JP2553411B2

JP2553411B2 - 数値制御装置の計測補正方法

Info

Publication number: JP2553411B2
Application number: JP2285952A
Authority: JP
Inventors: 興津田; 裕光加藤
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1990-10-25
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH04164550A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、数値制御装置の計測補正方法に関する。
更に詳しくは、加工の終わったワーク（被加工物）をノ
ギスやマイクロメータで測定するだけで、容易に加工寸
法の良否判定、工具の補正値入力を行うことができる数
値制御装置の計測補正方法に関する。

［従来技術］ノギスやマイクロメータは、被加工物の加工寸法を計
測するものとして知られ広く使用されている。数値制御
工作機械で加工中の被加工物であるワーク寸法をノギス
やマイクロメータなどで計測し、この計測データを、有
線または無線で数値制御装置に転送するものが知られて
いる（特開平２−109658）。この計測方法は、オペレー
タが計測個所が変わるごとに計測点番号を選択し、指定
パネルからマニュアルでその番号を入力した後、計測器
よりの計測データと合成して転送する必要がある。この
計測方法は、計測箇所が多くなると煩雑な操作となりワ
ークの計測箇所を入力するときなどミスが生じる確率が
高い。

［発明が解決しようとする課題］以上のような技術的背景から、この発明は次の目的を
達成する。

この発明の目的は、計測ミスの少ない数値制御装置の
計測補正方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記課題を解決するために次のような手段を採る。

本発明１の数値制御装置の計測補正方法は、被加工物の測定箇所、加工寸法目標値、図面上の寸法
公差など計測条件データを入力し、この計測条件データ
を数値制御装置の画面に表示し、前記被加工物の加工寸
法を計測し、この計測データを前記数値制御装置に送信
し、この送信された前記計測データと前記計測条件デー
タとを比較演算して加工寸法の良否判定結果を前記数値
制御装置の画面に表示する数値制御装置の計測補正方法
において、前記寸法公差内にあり前記工具補正データを書替えな
い範囲を設定するためのOK公差、前記加工寸法目標値及
び前記寸法公差を記入する画面を前記画面として表示
し、前記画面に前記OK公差、前記加工寸法目標値及び前記
寸法公差を記入しながら前記OK公差、前記加工寸法目標
値及び前記寸法公差を入力し、 OK公差内、寸法公差内、寸法公差外のいずれかの表示
を前記画面に表示し、前記工具補正データに書替えの要の入力があった場合
に工具補正メモリの前記工具補正データを書替えることを特徴としている。

本発明２の数値制御装置の計測補正方法は、前記発明１において、前記比較演算により求めた前記工具補正データの書替
えの要否を前記数値制御装置の画面に表示することを特徴としている。

［作用］この発明の数値制御装置の計測補正方法は、まず被加
工物の測定箇所、加工寸法目標値、公差値など計測条件
データを入力し、この計測条件データを数値制御装置の
画面に表示し、被加工物の加工寸法を計測し、この計測
データを前記数値制御装置に送信する。数値制御装置
は、この送信された測定データと前記計測条件データと
を比較演算して加工寸法の良否判定結果を前記数値制御
装置の画面に表示し、前記比較演算結果より求めた工具
補正データに書替えの要の入力があった場合に工具補正
メモリの工具補正データを書替える。

［実施例］第１図に示すものは、数値制御（NC）装置１および被
加工物寸法計測装置（以下、計測装置と記載）20を示す
システムの概要を示すシステムブロック図である。CPU2
は、NC装置全体を統括する中央処理装置である。CPU2に
は、バス３を介して入出力機器、各種手段、各種メモリ
などが接続され、これらを統括制御する。CRT4は、NCプ
ログラム、工具補正値などを画面に表示するための表示
手段である。キーボード５は、各種制御指令、NCプログ
ラム、パラメータ、工具補正値などをNC装置に入力する
ための入力手段である。

ROM6は、NC装置を動作させるための各種データ、制御
プログラムなどを記憶するためのメモリである。RAM7
は、各種データを一時的に記憶するためのメモリであ
る。工具補正メモリ８は、計測された計測値により演算
された各工具に対する補正値を記憶保持するためのもの
である。工具補正演算手段９は、後述する内容の工具の
補正限界値、良否判定、修正値などを演算するための手
段であり、具体的には演算のためのプログラムが記憶保
持されている。

