
Inventors: Chisato C/O Toyota Jodosha K.K. Toyota-Shi Aichi-Ken Kato; Kazuo C/O Toyota Jodosha K.K. Toyota-Shi Aichi-Ken Kitao; Takahiro C/O Toyota Jodosha K.K. Toyota-Shi Aichi-Ken Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1993-02-11
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2013-02-12
Also published as: AU665048B2; US6415200B1; US6999846B2; CA2089335A1; EP0556049A3; EP0556049B1; EP0556049A2; US20020133268A1; AU3302093A; CA2089335C; DE69321005D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein mit einer Steuereinrichtung verwendetes Bearbeitungssystem für eine Bearbeitungsmaschine (zum Beispiel eine Metallbearbeitungsmaschine, wie zum Beispiel eine Schleifmaschine), wobei die Vorrichtung geeignet ist, die Betriebsbedingungen der Bearbeitungsmaschine dadurch einzustellen, daß ein Kompensationssignal oder Daten, die während und/oder nach einem Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück erzielt werden, an die Steuereinrichtung rückgekoppelt werden, so daß die Steuereinrichtung die Bearbeitungsmaschine derartig steuer, daß die Abmessungsgenauigkeit des von der Maschine bearbeiteten Werkstücks verbessert wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbessern der Einstellgenauigkeit der Betriebsbedingungen durch das Bearbeitungssystem.

