JP2002224935A

JP2002224935A - 工作機械の定寸装置およびその制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体

Info

Publication number: JP2002224935A
Application number: JP2001023986A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Kato; 友也加藤; Takao Yoneda; 孝夫米田
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-13

Abstract

(57)【要約】【課題】工作物の加工によって発生する熱変位による測
定誤差を補正して、正確な工作物の径寸法の測定を行え
るようにする。【解決手段】工作物に接触子（１０）を接触させて該工
作物の寸法を測定する定寸ヘッド（１１）と、接触子温
度を測定する接触子温度センサと（２０）、工作機械自
体の温度を指標する機械温度を測定する機械温度センサ
と（２１、２２）、工作機械の雰囲気温度である周囲温
度を測定する周囲温度センサと（２３）、接触子温度セ
ンサと機械温度センサと周囲温度センサとにより測定さ
れた温度に基づいて得られる複数の温度変数を少なくと
も入力としニューラルネットワークを用いて演算するこ
とにより定寸ヘッドで測定された測定寸法の熱変位補正
量を算出して出力する熱変位補正量算出手段と、を備え
たことを特徴とする工作機械の定寸装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工により発生す
る工作物や接触子等の熱変位による測定誤差を補正し、
高精度定寸測定を可能にした工作機械の定寸装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】工作物の高精度加工が要求される工作機
械の場合、接触子を工作物に接触させ加工しながら寸法
を測定する定寸装置を備えることが多い。例えば、高精
度研削加工を行う数値制御研削盤の場合、定寸装置の接
触子を工作物に接触させ工作物の径寸法を測定しなが
ら、砥石の切り込みを制御する研削加工が行われる。と
ころが、加工時に発生する加工熱等により工作物や定寸
装置の接触子等が熱変位するため、単純に寸法を測定す
るだけでは、高精度加工は行えない。

【０００３】そこで、例えば、特公昭５１−２６７６号
公報に、加工時の工作物（もしくは接触子等）の温度を
測定し、この温度に応じて測定寸法の補正を行うように
した定寸装置が開示されている。つまり、その定寸装置
では、接触子を介して工作物の温度を測定し、その温度
に基づいて工作物の熱膨張量を算出し、その熱膨張量を
測定寸法から減算して、測定寸法の補正を行っている。
しかし、加工中の工作物の熱変位は、必ずしもそのよう
な単純なものではなく、より高精度の加工が求められる
場合は、さらなる補正が必要となる。

【０００４】また、特開平７−１０８４５７号公報に
は、接触子の温度変化量を求める温度変化量算出手段
と、その温度変化量に基づき工作物の径寸法の補正量を
求める演算式を選択する演算式選択手段と、選択された
演算式に基づき、測定された接触子の温度から径寸法の
補正量を算出する補正量算出手段とを備えた定寸装置が
開示されている。つまり、その定寸装置では、温度変化
量に着目し、その温度変化量の大小により、使用する補
正式を変更して、径寸法の補正を行っている。これによ
り、クーラント液による工作物や接触子の急激な温度変
化に対しても、より正確な熱変位補正ができるとされて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、その定寸装
置で着目している温度は接触子または接触子を介した工
作物の温度のみであり、また、温度変化量に応じて選択
できる補正式も予め用意された数種の一次式に過ぎな
い。しかも、実際に測定寸法に影響を与える因子は、影
響度に相違があるものの、その接触子温度のみではな
い。また、あらゆる状況を予測して測定寸法の熱変位補
正量を求める数式をすべて用意しておくことも困難であ
る。従って、さらに高精度な加工を安定して行うために
は、定寸装置の測定寸法に影響を及す因子を必要な範囲
で的確に把握して、できる限り臨機応変に加工環境に応
じた測定寸法の補正がなされることが望まれる。

【０００６】本発明の工作機械の定寸装置は、このよう
な事情に鑑みてなされたものである。つまり、本発明
は、測定寸法の熱変位補正量をあらゆる状況下でより正
確に求め、より高精度な加工を可能とする工作機械の定
寸装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者はこの
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
測定寸法の熱変位補正量を算出するにあたり、ニューラ
ルネットワークを用い、その入力として接触子温度以外
の温度も考慮に入れることを思い付き、本発明を完成す
るに至ったものである。

