JP2883671B2 - 定寸機能を有する数値制御装置 - Google Patents

定寸機能を有する数値制御装置

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JP2883671B2 JP7915890A JP7915890A JP2883671B2 JP 2883671 B2 JP2883671 B2 JP 2883671B2 JP 7915890 A JP7915890 A JP 7915890A JP 7915890 A JP7915890 A JP 7915890A JP 2883671 B2 JP2883671 B2 JP 2883671B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 本発明は、定寸機能を内蔵した数値制御装置に関す
る。
【従来技術】
従来、数値制御装置には、定寸機能を有したものはな
かった。 そこで、数値制御装置が動作中に工作物の測定結果を
取り込む手段としては、別装置である定寸装置を数値制
御装置に併設する。そして、その定寸装置側にてデータ
入力(定寸点の切替等)を行い、結果、出力される定寸
切替信号を数値制御装置はシーケンスコントローラ経由
のON/OFF信号として入力し、動作を切り替えることによ
り定寸機能を実現していた。
【発明が解決しようとする課題】
従って、上述の定寸装置に対する調整操作や定寸の切
替点の指定等は定寸装置の制御盤にて直接実施するしか
なく、又、数値制御装置が定寸装置から入力する定寸切
替信号はシーケンスコントローラ経由のON/OFF信号であ
るので、数値制御装置は定寸装置にて測定される実際の
測定値による制御を行うことはできなかった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、定寸装置からの測定
データのアナログ値の直接取り込むことができるように
して、従来の定寸装置の定寸点における定寸値のみにお
ける制御に加えて、加工途中の測定値を用いた細かな定
寸制御を可能とし、更に、数値制御装置から直接定寸切
替点の指定等を行えるようにした定寸機能を有する数値
制御装置を提供することである。 又、定寸装置の測定値の熱的変動に対しても正確な値
を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための発明の構成は、定寸測定部
によって測定された工作物の寸法に基づいて砥石台の移
動速度を変更するようにした研削盤用数値制御装置であ
って、移動速度を変更する定寸点と移動速度指令とを含
む実行中のNCプログラムを記憶するNCプログラム記憶手
段と、マスタの絶対寸法と定寸測定部によって測定され
たマスタの測定値との差をオフセット値として予め記憶
するオフセット値記憶手段と、複数の定寸点の定寸値を
予め記憶する定寸点記憶手段と、NCプログラム記憶手段
のNCプログラム中に指定された定寸点に対応する定寸値
を定寸値記憶手段から選択する定寸値選択手段と、定寸
測定部で測定した前記工作物の寸法のアナログ値を入力
し、ディジタル値から成る測定値に変換するデータ入力
手段と、入力手段にて変換された測定値をオフセット値
に基づいて補正して補正測定値を求める測定値補正手段
と、補正測定値と定寸値選択手段で選択された定寸値と
を比較して一致した時に速度切換信号を発生する速度切
換信号発生手段と、速度切換信号発生手段が速度切換信
号を発生した時砥石台の移動速度をNCプログラム記憶手
段に記憶された移動速度に変更する移動速度更新手段と
を備えたことを特徴とする。
【作用】
マスタの絶対寸法と定寸測定部によって測定されたマ
スタの測定値との差がオフセット値として予め記憶され
る。入力手段にて変換された測定値はオフセット値によ
り補正され補正測定値が求められる。その補正測定値と
定寸値選択手段で選択された定寸値とが比較され一致し
た時に速度切換信号が発生される。そして、この速度切
換信号を発生した時砥石台の移動速度はNCプログラム記