Erörterung des Standes der Technik

Um eine hohe Abmessungsgenauigkeit von bearbeiteten Abschnitten eines Werkstücks sicherzustellen, nachdem das Werkstück maschinell bearbeitet, geschliffen oder auf andere Art und Weise bearbeitet worden ist, sind verschiedene Steuerverfahren erhältlich, wie zum Beispiel ein Steuerverfahren während der Bearbeitung, ein Steuerverfahren nach der Bearbeitung und ein Hybridsteuerverfahren. Diese Steuerverfahren werden in der Praxis verwendet, um zum Beispiel zylindrische Innenflächen von Zylinderbohrungen, die in Zylinderblöcken eines Motors eines motorbetriebenen Fahrzeugs ausgeformt sind, oder um zylindrische Außenflächen einer Kurbelwelle eines derartigen Motors mit hoher Genauigkeit fertigzustellen, so daß die Abmessung, wie zum Beispiel der Innendurchmesser der fertigen Zylinderbohrungen oder der Außendurchmesser von geschliffenen Lagerzapfen der Kurbelwelle, so nah wie möglich am Nennwert liegt.
Die Steuerung während der Bearbeitung verwendet eine Meßeinrichtung während der Bearbeitung, um die Abmessung des Bearbeitungsabschnittes des Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs an dem Werkstück zu messen, so daß der Bearbeitungsvorgang beendet wird, wenn die gemessene Abmessung mit dem Nennwert übereinstimmt.
Gewöhnlich basiert die Steuerung während der Bearbeitung auf der Annahme, daß die gewünschte Abmessung oder die Nennabmessung dann erzielt ist, wenn die tatsächlich gemessene Abmessung einen Referenzwert erreicht, der der Nennabmessung entspricht. Bis dahin wird die Abmessung des Bearbeitungsabschnittes des Werkstücks kontinuierlich gemessen und die gemessene Abmessung wird mit dem Referenzwert verglichen, um den Augenblick zu bestimmen, wenn die tatsächlich gemessene Abmessung gleich dem Referenzwert wird.
Die Steuerung nach der Bearbeitung verwendet eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung, um die Abmessung des Bearbeitungsabschnittes des Werkstücks zu messen, nachdem der Bearbeitungsabschnitt bearbeitet oder fertiggestellt worden ist. Eine Differenz der tatsächlich gemessenen Abmessung von dem Nennwert, das heißt, ein Abmessungsfehler des fertiggestellten Werkstücks, wird an die Steuereinrichtung für die Bearbeitungsmaschine rückgekoppelt, so daß die Bearbeitungsdaten, wie zum Beispiel die numerischen Steuerdaten (NC-Daten), die von der Maschine zum Durchführen des Bearbeitungsvorgangs an dem darauffolgenden Werkstück oder den darauffolgenden Werkstücken anschließend verwendet werden, auf geeignete Weise eingestellt werden, um den Abmessungsfehler zu beseitigen oder zu verringern.
Die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung muß nicht unbedingt unmittelbar nach dem entsprechenden Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück oder seinem Bearbeitungsabschnitt wirksam sein, sie kann aber in einem Modus arbeiten, in dem die Messung nach einem bestimmten Zeitraum nach dem Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird, während dem die anderen Bearbeitungsabschnitte oder andere Werkstücke maschinell bearbeitet oder auf andere Art und Weise bearbeitet werden.
Die Hybridsteuerung, die eine Kombination aus den Steuerverfahren während der Bearbeitung und nach der Bearbeitung ist, ist dafür geeignet, den Abmessungsfehler der bearbeiteten Werkstücke, der durch die Messung mit der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung erzielt wird, rückzukoppeln, um den Referenzwert, der bei der Steuerung während der Bearbeitung verwendet wird, zu kompensieren, damit der Abmessungsfehler nach der Bearbeitung Null wird.
Die oben dargelegten, bekannten Steuerverfahren und die Vorrichtung zum Ausführen dieser bekannten Verfahren leiden jedoch unter dem Problem, daß die in den bekannten Systemen verwendeten Steuerlogiken, Steuervorschriften und Steuerprogramme keine ausreichend hohe Einstellgenauigkeit der Betriebsbedingungen der Bearbeitungsmaschine gestatten. Ein angenommer Grund für die unzureichende Genauigkeit im Stand der Technik liegt darin, daß nur der Abmessungssfehler an sich verwendet wird, um die Betriebsbedingung einzustellen, wobei verschiedene andere Faktoren oder Parameter die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke beeinflussen und für eine verbesserte Kompensationsgenauigkeit der Be triebsbedingung in Betracht gezogen werden sollten, um den Abmessungsfehler zu beseitigen.
Die US-A-4,864,480 offenbart ein Bearbeitungssystem und ein Bearbeitungsverfahren gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 36.
Die EF-A-0,412,795 offenbart ein Diagnosesystem mit einer Variablen, die für ein in einer Maschine auftretendes Problem steht.
Die EP-A-0,431,572 offenbart eine numerische Steuerungseinrichtung eines Maschinenwerkzeugs zum Korrigieren eines Bearbeitungsfehlers.
Die EP-A-0,443,552 offenbart eine numerische Steuerungseinrichtung für eine Schleifmaschine zum Erfassen eines Bearbeitungsfehlers bei Referenzmeßpunkten eines Werkstücks.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bearbeitungssystem zu schaffen, das mit einer Maschinensteuerungseinrichtung des Bearbeitungssystems verwendet wird, wobei die Vorrichtung eine verbesserte Einstellgenauigkeit der Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine des Systems sicherstellt, wobei geeignete Faktoren in Betracht gezogen werden, um ein Kompensationssignal zum Einstellen der Betriebsbedingung zu bestimmen.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bearbeiten des Werkstücks mit hoher Genauigkeit zu schaffen, während die Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine eingestellt wird, wobei geeignete Faktoren in Betracht gezogen werden, so daß eine verbesserte Abmessungsgenauigkeit des bearbeiteten Werkstücks sichergestellt ist.
Die oben genannte, erste Aufgabe kann gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung erzielt werden, der ein Bearbeitungssystem nach Anspruch 1 vorsieht.
In einem Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung, das so aufgebaut ist, wie es oben beschrieben ist, wird die Betriebsbedingung der Maschine nicht nur auf der Grundlage des Abmessungsfehlers der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke eingestellt, sondern auch auf der Neigung des Abmessungsfehlers, sich zu ändern. Die Verwendung einer Variablen, die für die tatsächliche Änderung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, zusätzlich zu dem Abmessungsfehler macht es möglich, die tatsächliche Betriebsbedingung der Maschine genauer zu beurteilen bzw. zu schätzen als wenn nur der Abmessungsgenauigkeit verwendet wird. Die vorliegende Kompensationsvorrichtung gestattet somit eine verbesserte Adäquatheit des Kompensationssignals, das verwendet wird, um die Betriebsbedingung für eine verbesserte Abmessungsgenauigkeit der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke einzustellen.
Das Prinzip der oben beschriebenen, vorliegenden Erfindung ist bei verschiedenen Betriebstypen und Betriebsmodi eines Bearbeitungssystems anwendbar, das (1) einen Aufbau aufweist, worin eine Vielzahl von Werkstücken, von welchen jedes nur einen Bearbeitungsabschnitt aufweist, eines nach dem anderen durch ein einziges Bearbeitungswerkzeug bearbeitet wird, (2) einen Aufbau aufweist, worin eine Vielzahl von Werkstücken, von welchen jedes eine Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten aufweist, nacheinander derartig bearbeitet werden, das die verschiedenen Bearbeitungsabschnitte an jedem Werkstück von einem einzigen Bearbeitungswerkzeug nacheinander bearbeitet werden, und (3) einen Aufbau aufweist, worin eine Vielzahl von Werkstücken, von welchen jedes eine Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten aufweist, nacheinander derartig bearbeitet werden, daß die verschiedenen Bearbeitungsabschnitte an jedem Werkstück durch jeweilige Bearbeitungswerkzeuge entweder nacheinander oder gleichzeitig bearbeitet werden.
In dem oberhalb durch (3) angezeigten, dritten Aufbau kann die vorliegende Erfindung bei allen Bearbeitungsabschnitten von jedem Werkstück verwendet werden, so daß das Kompensationssignal für jeden der verschiedenen Bearbeitungsabschnitte des gleichen Werkstücks bestimmt wird. Wo die Bearbeitungsabschnitte von jedem Werkstück im wesentlichen die gleiche Form und Größe aufweisen, können jedoch die Abmessungsdaten nur für einen ausgewählten Bearbeitungsabschnitt oder einige ausgewählte Bearbeitungsabschnitte, nicht aber für alle Bearbeitungsabschnitte erzielt werden. In diesem Fall werden die Kompensationssignale für die nicht-ausgwählten Bearbeitungsabschnitte durch Verwendung des Kompensationssignals oder der Kompensationssignale bestimmt, das/die tatsächlich auf der Grundlage der Abmessungsdaten an den ausgewählten Bearbeitungsabschnitten bestimmt worden ist/sind.
Der hier verwendete Ausdruck "Bearbeitungsabschnitt" kann eine zylindrische Fläche des Werkstücks, die entlang der gesamten axialen Länge den gleichen Durchmesser aufweist, oder jede von einer Vielzahl von koaxialen, zylindrischen Flächen des Werkstücks, die an jeweiligen axialen Abschnitten verschiedene Durchmesser aufweisen, sein. In dem ersteren Fall weist im Sinne der vorliegenden Erfindung die zylindrische Fläche als der Bearbeitungsabschnitt nur eine "Abmessung" auf. In dem letzeren Fall weist jede der zylindrischen Flächen mit verschiedenen Durchmessern die "Abmessung" auf.
Der hier verwendete Ausdruck "Einstellen der Betriebsbedingung" ist so zu verstehen, daß jedes Einstellen gemeint ist, das möglicherweise eine Änderung der Betriebsbedingung der Maschine verursachen kann und das ein direktes Einstellen eines bestimmten Parameters, der die Betriebsbedingung bestimmt, oder ein indirektes Einstellen eines Parameters, dessen Änderung zu einer Änderung der Betriebsbedingung führt, sein kann.
Der hier verwendete Ausdruck "Kompensationssignal" ist so zu verstehen, daß ein Signal gemeint ist, das der Maschinensteuereinrichtung von der Kompensationseinrichtung zugeführt wird, wobei das Signal ein Signal sein kann, das einen Einstellwert der gegenwärtig festgelegten Betriebsbedingung der Maschine bezeichnet, oder ein Signal sein kann, das anzeigt, daß der tatsächliche gemessene Abmessungsfehler des Werkstücks oder die tatsächlich erzielte Änderungsneigung des Abmessungsfehlers nicht innerhalb eines Toleranzbereichs gehalten wird. In dem ersteren Fall kann die Kompensationseinrichtung geeignet sein, auf der Grundlage von wenigstens dem Abmessungsfehler und der Variablen, die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, einen Kompensationswert zu bestimmen, und das Kompensationssignal, das für den Kompensationswert bezeichnend ist, der Maschinensteuereinrichtung zuzuführen, so das die Betriebsbedingung der Maschine gemäß dem Kompensationssignal eingestellt wird. In dem letzteren Fall kann die Kompensationseinrichtung geeignet sein, auf der Grundlage des Abmessungsfehlers und der Variablen zu bestimmen, ob der Abmessungsfehler des Werkstücks innerhalb des Toleranzbereiches gehalten wird oder nicht, und sie kann desweiteren geeignet sein, das Kompensationssignal der Maschinensteuereinrichtung zuzuführen, wenn der Abmessungsfehler außerhalb des Toleranzbereiches liegt, so daß die Betriebsbedingung um einen vorgebenen Wert gemäß dem Kompensationssignal eingestellt wird. In diesem Fall kann die Kompensationseinrichtung so aufgebaut sein, daß sie das Kompensationssignal jedesmal erzeugt, wenn der übermäßige Abmessungsfehler des Werkstücks erfaßt wird oder wenn der übermäßige Abmessungsfehler zweimal oder mehrmals hintereinander erfaßt wird. Als Alternative kann die Maschinensteuereinrichtung geeignet sein, daß sie die Betriebsbedingung jedesmal einstellt, wenn das Kompensationssignal von der Kompensationseinrichtung empfangen wird oder wenn die zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Kompensationssignale empfangen werden.
Ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssystem ist geeignet, eine semihybride Steuerung der Betriebsbedingung der Maschine durchzuführen, wobei die Abmessungsdaten an bearbeiteten Bearbeitungsabschnitten oder Werkstücken dafür verwendet werden, daß die Betriebsbedingung der Maschine einzustellt wird, um die anschließenden Bearbeitungsabschnitte oder die anschließenden Werkstücke nacheinander zu bearbeiten. In dieser semihybriden Steuerungung funktioniert die Meßeinrichtung während der Bearbeitung zeitweise so, als wenn sie eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gewesen wäre.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung kann jedoch als eine Rückkopplungskompensationsvorrichtung dargestellt sein, die dafür geeignet ist, eine Steuerung während der Bearbeitung für die Betriebsbedingung der Maschine durchzuführen. In diesem Fall ist die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung während der Bearbeitung und die Datenerzielungseinrichtung erzielt den Abmessungsfehler in der Form von Differenzen zwischen den tatsächlichen Abmessungen der individuellen Bearbeitungsabschnitte, die von der Meßeinrichtung während der Bearbeitung gemessen werden, und der Nennabmessung der Bearbeitungsabschnitte, während der Bearbeitungsvorgang an jedem Bearbeitungsabschnitt abläuft. Die Datenerzielungseinrichtung erzielt in dem Ablauf des Bearbeitungsvorgangs an jedem Bearbeitungsabschnitt auch die Änderungsneigung des erzielten Abmessungsfehlers (oben als Differenzen angegeben). Die Kompensationseinrichtung bestimmt auf der Grundlage des Abmessungsfehlers und der Änderungsneigung des Abmessungsfehlers das Kompensationssignal, so daß die Betriebsbedingung (das heißt, ein Vorschubwert oder eine Vorschubgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs oder der Bearbeitungswerkzeuge) der Maschine während des Bearbeitungsvorgangs an dem Bearbeitungsabschnitt eingestellt wird, dessen Abmessungsdaten auf der Grundlage des Ausgabesignals der Meßeinrichtung während der Bearbeitung erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch als eine Rückkopplungskompensationsvorrichtung dargestellt sein, die dafür geeignet ist, eine Steuerung nach der Bearbeitung für den Betriebsbedingung der Maschine durchzuführen. In diesem Fall ist die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung zum Messen der Abmessungen der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke und die Datenerzielungseinrichtung erzielt auf der Grundlage des Ausgangssignals der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung den Abmessungsfehler und die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte. Die Kompensationseinrichtung bestimmt das Kompensationssignal auf der Grundlage des Abmessungsfehlers und der Änderungsneigung, so daß die Betriebsbedingung der Maschine in der Form von numerischen Daten zum Beispiel gemäß dem von der Kompensationseinrichtung rückgekoppelten Kompensationssignal eingestellt wird.
Gemäß einer anderen Form der vorliegenden Erfindung bestimmt die Kompensationseinrichtung das Kompensationssignal in Form von aufeinanderfolgenden Kompensationswerten, die jeweilige Einstellwerte der Betriebsbedingung darstellen, auf der Grundlage der Abmessungsdaten an den Bearbeitungsabschnitten, die von der Maschine nacheinander bearbeitet werden. In dieser Form der Erfindung weist die Kompensationseinrichtung eine Bestimmungseinrichtung auf, um die aufeinanderfolgenden Kompensationswerte derart zu bestimmen, daß ein gegenwärtiger der aufeinanderfolgenden Kompensationswerte auf der Grundlage der gegenwärtig von der Datenerzielungseinrichtung erzielten Abmessungsdaten bestimmt wird und daß wenigstens ein vorhergehender Kompensationswert der aufeinanderfolgenden Kompensationswerte bestimmt wird, der dem gegenwärtigen Kompensationswert vorausgeht. Die Bestimmungseinrichtung kann zum Beispiel dafür geeignet sein, auf der Grundlage des Abmessungsfehlers und der Variablen, die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnet ist, als den gegenwärtigen von den aufeinanderfolgenden Kompensationswerte einen gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert zu bestimmen, und sie kann dafür geeignet sein, den gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert als einen gegenwärtigen, endgültigen Kompensationswert einzustellen, so daß der gegenwärtige, endgültige Kompensationswert auf einer Linie liegt, die durch den gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert und durch eine Vielzahl von vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerten bestimmt wird, die den gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert vorausgehen, wobei die Linie eine allmähliche Änderung der Einstellwerte der Betriebsbedingung sicherstellt.
Die obige Form der Erfindung basiert auf der allgemeinen Neigung, daß sich der Abmessungsfehler der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte von verschiedenen Werkstücken oder von dem gleichen Werkstück allmählich ohne eine plötzliche oder abrupte Änderung ändert, während sich die Anzahl der Werkstücke erhöht oder während der Bearbeitungsvorgang an dem gleichen Werkstück fortgesetzt wird. Um die Abmessungsgenauigkeit der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte zu verbessern, ist es daher wünschenswert, daß sich der Kompensationswert, der den Einstellwert der Betriebsbedingung der Maschine bestimmt, mit einer allmählichen Änderung des Abmessungsfehlers allmählich ändert. In dieser Hinsicht wird der gegenwärtige Kompensationswert vorzugsweise nicht nur auf der Grundlage der Abmessungsdaten (dem Abmessungsfehler und seiner Änderungsneigung), sondern auch auf der Grundlage von wenigstens einem vorhergehenden Kompensationswert, der im voraus verwendet worden ist, um die Betriebsbedingung einzustellen, bestimmt. Der gegenwärtige Aufbau gestattet eine verbesserte Einstellgenauigkeit der Betriebsbedingung durch die Rückkopplungskompensationsvorrichtung.
Während der oben beschriebene, gegenwärtige, endgültige Kompensationswert durch Einstellen des gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswertes auf der Grundlage der vorhergehenden Kompensationswerte (der vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerte) bestimmt wird, kann der gegenwärtige, endgültige Kompensationswert durch Einstellen des gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswerts auf der Grundlage der vorhergehenden, endgültigen Kompensationswerte erzielt werden. Als Alternative kann der gegenwärtige, endgültige Kompensationswert auf der Grundlage der Abmessungsdaten und wenigstens einem vorhergehenden, endgültigen Kompensationswert direkt erzielt werden.
Gemäß einer oben beschriebenen, weiteren Form der Erfindung erzielt die Datenerzielungseinrichtung während wenigstens einer der ersten oder zweiten Zeiträume auf der Grundlage der Ausgangssignale der Meßeinrichtung den Abmessungsfehler, eine erste Variable, die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, und eine zweite Variable, die für eine Änderungsneigung der ersten Variablen bezeichnend ist. Dieser Aufbau gestattet infolge der zusätzlichen Verwendung der zweiten Variablen, die eine tatsächliche Änderung der Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke genau wiedergibt, eine besonders adäquate Einstellung der Betriebsbedingung.
Die zweite, oben angegebene Aufgabe kann durch ein Verfahren zum Bearbeiten von einer Vielzahl von Werkstücken gemäß Anspruch 36 erzielt werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (i) Erzielen von Abmessungsdaten, die einen Abmessungsfehler der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke aufweisen, und einer Variablen, die für eine Änderungsneigung des Abmessungsfehlers der Werkstücke bezeichnend ist, während wenigstens eines ersten Zeitraums, während dem ein Bearbeitungsvorgang an jedem von dem wenigstens einem Bearbeitungsabschnitt durchgeführt wird, oder eines zweiten Zeitraums, der sich an den ersten Zeitraum anschließt; und (ii) Rückkoppeln der Abmessungsdaten zu der Bearbeitungsmaschine, um auf der Grundlage der Abmessungsdaten eine Betriebsbedingung der Maschine für anschließende Bearbeitungsvorgänge an den Bearbeitungsabschnitten der Werkstücke gemäß der eingestellten Betriebsbedingung einzustellen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann das Bearbeitungssystem folgendes aufweisen: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der vorgegebenen Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Maschinensteuereinrichtung und der Meßeinrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine Datenerzielungseinrichtung zum Erzielen von Abmessungsdaten auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Meßeinrichtung; und (ii) eine Kompensationseinrichtung zum Bestimmen eines Kompensationssignals als externes Signal auf der Grundlage der Abmessungsdaten. Die Abmessungsdaten weisen einen Abmessungsfehler der bearbeiteten Werkstücke und eine Variable, die für eine Änderungsneigung des Abmessungsfehlers der Werkstücke bezeichnend ist, auf. Die Datenerzielungseinrichtung erzielt einen gegenwärtigen Wert von einer geschätzten Abmessung der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke auf der Grundlage einer vorgegebenen, ersten Anzahl von aufeinanderfolgenden, gemessenen Werten, die durch die Ausgangssignale der Meßeinrichtung dargestellt werden, wenn jedes der Werkstücke von der Meßeinrichtung gemessen wird, wobei die vorgegebene Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte aus einem gegenwärtig gemessenen Wert, der gegenwärtig von der Meßeinrichtung erzielt wird, und wenigstens einem gemessenen Wert, der dem gegenwärtig gemessenen Wert vorausgeht, besteht. Die Datenerzielungseinrichtung erzielt zudem einen gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert, der eine Differenz des gegenwärtigen Wertes der geschätzten Abmessung von einer Nennabmessung des Bearbeitungsabschnittes von jedem Werkstück ist. Die Datenerzielungseinrichtung erzielt auf der Grundlage einer vorgegebenen, zweiten Anzahl von aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerten einen gegenwärtigen Wert von der Variablen, die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, wenn der gegenwärtige Abmessungsfehlerwert erzielt wird, wobei die vorgegebene Anzahl der aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte aus dem gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert und wenigstens einem Fehlerwert besteht, der dem gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert vorausgeht. Die Datenerzielungseinrichtung weist wenigstens eine Abmessungsschätzeinrichtung und eine Variablenerzielungseinrichtung. Die Abmessungsschätzeinrichtung erzielt den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung auf eine herkömmliche bzw. standardmäßige Art und Weise, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte nicht geringer ist als die vorgegebene erste Anzahl, und sie erzielt den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung auf eine spezielle, von der herkömmlichen Art und Weise unterschiedlichen Art und Weise, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte geringer ist als die vorgegebene erste Anzahl. Die Variablenerzielungseinrichtung erzielt den gegenwärtigen Wert der Variablen auf eine herkömmliche Art und Weise, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte nicht geringer ist als die vorgegebene zweite Anzahl, und sie erzielt den gegenwärtigen Wert der Variablen auf eine spezielle, von der herkömmlichen Art und Weise unterschiedliche Art und Weise, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte geringer ist als die vorgegebene zweite Anzahl. Die Kompensationseinrichtung führt das Kompensationssignal der Maschinensteuereinrichtung zu, so daß die Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine eingestellt wird.
In dem gemäß dem oben beschriebenen, zweiten Aspekt dieser Erfindung aufgebauten Bearbeitungssystem kann die Datenerzielungseinrichtung die Abmessungsschätzeinrichtung und/oder die Variablenerzielungseinrichtung aufweisen, die, wie es oberhalb beschrieben ist, arbeiten. Das heißt, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte der Werkstücke, die gegenwärtig erhältlich sind, um den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung zu erzielen, geringer ist als die vorgegebene Anzahl, arbeitet die Abmessungsschätzeinrichtung in einem speziellen Modus, in dem der gegenwärtige Wert der geschätzten Abmessung auf die spezielle Art und Weise erzielt wird, die sich von der standartmäßigen Art und Weise unterscheidet, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte gleich oder größer ist als die vorgegebene Anzahl. Wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte, die gegenwärtig erhältlich sind, um den gegenwärtigen Wert der Variablen zu erzielen, die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, geringer ist als die vorgegebene Anzahl, arbeitet die Variablenerzielungseinrichtung in einem speziellen Modus, in dem der gegenwärtige Wert der Variablen auf die spezielle Art und Weise erzielt wird, die sich von der herkömmlichen unterscheidet, welche in der Praxis verwendet wird, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte gleich oder größer ist als die vorgegebene Anzahl.
Gemäß der obigen Anordnung kann die geschätzte Abmessung der bearbeiteten Werkstücke sogar dann erzielt werden, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte geringer ist als die geforderte Anzahl, wenn die Datenerzielungseinrichtung mit der Abmessungsschätzeinrichtung versehen ist. Auf die gleiche Weise kann die oben angegebene Variable sogar dann erzielt werden, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte geringer ist als die geforderte Anzahl, wenn die Datenerzielungseinrichtung mit der Variablenerzielungseinrichtung versehen ist. Dementsprechend verringert oder beseitigt das Vorsehen der Abmessungsschätzeinrichtung und/oder der Variablenerzielungseinrichtung auf effektive Weise einen Zeitraum, während dem das Kompensationssignal auf der Grundlage der Abmessungsdaten nicht bestimmt werden kann, weil keine gegenwärtig erhältlichen Daten von den gemessenen Abmessungen der Werkstücke und keine Variable, die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnet ist, vorhanden sind.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken durch ein Bearbeitungssystem folgendes aufweisen: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Vielzahl von Werkstücken; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen von tatsächlichen Abmessungen der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, wobei das Verfahren durch folgendes gekennzeichnet ist: (i) einen Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Meßeinrichtung, wobei die Abmessungsdaten einen Abmessungsfehler der bearbeiteten Werkstücke aufweisen, und einer Variablen, die für eine Änderungsneigung des Abmessungsfehlers der Werkstücke bezeichnend ist, wobei der Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten die folgenden Unterschritte aufweist: (a) Erzielen eines gegenwärtigen Wertes einer geschätzten Abmessung der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke auf der Grundlage einer vorgegebenen, ersten Anzahl von aufeinanderfolgenden, gemessenen Werten, die durch die Ausgangssignale der Meßeinrichtung dargestellt werden, wenn jedes der Werkstücke von der Meßeinrichtung gemessen ist, wobei die vorgegebene Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte aus einem gegenwärtig gemessenen Wert, der von der Meßeinrichtung gegenwärtig erzielt wird, und wenigstens einem gemessenen Wert, der den gegenwärtig gemessenen Wert vorausgeht, besteht; (b) Erzielen eines gegenwärtigen Abmessungsfehlerwertes, der eine Differenz des gegenwärtigen Wertes der geschätzten Abmessung von einer Nennabmessung des Bearbeitungsabschnittes von jedem Werkstück ist; und (c) Erzielen eines gegenwärtigen Wertes der Variablen auf der Grundlage einer vorgegebenen, zweiten Anzahl (L) der aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte, wenn der gegenwärtige Abmessungsfehlerwert erzielt wird, wobei die vorgegebene Anzahl der aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte aus dem gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert und we nigstens einem Fehlerwert, der dem gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert vorausgeht, besteht; und (ii) einen Schritt zum Bestimmen eines Kompensationssignals als externes Signal auf der Grundlage des gegenwärtigen Wertes der geschätzten Abmessung und des gegenwärtigen Wertes der Variablen und zum Zuführen des Kompensationssignals an die Maschinensteuereinrichtung, um die Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine einzustellen, und worin der Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten dadurch gekennzeichnet ist, daß er wenigstens eines der zwei Merkmale (d) und (e) aufweist. Das Merkmal (d) besteht darin, daß der gegenwärtige Wert der geschätzten Abmessung auf eine herkömmliche Art und Weise erzielt wird, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte nicht geringer ist als die vorgegebene, erste Anzahl, und daß er auf eine spezielle Art und Weise erzielt wird, die sich von der herkömmlichen Art und Weise unterscheidet, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte geringer ist als die vorgegebene Anzahl. Das Merkmal (e) besteht darin, daß der gegenwärtige Wert der Variablen auf eine herkömmliche Art und Weise erzielt wird, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte nicht geringer ist als die vorgegebene zweite Anzahl, und daß er auf eine spezielle Art und Weise erzielt wird, die sich von der herkömmlichen Art und Weise für die Variable unterscheidet, wenn die Anzahl der gegenwärtig erhältlichen, aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte geringer ist als die vorgegebene zweite Anzahl.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Bearbeitungssystem folgendes aufweisen: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken der Reihe nach, wobei jedes der Werkstücke eine Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten in der Form einer Vielzahl von koaxialen, zylindrischen Außenflächen aufweist, die in einer axialen Richtung davon angeordnet sind, wobei die Bearbeitungsmaschine einen Satz von Bearbeitungswerkzeugen aufweist, die der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten jeweils entsprechen, wobei der Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück bewegt wird, um die Bearbeitungsabschnitte gleichzeitig zu bearbeiten; (b) eine Meßeinrichtung während der Bearbeitung mit zwei Meßköpfen während der Bearbeitung, um während eines Bearbeitungsvorgangs der Maschine an jedem Werkstück Durchmesserwerte von jeweils zwei Endbearbeitungsabschnitte von der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten zu messen, wobei die zwei Endbearbeitungssabschnitte in der Nähe von entgegengesetzten, axialen Endabschnitten von jedem Werkstück angeordnet sind; (c) eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung, um Durchmesserwerte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten jeweils zu messen, nachdem jedes Werkstück von der Maschine bearbeitet worden ist; und (d) eine Maschinensteuereinrichtung, um die Maschine derartig zu steuern, daß auf der Grundlage der Durchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte, die von den Meßköpfen während der Bearbeitung gemessen werden, in Bezug auf zwei Referenzwerte, die jeweils für die zwei Endbearbeitungsabschnitte festgelegt werden, ein Arbeitswinkel für den Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück eingestellt wird und der Bearbeitungsvorgang der Maschine an jedem Werkstück beendet wird, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung und der Maschinensteuereinrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine Bestimmungseinrichtung, um zwei Kompensationswerte zum Einstellen der zwei Referenzwerte auf der Grundlage der Durchmesserwerte der gesamten. Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten von jedem Werkstück, die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessen werden, zu bestimmen; und (ii) eine Zuführeinrichtung, um die zwei Kompensationswerte der Maschinensteuereinrichtung zuzuführen.
In diesem Bearbeitungssystem können die Kompensationswerte zum Einstellen der Referenzwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte des Werkstücks nicht nur auf der Grundlage der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen Durchmesserwerte dieser zwei Endbearbeitungsabschnitte, sondern auch auf der Grundlage der gemessenen Durchmesserwerte der anderen Bearbeitungsabschnitte bestimmt werden. Diese Anordnung gestattet es, daß die zur Steuerung der Maschine verwendeten Referenzwerten hinsichtlich der Durchmesserwerte von allen Bearbeitungsabschnitten, die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung tatsächlich gemessen werden, entsprechend eingestellt werden, um den Abmessungsfehler der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke zu minimieren.
Der Ausdruck "eine Vielzahl von koaxialen, zylindrischen Außenflächen" als die Bearbeitungsabschnitte von jedem Werkstück wird so ausgelegt, daß er nicht nur koaxiale, zylindrische Abschnitte des Werkstücks, die den gleichen Außendurchmesser aufweisen, sondern auch koaxiale, zylindrische Abschnitte davon, die unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, umfaßt.
Zudem wird der Ausdruck "zwei Endbearbeitungsabschnitte" von jedem Werkstück so ausgelegt, daß er nicht nur die zwei axial am weitesten außen angeordneten, zylindrischen Außenflächen in der Nähe der entgegengesetzten, axialen Endabschnitte des Werkstückes, sondern auch zwei zylindrische Außenflächen, die axial innerhalb der axial am weitesten außen angeordneten, zylindrischen Außenflächen und an den entgegengesetzten, axialen Endabschnitten des Werkstückes relativ nahe angeordnet sind, umfaßt.
Jeder der "zwei Referenzwerte, die für die zwei an Endbearbeitungsabschnitten festgelegt worden sind" wird so ausgelegt, daß er wenigstens einen Referenzwert, der einen Verschiebungswert von dem Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf das Werkstück bezeichnet, aufweist, wobei der Wert erforderlich ist, um einen Nennaußendurchmesser des entsprechenden an Endbearbeitungsabschnittes festzulegen. Das heißt, der Referenzwert für jeden der zwei Endbearbeitungsabschnitte sollte einen Referenzwert enthalten, der für einen Zeitraum bezeichnend ist, an dem der Bearbeitungsvorgang an dem entsprechenden Endbearbeitungsabschnitt beendet ist, und er kann wenigstens einen Referenzwert enthalten, der einem Außendurchmesser des Endbearbeitungsabschnittes entspricht, welcher größer ist als der Nennaußendurchmesser.
Der Satz "es werden auf der Grundlage der Durchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte, die von den Meßköpfen während der Bearbeitung gemessen werden, in Bezug auf zwei Referenzwerte, die für die zwei Endbearbeitungsabschnitte jeweils festgelegt sind, ein Arbeitswinkel für den Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück eingestellt und der Bearbeitungsvorgang der Maschine an jedem Werkstück beendet" kann so ausgelegt werden, daß er die folgenden zwei Modi zum Steuern der Maschine durch beispielsweise die Maschinensteuereinrichtung umfaßt.
In einem Modus zum Steuern der Maschine wird der Arbeitswinkel auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem oben angegebenen, anderen Referenzwert und einem Wert, der dem tatsächlich von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen Außendurchmesserwertes des entsprechenden Endbearbeitungsabschnittes entspricht, eingestellt, wenn einer der zwei Referenzwerte für die jeweiligen zwei Endbearbeitungsabschnitte vor dem anderen Referenzwert erreicht wird. Mit dem eingestellten Arbeitswinkel wird der Bearbeitungsvorgang solange fortgesetzt, bis der oben angegebene, andere Referenzwert erreicht ist, das heißt, bis die tatsächlich gemessenen Außendurchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte gleich den jeweiligen Referenzwerten geworden sind.
In dem zweiten Modus zum Steuern der Maschine werden für jeden Endbearbeitungsabschnitt zwei Referenzwerte festgelegt. Diese zwei Referenzwerte entsprechen einem Zwischen- und einem Nenn-(End)-Außendurchmesser des Endbearbeitungsabschnittes. Der Zwischenaußendurchmesser ist größer als der Nenn- oder Endaußendurchmesser. Der Arbeitswinkel für den Satz von Bearbeitungswerkzeugen wird eingestellt, wenn der Referenzwert, der dem Zwischenaußendurchmesser von einem der zwei Endbearbeitungsabschnitte entspricht, erreicht wird. Diese Einstellung wird auf der Grundlage einer Differenz zu dem Referenzwert, der dem Zwischenaußendurchmesser des anderen Endbearbeitungsabschnittes entspricht, durchgeführt. Mit dem eingestellten Arbeitswinkel wird der Bearbeitungsvorgang fortgesetzt, um die Bearbeitungsabschnitte fertigzustellen, bis der Referenzwert, der dem Nennaußendurchmesser von einem der zwei Endbearbeitungsabschnitte entspricht, als erstes erreicht wird oder bis die zwei Referenzwerte, die den Nennaußendurchmessern der zwei Endbearbeitungsabschnitte entsprechen, nacheinander erreicht werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Bestimmungseinrichtung folgendes aufweisen: eine Durchmessereinstelleinrichtung zum Einstellen der Durchmesserwerte der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen, zwei Endbearbeitungsabschnitte des Werkstücks auf der Grundlage der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen Durchmesserwerte der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten; eine Datenerzielungseinrichtung zum Erzielen von Abmessungsfehlerdaten, die einen Abmessungsfehler von jedem der zwei Endbearbeitungsabschnitte betreffen, auf der Grundlage der von der Durchmessereinstelleinrichtung eingestellten Durchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte; und eine Einrichtung zum Bestimmen der zwei Kompensationswerte, um die zwei Referenzwerte auf der Grundlage der Abmessungsfehlerdaten einzustellen.
Der Ausdruck "Abmessungsfehlerdaten" wird so ausgelegt, daß er nicht nur die Daten, die für den Abmessungsfehler der Endbearbeitungsabschnitte bezeichnend sind, sondern auch Daten, die für eine Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend sind, und sogar Daten, die für eine Änderungsneigung der Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend sind, umfaßt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Bestimmungseinrichtung folgendes aufweisen: eine Datenerzielungseinrichtung zum Erzielen von Abmessungsfehlerdaten, die einen Abmessungsfehler von jedem der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten betreffen, auf der Grundlage der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen Durchmesserwerte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten; eine Dateneinstelleinrichtung zum Einstellen der Abmessungsfehlerdaten an den zwei Endbearbeitungsabschnitten auf der Grundlage der Abmessungsfehlerdaten an der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten; und eine Einrichtung zum Bestimmen der zwei Kompensationswerte, um die zwei Referenzwerte auf der Grundlage der eingestellten Abmessungsfehlerdaten der zwei Endbearbeitungsabschnitte einzustellen.
In einer anderen alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Bestimmungseinrichtung folgendes aufweisen: eine Datenerzielungseinrichtung zum Erzielen von Abmessungsfehlerdaten, die einen Abmessungsfehler von jedem der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten betreffen, auf der Grundlage der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen Durchmesserwerte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten; eine Bestimmungseinrichtung eines vorläufigen Wertes zum Bestimmen von vorläufigen Kompensationswerten, die der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten jeweils entsprechen, auf der Grundlage der Abmessungsfehlerdaten an der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten; und eine Einrichtung zum Einstellen der vorläufigen Kompensationswerte, die den zwei Endbearbeitungsabschnitten entsprechen, um als die zwei Kompensationswerte jeweilige, endgültige Kompensationswerte zu erhalten, die der Maschinensteuereinrichtung zugeführt werden sollen, auf der Grundlage der vorläufigen Kompensationswerte, die der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitte entsprechen.
Ein anderes Verfahren gemäß der Erfindung zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken durch ein Bearbeitungssystem weist folgendes auf: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Vielzahl von Werkstücken der Reihe nach, wobei jedes der Werkstücke eine Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten in der Form einer Vielzahl von koaxialen, zylindrischen, in einer Achsrichtung davon angeordneten Außenflächen aufweist, wobei die Bearbeitungsmaschine einen Satz von Bearbeitungswerkzeugen aufweist, die der Vielzahl der Bearbeitungsabschnitte jeweils entsprechen, wobei der Satz der Bearbeitungswerkzeuge in Bezug auf jedes Werkstück verschoben wird, um die Bearbeitungsabschnitte gleichzeitig zu bearbeiten; (b) eine Meßeinrichtung während der Bearbeitung mit zwei Meßköpfen während der Bearbeitung, um Durchmesserwerte der jeweiligen zwei Endbearbeitungsabschnitte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten während eines Bearbeitungsvorgangs der Maschine an jedem Werkstück zu messen, wobei die zwei Endbearbeitungsabschnitte in der Nähe von entgegengesetzten, axialen Endabschnitten von jedem Werkstück angeordnet sind; (c) eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung zum jeweiligen Messen von Durchmesserwerten der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten, nachdem jedes Werkstück von der Maschine bearbeitet worden ist; und (d) eine Maschinensteuereinrichtung zum derartigen Steuern der Maschine, daß ein Arbeitswinkel für den Satz der Bearbeitungswerkzeuge in Bezug auf jedes Werkstück eingestellt wird und der Bearbeitungsvorgang der Maschine an jedem Werkstück beendet wird, auf der Grundlage der von den Meßköpfen während der Verarbeitung gemessenen Durchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte in Bezug auf zwei Referenzwerte, die jeweils für die zwei Endbearbeitungsabschnitte festgelegt worden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweisen kann: (i) Bestimmen von zwei Kompensationswerten auf der Grundlage von durch die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessenen Durchmesserwerte der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitte zum Einstellen der zwei Referenzwerte; und (ii) Zuführen der zwei Kompensationswerte der Maschinensteuereinrichtung.
Eine andere Ausführungsform kann ein Bearbeitungssystem vorsehen, das folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum Durchführen eines Bearbeitungsvorgangs an jedem von wenigstens einem Bearbeitungsabschnitt von jedem von einer Vielzahl von Werkstücken von wenigstens einer Gattung, um jeden Bearbeitungsabschnitt so zu bearbeiten, wie es gewünscht wird, so daß die Bearbeitungsvorgänge an der Vielzahl von Werkstücken aufeinanderfolgend einer nach dem anderen durchgeführt werden; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Maschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Maschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung zum Messen von tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der von der Maschine bearbeiteten Werkstücke, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Maschinensteuer einrichtung und der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung verbunden ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine Abmessungsdatenerzielungseinrichtung zum Erzielen eines Satzes von Abmessungsfehlerdaten, die einen Abmessungsfehler der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke betreffen, für jede der wenigstens einen Gattung von Werkstücken auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung; (ii) eine Erzielungseinrichtung von Anzahldaten zum Erzielen der Anzahl von im voraus gemessenen Werkstücken von jeder der wenigstens einen Gattung, die von der Maschine bearbeitet worden sind und die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung nicht gemessen worden sind; und (iii) eine Kompensationseinrichtung zum Bestimmen eines Kompensationswertes für jede Gattung der Werkstücke als das externe Signal auf der Grundlage des Satzes der Abmessungsfehlerdaten und der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke der entsprechenden Gattung, die von der Abmessungsdatenerzielungseinrichtung bzw. der Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt worden sind, wobei die Kompensationseinrichtung den Kompensationswert an die Maschinensteuereinrichtung zuführt, um die Betriebsbedingung der Maschine für die Werkstücke von jeder Gattung, die nacheinander verarbeitet werden sollen, einzustellen.
In einer derartigen Ausführungsform kann der Kompensationswert für jede Gattung der Werkstücke, der der Maschinensteuereinrichtung zugeführt werden soll, nicht nur auf der Grundlage der Abmessungsfehlerdaten, die tatsächlich für die entsprechende Gattung der Werkstücke durch die Abmessungsdatenerzielungseinrichtung von den Kompensationssignalen der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung erzielt werden, sondern auch auf der Grundlage der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke der gleichen Gattung, die durch die Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt wird, bestimmt werden. Weil die Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke beim Bestimmen des Kompensationswertes in Betracht gezogen wird, wird die Einstellgenauigkeit der Betriebsbedingung für jede Gattung von Werkstücken sogar dann verbessert, wenn sich die Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke von Zeit zu Zeit während des fortlaufenden Betriebs der Maschine bei aufeinanderfolgenden Werkstücken ändert.
Ein derartiges System ist für Bearbeitungsvorgänge verwendbar, die an aufeinanderfolgenden Werkstücken von entweder der gleichen Gattung oder unterschiedlichen Gattungen durchgeführt werden. Was die Gattung von Werkstücken betrifft, können die Werkstücke, deren Bearbeitungsabschnitte die gleiche Nennabmessung haben, als Werkstücke unterschiedlicher Gattung betrachtet werden. In dieser Hinsicht ist es in einigen Fällen wünschenswert, daß die Werkstücke, deren Bearbeitungsabschnitte die gleiche Nennabmessung haben, zum Beispiel aufgrund von unterschiedlichen Festigkeitswerten der Werkstücke in verschiedenen Bearbeitungsvorgängen der Maschine bearbeitet werden. In diesem Fall werden die Werkstücke so betrachtet, daß sie von verschiedenen Gattungen sind.
In einer anderen Ausführungsform kann die Vielzahl von Werkstücken einer einzigen Gattung angehören und die Kompensationseinrichtung weist einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl von Steuervorschriften auf, die ausgewählten, jeweiligen Werten der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke entsprechen und die jeweilige, unterschiedliche Verhältnisse zwischen dem Kompensationswert und dem Satz von Abmessungsfehlerdaten für die einzige Gattung von Werkstücken festlegen. Der Speicher speichert auch eine Vielzahl von Datengruppen, die der Vielzahl von Steuervorschriften entspricht und die Verhältnisse zwischen der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke, die von der Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt wird, und einem bestmöglichen Einflußgrad der Steuervorschriften, die an den zu bestimmenden Kompensationswert gegeben werden, definiert. Im Betrieb bestimmt die Kompensationseinrichtung den bestmöglichen Einflußgrad von jeder der Steuervorschriften, wobei der bestmögliche Grad der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke entspricht, die von der Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt wird. Schließlich bestimmt die Kompensationseinrichtung den Kompensationswert, der auf dem bestimmten, bestmöglichen Einflußgrad, der Vielzahl von Steuervorschriften und den Abmessungsfehlerdaten basiert.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Kompensationseinrichtung einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl von Steuervorschriften enthalten, die jeweiligen Kombinationen der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke und der Anzahl der wenigstens einen Gattung von Werkstücken entsprechen und von welchen jede ein Verhältnis zwischen den Abmessungsfehlerdaten und dem Kompensationswert bildet. Im Betrieb wählt die Kompensationseinrichtung in Abhängigkeit von der durch die Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielten Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke und von der Gattung der Werkstücke eine der Steuervorschriften aus und der Kompensationswert wird auf der Grundlage der ausgewählten Steuervorschrift bestimmt.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Kompensationseinrichtung einen Speicher zum Speichern einer Steuervorschrift für jede der wenigsten einen Gattung des Werkstücks aufweisen, wobei die Steuervorschrift ein Verhältnis zwischen den Abmessungsfehlerdaten und dem Kompensationswert definiert. Der Speicher speichert auch Daten, die ein Verhältnis zwischen der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke und einem Kompensationskoeffizienten definiert, der verwendet wird, um den Kompensationskoeffizienten zu bestimmen. Im Betrieb bestimmt die Kompensationseinrichtung als erstes auf der Grundlage der von der Abmessungsdatenerzielungseinrichtung erzielten Abmessungsfehlerdaten und ge mäß der Steuervorschrift, die der Gattung der Werkstücke entspricht, einen vorläufigen Kompensationswert. Anschließend bestimmt die Kompensationseinrichtung den Kompensationskoeffizienten, der der Anzahl, die durch die Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt worden ist, der im voraus gemessenen Werkstücke entspricht. Als letztes bestimmt die Kompensationseinrichtung auf der Grundlage des bestimmten, vorläufigen Kompensationswertes und des Kompensationskoeffizienten einen endgültigen Kompensationswert, der der Maschinensteuereinrichtung zugeführt wird.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Kompensationseinrichtung einen Speicher zum Speichern einer Steuervorschrift für jede der wenigstens einen Gattung des Werkstücks aufweisen, wobei die Steuervorschrift ein Verhältnis zwischen der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke, der Abmessungsfehlerdaten und dem Kompensationswert definiert. Im Betrieb bestimmt die Kompensationseinrichtung auf der Grundlage der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke, die durch die Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt worden ist, und den Abmessungsfehlerdaten, die durch die Abmessungsdatenerzielungseinrichtung erzielt worden sind, und gemäß der Steuervorschrift, die der Gattung der Werkstücke entspricht, den Kompensationswert.
Eine weitere Ausführungsform kann ein Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken durch ein Bearbeitungssystem vorsehen, wobei das Bearbeitungssystem folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum Durchführen eines Bearbeitungsvorgangs an jedem der wenigstens einen Bearbeitungsabschnitte von jedem der Werkstücke der wenigstens einen Gattung, um jeden Bearbeitungsabschnitt wunschgemäß zu bearbeiten, so daß die Bearbeitungsvorgänge an der Vielzahl der Werkstücke einer nacheinander durchgeführt werden; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Maschine auf der Grundlage eines externen Signales und zum Steuern der Maschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung zum Messen von tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der von der Maschine bearbeiteten Werkstücke, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (i) Erzielen eines Satzes von Abmessungsfehlerdaten, die einen Abmessungsfehler der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke betreffen, für jede der wenigstens einen Gattung der Werkstücke auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung; (ii) Erzielen der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke von jeder der wenigstens einen Gattung, die von der Maschine bearbeitet worden sind und die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung nicht gemessen worden sind; (iii) Bestimmen eines Kompensationswertes für jede Gattung der Werkstücke als das externe Signal auf der Grundlage des Satzes von Abmessungsfehlerdaten und der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke der entsprechenden Gattung, die von der Abmessungsdatenerzielungseinrichtung bzw. der Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt worden sind; und (iv) Zuführen des Kompensationswertes an die Maschinensteuereinrichtung, um die Betriebsbedingung der Maschine für die Werkstücke jeder Gattung, die anschließend verarbeitet werden sollen, einzustellen.
Eine weitere Ausführungsform kann ein Bearbeitungssystem vorsehen, daß folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signales und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen von tat sächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Werkstücke, wobei das Bearbeitungssystem geeignet ist, das Vorhandensein von wenigstens einem im voraus gemessenen Werkstück, das von der Maschine bearbeitet worden ist und von der Meßeinrichtung nicht gemessen worden ist, zwischen der Maschine und der Meßeinrichtung zu gestatten, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Maschinensteuereinrichtung und der Meßeinrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Kompensationswertes als das externe Signal zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine für die anschließend von der Maschine zu bearbeitenden Werkstücke auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, die von der Meßeinrichtung gemessen worden sind, wobei die Bestimmungseinrichtung den Kompensationswert von Zeit zu Zeit auf einer intermittierenden Grundlage aktualisiert, während die von der Maschine bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung nacheinander gemessen werden; und (ii) ein Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kompensationswertes der Maschinensteuereinrichtung.