【０００７】（工作機械の定寸装置）すなわち、本発明
の工作機械の定寸装置は、工作機械により加工する工作
物に接触子を接触させて該工作物の寸法を測定する定寸
ヘッドと、該接触子の温度である接触子温度を測定する
接触子温度センサと、該工作機械自体の温度を指標する
機械温度を測定する機械温度センサと、該工作機械の雰
囲気温度である周囲温度を測定する周囲温度センサと、
該接触子温度センサと該機械温度センサと該周囲温度セ
ンサとにより測定された温度に基づいて得られる複数の
温度変数を少なくとも入力としニューラルネットワーク
を用いて演算することにより該定寸ヘッドで測定された
測定寸法の熱変位補正量を算出して出力する熱変位補正
量算出手段と、を備えたことを特徴とする。特に、本発
明は、熱変位補正量算出手段が、ニューラルネットワー
クを用いて測定寸法の熱変位補正量を算出することと、
接触子温度と機械温度と周囲温度とに基づいて得られる
温度変数をニューラルネットワークの入力としているこ
とが大きな特徴である。

【０００８】つまり、接触子温度以外に、定寸装置によ
る測定寸法に影響を与える温度因子として機械温度と周
囲温度とを測定し、それらから得る温度変数を入力とし
て、ニューラルネットワークの各結合係数を適宜変更
し、そのニューラルネットワークによる演算出力として
熱変位補正量が得られる。従って、その熱変位補正量は
従来よりも多くの環境変化を取込んだ値となっており、
より高精度な補正寸法が得られる。そして、新たに加工
環境が変化しても、ニューラルネットワークの結合係数
を自動的に変更することで素早く対応でき、より正確な
寸法補正を安定して行える。

【０００９】ここで、「接触子温度」は、接触子に埋設
等した接触子温度センサにより測定されるが、この接触
子温度は、定寸ヘッドの温度を指標するものと考えて
も、工作物の温度を指標するものと考えても良い。「機
械温度」は、工作機械自体の温度を指標するものである
が、例えば、工作機械のベッドやテーブルの温度、工作
物に噴射されるクーラント液の液温等、熱伝達や熱伝導
により工作物や定寸装置等の熱変位に影響を及すと考え
得るものの温度である。さらに、「周囲温度」は、工作
機械の雰囲気温度である。具体的には、工作物や定寸装
置等の周囲の雰囲気温度であり、工作物や定寸装置等の
熱変位に影響を及すと考えられる温度である。例えば、
カバー内部で加工が行われる工作機械の場合なら、その
カバー内の雰囲気温度が周囲温度となる。「温度変数」
は、ニューラルネットワークの構成にもよるが、例え
ば、接触子温度、機械温度および周囲温度の絶対温度の
みでも、または、それらの温度変化量からなるもので
も、さらには、両者を組合わせたものでも良い。

【００１０】そこで、本発明の工作機械の定寸装置は、
さらに、前記接触子温度センサと前記機械温度センサと
前記周囲温度センサとにより測定される温度から、前記
接触子温度の温度変化量と前記機械温度の温度変化量と
前記周囲温度の温度変化量とを算出する温度変化量算出
手段を備え、前記ニューラルネットワークの入力となる
温度変数は、該接触子温度と該接触子温度の温度変化量
と該機械温度と該機械温度の温度変化量と該周囲温度と
該周囲温度の温度変化量とからなると、より好適であ
る。接触子温度等の絶対温度のみならず、温度変化量算
出手段により算出された接触子温度等の温度変化量をも
ニューラルネットワークの入力とするため、加工環境の
変化、特に、加工温度の変化への対応が容易となり、ク
ーラント液の噴射等により急激な温度変化が生じた場合
でも、ニューラルネットワークの結合係数を適宜変更す
ることにより、一層正確な熱変位補正量が得られる。