憶手段に記憶された移動速度に変更される。 このように、定寸測定部の出力する測定値に熱変位に
よる誤差が含まれていても、正確な値に補正された上で
定寸値と比較されることになるため、速度切り換えタイ
ミングがより正確なものとなり、正確な加工が行われ
る。
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第1図は本発明に係る定寸機能を有する数値制御装置
を用いた研削盤の全体的構成を示した構成図である。 10は研削盤のベッドで、このベッド10上にはテーブル
11が摺動可能に配設されている。テーブル11上には主軸
13を軸架した主軸台12が配設され、その主軸13はサーボ
モータ14により回転される。又、テーブル11上の右端に
は心押台15が載置され、心押台15のセンタ16と主軸13の
センタ17とによって工作物Wが挾持されている。工作物
Wは主軸13に突設された位置決めピン18に嵌合し、工作
物Wの回転位相は主軸13の回転位相に一致している。 ベッド10の後方には工作物W側に向かって進退可能な
砥石台20が案内され、砥石台20にはモータ21によって回
転駆動される砥石車Gが支承されている。この砥石台20
は、図略の送り螺子を介してサーボモータ23に連結さ
れ、サーボモータ23の正逆転により前進後退される。 一方、ベッド10の前方には、工作物Wの径を測定する
定寸装置部(定寸測定部)50が配設されている。 定寸装置部50は主として、オフセット間隔の調整が可
能な一対の接触子51と差動トランス52と増幅器53とから
構成されている。一対の接触子51のU,V軸方向の摺動位
置決めは定寸装置部50により行われる。そして、工作物
Wの径の測定時には一対の接触子51の間隔は工作物Wの
径の変動に伴って変化し、その測定値である測定データ
のアナログ値が定寸装置部50の増幅器53を介して数値制
御装置30に出力される。この出力値は、設定されたオフ
セット間隔に対する一対の接触子51の間隔の変移を表し
ている。 ドライブユニット40,41は数値制御装置30から指令パ
ルスを入力して、それぞれサーボモータ23,14を駆動す
る回路である。 数値制御装置30は主として、サーボモータ14,23を同
期制御し、工作物Wの研削加工を制御する装置である。
その数値制御装置30には、加工サイクルデータ等を入力
するテープリーダ2と制御データ等の入力を行う操作盤
を兼ねたキーボード43と各種の情報を表示するCRT表示
装置44が接続されている。 第2図は本発明に係る定寸機能を有する数値制御装置
30の電気的構成を示したブロックダイヤグラムである。 数値制御装置30は研削盤を制御するためのメインCPU3
1と制御プログラムを記憶したROM32と各種データを記憶
するRAM33と入出力インタフェース34とデータ入力手段
を達成するA/Dコンバータ38とから主として構成されて
いる。 メインCPU31にはA/Dコンバータ38が接続されており、
そのA/Dコンバータ38にて定寸装置部50から入力される
測定データのアナログ値をディジタル値に変換した測定
データがメインCPU31に入力される。又、メインCPU31か
らは定寸切替信号等がI/Oポートを介してシーケンスコ
ントローラ39に入力されている。 RAM33内にはNCデータを記憶するNCデータ領域(NCプ
ログラム記憶手段)331とマスタWMの絶対寸法値である
マスタ値MSを記憶するマスタ値メモリ領域332とマスタ
値MSから定寸装置部50で実際のマスタWMを測定したマス
タMMを減算演算した定寸装置部50のオフセット値MOを記
憶するオフセット値メモリ領域(オフセット値記憶手
段)333とオフセット値MOと工作物Wの測定値MWとを加
算演算した工作物Wの補正測定値AWを記憶する補正測定
値メモリ領域334と補正測定値AWと等しくなった時に定
寸切替信号を発生させる定寸値S1,…,Snを記憶する定寸
値メモリ領域(定寸値記憶手段)335とが形成されてい
る。 数値制御装置30にはその他サーボモータ14,23の駆動