In einer derartigen Ausführungsform können die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der bearbeiteten Werkstücke nacheinander gemessen werden, während der Kompensationswert von Zeit zu Zeit auf einer intermittierenden Grundlage bestimmt wird und er bei der Messung von jedem bearbeiteten Werkstück nicht bestimmt wird. Der Kompensationswert wird daher nicht synchron zu der Messung der bearbeiteten Werkstücke aktualisiert.
Weil zwischen der Maschine und der Meßeinrichtung einige im voraus gemessene Werkstücke vorhanden sind, tritt eine Meßverzögerung auf, die der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke entspricht. Demgemäß ist ein Ak tualisieren des Kompensationswertes innerhalb eines Zeitraumes, der der Meßverzögerung entspricht, bedeutungslos, weil solange kein Einfluß des gegenwärtig bestimmten oder aktualisierten Kompensationswertes auf die gemessenen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke auftritt, bis das erste, von dem Kompensationswert beeinflußte Werkstück die Meßeinrichtung erreicht hat und von der Meßeinrichtung gemessen worden ist. Hinsichtlich dieser Tatsache bestimmt oder aktualisiert die gegenwärtige Kompensationsvorrichtung den Kompensationswert auf einer intermittierenden Grundlage, wie unterhalb im genauer beschrieben ist. Die gegenwärtige Anordnung ist dafür wirksam, um die Arbeitsbelastung für die Vorrichtung zu verringern, da im Vergleich zu der Situation, wo der Kompensationswert aktualisiert wird, wenn jedes bearbeitete Werkstück gemessen wird, die Häufigkeit der Bestimmung des Kompensationswertes beträchtlich verringert wird.
Die Bestimmungseinrichtung kann angeordnet sein, um die Kompensationswerte nur auf der Grundlage von Abmessungsfehlerwerten zu bestimmen, die Differenzen zwischen den tatsächlich gemessenen Abmessungen der Werkstücke und der Nennabmessung sind. Als Alternative kann die Bestimmungseinrichtung so ausgestaltet sein, daß sie den Kompensationswert auf der Grundlage einer Variablen, die für eine Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, sowie des Abmessungsfehlers bestimmt. Zudem kann die Bestimmungseinrichtung auch eine Variable verwenden, die für eine Änderungsneigung der Variablen, welche für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, bezeichnend ist.
In einer Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung kann die Bestimmungseinrichtung den Kompensationswert aktualisieren, das heißt, von einem letzten Wert auf einen gegenwärtigen Wert, und sie bestimmt den gegenwärtigen Wert nur, nachdem ein erstes der Werkstücke, das von der Maschine unter der durch den letzten Wert eingestellten Betriebsbedingung bearbeitet worden ist, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist.
Wenn eine Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke zwischen der Maschine und der Meßeinrichtung vorhanden ist, ist es wünschenswert, daß der zu bestimmende, gegenwärtige Kompensationswert mehr oder weniger einen Einfluß des letzten Kompensationswertes wiederspiegelt. Es ist daher notwendig, den gegenwärtigen Kompensationswert dann zu bestimmen, das heißt, den Kompensationswert dann zu aktualisieren, wenn das erste von dem letzten Kompensationswert beeinflußte Werkstück von der Meßeinrichtung gemessen worden ist. In dieser Hinsicht ist die obige Ausführungsform der Erfindung so angepaßt, daß der gegenwärtige Kompensationswert solange nicht bestimmt wird, bis das erste durch den letzten Kompensationswert beeinflußte Werkstück gemessen worden ist. Die Vorrichtung aktualisiert somit den Kompensationswert auf einer intermittierenden Grundlage, wobei zwischen dem unmittelbar aufeinanderfolgenden Bestimmen des Kompensationswertes ein Zeitraum liegt. Dadurch kann die Arbeitsbelastung für die Rückkopplungskompensationsvorrichtung verringert werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Bestimmungseinrichtung einen Speicher zum Speichern von durch die Meßeinrichtung erzielten, gemessenen Werten der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke aufweisen und sie kann auf der Grundlage einer vorgegebenen, in dem Speicher gespeicherten Anzahl der gemessenen Werte einen gegenwärtigen Wert des Kompensationswertes bestimmen, wenn die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte gleich der vorgegebenen Anzahl geworden ist. Die Bestimmungseinrichtung löscht den Speicher und nimmt einen Betrieb wieder auf, um darin die gemessenen, durch die Meßeinrichtung erzielten Werte zu speichern, nachdem die. Bestimmung des gegenwärtigen Wertes beendet ist.
Hinsichtlich eines unvermeidbaren Fehlers in der Messung von jedem bearbeiteten Werkstück, ist es wünschenswert, nicht nur den gegenwärtigen Ausgangswert der Meßeinrichtung, sondern auch einige vorhergehende Ausgangswerte der Meßeinrichtung zu verwenden, um eine verbesserte Adäquadheit für die Bestimmung des Kompensationswertes sicherzustellen. Die obige Ausführungsform der Vorrichtung ist daher dafür geeignet, daß die gemessenen Werte der Werkstücke nacheinander gespeichert werden, so daß der gegenwärtige Kompensationswert auf der Grundlage einer vorgegebenen Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte bestimmt wird. Der Kompensationswert wird somit zu jedem Zeitpunkt, zu dem die vorgegebene Anzahl der gemessenen Werte in dem Speicher gespeichert wird, aktualisiert. Der Kompensationswert wird somit ungeachtet der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke auf der Grundlage von nacheinander gemessenen und gespeicherten Werten der Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke intermittierend aktualisiert. Diese Anordnung verringert auch die Arbeitsbelastung für die Kompensationsvorrichtung.
Eine weitere Ausführungsform kann ein Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken durch ein Bearbeitungssystem vorsehen, wobei das Bearbeitungssystem folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Werkstücke; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen von tatsächlichen Abmessungen der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, so daß zwischen der Maschine und der Meßeinrichtung eine vorgegebene Anzahl von im voraus gemessenen Werkstücken vorhanden ist, die von der Maschine bearbeitet worden sind und von der Meßeinrichtung nicht gemessen worden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (i) Bestimmen eines Kompensationswertes als das externe Signal zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine für die Werkstücke, die anschließend von der Maschine bearbeitet werden sollten, auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Wertkstücke, die von der Meßeinrichtung gemessen worden sind, wobei die Bestimmungseinrichtung den Kompensationswert auf einer intermittierenden Grundlage von Zeit zu Zeit aktualisiert, während die von der Maschine bearbeiteten Werkstücke nacheinander von der Meßeinrichtung gemessen werden; und (ii) Zuführen des Kompensationswertes der Maschinensteuereinrichtung.
Eine weitere Ausführungsform kann eine Rückkopplungskompensationsvorrichtung für ein Bearbeitungssystem aufweisen, wobei das Bearbeitungssystem folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Werkstücke; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen von tatsächlichen Abmessungen der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Maschinensteuereinrichtung und der Meßeinrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Kompensationswertes als das externe Signal zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine für die Werkstücke, die anschließend von der Maschine bearbeitet werden sollen auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen des Bearbeitungsabschnittes der Werkstücke, die von der Meßeinrichtung gemessen worden sind, und gemäß einer Kompensationsvorschrift, die sich mit einer Änderung eines Schwingungsniveaus bzw. einer Schwingungsamplitude der von der Meßeinrichtung erzielten, gemessenen Werte der tatsächlichen Abmessungen ändert; und (ii) eine Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kompensationswertes der Maschinensteuereinrichtung.
Die Kompensationsvorschrift wird zum Beispiel derartig geändert, daß der Kompensationswert, der gemäß der Kompensationsvorschrift bestimmt werden soll, auf eine Änderung des Abmessungsfehlers des bearbeiteten Werkstückes relativ wenig anspricht, wenn das Schwingungsniveau relativ hoch ist, während andererseits der zu bestimmende Kompensationswert relativ stark auf die Änderung des Abmessungsfehlers anspricht, wenn das Schwingungsniveau relativ niedrig ist. Die gegenwärtige Anordnung sichert somit eine adäquade Bestimmung des Kompensationswertes, so daß der Abmessungsfehler der bearbeiteten Werkstücke sogar dann verringert wird, wenn die gemessenen Werte der Werkstücke aufgrund der Schwingung der Maschine bis zu einem beträchtlichen Grad schwingen.
Die oben beschriebene Bestimmungseinrichtung kann auch angeordnet sein, um die Kompensationswerte nur auf der Grundlage der Abmessungsfehlerwerte zu bestimmen, welche Differenzen zwischen den tatsächlich gemessenen Abmessungen der Werkstücke und der Nennabmessung sind. Als Alternative kann die Bestimmungseinrichtung ausgestaltet sein, den Kompensationswert auf der Grundlage einer Variablen, die für eine Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, sowie des Abmessungsfehlers zu bestimmen. Zudem kann die Bestimmungseinrichtung auch eine Variable verwenden, die für eine Änderungsneigung der Variablen bezeichnend ist, welche für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist.
Eine weitere Ausführungsform kann ein Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken durch ein Bearbeitungssystem vorsehen, wobei das Bearbeitungssystem folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Werkstücke; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (i) Bestimmen eines Kompensationswertes als das externe Signal zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine für die Werkstücke, die anschließend von der Maschine bearbeitet werden sollen, auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen des Bearbeitungsabschnittes der Werkstücke, die von der Meßeinrichtung gemessen worden sind, und gemäß einer Kompensationsvorschrift, die sich mit einer Änderung eines Schwingungsniveaus der von der Meßeinrichtung erzielten, gemessenen Werte der tatsächlichen Abmessungen ändert; und (ii) Zuführen des Kompensationswertes der Maschinensteuereinrichtung.
Eine andere Ausführungsform kann eine Rückkopplungskompensationsvorrichtung für ein Bearbeitungssystem aufweisen, wobei das Bearbeitungssystem folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum Durchführen eines Bearbeitungsvorgangs an jedem der wenigstens einen Bearbeitungsabschnitte von jedem von einer Vielzahl von Werkstücken, um jeden Bearbeitungsabschnitt wunschgemäß so zu bearbeiten, so daß die Bearbeitungsvorgänge an der Vielzahl der Werkstücke nacheinander durchgeführt werden; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten oder zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Maschinensteuereinrichtung und der Meßeinrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine Datenerzielungseinrichtung zum Erzielen von Abmessungsdaten auf der Grundlage von Kompensationssignalen der Meßeinrichtung während wenigstens eines ersten Zeitraums oder eines dem ersten Zeitraum folgenden, zweiten Zeitraums, wobei der Bearbeitungsvorgang an jedem Bearbeitungsabschnitt während des ersten Zeitraums durchgeführt wird, wobei die Abmessungsdaten einen Abmessungsfehler der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke enthalten; und (ii) eine Kompensationseinrichtung zum Bestimmen eines Kompensationswertes als das externe Signal auf der Grundlage der Abmessungsdaten und zum Durchführen der Einstellung der Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine gemäß dem bestimmten Kompensationswert, wenn der Kompensationswert außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, wobei die Kompensationseinrichtung das Einstellen der Betriebsbedingung gemäß dem Kompensationswert unterbindet, wenn der Kompensationswert in den Toleranzbereich fällt.
In einem derartigen System bräuchte die Betriebsbedingung der Maschine nicht eingestellt werden, das heißt, sie bleibt unverändert, wenn der bestimmte Kompensationswert in ausreichender Weise in der Nähe von Null oder innerhalb eines Toleranzbereiches liegt. Mit anderen Worten, der bestimmte Kompensationswert wird verwendet, um die Betriebsbedingung der Maschine einzustellen, wenn der Kompensationswert außerhalb des Toleranzbereiches liegt. Diese Anordnung gestattet eine verbesserte Stabilität der Abmessungsgenauigkeit der bearbeiteten Werkstücke im Vergleich zu einer Anordnung, in der, ungeachtet dessen ob der bestimmte Kompensationswert in ausreichender Weise in der Nähe von, Null liegt, jeder von der Kompensationseinrichtung bestimmte Kompensationswert tatsächlich verwendet wird, um die Betriebsbedingung einzustellen.
Das Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine gemäß dem Kompensationswert kann dadurch unterbunden werden, daß der Kompensationswert, der der Maschinensteuereinrichtung zugeführt werden soll, auf Null gestellt wird, oder dadurch, daß der Maschinensteuereinrichtung ein Signal zugeführt wird, das das Einstellen der Betriebsbedingung gemäß dem Kompensationswert unterbindet. Als Alternative kann das Einstellen der Betriebsbedingung dadurch unterbunden werden, daß die Zuführung des Kompensationswertes an die Maschinensteuereinrichtung unterbunden wird.
Eine weitere Ausführungsform sieht ein Verfahren zum Bearbeiten von wenigstens einem Bearbeitungsabschnitt vor, der an jedem von einer Vielzahl von Werkstücken vorgesehen ist, so daß die Werkstücke von der Bearbeitungsmaschine nacheinander bearbeitet werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (i) Erzielen von Abmessungsdaten, die einen Abmessungsfehler der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke enthalten, während wenigstens eines eines ersten Zeitraums oder eines dem ersten Zeitraum folgenden, zweiten Zeitraums, wobei der Bearbeitungsvorgang an jedem Bearbeitungsabschnitt während des ersten Zeitraums durchgeführt wird; (ii) Bestimmen eines Kompensationswertes als das externe Signal auf der Grundlage der Abmessungsdaten; und (iii) Einstellen der Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine gemäß dem Kompensationswert, wenn der Kompensationswert außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, und Unterbinden der Einstellung der Betriebsbedingung gemäß dem Kompensationswert, wenn der Kompensationswert in den Toleranzbereich fällt.
Eine weitere Ausführungsform kann eine Rückkopplungskompensationsvorrichtung für ein Bearbeitungssystem vorsehen, wobei das Bearbeitungssystem folgendes aufweist: (a) eine Bearbeitungsmaschine zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Werkstücke; (b) eine Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen eines Betriebszustandes der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage eines externen Signals und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung; und (c) eine Meßeinrichtung zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung mit der Maschinensteuereinrichtung und der Meßeinrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: (i) eine manuelle Kompensationseinrichtung zum Durchführen einer manuellen Einstellung der Betriebsbedingung der Maschine, wobei die manuelle Kompensationseinrichtung als das externe Signal als Reaktion auf die von einem Bediener in die Maschine eingegebenen manuellen Kompensationsdaten einen manuellen Kompensationswert bestimmt, um die Betriebsbedingung der Maschine einzustellen, wobei die manuelle Kompensationseinrichtung den manuellen Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung zuführt; und (ii) eine automatische Kompensationseinrichtung zum Durchführen einer automatischen Einstellung der Betriebsbedingung, wobei die automatische Kompensationseinrichtung als das externe Signal auch einen automatischen Kompensationswert zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine für die anschließend von der Maschine zu bearbeiteten Werkstücke auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen des Bearbeitungsabschnittes der Werkstücke bestimmt, die von der Meßeinrichtung gemessen worden sind, wobei die au tomatische Kompensationseinrichtung den automatischen Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung zuführt. Die automatische Kompensationseinrichtung unterbricht einen Betrieb zum Durchführen einer automatischen Einstellung, wenn die manuelle Einstellung durch die manuelle Kompensationseinrichtung gestartet wird, und sie nimmt den Betrieb zum Durchführen der automatischen Einstellung dann wieder auf, wenn ein erstes der Werkstücke, die von der Maschine unter der durch den manuellen Kompensationswert eingestellten Betriebsbedingung bearbeitet worden ist, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist.
In einer solchen Ausführungsform kann die Betriebsbedingung der Maschine von der Maschinensteuereinrichtung gemäß dem von der manuellen Kompensationseinrichtung empfangenen, manuellen Kompensationswert oder gemäß dem von der automatischen Kompensationseinrichtung empfangenen, automatischen Kompensationswert eingestellt werden. Wenn die manuelle Einstellung gemäß dem manuellen Kompensationswert gestartet wird, wird der Betrieb der automatischen Kompensationseinrichtung unterbrochen, bis das erste Werkstück, das unter der durch den manuellen Kompensationswert eingestellten Betriebsbedingung bearbeitet worden ist, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist. Das heißt, daß der Betrieb zum Durchführen der automatischen Einstellung der Betriebsbedingung wird wieder aufgenommen, wenn oder nachdem das erste, von der manuellen Einstellung beeinflußte Werkstück gemessen worden ist. Die manuelle Einstellung der Betriebsbedingung dominiert somit gegenüber der automatischen Einstellung und der automatische Kompensationswert wird auf der Grundlage der gemessenen Abmessungen der Werkstücke bestimmt, die unter dem Einfluß des manuellen Kompensationswertes bearbeitet worden sind.
Wo einige, im voraus gemessene Werkstücke vorhanden sind, die zwar bearbeitet, aber nicht gemessen worden sind, geben die Abmessungen dieser Werkstücke, die gemessen worden sind, nachdem die manuelle Einstellung gestartet ist, einen Einfluß des manuellen Kompensationswertes nicht wieder und die Verwendung dieser Abmessungen zum Bestimmen des automatischen Kompensationswertes ist ohne Bedeutung. Demgemäß wird der automatische Kompensationswert nur bestimmt, nachdem das erste, von dem manuellen Kompensationswert beeinflußte Werkstück gemessen worden ist und zur Verfügung steht, um den automatischen Kompensationswert zu bestimmen. Die gegenwärtige Vorrichtung stellt somit sogar nach der manuellen Einstellung eine hohe Genauigkeit der automatischen Einstellung der Betriebsbedingung der Maschine sicher.
Die manuellen Kompensationsdaten können in die Maschinensteuereinrichtung direkt oder indirekt durch die automatische Kompensationseinrichtung eingegeben werden.
Die Unterbrechung des Betriebes zum Durchführen der automatischen Einstellung der Betriebsbedingung der Maschine wird so interpretiert, daß abgedeckt ist, daß wenigstens die Zufuhr des bestimmten, automatischen Kompensationswertes an die Maschinensteuereinrichtung unterbunden ist. Das heißt, der Betrieb der automatischen Kompensationseinrichtung kann gestoppt werden, nachdem die automatische Kompensationseinrichtung bestimmt ist, aber bevor der bestimmte, automatische Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung zugeführt wird.
Der Ausdruck "Wiederaufnehmen des Betriebes zum Durchführen der automatischen Einstellung" wird so ausgelegt, daß er die Bedeutung hat, daß beide Aktionen der automatischen Kompensationseinrichtung, nämlich den automatischen Kompensationswert zu bestimmen und diesen der Maschinensteuereinrichtung zuzuführen, wiederaufgenommen werden, wo die "Unterbrechung" in Hinsicht auf diese Aktionen durchgeführt wird, oder er wird so ausgelegt, daß er die Bedeutung hat, daß eine. Aktion, nämlich den bestimmten, automatischen Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung zuzuführen, wieder aufgenommen wird, wo die "Unterbrechung" in Hinsicht auf nur diese Aktion durchgeführt wird.
Wo zwischen der Maschine und der Meßeinrichtung im voraus gemessenen Werkstücke vorhanden sind, wird das erste Werkstück, das unter dem Einfluß des manuellen Kompensationswertes bearbeitet ist, nicht unmittelbar dann gemessen, nachdem der manuelle Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung zugeführt wird. In diesem Sinne wird bestimmt, daß der Augenblick, an dem der Betrieb der automatischen Kompensationseinrichtung wieder aufgenommen wird, nicht vor dem Augenblick liegt, an dem das oben angegebene erste Werkstück gemessen worden ist. Der Ausdruck "nicht vor dem Augenblick liegen" bedeutet, daß der Betrieb der automatischen Kompensationseinrichtung wieder aufgenommen werden kann, wenn zwei oder mehr Werkstücke, die unter dem Einfluß der manuellen Kompensationswerte bearbeitet worden sind, gemessen worden sind.
In einer Ausführungsform eines derartigen Systems kann die automatische Kompensationseinrichtung einen Speicher zum Speichern der Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke aufweisen, die von der Meßeinrichtung nacheinander gemessen werden. Die automatische Kompensationseinrichtung bestimmt den automatischen Kompensationswert auf der Grundlage der Abmessung des zuletzt von der Meßeinrichtung gemessenen Werkstücks und auf wenigstens einer Abmessung, die im voraus gemessen und in dem Speicher gespeichert worden ist. Die automatische Kompensationseinrichtung nimmt den Betrieb, die automatische Einstellung durch Speichern der Abmessungen durchzuführen, die anschließend mit dem gelöschten Speicher gemessen werden, in dem Augenblick wieder auf, der nicht vor dem Augenblick liegt, an dem das erste Werkstück, das durch den manuellen Kompensationswert beeinflußt worden ist, gemessen worden ist.
Der Satzteil "sie bestimmt den automatischen Kompensationswerte auf der Grundlage der Abmessung des zuletzt von der Meßeinrichtung gemessenen Werkstückes und wenigstens einer Abmessung, die im voraus gemessen und in dem Speicher gespeichert worden ist" kann so ausgelegt werden, daß er folgendes abdeckt: (1) einen Fall, in dem der automatische Kompensationswert auf der Grundlage eines Abmessungsfehlers, der eine Differenz zwischen der gemessenen Abmessung und einer Nennabmessung des Werkstücks ist, und einer Änderungsneigung dieses Abmessungsfehlers bestimmt wird; (2) einen Fall, in dem der automatische Kompensationswert auf der Grundlage von jeder gemessenen Abmessung, einer Änderungsneigung der gemessenen Abmessung und einer Änderungsneigung der Änderungsneigung der gemessenen Abmessung bestimmt wird; und (3) einen Fall, in dem der automatische Kompensationswert auf der Grundlage von jeder gemessenen Abmessung bestimmt wird, wie sie von der im voraus gemessenen Abmessung oder den im voraus gemessenen Abmessungen eingestellt wird. Die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers kann durch eine erste Ableitung des Abmessungsfehlers dargestellt werden und die Änderungsneigung der Änderungsneigung der gemessenen Abmessung kann durch eine zweite Ableitung der gemessenen Abmessung dargestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die obigen und optionalen Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besser verständlich, wenn sie in Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung betrachtet wird.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht, die ein Bearbeitungssystem in der Farm eines Honsystems zeigt, das ein Bearbeitungssystem, welches gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung aufgebaut ist, zum Einstellen der Betriebsbedingung des Honsystems aufweist, so daß ein Abmessungsfehler des gehonten Werkstücks beseitigt wird;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das ein Steuerprogramm darstellt, welches in einem Nur-Lese-Speicher eines Computers gespeichert ist, der in einer Steuereinrichtung für das Honsystem aus Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die Mitgliedfunktionen zeigt, welche mit einem Abmessungsfehler R verbundenen sind und in dem Nur-Lese-Speicher zum Einstellen der Betriebsbedingung des Honsystems gespeichert sind;
Fig. 4 eine graphische Darstellung, die Mitgliedfunktionen zeigt, die mit einer Ableitung T des Fehlers R verbundenen sind und auch in dem Nur-Lese- Speicher gespeichert sind;
Fig. 5 eine graphische Darstellung, die gespeicherte Mitgliedfunktionen zeigt, welche mit einem Kompensationswert U verbunden sind, der zum Einstellen der Betriebsbedingung verwendet wird;
Fig. 6 ein graphische Darstellung, die gespeicherte Mitgliedfunktionen zeigt, welche mit einer Anzahl MS der Werkstücke zwischen der Honstation und der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung des Honsystems verbunden sind;
Fig. 7 eine Ansicht, die schematisch Datenarten zeigt, welche in einem Hilfsspeicher des Honsystems gespeichert werden sollen;
Fig. 8 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel einer Folge von gemessenen Werten darstellt, die durch die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemäß der Ausführungsform aus Fig. 1 erzielt werden;
Fig. 9 eine graphische Darstellung, die eine Folge von gleitenden Mittelwerten der gemessenen Werte aus Fig. 8 zeigt;
Fig. 10 eine graphische Darstellung, die einen Vorteil der Rückkopplungskompensationsvorrichtung der obigen Ausführungsform zeigt, der durch Simulation gezeigt worden ist;
Fig. 11 eine graphische Darstellung, die die Leistung einer vergleichbaren Gegenvorrichtung darstellt, die auch durch Simulation gezeigt worden ist;
Fig. 12 eine graphische Darstellung, die einen anderen Vorteil der Vorrichtung der gleichen Ausführungsform darstellt, der durch eine andere Simulation gezeigt worden ist;
Fig. 13 eine graphische Darstellung, die die Ausführung einer vergleichbaren Gegenvorrichtung zeigt;
Fig. 14 eine schematische Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform des Bearbeitungssystems der obigen Ausführungsform darstellt, um das Prinzip zu Erklären, wie die Anzahl der Werkstücke zwischen der Honstation und der Meßeinrichtung nach der Verarbeitung erzielt wird;
Fig. 15 eine schematische Ansicht, die der aus Fig. 14 ähnlich ist, um eine weitere modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung darzustellen;
Fig. 16 eine schematische Ansicht, die auch der aus Fig. 14 ähnlich ist, wobei sie noch eine weitere Modifikation der Vorrichtung darstellt;
Fig. 17 ein Flußdiagramm, das ein Steuerprogramm darstellt, welches in einem Nur-Lese-Speicher eines Computers einer Steuereinrichtung gespeichert ist, die in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 18 eine graphische Darstellung, die der aus den Fig. 3 bis 5 ähnlich ist, wobei sie die mit einer zweiten Ableitung D des Abmessungsfehlers R verbundenen Mitgliedfunktionen darstellt, welche in dem Nur-Lese- Speicher zum Einstellen der Betriebsbedingung des Honsystems gespeichert sind;
Fig. 19 eine Ansicht, die eine in Tabelle 1 gezeigte Gruppe von Fuzzy-Vorschriften darstellt, die in der zweiten Ausführungsform aus Fig. 17 verwendet werden;
die Fig. 20, 21, 22 und 23 Ansichten, die der aus Fig. 19 ähnlich sind, wobei sie jeweilige, in den Tabellen 2, 3, 4 und 5 gezeigte Gruppen von Fuzzy-Vorschriften darstellen;
Fig. 24 eine graphische Darstellung, die einen Vorteil der Rückkopplungskompensationsvorrichtung der zweiten Ausführungsform aus Fig. 17 zeigt, welcher durch Simulation gezeigt worden ist;
Fig. 25 eine graphische Darstellung, die die Ausführung einer vergleichbaren Gegenvorrichtung darstellt, die auch durch Simulation gezeigt worden ist;
Fig. 26 eine graphische Darstellung, die einen anderen Vorteil der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform darstellt, der durch Simulation gezeigt ist;
Fig. 27 eine schematische Ansicht, die ein Bearbeitungssystem in der Form eines Schleifsystems darstellt, das eine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Rückkopplungskompensationsvorrichtung aufweist;
Fig. 28 eine Perspektivansicht, die das Werkstück in der Form einer Kurbelwelle zeigt, die durch einen Satz von Schleifscheiben des Schleifsystems aus Fig. 27 geschliffen werden soll;
Fig. 29 eine schematische Ansicht des Schleifsystems, wobei die Details einer Schleifmaschine gezeigt sind;
die Fig. 30A und 30B Flußdiagramme, die einen Abschnitt einer Kompensationsroutine darstellen, welche von einem Computer einer in dem Schleifsystem aus Fig. 27 verwendeten Steuereinrichtung zum Einstellen der Schleifbedingung ausgeführt wird;
die Fig. 31A und 31B Flußdiagramme, die einen anderen Abschnitt der Kompensationsroutine darstellen;
die Fig. 32A, 32B, 33, 34A, 34B, 34C, 35A und 35B Flußdiagramme, die andere Abschnitte der Kompensationsroutine darstellen;
Fig. 36 ein Blockdiagramm, das die Programmabläufe der Kompensationsroutine der Fig. 30 bis 35 zeigt;
Fig. 37 eine graphische Darstellung, die die in dem zweiten Schritt aus Fig. 36 verwendeten Gewichtskoeffizienten "b" darstellt;
Fig. 38 eine graphische Darstellung, die schematisch einen Bereich darstellt, in dem die Gewichtsrate der Gewichtskoeffizienten "b" variabel ist;
Fig. 39 eine Ansicht, die die Anzahl K der gemessenen Werte X erläutert, die notwendig sind, um einen gleitenden Mittelwert P gemäß einer herkömmlichen Methode in der dritten Ausführungsform zu erzielen;
Fig. 40 eine Ansicht, die die Anzahl K gemäß einer ersten speziellen Methode (Substitutionsmittelwertbildungsmethode; substitution averaging method) für den gleitenden Mittelwert in der dritten Ausführungsform erläutert;
Fig. 41 eine Ansicht, die die Anzahl K gemäß einer zweiten speziellen Methode (eine Hilfsmittelwertbildungsmethode bzw. Submittelwert-bildungsmethode; subaveraging method) für den gleitenden Mittelwert in der dritten Ausführungsform erläutert;
Fig. 42 eine graphische Darstellung, die einen im dritten Schritt aus Fig. 36 durchgeführten Prozeß schematisch zeigt;
Fig. 43 eine graphische Darstellung, die einen im vierten Schritt aus Fig. 36 durchgeführten Prozeß schematisch zeigt;
Fig. 44 eine graphische Darstellung, die einen sechsten Schritt aus Fig. 36 schematisch zeigt;
Fig. 45 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel für einen Prozeß erklärt, der durch die Kompensationsroutine der Fig. 30 bis 35 durchgeführt wird, um aus gemessenen Werten X einen endgültigen Kompensationswert U* zu erzielen;
Fig. 46 eine Ansicht, die einen im siebten. Schritt aus Fig. 36 durchgeführten Prozeß schematisch zeigt;
Fig. 47 eine graphische Darstellung, die eine "intermittierende" Kompensation schematisch zeigt, die in der dritten Ausführungsform realisiert ist;
Fig. 48 eine graphische Darstellung, die eine erste Methode für die "intermittierende" Kompensation der Fig. 47 schematisch zeigt;
Fig. 49 eine graphische Darstellung, die eine Form der ersten Methode aus Fig. 48 schematisch zeigt;
Fig. 50 eine graphische Darstellung, die eine zweite Methode für die "intermittierende" Kompensation aus Fig. 47 schematisch zeigt;
Fig. 51 eine graphische Darstellung, die eine Form der zweiten Methode aus Fig. 50 schematisch zeigt;
Fig. 52 ein Flußdiagramm, das die Details des Schrittes S55 aus Fig. 31 darstellt;
Fig. 53 ein Flußdiagramm, das die Details des Schrittes S75 aus Fig. 32 darstellt; und
Fig. 54 ein Flußdiagramm, das die Details der Schritte S85 und S90 aus Fig. 34 darstellt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wird als erstes auf die Fig. 1 bis 13 Bezug genommen. Es wird eine Ausführungsform eines Bearbeitungssystems der vorliegenden Erfindung für ein Honsystem zum Einstellen der Honbedingung beschrieben, in der das Werkstück gehont wird.
Das Honsystem ist geeignet, die zylindrischen Innenflächen einer Vielzahl von Zylinderbohrungen, die an jedem Zylinderblock eines Motors von einem Fahrzeug ausgeformt sind, zu honen.
In der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Ausführungsform des Bearbeitungssystems für das Honsystem verwendet wird, sind die Zylinderblöcke eine Ausführungsform des Werkstücks und die Zylinderbohrungen eine Ausführungsform des Bearbeitungsabschnittes des Werkstücks.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, worin sich eine durch Pfeile angezeigte Bearbeitungslinie durch das Honsystem derartig erstreckt, daß die Zylinderblöcke als die Werkstücke W aus der gleichen Gattung nacheinander transportiert werden. An einer relativ stromaufwärts angeordneten Position der Bearbeitungslinie ist eine Bearbeitungsmaschine in der Form einer Honmaschine 10 zum Honen der Zylinderbohrungen in jedem Werkstück W angeordnet. An einer relativ stromabwärts angeordneten Position der Bearbeitungslinie ist eine Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung zum Messen des Innendurchmessers X von jeder Zylinderbohrung von jedem gehonten Werkstück W angeordnet.
Die Honmaschine 10 weist eine Vielzahl von durch jeweilige Antriebseinrichtungen angetriebene Honköpfe zum Honen der jeweiligen Zylinderbohrungen auf. Die Anzahl der Honköpfe und der Antriebseinrichtungen ist daher genau so groß wie die Anzahl der zu honenden Zylinderbohrungen. Jeder Honkopf weist einen Meßkopf 18 während der Bearbeitung vom Typ Luftmikrometer auf, der geeignet ist, um den Innendurchmesser der entsprechenden Zylinderbohrung während des Honens zu messen, während der Meßkopf 18 mit dem Honkopf bewegt wird. Die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung weist eine Vielzahl von Meßköpfen 20 nach der Bearbeitung vom Typ elektrisches Mikrometer auf, die geeignet sind, die Innendurchmesser der jeweiligen Zylinderbohrungen von jedem gehonten Werkstück W zu messen.
Es ist so zu verstehen, daß der Innendurchmesser der Zylinderbohrung eine Form der Abmessung ist, die von der gegenwärtigen Kompensationsvorrichtung gesteuert werden soll, und daß die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung eine Ausführungsform der Abmessungsmeßeinrichtung der Vorrichtung ist.
Die Honmaschine 10 und die Meßköpfe 18 während der Bearbeitung sind mit einer automatischen Meßsteuereinrichtung 22 (automatic sizing device) elektrisch verbunden, während die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung mit einer Steuereinrichtung 28 elektrisch verbunden ist, welche im Prinzip aus einem Computer gebildet wird, der eine Verarbeitungseinheit (CPU; central processing unit), einen Nur-Lese-Speicher (ROM; read-only memory) und einen Arbeitsspeicher (RAM; random-access memory) aufweist. Die Steuereinrichtung 28 ist auch mit der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 und mit einem Hilfsspeicher 32 zum Speichern der verschiedenen Arten von Daten verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung von der Honmaschine 10 durch einen geeigneten Abstand entlang der Bearbeitungslinie entfernt angeordnet, so daß eine bestimmte Anzahl Y der gehonten Werkstücke W zwischen der Honmaschine 10 und der Einrichtung 14 vorhanden ist. Diese gehonten Werkstücke W werden für eine intermittierende Messung der Innendurchmesser der gehonten Werkstücke W entlang der Bearbeitungslinie zur Meßeinrichtung 14 befördert. Die Anzahl Y dieser gehonten und im voraus gemessenen Werkstücke W wird von einer Werkstückzähleinrichtung 34 gezählt, die im Prinzip aus einem Computer besteht. Die Werkstückzähleinrichtung 34 ist mit einem ersten Werkstückerfassungssensor 36 (zum Beispiel in Form eines Begrenzungsschalters), der das gehonte Werkstück W erfaßt, das von der Honmaschine 10 herausgegeben wird, und mit einem zweiten Werkstückerfassungssensor 38 (zum Beispiel einem Begrenzungsschalter), der das gehonte Werkstück W erfaßt, das der Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung zugeführt wird, verbunden. Die Werkstückzähleinrichtung 34 zählt die Anzahl Y der gehonten, im voraus gemessenen Werkstücke W dadurch, daß jedesmal, wenn der erste Sensor 36 den Transport eines gehonten Werkstückes W von der Maschine 10 erfaßt, der Zählwert erhöht wird, und daß jedesmal, wenn der zweite Sensor 38 den Transport eines gehonten Werkstückes W in die Einrichtung 14 erfaßt, der Zählwert verringert wird. Somit kann die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W, die zwischen der Maschine 10 und der Einrichtung 14 vorhanden sind, von der Werkstückzähleinrichtung 34 gezählt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform arbeitet die Werkstückzähleinrichtung 34 mit den ersten und zweiten Werkstückerfassungssensoren 36, 38 zusammen, so daß sie eine Ausführungsform der Einrichtung zum Zählen der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W bilden.
Die Anzahl Y der gehonten und im voraus gemessenen Werkstücke W bedeutet eine Totzeit MS eines Steuersystems, das ein Eingangssignal in Form eines Kompensationswertes Ui* von der Steuereinrichtung 28 aufnimmt und das ein Aus gangssignal in der Form von gemessenen Werten X erzeugt, die von den Meßköpfen 20 nach der Bearbeitung erzeugt werden. Genauer gesagt, wenn die Anzahl Y Null ist, mißt die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung das Werkstück W unmittelbar nachdem der Honvorgang an dem Werkstück W beendet worden ist und es ist kein im voraus gemessenes Werkstück W vorhanden, das auf die Messung wartet. In diesem Fall wird ein Wert MS der Totzeit so festgesetzt, daß er "1" beträgt. Wenn daher die Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke W gleich Y(≥ 1) ist, mißt die Einrichtung 14 das Werkstück W, das von der Maschine 10 (Y + 1) mal von den Honvorgängen vor dem letzten Honvorgang gehont worden ist. In diesem Fall ist der Totzeitwert MS gleich (Y + 1). Der Totzeitwert MS ändert sich somit als Funktion der Anzahl Y der gehonten, im voraus gemessenen Werkstücke W.
Als nächstes wird ein Betrieb des Honsystems beschrieben, das eine Rückkopplungskompensationsvorrichtung enthält. Es ist anzumerken, daß die folgende Beschreibung einen Honvorgang betrifft, der nur als Beispiel mit einer einzigen Zylinderbohrung von jedem Werkstück verbunden ist, während tatsächlich die Honvorgänge an allen Zylinderbohrungen auf die gleiche Art und Weise gleichzeitig durchgeführt werden.
Es ist auch zu verstehen, daß, wenn von der Zylinderbohrung oder dem Honvorgang an der Zylinderbohrung in der folgenden Beschreibung gesprochen wird, auf den entsprechenden Honkopf und den Meßkopf 18 während der Bearbeitung der Honmaschine 10, den entsprechenden Meßkopf 20 nach der Bearbeitung und den entsprechenden oder damit verbundenen Abschnitten der automatischen Meßsteuereinrichtung 22, der Steuereinrichtung 28 und des Hilfsspeichers 32 Bezug genommen werden sollte.
Vor einer Reihe von Honvorgängen an einer bestimmten Anzahl von Werkstücken W wird die automatische Meßsteuereinrichtung 22 von dem Bediener geeicht, so daß die Ausgangsspannung (die den gemessenen Innendurchmesser der Zylinderbohrung anzeigt) des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung mit einer Referenzspannung, die den gewünschten Nenninnendurchmesser darstellt, übereinstimmt, während der Meßkopf 18 während der Bearbeitung ein Bezugswerkstück mißt, dessen Bohrung den Innendurchmesser aufweist, der gleich dem Nenndurchmesser ist. Während eines Honvorgangs an jedem Werkstück W überwacht die automatische Meßsteuereinrichtung 22 die Ausgangsspannung des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung, um dabei den Innendurchmesser der Zylinderbohrung des Werkstücks W während des Honens zu überwachen, und sie führt der Antriebseinrichtung des entsprechenden Honkopfes der Maschine 10 ein Steuersignal zu, um den Honvorgang des Honkopfes zu beenden, wenn die Ausgangsspannung des Kopfes 18 gleich der Referenzspannung wird, das heißt, wenn der von dem Kopf 18 gemessene Innendurchmesser mit dem Nennwert übereinstimmt. Die automatische Meßsteuereinrichtung 22 ist geeignet, ein Kompensationssignal in der Form des Kompensationswertes Ui* (eines endgültigen Kompensationswertes) aufzunehmen, der von der Steuereinrichtung 28 gesendet wird, so daß sich die oben angegebene Referenzspannung gemäß dem Kompensationswert Ui* ändert, so daß ein Fehler des Innendurchmessers der gehonten Zylinderbohrung innerhalb einer vorgegebenen Toleranz gehalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die von der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 verwendete Referenzspannung eine Ausführungsform der Betriebsbedingung, die von der Kompensationsvorrichtung eingestellt werden soll. Zudem ist die Steuereinrichtung 28 eine Ausführungsform einer Einrichtung zum Bestimmen des Kompensationswertes Ui*, der zu der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 gesendet werden soll, und wobei dadurch die Betriebsbedingung, das heißt, die Referenzspannung, eingestellt wird. Diese Steuereinrichtung 28 nimmt Kompensationsdaten in der Form des Ausgangssignales des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung auf, das für den gemessenen Innendurchmesser der gehonten Zylinderbohrung bezeichnend ist, und sie bestimmt auf der Grundlage des Ausgangssignales des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung durch Fuzzy-Inferenz den Kompensationswert Ui*, um die Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 einzustellen bzw. zu steuern.
Um die obige Funktion durchzuführen, speichert für die Steuereinrichtung 28 der darin vorgesehene Nur-Lese- Speicher (ROM) ein Steuerprogramm zum Durchführen einer Steueroperation, die in dem Flußdiagramm aus Fig. 2 dargestellt ist, und er speichert auch Fuzzy-Inferenz- Daten, die dafür verwendet werden, den Kompensationswert Ui durch Fuzzy-Inferenz zu bestimmen. Die Fuzzy-Inferenz-Daten weisen folgendes auf: (a) Fuzzy-Inferenz-Programme; (b) Mitgliedfunktionen, die mit einem Fehlerwert R verbunden sind, welcher eine Differenz zwischen einem von dem Meßkopf 20 nach der Bearbeitung erzielten, gemessenen Wert X und dem Nennwert Ao ist; (c) Mitgliedfunktionen, die mit einer Ableitung T des Fehlerwertes R verbunden sind; (d) Mitgliedfunktionen, die mit dem Kompensationswert U (dem vorläufigem Kompensationswert) verbunden sind; (e) Mitgliedfunktionen, die mit dem Totzeitwert MS (der Anzahl Y der gehonten, im voraus gemessenen Werkstücke W) verbunden sind; und (f) drei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften zum Definieren von Verhältnissen zwischen dem Fehlerwert R, der Ableitung T und dem Kompensationswert U.
Für den Fehlerwert R verwendet die Steuereinrichtung 28 sieben Fuzzy-Marken NB (negativ groß), NM (negativ mittel), NS (negativ klein), ZO (Null), PS (positiv klein), PM (positiv mittel) und PB (positiv groß), deren Werte sich in der Reihenfolge der Beschreibung von einem negativen Wert zu einem positiven Wert erhöhen. Die Mitgliedfunktionen dieser Fuzzy-Marken sind in der graphischen Darstellung aus Fig. 3 dargestellt.
Für die Ableitung T des Fehlerwertes R verwendet die Steuereinrichtung 28 fünf Fuzzy-Marken NB, NS, ZO, PS und PB, deren Werte sich in der Reihenfolge der Beschreibung von einem negativen Wert zu einem positiven Wert erhöhen. Die Mitgliedfunktionen dieser Fuzzy-Marken sind in der graphischen Darstellung der Fig. 4 dargestellt.
Für den Kompensationswert U verwendet die Steuereinrichtung 28 sieben Fuzzy-Marken NB, NM, NS, ZO, PS, PM und PB, wie oben in Bezug auf den Fehlerwert R beschrieben ist. Die Mitgliedfunktionen dieser sieben Fuzzy-Marken sind in Fig. 5 gezeigt. Eine Erhöhung des Kompensationswertes U führt zu einer Erhöhung der Referenzspannung der automatischen Meßeinrichtung 22, was wiederum zu einer Erhöhung des Innendurchmessers der gehonten Zylinderbohrung führt. Andererseits führt eine Verringerung des Kompensationswertes U zu einer Verringerung der Referenzspannung, was wiederum zu einer Verringerung des Innendurchmessers der Zylinderbohrung führt.
Für den Totzeitwert MS (die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W) werden drei Fuzzy-Marken PS, PM und PB verwendet, deren Werte sich in der Reihenfolge der Beschreibung von "1" auf "20" erhöhen. Die Mitgliedfunktionen dieser drei Fuzzy-Marken sind in der graphischen Darstellung der Fig. 6 gezeigt.
Die Steuereinrichtung 28 verwendet die drei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften, die für eine Fuzzy-Inferenz optisch verwendet werden, um den Kompensationswert U zu bestimmen, wenn der Totzeitwert MS gleich 1, 10 bzw. 20 ist. Die erste Gruppe von Fuzzy-Vorschriften, die in dem Fall am besten geeignet ist, wenn MS = 1 ist, ist unterhalb in Tabelle 1 angezeigt: TABELLE 1
Ein Beispiel einer Fuzzy-Vorschrift der ersten Gruppe wird wie folgt ausgedrückt:
IF R = NS and T = PS, THEN U = PS
Die zweite Gruppe von Fuzzy-Vorschriften, die in dem Fall am besten geeignet ist, wenn MS = 10 ist, ist unterhalb in Tabelle 2 angezeigt: TABELLE 2
Die dritte Gruppe von Fuzzy-Vorschriften, die in dem Fall am besten geeignet ist, wenn MS = 20 ist, ist unterhalb in Tabelle 3 angezeigt: TABELLE 3
Die obigen Fuzzy-Vorschriften sind nach dem folgenden Konzept formuliert:
Der Meßkopf 18 während der Bearbeitung mißt den Innendurchmesser der gehonten Zylinderbohrung in dem sich ändernden Zustand, was die Messung nachteilig beeinflußt, zum Beispiel bei Vorhandensein eines sich ändernden Wertes einer Restbeanspruchung des gehonten Werkstücks W und sich ändernder Temperaturen des Werkstücks und des Kopfes 18. Zudem wird der Meßkopf 18 während der Bearbeitung nicht so häufig geeicht wie der Meßkopf 20 nach der Bearbeitung und das elektrische Ausgangssignal des Kopfes 18, das für den Innendurchmesser bezeichnend ist, enthält unweigerlich eine Drift. Dementsprechend ist die Meßgenauigkeit des Kopfes 18 während der Bearbeitung im Verhältnis zu der des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung geringer. Im allgemeinen ändert sich der Meßfehler des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung langsam mit einer Zunahme der Anzahl der gehonten Werkstücke.
Um sicherzustellen, daß das Werkstück W mit einem sehr geringen Einfluß eines derartigen Meßfehlers gehont wird, sind die drei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften als ein Prinzip ausgeformt, so daß der Kompensationswert U nicht nur mit einer Zunahme des Fehlerwertes R, der von den Fuzzy- Marken dargestellt wird, sondern auch mit einer Zunahme der Ableitung T des Fehlerwertes R verringert wird.
Das obige Prinzip ist in den Tabellen 2 und 3 zum Beispiel wie folgt dargestellt: das heißt, wo die Ableitung T NS ist, verringert sich der Kompensationswert U in der Reihenfolge von PB, PM, PS, 20, NS und NM, während sich der Fehlerwert R erhöht. Wo der Fehlerwert R NM ist, verringert sich zudem der Kompensationswert U von PM zu PS, während sich die Ableitung T in der Reihenfolge von NS, 20 und PS erhöht.
Es ist auch anzumerken, daß in dem Fall eines bestimmten vorübergehenden Deffektes oder eines Problems mit dem Meßkopf 18 während der Bearbeitung der tatsächliche Innendurchmesser der gehonten Zylinderbohrung des Werkstücks W beträchtlich von den Nennwerten abweicht und der Kompensationswert U, der auf der Grundlage des Ausgangssignales des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung bestimmt worden ist, nicht zuverlässig ist. Mit anderen Worten, der bestimmte Kompensationswert U kann bewirken, daß die Abmessungsgenauigkeit der aufeinanderfolgend gehonten Zylinderbohrungen außerhalb eines Toleranzbereiches liegt.
Hinsichtlich der obigen Möglichkeit werden die Fuzzy- Vorschriften auch so formuliert, daß der Kompensationswert U auf Null ("0") geändert wird, wenn sich der gemessene Wert X, der durch das Ausgangssignal des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung dargestellt ist, plötzlich auf ein beträchtliches Ausmaß verringert oder erhöht. Mit anderen Worten, die Fuzzy-Vorschriften sind so ausgelegt, daß eine derartige plötzliche Änderung des Ausgangssignales des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung ignoriert wird, die von einer plötzlichen Änderung des Ausgangssignales des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung aufgrund eines vorübergehenden Problems mit dem Kopf 18 aus einem bestimmten Grund oder anderen Gründen verursacht werden kann. Dementsprechend werden die nachfolgenden Honvorgänge durchgeführt, ohne daß sich die Referenzspannung, die von der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 verwendet werden soll, plötzlich ändert. Diese Anordnung minimiert den Einfluß einer Störung des Kopfes 18 auf die Abmessungsgenauigkeit der gehonten Zylinderbohrung des Werkstücks W.
Alle diese drei Fuzzy-Gruppen sind auf dem gleichen Grundkonzept ausgelegt, wie oben beschrieben ist. Die drei Gruppen sind jedoch unterschiedlich ausgelegt, um eine Differenz der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W (Totzeitwert MS) aufzunehmen, um ungeachtet einer Änderung der Anzahl Y (Totzeitwert MS) eine hohe Stabilität der Abmessungsgenauigkeit der gehonten Werkstücke W zu sichern.
Es wird nun auf das Flußdiagramm der Fig. 2 Bezug genommen. Es wird der Betrieb der Kompensationsvorrichtung zum Einstellen der Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung beschrieben.
Das in Fig. 2 dargestellte Steuerprogramm ist geeignet, als erstes auf der Grundlage des gemessenen Wertes Xi, der durch die Ausgangssignale des Kopfes 20 dargestellt ist, welche gegenwärtig von der Steuereinrichtung 28 aufgenommen werden, den Fehlerwert Ri zu berechnen und anschließend die Ableitung Ti des Fehlerwertes Ri zu berechnen. Auf der Grundlage des berechneten Fehlerwertes Ri und der Ableitung Ti und dem Totzeitwert MS wird ein vorläufiger Kompensationswert Ui bestimmt. Anschließend wird durch Einstellen des gegenwärtig bestimmten, vorläufigen Kompensationswertes Ui auf der Grundlage der im voraus gemessenen Kompensationswerte Ui ein endgültiger Kompensationswert Ui* bestimmt.
Es wird im Detail auf Fig. 2 Bezug genommen. Am Anfang wird Schritt S1 durchgeführt, um vorgegebene Parameter einzulesen, wie zum Beispiel einen Nenninnendurchmesser Ao (von dem im folgenden als "Nennwert" gesprochen wird, wo es angebracht ist) der zu honenden Zylinderbohrung und Konstanten ω und nmax, die verwendet werden, um einen gleitenden Mittelwert Pi zu erzielen (der später beschrieben wird). Dem Schritt S1 folgt der Schritt S2, um die gemessenen Innendurchmesserwerte Xi (i = 0, 1, 2, ...) der Zylinderbohrung, die von dem von dem Meßkopf 20 nach der Bearbeitung empfangenen Ausgangssignal dargestellt werden, einzulesen. Anschließend wird Schritt S3 durchgeführt, um die im voraus gemessenen Werte Xi-1, Xi-2, ... einzulesen, die in dem Hilfspeicher 32 gespeichert sind (wie in Fig. 7 gezeigt ist).
Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S4 fort, in dem ein gleitender Mittelwert Pi von einer Vielzahl der gemessenen Werten X berechnet wird, die aus dem gegenwärtig erzielten, gemessenen Wert Xi und den im voraus erzielten, gemessenen Werten X, die dem gegenwärtigen Wert Xi vorausgehen, bestehen. Der gleitende Mittelwert Pi ändert sich sogar dann nicht auf abrupte Weise, wenn sich der gegenwärtig erzielte, gemessene Wert Xi gegenüber dem letzten Wert X um einen äußerst großen Betrag geändert hat. Aus diesem Grund wird der gleitende Mittelwert Pi in Schritt S4 erzielt. Um den gleitenden Mittelwert Pi zu berechnen, wird die folgende Gleichung (1) verwendet:
in der folgendes gilt:
ωi = Gewichtskoeffizient für den gegenwärtigen Wert Xi
nmax = Anzahl der vorhergehenden Werte X.
Schritt S4 ist so formuliert, daß der gegenwärtig erzielte, gemessene Wert Xi solange als der gleitende Mittelwert Pi verwendet wird, bis die Anzahl der im voraus erzielten Werte X, die in dem Hilfsspeicher 32 gespeichert ist, gleich nmax wird.
Ein Beispiel für eine Folge von gemessenen Werten Xi ist in der graphischen Darstellung der Fig. 8 gezeigt, während eine Folge von gleitenden Mittelwerten Pi, die von den gemessenen Werten Xi der Fig. 8 erzielt werden, in der graphischen Darstellung der Fig. 9 gezeigt ist.
Auf den Schritt S4 folgt der Schritt S5, um den Fehlerwert Ri durch Subtrahieren des Nennwertes Ao von dem in Schritt S4 berechneten, gleitenden Mittelwert Pi zu berechnen. Anschließend wird Schritt S6 durchgeführt, um auf der Grundlage einer geeigneten Anzahl der vorhergehenden gleitenden Mittelwerte P, die in dem Hilfsspeicher 32 gespeichert sind, und des gleitenden Mittelwertes Pi, der gegenwärtig in Schritt S4 berechnet wird, eine Regressionsgerade nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate (minimum square regression line) zu berechnen. Die Anzahl der vorhergehenden, verwendeten, gleitenden Mittelwerte P ist gleich m(≥ 2). Die Ableitung Ti wird auf der Grundlage der berechneten Regressionsgeraden berechnet. Insbesondere wird die Ableitung Ti als der Wert tanθ berechnet, wo der Gradient (der Radiant) der Regressionsgeraden gleich θ ist.