【００１１】また、本発明の工作機械の定寸装置は、さ
らに、前記熱変位補正量と前記測定寸法とから前記工作
物の補正寸法を算出する補正寸法算出手段を備えると、
好適である。定寸装置側で補正寸法を予め算出しておく
ことにより、工作機械の制御装置側では目標寸法とその
補正寸法との単純な比較を行えば良いことになり、工作
機械の制御を容易にすることができる。なお、ニューラ
ルネットワーク自体は、周知の計算手法であり、定寸装
置の温度補正に関するものではないが、特開平１０−８
６０３９号公報等にその説明が詳細にされている。

【００１２】（制御プログラムを記録したコンピュータ
読取り可能な記録媒体）これまでは、本発明を装置と考
えた場合について説明したが、本発明は装置に限られる
ものではない。つまり、工作機械の定寸装置に上述の機
能をもたせるために、その制御プログラムを記録したコ
ンピュータ読取り可能な記録媒体であっても良い。すな
わち、本発明は、工作機械により加工する工作物に接触
子を接触させて該工作物の寸法を測定する定寸ヘッドと
該接触子の温度である接触子温度を測定する接触子温度
センサと該工作機械自体の温度を指標する機械温度を測
定する機械温度センサと該工作機械の雰囲気温度である
周囲温度を測定する周囲温度センサとを備える工作機械
の定寸装置を制御するための制御プログラムであって、
前記接触子温度センサと前記機械温度センサと前記周囲
温度センサとにより測定された温度に基づいて得られる
複数の温度変数を少なくとも入力としニューラルネット
ワークを用いて演算することにより前記定寸ヘッドで測
定された測定寸法の熱変位補正量を算出して出力する熱
変位補正量算出手段として、コンピュータを機能させる
ことを特徴とする工作機械の定寸装置用制御プログラム
を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体とするこ
とができる。

【００１３】また、本発明に係る記録媒体は、さらに、
前記接触子温度センサと前記機械温度センサと前記周囲
温度センサとにより測定される温度から、前記接触子温
度の温度変化量と前記機械温度の温度変化量と前記周囲
温度の温度変化量とを算出する温度変化量算出手段とし
て、コンピュータを機能させ、前記ニューラルネットワ
ークの入力となる温度変数は、該接触子温度と該接触子
温度の温度変化量と該機械温度と該機械温度の温度変化
量と該周囲温度と該周囲温度の温度変化量とからなって
も良い。また、本発明の記録媒体は、さらに、前記熱変
位補正量と前記測定寸法とから前記工作物の補正寸法を
算出する補正寸法算出手段として、コンピュータを機能
させるものであっても良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、工作機械の定寸装置の実
施形態を挙げ、本発明をより具体的に説明する。（第１実施形態）先ず、工作機械として数値制御研削盤
を例にとり、本発明の内容を図１に概念的に示した。図
１に示す本発明に係る定寸装置は、工作物Ｗに接触する
接触子１０と、定寸ヘッド１１と、接触子温度センサ２
０と、機械温度センサ２１、クーラント温度センサ２２
（機械温度センサの一種）と、周囲温度センサ２３と、
温度変化量算出手段４０と、熱変位補正量算出手段４１
と、補正寸法算出手段４２とからなり、温度変化量算出
手段４０と熱変位補正量算出手段４１と補正寸法算出手
段４２とは、コンピュータによる数値演算を行う定寸管
制部３０に含まれる。

【００１５】次に、図２を用いて、本発明に係る定寸装
置を用いた数値制御研削盤の構成をさらに詳しく説明す
る。数値制御研削盤は、テーブル１と、テーブル１上に
設置されている主軸台２と、主軸モータ５によって回転
駆動される主軸（図略）と、主軸に嵌着された主軸台セ
ンタ４と、主軸台２と対向してテーブル１上に設置され
ている心押台６と、心押台センタ７と、砥石台８と、砥
石駆動モータ（図略）によって回転駆動される砥石Ｇ
と、テーブル１を主軸方向に移動させるテーブル駆動モ
ータ６４と、砥石台８を主軸台センタ４と心押台センタ
７とによって支持された工作物Ｗに対して進退移動させ
る砥石台駆動モータ６２と、クーラント供給装置によっ
て供給されたクーラント液を工作物Ｗの加工部に噴射す
るクーラントノズル（図略）とからなる。なお、この数
値制御研削盤は、クーラント液や研削紛の飛散を防止す
るために、覗き窓付きのカバーで覆われている。また、
砥石台駆動モータ６２とテーブル駆動モータ６４とは駆
動ユニット６１と駆動ユニット６３とを介してその送り
量が、制御装置６０により数値制御されている。