系として、ドライブCPU36とRAM35とパルス分配回路37が
設けられている。 RAM35はメインCPU31から砥石車Gの位置決めデータを
入力する記憶装置であり、ドライブCPU36は砥石車Gの
送りに関しスローアップ、スローダウン、目標点の補間
等の演算を行い補間点の位置決めデータを定周期で出力
する装置であり、パルス分配回路37は移動指令パルスを
出力する回路である。 次に、その作用について説明する。 第3図,第4図及び第5図は同実施例装置を構成する
数値制御装置30のメインCPU31の処理手順を示したフロ
ーチャートである。ここで、数値制御装置30のRAM33のN
Cデータ領域331に記憶されたNCプログラムの一例を示し
た第6図を参照して、第3図,第4図及び第5図のフロ
ーチャートを説明する。 先ず、第3図に示したマスタ測定プログラムが実行さ
れる。 この実行に先立って、作業者らによりマスタWMが定寸
装置部50の一対の接触子51にセットされる。 ステップ100ではキーボード43からマスタWMの絶対寸
法値であるマスタ値MSを入力し、ステップ102に移行
し、そのマスタ値MSをRAM33のマスタ値メモリ領域332に
記憶する。 次にステップ104に移行して、測定装置部50から実際
のマスタWMを測定したマスタ測定値MMを読み込む。 そして、ステップ106に移行し、定寸装置部50のオフ
セット値MO、即ち、一対の接触子51のオフセット間隔を
次式にて演算する。 MO=MS−MM 次にステップ108に移行して、ステップ106で求めたオ
フセット値MOをオフセット値メモリ領域333に記憶し、
本プログラムを終了する。 次に、第4図に示した工作物加工プログラムが実行さ
れる。 定寸値選択手段を構成するステップ200で予めRAM33の
定寸値メモリ領域335に記憶された工作物径の定寸値S1,
…,Snを読み込む。 次にステップ202に移行して、RAM33のNCデータ領域33
1に記憶されたNCプログラムの1ブロックを読み込んだ
後、ステップ204に移行する。 定寸値選択手段を構成するステップ204ではステップ2
02にて読み込まれたNCプログラムの1ブロックに定寸加
工指令であるM07指令が有るか否かが判定される。ステ
ップ202にて読み込まれたNCプログラムの1ブロックが
第6図のN**1ブロックとすると、M07指令が有るの
で判定はYESとなり、定寸値選択手段を構成するステッ
プ206に移行し、定寸加工フラグFPをオンとした後、ス
テップ202に戻り、次のN**2ブロックを読み込む。
すると、このブロックにはM07指令が無いのでステップ2
04の判定はNOであり、ステップ208に移行し、加工送り
指令のG01指令が有るか否かが判定される。このブロッ
クにはG01指令が有るので、ステップ210に移行し、定寸
加工フラグFPがオンであるか否かが判定される。この
時、定寸加工フラグFPはオンであるので、ステップ212
に移行し、その定寸加工フラグFPをオフとした後、ステ
ップ214に移行する。 ステップ214では第5図に示した測定値入力プログラ
ムが実行される。 データ入力手段を構成するステップ300で定寸装置部5
0からその時の工作物Wの測定値MWを読み込む。 次に測定値補正手段を構成するステップ302に移行し
て、工作物Wの補正測定値AWが工作物Wの測定値MWとRA
M33のオフセット値メモリ領域333に記憶された定寸装置
部50のオフセット値MOとから次式にて演算される。 AW=MO−MW 次にステップ304に移行して、ステップ302で求められ
た補正測定値AWがRAM33の補正測定値メモリ領域334に記
憶される。 次に速度切換信号発生手段を構成するステップ306に
移行して、このRAM33の補正測定値メモリ領域334に記憶
された補正測定値AWが予めRAM33の定寸値メモリ領域335
に記憶された定寸値Snと等しいか否かが判定される。即
ち、このルーチンにおいては、上述のN**1ブロック
にてn=1と指定されているので、定寸値SnはS1であ
り、AW=S1であるか否かが判定される。加工が最初の定