Schritt S6 ist so formuliert, daß die Ableitung Ti solange gleich Null ist, bis die Anzahl der in dem Speicher 32 gespeicherten, gleitenden Mittelwerte P gleich m wird. Das heißt, die Ableitung Ti kann nicht erzielt werden, wenn die Anzahl der gespeicherten, gleitenden Mittelwerte P kleiner als m ist.
Der Steuerprogrammablauf fährt anschließend mit Schritt S7 fort, um den Totzeitwert MS so einzulesen, wie er durch das Ausgangssignal dargestellt wird, das von der Werkstückzähleinrichtung 34 aufgenommen wird. Dem Schritt S7 folgt der Schritt S8, um auf der Grundlage des Fehlerwertes Ri, der Ableitung Ti und des Totzeitwertes MS durch Fuzzy-Inferenz den vorläufigen Kompensationswert Ui zu bestimmen.
Die in Schritt S8 durchgeführte Fuzzy-Inferenz wird im Detail beschrieben.
Als erstes werden Fuzzy-Inferenz-Werte (logische Summen) von dem Fehlerwert Ri und der Ableitung Ti gemäß den drei, oben erörterten Gruppen von Fuzzy-Vorschriften berechnet. Das heißt, es werden die logischen Summen y1, y10 und y20, die den Fuzzy-Vorschriften-Gruppen für MS = 1, MS = 10 und MS = 20 entsprechen, unter Verwendung der Mitgliedfunktionen, wie sie in den Fig. 3, 4 bzw. 5 dargestellt sind, erzielt. Anschließend werden Werte Zps, Zpm und Zpb, die dem gegenwärtigen Totzeitwert entsprechen, jeweils gemäß den drei Mitgliedfunktionen der Fig. 6 berechnet. Anschließend wird ein Produkt aus y1 und Zps, ein Produkt aus y10 und Zpm und ein Produkt aus y20 und Zpb durch Multiplikation berechnet und es wird schließlich auf der Grundlage dieser berechneten drei Produkte ein endgültiger Fuzzy- Inferenz-Wert y erzielt. Der erzielte, endgültige Fuzzy- Inferenz-Wert y wird gemäß einer geeigneten Vorschrift in den vorläufigen Kompensationswert Ui umgewandelt. Die Details dieser Vorschrift sind für das Verständnis des Prinzips dieser Erfindung nicht wesentlich.
Dem Schritt S8 folgt der Schritt S9, um die zwei in dem Speicher 32 gespeicherten, vorhergehenden, vorläufigen Kom pensationswerte Ui-1 und Ui-2 einzulesen. Anschließend wird Schritt S10 durchgeführt, um auf der Grundlage der zwei vorhergehenden Werte Ui-1 und Ui-2 und des gegenwärtigen Wertes Ui eine Regressionsgerade nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate zu berechnen und um durch Einstellen des gegenwärtigen Wertes Ui auf der Basis der berechneten Regressionsgeraden den endgültigen Kompensationswert Ui* zu erzielen. Diese Berechnungsart sichert eine allmähliche, gleichmäßige Kompensation der Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 während der Honbearbeitungsvorgänge. Das heißt, der in Schritt S10 bestimmte, endgültige Kompensationswert Ui* ändert sich nicht abrupt oder plötzlich, sondern allmählich, weil der endgültige Wert Ui* durch Einstellen des letzten erzielten vorläufigen Wertes Ui durch die zwei vorhergehenden Werte Ui-1 und Ui-2 erzielt wird.
In Schritt S10 wird der in Schritt S9 erzielte, vorläufige Wert Ui solange als der endgültige Kompensationswert Ui* verwendet, bis die Anzahl der vorhergehenden, vorläufigen Werte Ui, die in dem Hilfsspeicher 32 gespeichert sind, gleich 2 wird.
Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit den Schritten S11, S12, S13 und S14 fort, um jeweils die in dem gegenwärtigen Durchlauf erzielten Werte Xi, Pi, Ui und Ui* zu speichern. Anschließend wird Schritt S15 durchgeführt, um den endgültigen Kompensationswert Ui* der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 zuzuführen. Auf den Schritt S15 folgt der Schritt S16, um Daten, die Identifikationsnummern der in Schritt S8 zugeführten Fuzzy-Vorschriften darstellen, und die Werte der entsprechenden Mitgliedfunktionen zu speichern. Ein Durchlauf des Steuerprogrammablaufs ist mit der vollständigen Durchführung des Schrittes S16 beendet und der Steuerprogrammablauf kehrt zu Schritt S2 zurück, um für den nächsten Durchlauf die Schritte S2 bis S16 durchzuführen.
Die Daten, die die Fuzzy-Vorschriften identifizieren, welche für die Fuzzy-Inferenz in Schritt S8 zugeführt worden sind, werden in Schritt S16 in dem Hilfsspeicher 32 zu dem Zweck gespeichert, daß eine genaue Analyse und eine notwendige Modifikation oder Änderung der Inhalte der Fuzzy-Vorschriften und der Eigenschaften der Mitgliedfunktionen erleichtert wird, wobei auf die zugeführten Fuzzy-Vorschriften und die Häufigkeit der Zuführung Bezug genommen wird, nachdem zum Beispiel eine Reihe von Honvorgängen an einer vorgegebenen Menge des Werkstücks W beendet ist.
Aus der obigen Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform ist zu verstehen, daß die Kompensationswerte U, die als ein externes Signal verwendet werden, welche der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 zugeführt werden, nicht nur auf der Grundlage der Fehlerwerte R, sondern auch auf der Grundlage der Ableitungen T, die die Änderungsneigung der Fehlerwerte R anzeigen, bestimmt werden, so daß die Innendurchmesser der gehonten Zylinderbohrungen ohne Störeinflüsse, wie zum Beispiel dem Meßfehler und der Betriebsstörung des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung, genau gesteuert werden.
Die vorliegende Ausführungsform hat weitere Vorteile, wie unterhalb beschrieben wird.
Um einen Vorteil der vorliegenden Kompensationsvorrichtung zu bestätigen, wurde gemäß vorläufigen Kompensationswerten Ui, die durch Fuzzy-Inferenz auf der Grundlage der Fehlerwerte Ri und der Ableitungen Ti, die von den tatsächlich gemessenen Werten Xi des Innendurchmessers der gehonten Zylinderbohrungen erzielt werden, bestimmt worden sind, eine Simulation durchgeführt. Zum Vergleich mit der gegenwärtigen Ausführungsform wurde auch eine Vergleichssimulation an einer Vergleichsvorrichtung durchgeführt, die geeignet ist, die vorläufige Kompensationswerte Ui ohne Fuzzy-Inferenz zu bestimmen, das heißt, die geeignet ist, die vorläufigen Kompensationswerte Ui unter Verwendung einer PID-Regelung (proportional Verhalten plus integral Verhalten plus differential Verhalten oder Ableitung) zu bestimmen, in der ein Produkt aus dem Fehlerwert Ri, aus der Ableitung Ti und einem Integralwert (einer Summe von einigen gemessenen Werten X) rückgekoppelt wird.
Die tatsächlichen gemessenen Werte X in der Simulation der vorliegenden Ausführungsform sind in der graphischen Darstellung der Fig. 10 gezeigt, während die aus den Simulationstest der Vergleichsvorrichtung in der graphischen Darstellung der Fig. 11 gezeigt sind. In den graphischen Darstellungen ist der Bereich ±30 der gemessenen Werte X als eine Differenz von dem Nennwert angezeigt. Es ist aus den graphischen Darstellungen ersichtlich, daß der Bereich ±3 σ in der gegenwärtigen Vorrichtung über dem gesamten Bereich des Totzeitwertes MS enger ist als in der Vergleichsvorrichtung. Dies bedeutet eine bessere Abmessungsgenauigkeit der Zylinderbohrungen, die von der gegenwärtigen Vorrichtung gehont worden sind, als die Abmessungsgenauigkeit in der Vergleichsvorrichtung.
Die gegenwärtige Vorrichtung kann zudem durch einfaches Hinzufügen der Steuereinrichtung 28, des Hilfsspeichers 32 und von Verbindungskabeln zu einem bereits existierenden Honsystem erzielt werden, das die Honmaschine 10, die Meßköpfe 18 während der Bearbeitung, die automatische Meßsteuereinrichtung 22 und die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung aufweist. Die obigen Komponenten oder Einrichtungen, die hinzugefügt werden sollen, können zudem vergleichsweise einfach mit dem bereits existierenden Honsystem verbunden werden und sind relativ preisgünstig. Die vorliegende Vorrichtung sichert eine verbesserte Abmessungsgenauigkeit der gehonten Werkstücke durch Verwen dung von einheitlichen Softwareprogrammen und ohne Modifizierung der Hardware der Honmaschine 10. Die gegenwärtige Erfindung kann somit bei vergleichsweise niedrigen Kosten relativ schnell verwendet werden.
Gewöhnlich ist ein Bearbeitungssystem, wie zum Beispiel das oben beschriebene Honsystem, das geeignet ist, einen vorbestimmten Bearbeitungsvorgang an einer Reihe von Werkstücken in einer Produktionslinie durchzuführen, um ein bestimmtes Endprodukt, wie zum Beispiel einen Zylinderblock herzustellen, mit einer Meßeinrichtung versehen, die geeignet ist, die gehonten oder auf andere Weise bearbeiteten Werkstücke auf ihre Abmessungsgenauigkeit zu überprüfen und die Übertragung der ungenau bearbeiteten Werkstücke zum nächsten Bearbeitungssystem zu verhindern. Eine derartige Meßeinrichtung kann als die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung zum Messen der Abmessung der gehonten Werkstücke W verwendet werden, um die Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 durch Rückkoppeln des Kompensationswertes Ui* zu kompensieren. Obwohl zusätzlich zu der bereits vorhandenen Meßeinrichtung eine ausschließliche Meßeinrichtung nach der Bearbeitung für die automatische Meßsteuereinrichtung 22 vorgesehen sein kann, kann die Funktion der bereits vorhandenen Meßeinrichtung wirksam als die Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung verwendet werden, um die Kompensationsvorrichtung für die Meßsteuereinrichtung 22 bei relativ verringerten Kosten zu schaffen.
Wo die Öffnungen, wie zum Beispiel Zylinderbohrungen, die von der Honmaschine 10 gehont werden sollen, so fertig gestellt werden sollen, daß Gegenstücke, wie zum Beispiel Kolben, im wesentlichen ohne Spiel eingefügt werden, sollte in diesem Fall die Abmessung der Löcher mit der Abmessung der Gegenstücke ein vorgegebenes Verhältnis haben. Mit anderen Worten, der Innendurchmesser einer bestimmten Öffnung sollte im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Gegenstücks sein.
In dem herkömmlichen Bearbeitungssystem ist es jedoch schwierig, die Abmessungsänderung der Öffnungen so zu verringern, daß sie in einem relativ engen Toleranzbereich liegt. Es ist daher erforderlich, die Öffnungen in Abhängigkeit von der Abmessung der Öffnungen in verschiedene Gruppen einzuteilen und gleichzeitig die Gegenstücke auch in Abhängigkeit von der Abmessung der Komponenten in die entsprechende Gruppe einzuteilen, so daß die Komponente einer bestimmten Gruppe mit der Öffnung der entsprechenden Gruppe kombiniert wird, damit ein Paar; entsteht. Es ist daher notwendig, weitere Vorrichtungen, wie zum Beispiel eine Vorrichtung zum Vorsehen von Markierungen in der Nähe der Öffnungen zum Kennzeichnen ihrer Einteilungsgruppen, eine Vorrichtung zum Lesen der Markierungen, eine Vorrichtung zum Klassifizieren der Werkstücke gemäß der Einteilung der Öffnungen und eine Vorrichtung zum Speichern der Werkstücke nach ihrer Klassifizierung zu verwenden.
Die vorliegende Kompensationsvorrichtung, die eine bedeutend verringerte Änderung der Abmessungsgenauigkeit der gehonten Zylinderbohrungen sicherstellt, beseitigt die herkömmliche Notwendigkeit, die fertiggestellten Werkstücke zu klassifizieren oder sie verringert wenigstens die Anzahl der Klassifizierungsgruppen und sie beseitigt oder verringert zumindest daher die Kosten, den Arbeitsaufwand und den Platz für die Klassifizierung.
Eine andere Simulation wurde gemäß endgülten Kompensationswerten Ui* durchgeführt, die für eine allmähliche, gleichmäßige Einstellung der Referenzspannung bestimmt werden, das heißt, die durch Einstellen des gegenwärtig erzielten, vorläufigen Kompensationswertes Ui durch die vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerte U erzielt worden ist. Der vorläufige Kompensationswert Ui wird durch Fuzzy-Inferenz bestimmt, wie es oben in Bezug auf die Simulation beschrieben ist, deren Ergebnis in Fig. 10 gezeigt ist. Zum Vergleich mit der gegenwärtigen Ausführungsform wurde eine Vergleichssimulation an einer Vergleichsvorrichtung durchgeführt, in der die vorläufen Kompensationswerte U1 nicht für eine allmähliche, gleichmäßige Einstellung der Referenzspannung bearbeitet werden.
Die gemessenen Werte X in der Simulation der gegenwärtigen Vorrichtung sind in der graphischen Darstellung der Fig. 12 gezeigt, während die Werte in der Simulation der Vergleichsvorrichtung in der graphischen Darstellung der Fig. 13 gezeigt sind (die der Fig. 10 ähnlich ist). In diesen graphischen Darstellungen wird der Bereich ±36 der gemessenen Werte X als eine Differenz von dem Nennwert ausgedrückt.
Es ist aus den graphischen Darstellungen der Fig. 12 und 13 zu beobachten, daß sich die Änderungsrate der Differenz von dem Nennwert wie die Totzeitwerte MS in der gegenwärtigen Vorrichtung langsamer erhöht als in der Vergleichsvorrichtung. Es ist auch zu beobachten, daß die Differenz dort, wo der Totzeitwert MS gleich 20 ist, in der vorliegenden Vorrichtung geringer ist als in der Vergleichsvorrichtung. Die vorliegende Vorrichtung, die endgültige Kompensationswerte Ui* verwendet, welche sich relativ allmählich ändern, sichert somit unabhängig von einem Anstieg des Totzeitwertes MS eine verbesserte Stabilität der Abmessungsgenauigkeit der gehonten Zylinderbohrungen.
Die Ausführungsform, die oberhalb in Bezug auf die Fig. 1 bis 9 beschrieben worden ist, kann so modifiziert werden, wie es notwendig ist.
Das Steuerprogramm oder die Steuerroutine der Fig. 2 kann zum Beispiel dadurch modifiziert werden, daß ein Schritt hinzugefügt wird, in dem der Bediener über eine mögliche Beschädigung oder eine mögliche Störung des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung informiert wird, wenn der Absolutwert der berechneten Ableitung T in aufeinanderfolgenden Durchläufen der Durchführung der Steuerroutine aus Fig. 2 einen vorgegebenen Schwellwert einmal oder eine vorgegebene Anzahl oft oder mehrmals überschreitet. Mit dieser Anordnung benötigt der Bediener keine Inspektion, um über den Meßkopf 18 während der Bearbeitung eine Diagnose zu erstellen, und sie gestattet eine leichte und frühe Erfassung einer Störung in dem Kopf 18 und eine frühe Abhilfe der erfaßten Störung.
Der obige Schritt, der hinzugefügt werden soll, kann zum Beispiel so modifiziert werden, daß eine Störung in dem Kopf durch Berechnen einer Differenz zwischen dem gegenwärtig gemessenen Wert Xi und dem vorhergehenden gemessenen Wert Xi-1, der in dem Hilfsspeicher 32 gespeichert ist, erfaßt wird und daß die Differenz mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird.
In der Ausführungsform der Fig. 1 bis 9 sind die Verhältnisse oder die sogenannten "Faustregeln" die empirisch dafür bekannt sind, daß sie zwischen dem Fehlerwert R, der Ableitung T und dem Kompensationswert U vorhanden sind, durch Fuzzy-Vorschriften- bzw. Fuzzy-Regeln dargestellt, nach welchen die Referenzspannung, die als eine Honbedingung von der automatischen Meßsteuereinrichtung verwendet wird, eingestellt oder kompensiert wird, ungeachtet dessen, ob die Verhältnisse oder Faustregeln linear oder nicht linear sind. Die automatische Meßsteuereinrichtung 22 kann somit in Bezug auf die verschiedenen, in dem Honbetrieb enthaltenen Faktoren auf optimale Weise gesteuert werden. Der Kompensationswert U kann jedoch durch jedes andere geeignete Verfahren als die Fuzzy-Inferenz bestimmt werden, wie zum Beispiel durch ein PID-Regelungsverfahren (Proportional-, Integral- und Ableitungs- oder Differential-Regelungsverfahren) oder andere moderne Regelungsverfahren bestimmt werden.
Die dargestellte Ausführungsform verwendet zudem nur drei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften, die den Totzeitwerten MS von 1, 10 und 20 entsprechen, und sie kann daher bei dementsprechend verringerten Kosten und einer dementsprechend verringerten Zeit zum Formulieren und Speichern der Fuzzy-Vorschriften erhalten werden.
In der dargestellten Ausführungsform werden die Fuzzy- Vorschriften der Tabellen 1, 2 und 3 formuliert, um ungeachtet des tatsächlich erfaßten Totzeitwertes MS (der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W) und unabhängig von den Mitgliedfunktionen in Fig. 6, die mit dem Totzeitwert MS verbunden sind, den Kompensationswert U zu bestimmen. Diese Anordnung erleichtert im Gegensatz zu einer Anordnung, in der die Fuzzy-Vorschriften formuliert werden, um den Kompensationswert U auf der Grundlage der drei erfaßten Variablen zu bestimmen, die den Totzeitwert MS enthalten, das Herstellen des Programms für die Fuzzy- Inferenz.
Wie oberhalb vorgeschlagen worden ist, werden die Fuzzy-Vorschriften verwendet, um den Kompensationswert U als ein Ausgangssignal auf der Grundlage des Fehlerwertes R und der Ableitung T als zwei Eingangssignale zu bestimmen. Der Kompensationswert U kann durch Fuzzy-Inferenz auf der Grundlage der drei Eingangssignale bestimmt werden, die aus den Variablen R, T und MS bestehen.
Während die dargestellte Ausführungsform bei dem Honsystem mit einer Honmaschine 10 und einer Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung, die entlang einer einzigen Bearbeitungs- oder Honlinie zum Honen des Werkstücks W der gleichen Gattung angeordnet sind, verwendet wird, kann die vorliegende Kompensationsvorrichtung so modifiziert werden, daß sie für andere Arten von Bearbeitungssystemen verwendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel als eine Kompensationsvorrichtung für ein Bearbeitungssystem mit einer einzigen Bearbeitungslinie ausgeformt sein, das verschiedene Gattungen von Werkstücken behandeln kann. In diesem Fall wird die Kompensationsvorrichtung der Fig. 1 zum Beispiel so modifiziert, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Es ist insbesondere beschrieben, daß die Vorrichtung zusätzlich zu der Werkstückzähleinrichtung 34 und den ersten und zweiten Werkstückerfassungssensoren 36, 38 zwei Werkstückerkennungssensoren 50 und 52 aufweist. Der erste Werkstückerkennungssensor ist an dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt der Honmaschine 10 angeordnet und erkennt die Gattung des Werkstücks, das auf die Maschine 10 geladen ist. Das Ausgangssignal des Sensors 50 wird der Werkstückzähleinrichtung 54 und auch der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 zugeführt, so daß die Einrichtung 22 die Referenzspannung, die der Nennabmessung des Werkstücks entspricht, auswählt, dessen Gattung durch das Ausgangssignal dargestellt wird. Der zweite Werkstückerkennungssensor 52 ist an einem stromabwärts gelegenen Endabschnitt der Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung angeordnet und erkennt die Gattung des Werkstücks, das von der Meßeinrichtung 14 gemessen werden soll. Das Ausgangssignal dieses Sensors 52 wird der Werkstückzähleinrichtung 34 und auch der Meßeinrichtung 14 zugeführt, so daß die Einrichtung 14 den entsprechenden Meßkopf 20 auswählt. Zudem ist die Werkstückzähleinrichtung geeignet, die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke von jeder Gattung zu zählen. Wenn der Transport des Werkstücks von einer bestimmten Gattung von der Maschine 10 durch den ersten Werkstückerfassungssensor 36 erfaßt wird, wird der Zählwert entsprechend der Gattung des durch den Sensor 50 erkannte Werkstückes erhöht. Derselbe Zählwert wird verringert, wenn der Transport des Werkstücks der gleichen Gattung in die Meßeinrichtung 14 von dem zweiten Werkstückerfassungssensor 38 und dem zweiten Werkstückerkennungssensor 52 erfaßt wird. Die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke aller Gattungen wird somit durch die Zähleinrichtung 34 gezählt.
Weil die Erzeugung des Ausgangssignals von dem zweiten Erkennungssensor 52 den Transport des Werkstücks in die Meßeinrichtung 14 anzeigt, könnte der zweite Werkstückerfassungssensor 38 weggelassen werden.
Es wird nun auf Fig. 15 Bezug genommen. Es ist ein anderes modifiziertes Bearbeitungssystem gezeigt, das eine Vielzahl von Bearbeitungsmaschinen 10, die geeignet sind, um Werkstücke der gleichen Gattung zu behandeln, und eine Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung aufweist. In dem bestimmten Beispiel der Fig. 15 hat das Bearbeitungssystem zwei Maschinen 10, die an den stromaufwärts gelegenen Endabschnitten der jeweiligen Bearbeitungslinien angeordnet sind, die an den stromabwärts gelegenen Endabschnitten zu der Meßeinrichtung 14 führen. In diesem Fall sollte die Kompensationsvorrichtung die Betriebsbedingungen der zwei Maschinen 10 unabhängig voneinander einstellen, weil die Betriebsbedingungen der zwei Maschinen 10 im allgemeinen unterschiedlich sind, auch wenn die zwei Maschinen 10 Werkstücke der gleichen Gattung behandeln. Die Kompensationsvorrichtung ist dementsprechend vorzugsweise so angeordnet, wie es als Beispiel unterhalb beschrieben ist.
Die Kompensationsvorrichtung weist die ersten und zweiten Werkstückerfassungssensoren 36, 38 für jede der zwei Maschinen 10 und die Werkstückzähleinrichtung 34, die von den zwei Maschinen 10 gemeinsam verwendet werden, auf. An dem stromabwärts gelegenen Endabschnitten der parallelen zwei Bearbeitungslinien stromabwärts der jeweiligen Maschinen 10 sind die zwei Werkstückerfassungssensoren 38 angeordnet. Die Werkstückzähleinrichtung 34 ist geeignet, die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke, die von den jeweiligen Maschinen 10 übertragen werden, zu zählen. Wenn der Transport der Werkstücke von den Maschinen 10 von den ersten Sensoren 36, 36 erfaßt wird, werden die jeweiligen Zählwerte erhöht, die den zwei Maschinen 10 entsprechen. Wenn der Transport der Werkstücke in die Meßeinrichtung 14 von den zweiten Werkstückerfassungssensoren 38, 38 erfaßt wird, werden die jeweiligen Zählwerte verringert. Diese Anordnung ist aus dem oben angegebenen Grund zu bevorzugen. Weil die Bearbeitungslinien angeordnet sind, um die Werkstücke von den Endabschnitten der Linien direkt zu der Meßeinrichtung 14 zu transportieren, können die zwei zweiten Werkstückerfassungssensoren 38 den Transport der Werkstücke von diesen zwei Linien in die Meßeinrichtung 14 erfassen.
Die Kompensationsvorrichtung kann auch auch bei einem Bearbeitungssystem angewandt werden, das eine Vielzahl von Maschinen enthält, wie in dem Beispiel aus Fig. 15, wobei jede jedoch geeignet ist, verschiedene Gattungen von Werkstücken zu behandeln. In diesem Fall sollte die Kompensationsvorrichtung die Betriebsbedingungen der verschiedenen Maschinen in Abhängigkeit von der Gattung der Werkstücke einstellen. Die Kompensationsvorrichtung ist daher vorzugsweise so angeordnet, wie es zum Beispiel in Fig. 16 gezeigt ist.
In dem Beispiel der Fig. 16, wo zwei Maschinen 10 vorgesehen sind, weist die Kompensationsvorrichtung zusätzlich zu einer Werkstückzähleinrichtung 34, zu zwei ersten Werkstückerfassungssensoren 36 und zu zwei zweiten Werkstückerfassungssensoren 38, wie sie in dem Beispiel aus Fig. 15 vorgesehen sind, zwei Werkstückerkennungssensoren 70, 70 und einen zweiten Werkstückerkennungssensor 72 auf. Jeder erste Werkstückerkennungssensor 70 ist an dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt der entsprechenden Maschine 10 angeordnet und er erkennt die Gattung der Werkstücke, die auf die Maschine geladen werden. Der zweite Werkstückerkennungssensor 72 ist an dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt der Meßeinrichtung 14 vorgesehen und er erkennt auch die Gattung der Werkstücke, die in die Meßeinrichtung 14 übertragen werden. Die Werkstückzähleinrichtung ist geeignet, die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke der Gattung, die von jeder der zwei Maschinen 10 übertragen werden, zu zählen. Dementsprechend ist die Anzahl der Zählwerte gleich der Anzahl von Kombinationen der Maschine und der Werkstückgattung. Wenn der Transport des Werkstückes einer bestimmten Gattung von einer der zwei Maschinen 10 von dem entsprechenden ersten Werkstückerfassungssensor 36 erfaßt wird, wird der Zählwert, der der Kombination der einen Maschine (die durch die Position des Sensors 36 erkannt wird) und der bestimmten Werkstückgattung (die durch den Sensor 70 erkannt wird) entspricht, erhöht. Wenn der Transport des Werkstücks dieser Gattung in die Meßeinrichtung 14 von den Sensoren 38, 72 erfaßt wird, wird derselbe Zählwert verringert. Aus dem oben angegebenen Grund ist die gegenwärtige Anordnung zum Zählen der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke zu bevorzugen.
Der zweite Werkstückerfassungssensor 38 kann in dem Beispiel aus Fig. 16 weggelassen werden, wenn der zweite Werkstückerkennungssensor 72 so modifiziert ist, daß er die Maschinen, von welchen die Werkstücke übertragen werden, sowie die Gattungen der Werkstücke erkennt. Es sind zum Beispiel geeignete Markierungen, die die Erkennungsnummern der Maschinen 10 anzeigen, von welchen die Werkstücke verarbeitet werden, an den Werkstücken direkt oder indirekt vorgesehen und der Sensor 72 liest die Markierungen.
In der Ausführungsform der Fig. 1 bis 9 werden Werkstücke nacheinander bearbeitet und jedes Werkstück hat eine Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten oder Zylinderbohrungen, die von jeweiligen Werkzeugen gleichzeitig gehont werden. Zudem werden für jeden der Bearbeitungsabschnitte oder der gehonten Zylinderbohrungen Abmessungsdaten erzielt, um die Kompensationswerte zum Einstellen der Betriebsbedingungen der individuellen Bearbeitungsabschnitte des Werkstücks zu bestimmen. Es ist jedoch möglich, die Abmessungsdaten für einen ausgewählten Bearbeitungsabschnitt von jedem Werkstück zu erzielen und den Kompensationswert für den ausgewählten Bearbeitungsabschnitt zu bestimmen. In diesem Fall wird der erzielte Kompensationswert verwendet, um die Betriebsbedingungen der anderen Bearbeitungsabschnitte einzustellen. Diese Anordnung beseitigt die Notwendigkeit, das an den anderen Bearbeitungsabschnitten Abmessungsdaten erzielt werden und daß die Kompensationswerte auf der Grundlage dieser Abmessungsdaten bestimmt werden.
In der dargestellten Ausführungsform weist jeder Bearbeitungsabschnitt (jede Zylinderbohrung) des Werkstücks nur einen Durchmesser (einen Innendurchmesser) auf, wobei das Prinzip der Erfindung auf einen zylindrischen Bearbeitungsabschnitt anwendbar ist, der an jeweiligen, axialen Positionen des Bearbeitungsabschnittes eine Vielzahl von verschiedenen Durchmessern aufweist. In dem ersteren Fall ist nur eine Abmessung (ein Durchmesser) vorhanden, der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessen werden soll. In dem letzteren Fall wird jede der Abmessungen (der Durchmesser) an den verschiedenen, axialen Positionen des zylindrischen Bearbeitungsabschnittes gemessen und das Prinzip der Erfindung ist auf jede oder irgendeine dieser Abmessungen anwendbar.
Es wird als nächstes auf die Fig. 17 bis 23 Bezug genommen. Es wird eine zweite Ausführungsform des Bearbeitungssystems der vorliegenden Erfindung beschrieben. In Gegensatz zu der ersten Ausführungsform der Fig. 1 weist diese zweite Ausführungsform keine Werkstückzähleinrichtung 34 und keine Werkstückerfassungssensoren 36, 38 auf. Zudem unterscheidet sich das Steuerprogramm oder die Steuerroutine, die in dem Nur-Lese-Speicher der Steuereinrichtung 28 der zweiten Ausführungsform gespeichert ist, von dem der ersten Ausführungsform, das in Fig. 2 dargestellt ist.
Es ist insbesondere beschrieben, daß der Nur-Lese- Speicher der Steuereinrichtung 28, der in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, das Steuerprogramm speichert, wie es in dem Flußdiagramm der Fig. 17 gezeigt ist, das durchgeführt wird, um den endgültigen Kompensationswert Ui* zu bestimmen und um die Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 gemäß dem Kompensationswert Ui* einzustellen.
Der Nur-Lese-Speicher der Steuereinrichtung 28 speichert auch Fuzzy-Inferenz-Daten, die zum Bestimmen des Kompensationswertes Ui durch Fuzzy-Inferenz verwendet werden. Die Fuzzy-Inferenz-Daten umfassen folgendes: (a) Fuzzy-Inferenz-Programme; (b) Mitgliedfunktionen, die mit dem Fehlerwert R verbunden sind; (c) Mitgliedfunktionen, die mit der Ableitung T der Fehlerwerte R verbunden sind; (d) Mitgliedfunktionen, die mit einer Ableitung der Ableitung T, das heißt, einer zweiten Ableitung des Fehlerwertes R, verbunden sind; (e) Mitgliedfunktionen, die mit dem Kompensationswert Ui (dem vorläufigen Kompensationswert) verbunden sind; und (f) fünf Gruppen von Fuzzy-Vorschriften zum Definieren von Verhältnissen zwischen dem Fehlerwert R, der ersten Ableitung T, der zweiten Ableitung D und dem Kompensationswert Ui.
Für den Fehlerwert R verwendet die Steuereinrichtung 28 sieben Fuzzy-Marken NB (negativ groß), NM (negativ mittel), NS (negativ klein), ZO (Null), PS (positiv klein), PM (positiv mittel) und PB (positiv groß), wie sie in der er sten Ausführungsform verwendet werden. Die Mitgliedfunktionen dieser Fuzzy-Marken sind, in der graphischen Darstellung der Fig. 3 gezeigt.
Für die erste Ableitung T und die zweite Ableitung D verwendet die Steuereinrichtung 28 fünf Fuzzy-Marken NB, NS, ZO, PS und PB, deren Werte in der Reihenfolge der Beschreibung von einem negativen zu einem positiven Wert ansteigen. Die Mitgliedfunktionen dieser Fuzzy-Marken für die Ableitung T sind in der graphischen Darstellung der Fig. 4 gezeigt, während die für die Ableitung D in der graphischen Darstellung der Fig. 18 angezeigt sind.
Für den Kompensationswert U verwendet die Steuereinrichtung 28 die sieben Fuzzy-Marken NB, NM, NS, ZO, PS, PM und PB, wie sie in der ersten Ausführungsform verwendet werden. Die Mitgliedfunktionen dieser sieben Fuzzy-Marken sind in Fig. 5 gezeigt. Wie oben in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben ist, erhöhen sich die Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 und dementsprechend der Innendurchmesser der gehonten Zylinderbohrung so, wie sich der Kompensationswert U erhöht. Die Referenzspannung und der Innendurchmesser verringern sich so, wie sich der Kompensationswert U verringert.
Die Steuereinrichtung 28 verwendet die fünf Gruppen von Fuzzy-Vorschriften, die für eine Fuzzy-Inferenz optisch verwendet werden, um den Kompensationswert U zu bestimmen, wenn die Fuzzy-Marke der zweiten Ableitung D NB, NS, ZO, PS bzw. PB ist. Diese Gruppen von Fuzzy-Vorschriften sind jeweils in den folgenden Tabellen 4 bis 8 angezeigt.
Zum leichteren Verständnis sind die fünf Gruppen von Fuzzy-Vorschriften, die in den Tabellen 4 bis 8 gezeigt sind, in den jeweiligen dreidimensionalen graphischen Darstellungen der Fig. 19 bis 23 dargestellt. TABELLE 4 TABELLE 5 TABELLE 6 TABELLE 7 TABELLE 8
Ein Beispiel einer Fuzzy-Vorschrift wird wie folgt ausgedrückt:
IF R = NS and T = PS, THEN U = ZO
Jede der fünf Gruppen der Fuzzy-Vorschriften ist als ein Prinzip so ausgelegt, daß der Kompensationswert U nicht nur mit einem Anstieg des durch die Fuzzy-Marken dargestellten Fehlerwertes R, sondern auch mit einem Anstieg der ersten Ableitung T verringert wird. Die fünf Gruppen der Fuzzy-Vorschriften sind unterschiedlich formuliert, so daß der Kompensationswert U mit einem Anstieg der zweiten Ableitung D verringert wird.
Die obigen Konzepte sind in Tabelle 6 zum Beispiel wie folgt dargestellt: Das heißt, wo die Ableitung T gleich NS ist, verringert sich der Kompensationswert U in der Reihenfolge von PB, PM, PS, ZO, NS und NM, während der Fehlerwert R ansteigt. Wo der Fehlerwert R gleich NM ist, verringert sich darüberhinaus der Kompensationswert U in der Reihenfolge von PM, PM und PS, während die Ableitung T in der Reihenfolge von NS, ZO und PS ansteigt.
Wie in der ersten Ausführungsform sind auch die Fuzzy- Vorschriften so formuliert, daß sich der Kompensationswert U auf Null ("0") ändert, wenn sich der gemessene Wert X, der durch das Ausgangssignal des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung dargestellt ist, plötzlich beträchtlich verringert oder erhöht. Die Steuereinrichtung 28 ignoriert somit eine derartige plötzliche Änderung des Ausgangssignals von dem Meßkopf 20 nach der Bearbeitung, das durch eine plötzliche Änderung des Ausgangssignals von dem Meßkopf 18 während der Bearbeitung aufgrund einer vorläufigen Störung des Kopfes 18 verursacht werden kann. Dementsprechend werden die anschließenden Honvorgänge durchgeführt, ohne daß sich die von der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 zu verwendete Referenzspannung plötzlich ändert, um den Einfluß der Störung des Kopfes 18 auf die Abmessungsgenauigkeit der gehonten Zylinderbohrung des Werkstückes W zu minimieren.
Das obige Konzept ist in Tabelle 6 zum Beispiel so dargestellt, daß der Kompensationswert U ZO ist, wo der Fehlerwert R NB oder NM ist, während die erste Ableitung T NB ist, oder wo der Fehlerwert PM oder PB ist, während die erste Ableitung T PB ist.
Zudem wird ein Verhältnis zwischen der zweiten Ableitung D und dem Kompensationswert U derartig bestimmt, daß der Kompensationswert U im allgemeinen kleiner ist, wenn die zweite Ableitung D PS ist, als wenn die zweite Ableitung D ZO ist, und daß der Kompensationswert U im allgemeinen größer ist, wenn die zweite Ableitung NS ist, als wenn die zweite Ableitung W ZO ist. Die Kompensationswerte U sind jedoch dann, wenn die zweite Ableitung D PS und dann, wenn die zweite Ableitung D NS ist, in Bezug auf die Kompensationswerte U, wenn die zweite Ableitung D ZO ist, nicht völlig symmetrisch. Dieses asymmetrische Verhältnis gestattet eine verbesserte Stabilität der Abmessungsgenauigkeit der gehonten Zylinderbohrungen.
Es ist auch anzumerken, daß der Kompensationswert U im allgemeinen ZO ist, wenn die zweite Ableitung D PB oder NB ist, und zwar aus demselben Grund, wie wenn die Absolutwerte des Fehlerwertes R und der ersten Ableitung T relativ groß sind.
Es wird auf das Flußdiagramm der Fig. 17 Bezug genommen. Es wird der Betrieb der Rückkopplungskompensationsvorrichtung zum Einstellen der Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Meßkopfes 20 nach der Bearbeitung beschrieben. In Fig. 17 werden die gleichen Schrittnummern, wie sie in Fig. 2 verwendet werden, verwendet, um die entsprechenden Schritte zu kennzeichnen.
Wie das in Fig. 2 der ersten Ausführungsform dargestellte Steuerprogramm ist das Steuerprogramm der Fig. 17 geeignet, auf der Grundlage des gemessenen Wertes Xi, der durch die Ausgangssignale von dem Kopf 20, die gegenwärtig von der Steuereinrichtung 28 aufgenommen werden, dargestellt ist, den Fehlerwert Ri zu berechnen. Anschließend werden die erste und zweite Ableitung Ti und Di des Fehlerwertes Ri berechnet. Auf der Grundlage des berechneten Fehlerwertes Ri und der Ableitungen Ti und Di wird der vorläufige Kompensationswert Ui bestimmt. Schließlich wird der endgültige Kompensationswert Ui* durch Einstellen des gegenwärtig bestimmten, vorläufigen Kompensationswertes Ui auf der Grundlage der vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerte Ui bestimmt.
Die Schritte S1 bis S6 werden wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt. Die Berechnung des gleitenden Mittelwertes Pi in Schritt S4 wird gemäß der obigen Gleichung (1) durchgeführt. In dieser Verbindung ist anzumerken, daß der Gewichtskoeffizient ωi und die Anzahl nmax, die in der Gleichung (1) verwendet werden, sowie die Fuzzy-Vorschriften und die Mitgliedfunktionen auf der Annahme bestimmt werden, daß die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W "19" und der Totzeitwert MS daher "20" ist.
Dem Schritt S6 folgt der Schritt S17, um eine Regressionsgerade der kleinsten Quadrate auf der Grundlage der in Schritt S6 berechneten, gegenwärtig erzielten, ersten Ableitung Ti und einer geeigneten Anzahl der in dem Hilfsspeicher 32 gespeicherten, vorhergehenden, ersten Ableitungswerte T zu berechnen. Die Anzahl der vorhergehenden, ersten Ableitungswerte T ist gleich r(≥). Die zweite Ableitung Di wird auf der Grundlage der berechneten Regressionsgeraden berechnet.
Die zweite Ableitung Di in Schritt S17 wird wie die erste Ableitung Ti solange auf Null gestellt, bis die Anzahl r der vorhergehenden, ersten Ableitungswerte T, die in dem Speicher 32 gespeichert sind, gleich r wird.
Es ist anzumerken, daß die in Schritt S6 erzielte, erste Ableitung Ti die Änderungsneigung des Fehlerwertes Ri (gleitender Mittelwert Pi) darstellt und daß die in Schritt S17 erzielte, zweite Ableitung D1 die Änderungsneigung der ersten Ableitung Ti darstellt.
Nachdem der Fehlerwert Ri und die ersten und zweiten Ableitungen Ti und Di erzielt worden sind, fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S8 fort, um den vorläufigen Kompensationswert Ui durch Fuzzy-Inferenz zu bestimmen. Die in diesem Schritt S8 durchgeführte Fuzzy- Inferenz wird im Detail beschrieben.
Anfangs werden von dem Fehlerwert Ri und der ersten Ableitung Ti gemäß den fünf Gruppen der oben diskutierten Fuzzy-Vorschriften der Tabellen 4 bis 8 Fuzzy-Inferenz- Werte (logische Summen) berechnet. Das heißt, es werden unter Verwendung der Mitgliedfunktionen, wie sie in den Fig. 3, 4 bzw. 5 gezeigt sind, logische Summen Ynb, Yns, Yzo, Yps und Ypb, die den Fuzzy-Vorschriftsgruppen für D = NB, D = NS, D = ZO, D = PS und D = PB entsprechen, erzielt. Anschließend werden die Werte Znb, Zns, Zzo, Zps und Zpb, die der gegenwärtigen zweiten Ableitung Di entsprechen, gemäß den fünf Mitgliedfunktionen der Fig. 18 jeweils berechnet. Anschließend wird ein Produkt aus Ynb und Znb, ein Produkt Yns und Zns, ein Produkt aus Yzo und Zzo, ein Produkt aus Yps und Zps und ein Produkt aus Ypb und Zpb durch Multiplikation berechnet und es wird auf der Grundlage der berechneten fünf Produkte schließlich ein endgültiger Fuzzy-Inferenz-Wert y erzielt. Der erzielte, endgültige Fuzzy-Inferenz-Wert y wird gemäß einer geeigneten Vorschrift in den vorläufigen Kompensationswert Ui umgewandelt. Die Details dieser Vorschrift sind für das Verständnis des Prinzips der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich.
Dem Schritt S8 folgen die Schritte S9 bis S12, die oberhalb in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben sind. In Schritt S10 wird der endgültige Kompensationswert Ui* durch Einstellen des gegenwärtigen Wertes Ui auf der Grundlage der Regressionsgeraden, die von den gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert Ui und den zwei vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerten Ui-1 und Ui-2 berechnet wird, erzielt. Der somit erzielte, endgültige Kompensationswert Ui* sichert eine allmähliche, gleichmäßige Kompensation der Referenzspannung der automatischen Meßsteuereinrichtung 22, während der Honvorgang fortschreitet. Der in Schritt S9 erzielte, vorläufige Wert Ui wird in Schritt S10 solange als der endgültige Kompensationswert Ui* verwendet, bis die Anzahl der in dem Hilfsspeicher 32 gespeicherten, vorhergehenden vorläufigen Werte Ui gleich 2 wird.
Dem Schritt S12 folgt der Schritt S18, um die ersten und zweiten Ableitungen Ti und Di in dem Hilfsspeicher 32 zu speichern. Dem Schritt S18 folgen die Schritte S13 und S14, um die vorläufigen und endgültigen Kompensationswerte Ui und Ui* in dem Hilfsspeicher 32 zu speichern, wie in der ersten Ausführungsform.
Der Steuerprogrammablauf fährt anschließend mit Schritt S19 fort, um zu bestimmen, ob der endgültige Kompensationswert Ui* gleich Null ist oder nicht. Wenn der Wert Ui* ungleich Null ist (wenn in Schritt S19 eine negative Entscheidung "NEIN" erzielt wird), wird der Schritt S15 durchgeführt, um den endgültigen Kompensationswert Ui* der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 zuzuführen, und der Steuerprogrammablauf fährt mit S16 fort, der oben beschrieben ist. Wenn der Wert Ui* gleich Null ist (wenn in Schritt S19 eine positive Entscheidung "JA" erzielt wird), fährt der Steuerprogrammablauf von Schritt S19 direkt mit Schritt S16 fort, wobei Schritt S15 übersprungen wird. Mit der vollständigen Durchführung von Schritt S16 ist ein Durchlauf der Steuerroutine der Fig. 17 beendet und der Steuerprogrammablauf kehrt zu Schritt S2 zurück, um den nächsten Durchlauf der Schritte S2 bis S16 durchzuführen.
Aus der obigen Beschreibung der zweiten Ausführungsform ist zu verstehen, daß die endgültigen Kompensationswerte Ui* nicht nur auf der Grundlage der Fehlerwerte R und der ersten Ableitung T des Fehlerwertes R, sondern auch auf der Grundlage der zweiten Ableitungen D der Fehlerwerte R be stimmt werden, so daß die Innendurchmesser der gehonten Zylinderbohrungen genau gesteuert werden, ohne daß Störungen, wie zum Beispiel der Meßfehler und die Betriebsstörung des Meßkopfes 18 während der Bearbeitung einen Einfluß ausüben.
Die Verwendung der zweiten Ableitung D zusätzlich zu der ersten Ableitung T zum Bestimmen des Kompensationswertes Ui* sichert die gleiche oder eine höhere Abmessungsgenauigkeit der gehonten Zylinderbohrungen, wie in der ersten Ausführungsform der Fig. 2, in der der Totzeitwert MS oder die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke W berücksichtigt werden, um den Kompensationswert Ui* zu bestimmen. Das Anordnen der Werkstückzähleinrichtung 34 und der Werkstückerfassungssensoren 36, 38 erhöht die Kosten der Kompensationsvorrichtung und erfordert zusätzliche Zeit und Arbeit, um ein bereits vorhandenes Honsystem zu modifizieren, um ein Honsystem zu schaffen, das mit der Kompensationsvorrichtung versehen ist. In dieser Hinsicht ist die gegenwärtige zweite Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform von Vorteil, da sie keine Werkstückzähleinrichtung 34 verwendet.
Die zweite Ausführungsform kann jedoch mit der Werkstückzähleinrichtung 34 und den betreffenden Bauteilen, wie die erste Ausführungsform, versehen sein, um die Abmessungsgenauigkeit der gehonten Werkstücke durch Einstellen der Honbetriebsbedingung (der Referenzspannung der Meßsteuereinrichtung 22) durch die Kompensationsvorrichtung weiter zu verbessern.
In der gegenwärtigen zweiten Ausführungsform wird der Schritt S15 so lange ausgelassen, das heißt, das Ausgangssignal der Steuereinrichtung 28 wird nicht zu der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 rückgekoppelt, bis der endgültige Kompensationswert Ui* Null ist. Es ist gewöhnlich schwierig, den Arbeitszyklus der Meßeinrichtung 14 nach der Bearbeitung dem der Hornmaschine 10 anzupassen, weil eine beträchtlich lange Bearbeitungszeit erforderlich ist, um von der Steuereinrichtung 28 zu der Meßsteuereinrichtung 22 über RS232C oder andere geeignete Übertragungseinrichtungen eine Datenübertragung durchzuführen. In den meisten Fällen werden diese Betriebszyklen solange nicht angepaßt, bis eine hochwertige Programmiersprache verwendet wird, um ein Anpassen des Durchlaufbetriebes zwischen der Maschine 10 und der Meßeinrichtung 14 sicherzustellen, oder bis eine geeignete Hardwareeinrichtung verwendet wird, um das Anpassen sicherzustellen. Dieses Problem kann dadurch vermieden werden, daß die Häufigkeit der Datenübertragung von der Steuereinrichtung 28 zu der Meßsteuereinrichtung 22 verringert wird. Wo von der Maschine 10 300 Werkstücke gehont werden, wird der endgültige Kompensationswert Ui* zehn mal anders als "0" oder so. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Datenübertragung zum Zuführen des endgültigen Kompensationswertes Ui* zu der Meßsteuereinrichtung 22 nur in derartige Fällen durchgeführt und die Bearbeitungszeit der Datenübertragung wird dementsprechend verringert. Die gegenwärtige Ausführungsform erfordert daher keine hochwertige Programmiersprache zum Anpassen der Betriebe der Maschine 10 und der Meßeinrichtung 14.
Um einen Vorteil der Kompensationsvorrichtung gemäß der vorliegenden, zweiten Ausführungsform zu bestätigen, wurde eine Simulation gemäß dem endgültigen Kompensationswert Ui* durchgeführt, der durch Einstellen der gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswerte Ui durch die vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerte U erzielt wird. Der vorläufige Kompensationswert Ui wird auf der Grundlage der Fehlerwerte Ri und der ersten und zweiten Ableitungen Ti und Di, die von den tatsächlich gemessenen Werten Xi erzielt werden, durch Fuzzy-Inferenz bestimmt. Der endgültige Kompensationswert Ui* wird der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 nur zugeführt, wenn der Wert Ui* ungleich Null ist. Zu Vergleichszwecken mit der gegenwärtigen Ausführungsform wurde auch eine Vergleichssimulation an einer Vergleichsvorrichtung durchgeführt, die ungeachtet dessen, ob der Wert Ui* Null ist oder nicht, geeignet ist, den endgültigen Kompensationswert Ui* der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 zuzuführen.
In der graphischen Darstellung der Fig. 24 ist ein Ergebnis der Simulation der gegenwärtigen Ausführungsform gezeigt, während in der graphischen Darstellung der Fig. 25 ein Ergebnis der Vergleichssimulation gezeigt ist. In der graphischen Darstellung der Fig. 26 ist das entsprechende Ergebnis gezeigt, das ohne Kompensation der Referenzspannung der Meßsteuereinrichtung 22 erzielt wird.
Aus den graphischen Darstellungen der Fig. 24 und 26 ist zu verstehen, daß die Abmessungsgenauigkeit der gehonten Werkstücke in der Simulation der gegenwärtigen zweiten Ausführungsform der Fig. 24 gegenüber der Abmessungsgenauigkeit der Simulation ohne einen Kompensation aus Fig. 26 bedeutend verbessert ist. Es ist auch zu verstehen, daß die vorliegende Ausführungsform der Fig. 24, die geeignet ist, um den endgültigen Kompensationswert Ui* der Meßsteuereinrichtung 22 nur dann zuzuführen, wenn der Wert Ui* ungleich Null ist, beinahe die gleiche Abmessungsgenauigkeit wie die Vergleichsvorrichtung aus Fig. 25 gestattet.
Während das in der zweiten Ausführungsform verwendete, in Fig. 17 dargestellte Programm den Schritt S19 aufweist, kann dieser Schritt weggelassen werden, so daß der endgültige Kompensationswert Ui* der automatischen Meßsteuereinrichtung 22 sogar dann zugeführt wird, wenn der Wert Ui* Null ist.
Als nächstes wird auf die Fig. 27 bis 54 Bezug genommen. Es wird eine dritte Ausführungsform des Bearbeitungssystems dieser Erfindung beschrieben.
Die gegenwärtige, dritte Ausführungsform wird für ein Bearbeitungssystem in der Form eines Schleifsystems verwendet, das geeignet ist, ein Werkstück in Form einer Kurbelwelle oder eines Motors eines motorbetriebenen Fahrzeugs zu schleifen, insbesondere um zylindrische Bearbeitungsabschnitte der Kurbelwelle, das heißt, zylindrische Flächen von sieben, koaxial an der Kurbelwelle ausgeformten Lagerzapfen zu schleifen. In Fig. 28 ist die Kurbelwelle mit 126 angezeigt und die Lagerzapfen sind mit 128 angezeigt.
Wie in Fig. 27 gezeigt ist, weist das Schleifsystem eine Zylinderschleifmaschine 110, zwei Meßköpfe 112 während der Bearbeitung (von welchen in der Figur nur einer gezeigt ist) eine automatische Meßsteuereinrichtung 114, eine Motorsteuereinrichtung 115, eine Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung, eine Werkstückzähleinrichtung 118, eine Steuereinrichtung 120 und einen Hilfsspeicher 122 auf. Es werden die Bauteile des Schleifsystems beschrieben.
Wie in Fig. 27 durch die dicken durchgezogenen Linien mit Pfeilen angezeigt ist, erstreckt sich eine Bearbeitungslinie durch das Schleifsystem. Entlang der Bearbeitungslinie wird eine Folge von Werkstücken in der Form von Kurbelwellen 126 (von welchen eine in Fig. 28 gezeigt ist) von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite transportiert (wie in Fig. 27 zu sehen ist, von links nach rechts).
Die Schleifmaschine 110 verwendet einen Satz von koaxialen, zylindrischen Schleifscheiben 130, wie in den Fig. 28 und 29 gezeigt ist, um an den sieben Lagerzapfen 128 von jeder Kurbelwelle 126 einen zylindrischen Schleifvorgang durchzuführen. Im Betrieb werden die Schleifscheiben 130 und die Kurbelwelle 126 in Kontakt miteinander gedreht, so daß alle der sieben Lagerzapfen 128 gleichzeitig geschliffen werden.
Wie in Fig. 29 gezeigt ist, weist die Schleifmaschine 110 einen Arbeitstisch 132 auf, auf dem die Kurbelwelle 126 als das Werkstück zum Schleifen angeordnet ist. Der Arbeitstisch 132 ist an einem Hauptrahmen der Maschine 110 angeordnet und umfaßt eine (nicht gezeigte) Halterung zum drehbaren Halten der Kurbelwelle 126 und einen Antriebsmotor 34 zum Drehen der Kurbelwelle 126.
Die Schleifmaschine 110 weist auch einen Vorschubtisch 136 zum Hin- und Wegbewegen des Satzes von Schleifscheiben 130 zu dem Arbeitstisch 132 oder von diesem weg und einen an dem Vorschubtisch 136 angeordneten Schwenktisch 138 auf. Der Vorschubtisch 136 ist an dem Hauptrahmen der Maschine 110 angeordnet und ist in eine Richtung hin und her bewegbar, die auf der Achse der Kurbelwelle 126 auf dem Arbeitstisch 132 senkrecht steht. Der Schwenktisch 138 ist in einer zu der Ebene der Fig. 29 parallelen Ebene um eine Schwenkachse, die zu diesen Ebenen und auch auf einer Achse der Schleifscheiben 130 senkrecht steht, die durch eine Einpunktlinie in Fig. 29 gezeigt ist, (sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn) drehbar oder schwenkbar. Die Schwenkachse ist in der Nähe von einem der entgegengesetzten Endabschnitte der Welle angeordnet, an dem die Scheiben 130 angeordnet sind. Der Vorschubtisch 136 wird durch einen fest an dem Hauptrahmen angeordneten Vorschubmotor 140 hin- und herbewegt und der Schwenktisch 138 wird durch einen an dem Vorschubtisch 136 angeordneten Schwenkmotor 142 geschwenkt.
Somit kann der Winkel (von dem im folgenden als "Schleifwinkel" gesprochen wird, wo er geeignet ist), der durch die Drehachsen der Schleifscheiben 130 und der Kurbelwelle 126 gebildet wird, durch den Schwenkmotor 142 geändert werden.
Die zwei Meßköpfe 112 während der Bearbeitung sind an der Schleifmaschine 110 angeordnet, um die Durchmesser der ersten und siebten Lagerzapfen 128 (von denen im folgenden als "Endlagerzapfen" gesprochen wird, wo es angebracht ist) zu messen, die an den jeweils entgegengesetzten Endabschnitten der Kurbelwelle 126 am nächsten liegen, wie in Fig. 28 gezeigt ist. Jeder Meßkopf 112 ist vom Typ elektrisches Mikrometer, wobei er ein Paar von Meßfühlern zum Kontakt mit diametral entgegengesetzten Endabschnitten der zylindrischen Fläche des geeigneten Endlagerzapfens 128 aufweist, um den Durchmesser des Endlagerzapfens 128 zu messen.
Die automatische Meßsteuereinrichtung 114 ist mit den Meßköpfen 112 während der Bearbeitung elektrisch verbunden, wie in den Fig. 27 und 29 gezeigt ist, und sie wird im Prinzip von einem Computer gebildet, der eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU; central processing unit), einen Nur-Lese-Speicher (ROM; read-only memory), einen Arbeitsspeicher (RAM; random-access memory) und einen Bus, der diese Elemente verbindet, aufweist. Die Meßsteuereinrichtung 114 ist geeignet, die Durchmesser der Endlagerzapfen 128 während des Schleifens durch die Maschine 110 mittels der jeweiligen Meßköpfe 112 während der Bearbeitung zu überwachen und die Ausgangssignale in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Meßköpfe 112 der Motorsteuereinheit 115 zuzuführen. Insbesondere überwacht die Meßsteuereinrichtung 114 die Ausgangssignale der Meßköpfe 112, um zu bestimmen, ob die restlichen Vorschubwerte der Schleifscheiben 130, die erforderlich sind, um die Endlagerzapfen 128 auf jeweilige Nenndurchmesserwerte Ao zuschleifen, auf jeweilige vorgegebene Werte (wie zum Beispiel für grobes Schleifen) verringert worden sind oder nicht, oder ob die restlichen Vorschubwerte auf Null verringert worden sind oder nicht, das heißt, ob die zwei Endlagerzapfen 128 auf die Nenndurchmesserwerte Ao (die durch genaues oder feines Schleifen erhalten werden) geschliffen worden sind. Mit anderen Worten, die Meßsteuereinrichtung 114 bestimmt, ob die Ausgangsniveaus der Meßköpfe 112 die Referenzwerte erreicht haben, die in der Meßsteuereinrichtung 114 für die Endlagerzapfen 128 jeweils voreingestellt worden sind. Die Referenzwerte können den End- oder Nennaußendurchmesserwerten der Lagerzapfen 128 oder irgendwelchen gewünschten Durchmesserwerten entsprechen, die größer sind als die Nennwerte, wobei die gewünschten Durchmesserwerte zum Beispiel durch Grobschleifen erhalten werden. Dementsprechend zeigen die Signale, die von der Meßsteuereinrichtung 114 der Motorsteuereinrichtung 115 zugeführt werden, an, daß die Endlagerzapfen 128 auf die Nenndurchmesserwerte Ao geschliffen worden sind oder, daß die restlichen Vorschubwerte der Schleifscheiben 130 die vorgegebenen Werte erreicht haben, die den Außendurchmessern entsprechen, die größer als die Nennwerte Ao sind.
Die Referenzwerte, die in der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 für die Endlagerzapfen 128 gemäß den Nenndurchmessern Ao davon voreingestellt worden sind, können gemäß den jeweiligen Kompensationswerten U eingestellt werden, die von der Steuereinrichtung 120 der Kompensationsvorrichtung empfangen werden. Diese Einstellung wird durchgeführt, um sicherzustellen, daß die tatsächlichen Durchmesser der geschliffenen Endlagerzapfen 128 exakt gleich den Nenndurchmesserwerten Ao sind. Die Referenzwerte werden mit den zu ihnen addierten Kompensationswerten U eingestellt oder sie bleiben unverändert, wenn von der Meßsteuereinrichtung 114 keine Kompensationswerte U empfangen werden. Die Meßsteuereinrichtung 114 kann somit die gegenwärtig wirkungsvollen Referenzwerte gemäß den von der Steuereinrichtung 120 empfangenen Kompensationswerten U automatisch einstellen.
Wie in Fig. 27 gezeigt ist, ist mit der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 eine Tastatur 150 derartig verbunden, daß die gegenwärtig wirkenden Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 durch gewünschte, durch die Tastatur 150 eingegebene Werte von dem Bediener manuell eingestellt werden können. Die Meßsteuereinrichtung 114 speichert in seinem RAM die gegenwärtige wirkenden, manuell eingegebenen Kompensationswerte und Referenzwerte und sie überträgt die Daten an die Steuereinrichtung 120, wenn die Steuereinrichtung 120 zum Aufnehmen derartiger Daten bereit ist.