NC加工プログラムメモリ10は、被加工物を加工するた
めのNC加工プログラムを記憶保持するためのメモリであ
る。切換スイッチ11は、計測モードにするか、計測条件
データ入出力モードにするかの選択スイッチであり、イ
ンターフェイス12を介してバス３に接続されている。こ
の切換スイッチ11には２つの選択肢があり、一方は計測
装置側であり、他方はICカード側が選択できる。計測装
置側にスイッチを選択すれば、CPU2は計測機器の通信手
段16から計測データを受け入れ可能な状態になる。

他方、ICカード側を選択すると、ICカード等外部記憶
媒体との間で、計測条件データを入出力可能な状態とな
る。外部記憶媒体3aは、フロッピーディスク、ICカー
ド、紙テープ、磁気テープなどがあり、リードライト機
能を有する入出力機器13、インターフェイス14を介して
これらデータを入出力することができる。工具レイアウ
トメモリ15は、後述する画面上のデータを記憶保持する
ためのものである。

通信手段16は、計測装置20からデータを受け取るため
の通信用のインターフェイス手段である。通信手段16
は、通信用データを受け取り、この通信用データを計測
データに変換する公知の手段である。計測装置20は、ノ
ギス、マイクロメータで計測した計測データを、NC装置
１側へ送信するためのものである。

ノギス21またはマイクロメータ22で計測した被加工物
の計測データは、A/D変換器23ででディジタル信号に変
換される。変換されたディジタル信号は、制御部24に入
力される。制御部24は、ディジタル信号を液晶の表示手
段25に十進法による寸法表示をする。

送信スイッチ26は、計測された計測データを通信手段
28を介しNC装置１側に送信するときの送信ボタンスイッ
チである。送信スイッチ26が押されると、制御部24は、
制御部24内に一時的に記憶された計測データ（測定値）
を通信手段28に送信する。通信手段28は送信されたデー
タを通信用の信号に変換し、NC装置１側の通信手段16に
送る。リセットスイッチ27は、測定を中止するときに用
いるものである。

操作方法第２図は、オペレータによるワーク測定の動作順序
と、計測装置20およびNC装置１の動作を示す。キーボー
ド５上のファンクションキーを選択して、第３図に示す
ような工具レイアウト画面をCRT4に表示させる。この第
３図の画面状態で、キーボード５上のファンクションキ
ーF6を押すと、CRT4の画面は第４図の画面に切換わる。
この画面が表示されると、ワークの測定する箇所を決め
る。

例えば、第５図に示すワークであれば直径，，
，…、長さ，，など最大10箇所指定できる。第
４図の画面で“↑”マークで示している表内の「測定箇
所」「目標値」「寸法公差」「OK公差」「補正限界値」
「補正番号」を順次入力していく。ここでいう「測定箇
所」とは、ワークを測定する部分の名前である。第５図
のワークの例では〜の位置であり、３桁以内の任意
の数字を選択して入力する。

「測定値」とは、測定した値が自動的に入力される表
示領域である。「目標値」は、ワークの図面上の目標仕
上がり寸法を入力する。仮に寸法に幅（寸法公差）があ
るときは、その中央値を入力する。すなわち、寸法公差
の中央値を入力する。例えば、30.0（０〜＋0.02）のと
きの入力は30.01を入力する。「寸法公差」とは、寸法
公差値の1/2の値を入力する。例えば、30.0（０〜＋0.0
3）のときは、0.015を入力する。

「OK公差」とは、工具補正値を書替えない範囲を示
す。すなわち、「目標値」にほぼ近い測定値のときに
は、工具補正値を書替えないほうがワークの加工寸法が
安定することがあるため、この「OK公差」内のときには
工具補正値を書替えない。例えば、目標値50.000、寸法
公差0.02、OK公差0.01の設定のとき、測定値50.005は、
目標値との寸法差0.005＜OK公差0.01なので工具補正値
を書替えないで次ワークの加工を行い、測定値50.015は
OK公差0.01＜目標値との寸法差0.015＜寸法公差なので
工具補正値を書替えて次ワークの加工を行う。このよう
に「OK公差」は、通常「寸法公差」より小さい値を設定
する。