【００１６】この数値制御研削盤に設けられた定寸装置
は、主軸台センタ４と心押台センタ７とによって支持さ
れた工作物Ｗの径寸法を測定するものであり、工作物Ｗ
の外周の真上と真下に当接する一対の接触子１０と、接
触子１０を支持する定寸ヘッド１１と、定寸ヘッド１１
を後退端位置と前進端位置とに移動するシリンダ１２と
から構成されている。そして、前述したように、定寸ヘ
ッド１１の先端にある接触子１０に接触子温度センサ２
０が埋設されており、この接触子温度センサ２０によっ
て接触子１０の温度を測定するようになっている。ま
た、テーブル１上には機械温度を測定する機械温度セン
サ２１が設けられ、砥石台８上にはクーラント液の温度
を測定するクーラント温度センサ２２が設けられてい
る。さらに、数値制御研削盤のカバー内の雰囲気温度を
測定するため、周囲温度センサ２３がその内部の、クー
ラント液が飛散しないところに設けられている。

【００１７】そして、定寸管制部３０は、上述の各温度
センサにより測定された温度に基づいて、定寸ヘッド１
１で測定された測定寸法の熱変位補正を行う。この定寸
管制部３０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５３、メモ
リ（ＲＡＭ）５５、メモリ（ＲＯＭ）５４、インタフェ
ース５２およびＡ／Ｄ変換器５０、５１で構成されてい
る。メモリ５４、５５には、各種プログラム、ニューラ
ルネットワークの結合係数等のデータが記憶されてい
る。

【００１８】Ａ／Ｄ変換器５０は、定寸ヘッド１１で測
定された工作物Ｗの径寸法（測定寸法）の測定値をデジ
タル信号に変換し、インタフェース５２を介して中央演
算処理装置５３に入力するようになっている。Ａ／Ｄ変
換器５１は、各温度センサ２０、２１、２２、２３によ
って測定された温度をデジタル信号に変換し、インター
フェース５２を介して中央演算処理装置５３に入力する
ようになっている。さらに、この定寸管制部３０と前述
の制御装置６０とは、インターフェース５２を介して接
続されており、定寸管制部３０から制御装置６０に補正
寸法を出力できるようになっている。なお、本実施形態
では、この定寸管制部３０と制御装置６０とにより、数
値制御研削盤のＮＣ装置７０が構成される。

【００１９】ところで、本実施形態の数値制御研削盤
は、図３に示したフロチャートに従って運転される。こ
のフローチャートは、例えば、精研、微研等の研削工程
のように、定寸測定を必要とする一連の加工工程につい
て示したものである。そこで、各ステップについて次に
説明する。ステップ１０１で、接触子温度、機械温度、
周囲温度の初期温度ｔ₁₀〜ｔ₄₀が各温度センサ２０、２
１、２２、２３によりそれぞれ測定される。ステップ１
０２で、これらの初期温度ｔ₁₀〜ｔ₄₀を初期値としてメ
モリ５５に記憶する。ステップ１０３で、制御装置６０
により砥石台駆動モータ６２を制御し、砥石台を前進さ
せる。ステップ１０４で、測定寸法Ｄに対して、熱変位
補正のなされた補正寸法Ｄ’が定寸管制部３０で算出さ
れ、インタフェース５２を介してその値が制御装置６０
に送られる。熱変位補正については後述する。