Wie in Fig. 29 gezeigt ist, ist die Motorsteuereinrichtung 115 mit der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 und den Vorschub- und Schwenkmotoren 140, 142 elektrisch verbunden. Die Motorsteuerung 115 steuert die Vorschub- und Schwenkmotoren 140, 142 als Reaktion auf Befehle, die durch die Tastatur 115 manuell eingegeben werden, und als Reaktion auf Signale, die von der Meßsteuereinrichtung 114 empfangen werden.
Gewöhnlich besteht ein Durchlauf des von der Schleifmaschine 110 durchgeführten Schleifvorgangs aus zwei oder mehr Schleifschritten, wie zum Beispiel einem Grobschleifen, einem Fein- oder Endschleifen und einem endgültigen Ausfeuervorgang, ohne einem Vorschubbetrieb der Schleifscheiben 130. Das Grobschleifen wird so lange durchgeführt, bis die restlichen Vorschubwerte der Schleifscheiben 130 auf die voreingestellten Werte verringert worden sind, und das Fein- oder Endschleifen wird so lange durchgeführt, bis die Durchmesser der Endlagerzapfen 128 gleich den Nennwerten Ao geworden sind, das heißt, bis die in der Meßsteuereinrichtung 114 festgelegten Referenzwerte erreicht worden sind. Gewöhnlich sind die voreingestellten, restlichen Vorschubwerte für die zwei Endlagerzapfen 128 an verschiedenen Zeitpunkten erreicht worden und die Signale, die, das vollständige Durchführen des Grobschleifens für die zwei Endlagerzapfen 128 anzeigen, werden von der Meßsteuereinrichtung 114 an verschiedenen Zeitpunkten erzeugt. Bei dem Grobschleifen werden daher der Schwenkmotor 142 sowie der Vorschubmotor 140 von der Motorsteuereinrichtung 115 gesteuert, um den Schleifwinkel zwischen den Achsen der Schleifscheiben 130 und der Kurbelwelle 106 einzustellen, damit sichergestellt wird, daß das Grobschleifen für die zwei Endlagerzapfen 128 im wesentlichen gleichzeitig beendet wird. Andererseits wird das Endschleifen nur von dem Vorschubmotor 140 durchgeführt, der von der Motorsteuereinrichtung 150 zum Vorschieben der Schleifscheiben 130 angetrieben wird, wobei aber der Schwenkmotor 142 ausgeschaltet gehalten wird, weil es so gesehen wird, daß der Schleifwinkel während dem Grobschleifen auf geeignete Weise eingestellt worden ist. Das Endschleifen ist beendet, wenn der Vorschubmotor 140 von der Meßsteuereinrichtung 114 als Reaktion auf das erste empfangene Signal ausgeschaltet wird, das anzeigt, daß der Referenzwert für einen der zwei Endlagerzapfen 128 erreicht worden ist. Dem Endschleifen folgt das Ausfunken und der Vorschubmotor 140 wird in die entgegengesetzte Richtung angetrieben, um den Satz von Schleifscheiben 130 von der Kurbelwelle 126 zurückzuziehen. Der Schleifwinkel kann sogar beim Endschleifen gesteuert werden.
Die Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung ist an einer stromabwärts gelegenen Seite der Bearbeitungslinie, fern von der Schleifmaschine 110 angeordnet, wie in Fig. 27 gezeigt ist. Die Meßeinrichtung 116 weist sieben Meßköpfe 144 nach der Bearbeitung auf, die den sieben Lagerzapfen 128 der Kurbelwelle 126 entsprechen. Diese Meßköpfe 144, die vom gleichen Typ sind wie die Meßköpfe 112 während der Bearbeitung, sind geeignet, die Außendurchmesser der geschliffenen Lagerzapfen 128, die von der Schleifmaschine 110 übertragen werden, zu messen. Die Meßeinrichtung 116 ist mit einem Einlaßabschnitt der Steuereinrichtung 120 elektronisch verbunden.
Die Werkstückzähleinrichtung 118 ist geeignet, um die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke, das heißt, der geschliffenen Kurbelwellen 126, zu messen, die in einem Abschnitt der Bearbeitungslinie zwischen der Schleifmaschine 110 und der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung vorhanden sind. Die Werkstückzähleinrichtung 118 nimmt das Ausgangssignal eines ersten Werkstückerfassungssensors 146 (zum Beispiel eines Begrenzungsschalters) zum Erfassen der Übertragung von jeder geschliffenen Kurbelwelle 126 von der Maschine 110 und das Ausgangssignal von einem zweiten Werkstückerfassungssensor 148 (zum Beispiel eines Begrenzungsschalters) zum Erfassen der Übertragung von jeder geschliffenen Kurbelwelle 126 in die Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung auf. Die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke wird erhöht, wenn jedes geschliffene Werkstück durch den ersten Sensor 146 erfaßt wird, und sie wird verringert, wenn jedes im voraus gemessene Werkstück von dem zweiten Sensor 148 erfaßt wird. Wie vorher in Hinsicht auf die erste Ausführungsform beschrieben worden ist, stellt die Anzahl Y den Wert MS der sogenannten "Totzeit" dar.
Die Steuereinrichtung 120 ist im Prinzip aus einem Computer gebildet, der eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM) und einen Datenbus, der diese Bauteile verbindet, aufweist. Der ROM speichert Programme, um eine Kompensationssteuerroutine durchzuführen. Die Steuereinrichtung 120 ist auch mit dem Hilfsspeicher 122 verbunden, der verwendet wird, um gemessene Durchmesserwerte X, die von den Signalen von der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung dargestellt werden, Kompensationswerte U, die auf der Grundlage der Durchmesserwerte X bestimmt werden, und verschiedene andere Daten zu speichern. Die in dem Hilfsspeicher 122 gespeicherten Daten können von dem Bediener nach einer Reihe von Schleifvorgängen verwendet werden, um die Schleifbedingungen zu analysieren oder über diese eine Diagnose zu erstellen.
In den Flußdiagrammen der Fig. 30 bis 35 ist ein Hauptabschnitt der obigen Kompensationssteuerroutine dargestellt. Bevor diese Routine, die von der Steuereinrichtung 120 ausgeführt wird, durch Bezugnahme auf diese Flußdiagramme im Detail beschrieben wird, wird die Funktion der gegenwärtigen Rückkopplungskompensationsvorrichtung kurz beschrieben, deren Hauptabschnitt von der Steuereinrichtung 120 gebildet wird.
Die Steuereinrichtung 120 ist geeignet, eine Hybridsteuerung einer Rückkopplung der Kompensationswerte U zu der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 durchzuführen, um die jeweiligen Referenzwerte einzustellen oder zu ändern, mit welchen die Ausgangssignale der zwei Meßköpfe 112 während der Bearbeitung durch die automatische Meßsteuereinrichtung 114 verglichen werden, um die Referenzwerte für Abmessungsfehler der geschliffenen Werkstücke in der Form der Kurbelwellen 126 zu kompensieren. Die Kompensationswerte U werden auf der Grundlage der Durchmesserwerte X bestimmt, die von den Meßköpfen 144 nach der Bearbeitung gemessen werden, deren Meßgenauigkeit auf einem relativ hohen Niveau stabil ist. Die somit bestimmten Kompensationswerte U werden verwendet, um die Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 einzustellen, so daß es der Vergleich der Ausgangssignale der Meßköpfe 112 während der Bearbeitung mit den eingestellten Referenzwerten möglich macht, einen hohe Abmessungsgenauigkeit der geschliffenen Werkstücke sogar dann sicherzustellen, wenn die Meßgenauigkeit der Meßköpfe 112 während der Bearbeitung aufgrund von verschiedenen Störungen, wie zum Beispiel einer Änderung der Betriebstemperatur, instabil ist. Die Hybridrückkopplungssteuerung kann so betrachtet werden, daß sie bei einem Steuersystem verwendet wird, das als ein Eingangssignal die Kompensationswerte U empfängt und als ein Ausgangssignal die Abmessungsdaten erzeugt, die die gemessenen Durchmesserwerte X darstellen, und das zwischen den Momenten einer Erzeugung der Eingangs- und Ausgangssignale die Totzeit (den Totzeitwert MS, der von der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke dargestellt wird) aufweist. Es ist anzumerken, daß die Referenzwerte, die gemäß den Kompensationswerten U eingestellt werden sollen, die End- oder Nennabmessungen der Bearbeitungsabschnitte (der Lagerzapfen 128) des Werkstücks (der Kurbelwelle 126) darstellen, an denen die Bearbeitungsvorgänge an den Bearbeitungsabschnitten beendet sind, oder die irgendwelche Zwischenabmessungen oder Abmessungen während der Bearbeitung der Bearbeitungsabschnitte darstellen, an denen die Bearbeitungsvorgänge unterbrochen oder zeitweise angehalten sind. Die Referenzwerte werden somit so betrachtet, daß sie eine Betriebsbedingung des Werkstücks sind, insbesondere, daß sie ein gewünschter Vorschubwert oder ein Nennvorschubwert oder gewünschte Vorschubwerte oder Nennvorschubwerte der Schleifscheiben 130 in Hinsicht auf die Lagerzapfen 128 der Kurbelwelle 126 sind.
Als erstes wird in Bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 36 das Konzept beschrieben, daß der in den Fig. 30 bis 35 dargestellten Kompensationssteuerroutine zugrunde liegt. Es ist anzumerken, daß die in dem Flußdiagramm aus Fig. 36 verwendeten Schrittnummern den in den Flußdiagrammen aus den Fig. 30 bis 35 verwendeten Schrittnummern nicht entsprechen, wobei die Fig. 30 bis 35 im Detail speziell erörtert werden.
In dem ersten Schritt, der in dem Flußdiagramm aus Fig. 36 gezeigt ist, liest die Steuereinrichtung 120 die Durchmesserwerte X der zwei, von der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung gegenwärtig gemessenen Endlagerzapfen 128 ein. Anschließend wird der zweite Schritt durchgeführt, um einen gleitenden Mittelwert P der gemessenen Durchmesserwerte X für jeden Endlagerzapfen 128 zu berechnen, die gemessen worden sind und die den gegenwärtig gemessenen Wert enthalten. Dieser zweite Schritt ist vorgesehen, daß vermieden wird, daß ein plötzlich geänderter Wert X verwendet wird. Das heißt, sogar wenn sich der gegenwärtig erzielte Durchmesserwert X beträchtlich von den letzten zwei oder mehreren Werte X unterscheidet, wird der in dem zweiten Schritt erzielte gleitende Mittelwert P von den letzten, erzielten gleitenden Mittelwerten P nicht beträchtlich geändert. Die gleitenden Mittelwerte P für die zwei Endlagerzapfen 128 werden auf der Grundlage der Durchmesserwerte X, die in einem Datenspeicher des RAM der Steuereinrichtung 120 gespeichert sind, und den gegenwärtig gemessenen Durchmesserwerten X, die in dem ersten Schritt aufgenommen werden, berechnet.
Das Flußdiagramm fährt anschließend mit dem dritten Schritt fort, um die in dem zweiten Schritt berechneten gleitenden Mittelwerte P einzustellen, wie es unterhalb beschrieben ist. Anschließend wird der vierte Schritt durchgeführt, um als Kompensationsdaten Fehlerwerte R und erste und zweite Ableitungen T und D der Fehlerwerte R auf der Grundlage der eingestellten gleitenden Mittelwerte P (die in dem Datenspeicher des RAM gespeichert sind) zu berechnen. Der Fehlerwert R für jeden Endlagerzapfen 128 ist eine Differenz zwischen dem gleitenden Mittelwert P und dem Nenndurchmesserwert Ao. Der Steuerprogrammablauf fährt anschließend mit dem fünften Schritt fort, um eine Fuzzy-Inferenz der vorläufigen Kompensationswerte U für die zwei Endlagerzapfen 128 auf der Grundlage der Kompensationsdaten (R, T und D) und der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke (dem Totzeitwert MS) zu bestimmen. Anschließend wird der sechste Schritt durchgeführt, um die vorläufigen Kompensationswerte U einzustellen, damit die endgültigen Kompensationswerte U* erzielt werden, die eine allmähliche oder gleichmäßige Kompensation oder eine allmähliche oder gleichmäßige Einstellung der Referenzwerte der automatischen Meßsteuereinrichtung 112 sicherstellen. Anschließend wird der siebte Schritt durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Absolutwert der endgültigen Kompensationswerte U* kleiner als ein Grenzwert ist oder nicht, und es wird der achte Schritt ausgeführt, um die Kompensationswerte U* der Meßsteuereinrichtung 112 zuzuführen, wenn die Absolutwerte U* nicht kleiner als der Grenzwert sind.
Die Steuereinrichtung 120 bestimmt die Kompensationswerte U* nicht jedesmal, wenn die Durchmesser X der Endlagerzapfen 128 von der Meßeinrichtung 16 nach der Bearbeitung gemessen werden. Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung 120 arbeitet, um die Kompensationswerte U* von Zeit zu Zeit auf einer intermitierenden Grundlage gemäß einer vorgegebenen Vorschrift zu bestimmen oder zu aktualisieren, und der Datenspeicher des RAM der Einrichtung 120 wird dementsprechend aktualisiert.
Obwohl die Steuereinrichtung 120 die gemessenen Durchmesserwerte X von allen sieben Lagerzapfen 128 der Kurbelwelle 126 aufnimmt, werden nur die Werte X der zwei Endlagerzapfen 128 (erster und siebter Lagerzapfen) als Grundlage dafür verwendet, um die Kompensationswerte U oder U* zu bestimmen.
Während der Programmablauf der von der Steuereinrichtung 120 ausgeführten Steuerroutine kurz beschrieben worden ist, werden die Merkmale der einzelnen Schritte, wie sie in Fig. 36 gezeigt sind, im Detail erörtert.
Als erstes wird die Berechnung der gleitenden Mittelwerte P in dem zweiten Schritt erklärt.
Die Durchmesserwerte X (von jedem Endlagerzapfen 128), die von der Meßeinrichtung 16 von Zeit zu Zeit gemessen werden, können zwischen aufeinanderfolgend gemessenen Werten eine beträchtliche Änderung aufweisen. Weil es wünschenswert ist, die Verwendung eines plötzlich geänderten Wertes X zu vermeiden, wird von dem gegenwärtigen Wert X, der in dem ersten Schritt aufgenommen wird, und von wenigstens einem vorhergehenden Wert X, der in dem RAM gespeichert ist, ein gewichteter gleitender Mittelwert P erzielt. Im allgemeinen wird dieser gleitende Mittelwert P so gesehen, daß er den tatsächlichen Durchmesser X des geschliffenen Lagerzapfens 128 genauer darstellt.
Der gleitende Mittelwert Pi wird auf die folgende Art und Weise als eine Regel berechnet. Das heißt, eine vorgegebene Anzahl K(≥ 2) der nacheinander gemessenen Werte X (einschließlich des in dem gegenwärtigen Durchlauf erzielten Wertes X) wird verwendet, um den gleitenden Mittelwert Pi gemäß zum Beispiel der folgenden Gleichung (2) zu berechnen:
mit: i = die Anzahl der von der Meßeinrichtung 16 gemessenen Werkstücke (= Anzahl K).
In dem vorliegenden Beispiel ist die obige Gleichung (2) formuliert, um den gleitenden Mittelwert Pi der fünf aufeinanderfolgenden Werte X zu berechnen. Das heißt, die Anzahl K ist gleich "5" und die Anzahl i ist auch gleich "5";
Die Werte bi &submin; &sub4; bis bi sind Gewichtskoeffizienten, die den fünf Werten X entsprechen.
Die Gewichtskoeffizienten b werden in Bezug auf die Frequenz der Rausch/Wellenkomponenten (frequency of noisy component waves), die von den gemessenen Werten X entfernt werden sollen, auf geeignete Weise bestimmt, wobei die gleitenden Mittelwerte (das heißt, die Wellenkomponenten, die eine relativ große Änderung der Werte X verursachen) verwendet werden. In dem Fall, wo die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke, die zwischen der Maschine 110 und der Meßeinrichtung 116 vorhanden sind, Null "0" oder beinahe konstant ist, ändert sich die Frequenz der Rausch/Wellenkomponenten im wesentlichen nicht. In diesem Fall können die Gewichtskoeffizienten b auf die folgende Art und Weise bestimmt werden:
Anfangs wird die folgende Gleichung (3) derart vorbereitet, daß ω&sub1;, ω&sub2;, ... ωj, ωs cos Winkelfrequenzen der Rausch/Wellenkomponenten darstellen, die von den Werten X entfernt werden sollen. Die Anzahl der Rausch/Wellenkomponenten ist gleich s.
(Z² - 2zcos ω&sub1; + 1) (Z² - 2zcos ω&sub2; + 1)... (Z² - 2zcos ωs +1) = Z2s + "as - &sub1;" Z2s - ¹ + ... + "a&sub0;" Zs + ... + as - &sub1; Z + 1 = 0
(3)
Anschließend werden die Werte "1" bis "a&sub0;", die von den Werten "1", "as..1", ... "a&sub0;", ... "as-1" und "1" ausgewählt werden, und "1" als die Gewichtskoeffizienten bi-1, bi &submin; (s &submin; 1), ..., bi bestimmt.
In dem Fall, wo die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke im wesentlichen nicht immer konstant ist, ist es unvermeidlich, daß sich die Frequenz der Rausch/Wellenkomponenten, die von den gemessenen Werten X unter Verwendung des gleitenden Mittelwertes entfernt werden sollen, wahrscheinlich mehr oder weniger ändert. In diesem Fall ist es daher wünschenswert, die Gewichtskoeffizienten auf die folgende Art und Weise zu bestimmen. Das heißt, die Gewichtskoeffizienten b erhöhen sich im wesentlichen linear in der Reihenfolge, in der die entsprechenden gemessenen Werte X gemessen werden, wie in Fig. 37 gezeigt ist. Gemäß dieser Methode ist der Gewichtskoeffizient bi für den gegenwärtig gemessenen Wert X der höchste. Diese Methode macht es möglich, von den gemessenen Werten X über einen relativ weiten Bereich Niederfrequenz-Rausch/Wellenkomponenten zu beseitigen, und es besteht die geringere Wahrscheinlichkeit, daß der berechnete gleitende Mittelwert P von den Rausch/Wellenkomponenten beeinflußt wird.
In dem obigen Fall wird der Gradient des linearen Anstiegs des Gewichtskoeffizienten b so bestimmt, daß er am besten eine Standardbedingung schafft, in der sich die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke ändert. Es werden zum Beispiel die Koeffizienten bi &submin; &sub4;, bi &submin; &sub3;, bi &submin; &sub2;, bi &submin; &sub1; und bi so bestimmt, daß sie 1, 2, 3, 4 bzw. 5 sind. Diese Art der Bestimmung des Gewichtskoeffizienten b bewirkt jedoch, daß der erzielte, gleitende Mittelwert P mit den gemessenen Werten X schwingt bzw. schwankt, wenn das Schwingungsniveau bzw. die Schwingungsamplitude der gemessenen Werte X relativ hoch ist. Das Schwingungsniveau wird so interpretiert, daß es eine Höhe einer periodischen Änderung der gemessenen Werte X bedeutet, während sich die Anzahl i der gemessenen Werkstücke erhöht. In diesem Fall stellt der erzielte, gemessene Mittelwert P die tatsächliche Änderungsneigung der Durchmesserwerte der Lagerzapfen 128 nicht genau dar. Wenn das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X relativ hoch ist, ist es wahrscheinlich, daß der gleitende Mittelwert P weniger auf die Änderung der gemessenen Werte X reagiert.
Im Lichte des obigen Hintergrundes ist die vorliegende dritte Ausführungsform so angeordnet, daß sie den Steigungsgradienten der Gewichtskoeffizienten b für eine au tomatische Anpassung an das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X soweit ändert, wie es notwendig ist.
Es ist insbesondere beschrieben, daß ein vorläufiger Wert des gleitenden Mittelwertes P unter Verwendung der letzten verwendeten Gewichtskoeffizienten b berechnet wird und daß Differenzen zwischen dem gegenwärtig berechneten, vorläufigen Wert des gleitenden Mittelwertes P und der individuell gemessenen Werte X, die verwendet werden, um den vorläufigen Wert zu erzielen, summiert werden, um das Schwingungsniveau (in Hinsicht auf die letzten verwendeten Koeffizienten b) der gemessenen, in Frage kommenden Werte X zu bestimmen. Wenn das bestimmte Schwingungsniveau gleich oder geringer als eine obere Grenze A ist, wird der vorläufige Wert des gleitenden Mittelwertes P als der endgültige oder wirksame Wert bestimmt. Wenn das Schwingungsniveau höher als die obere Grenze A ist, werden die Gewichtskoeffizienten b zwischen den höchsten und niedrigsten Anstiegsraten erhöht oder verringert, wie es in Fig. 38 schematisch gezeigt ist, bis das Schwingungsniveau unter die obere Grenz A verringert wird. Die Gewichtskoeffizienten b zu diesem Zeitpunkt werden als die wirksamen Koeffizienten zum Berechnen des endgültigen Wertes des gleitenden Mittelwertes P verwendet. Wenn das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X relativ hoch ist, wird folglich der Gradient des linearen Anstiegs der Koeffizienten b dementsprechend klein und der Einfluß des gegenwärtig gemessenen Wertes X auf den gleitenden Mittelwert P wird verringert, wobei der gleitende Mittelwert P weniger auf den gegenwärtig gemessenen Wert X reagiert. Wenn andererseits das Schwingungsniveau relativ niedrig ist, ist der Gradient des linearen Anstiegs der Koeffizienten b dementsprechend groß und der Einfluß des gegenwärtig gemessenen Wertes X auf den gleitenden Mittelwert P erhöht sich, wobei der gleitende Mittelwert P auf den gegenwärtig gemessenen Wert X eher anspricht.
Das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X braucht jedoch sogar dann nicht unter die obere Grenze A verringert werden, wenn sich die Gewichtskoeffizienten b zwischen den höchsten und niedrigen Anstiegsraten ändern, wie in Fig. 38 gezeigt ist. In diesem Fall werden die Gewichtskoeffizienten b, die während der Änderung der Koeffizienten b das niedrigste Schwingungsniveau verursachen, als die wirksamen Koeffizienten zum Berechnen des endgültigen gleitenden Mittelwertes P verwendet.
Während die Methode zum Berechnen der gleitenden Mittelwerte P beschrieben worden ist, würde die Methode, wenn sie so praktiziert werden würde, wie es oben beschrieben ist, die gleitenden Mittelwerte P solange nicht berechnen können, bis die Anzahl der Werte X, die gemessen worden sind (der gegenwärtig gemessene Wert und die in dem Datenspeicher des RAM der Steuereinrichtung 120 gespeicherten Werte) gleich "K" geworden ist. In diesem Zeitraum können weder die Fehlerwerte R und die Ableitungswerte T noch die Kompensationswerte U berechnet werden und es ist eine relativ langer Zeitraum erforderlich, um die Kompensationswerte U zu berechnen. In Fig. 39 sowie in den Fig. 40 und 41, auf die unterhalb Bezug genommen wird, werden die Werte, die in den relativ linken Abschnitten der Figuren gezeigt sind, vor den Werten erzielt, die in den relativ rechten Abschnitten der Figuren gezeigt sind. Das heißt, die Anzahl i der gemessenen Werkstücke erhöht sich in Richtung von links nach rechts, wie es in Fig. 39 zu sehen ist.
In der gegenwärtigen Ausführungsform werden die gleitenden Mittelwerte P jedoch gemäß einer speziellen Mittelwertbildungsmethode, die sich von der herkömmlich verwendeten Methode unterscheidet, solange berechnet, bis die Anzahl der Werte X, die gemessen worden sind, gleich "K" (in dem Fall aus Fig. 39 "5") geworden ist.
Als die spezielle Mittelwertbildungsmethode sind zwei Methoden erhältlich, nämlich eine Substitutionsmethode und eine Hilfsmittelwertbildungsmethode, die beschrieben werden.
Bei der Substitutionsmethode wird der gegenwärtig gemessene Wert X für den gleitenden Mittelwert P, der in dem gegenwärtigen Durchlauf erzielt werden soll, substituiert, wie es in Fig. 40 gezeigt ist, wenn die Berechnung des gleitenden Mittelwertes P unmöglich ist, das heißt, solange, bis die Anzahl der gemessenen Werte X gleich "K" geworden ist. Diese Substitutionsmethode basiert auf der Tatsache, daß der gegenwärtig gemessene Wert X von Natur aus in der Nähe des gleitenden Mittelwertes P, liegt, der gemäß der herkömmlich verwendeten Methode erzielt wird. Die Berechnung des gleitenden Mittelwertes P gemäß der Substitutionsmethode wird als "Substitutions- Mittelwertbildungsmodus" gesprochen.
Der Substitutionsmittelwertbildungsmodus für den gleitenden Mittelwert P kann für alle gemessenen Werte X von dem ersten Wert X bis zu den anschließenden Werten X solange verwendet werden, bis die gesamte Anzahl der gemessenen Werte X gleich "K" geworden ist. Wo zum Beispiel die Anzahl K gleich "5" ist, können die ersten vier gemessenen Werte X als die gleitenden Mittelwerte P verwendet werden. Aus dem folgenden Grund ist dies jedoch nicht wünschenswert. Das heißt, die Genauigkeit einer Ableitung T, die auf der Grundlage einer bestimmten Anzahl der gleitenden Mittelwerte P berechnet wird, verringert sich mit einer Zunahme des Verhältnisses der gemessenen Werte X, die für die gleitenden Mittelwerte P eingesetzt werden, und die Genauigkeit des Kompensationswertes U sinkt dementsprechend. Wenn zum Beispiel die ersten vier gemessenen Werte X in dem Fall als die ersten vier gleitenden Mittelwerte P verwendet werden würden, wo die Anzahl K gleich "5" ist, würde die Genauigkeit der Ableitung T, die von den ersten fünf gleitenden Mittelwerte P bestimmt wird, nicht ausreichend zuverlässig sein.
Um das obige Problem zu lösen, wird es bevorzugt, daß die maximale Anzahl Z der gemessenen Werte X begrenzt ist, die als die gleitenden Mittelwerte P verwendet werden können. In dem bestimmten Beispiel aus Fig. 40, wo die Anzahl K "5" ist, ist die maximale Anzahl Z gleich "3" und so können bis zu drei gemessene Werte X zum Berechnen der Ableitung T verwendet werden. In diesem Beispiel kann jedoch der erste gemessene Wert X nicht als der gleitende Mittelwert P verwendet werden und die Ableitung T kann sogar dann nicht berechnet werden, wenn die Anzahl der verwendbaren, gemessenen Werte X gleich "5" geworden ist.
Andererseits verwendet die Hilfsmittelwertbildungsmethode Hilfsgleichungen, um einen gewichteten gleitenden Mittelwert von den gegenwärtig verwendbaren, gemessenen Werten X, deren Anzahl kleiner als "K" ist, zu berechnen. Die Gleichungen zum Berechnen eines gleitenden Mittelwertes von drei und vier gemessenen Werten X werden zum Beispiel in Abhängigkeit von der Anzahl der gegenwärtig erhältlichen Werte X (dem gegenwärtig gemessenen Wert X und dem Wert oder den Werten X, die in dem Datenspeicher gespeichert sind) wahlweise verwendet. Von dieser Berechnung gemäß dieser Hilfsmittelwertbildungsmethode wird als "Hilfsmittelwertbildungsmodus" gesprochen. Ein Beispiel dieser Hilfsmittelwertbildungsmethode, wo K = 5 ist, ist in Fig. 41 dargestellt, in der die folgenden vier Gleichungen (4-1) bis (4-4) verwendet werden, die den vier Zahlen der verwendbaren, gemessenen Werte X entsprechen:
Anzahl der Werte X
1 Pi = Xi
In dem obigen Beispiel der Fig. 41 kann der gleitende Mittelwert P gemäß der Gleichung (4-1) erzielt werden, wenn nur ein Wert X verwendet werden kann. Somit kann die Ableitung T berechnet werden, wenn die Anzahl der erhältlichen, gemessenen Werte X gleich "K" geworden ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Funktion zum Berechnen des gleitenden Mittelwertes P gemäß der speziellen Mittelwertbildungsmethode (von der hier "als spezielle Mittelwertbildungsfunktion" gesprochen wird) durch einen Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG, der von dem Bediener eingegeben wird, in Betrieb oder außer Betrieb gesetzt. Wenn dieser Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG vorhanden ist, wird von dem Bediener entweder der Substitutionsmittelwertbildungsmodus oder der Hilfsmittelwertbildungsmodus ausgewählt. Daher ist notwendig, daß entweder ein Befehl SUBSTITUTIONSMITTELWERTBILDUNG, der den Substitutionsmittelwertbildungsmodus auswählt, oder ein Befehl HILFSMITTELWERTBILDUNG, um den Hilfsmittelwertbildungsmodus auszuwählen, vorhanden ist, während der Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG vorhanden ist.
Anschließend wird die Einstellung der gleitenden Mittelwerte P in dem dritten Schritt aus Fig. 36 erklärt.
In dem Schleifsystem, mit dem die Steuereinrichtung 120 verbunden ist, wird der Satz von Schleifscheiben 130 auf der Grundlage der Durchmesser von nur den zwei Endlagerzapfen 128 der bereits geschliffenen Kurbelwellen 126 gesteuert. Wenn die Kompensationswerte U zum Einstellen der in der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 festgelegten Referenzwerte auf der Grundlage der gemessenen Durchmesser X von nur den zwei Endlagerzapfen 128 bestimmt werden würden, würde die Abmessungsgenauigkeit der geschliffenen Kurbelwelle 126 für alle sieben Lagerzapfen 128 nicht ausreichend gleichmäßig oder regelmäßig sein.
Hinsichtlich des obigen Nachteils verwendet die gegenwärtige, dritte Ausführungsform ein Verfahren zum Einstellen der berechneten gleitenden Mittelwerte P der zwei Endlagerzapfen 128 auf der Annahme, daß sich die Durchmesser (das heißt, die gleitenden Mittelwerte P) der sieben Lagerzapfen 128 an verschiedenen axialen Positionen 1 J bis 7J der Kurbelwelle 126 als eine Funktion des axialen Abstandes der Lagerzapfen 128 linear ändern, wenn er von einem der Endlagerzapfen 128 (dem ersten oder siebten Lagerzapfen) gemessen wird, wie in der graphischen Darstellung aus Fig. 42 schematisch gezeigt ist.
Für die obige Einstellung der gleitenden Mittelwerte P der zwei Endlagerzapfen 128 wird zum Beispiel die folgende Gleichung (5) verwendet:
in der folgendes gilt:
x = Werte (1 bis 7), die die sieben Lagerzapfen 128 kennzeichnen
x' = Mittelwert der sieben Werte x der sieben Lagerzapfen 128
y = eingestellter, gleitender Mittelwert P für jeden Wert x
P = berechneter, gleitender Mittelwert P (vor der Einstellung) für jeden Wert x
P' = Mittelwert der sieben, berechneten, gleitenden Mittelwerte P
Der eingestellte, gleitende Mittelwert y1 des ersten Lagerzapfens 128 wird zum Beispiel durch Einsetzen von "1" für den Wert x in der obigen Gleichung (5) erzielt und der eingestellte gleitende Mittelwert y7 des siebten Lagerzapfens 128 wird durch Einsetzen von "7" für den Wert x erzielt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrieb zum Einstellen der berechneten, gleitenden Mittelwerte P durch den Bediener in Betrieb gesetzt oder außer Betrieb gesetzt.
Während die vorliegende Ausführungsform geeignet ist, die berechneten, gleitenden Mittelwerte P der Endlagerzapfen 128 einzustellen, können die zwei gemessenen Werte X, die zum Berechnen der gleitenden Mittelwerte P verwendet werden, auf ähnliche Weise eingestellt werden.
Anschließend wird die Art und Weise erklärt, wie die Kompensationsdaten in dem vierten Schritt aus Fig. 36 erzielt werden.
Wie oben beschrieben ist, enthalten die Kompensationsdaten nicht nur die Fehlerwerte R, sondern auch die ersten und zweiten Ableitungen T und D. Der Fehlerwert R ist eine Form des Abmessungsfehlers des geschliffenen Werkstückes (der Kurbelwelle 126), während die erste Ableitung T eine Form einer Variablen oder eines Parameters ist, der für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist. Zudem ist die zweite Ableitung D eine Form einer Variablen oder eines Parameters, der für die Änderungsneigung der Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist.
Die Parameter T und D werden zusätzlich zu den Fehlerwerten R verwendet, um die Kompensationswerte U zu bestimmen, weil im Vergleich dazu, wenn nur die Fehlerwerte R verwendet werden, die Verwendung der ersten und zweiten Ableitungen T und D eine besonders genaue oder exakte Schätzung der tatsächlichen Schleifbedingung der Maschine 110 gestattet und dementsprechend eine verbesserte Einstellgenauigkeit der Referenzwerte sicherstellt, die von der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 verwendet werden.
Als nächstes wird die Berechnung der ersten Ableitung T erläutert.
Als Regel wird die erste Ableitung T des Fehlerwertes R auf der Grundlage einer Regressionsgeraden erster Ordnung in Bezug auf eine vorgegebene Anzahl L(≥ 2) der Fehlerwerte R, die aus dem gegenwärtig berechneten Fehlerwert R und wenigstens einem im voraus berechneten, in dem Datenspeicher gespeicherten Fehlerwert R bestehen, berechnet. Diese Bestimmung basiert auf der Annahme, daß sich die Fehlerwerte R entlang der Regressionsgeraden mit einem Anstieg der Anzahl i der gemessenen Werkstücke fast linear ändern. Wie in der graphischen Darstellung der Fig. 43 schematisch gezeigt ist, wird die erste Ableitung T als der Gradient der Regressionsgeraden, insbesondere als tanθ erzielt, wo der Gradient (der Radiant) der Regressionsgeraden θ beträgt. Die Regressionsgerade erster Ordnung wird zum Beispiel gemäß der folgenden Gleichung (6) erzielt:
mit:
x = Anzahl (i) der gemessenen Werkstücke
x' = Mittelwert der Werte x (deren Anzahl gleich L ist)
y = eingestellte Fehlerwerte R für jeden Wert x
R = berechneter Fehlerwert (vor der Einstellung) für jeden Wert x
R' = Mittelwert der berechneten Fehlerwerte R (deren Anzahl gleich L ist).
Anschließend wird die ersten Ableitung T gemäß der folgenden Formel (7) berechnet:
Wie in der Berechnung der gleitenden Mittelwerte P würde jedoch die obige Methode, wenn sie so wie es oben beschrieben ist, durchgeführt werden würde, die Ableitung T solange nicht berechnen können, bis die Anzahl der erhältlichen Fehlerwerte R gleich "L" werden würde.
Hinsichtlich des oben Erwähnten verwendet die gegenwärtige Ausführungsform Hilfsgleichungen (wie sie in der Berechnung des gleitenden Mittelwertes P verwendet werden), um die Regressionsgeraden erster Ordnung für die gegenwärtig erhältlichen Fehlerwerte R zu berechnen, deren Anzahl kleiner als "L" ist. Wo zum Beispiel die Anzahl L gleich "5" ist, werden in Abhängigkeit von der Anzahl der gegenwärtig erhältlichen Fehlerwerte R (dem gegenwärtig berechneten Fehlerwert R und dem Fehlerwert oder die Fehlerwerte R, der/die in dem Datenspeicher gespeichert ist/sind) Gleichungen zum Bestimmen der Regressionsgeraden wahlweise verwendet, wo die Anzahl L "1", "2", "3" bzw. in "4" ist. Von dieser Methode zum Berechnen der ersten Ableitung T wird im folgenden als "spezieller Differentiationsmodus" gesprochen.
Der obige Betrieb des speziellen Differentiationsmoduses zum Erzielen der ersten Ableitung T wird auch von dem Bediener in Betrieb oder außer Betrieb gesetzt. Dieser Betrieb wird durch einen von dem Bediener eingegebenen Befehl SPEZIELLE DIFFERENTIATION in Betrieb gesetzt.
Als nächstes wird die Methode zum Berechnen der zweiten Ableitung D des Fehlerwertes R beschrieben.
Die Berechnung der zweiten Ableitung D ist der der ersten Ableitung T ähnlich. Das heißt, die zweite Ableitung D des Fehlerwertes R wird auf der Grundlage einer Regressionsgeraden erster Ordnung in Bezug auf eine vorgegebene Anzahl Q(≥ 2) der ersten Ableitungswerte T bestimmt, die aus dem gegenwärtig berechneten Wert T und wenigstens einem vorher berechneten, in dem Datenspeicher gespeicherten Wert T bestehen. Diese Bestimmung basiert auf der Annahme, daß sich die erste Ableitung T mit einer Zunahme der Anzahl i der gemessenen Werkstücke entlang der Regressionsgeraden fast linear ändert. Die zweite Ableitung D wird als Gradient der Regressionsgeraden, insbesondere als tanθ erzielt, wo der Gradient (der Radiant) der Regressionsgeraden θ beträgt.
Die Verwendung der zweiten Ableitung D ist jedoch nicht wesentlich und der Modus zum Verwenden der zweiten Ableitung wird auf einem von dem Bediener eingegebenen Befehl VERWENDE ZWEITE ABLEITUNG festgelegt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein spezieller Differentiationsmodus, wie er in Bezug auf die erste Ableitung T erhältlich ist, wie es oben beschrieben ist, in Bezug auf die zweite Ableitung D nicht erhältlich. Es ist jedoch möglich, den speziellen Differentiationsmodus für die zweite Ableitung D vorzusehen.
Es wird nun die Berechnung des Kompensationswertes U durch Fuzzy-Inferenz in dem fünften Schritt aus Fig. 36 erläutert. Insbesondere wird das Konzept zum Einstellen des Kompensationswertes U in Abhängigkeit von dem Totzeitwert MS oder der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke und das Konzept der Fuzzy-Inferenz im Detail erörtert.
Wenn sich die Anzahl Y der vorher gemessenen Werkstücke (Kurbelwellen 126), die zwischen der Schleifmaschine 110 und der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung vorhanden sind, ändert, ist es wünschenswert, die Fuzzy-Vorschriften, die zum Bestimmen des Kompensationswertes U verwendet werden, in Abhängigkeit von der Anzahl Y, die den oben erklärten Totzeitwert MS darstellt, zu ändern. In der vorliegenden Ausführungsform können daher die Fuzzy- Vorschriften, die zum Erzielen des Kompensationswertes U verwendet werden, mit dem berücksichtigten Totzeitwert MS geändert werden, wie es später beschrieben wird.
Der Betrieb zum Ändern der Fuzzy-Vorschriften, die oben angezeigt sind, wird jedoch von dem Bediener in Betrieb oder außer Betrieb gesetzt.
Im folgenden wird die Fuzzy-Inferenz beschrieben, die zum Berechnen des Kompensationswertes durchgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die folgenden drei Fuzzy-Inferenz-Modi erhältlich: (1) ein erster Modus, in dem nur der Fehlerwert R und die erste Ableitung T als Eingangsvariablen für die Fuzzy-Inferenz verwendet werden; (2) ein zweiter Modus, in dem die zweite Ableitung D als eine dritte Eingangsvariable sowie der Fehlerwert R und die erste Ableitung T für die Fuzzy-Inferenz verwendet werden; und (3) ein dritter Modus, in dem der Fehlerwert R, die erste Ableitung T und der Totzeitwert MS als Eingangsvariablen für die Fuzzy-Inferenz verwendet werden.
Der zweite Modus wird durch den Befehl VERWENDE ZWEITE ABLEITUNG, wie es oben gezeigt ist, erzeugt und der dritte Modus wird durch einen Befehl KOMPENSIERE TOTZEIT erzeugt. Der erste Modus wird erzeugt, wenn keiner dieser Befehle vorhanden ist.
Während die obigen drei Fuzzy-Inferenz-Modi erklärt werden, wird als Beispiel nur der erste Modus detailliert erklärt, weil diese drei Modi auf einem gemeinsamen fundamentalen Konzept basieren. In dem ersten Modus wird durch Fuzzy-Inferenz nur auf der Basis des Fehlerwertes R und der ersten Ableitung T der Kompensationswert U berechnet.
Zum Auslösen der Fuzzy-Inferenz für die Steuereinrichtung 120 speichert der darin vorgesehene Nur-Lese-Speicher (ROM) auch Fuzzy-Inferenz-Daten, die zum Bestimmen des Kompensationswertes U durch Fuzzy-Inferenz verwendet werden. Die Fuzzy-Inferenz-Daten enthalten folgendes: (a) Fuzzy- Inferenz-Programme; (b) drei Gruppen von Mitgliedfunktionen, die mit dem Fehlerwert R, der ersten Ableitung T und dem Kompensationswert U jeweils verbunden sind; (c) und zwei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften zum Definieren von Verhältnissen zwischen dem Fehlerwert R, der Ableitung T und dem Kompensationswert U.
Für den Fehlerwert R verwendet die Steuereinrichtung 120 sieben Fuzzy-Marken NB (negativ groß), NM (negativ mittel), NS (negativ klein), ZO (Null), PS (positiv klein), PM (positiv mittel) und PB (positiv groß), deren Werte in der Reihenfolge der Beschreibung von einem negativen auf einen positiven Wert ansteigen. Die Mitgliedfunktionen die ser Fuzzy-Marken sind in der graphischen Darstellung der Fig. 3 gezeigt.
Für die erste Ableitung T des Fehlerwertes R verwendet die Steuereinrichtung 120 fünf Fuzzy-Marken NB, NS, ZO, PS und PB, deren Werte in der Reihenfolge der Beschreibung von einem negativen auf einen positiven Wert ansteigen. Die Mitgliedfunktionen dieser Fuzzy-Marken sind in der graphischen Darstellung der Fig. 4 gezeigt.
Für den Kompensationswert U verwendet die Steuereinrichtung 120 sieben Fuzzy-Marken NB, NM, NS, ZO, PS, PM und PB, wie oberhalb in Bezug auf den Fehlerwert R beschrieben ist. Mitgliedfunktionen dieser sieben Fuzzy-Marken sind in Fig. 5 gezeigt. Ein Anstieg des Kompensationswertes U führt zu einem Anstieg des Referenzwertes, der in der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 festgelegt ist, was wiederum zu einem Anstieg des Außendurchmessers der Lagerzapfen 128 der Kurbelwelle 126 führt. Andererseits führt eine Verringerung des Kompensationswertes U zu einer Verringerung des Referenzwertes, was wiederum zu einer Verringerung des Außendurchmessers der Lagerzapfen 128 führt.
Während nur eine Gruppe der Fuzzy-Vorschriften ausreichend ist, um die Fuzzy-Inferenz durchzuführen, die es dem Kompensationswert U gestattet, daß er auf bestimmte Weise bestimmt wird, verwendet die gegenwärtige dritte Ausführungsform aus dem unten aufgeführten Grund die zwei Gruppen der Fuzzy-Vorschriften.
Während die gemessenen Durchmesserwerte X der geschliffenen Lagerzapfen relativ stabil sind und das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X relativ gering ist, ist es wünschenswert, den Kompensationswert U so zu bestimmen, daß der bestimmte Kompensationswert U auf die Änderungen des Fehlerwertes R und der ersten Ableitung T stark anspricht, um die Abmessungsgenauigkeit der geschliffenen Lagerzapfen 128 zu verbessern. Wenn die gemessenen Werte X zum Beispiel aufgrund der Schwingung der Schleifmaschine 110 unstabil sind, mit dem Ergebnis, daß sich das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X erhöht, kann der Kompensationswert U, wenn er gemäß den Fuzzy- Vorschriften bestimmt wird, die geeignet sind, dann verwendet zu werden, wenn das Schwingungsniveau niedrig ist, das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X als ein Ergebnis der Einstellung der Referenzwerte der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 gemäß dem somit bestimmten Kompensationswert U weiter verschlechtern. Im Lichte dieser Beobachtung werden die zwei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften in Abhängigkeit von dem Schingniveau der gemessenen Werte X wahlweise verwendet. Das heißt, die erste Gruppe besteht aus positiven Fuzzy-Vorschriften, die verwendet werden, wenn das Schwingungsniveau relativ niedrig ist, so daß der Kompensationswert U der durch die positiven Fuzzy-Vorschriften bestimmt wird, auf Änderungen des Fehlerwertes R und der Ableitung T stark anspricht, während andererseits die zweite Gruppe aus negativen Fuzzy- Vorschriften besteht, die verwendet werden, wenn das Schwingungsniveau relativ hoch ist, so daß der Kompensationswert U, der durch die negativen Fuzzy- Vorschriften bestimmt wird, auf den Fehlerwert R und die Ableitung T relativ wenig anspricht.
Die positiven Fuzzy-Vorschriften sind in Tabelle 9 gezeigt, während die negativen Fuzzy-Vorschriften in Tabelle 10 gezeigt sind. TABELLE 9 TABELLE 10
Ein Beispiel dieser positiven Fuzzy-Vorschriften aus Tabelle 9 lautet wie folgt:
IF R = NB and T = NS, THEN U = PB
Ein Beispiel der negativen Fuzzy-Vorschriften der Tabelle 10 lautet wie folgt:
IF R = NB and T = NS, THEN U = PS
Wie es aus diesen Beispielen ersichtlich ist, sind die positiven und negativen Fuzzy-Vorschriften so formuliert, daß die Kompensationswerte U, die gemäß den positiven Fuzzy-Vorschriften bestimmt werden, im allgemeinen sogar dann größer sind als die, die gemäß den negativen Fuzzy- Vorschriften bestimmt werden, wenn die Eingangsvariablen R und T konstant sind.
Die vorliegende Ausführungsform ist derart ausgestaltet, daß, wenn die Steuereinrichtung 120 zu Beginn eingeschaltet wird, die Gruppe der positiven Fuzzy-Vorschriften wirksam ist.
Die vorliegende Ausführungsform ist auch derart ausgestaltet, daß die positiven Fuzzy-Vorschriften verwendet werden, nachdem das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X als ein Ergebnis der Verwendung der negativen Fuzzy-Vorschriften gesenkt worden ist, die verwendet wurden, weil das Schwingungsniveau hoch gewesen ist. Die Verwendung der positiven Fuzzy-Vorschriften, die der Verwendung der negativen Fuzzy-Vorschriften folgt, kann das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X erhöhen, kurz nachdem die positiven Fuzzy-Vorschriften verwendet worden sind. Andererseits senkt jedoch die Verwendung der negativen Fuzzy- Vorschriften für eine lange Zeit die Ansprechgeschwindigkeit des Kompensationswertes U in Bezug auf die tatsächliche Änderung der gemessenen Werte X, was zu einer Verschlechterung der Abmessungsgenauigkeit der geschliffenen Lagerzapfen 128 führt. In diesem Sinne werden die positiven Fuzzy-Vorschriften sofort verwendet, nachdem das Schwingungsniveau unter eine bestimmte Grenze verringert worden ist, um die Zeitdauer zu minimieren, während der die negativen Fuzzy-Vorschriften verwendet werden, um die Abmessungsgenauigkeit der geschliffenen Lagerzapfen 128 zu verbessern.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Bestimmung, ob das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X höher als ein vorgegebener Grenzwert ist, das heißt die Bestimmung, ob die positiven Fuzzy-Vorschriften oder die negativen Fuzzy-Vorschriften verwendet werden sollen, auf der Grundlage der Anwendungshäufigkeit der NB-/PB-Fuzzy-Vorschriften durchgeführt, welches positive und negative Fuzzy-Vorschriften sind, die verwendet werden, wenn die berechnete Ableitung T "NB" oder "PB" ist. Um diese Bestimmung durchzuführen, enthält der RAM der Steuereinrichtung 120 eine DURCHLAUF-Zähleinrichtung und eine NB-/PB-Zähleinrichtung. Die DURCHLAUF-Zähleinrichtung wird verwendet, um die Anzahl der Durchläufe der Ausführung der Routine aus Fig. 36 (das ist die Steuerroutine aus den Fig. 30 bis 35, die beschrieben wird) zu zählen, insbesondere um die Anzahl der Durchläufe der Fuzzy-Inferenz-Betriebe in dem fünften Schritt der Fig. 36 zu zählen. Die NB-/PB- Zähleinrichtung wird verwendet, um die Anzahl der Anwendung oder der Verwendung der NB-/PB-Fuzzy-Vorschriften zu zählen. Die DURCHLAUF-Zähleinrichtung wird jedesmal erhöht, wenn der fünfte Schritt der Fig. 36 durchgeführt wird. Wenn der Zählwert der DURCHLAUF-Zähleinrichtung einen vorbestimmten Grenzwert B(≥ 2) überschreitet, bestimmt die Steuereinrichtung 120, ob der Zählwert der NB-/PB- Zähleinrichtung einen bestimmten Grenzwert C (der kleiner als B ist) überschreitet. Wenn der Zählwert der NB-/PB- Zähleinrichtung größer ist als der Wert C, wird das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X so bestimmt, daß er höher als der Grenzwert ist. Die DURCHLAUF-Zähleinrichtung wird auf "0" zurückgestellt, wenn der Zählwert den Grenzwert B überschreitet und die NB-/PB-Zähleinrichtung wird auf "0" zurückgestellt, wenn die DURCHLAUF-Zähleinrichtung zurückgestellt wird.
Während die Gründe für die Verwendung der zwei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften und der Unterschied zwischen diesen zwei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften erklärt worden sind, wird das gemeinsame Aufbaukonzept der Fuzzy-Vorschriften beschrieben.
Die zwei Gruppen von Fuzzy-Vorschriften sind so formuliert, das sich der Kompensationswert U nicht nur mit einer Erhöhung des Wertes der entsprechenden Fuzzy-Marke für den Fehlerwert R verringert, sondern auch mit einer Erhöhung des Wertes der entsprechenden Fuzzy-Marke der Ableitung T. Das heißt, der Wert U verringert sich, während der Fehlerwert R und die Ableitung T steigen.
Das obige Konzept wird in den positiven Fuzzy-Vorschriften der Tabelle 9 zum Beispiel so dargestellt, daß, wenn die Ableitung T "NS" ist, sich der Kompensationswert U in der Reihenfolge von "PB", "PM", "PS", "ZO", "NS" und "NM" verringert, während sich der Fehlerwert R erhöht, und wenn der Fehlerwert R "NM" ist, sich der Wert U in der Reihenfolge von "PM", PM" und "PS" verringert, während sich die Ableitung T in der Reihenfolge von "NS", "ZO" und "PS" erhöht.
Zudem sind die Fuzzy-Vorschriften so formuliert, daß sich der Kompensationswert U auf "0" ändert, wenn sich der Durchmesserwert X, der von der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung gemessen wird, plötzlich oder abrupt verringert oder erhöht. Diese Anordnung ist wirksam, um die hohe Abmessungsgenauigkeit der bearbeiteten Werkstücke aufrecht zu erhalten, wenn der gemessene Wert X auf anormale Weise verringert wird oder er aufgrund einer vorübergehenden Störung oder eines Deffektes der Meßeinrichtung 112 während der Bearbeitung steigt. Die gegenwärtige Anordnung hält die gegenwärtig erzeugten Referenzwerte der automatischen Meßsteuereinrichtung beim Auftreten einer derartigen vorübergehenden Störung in der Meßeinrichtung 112 während der Bearbeitung aufrecht, wobei der Kompensationswert U auf Null gestellt wird.
Die obige Anordnung ist in den Fuzzy-Vorschriften aus Tabelle 9 zum Beispiel so dargestellt, daß der Kompensationswert U "ZO" ist, wenn der Fehlerwert R "NB" oder "NM" und die Ableitung T "NB" ist, oder wenn der Fehlerwert R "PM" oder "PM" und die Ableitung T "PB" ist.
Als nächstes wird der Betrieb in dem sechsten Schritt aus Fig. 36 zum Erzielen der endgülten Kompensationswerte U* für eine allmähliche Einstellung der Referenzwerte erklärt, die in der automatischen Meßsteuereinrichtung festgelegt sind.
Wie oben erwähnt ist, wird im allgemeinen erkannt, daß sich der Abmessungsfehler der geschliffenen Lagerzapfen 128 der Kurbelwellen 126 mit einer Erhöhung der Anzahl i der gemessenen Werkstücke (Kurbelwellen 126) im wesentlichen linear ändert. Es ist daher wünschenswert, den Kompensationswert U zum allmählichen oder gleichmäßigen Einstellen der Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 112 langsam oder allmählich zu ändern.
Hinsichtlich des oben genannten wird die gegenwärtige Ausführungsform derart angepaßt, daß die vorläufigen Kompensationswerte U als erstes berechnet werden, wie es in der graphischen Darstellung der Fig. 44 gezeigt ist, und anschließend der endgültige Kompensationswert U* auf der Grundlage einer Regressionsgeraden erster Ordnung einer vorgegebenen Anzahl M(≥ 2) der berechneten, vorläufigen Kompensationswerte berechnet wird. Die Regressionsgerade wird auf der Annahme bestimmt, daß sich die vorläufigen Kompensationswerte U (deren Anzahl gleich "M" ist) mit einer Erhöhung der Anzahl i der gemessenen Werkstücke im wesentlichen linear erhöht. Der somit erzielte, endgültige Kompensationswert U* wird der automatischen Meßsteuereinrichtung 112 zugeführt.
Der endgültige Kompensationswert U* wird als Beispiel gemäß der folgenden Gleichung (8) berechnet:
mit:
x = Anzahl i der gemessenen Werkstücke
x' = Mittelwert der Werte x (deren Anzahl gleich "M" ist)
y = endgültiger Kompensationswert U* für jeden Wert x
U = vorläufiger Kompensationswert U für jeden Wert x
U' = Mittelwert der vorläufigen Kompensationswert U (deren Anzahl gleich "M" ist).
Der endgültige Kompensationswert U* wird zum Beispiel durch Einsetzen von "i" als Wert x in der obigen Gleichung (8) erzielt.
Die obige Funktion zum Einstellen des vorläufigen Kompensationswertes U zum Erzielen des endgültigen Kompensationswertes wird durch einen von dem Bediener eingegebenen Befehl ALLMÄHLICHE KOMPENSATION in Betrieb gesetzt.
Ein Beispiel für eine Reihe von Vorgängen, bis der endgültige Kompensationswert U* bei Vorhandensein des Befehls ALLMÄHLICHE KOMPENSATION erzielt wird, ist in Fig. 45 schematisch dargestellt. In dieser Figur werden die Werte, die in den relativ linken Abschnitten der Figur gezeigt sind, vor den Werten erzielt, die in relativ rechten Abschnitten der Figur gezeigt sind. Das heißt, die Anzahl i der gemessenen Werkstücke erhöht sich in der Richtung von links nach rechts, wie es in Fig. 39 zu sehen ist. Aus der Figur wird ersichtlich, daß ein erster Kompensationswert U* erzielt wird, wenn die Anzahl der gemessenen, in der Datenspeichereinrichtung gespeicherten Werte X gleich (K + L + M - 2) geworden ist, das vorgesehen ist, wobei die Routine aus Fig. 36 ohne gemessene, in der Dateneinrichtung gespeicherte Werte X gestartet wird. Es ist somit eine bestimmte Anzahl von gemessenen Werten X erforderlich, um den ersten endgültigen Kompensationswert U* zu erzielen.
Im folgenden wird das Merkmal des siebten Schrittes aus Fig. 36 beschrieben.
Der somit erzielte, endgültige Kompensationswert U* für eine allmähliche Einstellung der Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 wird in dem achten Schritt aus Fig. 36 zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen. Die Übertragung in diesem achten Schritt wird jedoch dann weggelassen, wenn der Absolutwert der endgültigen Kompensationswerte U* kleiner als ein Grenzwert ist. Das heißt, dem achten Schritt geht der siebte Schritt voraus, so daß bestimmt wird, ob der endgültige Kompensationswert U* in einen Toleranzbereich fällt, der in der graphischen Darstellung der Fig. 46 mit N angezeigt ist.
Als nächstes wird die intermittierende Bestimmung des Kompensationswertes U, die oben kurz erwähnt worden ist, erklärt.
Die in der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 zum Steuern des Schleifbetriebes der Maschine 110 für die Endlagerzapfen 128 der Kurbelwelle 126 verwendeten Referenzwerte können durch den Kompensationswert U kontinuierlich eingestellt werden, der zu jedem Zeitpunkt aktualisiert wird, an dem die Durchmesserwerte X der Endlagerzapfen X von der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung gemessen werden. Diese kontinuierliche Einstellung der Referenzwerte oder das kontinuierliche Aktualisieren des Kompensationswertes U verursacht jedoch das Problem, daß der Kompensationswert U für jedes und jedes einzelne von der Meßeinrichtung 116 gemessene Werkstück bestimmt werden sollte. Dies führt zu einer beträchtlichen Erhöhung der Arbeitsbelastung an der Steuereinrichtung 120.
Um das obige Problem zu lösen, ist die gegenwärtige dritte Ausführungsform dazu geeignet, die sogenannte "intermittierende Kompensation" durchzuführen, wie es unten beschrieben ist.
Das Konzept der intermittierenden Kompensation ist in der graphischen Darstellung der Fig. 47 schematisch dargestellt, die eine Änderung des gemessenen Fehlers (des Abmessungsfehlers R) des Außendurchmessers des Lagerzapfens 128 zeigt, wenn eine Vielzahl von Werkstücken (Kurbelwellen 126) als "vorher gemessene Werkstücke" zwischen der Schleifmaschine 110 und der Meßeinrichtung 116 vorhanden ist. In der graphischen Darstellung ist die Anzahl Y der vorher gemessenen Werkstücke (die dem oben erklärten Totzeitwert MS entsprechen) als "Meßverzögerung" angezeigt und Ui und Ui + 1 stellen den gegenwärtigen und den nächsten Kompensationswert U dar. Es ist so zu verstehen, daß ein Einfluß des gegenwärtigen Kompensationswertes Ui bei dem Abmessungsfehler R auftritt, der gemessen wird, wenn ein Zeitraum, der der Meßverzögerung entspricht, nach dem Augenblick der Bestimmung des gegenwärtigen Kompensationswertes Ui vergangen ist. In ähnlicher Weise tritt ein Einfluß des nächsten Kompensationswerkes Ui + 1 bei dem Abmessungsfehler auf, der dann gemessen wird, wenn die Zeitdauer der Meßverzögerung nach der Bestimmung des Wertes Ui + 1 vergangen ist. Die graphische Darstellung der Fig. 47 wird auf der Annahme erzielt, das sich ein Abmessungsfehler der Werkstücke mit einer Erhöhung der Anzahl i der gemessenen Werkstücke im wesentlichen linear erhöht, wo die Werkstücke nacheinander geschliffen werden, während die Referenzwerte, die von der Meßsteuereinrichtung 114 für die zwei Endlagerzapfen 128 verwendet werden, konstant gehalten werden. Diese Annahme wird auch für die graphischen Darstellungen der Fig. 48 bis 51 verwendet, auf die später bezug genommen wird.
Für die intermittierende Kompensation sind die folgenden zwei Modi erhältlich, wie sie unterhalb beschrieben sind.