「補正限界値」は、工具補正値の累積データの限界値
を入力する。ワークを切削すれば、工具の刃先は次第に
磨耗していく。当然、磨耗した分だけ工具補正値は累積
していくが、何回も補正を繰り返して加工していくと、
今度は切れ味が悪くなり工具を交換する必要がある。こ
の交換時期の目安として、どの程度工具の刃先が磨耗し
たら工具を交換すれば良いのか、という工具刃先磨耗の
累積値の設定である。

「良否判定」は、測定値がOK公差内であれば「◎」の
表示を行う。この「◎」の表示のときは、補正値は書替
えをしない。測定値がOK公差外で寸法公差内のときは
「○」の表示を行い、この表示のときは補正値は書替え
をする。なお、「◎」、「○」の表示のとき、被加工物
は良品である。測定値が寸法公差外のときは、被加工物
は不良品であり「×」の表示を行い、この表示のときは
補正値は書替えをする。これらの◎，○，×の表示は、
視覚的に明りょうでありワーク加工寸法の良否の判定お
よび工具補正値書替えの有無が瞬時に理解できる利点が
ある。

「修正量」は、目標値と計測データとの差が表示され
る。「補正番号」は、工具補正値を入力する補正番号
と、補正を行う軸方向名（X,Z）を入力する、直径値
（Ｘ）のときは補正番号を入力する。軸線方向（Ｚ）の
ときは補正番号にマイナスを付けて入力する。例えば、
第４図において、測定箇所112の場合には“03"と入力す
ると“X03"と表示され、測定箇所223の場合には“−03"
と入力すると“Z03"と表示される。

「変更前補正値」は、補正値変更前すなわち加工を行
ったときの工具補正値である。「変更後補正値」は、変
更前補正値に前記修正量を加減算した工具補正値変更を
行った後の工具補正値である。NC操作盤（図示せず）の
切換スイッチ11を計測装置側に切換える。キーボード５
のファンクションキーF5（第４図参照）を押すと
（S₆）、NC装置１側は、計測データを通信手段16から受
け入れ可能な状態となる。

第４図に示した表示画面の状態で、キーボード５の
「入力」（図示せず）キーを押すと、「連続測定中」の
文字表示を画面に表示する。ワークＷの特定の箇所だけ
を測定する場合、第５図の例のワークの場合、番号（１
〜10）のいずれかの番号をキーインプットした後、「入
力」キーを押すと、「単独測定中」と画面に表示が出さ
れる。これらの準備が完了すると、ノギス21、マイクロ
メータ22または、ハイトゲージなどでワークＷを測定す
る（S₇）。

正しい測定が行われている状態で、測定機器に設けら
れた送信スイッチ26を押す（S₈）と、NC装置１側に計測
データが有線または無線で送られる（S₉）。測定を中止
するときは、リセットスイッチ27を押してから送信スイ
ッチ26を押す。送信スイッチ26を押すと、画面上部に測
定番号と測定値（計測データ）が表示される。同時に、
最上部の測定箇所の「測定値」「良否判定」「修正値」
の表示場所が前記した原則で演算および表示される（S
₁₀,S₁₁）。

指定した測定箇所の計測がすべて終了したか否かが判
断される（S₁₂）。もし、連続測定中で、また終了して
いない場合には、ステップS₇に戻り、計測を続行する。
このとき、測定個所への計測データの入力は、図−４に
示した表の上部より、順次、自動的に行われるので、オ
ペレータは測定箇所の表示の順に従ってノギス21やマイ
クロメータ22を操作して計測し、送信スイッチ26を押せ
ばよい。そのため毎回、測定箇所を選択する操作は不要
であり、操作が簡単である。

そして、ステップS₁₂において、指定した測定箇所の
計測が終了したと判断された場合には、修正値を確認す
る（S₁₃）。修正値が正常であるとオペレータが判断し
た場合にはステップS₁₆に進み、マニュアルで一部の修
正値を修正したほうがよいと判断した場合にはステップ
₁₅においてこの修正値を変更する。次に、この測定で求
められた工具補正値を、工具補正メモリ８のこの補正番
号に入力するか否かを判断し、もし入力する場合には補
正入力キーを押す。