【００２０】ステップ１０５、１０６で、定寸管制部３
０から送信された補正寸法Ｄ’と工作物Ｗの目標寸法Ｄ
₀との比較が、制御装置６０内においてなされる。目標
寸法Ｄ₀と補正寸法Ｄ’とが一致していないか若しくは
補正寸法Ｄ’が一定の公差α内にない場合、ステップ１
０３に戻って、砥石台８をさらに前進させ切り込みを増
して研削を継続させる。一方、目標寸法Ｄ₀と補正寸法
Ｄ’とが一致しているか若しくは補正寸法Ｄ’が一定の
公差α内にある場合、ステップ１０７に移行して、砥石
台８の前進を停止させ、この研削工程を終了させる。以
上の工程が、所定のサイクルタイムで実行されるように
なっている。ところで、前述のステップ１０４で行なわ
れる熱変位補正について、図４にそのフローチャートを
示し、以下に各ステップについて説明する。

【００２１】ステップ２０１で、接触子温度、機械温
度、周囲温度の温度ｔ₁₁〜ｔ₄₁が、それぞれ各温度セン
サ２０、２１、２２、２３により、再度測定される。な
お、この温度ｔ₁₁〜ｔ₄₁は、ステップ１０３〜１０６の
繰返しにより、順次置換されるものである。ステップ２
０２で、メモリ５５に記憶しておいた初期温度ｔ₁₀〜ｔ
₄₀とそれらの温度ｔ₁₁〜ｔ₄₁とをそれぞれ比較して、各
温度の温度変化量Δｔ₁₁〜Δｔ₄₁が演算される（温度変
化量算出手段）。なお、温度変化量Δｔ₁₁〜Δｔ₄₁を、
初期温度からの温度変化量とせずに、前回測定された温
度から今回測定された温度までの温度変化量とすること
も可能である。

【００２２】ステップ２０３で、それらの温度変化量Δ
ｔ₁₁〜Δｔ₄₁と測定温度ｔ₁₁〜ｔ₄₁とをニューラルネッ
トワークの入力として、熱変位補正量Δｄが求められる
（熱変位補正量算出手段）。なお、ここで使用したニュ
ーラルネットワークについては、さらに後述する。ステ
ップ２０４で、定寸装置が工作物の径寸法を測定して測
定寸法Ｄを得る。ステップ２０５で、熱変位補正された
補正寸法Ｄ’を、測定寸法Ｄと熱変位補正量Δｄとか
ら、Ｄ’＝Ｄ＋Δｄにより算出する（補正寸法算出手
段）。こうして算出された補正寸法Ｄ’が定寸装置３０
によって測定された径寸法として制御装置６０に出力さ
れ、ステップ１０３〜１０６が繰返される。

【００２３】なお、本実施形態では、定寸管制部３０で
算出した補正寸法Ｄ’を数値制御研削盤の制御装置６０
に直接出力し、数値制御研削盤側の制御装置６０で目標
寸法Ｄ₀と補正寸法Ｄ’との比較を行っているが、定寸
管制部３０でその比較を行っても良い。例えば、工作物
Ｗの径寸法Ｄ’が目標寸法Ｄ₀に到達したことを示す定
寸信号を制御装置６０に出力し、制御装置６０により砥
石台８を停止させるようにしても良い。逆に、定寸管制
部３０で補正寸法Ｄ’の算出をせずに、熱変位補正量Δ
ｄを制御装置６０に直接出力し、制御装置６０がその補
正量Δｄに基づい砥石台８の切込量を補正するようにし
ても良い。また、本実施形態では、制御装置６０と定寸
管制部３０によりＮＣ装置７０を構成しているが、制御
装置６０と定寸管制部３０とは別々に構成しても良い。

【００２４】最後に、本実施形態で用いたニューラルネ
ットワークについて説明する。ニューラルネットワーク
は、周知のように、入力層と中間層と出力層との３層構
造をしており、図５に示すように、本実施形態の場合、
入力層には、定寸ヘッドの絶対温度（接触子温度）ｔ₁
とその温度変化量Δｔ₁、機械上の絶対温度（機械温
度）ｔ₂、ｔ₃とその温度変化量Δｔ₂ 、Δｔ₃および機
械周囲の絶対温度（周囲温度）ｔ₄とその温度変化量Δ
ｔ₄とが少なくとも入力される。言うまでもないが、そ
の他にも寸法の熱変位に影響を与える因子を入力として
加えても良い。なお、機械上の絶対温度とその温度変化
量とは、前述した機械温度センサ２１とクーラント温度
センサ２２とによる測定温度とそれらの温度変化量とを
含むものである。