I. ERSTER MODUS EINER INTERMITTIERENDEN KOMPENSATION.

Wie oben beschrieben ist, ist die automatische Meßsteuereinrichtung 114 mit dem Schleifsystem verbunden, in dem eine bestimmte Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke zwischen der Schleifmaschine 110 und der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung vorhanden ist. Es ist daher nicht notwendig, daß ein Werkstück, das mit den Referenzwerten geschliffen wird, welche durch den vorhergehenden Kompensationswert U eingestellt werden, durch die Meßeinrichtung 116 unmittelbar dann gemessen wird, nachdem der Schleifvorgang an dem Werkstück vollständig durchgeführt worden ist. Mit anderen Worten, das in Frage kommende Werkstück kann gemessen werden, nachdem eine bestimmte Anzahl der im voraus geschliffenen Werkstücke von der Einrichtung 116 gemessen worden ist. Um den vorhergehenden Kompensationswert U in dem gegenwärtigen Kompensationswert Ui wiederzugeben, ist es daher wünschenswert, daß der gegenwärtige Kompensationswert Ui nur bestimmt wird, nachdem wenigstens ein Werkstück, das gemäß dem vorhergehenden Kompensationswert U geschliffen worden ist, gemessen worden ist.
Unter Berücksichtigung des obigen Aspektes ist der erste Modus einer intermittierenden Kompensation, wie er in der graphischen Darstellung aus Fig. 48 schematisch gezeigt ist dazu geeignet, Durchmesserwerte X, die von der Einrichtung 116 nacheinander gemessen worden sind, zu speichern und den gegenwärtigen Kompensationswert Ui zu bestimmen, wenn die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X eine bestimmte Anzahl (2) erreicht hat. Der Wert Ui wird auf der Grundlage der bestimmten Anzahl der gespeicherten Werte X bestimmt. Wenn oder nachdem das erste Werkstück, das dem somit bestimmten Kompensationswert Ui unterworfen ist, von der Einrichtung 116 gemessen worden ist, wird die Datenspeichereinrichtung zum Speichern der gemessenen Werte X gelöscht und es werden die danach gemessenen Werte X (die den Wert X des oben angegebenen, ersten Werkstücks enthalten können) nacheinander gespeichert, um den nächsten Kompensationswert Ui + 1 zu bestimmen.
In einer Ausführungsform des ersten Moduses einer intermittierenden Kompensation ist ein Kompensationszeitraum zwischen den Augenblicken einer Bestimmung und einer Übertragung des gegenwärtigen und des nächsten Kompensationswertes Ui und Ui + 1 vorhanden. Während dieses Kompensationszeitraums wird der Kompensationswert U nicht aktualisiert und der in der Meßsteuereinrichtung 114 verwendete, entsprechende Referenzwert verbleibt unverändert. Diese Form einer Kompensation basiert auf dem Konzept, daß zwischen der Anzahl i der gemessenen Werkstücke und dem Abmessungsfehler R der Werkstücke ein proportionales Verhältnis vorhanden ist. Gemäß diesem Konzept wird der gegenwärtige Kompensationswert Ui bestimmt oder es wird der Kompensationswert U so aktualisiert, daß die Abmessungsfehler R der Werkstücke, die von dem gegenwärtigen oder dem aktualisierten Kompensationswert Ui beeinflußt werden, als Gesamtes schließlich auf Null gestellt werden.
Die obige Form des ersten Moduses einer intermittierenden Kompensation leidet jedoch unter dem Nachteil, daß der Augenblick einer Bestimmung des Kompensationswertes Ui nur auf der Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X bestimmt wird, ungeachtet einer tatsächlichen Änderung der gemessenen Werte X. Dies kann zu einem inadäquaten zeitlichen Abstimmen einer Einstellung des Referenzwertes der Meßsteuereinrichtung 114 führen. Um den obigen Nachteil zu beseitigen, ist eine zweite Form des ersten Moduses einer intermittierenden Kompensation so eingestellt, daß, wenn der bestimmte Kompensationswert Ui im wesentlichen gleich Null ist oder in einen Toleranzbereich fällt, der oberhalb durch Bezug auf Fig. 46 beschrieben ist, der Kompensationswert Ui nicht zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen wird und die Bestimmung verzögert solange verzögert wird, bis einige zusätzliche gemessene Werte X gespeichert worden sind. Diese Form sichert eine zeitliche Einstellung des Referenzwertes der Meßsteuereinrichtung 114, wenn der Kompensationswert Ui außerhalb des Toleranzbereiches liegt, das heißt, wenn sich der Abmessungsfehler R beträchtlich geändert hat.
Die obige zweite Form des ersten Moduses einer intermittierenden Kompensation ist jedoch nicht dazu fähig, daß der Referenzwert der Meßsteuereinrichtung 114 mit einem hohen Ansprechvermögen auf eine Änderung der gemessenen Werte X eingestellt wird, die kurz nach der Bestimmung und der Übertragung des Kompensationswertes Ui, das heißt, während einem Anfangsabschnitt des oben angezeigten Kompensationsintervalls vorhanden ist. Eine derartige Änderung spiegelt sich in den gemessenen Werten X wieder, die in der Datenspeichereinrichtung anschließend gespeichert werden, und sie spiegelt sich daher in dem nächsten Kompensationswert Ui + 1 wieder. Mit einer Änderung des Abmessungsfehlers R kurz nach der Bestimmung des Kompensationswertes Ui kann sich daher solange nicht befaßt werden, bis der nächste Kompensationswert Ui + 1 bestimmt und an die Meßsteuereinrichtung 114 übertragen worden ist. Der Abmessungsfehler R kann daher mit einem ausreichend hohen Ansprechverhalten nicht auf Null verringert werden.
Der obige Nachteil kann gemäß einer dritten Form des ersten Moduses einer intermittierenden Kompensation beseitigt werden, in welcher einer Primärkompensation (das heißt einer Bestimmung von Ui, wie es in Fig. 48 angezeigt ist) gemäß der obigen zweiten Form eine Hilfskompensation folgt, wie in der graphischen Darstellung aus Fig. 49 schematisch gezeigt ist. Die Hilfskompensation wird durchgeführt, um mit einer Änderung der gemessenen Werte X umzugehen, die kurz nach der vollständigen Durchführung der Primärkompensation auftritt. Die Hilfskompensation spricht auf eine derartige Änderung stark an.
Um die Primärkompensation zu erzielen, werden die Durchmesserwerte X, die von der Meßeinrichtung 116 gemessen werden, in der Datenspeichereinrichtung nacheinander gespeichert und es wird ein vorläufiger Kompensationswert Up bestimmt, wenn die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X gleich einem bestimmten Wert geworden ist. Der vorläufige, auf der Grundlage der bestimmten Anzahl der gespeicherten Werte X bestimmte Wert Up wird als ein endgültiger Kompensationswert Uf verwendet.
Die der Primärkompensation folgende Hilfskompensation ist dazu geeignet, daß sie das Speichern der gemessenen Werte X fortsetzt und einen vorläufigen Kompensationswert Up wie in der Primärkompensation auf der Grundlage einer bestimmten Anzahl (≥) der gemessenen Werte X bestimmt, wenn jedes geschliffene Werkstück von der Meßeinrichtung 116 während eines Zeitraums gemessen worden ist zwischen einem Augenblick, nachdem die Primärkompensation vollständig durchgeführt ist (zum Beispiel, unmittelbar, nachdem die Primärkompensation vollständig durchgeführt ist) und einem Augenblick, bevor oder wenn die Messung des Werkstückes vollständig durchgeführt ist, das dem ersten Werkstück unmittelbar vorhergeht, welches der Primärkompensation unterzogen oder von dieser beeinflußt wird. Die Hilfskompensation wird zum Beispiel unmittelbar dann gestartet, nachdem die Primärkompensation vollständig durchgeführt ist, und sie wird solange fortgesetzt, bis das Werkstück gemessen worden ist, das dem von der Primärkompensation beeinflußten, ersten Werkstück unmittelbar vorausgeht. Der bestimmte, vorläufige Kompensationswert Up der Hilfskompensation wird von dem endgültigen Kompensationswert Uf der Primärkompensation subtrahiert und die somit erzielte Differenz wird als ein endgültiger Kompensationswert Uf der Hilfskompensation verwendet.
In der Hilfskompensation wird daher der vorläufige Kompensationswert Up, der auf die gleiche Art und Weise bestimmt wird, wie in der Primärkompensation, nicht an die automatische Meßsteuereinrichtung 114 übertragen. Stattdessen wird die Differenz der vorläufigen Werte Up der Primärkompensation und der Hilfskompensation aus dem unten beschriebenen Grund der Meßsteuereinrichtung 114 zugeführt.
Wie oben erklärt ist, basiert der vorläufige Wert Up der Hilfskompensation auf den Werten X, die gemessen werden, bevor das erste, durch die Primärkompensation beeinflußte Werkstück von der Meßeinrichtung 116 gemessen wird. Wenn der vorläufige Wert Up aus der Hilfskompensation zugeführt werden würde, würde dieser daher zu dem endgültigen Kompensationswert Uf der Primärkompensation addiert werden und die Referenzwerte für die Werkstücke, die schon von der Primärkompensation beeinflußt worden sind, würden wieder von dem vorläufigen Kompensationswert Up der Hilfskompensation beeinflußt oder von diesen eingestellt werden, ohne daß ein Einfluß der Primärkompensation in Betracht gezogen werden würde. Daher wird nur die Differenz des vorläufigen Kompensationswertes Up der Hilfskompensation von dem endgültigen Kompensationswert Uf der Primärkompensation als der endgültige Kompensationswert Uf von jeder Hilfskompensation verwendet, der der Meßsteuereinrichtung 114 zugeführt wird, bevor das erste, von der Primärkompensation beeinflußte Werkstück gemessen worden ist. Weil in jedem der intermittierenden Kompensationsdurchläufe zwei oder mehrere Hilfskompensationsdurchläufe der Primärkompensation folgen können, wird der in jedem Hilfskompensationsdurchlauf erzielte, vorläufige Wert Up mit dem endgültigen Kompensationswert Uf der Primärkompensation verglichen, um den endgültigen Kompensationswert Uf von jedem Hilfskompensationsdurchlauf zu bestimmen.
In der dritten Form des ersten Moduses einer intermittierenden Kompensation, in der auf die Primärkompensation die Hilfskompensation folgt, kann der Hilfskompensationsdurchlauf, der der Primärkompensation in jedem intermittierenden Kompensationsdurchlauf folgt, bis zu einem Augenblick wiederholt werden, der unmittelbar vor dem Beginn der nächsten Primärkompensation liegt. Diese Anordnung beaufschlagt die Steuereinrichtung 120 mit einer beträchtlichen Arbeitsbelastung.
Das obige Problem kann dadurch gelöst werden, das eine geeignete, maximale Anzahl S vorgesehen ist, auf die die Anzahl der zu wiederholenden Hilfskompensationsdurchläufe jeder Primärkompensation folgt. Das heißt, die Reihe der Hilfskompensation wird beendet, wenn die gezählte Anzahl der wiederholten Hilfskompensationsdurchläufe oder die gezählte Anzahl der bestimmten, endgültigen Kompensationswerte Uf einen vorbestimmten Wert erreicht hat. In dieser Anordnung ist der Augenblick der Beendigung der Hilfskompensation in bezug auf den Augenblick der Beendigung der entsprechenden Primärkompensation fest und es kann eine unerwartete Änderung der gemessenen Werte X nach der Beendigung der Hilfskompensation und vor dem Beginn des nächsten intermittierenden Kompensationsdurchlaufs (der nächsten Primärkompensation) auftreten. Die Anordnung reicht daher notwendigerweise nicht dafür aus, daß sie mit einer derartigen Änderung der gemessenen Werte x entsprechend umgeht.
Der obige Nachteil kann durch eine Anordnung gelöst werden, in der der endgültige Kompensationswert Uf, der in dem ersten Hilfskompensationsdurchlauf erzielt wird, der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 nicht zugeführt wird, wenn der Wert Uf in einen Toleranzbereich, wie er oben in bezug auf Fig. 46 beschrieben ist, in bezug auf die Standard- oder Normalkompensation (die gleich der Primärkompensation ist) fällt. Das heißt, der Endkompensationswert Uf, der in einem nachfolgenden Hilfskompensationsdurchlauf bestimmt wird, wird zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen, um die Hilfskompensation durchzuführen, wenn der in Frage stehende Wert ein beträchtlich großer Wert außerhalb des Toleranzbereiches ist.
Die obige Anordnung ist noch in bestimmten Situationen was das Festlegen der Primär- und Hilfskompensationen in bezug auf den Zeitpunkt einer Änderung der gemessenen Werte X betrifft, unbefriedigend. In dieser Hinsicht kann die in Frage stehende Anordnung verbessert werden, wenn sie wie folgt modifiziert wird. In der modifizierten Form wird die Anzahl der endgültigen Kompensationswerte Uf, die in einer Reihe von Hilfskompensationsdurchläufen erzielt wird, die ausgeführt werden, wobei sie jeder Primärkompensation folgen, gezählt und die endgültigen Kompensationswerte Uf der Primärkompensation und der Reihe von Hilfskompensationsdurchläufen werden aufsummiert, wenn die gezählte Anzahl gleich einem bestimmten Wert geworden ist. Wenn die Summe nicht im wesentlichen Null oder ausreichend nahe an Null ist, wird die Hilfskompensation beendet. Wenn die Summe ausreichend nahe an Null liegt, zeigt dies an, daß die Reihe der Hilfskompensationsdurchläufe bisher nicht so gesehen werden würde, daß sie adäquat ist, was den Zeitpunkt der Durchführung betrifft. In diesem Fall wird die Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der Werte Uf der Hilfskompensationsdurchläufe zurückgestellt und die Hilfskompensationsdurchläufe werden desweiteren erhöht.
Wenn in der gegenwärtigen Ausführungsform der erste intermittierende Kompensationsmodus ausgewählt ist, wird die Steuereinrichtung 120 in eine der zwei Betriebszustünde gesetzt, das heißt, in einen ersten Zustand, in dem nur die Primärkompensation durchgeführt wird, wie in Fig. 48 gezeigt ist, und in einen zweiten Zustand, in dem sowohl die Primärkompensation als auch die Hilfskompensation durchgeführt werden, wie in Fig. 49 gezeigt ist. Die ersten und zweiten Zustände werden wahlweise durch einen von dem Bediener eingegebenen Befehl hergestellt. Das heißt, der zweite Zustand wird durch einen Befehl HILFSKOMPENSATION hergestellt und der erste Zustand wird hergestellt, wenn der Befehl HILFSKOMPENSATION nicht vorhanden ist.
Zudem wird der Hilfskompensationsdurchlauf entweder einmal durchgeführt oder zwei oder mehrere Male im Anschluß an die Primärkompensation durchgeführt, wobei die von einem Befehl abhängt, der auch von dem Bediener eingegeben wird.
Wenn der Hilfskompensationsdurchlauf wiederholt wird, kann der Toleranzbereich, wie er oben beschrieben ist, vorgesehen sein oder nicht, um zu bestimmen, ob der endgültige Kompensationswert Uf, der in dem ersten Hilfskompensationsdurchlauf erzielt wird, zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen werden soll oder nicht. Der Toleranzbereich ist vorhanden, wenn ein von dem Bediener eingegebener Befehl TOLERANZBEREICH vorhanden ist, und er ist nicht vorhanden, wenn ein Befehl HILFSKOMPENSATIONSDURCHLAUF, der auch von dem Bediener eingegeben wird, vorhanden ist. In dem letzteren Fall wird der Hilfskompensationsdurchlauf eine bestimmte Anzahl oft wiederholt und der in jedem Durchlauf bestimmte Kompensationswert Uf wird ungeachtet dessen, ob der Wert Uf in dem Toleranzbereich liegt oder nicht, zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen.