すなわち、第４図の画面状態で、ファンクションキー
F6を押すと、10箇所の工具補正値が工具補正メモリの所
定の番号の今までの工具補正値に代って書替えられる
（S₁₆S₁₇S₁₈）。そして、次のワークの加工は書替えら
れた工具補正値で行なわれ、次回の表示は、“変更後補
正値”が“変更前補正値”に表示される。もし、今まで
の工具補正値の合計（累積値）が、補正限界値を越える
と、画面下部に「測定箇所×××は補正限界値を越えま
した。補正入力を続けますか。はい（F6キー）、いいえ
（キャンセルキー）」と表示される（S₁₉、S₂₀）。

この指示により、限界値を越えても構わず工具補正値
を入力してもよいときは、F6キーを押す。工具寿命と判
断して工具またはチップ交換を行なうときなどこの測定
箇所の補正入力はしないときは、キャンセルキーを押す
（S₂₁、S₂₂）。同じ種類のワークを繰返し、被加工物寸
法計測、補正入力を行う場合には、ステップS₆に戻って
実行する。

［その他の実施例］前記した良否判定は、◎、○、×の表示であったがこ
の記号表示に限定されるものではなく、他の方法でも良
い。前記実施例では、測定箇所、目標値、寸法公差、OK
公差、補正限界値、補正番号の計測条件データは、キー
ボード５から入力した。しかし、これらのデータは、ワ
ークの種類によって決まるデータであるから、あらかじ
めICカード等外部記憶媒体13aにワークの種類ごとにNC
加工プログラムなどといっしょに出力して記憶させてお
く。

そして、ワークの種類が変わるたびにこれらの計測条
件データを入出力機器13、インターフェイス14を介して
読出して測定すればよい。この方法だとワークの種類が
変わっても入力の手間が省くことができる。なお、ICカ
ードと計測条件データ入出力するときは切換スイッチ11
をICカード側に切り換えてから行う。

前記CN装置１には、複数の種類の計測装置を使用する
ことも可能である。また、計測装置もノギス、マイクロ
メータ、ハイトゲージに限定されるものではなく、被加
工物の寸法計測を行う機器で、無線または有線で送信す
る機能を有するものであればよい。

［発明の効果］以上詳記したように、この発明は、表示を見ながら計
測できるので被加工物の加工寸法計測のミスを最小限に
することができる。また、加工寸法の良否判定が符号に
より画面表示されるので容易にワーク寸法の良否を確認
できる。

また、連続測定を選択すれば、表の上位より順次測定
箇所が選択されるため、オペレータは測定箇所の選択の
ための操作が不要であり、操作が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は計測装置を示す機能ブロック図、第１図
（ｂ）はNC装置の機能ブロック図、第２図はオペレータ
の計測動作を示すフローチャート、第３図は工具レイア
ウトを示す画面例、第４図は被加工物の計測補正時の画
面例を示す図、第５図はワークの計測箇所の例を示す図
である。１……NC装置、２……CPU、４……CRT、５……キーボー
ド、８……工具補正メモリ、９……工具補正演算手段、
10……NC加工プログラムメモリ、15……工具レイアウト
メモリ、16……通信手段、20……被加工物寸法計測装
置、24……制御部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物の測定箇所、加工寸法目標値、図
面上の寸法公差など計測条件データを入力し、この計測
条件データを数値制御装置の画面に表示し、前記被加工
物の加工寸法を計測し、この計測データを前記数値制御
装置に送信し、この送信された前記計測データと前記計
測条件データとを比較演算して加工寸法の良否判定結果
を前記数値制御装置の画面に表示する数値制御装置の計
測補正方法において、前記寸法公差内にあり前記工具補正データを書替えない
範囲を設定するためのOK公差、前記加工寸法目標値及び
前記寸法公差を記入する画面を前記画面として表示し、前記画面に前記OK公差、前記加工寸法目標値及び前記寸
法公差を記入しながら前記OK公差、前記加工寸法目標値
及び前記寸法公差を入力し、 OK公差内、寸法公差内、寸法公差外のいずれかの表示を
前記画面に表示し、前記工具補正データに書替えの要の入力があった場合に
工具補正メモリの前記工具補正データを書替えることを特徴とする数値制御装置の計測補正方法。
【請求項２】請求項１において、前記比較演算により求めた前記工具補正データの書替え
の要否を前記数値制御装置の画面に表示することを特徴とする数値制御装置の計測補正方法。