【００２５】これらの入力層の各素子が単層または複層
の中間層の各素子と結合係数により関連付けられ、さら
に中間層の各素子と出力層の各素子とも結合係数により
関連付けられ、各温度と温度変化量とに基づく熱変位補
正量が算出される。そして、入力データ（温度と温度変
化量）を多種多様に変化させ、それぞれのときの出力デ
ータを、入力データに対する教師信号として学習させ
る。つまり、新たな入力データが入力層に入力され、新
たな出力（教示信号）が得られたとすると、その教示信
号に合致する結合係数が求まるまで（つまり、収束する
まで）、結合係数の補正演算が繰返され、結合係数が決
定される。

【００２６】例えば、本実施形態の場合、ニューラルネ
ットワークの結合係数が、温度センサ２０、２１、２
２、２３の出力ｔ₁〜ｔ₄に基づき、定寸装置３０による
測定寸法Ｄと実際に外部の計測器により測定した径
Ｄ‘’から求まる補正量Δｄ（Δｄ‘＝Ｄ‘’−Ｄ）が
０に近づくように結合係数を自動的に補正していき、学
習する。このように、ニューラルネットワークの結合係
数の学習は、入力データを多様に変化させて、その入力
データから得た出力に対する教師信号を用いて、繰り返
し実行される。

【００２７】このようなニューラルネットワーク自体の
プログラムと学習プログラムは前述のＲＯＭ５４に格納
されており、入力データと結合係数とはＲＡＭ５５に格
納されている。なお、ニューラルネットワークには、無
帰還型ニューラルネットワークと帰還型ニューラルネッ
トワークとがあるが、例えば、一次補正量を無帰還型ニ
ューラルネットワークで求め、その一次補正量を帰還型
ニューラルネットワークにおいて帰還させて、最終的な
補正量を演算することができる。これにより各入力に対
する補正量の影響が相互に考慮された出力（熱変位補正
量）が得られる。

【００２８】（第２実施形態）上述の実施形態は、本発
明を装置として把握した場合であるが、前述したよう
に、本発明は、工作機械の定寸装置用制御プログラムを
記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であっても
良い。例えば、前述の数値制御研削盤の定寸装置を制御
するコンピュータに、制御プログラムを読込ませて実行
させることで、同様の機能、効果を得ることができるか
らである。ここで、コンピュータとは、前述の定寸管制
部３０や制御装置６０であるが、これに限らず、それ以
外のコンピュータに制御プログラムを読込ませて、定寸
管制部３０に転送等するようにしても良いし、定寸管制
部３０をそのコンピュータで遠隔制御するようにしても
良い。

【００２９】ところで、このような制御プログラムを記
録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として、例え
ば、半導体メモリ、ハードディスク、フロッピー（登録
商標）ディスク、データカード、光ディスクなどがあ
る。これらの記録媒体に制御プログラムを記録してお
き、必要に応じてコンピュータにその制御プログラムを
ロードして起動させることで、前述したのと同様の機能
をもつ数値制御研削盤（工作機械）の定寸装置が得られ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の工作機械の定寸装置によれば、
複数の温度変数を入力としてニューラルネットワークに
より熱変位補正量を定めるため、クーラント液の冷却等
による急激な温度変化といった状況変化にも素早く対応
して高精度な加工が可能となる。

【００３１】特に、温度変化量算出手段を備えることに
より、接触子温度等の温度自体とそれらの温度変化量と
を温度変数としてニューラルネットワークの入力とする
ことができるため、さらに状況変化に対応し易く、か
つ、安定した高精度加工が可能となる。

【００３２】さらに、補正寸法算出手段を備えると、工
作機械の制御装置側では、目標寸法と補正寸法とを比較
すれば良いだけであるため、工作機械の数値制御が容易
となる。