II. ZWEITER INTERMITTIERENDER KOMPENSATIONSMODUS

In dem ersten intermittierenden Kompensationsmodus werden die Werte X, die für die Kompensation (die Primärkompensation) verwendet werden, solange nicht unmittelbar nach der Bestimmung des Kompensationswertes Ui gemessen und gespeichert, bis das erste, durch den Kompensationswert Ui beeinflußte Werkstück von der Meßeinrichtung 116 gemessen worden ist, wenn keine Meßverzögerung vorhanden ist, die der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke zwischen der Schleifmaschine 110 und der Meßeinrichtung 116 entspricht. Folglich ist das Kompensationsintervall zwischen den Augenblicken, in welchen der gegenwärtige und der nächsten Kompensationswert Ui und Ui + 1 bestimmt werden, eine Summe aus der gemessenen Zeitverzögerung (dem Totzeitwert MS) und der Zeit, die erforderlich ist, um eine bestimmte Anzahl der gemessenen Werte X zu erzielen. Das Kompensationsintervall neigt daher dazu, daß es relativ lang ist, insbesondere wo das Schleifsystem geeignet ist, daß eine relativ große Anzahl von im voraus gemessenen Werkstücken zwischen der Maschine 110 und der Meßeinrichtung 116 vorhanden sind.
Der zweite intermittierende Kompensationsmodus ist vorgesehen, um den obigen Nachteil des ersten intermittierenden Kompensationsmoduses zu überwinden. In dem gegenwärtigen zweiten Modus, wie er schematisch in der graphischen Darstellung der Fig. 50 gezeigt ist, wird der Kompensationswert Ui als erstes auf die gleiche Art und Weise bestimmt, wie in dem ersten intermittierenden Kompensationsmodus, das heißt, auf der Grundlage einer bestimmten Anzahl der von der Meßeinrichtung 116 gemessenen Werte X. Anschließend wird der nächste Kompensationswert Ui + 1 auf der Grundlage von geschätzten Werte X bestimmt, die in einem Zwischenzeitraum erzielt werden, nachdem der erste Kompensationswert U bestimmt worden ist, wie zum Beispiel unmittelbar nach dem Augenblick, in dem der erste Kompensationswert U bestimmt worden ist. Dieser Zwischenzeitraum endet ungefähr zu dem Zeitpunkt, an dem die Messung des Werkstückes, die dem ersten Werkstück unmittelbar vorausgeht, welches von dem ersten Kompensationswert Ui beeinflußt ist, vollständig durchgeführt ist, das heißt sie endet zu einem Zeitpunkt, wenn oder kurz bevor oder nachdem die in Frage kommende Messung vollständig durchgeführt ist. In diesem speziellen Beispiel der Fig. 50 endet der Zwischenzeitraum in dem Augenblich, wenn die in Frage kommende Messung vollständig durchgeführt ist. Während dieses Zwischenzeitraumes werden die Werte X der betreffenden Werkstücke von der Meßeinrichtung 116 gemessen und gespeichert und gezählt. Jedesmal, wenn das Werkstück gemessen wird, wird ein Wert X dieses Werkstückes, das dann gemessen werden sollte, wenn das Werkstück unter dem Einfluß des ersten Kompensationswertes Ui geschliffen werden würde, auf der Grundlage des ersten Kompensationswertes Ui und des tatsächlichen gemessenen Wertes X geschätzt. Jeder während des Zwischenzeitraums erzielte, geschätzte Wert X wird gespeichert, als ob er ein gemessener Wert X wäre, der ohne eine Meßverzögerung erzielt worden ist. Der nächste Kompensationswert Ui + 1 wird auf der Grundlage einer bestimmten Anzahl der während des Zwischenzeitraumes erzielten, geschätzten Werte X bestimmt. In einer Form der Schätzung der Werte X während des Zwischenzeitraumes wird der erste Kompensationswert Ui zu jedem tatsächlich gemessenen Wert X addiert, so daß jeder geschätzte Wert X erzielt wird. Mit anderen Worten, die während des Zwischenzeitraumes gemessenen Werte X zum Bestimmen des nächsten Kompensationswertes Ui + 1 werden um den Betrag geändert, der gleich den ersten bestimmten Kompensationswert Ui ist.
In diesem zweiten intermittierenden Kompensationsmodus kann auch die Hilfskompensation, wie sie in bezug auf den ersten intermittierenden Kompensationsmodus beschrieben ist, verwendet werden, wobei sie jeder Primärkompensation folgt, wie in der graphischen Darstellung der Fig. 51 gezeigt ist. Die Anzahl der Hilfskompensationsdurchläufe kann auf geeignete Weise begrenzt sein. Zudem kann der Toleranzbereich für die Primär- und Hilfskompensationsdurchläufe verwendet werden oder nicht.
Die ersten und zweiten intermittierenden Kompensationsmodi werden wahlweise festgelegt. Das heißt, der zweite Modus wird dann ausgewählt, wenn ein Befehl X-VERSCHIEBUNG vorhanden ist, der von dem Bediener eingegeben wird. Wenn dieser Befehl X-VERSCHIEBUNG nicht vorhanden ist, wird der erste Modus ausgewählt.
In Verbindung mit diesem Verfahren zum Schätzen der gemessenen Werte X in dem zweiten intermittierenden Kompensationsmodus ist anzumerken, daß die meisten der Werte X, die während des Zwischenzeitraumes gemessen werden, der sich an die Bestimmung des letzten Kompensationswertes Ui in dem zweiten intermittierenden Kompensationsmodus anschließt, zwar von dem vorhergehenden Kompensationswert Ui - 1 beeinflußt werden, aber von dem letzten Kompensationswert Ui nicht beeinflußt werden. Die geschätzten Werte X werden von den gemessenen Werten X und dem gegenwärtigen Kompensationswert Ui erzielt, als ob diese geschätzten Werte X von dem letzten Kompensationswert Ui beeinflußt werden würden. Dieses Verfahren kann jedoch bei der Standardkompensation verwendet werden, in der die Kompensationswerte U kontinuierlich bestimmt werden, das heißt, es wird ein Kompensationswert U erzielt, wenn der Wert X von jedem Werkstück gemessen wird.
Wenn zwischen der Maschine 110 und der Meßeinrichtung 116 irgendwelche im voraus gemessenen Werkstücke vorhanden sind, sind die Standardkompensation und die intermittierende Kompensation dahingehend ähnlich, daß die von dem letzten bestimmten Kompensationswert Ui beeinflußten Werkstücke unmittelbar auf die Bestimmung des letzten Kompensationswertes Ui tatsächlich nicht gemessen werden können. Um den nächsten Kompensationswert Ui + 1 zu erzielen, der einen Einfluß des letzten Kompensationswertes Ui wiederspiegelt, werden daher einige statistische Verfahren verwendet, die auf Experimenten oder Simulationstests basieren. Das oben beschriebene Schätzverfahren kann anstelle oder zusätzlich zu diesem statistischen Verfahren verwendet werden.
Als nächstes wird eine Beziehung zwischen der automatischen Einstellung oder der Kompensation der Referenzwerte der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 durch die Steuereinrichtung 120 und der manuellen Einstellung oder Kompensation durch die Tastatur 150 durch den Bediener beschrieben.
Die Steuereinrichtung 120 steuert die automatische Meßsteuereinrichtung 114 derartig, daß die manuelle Einstellung der Meßsteuereinrichtung 114 vor der automatischen Einstellung dominiert. Zudem ist die Steuereinrichtung 120 geeignet, eine hohe Genauigkeit der automatischen Einstellung zu sichern, die unmittelbar der manuellen Einstellung folgt. Besonders beschrieben ist, daß die Steuereinrichtung 120 überwacht, ob die manuelle Einstellung der Referenzwerte (für die zwei Endlagerzapfen 128) der Meßsteuereinrichtung 114 von einem Befehl MANUELLE KOMPENSATION bewirkt wird. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, wird die automatische Einstellung durchgeführt, wie es oben in bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 36 beschrieben ist. Wenn dieser Befehl vorhanden ist, wird die automatische Einstellung unterbrochen und die Werte X der Werkstücke werden gemessen und in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert, um die automatische Einstellung wieder aufzunehmen, die startet, nachdem (zum Beispiel unmittelbar nachdem) das erste Werkstück, das von der manuellen Einstellung der Meßsteuereinrichtung 114 beeinflußt worden ist, gemessen worden ist. Auf der Grundlage dieser somit gemessenen Werte X wird der Kompensationswert U durch die Steuereinrichtung 120 bestimmt. Mit anderen Worten, mit der automatischen Einstellung wird auf der Grundlage der Werte X der von der manuellen Einstellung beeinflußten Werkstücke fortgefahren. Diese Anordnung ist wünschenswert, wenn ein Schleifsystem dafür geeignet ist, daß zwischen der Maschine 110 und der Meßeinrichtung 116 einige im voraus gemessene Werkstücke angeordnet sind. Wenn die automatische Einstellung durch die Steuereinrichtung 120 teilweise oder vollständig auf der Grundlage der gemessenen Werte X der Werkstücke durchgeführt werden würde, die, von der manuellen Einstellung nicht beeinflußt worden sind, könnte die Genauigkeit des Kompensationswertes U, der in der automatischen Einstellung unmittelbar nach der manuellen Einstellung bestimmt ist, nicht niedrig sein.
In der gegenwärtigen Ausführungsform überprüft die Steuereinrichtung 120, um zu sehen, ob der Befehl MANUELLE KOMPENSATION vorhanden ist oder nicht, wenn die automatische Kompensationsroutine der Fig. 36 gestartet ist und unmittelbar bevor jeder Kompensationswert Ui der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 zugeführt wird. Das obige Überprüfen beim Starten der automatischen Kompensationsroutine ist notwendig, um zu überprüfen, ob eine manuelle Einstellung der Meßsteuereinrichtung 114 durchgeführt worden ist (ob der Befehl MANUELLE KOMPENSATION eingegeben worden ist), bevor die Routine gestartet wird.
In bezug auf die Flußdiagramme der Fig. 30 bis 35 wird die Kompensationsroutine im Detail beschrieben, die die Merkmale aufweist, welche in bezug auf die Fig. 36 beschrieben worden sind.
Anfangs wird der Schritt S21 der Fig. 30A durchgeführt, um von dem Hilfsspeicher 122 verschiedene, manuell eingegebene Parameter in der Form von numerischen Werten und Steuerbefehlen einzulesen, die zum Ausführen der Kompensationsroutine notwendig sind. Die numerischen Werte enthalten Anfangswerte der Gewichtungskoeffizienten b zum Erzielen des gleitenden Mittelwertes P; einen Wert, der eine maximale Anzahl Z der gemessenen Werte X darstellt, die als die gleitenden Mittelwerte P verwendet werden können, um in der "Substitutionsmittelwertbildungsmethode" einen ersten Ableitungswert T zu erzielen; und einen Wert, der die maximale Anzahl S der Wiederholung (die in Bezug auf Schritt S114 beschrieben wird) der Hilfskompensationsdurchläufe darstellt, die sich an die Primärkompensation anschließen. Diese Befehle, die auch durch die manuell eingegebenen Parameter dargestellt sind, umfassen den Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG, den Befehl X-VERSCHIEBUNG, den Befehl ALLMÄHLICHE KOMPENSATION, den Befehl SPEZIELLE DIFFERENTIATION, den Befehl HILFSKOMPENSATION und andere, von dem Bediener eingegebene Befehle.
An den Schritt S21 schließt sich der Schritt S22, um zu bestimmen, ob die automatische Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion aufweist, daß sie gegenwärtig wirksame, manuelle Kompensationswerte, die durch die Tastatur 150 eingegeben worden sind, und die Referenzwerten der Meßsteuereinrichtung 114, wie sie durch diese manuellen Kompensationswerte eingestellt worden sind, von ihrem RAM zu der Steuereinrichtung 120 überträgt. Wie oben erklärt worden ist, zeigen die Referenzwerte die Werte während der Bearbeitung von den Schleifscheiben 130 in bezug auf die zwei Endlagerzapfen 128 an. Wenn das in Frage stehende Schleifsystem diese Funktion nicht aufweist, werden die manuellen Kompensationswerte und die betreffenden Referenzwerte nur in dem RAM der Einrichtung 114 gespeichert und die Einrichtung 114 kann diese Daten zu der Steuereinrichtung 120 nicht eindeutig übertragen.
Zu Illustrationszwecken wird angenommen, daß die Meßsteuereinrichtung 114 in der gegenwärtigen Ausführungsform die obige Funktion aufweist. Es wird daher in Schritt S22 eine positive Entscheidung erzielt (JA wird in Fig. 30A als "Y" 30A angezeigt, wobei das gleiche Symbol "Y" auch für die anderen Entscheidungsschritte verwendet wird) und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S23 fort, in dem die Steuereinrichtung 120 dazu geeignet ist, von der Meßsteuereinrichtung 114 Daten oder Signale, die für die gegenwärtig wirksamen, manuell eingestellten Referenzwerte für die zwei Endlagerzapfen 128 bezeichnend sind, aufzunehmen. Diese aufgenommenen Daten werden in dem RAM der Steuereinrichtung 120 und auch in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert.
Auf den Schritt S23 folgt der Schritt S24, um zu bestimmen, ob die manuellen Kompensationswerte eingegeben worden sind oder nicht. Diese Bestimmung wird auf der Grundlage des Zustandes eines Merkers MANUELLE KOMPENSATION durchgeführt, der in dem RAN der Meßsteuereinrichtung 114 vorgesehen ist. Wenn in Schritt S24 eine negative Entscheidung erzielt wird (NEIN wird Fig. 30A als "N" angezeigt, wobei das gleiche Symbol auch für die anderen Schritte verwendet wird), fährt der Steuerprogrammablauf direkt mit Schritt S28 der Fig. 30B fort, der noch beschrieben wird. Wenn in Schritt S24 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, wird der Schritt S25 durchgeführt, um (für die zwei Endlagerzapfen 128) gegenwärtig wirksame manuelle Kompensationswerte aufzunehmen, die von der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen werden. Die aufgenommenen Daten werden in dem RAM der Steuereinrichtung 120 und dem Hilfsspeicher 122 gespeichert. Auf den Schritt S25 folgt der Schritt S26, um den Berechnungsdatenspeicher der Steuereinrichtung 120 zu löschen. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S28 fort.
Wenn die Meßsteuereinrichtung 115 nicht in der Funktion zum Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Steuereinrichtung 120 vorgesehen wäre, würde in Schritt S22 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt werden und der Schritt S27 durchgeführt werden, wobei die Steuereinrichtung 120 in der Lage wäre, von dem RAM der Meßsteuereinrichtung 114 die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte wirklich einzulesen. Diese Referenzwerte werden in dem RAM der Steuereinrichtung 120 und in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert.
Es werden die Zwecke der Steuereinrichtung 120 zum Speichern der gegenwärtig wirksamen manuellen Kompensationswerte und der entsprechenden Referenzwerte beschrieben, die gegenwärtig in der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 festgelegt sind.
Als erstes wird der Zweck der Steuereinrichtung 120, gegenwärtig wirksame Referenzwerte zu speichern, beschrieben.
Wie oben erklärt worden ist, ist die Steuereinrichtung 120 dazu geeignet, die Kompensationswerte U automatisch zu bestimmen, durch die die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 eingestellt oder geändert werden. Andererseits stellt die Meßsteuereinrichtung 114 die Referenzwerte gemäß den Kompensationswerten U ein, die von der Steuereinrichtung 120 aufgenommen werden. Die Meßsteuereinrichtung 114 hat jedoch für die Referenzwerte einen zulässigen Bereich. Das heißt, die Meßsteuereinrichtung 114 kann nicht arbeiten, um die Schleifmaschine 110 zu steuern, und sie ist geeignet, angehalten zu werden, wenn die Referenzwerte außerhalb des zulässigen Bereiches liegen. Die Steuereinrichtung 120 ist daher geeignet, die Zuführung oder die Übertragung der automatischen Kompensationswerte U zu der Meßsteuereinrichtung 114 zu unterbinden, wenn die Referenzwerte, wie sie durch die Kompensationswerte U eingestellt werden, nicht in den zulässigen Bereich fallen. Die Steuereinrichtung 120 sollte daher die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 kennen, wie sie durch die manuell eingegebenen Kompensationswerte bestimmt worden sind. Der Betrieb zum Unterbinden der Übertragung der automatischen Kompensationswerte U wird durch eine geeignete Routine durchgeführt, die nicht gezeigt ist, da das Verständnis dieser Routine für das Ver ständnis des Prinzips der gegenwärtigen Erfindung nicht wesentlich ist.
Anschließend wird der Zweck der Steuereinrichtung 120, die manuell eingegebenen Kompensationswerte zu speichern, beschrieben.
Wie oben beschrieben ist, werden, wenn der Befehl X- VERSCHIEBUNG durch den Bediener eingegeben wird, die Werte X, die den Referenzwert wiedergeben würden, wie er durch den letzten Kompensationswert Ui eingestellt worden ist, auf der Grundlage der Werte X der Werkstücke geschätzt, die zwar von der Meßsteuereinrichtung 116 nach dem Zuführen des letzten Kompensationswertes Ui gemessen worden sind, aber von dem letzten Kompensationswert Ui nicht beeinflußt worden sind. Wie auch oben beschrieben ist, werden die geschätzten Werte X durch Addieren des letzten automatischen Kompensationswertes Ui zu den tatsächlich gemessenen Werten X erzielt. Wenn von einem Bediener ein manueller Kompensationswert eingegeben wird, werden jedoch die geschätzten Werte durch Addieren des manuellen Kompensationswertes zu den tatsächlich gemessenen Werten X erzielt, so daß die geschätzten Werte X den manuellen Kompensationswert wiedergeben. Zu diesen Zweck sollte die Steuereinrichtung 120 Daten aufweisen, die für den tatsächlich wirksamen manuellen Kompensationswert repräsentativ sind.
Ungeachtet dessen, ob die Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion zum zwangsläufigen Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Steuereinrichtung 120 aufweist oder nicht, wird der Schritt S28 durchgeführt, um zu bestimmen, ob irgendwelche von der Einrichtung 116 gemessenen Werte X vorhanden sind, die von der Steuereinrichtung 120 noch nicht aufgenommen worden sind. In dieser Hinsicht ist anzumerken, daß jedes Werkstück (jede Kurbelwelle 126) die sieben Lagerzapfen 128 aufweist, deren Durchmesserwerte X durch die Meßeinrichtung 116 gemessen werden. Wenn kein derartiger gemessener Wert X vorhanden ist, wird in Schritt S28 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird der Schritt S29 durchgeführt.
Der Schritt S29 ist mit dem oben beschriebenen Schritt S22 identisch. Wenn in Schritt S29 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S30 fort, der mit dem oben beschriebenen Schritt S24 identisch ist, um zu bestimmen, ob manuelle Kompensationswerte eingegeben worden sind oder nicht. Wenn keine manuellen Kompensationswerte eingegeben worden sind, wird in Schritt S30 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S31 durchgeführt, um zu bestimmen, ob von dem Bediener irgendwelche Parameter eingegeben worden sind. Wenn in Schritt S31 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S28 zurück. Wenn in Schritt S31 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, wird Schritt S32 durchgeführt, um den eingegebenen Parameter oder eingegebene Parameter einzulesen, und es wird Schritt S33 durchgeführt, um die bereits gespeicherten Parameter durch den neu eingegebenen Parameter oder die neu eingegebenen Parametern zu ersetzen. Anschließend wird Schritt S34 durchgeführt, um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen, und der Steuerprogrammablauf kehrt zu Schritt S28 zurück.
Wenn in Schritt S30 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S35 fort, der mit Schritt S25 identisch ist, um die eingegebenen manuellen Kompensationswerte aufzunehmen und zu speichern. Auf den Schritt S35 folgt der Schritt S36, um einen Merker WERKSTÜCK WARTET einzuschalten, und es folgt der Schritt S37, um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Anschließend kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S28 zurück.
Wenn die Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion zum Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Steuereinrichtung 120 nicht aufweist, wird in Schritt S29 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S38 durchgeführt, um die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 einzulesen und zu speichern. Auf den Schritt S38 folgt der Schritt S39, um die in dem Hilfsspeicher 122 gespeicherten Referenzwerte einzulesen. Anschließend wird Schritt S40 durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte von den in dem Hilfsspeicher 122 gespeicherten Referenzwerten unterscheiden, das heißt, ob sich die Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 geändert haben oder nicht. Somit kann eine Änderung der gegenwärtig wirksamen Referenzwerte der Einrichtung 114 durch die Steuereinrichtung 120 sogar dann erfaßt werden, wenn die Einrichtung 114 die manuellen Kompensationsdaten nicht zu der Steuereinrichtung 120 übertragen kann. Wenn die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte der Einrichtung 114 die gleichen sind, wie die in dem Speicher 122 gespeicherten Referenzwerte, wird in Schritt S40 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt, und der Steuerprogrammablauf fährt direkt mit Schritt S31 fort. Wenn sich die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte geändert haben, wird in Schritt S40 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S41 durchgeführt, um den Merker WERKSTÜCK WARTET einzuschalten. Auf den Schritt S41 folgt der Schritt S42, um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S31 fort.
Wenn irgendwelche gemessenen Werte X von der Meßeinrichtung 116 nicht zu der Steuereinrichtung 120 übertragen worden sind, wird in Schritt S28 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S43 durchgeführt, um die gemessenen Werte X einzulesen und sie in dem RAM der Steuereinrichtung 120 zu speichern. Die gemessenen Werte X wer den auch in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert. Es werden schließlich sieben Durchmesserwerte X des Werkstücks gespeichert. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S44 der Fig. 31A fort.
In Schritt S44 bestimmt die Steuereinrichtung 120, ob der Befehl X-VERSCHIEBUNG zum Auswählen des zweiten intermittierenden Kompensationsmoduses der Fig. 50 von dem Bediener eingegeben worden ist. Diese Bestimmung kann in Abhängigkeit von den durch den Bediener eingegebenen Parametern durchgeführt werden.
Wenn der Befehl X-VERSCHIEBUNG nicht vorhanden ist, wird in Schritt S44 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S45 durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" gesetzt ist.
Wenn der Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" gesetzt ist, bedeutet dies, daß das erste, durch die gegenwärtig wirksamen manuellen oder automatischen Kompensationswerte beeinflußte Werkstück auf die Messung der Werte X durch die Meßeinrichtung 116 wartet. Wenn der Merker auf "AUS" gesetzt ist, bedeutet dies, daß das erste, oben angeführte Werkstück von der Meßeinrichtung 116 gemessen worden ist. Dieser Merker ist in dem RAM der Speichereinrichtung 120 vorgesehen und er wird auf "EIN" gesetzt, wenn die Steuereinrichtung 120 anfangs eingeschaltet wird, wobei Energie zugeführt wird. Gemäß einer (nicht gezeigten) geeigneten Routine wird der Merker jedesmal auf "AUS" geschaltet, wenn das erste, von dem gegenwärtig wirksamen Kompensationswert beeinflußte Werkstück gemessen worden ist. Dieser Merker wird jedesmal auf "EIN" geschaltet, wenn die manuelle Kompensation oder die intermittierende Einstellung der automatischen Kompensationswerte U gemäß der gegenwärtigen Kompensationsroutine durchgeführt wird. Wenn der Merker WERKSTÜCK WARTET auf "AUS" gesetzt wird, wird in Schritt S45 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt, wobei der Steuerprogrammablauf mit Schritt S46 fortfährt.
In Schritt S46 liest die Steuereinrichtung 120 die gespeicherten gemessenen Werte X von dem Berechnungsdatenspeicher aus. Auf den Schritt S46 folgt der Schritt S47 in Fig. 31B, um zu bestimmen, ob die Berechnung des gleitenden Mittelwertes P möglich ist oder nicht, das heißt, ob die Anzahl der gemessenen Werte X (für jeden Endlagerzapfen 128) gleich "K" oder größer ist. Es wird nun auf Fig. 45 Bezug genommen. Wenn die Anzahl der gemessenen Werte X kleiner als "K" ist, wird in Schritt S47 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S48 durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG für den gleitenden Mittelwert P vorhanden ist oder nicht. Wenn der Befehl nicht vorhanden ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück. In diesem Fall wird der automatische Kompensationswert U so bestimmt, daß er "0" ist.
Wenn in Schritt S48 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, wobei der Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG vorhanden ist, wird Schritt S49 durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Befehl HILFSMITTELWERTBILDUNG für den gleitenden Mittelwert P vorhanden ist oder nicht. Wenn er nicht vorhanden ist, wird in Schritt S49 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S50 fort. Während der Befehlt SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG vorhanden ist, sollte entweder der Befehl HILFSMITTELWERTBILDUNG für die Hilfsmittelwertbildungsberechnung des gleitenden Mittelwertes P oder der Befehl SUBSTITUTIONSMITTELWERTBILDUNG für die Substitutionsmittelwertbildungsberechnung des gleitenden Mittelwertes P vorhanden sein. Wenn daher der Befehl HILFSMITTELWERTBILDUNG nicht vorhanden ist, bedeutet dies, daß der Befehl SUBSTITUTIONSMITTELWERTBILDUNG vorhanden ist.
In Schritt S50 bestimmt die Steuereinrichtung 120, ob die Substitutionsmittelwertbildung möglich ist oder nicht, das heißt, ob die Anzahl der gemessenen Werte X, die in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert sind, kleiner als die Differenz (K-Z) ist, wobei K die Anzahl der gemessenen Werte X, die zum Berechnen des gleitenden Mittelwertes P gemäß der Standard- oder Normalmittelwertbildungsmethode verwendet werden, darstellt, während Z die maximale Anzahl der gemessenen Werte X darstellt, die als der gleitende Mittelwert P verwendet werden können, um die erste Ableitung T zu erzielen, wie in Fig. 40 gezeigt ist. Wenn die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X kleiner als (K-Z) ist, ist die Substitutionsmittelwertbildung für die Verwendung des gemessenen Wertes X als den gleitenden Mittelwert P nicht möglich oder unterbunden. Wenn dem nicht so ist, ist die Substitutionsmittelwertbildung möglich oder wird durchgeführt. In dem ersteren Fall kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S28 zurück. In Schritt S50 wird schließlich eine positive Entscheidung (JA) erzielt, während die gegenwärtige Routine wiederholt durchgeführt wird (während sich die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X erhöht), wobei der Schritt S51 durchgeführt wird, um den letzten gemessenen Wert X als den gleitenden Mittelwert P zu bestimmen. Auf den Schritt S51 folgt der Schritt S52, um den Wert X als den gleitenden Mittelwert P in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Anschließend fährt die Steuerung mit Schritt S57 fort.
Wenn der Befehl HILFSMITTELWERTBILDUNG vorhanden ist, wird in Schritt S49 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S53 durchgeführt, um den gleitenden Mittelwert P gemäß der Hilfsmittelwertbildungsmethode zu berechnen. Auf den Schritt S53 folgt der Schritt S54, um den berechneten, gleitenden Mittelwert P in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Anschließend folgt auf den Schritt S54 der Schritt S57.
Wenn die Anzahl der gemessenen, in dem Berechnungsdatenspeicher gespeicherten Werte X den bestimmten Wert "K" erreicht hat, während die gegenwärtige Routine wiederholt wird, wird in Schritt S47 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S55 durchgeführt, um den gleitenden Mittelwert P für jeden der zwei Endlagerzapfen 128 gemäß der Standardmethode zu berechnen.
Im folgenden wird der Betrieb zum Berechnen des gleitenden Mittelwertes P in Schritt S55 aus der Fig. 31B in bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 52 im Detail beschrieben.
Am Anfang wird der Schritt S201 durchgeführt, um die Gewichtungskoeffizienten b von den RAM einzulesen. Auf den Schritt S201 folgt der Schritt S202, um für jeden Endlagerzapfen 128 auf der Grundlage der gemessenen, in dem Berechnungsdatenspeicher gespeicherten Werte X und der Gewichtungskoeffizienten b einen gleitenden Mittelwert P gemäß der obigen Gleichung (2) zu berechnen.
Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S203 fort, um Differenzen zwischen den gespeicherten, gemessenen Werte X (die zum Berechnen des gleitenden Mittelwertes P verwendet werden) und dem berechneten gleitenden Mittelwert P zu berechnen und um eine Summe dieser Differenzen zu berechnen, um die Summe als das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X zu bestimmen. In diesem Schritt S203 wird das Schwingungsniveau in dem RAM in bezug auf die damit verbundenen Gewichtungskoeffizienten b und dem gleitenden Mittelwert P gespeichert. Auf den Schritt S203 folgt der Schritt S204, um zu bestimmen, ob das bestimmte Schwingungsniveau höher als ein Grenzwert A ist oder nicht. Wenn dem nicht so ist, wird in Schritt S204 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S205 durchgeführt, um den gleitenden Mittelwert P (der in Schritt S202 berechnet wird) als einen effektiven, gleitenden Mittelwert P zu bestimmen. Auf den Schritt S205 folgt der Schritt S206, um die Gewichtungskoeffizienten b in dem RAM zu speichern, so daß diese Koeffizienten b für die Berechnung des nächsten gleitenden Mittelwertes P verwendet werden.
Die Routine der Fig. 52 wird mit Schritt S206 beendet. Wenn das in Schritt S203 bestimmte Schwingungsniveau höher als der Grenzwert A ist, wird in Schritt S204 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S207 fort, um die Anstiegsrate oder die Steigung der Gewichtungskoeffizienten b gemäß einer geeigneten Vorschrift zu ändern. Anschließend wird der Schritt S208 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Anstiegsrate über dem Bereich geändert worden ist, der durch die höchsten und niedrigsten Raten definiert ist, wie in der graphischen Darstellung der Fig. 38 gezeigt ist. Wenn dem nicht so ist, kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S202 zurück.
In den Schritten S202 und S203 werden der gleitende Mittelwert P und das Schwingungsniveau unter Verwendung der Gewichtungskoeffizienten b berechnet, die in Schritt S207 gemäß der geänderten Anstiegsrate oder der geänderten Steigung bestimmt werden. Die Schritte S202 bis 5208 werden wiederholt solange durchgeführt, bis in Schritt S204 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, das heißt, bis das Schwingungsniveau auf den Grenzwert A als ein Ergebnis der Änderung der Anstiegsrate der Gewichtungskoeffizienten b herabgesunken ist. So lange das Schwingungsniveau höher als der Grenzwert A ist, werden zudem die Schritte S202 bis S208 solange wiederholt durchgeführt, bis sich die Anstiegsrate der Gewichtungskoeffizienten b über dem Bereich zwischen den höchsten und niedrigsten Werten geändert hat, das heißt, bis in Schritt S208 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird.
Wenn in Schritt S208 die positive Entscheidung (JA) erzielt wird, wird Schritt S209 durchgeführt, um nach dem niedrigsten der Schwingungsniveaus zu suchen, die in dem Schritt 203 in dem RAM (während der wiederholten Durchführung der Schritte S202 bis S208) gespeichert worden sind. Der gleitende Mittelwert P, der dem niedrigsten Schwingungsniveau entspricht, wird als der wirkende gleitende Mittelwert P bestimmt. In dem folgenden Schritt S206 werden die Gewichtungskoeffizienten b, die dem wirksamen gleitenden Mittelwert P (dem niedrigsten Schwingungsniveau) entsprechen, in dem RAM derartig gespeichert, daß diese Koeffizienten b für die Berechnung des nächsten gleitenden Mittelwertes P verwendet werden.
Der gleitende Mittelwert P der in Schritt S55 der Fig. 31B berechnet worden ist, die in Bezug auf Fig. 52 beschrieben worden ist, wird in dem folgenden Schritt S56 in dem Berechnungsdatenspeicher der Steuereinrichtung 120 und in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert. Auf den Schritt 556 folgt der Schritt S57.
Schritt S57 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob der Befehl EINSTELLUNG DES GLEITENDEN MITTELWERTES zum Einstellen des berechneten gleitenden Mittelwertes P vorhanden ist oder nicht. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S59 der Fig. 32A fort. Wenn dieser Befehl vorhanden ist, wird der Schritt S58 ausgeführt, um den gleitenden Mittelwert P für jeden der zwei Endlagerzapfen des Werkstücks einzustellen, wie es oben in Bezug auf den dritten Schritt der Fig. 36 beschrieben ist. Der somit eingestellte, gleitende Mittelwert P wird in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert und die Steuerung fährt mit Schritt S59 aus Fig. 32A fort.
Schritt S59 ist vorgesehen, um den Fehlerwert R zu berechnen, der gleich dem gleitenden Mittelwert P minus dem Nenndurchmesser Ao des Lagerzapfens 128 ist. Auf den Schritt S59 folgt der Schritt S60, in dem der berechnete Fehlerwert R in dem Berechnungsdatenspeicher und in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert wird.
Auf den Schritt S60 folgt der Schritt S61, um zu bestimmen, ob die Berechnung der ersten Ableitung T möglich ist oder nicht, das heißt, ob die Anzahl der gleitenden Mittelwerte P, die in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert ist, gleich "L" oder größer ist. Wenn die Anzahl der gespeicherten, gleitenden Mittelwerte P geringer als "L" ist, wird in Schritt S61 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S62 fort, um zu bestimmen, ob der Befehl SPEZIELLE DIFFERENTIATION vorhanden ist oder nicht. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S28 zurück und ein Durchlauf der gegenwärtigen Routine wird beendet. Wenn der Befehl vorhanden ist, wird der Schritt S63 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Berechnung der ersten Ableitung T gemäß der Methode der speziellen Differentiation möglich ist oder nicht, das heißt, ob zwei oder mehr gleitende Mittelwerte in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert sind oder nicht. Wenn in Schritt S63 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S28 zurück. Wenn in Schritt S63 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, wird der Schritt S64 durchgeführt, um die erste Ableitung T gemäß der Methode der speziellen Differentiation zu berechnen. Auf den Schritt S64 folgt der Schritt S65, um die berechnete, erste Ableitung T in dem Berechnungsdatenspeicher der Steuereinrichtung 120 und in dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S68 aus Fig. 32B fort.
Wenn sich die Anzahl der gespeicherten, gleitenden Mittelwerte P als Ergebnis der wiederholten Durchführung der gegenwärtigen Routine auf "L" erhöht hat, wird in Schritt S61 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S66 durchgeführt, um die erste Ableitung T gemäß der Standardmethode zu berechnen, wobei die vorgegebene Anzahl L der gleitenden Mittelwerte P verwendet wird. Anschließend wird Schritt S67 durchgeführt, um die berechnete, erste Ableitung in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Auf den Schritt S67 folgt der Schritt S68.
Schritt S68 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob der Befehl VERWENDE ZWEITE ABLEITUNG vorhanden ist oder nicht, der die Verwendung der zweiten Ableitung D zum Berechnen des Kompensationswertes U erfordert. Wenn dieser Befehl vorhanden ist, wird in Schritt S68 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S69 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Berechnung der zweiten Ableitung D möglich ist oder nicht, das heißt, ob die Anzahl der ersten Ableitungswerte T, die in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert ist, gleich "Q" oder größer ist. Wenn die Anzahl der gespeicherten, ersten Ableitungswerte T kleiner als "Q" ist, wird in Schritt S69 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf kehrt zu Schritt S28 zurück, wobei ein Durchlauf der gegenwärtigen Routine beendet wird. Wenn sich die Anzahl der gespeicherten ersten Ableitungswerte T als Ergebnis der wiederholten Durchführung der gegenwärtigen Routine auf den bestimmten Wert "Q" erhöht hat, wird in Schritt S69 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S70 fort, um die zweite Ableitung D zu berechnen, und er fährt mit Schritt S71 fort, um die berechnete, zweite Ableitung D in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Anschließend fährt die Steuerung mit Schritt S75 fort.
Wenn der Befehl VERWENDE ZWEITE ABLEITUNG nicht vorhanden ist, wird in Schritt S68 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S72 fort, um zu bestimmen, ob der Befehl TOTZEIT KOMPENSATION vorhanden ist, der erfordert, daß der Kompensationswert U in Abhängigkeit von dem Totzeitwert MS bestimmt werden soll, welcher der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke entspricht, die zwischen der Maschine 110 und der Meßeinrichtung 116 nach der Bearbeitung vorhanden sind. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, wird in Schritt S72 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und die Steuerung fährt direkt mit Schritt S75 fort. Wenn der Befehl vorhanden ist, wird Schritt S73 durchgeführt, um den Totzeitwert MS von der Werkstückzähleinrichtung 118 einzulesen. Anschließend wird Schritt S74 durchgeführt, um den Totzeitwert MS in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsspeicher 122 zu speichern.
In bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 53 wird der Fuzzy-Inferenz-Betrieb zum Berechnen des vorläufigen Kompensationswertes U in Schritt S75 der Fig. 32B im Detail beschrieben.
Am Anfang wird Schritt S301 durchgeführt, um einen NB/PB-Merker von dem RAM der Steuereinrichtung 120 einzulesen. Wenn dieser NB/PB-Merker auf "AUS" gesetzt ist, zeigt dies an, daß das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X ausreichend niedrig ist. Wenn dieser NB/PB-Merker auf "EIN" gesetzt ist, zeigt dies an, daß das Schwingungsniveau höher als ein oberer Grenzwert ist. Der NB/PB-Merker wird auf "AUS" zurückgesetzt, wenn die Steuereinrichtung 120 eingeschaltet wird, und er wird in den Schritten S85 und S90 aktualisiert, die in bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 54 beschrieben werden. Auf den Schritt S301 folgt der Schritt S302, um zu bestimmen, ob der NB/PB-Merker auf "EIN" gesetzt ist oder nicht. Wenn der Merker gegenwärtig auf "AUS" gesetzt ist, wird in Schritt S302 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S303 fort, um den vorläufigen Kompensationswert U durch Fuzzy-Inferenz unter Verwendung der positiven Fuzzy-Vorschriften zu berechnen, wie sie als Beispiel in Tabelle 9 gezeigt sind. Somit wird der Betrieb in Schritt S75 der Fig. 32B beendet.
Wenn der NB/PB-Merker auf "EIN" gesetzt ist, wird in Schritt S302 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S304 ausgeführt, um den vorläufigen Kompensationswert U durch Fuzzy-Inferenz unter Verwendung der negativen Fuzzy-Vorschriften zu berechnen, wie sie als Beispiel in Tabelle 10 gezeigt sind. Somit wird der Betrieb in Schritt S75 beendet.
Inder gegenwärtigen Ausführungsform werden die für die Fuzzy-Inferenz verwendeten Fuzzy-Vorschriften von den positiven Fuzzy-Vorschriften in die negativen Fuzzy-Vorschriften unmittelbar dann geändert, nachdem der NB/PB-Merker von "AUS" auf "EIN" geändert wird, und sie werden von den negativen Fuzzy-Vorschriften in die positiven Fuzzy-Vorschriften unmittelbar dann geändert, nachdem der NB/PB-Merker von "EIN" auf "AUS" geändert wird. Es ist jedoch möglich, die Hysterese des NB/PB-Merkers beim Bestimmen des Zeitpunktes zu berücksichtigen, an dem die positiven und negativen Fuzzy-Vorschriften ausgetauscht werden. Die Steuereinrichtung 120 ist zum Beispiel dafür geeignet, daß sie die Verwendung der negativen Fuzzy-Vorschriften sogar dann unterbindet, wenn der NB/PB-Merker von "AUS" zu "EIN" geändert worden ist, und daß sie die Verwendung der negativen Fuzzy-Vorschriften nur gestattet, nachdem die Anzahl der Durchläufe, in denen der NB/PB-Merker auf "EIN" gesetzt wird, einen bestimmten Wert erreicht hat. Diese Anordung ist wirksam, eine instabile Bestimmung des vorläufigen Kompensationswertes U aufgrund des häufigen Änderns zwischen den positiven und negativen Fuzzy- Vorschriften und das sich daraus ergebende Nachlaufen bzw. Einpendeln (hunting) der gemessenen Werte X zu vermeiden.
Auf den Schritt S75 folgt der Schritt S76, um den berechneten, vorläufigen Kompensationswert U in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Auf den Schritt S76 folgt der Schritt S77 der Fig. 33.
Schritt S77 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob der Befehl ALLLMAHLICHE KOMPENSATION, der erfordert, daß der berechnete vorläufige Kompensationswert U auf den endgülten Kompensationswert U* eingestellt werden soll, vorhanden ist oder nicht. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, wird in Schritt S77 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S78 durchgeführt, um als den endgültigen Kompensationswert U* den vorläufigen Kompensationswert U zu bestimmen. Anschließend wird Schritt S79 durchgeführt, um den endgültigen Kompensationswert U* in dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Wenn der Befehl ALLMÄHLICHE KOMPENSATION vorhanden ist, wird in Schritt S77 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S80 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Berechnung des endgültigen Kompensationswertes U* möglich ist oder nicht, das heißt, ob die Anzahl der vorläufigen Kompensationswerte U, die in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert sind, gleich "M" oder größer ist. Wenn in Schritt S80 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, kehrt der Steuerprogrammablauf zu Schritt S28 zurück und ein Durchlauf der gegenwärtigen Routine ist beendet. Wenn die Anzahl der gespeicherten, vorläufigen Kompensationswerte U den bestimmten Werte "M" als ein Ergebnis der wiederholten Durchführung der gegenwärtigen Routine erreicht hat, wird in Schritt S80 eine positive Entscheidung (JA) erzielt, wobei Schritt S81 durchgeführt wird, um den endgültigen Kompensationswert U* auf der Grundlage der vorbestimmten Anzahl M des gespeicherten, vorläufigen Kompensationswertes U zu berechnen. Auf den Schritt S81 folgt der Schritt S82, um den berechneten, endgültigen Kompensationswert U* in dem Berechnungsdatenspeicher und dem Hilfsdatenspeicher 122 zu speichern.
Auf die Schritte S79 und S82 folgt der Schritt S83 der Fig. 34A, um zu bestimmen, ob der Befehl HILFSKOMPENSATION vorhanden ist, der zusätzlich zu der Primärkompensation die Hilfskompensation erfordert, wie beispielsweise in Fig. 48 gezeigt ist. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, wird in Schritt S83 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S84 fort, um zu bestimmen, ob der endgültige, in Schritt S79 oder 582 gespeicherte Kompensationswert U* zu der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 übertragen werden soll oder nicht, das heißt, ob der endgültige Kompensationswert U* außerhalb des Toleranzbereiches liegt oder nicht. Wenn der Wert U* in den Toleranzbereich fällt, wird in Schritt S84 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S85 durchgeführt, um in dem Hilfsspeicher 122 Daten zu speichern, die für die Fuzzy-Vorschrift repräsentativ sind, welche in Schritt S75 aus der Fig. 32B verwendet worden ist, um den vorläufigen Kompensationswert U zu berechnen. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück und ein Durchlauf der gegenwärtigen Routine ist beendet.
Wenn der endgültige Kompensationswert U* außerhalb des Toleranzbereiches liegt, wird in Schritt S84 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S86 durchgeführt, um zu bestimmen, ob die automatische Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion zum Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Steuereinrichtung 120 hat oder nicht. Wenn die Einrichtung 114 die Funktion hat, wird in Schritt S86 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S87 fort, um zu bestimmen, ob durch die Tastatur 150 ein manueller Kompensationswert oder manuelle Kompensationswerte eingegeben worden ist oder worden sind, um den Referenzwert oder die Referenzwerte (für einen oder beide der zwei Endlagerzapfen 128) einzustellen. Wenn in die Meßsteuereinrichtung 114 kein manueller Kompensationswert manuell eingegeben worden ist, wird in Schritt S87 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S88 durchgeführt, um den endgültigen Kompensationswert U* zu der Meßsteuereinrichtung 114 zu übertragen. Der Wert U* bleibt in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S89 fort, um zu bestimmen, ob der Befehl HILFSKOMPENTATION vorhanden ist oder nicht. Weil in Schritt S83 die negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, wird auch in diesem Schritt S89 die negative Entscheidung erzielt, wobei Schritt S90 der Fig. 34C durchgeführt wird, um die zugeführte Fuzzy-Vorschrift in dem Hilfsspeicher 122 zu speichern, wie in Schritt S85.
In bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 54 wird der in den Schritten S85 der Fig. 34A und S90 der Fig. 34C durchzuführende Betrieb im Detail beschrieben.
Am Anfang wird Schritt S401 ausgeführt, um den gegenwärtigen Zählwert der NB/PB-Zähleinrichtung einzulesen, die geeignet ist, die Anzahl der Anwendung der NB/PB-Fuzzy-Vorschriften zu zählen. Auf den Schritt S401 folgt der Schritt S402, um zu bestimmen, ob die in Schritt S75 der Fig. 32B zugeführte Fuzzy-Vorschrift eine der NB/PB-Fuzzy-Vorschriften ist, die oberhalb in bezug auf den fünften Schritt der Fig. 36 festgelegt sind. Wenn die in Schritt S75 zugeführte Fuzzy-Vorschrift keine NB/PB-Fuzzy-Vorschrift ist, wird in Schritt S402 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und die Steuerung fährt mit Schritt S404 fort, wobei Schritt S403 übersprungen wird. Wenn die in Schritt S75 zugeführte Fuzzy-Vorschrift eine der NB/PB-Fuzzy-Vorschriften ist, wird in Schritt S402 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S403 durchgeführt, um die NB/PB- Zähleinrichtung zu erhöhen. Auf den Schritt S403 folgt der Schritt S404. Dieser Schritt S404 ist vorgesehen, um den Zählwert der DURCHLAUF-Zähleinrichtung einzulesen, die ge eignet ist, die Anzahl der Durchläufe der gegenwärtigen Routine der Fig. 54 zu zählen. Dem Schritt S404 folgt der Schritt S405, um die DURCHLAUF-Zähleinrichtung zu erhöhen. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S406 fort, um zu bestimmen, ob der gegenwärtige Zählwert der DURCHLAUF-Zähleinrichtung größer als ein bestimmter Grenzwert "B" ist oder nicht. Wenn dem nicht so ist, wird in Schritt S406 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S407 fort, um die gegenwärtigen Zählwerte der NB/PB- und DURCHLAUF- Zähleinrichtungen in dem RAM der Steuereinrichtung zu speichern, und er fährt anschließend mit Schritt S408 fort, um die zugeführte Fuzzy-Vorschrift in dem Hilfsspeicher 122 zu speichern.
Wenn der Zählwert der DURCHLAUF-Zähleinrichtung als Ergebnis auf die wiederholte Durchführung der Routine der Fig. 54 auf den bestimmten Grenzwert "B" erhöht worden ist, wird in Schritt S406 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und die Steuerung fährt mit Schritt S409 fort, um zu bestimmen, ob der gegenwärtige Zählwert der NB/PB-Zähleinrichtung größer als ein bestimmter Grenzwert "C" ist oder nicht. Wenn der Zählwert nicht größer als "C" ist, wird in Schritt S409 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S410 durchgeführt, um den NB/PB- Merker auf "AUS" zu setzen (um den Merker von "EIN" auf "AUS" zu ändern oder um den Merker auf "AUS" zu lassen). Auf den Schritt S410 folgt der Schritt S411, um die NB/PB- und DURCHLAUF-Zähleinrichtungen auf "0" zurückzustellen. Anschließend fährt die Steuerung mit den Schritten 5407 und S408 fort. Wenn der Zählwert der NB/PB-Zähleinrichtung "C" überschreitet, wird in Schritt S409 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S412 durchgeführt, um den NB/PB-Merker auf "EIN" zu setzen (um den Merker von "AUS" auf "EIN" zu ändern oder um den Merker auf "EIN" zu lassen). Dem Schritt S412 folgen der Schritt S411 und die darauffolgenden Schritte.
Wenn in die Meßsteuereinrichtung 114 manuelle Kompensationswerte eingegeben worden sind, wird in Schritt S87 der Fig. 34A eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S91 fort, um die gegenwärtig wirksamen, manuellen Kompensationswerte und die entsprechenden Referenzwerte von der Meßsteuereinrichtung 114 aufzunehmen und um diese Daten zu speichern. Anschließend werden die Schritte S92 und S93 durchgeführt, um den Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" zu schalten und um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Die Steuerung kehrt anschließend zu Schritt S28 zurück.
Wenn die Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion zum Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Steuereinrichtung 120 nicht aufweist, wird in Schritt S86 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S94 der Fig. 34B durchgeführt, um die gegenwärtig wirksamen Referenzwerte einzulesen, die in der Meßsteuereinrichtung 114 festgelegt sind, und um diese Referenzwerte in dem RAM der Steuereinrichtung 120 und in dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Dem Schritt S94 folgt der Schritt S95, um von dem RAM die letzten Referenzwerte einzulesen. Anschließend wird Schritt S96 durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich die wirksamen Referenzwerte in der Meßsteuereinrichtung 114, die die Datenübertragungsfunktion nicht hat, geändert haben. Wenn in Schritt S96 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, wird der oben beschriebene Schritt S88 durchgeführt. Wenn in Schritt S96 eine positive Entscheidung (JA) erzielt wird, fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S97 fort, um den Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" zu schalten, und er fährt mit Schritt S98 fort, um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück.
Wenn der Befehl HILFSKOMENSATION vorhanden ist, wird in Schritt S83 der Fig. 34A eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird Schritt S99 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Hilfskompensation fortschreitet, das heißt, ob der gegenwärtige Zählwert der HILSKOMPENSATIONS-Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der Hilfskompensationsdurchläufe gleich "1" oder größer ist. Wenn der Zählwert dieser Zähleinrichtung gegenwärtig "0" ist, wird in Schritt S99 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S84 und den anschließenden Schritten fort, die den Schritt S88 zum Durchführen der Primärkompensation, wie es oben beschrieben ist, und den Schritt S89 zum Bestimmen, ob der Befehl HILFSKOMPENSATION vorhanden ist, aufweisen. Wenn dieser Befehl vorhanden ist, wird die HILFSKOMPENSATION-Zähleinrichtung in Schritt S100, der dem Schritt S89 folgt, erhöht.
Wenn der Zählwert der HILFSKOMPENSATIONS-Zähleinrichtung "1" oder mehr beträgt, wird in Schritt S99 eine positive Entscheidung (JA) erzielt, und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S101 und den anschließenden Schritten der Fig. 34C fort, um die Hilfskompensation durchzuführen. In Schritt S101 wird als ein automatischer Kompensationswert, der zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen werden soll, eine Differenz zwischen den gegenwärtigen und den letzten endgültigen Kompensationswerten U* erzielt. Das heißt, der gegenwärtige und der letzte endgültige Kompensationswert U* entsprechen dem gegenwärtigen und dem letzten vorläufigen Kompensationswert Up, der oben in Bezug auf die Hilfskompensation in dem ersten intermittierenden Kompensationsmodus beschrieben worden ist. Zudem entspricht der automatische Kompensationswert, der zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen werden soll, dem endgültigen Kompensationswert Uf, der in Zusammenhang mit dem vorläufigen Wert Up oben beschrieben ist. Auf den Schritt S101 folgt der Schritt S102, um zu bestimmen, ob die Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion zum Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Steuereinrichtung 120 aufweist oder nicht. Wenn die Einrichtung 114 die Funktion aufweist, wird in Schritt S102 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird der Schritt S103 durchgeführt, um zu bestimmen, ob in die Meßsteuereinrichtung 114 manuelle Kompensationswerte eingegeben worden sind oder nicht. Wenn in Schritt S103 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, wird Schritt S104 durchgeführt, um den in Schritt 101 erzielten, automatischen Kompensationswert Uf zu der Meßsteuereinrichtung 114 zu übertragen. Auf den Schritt S104 folgt der Schritt S105, um den zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragenen Kompensationswert Uf in dem Hilfsspeicher 122 zu speichern. Anschließend wird Schritt S106 durchgeführt, um die HILFSKOMPENSATIONS- Zähleinrichtung zu erhöhen. Dem Schritt S106 folgt der oben beschriebene Schritt S90. Wenn manuelle Kompensationswerte eingegeben worden sind, wird in Schritt S103 eine positive Entscheidung (JA) erzielt, und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S107 der Fig. 34B fort, um die manuellen Kompensationswerte von der Meßsteuereinrichtung 114 aufzunehmen, und er fährt mit Schritt S108 fort, um den Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" zu schalten. Anschließend wird der Schritt S109 durchgeführt, um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Die Steuerung kehrt anschließend zu Schritt S28 zurück.
Wenn die Meßsteuereinrichtung 114 die Funktion zum Übertragen der manuellen Kompensationsdaten zu der Meßsteuereinrichtung 120 nicht aufweist, wird in Schritt S102 eine negative Entscheidung erzielt und es wird Schritt S94 und die folgenden Schritte der Fig. 34B durchgeführt, um die automatischen Kompensationswerte Uf zu der Meßsteuereinrichtung 114 zu übertragen, wenn in Schritt S96 die negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird. In diesem Fall wird in Schritt S89 die positive Entscheidung (JA) erzielt und die HILFSKOMPENSATIONS-Zähleinrichtung wird in Schritt S100 erhöht:
Auf den Schritt S90 folgt der Schritt S110 der Fig. 35A, um zu bestimmen, ob der Befehl HILFSKOMPENSATION vorhanden ist oder nicht. Wenn in Schritt S110 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, werden die Schritte S111 und S112 durchgeführt, um den Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" zu schalten und um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Dem Schritt S112 folgt der Schritt S113, um zu bestimmen, ob der Befehl X- VERSCHIEBUNG vorhanden ist oder nicht. Wenn dieser Befehl nicht vorhanden ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück.
Wenn der Befehl HILFSKOMPENSATION vorhanden ist, wird in Schritt S110 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S114 der Fig. 35B fort, um zu bestimmen, ob die Hilfskompensationsdurchläufe beendet werden sollen oder nicht, das heißt, ob der Zählwert der HILFSKOMPENSATIONS- Zähleinrichtung gleich der bestimmten maximalen Anzahl "S" geworden ist (die von dem Hilfsspeicher 122 in Schritt S21 der Fig. 30A eingelesen worden ist). Wenn dieser Zählwert kleiner als "S" ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück.
Wenn der Zählwert der HILFSKOMPENSATIONS-Zähleinrichtung als Ergebnis der wiederholten Durchführung der gegenwärtigen Routine gleich "S" geworden ist, wird in Schritt S114 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S115 fort, um eine Summe von wenigstens den Kompensationswerten Uf der wiederholten Hilfskompensationsdurchläufe, die der Primärkompensation folgen, zu berechnen. Auf den Schritt S115 folgt der Schritt S116, um zu bestimmen, ob der Hilfskompensationsdurchlauf fortgesetzt werden soll oder nicht, das heißt, ob die in Schritt S115 erzielte Summe im wesentlichen "0" ist oder nicht. Wenn die Summe im wesentlichen ungleich "0" ist, wird in Schritt S116 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es werden die Schritte S117 und S118 durchgeführt, um den Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" zu schalten und um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen. Auf den Schritt S118 folgt der Schritt S119, um zu bestimmen, ob der Befehl X- VERSCHIEBUNG vorhanden ist oder nicht. Wenn in Schritt S119 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück.
Wenn die in Schritt S115 erzielte Summe im wesentlichen "0" ist, wird in Schritt S116 eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S120 fort, um zu bestimmen, ob der Befehl TOLERANZBEREICH vorhanden ist oder nicht. Wenn nicht der Befehl TOLERANZBEREICH, sondern der Befehl HILFSKOMPENSATIONS- DURCHLAUF vorhanden ist, wird in Schritt S120 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt und es wird Schritt S121 durchgeführt, um die HILFSKOMPENSATIONS-Zähleinrichtung auf "1" zu setzen. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück. In diesem Fall wird in Schritt S99 der Fig. 34A in dem nächsten, durchgeführten Durchlauf der gegenwärtigen Routine daher eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S101 und den folgenden Schritten der Fig. 34C fort. Wenn der Befehl TOLERANZBEREICH vorhanden ist, wird in Schritt S120 der Fig. 35B eine positive Entscheidung (JA) erzielt und es wird der Schritt S122 durchgeführt, um die HILFSKOMPENSATIONS-Zähleinrichtung auf "0" zu setzen. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück. In diesem Fall wird in Schritt S99 in dem nächsten durchgeführten Durchlauf der gegenwärtigen Routine die negative Entscheidung (NEIN) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S84 und den folgenden Schritten der Fig. 34A fort.
Wenn Schritt S45 der Fig. 31A durchgeführt wird, wenn der Merker WERKSTÜCK WARTET auf "EIN" gesetzt ist, wird in diesem Schritt S45 die positive Entscheidung (JA) erzielt, wobei der Steuerprogrammablauf mit Schritt S123 fortfährt, um den Berechnungsdatenspeicher zu löschen, und er zu Schritt S28 zurückkehrt. Als Folge darauf werden zum Beispiel die gemessenen Werte X, die in Schritt S43 der Fig. 30B in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert sind, gelöscht. Die Werte X und die anderen Werte, die unmittelbar nach der Einstellung der Referenzwerte durch die manuellen oder automatischen Kompensationswerte gemessen oder berechnet werden, werden daher nicht gespeichert, bis der Merker WERKSTÜCK WARTET auf "AUS" gesetzt wird, das heißt, bis das erste, von den manuellen oder automatischen Kompensationswerten beeinflußte Werkstück von der Meßeinrichtung 116 gemessen worden ist. Mit anderen Worten, die gemessenen Werte X, die berechneten gleitenden Mittelwerte P und andere berechnete Werte werden dann gespeichert, wenn in Schritt S45 die negative Entscheidung (NEIN) erzielt wird, wobei der Merker WERKSTÜCK WARTET auf "AUS" gesetzt ist.
Während die obige Beschreibung auf den Betrieb der gegenwärtigen Ausführungsform bezug nimmt, wenn der Befehl X- VERSCHIEBUNG nicht vorhanden ist, wird nun ein Betrieb beschrieben, wenn der Befehl X-VERSCHIEBUNG vorhanden ist.
Bei Vorhandensein des Befehls X-VERSCHIEBUNG zum Setzen der Steuereinrichtung in den zweiten, intermittierenden Kompensationsmodus wird in Schritt S44 der Fig. 31A eine positive Entscheidung (JA) erzielt, wobei der Steuerprogrammablauf mit dem Schritt S124 und den folgenden Schritten fortfährt. Schritt S124 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Berechnung der geschätzten Werte X unterbunden werden soll oder nicht, das heißt, ob die Messung des ersten, von den gegenwärtig wirksamen manuellen oder automatischen Kompensationswerten beeinflußte Werkstück von der Meßeinrichtung 116 vollständig durchgeführt ist oder nicht. Wenn dem so ist, ist die Berechnung der geschätzten Werte X, die in dem zweiten, intermittierenden Modus verwendet werden, nicht notwendig und dieser Modus der intermittierenden Kompensation würde den Fehler der gemessenen Werte X erhöhen.
Die Bestimmung, ob die Messung des ersten, von den gegenwärtig wirksamen manuellen oder automatischen Kompensationswerten beeinflußten Werkstücks durchgeführt ist, wird auf der Grundlage der Anzahl der im voraus gemessenen Werkstücke (Kurbelwellen 126) durchgeführt, die zwischen der Schleifmaschine 110 und der Meßeinrichtung 116 zu dem Zeitpunkt vorhanden sind, an dem die Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 durch die gegenwärtig wirksamen manuellen oder automatischen Kompensationswerte eingestellt werden. Die Anzahl Y der Werkstücke, die von der Werkstückzähleinrichtung 118 gezählt werden, wird in eine geeignete Abwärtszähleinrichtung in dem RAM der Steuereinrichtung 120 festgelegt. Der Zählwert dieser Zähleinrichtung wird verringert, wenn die Meßeinrichtung 116 jedes Werkstück gemessen hat. Die Steuereinrichtung 120 bestimmt, daß die Messung des ersten, beeinflußten, in Frage kommenden Werkstücks vollständig durchgeführt ist, wenn der Zählwert der Abwärtszähleinrichtung auf Null gestellt ist.
Wenn das erste, beeinflußte Werkstück von der Meßsteuereinrichtung 116 nicht gemessen worden ist, wird in Schritt S124 eine negative Entscheidung (NEIN) erzielt, und es wird Schritt S125 ausgeführt, um die gegenwärtig wirksamen manuellen oder automatischen Kompensationswerte als Verschiebewerte zu bestimmen, die verwendet werden sollen, um die geschätzten Wert X zu erzielen. Dem Schritt S125 folgt der Schritt S126, um die geschätzten Werte X dadurch zu berechnen, daß zu den gegenwärtig gemessenen Werte X (für die beiden Endlagerzapfen 128) die bestimmten Verschiebewerte addiert werden. Die berechneten, geschätzten Werte werden in dem Berechnungsdatenspeicher der Steuereinrichtung 120 und in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert. Anschließend fährt der Steuerprogrammablauf mit Schritt S127 fort, um von dem Berechnungsdatenspeicher die gemessenen oder geschätzten Werte X auszulesen, so daß von diesen Werten X in Schritt S147 und in den folgenden Schritten der gleitende Mittelwert P berechnet wird, wie es oben beschrieben ist.
Wenn in Schritt S113 der Fig. 35A erfaßt wird, daß der Befehl X-VERSCHIEBUNG vorhanden ist, folgt auf den Schritt S113 der Schritt S128, um von der Werkstückzähleinrichtung 118 den Totzeitwert MS (der der Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke entspricht) auszulesen, und die Anzahl Y wird in der Abwärtszähleinrichtung in dem RAM der Steuereinrichtung 120 festgelegt, so daß die Anzahl Y in dem nächsten durchgeführten Abarbeitungszyklus des Schrittes S124 verwendet wird. Die Anzahl Y wird auch in dem Hilfsspeicher 122 gespeichert. Anschließend kehrt die Steuerung zu Schritt S28 zurück.
Entsprechend wird in Schritt S119 der Fig. 35B eine positive Entscheidung (JA) erzielt und der Steuerprogrammablauf fährt mit Schritt S129 fort, um den Totzeitwert MS (Anzahl Y) einzulesen. Die Anzahl Y wird in der Abwärtszähleinrichtung des RAM festgelegt und in dem Speicher 122 gespeichert.
Die Anzahl Y der im voraus gemessenen Werkstücke wird somit festgelegt, wenn die intermittierende Kompensation für eine automatische Einstellung beendet ist. Zudem wird die Anzahl Y auch festgelegt, wenn die manuelle Kompensation beendet ist, wenngleich die Art und Weise zum Festlegen der Anzahl Y in den Flußdiagrammen nicht dargestellt ist. Für die anfängliche Ausführung der gegenwärtigen Routine ist in dem ROM der Steuereinrichtung ein bestimmter Wert als eine Anfangsanzahl der im voraus gemessenen Werkstücke gespeichert, die in Schritt S124 verwendet werden soll.
Wenn die Messung des ersten, von den manuellen oder automatischen Kompensationswerten beeinflußten Werkstücks während der wiederholten Durchführung der gegenwärtigen Routine vollständig durchgeführt ist, wird in Schritt S124 der Fig. 31A eine positive Entscheidung (JA) erzielt und die in Schritt S126 verwendeten Verschiebungswerte werden so bestimmt, daß sie "0" sind. In diesem Fall werden daher die tatsächlich gemessenen Werte X in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert.
Somit werden die geschätzten Werte X in dem Berechnungsdatenspeicher unmittelbar nach der Einstellung der Referenzwerte der Meßsteuereinrichtung 114 gespeichert, bis das erste, von den manuellen oder automatischen Kompensationswerten beeinflußte Werkstück gemessen worden ist, ungeachtet des "EIN"- oder "AUS"-Zustandes des Merkers WERKSTÜCK WARTET. Diese Anordnung ist wirksam, um das Intervall zwischen den Augenblicken der Bestimmungen der zwei aufeinanderfolgenden, automatischen Kompensationswerte zu verringern, die in dem zweiten intermittierenden Kompensationsmodus erzielt werden (wie in Fig. 50 gezeigt ist). Während in bezug auf die Fig. 3 bis 5 und 28 bis 54 die dritte Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung beschrieben worden ist, ist es so zu verstehen, daß die obige Ausführungsform, wenn es notwendig ist, modifiziert werden kann.
In der obigen dritten Ausführungsform wird das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen den tatsächlich gemessenen Werten und den berechneten gleitenden Mittelwerte P und auf der Basis der Fuzzy-Vorschriften, die der Fuzzy-Inferenz zum Bestimmen der Kompensationswerte U zugeführt werden, bestimmt. Diese zwei Verfahren betreffen die Bestimmung oder die Schätzung des Schwingungsniveaus in dem Vorgang zum Be stimmen der Kompensationswerte U. Es können jedoch auch andere Verfahren zum Bestimmen des Schwingungsniveaus der gemessenen Werte X in dem Vorgang zum Bestimmen der Kompensationswerte U verwendet werden.
Das Schwingungsniveau kann zum Beispiel durch geeignete Verfahren bestimmt werden, die den gleitenden Mittelwert P verwenden, wobei sie folgendes aufweisen: ein Verfahren, das auf einen Mittelwert einer Vielzahl von gleitenden Mittelwerten P beruht; ein Verfahren, das auf einer Leistungsspektraldichte bei einer bestimmten Frequenz der rauschenden Komponentenwellen des gleitenden Mittelwertes P; und ein Mustererkennungsverfahren, das ein neurales Netzwerk oder eine Korrelationsfunktion verwendet. Diese Verfahren können modifiziert werden, um bei den Kompensationswerten U verwendet zu werden.
Das Schwingungsniveau der gemessenen Werte X kann auch auf der Grundlage der gemessenen Werte X an sich bestimmt werden. In diesem Fall können die obigen Verfahren mit einigen Modifikationen, wenn es notwendig ist, verwendet werden.
Die Bestimmung des Schwingungsniveaus kann auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen den Kompensationswerten U, die zu der Meßsteuereinrichtung 114 übertragen werden, und den gemessenen Werten X, die von den Kompensationswerten U beeinflußt werden, basieren. Die Bestimmung kann auch auf der Grundlage einer Reaktion der gemessenen Werte X auf die Kompensationswerte U durchgeführt werden.
Um die Kompensationswerte U zu bestimmen, verwendet die dargestellte, dritte Ausführungsform nicht nur verschiedene Gruppen von Gewichtungskoeffizienten b oder (verschiedene Anstiegsraten der Koeffizienten b) zum Erzielen der gleitenden Mittelwerte P, sondern auch verschiedene Gruppen von Fuzzy-Vorschriften (positive und negative Fuzzy-Vorschrif ten) zum Durchführen der Fuzzy-Inferenz auf der Grundlage des Fehlerwertes R und der Ableitung T. Zum Bestimmen der Kompensationskoeffizienten U kann jedoch nur eines dieser zwei Verfahren oder andere Verfahren verwendet werden. Die dritte Ausführungsform kann zum Beispiel derartig modifiziert werden, daß sie folgendes aufweist: Verschiedene Werte für die Anzahl K (Fig. 39) der gemessenen Werte X, die zum Berechnen des gleitenden Mittelwertes P gemäß der Standardmethode verwendet werden; verschiedene Regressionsgeraden, die zum Berechnen des gleitenden Mittelwertes (Fig. 42) verwendet werden, zum Beispiel Regressionsgeraden erster und zweiter Ordnung; verschiedene Werte für die Anzahl L (Fig. 39) der gleitenden Mittelwerte P zum Berechnen der ersten Ableitung T gemäß der Standarddifferenziationsmethode; verschiedene Anzahlen der Fuzzy-Marken, die für wenigsten einen Parameter oder eine Variable ("R", "T", "U") verwendet werden; verschiedene Werte für die Fuzzy-Marken; verschiedene Gruppen der Mitgliederfunktionen für wenigstens einen Parameter (siehe die Fig. 3 bis 5); verschiedene Methoden (zum Beispiel die "Schwerkraftmittelpunkt"-Methode) ("gravity center" method) und die "Oberflächenbereich- "Methode ("surface area" method), durch die die Fuzzy-Inferenz-Werte, die von den Fuzzy-Vorschriften erzielt werden, in die Kompensationswerte U umgewandelt werden; verschiedene Werte für die Anzahl M (Fig. 45) der vorläufigen Kompensationswerte U, um den endgültigen Kompensationswert U* zu erzielen; und verschiedene Werte für die Weite N (Fig. 46) des Toleranzbereichs für den Kompensationswert U.
In der dargestellten, dritten Ausführungsform wird der Berechnungsdatenspeicher sogar dann nicht gelöscht, wenn die Gruppe der Gewichtungskoeffizienten b oder die Gruppe der Fuzzy-Vorschriften geändert wird und die Kompensationswerte U werden auf der Grundlage der Daten bestimmt, die in dem Datenspeicher gespeichert worden sind, bevor die Koeffizienten b oder Fuzzy-Vorschriften geändert worden sind.
Diese Anordnung ist wirkungsvoll, um das häufige Auftreten von Kürzungen der gespeicherten Daten und eine anschließende Verschlechterung der Abmessungsgenauigkeit der bearbeiteten Werkstücke zu vermeiden, die erwartet werden würden, wenn der Berechnungsdatenspeicher beim Wechseln der Gewichtungskoeffizienten b oder der Fuzzy- Vorschriften gelöscht werden würde. Es wird auch erkannt worden, daß die Verwendung der Daten, die vor dem Ändern der Koeffizienten b oder der Fuzzy-Vorschriften gespeichert werden, die erzielten Kompensationswerte U von den optimalen Werten nicht ausreichend ableiten würden. Die dritte Ausführungsform ist jedoch dafür geeignet, den Berechnungsdatenspeicher zu jedem Zeitpunkt zu löschen, zu dem die Gewichtungskoeffizienten b oder die Fuzzy-Vorschriften geändert werden.
Wenn in der dritten Ausführungsform der Befehl SPEZIELLE MITTELWERTBILDUNG (Schritt S48 der Fig. 31B) vorhanden ist, werden die gleitenden Mittelwerte P der Reihe nach (die gemessenen Werte X werden für den gleitenden Mittelwert P eingesetzt), sogar bevor die Anzahl der in dem Berechnungsdatenspeicher gespeicherten, gemessenen Werte X kleiner als der bestimmte Wert "K" ist (Fig. 40 und 41, Schritt S49, Schritt S50, Schritt S51 und Schritt S53), erzielt. Dementsprechend werden die Fehlerwerte R nacheinander erzielt und in dem Berechnungsdatenspeicher gespeichert, während die gemessenen Werte X erzielt werden, so daß eine Ableitung T und ein endgültiger Kompensationswert U* erzielt werden, wenn die Anzahl der gemessenen Werte X gleich einem bestimmten, vorgegebenen Wert geworden ist (der gleich "K" sein kann). Die dritte Ausführungsform kann jedoch so angepaßt werden, daß die gleitenden Mittelwerte P nicht erzielt werden, bis die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X gleich der vorgegebenen Anzahl "K" geworden ist, und das die gleitenden Mittelwerte P und die anderen Werte zu einem Zeitpunkt erzielt werden, an dem der Kompensationswert U* bestimmt wird, wenn die Anzahl der gespeicherten, gemessenen Werte X gleich dem bestimmten, vorgegebenen Wert geworden ist.
Wie oben beschrieben ist, ist die dritte Ausführungsform als eine Kompensationseinrichtung aufgebaut, die für die automatische Meßsteuereinrichtung 114 verwendet wird, welche das Schleifsystem steuert, in dem die Bearbeitungsabschnitte der. Werkstücke in Form der zylindrischen Flächen der Vielzahl von Lagerzapfen 128 an der Kurbelwelle 126 auf einen Nennaußendurchmesserwert geschliffen werden. Es ist so zu verstehen, daß die dritte Ausführungsform modifiziert werden kann, so daß sie mit einer automatischen Meßsteuereinrichtung für andere Typen von Bearbeitungssystemen verwendet werden kann, zum Beispiel die automatische Meßsteuereinrichtung 22 für ein Zylinderbohrungshonsystem, wie in Fig. 1 gezeigt ist, das in Bezug auf die ersten und zweiten Ausführungsformen erörtert worden ist.
Die Kompensationseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform kann natürlich an ein Bearbeitungssystem angepaßt sein, in dem das Werkstück nur einen zu bearbeitenden Bearbeitungsabschnitt aufweist.
Obwohl die dritte Ausführungsform so angepaßt ist, daß der endgültige Kompensationswert U* von der Steuereinrichtung 120 nicht zu der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 übertragen wird, wenn der Wert U* in den Toleranzbereich N fällt, wie in Fig. 46 gezeigt ist, ist es möglich, daß die Steuereinrichtung 120 den endgültigen Kompensationswert U* zu der automatischen Meßsteuereinrichtung 114 überträgt, ungeachtet dessen, ob der Wert U* in dem Toleranzbereich liegt, während die Meßsteuereinrichtung 14 bestimmt, ob der aufgenommene Wert U* in den Bereich N fällt oder nicht. In diesem Fall wird der gegenwärtig wirksame Referenzwert von der Einrichtung 114 nicht eingestellt, wenn der Wert U* in dem Bereich N liegt.
In der dritten Ausführungsform sind die zwei Meßköpfe 112 während der Bearbeitung für die zwei Endlagerzapfen 128 jeweils vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch für ein Bearbeitungssystem verwendbar, indem ein Meßkopf während der Bearbeitung für jeden Bearbeitungsabschnitt an dem Werkstück vorgesehen ist.

Claims

1. Bearbeitungssystem, mit

(a) einer Bearbeitungsmaschine (10, 130) zum Durchführen eines Bearbeitungsvorgangs an wenigstens einem Abschnitt von jedem von einer Vielzahl von Werkstücken (W) , um jeden Bearbeitungsabschnitt wunschgemäß zu bearbeiten, so daß Bearbeitungsvorgänge an der Vielzahl von Werkstücken nacheinander durchgeführt werden,

(b) einer Maschinensteuereinrichtung (22, 114) zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage von externen Signalen und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung,

(c) einer Meßeinrichtung (14, 116) zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, die von der Bearbeitungsmaschine vorher bearbeitet worden sind oder von dieser bearbeitet werden, und

(d) einer Rückkopplungskompensationsvorrichtung die folgendes aufweist:

eine Datenerzielungseinrichtung (28, S2-S5, 120, S59), um auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Meßeinrichtung Abmessungsfehler (R) der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke zu erzielen, wobei jeder der Abmessungsfehler eine Differenz zwischen dem gemessenen Wert, der durch die Meßeinrichtung in Bezug auf jedes der vorher bearbeiteten Werkstücke erzielt wird, und einem Nennwert ist; und

eine Kompensationseinrichtung (28, 120), um auf der Grundlage des Abmessungsfehlers Kompensationssignale als die externen Signale zu bestimmen, so daß sich die gemessenen Werte dem Nennwert annähern, und um die Kompensationssignale der Maschinensteuereinrichtung zuzuführen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Meßeinrichtung (14, 116) eine Meßeinrichtung (14) nach der Bearbeitung aufweist, um die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der vorher von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Werkstücke zu messen, wobei die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung in Bezug auf die Bearbeitungsmaschine derartig angeordnet ist, daß wenigstens ein vorher gemessenes Werkstück vorhanden ist, das von der Bearbeitungsmaschine vorher bearbeitet worden ist und das von der Meßeinrichtung nicht gemessen worden ist;

die Datenerzielungseinrichtung (28, S6, 120, S66) Ableitungen der Abmessungsfehler der Werkstücke sowie die Abmessungsfehler auf der Grundlage der Ausgangssignale der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung erzielt, wobei jede der Ableitungen eine Steigung einer Geraden darstellt, die sich aufeinanderfolgenden, gemessenen Werten annähert, welche von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung erzielt worden sind, wobei die aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte einen gegenwärtig gemessenen Wert, der gegenwärtig von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung erzielt wird, und wenigstens einen gemessenen Wert, der dem gegenwärtig gemessenen Wert vorausgeht, aufweisen; und

die Kompensationseinrichtung (28, S8-S15, 120, S75, S79, S88, S104) die Kompensationssignale auf der Grund lage der Ableitungen sowie der Abmessungsfehler bestimmt.

2. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung aufweist, um die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, die vorher von der Bearbeitungsmaschine bearbeitet worden sind, zu messen, wobei die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung in Bezug auf die Bearbeitungsmaschine derartig angeordnet ist, daß wenigstens ein vorher gemessenes Werkstück vorhanden ist, das von der Maschine vorher bearbeitet worden ist und das von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung nicht gemessen worden ist, und worin die Datenerzielungseinrichtung auf der Grundlage von Ausgangssignale der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung, des Abmessungsfehlers und der Variablen Abmessungsdaten erzielt, wobei die Variable eine Steigung einer Regressionsgeraden erster Ordnung darstellt, die sich aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte annähert, welche durch die Ausgangssignale der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung dargestellt werden, wobei die aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte einen gegenwärtig gemessenen Wert, der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gegenwärtig erzielt wird, und wenigstens einen gemessenen Wert, der dem gegenwärtig gemessenen Wert vorausgeht, aufweisen.

3. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Vielzahl von Werkstücken aus einer Vielzahl von Zylinderblöcken (W) für einen Motor eines motorbetriebenen Fahrzeugs besteht und worin der wenigstens eine Bearbeitungsabschnitt aus wenigstens einer in jedem der Zylinderblöcke ausgeformten Zylinderbohrung besteht, wobei die Bearbeitungsmaschine aus einer Honmaschine (10) zum Honen einer zylindrischen Innen fläche von jeder der wenigstens einen Zylinderbohrung besteht.

4. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Vielzahl von Werkstücken aus einer Vielzahl von Kurbelwellen (126) für einen Motor eines motorbetriebenen Fahrzeugs besteht und worin der wenigstens eine Bearbeitungsabschnitt aus wenigstens einem an jeder der Kurbelwellen ausgeformten Lagerzapfen (128) besteht, wobei die Bearbeitungsmaschine aus einer Zylinderschleifmaschine (110) zum Schleifen einer zylindrischen Außenfläche von jedem der wenigstens einen Lagerzapfen besteht.

5. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung (14, 116) nach der Bearbeitung aufweist, um während des zweiten Zeitraums die tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke zu messen, und worin das Bearbeitungssystem desweiteren eine Meßeinrichtung (18, 112) während der Bearbeitung aufweist, um während des ersten Zeitraums die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte zu messen, und worin die Datenerzielungseinrichtung (28, 32, 120, 122) Differenzen (R) zwischen den tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Bearbeitungsabschnitte, die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessen werden, und einem Nennwert (Ao) der Bearbeitungsabschnitte als den Abmessungsfehler erzielt, wobei die Datenerzielungseinrichtung desweiteren als die Variable eine Variable (T, D) erzielt, die für eine Änderungsneigung der Differenzen (R) bezeichnend ist, wobei die Kompensationseinrichtung (28, 32, 120, 122) auf der Grundlage der Differenzen und der Variablen, die für die Änderungsneigung der Differenzen bezeichnend ist, das Kompensationssignal bestimmt und das Kompensationssignal der Maschinensteuereinrichtung (22, 114) zuführt, so daß ein Referenzwert eingestellt wird, der in der Maschinensteuereinrichtung als die Betriebsbedingung festgelegt wird, so daß ein Ausgangssignal von der Meßeinrichtung während der Bearbeitung mit dem Referenzwert verglichen wird, wie er gemäß dem Kompensationssignal eingestellt worden ist.

6. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kompensationseinrichtung (28, 32, 120, 122) eine Einrichtung (S8, S75) mit Fuzzy-Inferenz zum Bewirken einer Fuzzy-Inferenz aufweist, um auf der Grundlage der Abmessungsdaten (R, T, D) einen Fuzzy-Inferenz-Wert zu erzielen, wobei der Fuzzy-Inferenz-Wert das Kompensationssignal beeinflußt.

7. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kompensationseinrichtung (28, 32, 120, 122) das Kompensationssignal in der Form eines Kompensationswertes (U, U*) bestimmt, der für einen Einstellwert der Betriebsbedingung repräsentativ ist, so daß der Kompensationswert auf Null geändert wird, wenn der Abmessungsfehler und die Variable, die für die Änderungsneigung bezeichnend ist, welche durch die Datenerzielungseinrichtung erzielt werden, größer als jeweilige Grenzwerte sind.

8. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kompensationseinrichtung (28, 32, 120, 122) auf der Grundlage der Abmessungsdaten (R, T, D) an den von der Maschine (10, 110) nacheinander bearbeiteten Bearbeitungsabschnitten das Kompensationssignal in der Form von aufeinanderfolgenden Kompensationswerten (U, U*) bestimmt, die für jeweilige Einstellwerte der Betriebsbedingung repräsentativ sind, wobei die Kompensationseinrichtung eine Be stimmungseinrichtung (S9-S10, S78, S81) aufweist, um die aufeinanderfolgenden Kompensationswerte derartig zu bestimmen, daß ein gegenwärtiger Kompensationswert der aufeinanderfolgenden Kompensationswerte auf der Grundlage der Abmessungsdaten, die durch die Datenerzielungseinrichtung gegenwärtig erzielt werden, und wenigstens einem vorhergehenden Kompensationswert der aufeinanderfolgenden Kompensationswerte, der dem gegenwärtigen einen Kompensationswert voraus geht, bestimmt wird.

9. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 8, worin die Bestimmungseinrichtung (S9-S10, S78, S81) auf der Grundlage des Abmessungsfehlers (R) und der Variable (T, D), die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, einen gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert (Ui) als den gegenwärtigen Kompensationswert der aufeinanderfolgenden Kompensationswerte bestimmt und den gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert als einen gegenwärtigen, endgültigen Kompensationswert (U*) einstellt, so daß der gegenwärte, endgültige Kompensationswert auf einer Linie liegt, die von dem gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert und einer Vielzahl von vorhergehenden, vorläufigen Kompensationswerten bestimmt wird, die dem gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert voraus gehen, wobei die Linie eine allmähliche Änderung der Einstellwerte der Betriebsbedingung sichert.

10. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Datenerzielungseinrichtung (28, 32, 120, 122) während wenigstens einem der Zeiträume, nämlich dem ersten und zweiten Zeitraum, auf der Grundlage der Ausgangssignale der Meßeinrichtung den Abmessungsfehler (R), eine erste Variable (T), die für die Änderungsneigung des Abmessungsfehlers bezeichnend ist, und eine zweite Variable (D), die für eine Änderungsneigung der ersten Variablen bezeichnend ist, erzielt.

11. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Datenerzielungseinrichtung (120) auf der Grundlage einer vorbestimmten ersten Anzahl (K) von aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte (X), die durch die Ausgangssignale der Meßeinrichtung dargestellt werden, einen gegenwärtigen Wert einer geschätzten Abmessung (P) der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke erzielt, wobei die Datenerzielungseinrichtung desweiteren einen gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert (R) erzielt, der eine Differenz des gegenwärtigen Wertes der geschätzten Abmessung (P) von einer Nennabmessung (Ao) des Bearbeitungsabschnittes von jedem Werkstück ist, wobei die Datenerzielungseinrichtung desweiteren einen gegenwärtigen Wert der Variablen (T, D) auf der Grundlage einer vorbestimmten zweiten Anzahl (L) von aufeinanderfolgenden Abweichungsfehlerwerten erzielt, die den gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert beinhaltet, und worin die Datenerzielungseinrichtung wenigstens eine der Einrichtungen, nämlich die Abmessungsschätzeinrichtung (S48-S51, S53, S55) oder die Variablenerzielungseinrichtung (S62-S64, S66) aufweist, wobei die Abmessungsschätzeinrichtung den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung (P) auf eine herkömmliche Art und Weise erzielt, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) nicht kleiner ist als die vorbestimmte erste Anzahl (K), und ihn auf eine sich von der herkömmlichen Art und Weise unterscheidende, spezielle Art und Weise erzielt, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) kleiner ist als die vorbestimmte erste Anzahl, wobei die Variablenerzielungseinrichtung, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Anmessungsfehlerwerte nicht kleiner ist als die vorbestimmte zweite Anzahl (L), den gegenwärtigen Wert der Variablen (T) auf eine herkömmliche Art und Weise erzielt, und wobei sie, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte geringer ist als die vorbestimmte zweite Anzahl, den Wert auf eine sich von der herkömmlichen Art und Weise für die Variable unterscheidende, spezielle Art und Weise erzielt.

12. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 11, worin die Abmessungsschätzeinrichtung (S47-S51, S53, S55) den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung (P) durch Einsetzen der vorbestimmten ersten Anzahl (K) der aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte (X) in eine vorbestimmte Gleichung erzielt, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) nicht kleiner ist als die vorbestimmte erste Anzahl, wobei die Abmessungsschätzeinrichtung den gegenwärtig gemessenen Wert (X) für den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung (P) einsetzt, wenn die aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte kleiner sind als die vorbestimmte erste Anzahl.

13. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 11, worin die Abmessungsschätzeinrichtung (S47-S51, S53, S55) den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmessung (P) durch Einsetzen der vorbestimmten ersten Anzahl (K) der aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte (X) in eine vorbestimmte Standardgleichung erzielt, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) nicht kleiner ist als die vorbestimmte erste Anzahl, wobei die Abmessungsschätzeinrichtung den gegenwärtigen Wert der geschätzten Abmes sung durch Einsetzen von aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werten (X), deren Anzahl kleiner ist als die vorbestimmte Anzahl (K), in eine geeignete Gleichung von speziellen Gleichungen erzielt, die den jeweiligen Anzahlen entsprechen, die kleiner sind als die vorbestimmte erste Anzahl (K), wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) kleiner ist als die vorbestimmte erste Anzahl.

14. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 11, worin die Variablenerzielungseinrichtung (S61-S54, S66) den gegenwärtigen Wert der Variablen (T) durch Einsetzen der vorbestimmten zweiten Anzahl (L) der aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerte (R) in eine vorbestimmte Standardgleichung erzielt, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte (X) nicht kleiner ist als die vorbestimmte zweite Anzahl, wobei die Variablenerzielungseinrichtung den gegenwärtigen Wert der Variablen durch Einsetzen der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte (R), deren Anzahl kleiner ist als die vorbestimmte Anzahl (L) , in eine geeignete Gleichung von speziellen Gleichungen erzielt, die den jeweiligen Anzahlen entsprechen, die kleiner sind als die vorbestimmte zweite Anzahl (L), wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte (R) kleiner ist als die vorbestimmte zweite Anzahl.

15. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin jedes Werkstück (126) eine Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten in der Form einer Vielzahl von koaxialen, zylindrischen Außenflächen (128) aufweist, die in einer Achsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Bearbei tungsmaschine (110) einen Satz von Bearbeitungswerkzeugen (130) aufweist, die der Vielzahl der Bearbeitungsabschnitte jeweils entsprechen, wobei der Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück bewegt wird, um die Bearbeitungsabschnitte gleichzeitig zu bearbeiten, und

worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung (112) während der Bearbeitung und eine Meßeinrichtung (116) nach der Bearbeitung aufweist, wobei die Meßeinrichtung während der Bearbeitung zwei Meßköpfe (112) während der Bearbeitung aufweist, um während eines Bearbeitungsvorgangs der Maschine an jedem Werkstück Durchmesserwerte von jeweiligen zwei Endbearbeitungsabschnitten der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten zu messen, wobei die zwei Endbearbeitungsabschnitte in der Nähe von gegenüberliegenden, axialen Endabschnitten von jedem Werkstück angeordnet sind, wobei die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung auf der Grundlage der Durchmesserwerte der zwei, durch die Meßköpfe während der Bearbeitung gemessenen Endbearbeitungsabschnitte in Bezug auf zwei für die zwei Endbearbeitungsabschnitte festgelegten Referenzwerte, Durchmesserwerte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten jeweils mißt, nachdem jedes Werkstück von der Maschine derartig bearbeitet worden ist, daß ein Bearbeitungswinkel des Satzes von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück eingestellt wird und der Bearbeitungsvorgang der Maschine an jedem Werkstück beendet wird,

wobei die Rückkopplungskompensationsvorrichtung desweiteren aufweist:

eine Bestimmungseinrichtung (120, 122) zum Bestimmen von zwei Kompensationswerten (U, U*) auf der Grundlage der Durchmesserwerte (X, P) von der gesamten Vielzahl der Bearbeitungsabschnitte (128) von jedem Werkstück (126), die von der Meßeinrichtung (116) nach der Bearbeitung gemessen worden sind, um die zwei Referenzwerte einzustellen; und

eine Zuführeinrichtung (120), um die zwei Kompensationswerte der Maschinensteuereinrichtung (114) zuzuführen.

16. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 15, worin die Kompensationseinrichtung aufweist:

eine Einstelleinrichtung (S58), um auf der Grundlage der Durchmesserwerte (X, P) der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten, die durch die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessen worden sind, die Durchmesserwerte (X, P) der zwei Endbearbeitungsabschnitte des Werkstücke, die von der Meßeinrichtung (116) nach der Bearbeitung gemessen worden sind, einzustellen;

eine Erzielungseinrichtung (S64, S66, S70), um auf der Grundlage der Durchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte, die durch die Einstelleinrichtung eingestellt worden sind, die Abmessungsdaten (R, D, T), die einen Abmessungsfehler von jedem der zwei Endbearbeitungsabschnitte betreffen, zu erzielen; und

eine Bestimmungseinrichtung (S75, S78, S81), um auf der Grundlage der Abmessungsdaten die zwei Kompensationswerte (U, U*) zum Einstellen der zwei Referenzwerte zu bestimmen.

17. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 16, worin die Einstelleinrichtung auf der Annahme, daß sich die Durchmesser der Vielzahl von Bearbeitungs-abschnitten bei verschiedenen Achspositionen von jedem Werkstück als ein Funktion des Achsabstandes der Bearbeitungsabschnitte ändern, wie sie von einem der Endbear beitungsabschnitte gemessen werden, die Durchmesserwerte (X, P) der zwei Endbearbeitungsabschnitte des Werkstücks, die durch die Meßeinrichtung (116) nach der Bearbeitung gemessen werden, einstellt.

18. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Maschine (10, 110) an der Vielzahl von Werkstücken aus wenigstens einer Gattung die Bearbeitungsvorgänge aufeinanderfolgend durchführt und die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung (14, 116) nach der Bearbeitung aufweist, um die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke zu messen, die von der Maschine bearbeitet worden sind, und

worin die Datenerzielungseinrichtung (28, 32, 120, 122) für jede der wenigstens einen Gattung des Werkstücks einen Satz von Abmessungsdaten erzielt, wobei die Vorrichtung desweiteren aufweist:

eine Erzielungseinrichtung (28, 32, 34, 36, 38, 118, 120, 122, 146, 148) von Anzahldaten, um die Anzahl der vorher gemessenen Werkstücke von jeder der wenigstens einen Gattung zu erzielen, die von der Maschine bearbeitet worden sind und die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung nicht gemessen worden sind,

die Kompensationseinrichtung (28, 32, 120, 122), die auf der Grundlage des Satzes von Abmessungsdaten und der Anzahl der vorher gemessenen Werkstücke der entsprechenden Gattung, die jeweils durch die Datenerzielungseinrichtung und durch die Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielt worden sind, für jede Gattung der Werkstücke ein Kompensationssignals (U, U*) als das externe Signal bestimmt, wobei die Kompensationseinrichtung den Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung (22, 114) zuführt.

19. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 18, worin die Vielzahl von Werkstücken aus einer einzigen Gattung ist und die Kompensationseinrichtung (28, 32, 120, 122) eine Speichereinrichtung (120) aufweist, um eine Vielzahl von Steuervorschriften zu speichern, die ausgewählten, jeweiligen Werten der Anzahl der vorher gemessenen Werkstücke entsprechen und die jeweilige unterschiedliche Beziehungen zwischen dem Kompensationswert (U, U*) und dem Satz von Abmessungsfehlerdaten für die einzige Gattung von Werkstücken bilden, wobei die Speichereinrichtung auch eine Vielzahl von Datengruppen speichert, die der Vielzahl von Steuervorschriften entsprechen und die Beziehungen zwischen der durch die Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielten Anzahl der vorher gemessenen Werkstücke und einem bestmöglichen Beeinflussungsgrad der Steuervorschriften, die an den zu bestimmenden Kompensationswert gegeben werden, bilden, wobei die Kompensationseinrichtung den bestmöglichen Beeinflussungsgrad von jeder der Steuervorschriften bestimmt, wobei der bestmögliche Grad der von der Erzielungseinrichtung von Anzahldaten erzielten Anzahl der vorher gemessenen Werkstücke entspricht, wobei die Kompensationseinrichtung den Kompensationswert bestimmt, der auf dem bestimmten bestmöglichen Beeinflussunggrad, der Vielzahl von Steuervorschriften und den Abmessungsfehlerdaten basiert.

20. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin die Meßeinrichtung die von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Werkstücke nacheinander mißt, wobei die Kompensationseinrichtung (120, 122) folgendes aufweist:

eine Bestimmungseinrichtung (120, 122), um auf der Grundlage der durch die Datenerzielungseinrichtung (120, 122) erzielten Abmessungsdaten als externes Si gnal zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine (110) einen Kompensationswert (U, U*) zu bestimmen, wobei die Bestimmungseinrichtung den Kompensationswert auf einer intermittierenden Grundlage von Zeit zu Zeit aktualisiert, während die von der Maschine bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung nacheinander gemessen werden; und

eine Zuführeinrichtung (120), um den Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung (114) zuzuführen.

21. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 20, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Aktualisierung des Kompensationswertes von einem letzten Wert auf einen gegenwärtigen Wert durchführt und worin sie den gegenwärtigen Wert nur bestimmt, nachdem ein erstes der Werkstücke, das von der Maschine (110) unter der durch den letzten Wert eingestellten Betriebsbedingung bearbeitet worden ist, von der Meßeinrichtung (116) gemessen worden ist.

22. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (122) aufweist, um die durch die Meßeinrichtung (116) erzielten, gemessenen Werte (X) der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke zu speichern, und worin sie auf der Grundlage einer vorbestimmten Anzahl (K) der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte einen gegenwärtigen Wert des Kompensationswertes bestimmt, wenn die Anzahl der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl geworden ist, wobei die Bestimmungseinrichtung die Speichereinrichtung löscht und einen Betrieb wiederaufnimmt, die durch die Meßeinrichtung erzielten, gemessenen Werte darin zu speichern, nachdem die Bestimmung des gegenwärtigen Wertes beendet worden ist.

23. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (122) aufweist, um die durch die Meßeinrichtung (116) erzielten, gemessenen Werte (X) der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke zu speichern, und worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) auf der Grundlage einer vorbestimmten Anzahl (K) der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte einen gegenwärtigen Wert des Kompensationswertes bestimmt, wenn die Anzahl der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl geworden ist, wobei die Bestimmungseinrichtung die Speichereinrichtung löscht und einen Betrieb wiederaufnimmt, darin die durch die Meßeinrichtung erzielten, gemessenen Werte zu speichern, nach einem Augenblick, wenn die Meßeinrichtung (116) ein erstes der Werkstücke gemessen hat, die von der Maschine unter der durch den gegenwärtigen Wert eingestellten Betriebsbedingung bearbeitet werden.

24. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 23, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (122) aufweist, um durch die Meßeinrichtung (116) erzielte, gemessene Werte (X) der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke zu speichern, wobei die Bestimmungseinrichtung eine Primärkompensation und eine Hilfskompensation durchführt, um den Kompensationswert zu aktualisieren,

worin in der Primärkompensation enthalten ist, daß auf der Grundlage einer vorbestimmten ersten Anzahl der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte ein Primärkompensationswert bestimmt wird, wenn die Anzahl der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte gleich der vorbestimmten ersten Anzahl geworden ist,

worin in der Hilfskompensation enthalten ist, daß das Speichern der gemessenen Werte (X) in der Speichereinrichtung sogar dann fortgesetzt wird, wenn die Bestimmung des Primärkompensationswertes beendet ist, und daß auf der Grundlage einer vorbestimmten zweiten Anzahl der in der Speichereinrichtung gespeicherten, gemessenen Werte ein gegenwärtiger, vorläufiger Kompensationswert bestimmt wird, wenn jedes der bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung während eines Zeitraums gemessen worden ist, der zwischen einem Augenblick, in dem die Bestimmung des Primärkompensationswerts beendet ist, und einem Augenblick liegt, der nicht nach dem Augenblick stattfindet, wenn ein Werkstück, das einem ersten der Werkstücke unmittelbar vorausgeht, die von der Maschine unter der durch den Primärkompensationswert eingestellten Betriebsbedingung bearbeitet worden sind, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist, wobei die Bestimmungseinrichtung eine Differenz des gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswertes von einem letzten, vorläufigen Kompensationswert, der dem gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert unmittelbar vorangeht, als einen endgültigen Hilfskompensationswert bestimmt, wobei bei der Bestimmung des endgültigen Hilfskompensationswertes für den ersten Zeitpunkt der Primärkompensationswert als der letzte, vorläufige Kompensationswert verwendet wird,

worin die Bestimmungseinrichtung die Speichereinrichtung löscht und einen Betrieb wiederaufnimmt, darin die von der Meßeinrichtung erzielten, gemessenen Werte nach einem Augenblick, wenn die Meßeinrichtung (116) das erste der Werkstücke gemessen hat, zu speichern,

worin die Zuführeinrichtung (120) den Primärkompensationswert und den endgültigen Hilfskompensationswert der Maschinensteuereinrichtung (114) zuführt.

25. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 24, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der endgültigen Hilfskompensationswerte, die in der Hilfskompensation aufeinanderfolgend bestimmt werden, aufweist, wobei die Bestimmungseinrichtung die Hilfskompensation beendet, wenn eine Summe von wenigstens einer vorbestimmten Anzahl der Hilfskompensationswerte im wesentlichen ungleich Null ist, wenn die gezählte Anzahl der bestimmten, endgültigen Hilfskompensationswerte gleich der vorbestimmten Anzahl geworden ist, und wobei die Bestimmungseinrichtung die Hilfskompensation mit der gelöschten Zähleinrichtung fortführt, wenn die Summe im wesentlichen Null ist.

26. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (122) zum Speichern der durch die Meßeinrichtung (116) erzielten, gemessenen Werte (X) der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke aufweist und worin sie auf der Grundlage einer vorbestimmten Anzahl (K) der gemessenen, in der Speichereinrichtung gespeicherten Werte einen gegenwärtigen Wert des Kompensationswertes bestimmt, wenn die Anzahl der gemessenen, in der Speichereinrichtung gespeicherten Werte gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl geworden ist, wobei die Bestimmungseinrichtung den Speicher löscht, nachdem die Bestimmung des gegenwärtigen Wertes vollständig durchgeführt ist,

worin die Bestimmungseinrichtung auf der Grundlage des gegenwärtigen Wertes des Kompensationswertes und eines gegenwärtigen Wertes der gemessenen Werte einen geschätzten Wert der tatsächlichen Abmessungen der Werkstücke erzielt, wenn jedes der bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung gemessen wird, um den gegenwärtigen Wert der gemessenen Werte während eines Zeitraums zu erzielen, der zwischen einem Augenblick, wenn der Betrieb zum Speichern der gemessenen Werte in der Speichereinrichtung wieder aufgenommen wird, und einem Augenblick liegt, der nicht später stattfindet als ein Augenblick, wenn ein Werkstück, das einem ersten der Werkstücke unmittelbar vorausgeht, die von der Maschine und der der Betriebsbedingung bearbeitet werden, welche durch den gegenwärtigen Wert des Kompensationswerts eingestellt sind, von der Meßeinrichtung gemessen worden sind, wobei die Bestimmungseinrichtung den geschätzten Wert als eine Abmessung des Werkstücks bestimmt, das von der Meßeinrichtung gemessen werden würde, wenn das Werkstück unter der Betriebsbedingung der Maschine bearbeitet werden würde, die durch den gegenwärtigen Wert des Kompensationswertes eingestellt ist, wobei die Bestimmungseinrichtung den geschätzten Wert in der Speichereinrichtung als die tatsächliche Abmessung des Werkstücks speichert, das dem ersten der Werkstücke unmittelbar vorausgeht, wobei zu jedem Zeitpunkt während des Zeitraums der geschätzte Wert erzielt wird.

27. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 26, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (122) zum Speichern der gemessenen, von der Meßeinrichtung (116) erzielten Werte (X) der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke aufweist, wobei die Bestimmungseinrichtung eine Primärkompensation und eine Hilfskompensation durchführt, um den Kompensationswert zu aktualisieren,

worin die Primärkompensation ein Bestimmen eines Primärkompensationswertes auf der Grundlage einer vorbestimmten ersten Anzahl (K) der gemessenen, in der Speichereinrichtung gespeicherten Werte aufweist, wenn die Anzahl der gemessenen, in der Speichereinrichtung gespeicherten Werte gleich oder größer als die vorbestimmte erste Anzahl geworden ist,

worin in der Hilfskompensation enthalten ist, daß das Speichern der gemessenen Werte (X) in der Speichereinrichtung sogar dann fortgesetzt wird, wenn die Bestimmung des Primärkompensationswertes beendet ist, und daß ein gegenwärtiger, vorläufiger Kompensationswert auf der Grundlage einer vorbestimmten zweiten Anzahl (L) der gemessenen, in der Speichereinrichtung gespeicherten Werte bestimmt wird, wenn jedes der bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung während eines Zeitraums gemessen wird, der zwischen einem Augenblick, in dem eine Bestimmung des Primärkompensationswertes vollständig durchgeführt ist, und einem Augenblick liegt, der nicht später stattfindet, als ein Augenblick, wenn ein Werkstück, das einem ersten der Werkstücke nachfolgt, die von der Maschine unter der Betriebsbedingung bearbeitet werden, welche durch den Primärkompensationswert eingestellt wird, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist, wobei die Bestimmungseinrichtung als einen endgültigen Hilfskompensationswert eine Differenz des gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswertes von einem letzten, vorläufigen Kompensationswert bestimmt, der dem gegenwärtigen, vorläufigen Kompensationswert unmittelbar vorausgeht, wobei bei der Bestimmung des endgültigen Hilfskompensationswerte für den ersten Zeitpunkt der Primärkompensationswert als der letzte, vorläufige Kompensationswert verwendet wird,

worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) die Speichereinrichtung nach Beendigung des Hilfsausleichs löscht und einen geschätzten Wert der tatsächlichen Abmessungen des Werkstücks auf der Grundlage des endgültigen Hilfskompensationswertes und eines gegenwärtigen der gemessenen Werte erzielt, wenn jedes der bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung gemessen wird, um den gegenwärtigen der gemessenen Werte während einer Zeitdauer zu erzielen, die zwischen einem Augenblick, wenn der Betrieb zum Speichern der gemessenen Werte in der Speichereinrichtung wieder aufgenommen wird, und einem Augenblick liegt, der nicht später stattfindet als ein Augenblick, wenn ein Werkstück, das einem ersten der Werkstücke vorausgeht, die von der Maschine unter der Betriebsbedingung bearbeitet werden, welche durch den Primärkompensationswert eingestellt wird, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist, wobei die Bestimmungseinrichtung den geschätzten Wert als eine Abmessung des Werkstücks bestimmt, das von der Meßeinrichtung gemessen werden würde, wenn das Werkstück unter der Betriebsbedingung der Maschine bearbeitet worden wäre, welche durch den gegenwärtigen Wert des Kompensationswertes eingestellt wird, wobei die Bestimmungseinrichtung den geschätzten Wert in der Speichereinrichtung als die tatsächliche Abmessung des Werkstücks speichert, das dem ersten der Werkstücke unmittelbar vorausgeht, zu jedem Zeitpunkt während der Zeitdauer, zu der der geschätzte Wert erzielt wird,

28. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 27, worin die Bestimmungseinrichtung (120, 122) eine Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der endgültigen Hilfskompensationswerte, die in der Hilfskompensation aufeinanderfolgend bestimmt werden, aufweist, wobei die Bestimmungseinrichtung die Hilfskompensation beendet, wenn eine Summe von wenigstens einer vorbestimmten Anzahl der endgültigen Hilfskompensationswerte im wesentlichen ungleich Null ist, wenn die gezählte Anzahl der bestimmten, endgültigen Hilfskompensationswerte gleich der vorbestimmten Anzahl geworden ist, und wobei sie die Hilfskompensation mit der gelöschten Zähleinrichtung fortführt, wenn die Summe im wesentlichen gleich Null ist.

29. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kompensationseinrichtung (120, 122) aufweist:

eine Bestimmungseinrichtung (120, 122), um auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen des Bearbeitungsabschnittes der Werkstücke, die von der Meßeinrichtung (116) gemessen worden sind, und gemäß einer Kompensationsvorschrift, die sich mit einer Änderung eines Schwingungsniveaus von gemessenen, durch die Meßeinrichtung erzielten Werte der tatsächlichen Abmessungen ändert, als das externe Signal einen Kompensationswert (U, U*) zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine (110) für das Werkstück, das anschließend von der Maschine bearbeitet werden soll, zu bestimmen; und

30. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 29, worin sich die Kompensationsvorschrift derartig ändert, daß der gemäß der Kompensationsvorschrift zu bestimmende Kompensationswert auf eine Änderung der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke weniger reagiert, wenn eine Häufigkeit einer zeitlichen Ände rung der Messung der tatsächlichen Abmessungen, die von der Meßeinrichtung aufeinanderfolgend erzielt werden, größer ist als ein Grenzwert, und daß der zu bestimmende Kompensationswert auf die Änderung der tatsächlichen Abmessungen stärker reagiert, wenn die Häufigkeit der zeitlichen Änderungen der Messung gleich oder geringer als der Grenzwert ist.

31. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, worin die Kompensationseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (120) zum Speichern von Daten, die eine Vielzahl von Steuervorschriften darstellen, und eine Einrichtung (S75, S303-S304) zum Auswählen einer der Vielzahl von Steuervorschriften als die Kompensationsvorschrift in Abhängigkeit des Schwingungsniveaus der gemessenen Werte aufweist.

32. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 31, worin die Kompensationseinrichtung (120, 122) eine Einrichtung (S55, S201-S209) zum Messen des Schwingungsniveaus der gemessenen Werte, zum Einstellen einer vorgegebenen Kompensationsvorschrift in Abhängigkeit des gemessenen Schwingungsniveaus und zum Bestimmen des Kompensationswertes gemäß der eingestellten Kompensationsvorschrift aufweist.

33. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kompensationseinrichtung (120, 122) den Kompensationswert (U, U*) der Maschinensteuereinrichtung (144) zuführt, um die Betriebsbedingung der Maschine (110) einzustellen, wenn der Kompensationswert außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (N) liegt, und worin sie die Zuführung des Kompensationswertes an die Maschinensteuereinrichtung unterbindet, wenn der Kompensationswert in den Toleranzbereich fällt.

34. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie desweitern aufweist:

eine manuelle Kompensationseinrichtung (114, 150) zum Durchführen einer manuellen Einstellung der Betriebsbedingung der Maschine (110), wobei die manuelle Kompensationseinrichtung auch als Reaktion auf manuelle Kompensationsdaten, die von einem Bediener der Maschine eingegeben werden, einen manuellen Kompensationswert als das externe Signal bestimmt, um die Betriebsbedingung der Maschine einzustellen, wobei die manuelle Kompensationseinrichtung den manuellen Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung (114) zuführt, und

worin die Kompensationseinrichtung (120, 122) als automatische Kompensationseinrichtung (120, 122) funktioniert, um eine automatische Einstellung der Betriebsbedingung durchzuführen, wobei die automatische Kompensationseinrichtung auf der Grundlage der durch die Datenerzielungseinrichtung (120, 122) erzielten Abmessungsdaten einen automatischen Kompensationswert (U, U*) als das externe Signal bestimmt, um die Betriebsbedingung der Maschine für die anschließend von der Maschine zu bearbeitenden Werkstücke einzustellen, wobei die automatische Kompensationseinrichtung den automatischen Kompensationswert der Maschinensteuereinrichtung (114) zuführt,

worin die automatische Kompensationseinrichtung einen Betrieb zum Durchführen der automatischen Einstellung unterbricht, wenn die manuelle Einstellung durch die manuelle Einstelleinrichtung gestartet wird, und worin sie den Betrieb zum Durchführen der automatischen Einstellung nicht später wieder aufnimmt als dann, wenn ein erstes der Werkstücke, die von die Maschine (110) unter der Betriebsbedingung bearbeiteten werden, welche durch den manuellen Kompensationswert eingestellt wird, von der Meßeinrichtung (116) gemessen worden sind.

35. Rückkopplungskompensationsvorrichtung nach Anspruch 34, worin die automatische Kompensationseinrichtung (120, 122) eine Speichereinrichtung (122) aufweist, um die Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke zu speichern, die von der Meßeinrichtung (116) aufeinanderfolgend gemessen werden, wobei die automatische Kompensationseinrichtung den automatischen Kompensationswert auf der Grundlage der Abmessung des als letztes von der Meßeinrichtung gemessenen Werkstückes bestimmt, und um wenigstens eine vorher gemessene und in der Speichereinrichtung gespeicherte Abmessung zu speichern, wobei die automatische Speichereinrichtung den Betrieb zum Durchführen der automatischen Einstellung durch Speichern der aufeinanderfolgend zu messenden Abmessungen mit der gelöschten Speichereinrichtung nicht früher wieder aufnimmt als dann, wenn das erste der Werkstücke gemessen worden ist.

36. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken durch ein Bearbeitungssystem mit (a) einer Bearbeitungsmaschine zum Durchführen eines Bearbeitungsvorgangs an wenigstens einem Abschnitt von jedem von einer Vielzahl von Werkstücken, um jeden Bearbeitungsabschnitt wunschgemäß zu bearbeiten, so daß die Bearbeitungsvorgänge an der Vielzahl von Werkstücken nacheinander durchgeführt werden, (b) einer Maschinensteuereinrichtung zum Bestimmen einer Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine auf der Grundlage von externen Signalen und zum Steuern der Bearbeitungsmaschine gemäß der bestimmten Betriebsbedingung, (c) einer Meßeinrichtung zum Messen von tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, die von der Bearbeitungsmaschine vorher bearbeitet worden sind oder gerade bearbeitet werden, und (d) einer Rückkopplungskompensationsvorrichtung, die folgendes aufweist: eine Datenerzielungseinrichtung zum Erzielen von Abmessungsfehlern der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke auf der Grundlage von Ausgangssignalen der Meßeinrichtung, wobei jeder der Abmessungsfehler eine Differenz zwischen dem gemessenen Wert, der von der Meßeinrichtung in Bezug auf jedes der vorher bearbeiteten Werkstücke erzielt wird, und einem Nennwert ist; und eine Kompensationseinrichtung zum Bestimmen von Kompensationssignalen als die externen Signale auf der Grundlage des Abmessungsfehlers, so daß die gemessenen Werte dem Nennwert näher kommen, und zum Zuführen der Kompensationssignale der Maschinensteuereinrichtung,

gekennzeichnet

dadurch daß die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung aufweist, um die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der vorher von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Werkstücke zu messen, wobei die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung in Bezug zu der Bearbeitungsmaschine derartig angeordnet ist, daß wenigstens ein vorher gemessenes Werkstück, das von der Bearbeitungsmaschine vorher bearbeitet und von der Meßeinrichtung nicht gemessenen worden ist, vorhanden ist;

durch einen Schritt zum Erzielen von Ableitungen der Abmessungsfehler der Werkstücke sowie der Abmessungsfehler auf der Grundlage der Ausgangssignale der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung, wobei jede der Ableitungen eine Steigung einer Geraden darstellt, die sich aufeinanderfolgenden, gemessenen Werten nähert, welche durch die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung erzielt werden, wobei die aufeinanderfolgenden, gemessenen Werte einen gegenwärtig gemessenen Wert, der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gegenwärtig erzielt wird, und wenigstens einen gemessenen Wert, der dem gegenwärtig gemessenen Wert vorausgeht, enthalten; und

durch einen Schritt zum Bestimmen der Kompensationssignale auf der Grundlage der Ableitungen sowie der Abmessungsfehler.

37. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach Anspruch 36, worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung nach der Bearbeitung aufweist, um die tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der vorher von der Bearbeitungsmaschine bearbeiteten Werkstücke zu messen, wobei der Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten die folgenden Unterschritte aufweist: (a) Erzielen eines gegenwärtigen Wertes einer geschätzten Abmessung (P) der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke auf der Grundlage einer vorbestimmten ersten Anzahl (K) von aufeinanderfolgenden, gemessenen Werten (X), die durch die Ausgangssignale der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung dargestellt werden, wenn jedes der Werkstücke von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessen wird, wobei die bestimmte, erste Anzahl von aufeinanderfolgenden, gemessenen Werten (X) aus einem gegenwärtig gemessenen Wert, der von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gegenwärtig erzielt wird, und aus wenigstens einem gemessenen Wert, der dem gegenwärtig gemessenen Wert voraus geht, besteht; (b) Erzielen eines gegenwärtigen Abmessungsfehlerwertes (R), der eine Differenz des gegenwärtigen Wertes der geschätzten Abmessung (P) von einer Nennabmessung (Ao) des Bearbeitungsabschnittes von jedem Werkstück ist; und (c) Erzielen eines gegenwärtigen Wertes der Variablen (T, D) auf der Grundlage einer vorbestimmten zweiten Anzahl (L) von aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerten, wenn der gegenwärtige Abmessussungsfehlerwert erzielt wird, wobei die vorbestimmte zweite Anzahl von aufeinanderfolgenden Abmessungsfehlerwerten aus dem gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert und wenigstens einem Fehlerwert besteht, der dem gegenwärtigen Abmessungsfehlerwert voraus geht, und

worin der Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten wenigstens eines der zwei Merkmale (d) und (e) aufweist, wobei das Merkmal (d) daraus besteht, daß der gegenwärtige Wert der geschätzten Abmessung (p) auf eine herkömmliche Art und Weise erzielt wird, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) nicht geringer ist als die vorbestimmte erste Anzahl (k), und daß er auf eine spezielle, von der herkömmlichen Art und Weise unterschiedliche Art erzielt wird, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden gemessenen, gegenwärtig erhältlichen Werte (X) geringer ist als die vorbestimmte erste Anzahl, wobei das Merkmal (e) daraus besteht, daß der gegenwärtige Wert der Variablen (T) auf eine herkömmliche Art und Weise erzielt wird, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte nicht geringer ist als die vorbestimmte zweite Anzahl (L), und er auf eine spezielle, sich von der herkömmlichen Art und Weise für die Variable unterschiedliche Art erzielt wird, wenn die Anzahl der aufeinanderfolgenden, gegenwärtig erhältlichen Abmessungsfehlerwerte geringer ist als die vorbestimmte zweite Anzahl.

38. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach Anspruch 36 oder 37,

worin jedes der Werkstücke als den wenigstens einen Bearbeitungsabschnitt eine, Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten in der Form einer Vielzahl von koaxialen, zylindrischen, voneinander in eine Achsrichtung beabstandet angeordneten Außenflächen aufweist, worin die Bearbeitungsmaschine einen Satz von Bearbeitungswerkzeugen aufweist, die der Vielzahl der Bearbeitungsabschnitte jeweils entsprechen, wobei der Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück bewegt wird, um die Bearbeitungsabschnitte gleichzeitig zu bearbeiten,

worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung während der Bearbeitung aufweist, die zwei Meßköpfe während der Bearbeitung zum Messen von Durchmesserwerten der jeweiligen zwei Endbearbeitungsabschnitte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten während des Bearbeitungsvorgangs der Maschine an jedem Werkstück aufweist, wobei die zwei Endbearbeitungsabschnitte in der Nähe von entgegengesetzten axialen Endabschnitten von jedem Werkstück angeordnet ist,

worin die Meßeinrichtung nach der Bearbeitung Durchmesserwerte der Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten von jedem Werkstück jeweils mißt, nachdem jedes Werkstück von der Maschine bearbeitet ist,

worin die Maschinensteuereinrichtung die Maschine derartig steuert, daß auf der Grundlage der Durchmesserwerte der zwei, von den Meßköpfen in einer Bearbeitung gemessenen Endbearbeitungsabschnitte in Bezug auf zwei Referenzwerte, die jeweils für die zwei Endbearbeitungsabschnitte festgesetzt werden, ein Bearbeitungswinkel für den Satz von Bearbeitungswerkzeugen in Bezug auf jedes Werkstück eingestellt wird und daß der Bearbeitungsvorgang der Maschine an jedem Werkstück beendet wird, und worin der Schritt zum Bestimmen eines Kompensationssignals als das externe Signal folgendes aufweist:

einen Hilfsschritt (S58) zum Einstellen der Durchmesserwerte (X, P) der zwei Endbearbeitungsabschnitte des von der Meßeinrichtung (116) nach der Bearbeitung gemessenen Werkstücks auf der Grundlage der Durchmesserwerte (X, P) der gesamten Vielzahl von Bearbeitungsabschnitten, die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung gemessen werden;

einen Hilfsschritt (S64, S66, S70) zum Erzielen der Abmessungsdaten (R, D, T), die einen Abmessungsfehler von jedem der zwei Endbearbeitungsasbchnitte betreffen, auf der Grundlage der Durchmesserwerte der zwei Endbearbeitungsabschnitte, die durch den Schritt zum Einstellen eingestellt werden; und

einen Hilfsschritt (S75, S78, S81) zum Bestimmen der zwei Kompensationswerte (U, U*) auf der Grundlage der Abmessungsdaten, um die zwei Referenzwerte einzustellen.

39. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach einem der Ansprüche 36 bis 38, worin die Maschine (10, 110) die Bearbeitungsvorgänge an der Vielzahl von Werkstücken von wenigstens einer Gattung aufeinanderfolgend durchführt und worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung (14, 116) nach der Bearbeitung zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke aufweist, die von der Maschine bearbeitet worden sind, und

worin der Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten einen Satz von Abmessungsdaten für jedes der Werkstücke aus der wenigstens einen Gattung erzielt,

wobei das Verfahren desweiteren einen Schritt zum Erzielen der Anzahl von vorher gemessenen Werkstücken von jeder der wenigstens einen Gattung aufweist, die von der Maschine bearbeitet worden sind und die von der Meßeinrichtung nach der Bearbeitung nicht gemessen worden sind, und

worin der Schritt zum Bestimmen auf der Grundlage des Satzes von Abmessungsdaten und der Anzahl der vorher gemessenen Werkstücke der entsprechenden Gattung< die durch den Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten und den Schritt zum Erzielen der Anzahl von vorher gemessenen Werkstücken jeweils erzielt worden sind, als das externe Signal ein Kompensationssignal (U, U*) für jede Gattung von Werkstücken bestimmt.

40. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach einem der Ansprüche 36 bis 39, worin die Meßeinrichtung eine Meßeinrichtung (14, 116) nach der Bearbeitung zum Messen der tatsächlichen Abmessungen der Bearbeitungsabschnitte der Werkstücke, die von der Maschine bearbeitet worden sind, aufweist, und worin der Schritt zum Bestimmen eines Kompensationssignals als das externe Signal einen Kompensationswert (U, U*) zum Einstellen der Betriebsbedingung der Maschine (110) auf der Grundlage der durch Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten erzielten Abmessungsdaten aufweist, wobei der Schritt zum Bestimmen eines Kompensationssignals den Kompensationswert von Zeit zu Zeit auf einer intermittierenden Grundlage aktualisiert, während die von der Maschine bearbeiteten Werkstücke von der Meßeinrichtung aufeinanderfolgend gemessen werden.

41. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach einem der Ansprüche 36 bis 39, worin der Schritt zum Bestimmen eines Kompensationssignals den Kompensationswert derartig aktualisiert, daß der Schritt zum Bestimmen eines Kompensationssignals den Kompensationswert von einem letzten Wert auf einen gegenwärtigen Wert nur dann ändert, nachdem ein erstes der Werkstücke, die von der Maschine unter der Betriebsbedingung bearbeitet werden, welche durch den letzten Wert eingestellt wird, von der Meßeinrichtung gemessen worden ist, wobei der Kompensationswert für einen Zeitraum nicht aktualisiert wird, nachdem der letzte Wert bestimmt und bevor das erste der Werkstücke gemessen worden ist.

42. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach den Ansprüchen 36 bis 41, worin der Schritt zum Bestimmen als das externe Signal einen Kompensationswert (U, U*) aufweist, um die Betriebsbedingung der Maschine (110) für die von der Maschine aufeinanderfolgend zu bearbeitenden Werkstücke einzustellen, auf der Grundlage der tatsächlichen Abmessungen des Bearbeitungsabschnittes der Werkstücke, die von der Meßeinrichtung (116) gemessen worden sind, und gemäß einer Kompensationsvorschrift, die sich mit einer Änderung des Schwingungsniveaus der gemessenen Werte der tatsächlichen Abmessungen ändert, welche durch den Schritt zum Erzielen von Abmessungsdaten erzielt werden.

43. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach den Ansprüchen 36 bis 41, worin sich die Kompensationsvorschrift derartig ändert, daß der gemäß der Kompensationsvorschrift zu bestimmende Kompensationswert auf eine Änderung der tatsächlichen Abmessungen der bearbeiteten Werkstücke weniger reagiert, wenn eine Häufigkeit einer zeitlichen Änderung der Messung der tatsächlichen, von der Meßeinrichtung aufeinanderfolgend erzielten Abmessungen höher als ein Grenzwert ist, und daß der zu bestimmende Kompensationswert auf eine Änderung der tatsächlichen Abmessungen mehr reagiert, wenn die Häufigkeit der zeitlichen Änderungen der Messung gleich oder geringer als der Grenzwert ist.

44. Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von Werkstücken nach einem der Ansprüche 36 bis 43, das desweiteren einen Schritt zum Einstellen der Betriebsbedingung der Bearbeitungsmaschine gemäß dem Kompensationswert, wenn der Kompensationswert außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegt, und zum Unterbinden des Einstellens der Betriebsbedingung gemäß dem Kompensationswert, wenn der Kompensationswert in den Toleranzbereich fällt, aufweist.