【００３３】また、本発明に係る記録媒体によれば、そ
こに記録された制御プログラムをコンピュータに読込ま
せて実行させることにより、コンピュータが工作機械の
定寸装置を制御して、同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機械として研削盤を例に取上げた場合の本
発明の概念説明図である。

【図２】本発明の実施形態に係る定寸装置を使用した数
値制御研削盤の全体構成図である。

【図３】本実施形態における加工工程を示したフロチャ
ートである。

【図４】本実施形態における熱変位補正量の算出と補正
寸法の算出との過程を示したフロチャートである。

【図５】本実施形態におけるニューラルネットワークの
概念図である。

【符号の説明】

１テーブル２主軸台６心押台１０接触子１１定寸ヘッド２０接触子温度センサ２１機械温度センサ２２クーラント温度センサ２３周囲温度センサ３０定寸管制部６０制御装置７０ＮＣ装置Ｗ工作物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械により加工する工作物に接触子を
接触させて該工作物の寸法を測定する定寸ヘッドと、該接触子の温度である接触子温度を測定する接触子温度
センサと、該工作機械自体の温度を指標する機械温度を測定する機
械温度センサと、該工作機械の雰囲気温度である周囲温度を測定する周囲
温度センサと、該接触子温度センサと該機械温度センサと該周囲温度セ
ンサとにより測定された温度に基づいて得られる複数の
温度変数を少なくとも入力としニューラルネットワーク
を用いて演算することにより該定寸ヘッドで測定された
測定寸法の熱変位補正量を算出して出力する熱変位補正
量算出手段と、を備えたことを特徴とする工作機械の定寸装置。
【請求項２】さらに、前記接触子温度センサと前記機械
温度センサと前記周囲温度センサとにより測定される温
度から、前記接触子温度の温度変化量と前記機械温度の
温度変化量と前記周囲温度の温度変化量とを算出する温
度変化量算出手段を備え、前記ニューラルネットワークの入力となる温度変数は、
該接触子温度と該接触子温度の温度変化量と該機械温度
と該機械温度の温度変化量と該周囲温度と該周囲温度の
温度変化量とからなる請求項１記載の工作機械の定寸装
置。
【請求項３】さらに、前記熱変位補正量と前記測定寸法
とから前記工作物の補正寸法を算出する補正寸法算出手
段を備える請求項１記載の工作機械の定寸装置。
【請求項４】工作機械により加工する工作物に接触子を
接触させて該工作物の寸法を測定する定寸ヘッドと該接
触子の温度である接触子温度を測定する接触子温度セン
サと該工作機械自体の温度を指標する機械温度を測定す
る機械温度センサと該工作機械の雰囲気温度である周囲
温度を測定する周囲温度センサとを備える工作機械の定
寸装置を制御するための制御プログラムであって、前記接触子温度センサと前記機械温度センサと前記周囲
温度センサとにより測定された温度に基づいて得られる
複数の温度変数を少なくとも入力としニューラルネット
ワークを用いて演算することにより前記定寸ヘッドで測
定された測定寸法の熱変位補正量を算出して出力する熱
変位補正量算出手段として、コンピュータを機能させる
ことを特徴とする工作機械の定寸装置用制御プログラム
を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項５】さらに、前記接触子温度センサと前記機械
温度センサと前記周囲温度センサとにより測定される温
度から、前記接触子温度の温度変化量と前記機械温度の
温度変化量と前記周囲温度の温度変化量とを算出する温
度変化量算出手段として、コンピュータを機能させ、前記ニューラルネットワークの入力となる温度変数は、
該接触子温度と該接触子温度の温度変化量と該機械温度
と該機械温度の温度変化量と該周囲温度と該周囲温度の
温度変化量とからなる請求項４記載の工作機械の定寸装
置用制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能
な記録媒体。
【請求項６】さらに、前記熱変位補正量と前記測定寸法
とから前記工作物の補正寸法を算出する補正寸法算出手
段として、コンピュータを機能させる請求項４記載の工
作機械の定寸装置用制御プログラムを記録したコンピュ
ータ読取り可能な記録媒体。