寸値S1まで到達していない場合には、判定はNOであり、
本プログラムを終了し、加工が最初の定寸値S1まで到達
し、AW=S1となると、速度切換信号発生手段を構成する
ステップ308に移行し、定寸フラグFMをオンとした後、
本プログラムを終了する。 次に、第4図のフローチャートに戻り、速度切換信号
発生手段を構成するステッ216で定寸フラグFMがオンで
あるか否かが判定される。加工が最初の定寸値S1まで到
達していない場合には、定寸フラグFMはオフであり、ス
テップ218に移行し、砥石台移動プログラムが実行され
る。即ち、砥石台20が第6図のNCプログラムのN**2
ブロックで指定された速度F=100にて移動され、以
下、上述のステップ214〜218が繰り返される。そして、
上述の第5図のステップ306でAW=S1となると、定寸フ
ラグFMがオンとなるので、上述のステップ216における
判定がYESとなり、移動速度変更手段を構成するステッ
プ220に移行し、定寸フラグFMをオフとする。このこと
により、第6図のNCプログラムのN**2ブロックのG0
1指令による加工は定寸値S1で中断されることになる。 次に、ステップ202に戻り、第6図はNCプログラムの
移動速度変更手段を構成するN**3ブロック以降を読
み込んで、上述と同様の処理を繰り返す。 尚、上述のステップ208で読み込まれたNCプログラム
の1ブロックにG01指令が無い場合には、ステップ222に
移行し、その他の指令コードに対応した処理を実行した
後、ステップ202に戻り、上述と同様の処理を繰り返
す。又、ステップ210で定寸加工フラグFPがオンでない
場合には、ステップ224に移行し、定寸加工でない通常
モードで砥石台移動プログラムが実行され、ステップ20
2に戻り、上述と同様の処理を繰り返す。 又、ステップ218の砥石台移動プログラムの実行中
で、定寸フラグFMがオンとなる前に、NCプログラムのN
**2ブロックで指定されたX=500の値に到達した場
合には、その指定された値の位置にて砥石台20の前進を
停止し加工終了(図略)とし、本プログラムを終了する
ようにしている。 上述したように、本発明の定寸機能を有する数値制御
装置においては、定寸装置部50に対する管制・ロジック
部38を内蔵しており、定寸装置部50からの工作物Wの測
定データをリアルタイムな測定データとして取り込むこ
とができるので、従来の定寸点における定寸値以外の測
定値にてより細かな制御が可能となる。 又、従来のシーケンスコントローラを経由した定寸切
換信号ではなく、数値制御装置30のメインCPU31にて定
寸切替信号を直接得ることができるので、高速定寸切替
が可能となる。 更に、定寸装置部50の定寸点となる定寸値の設定及び
変更と数値制御装置30の各種データの入力等が数値制御
装置30側のキーボード43にてそのCRT表示装置44を確認
しながら実行できるので、装置全体としての操作性が向
上する。
【発明の効果】
本発明は、マスタの絶対寸法と定寸測定部によって測
定されたマスタの測定値との差をオフセット値とし、測
定値をオフセット値により補正して補正測定血を求め、
その補正測定値と定寸値選択手段で選択された定寸値と
が比較され一致した時に速度切換信号が発生されるよう
にしている。 よって、本発明の数値制御装置においては、定寸装置
から測定データを直接取り込むことができ、従来の定寸
装置の定寸点における制御のみではなく、測定値を用い
た細かな定寸制御が可能となる。更に、従来のシーケン
スコントローラを経由した定寸切替信号ではなく、本装
置内にて定寸切替信号を直接発生させることができるの
で、高速定寸切替制御が可能となる。 又、定寸測定部から入力した寸法に含まれる熱変移等
の影響による誤差を数値生後装置内部で補正して定寸値
と比較することができることから、定寸切換信号の出力
時期を正確にでき、研削速度制御の精度を向上させる事
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な一実施例に係る定寸機能を有
する数値制御装置を用いた研削盤の全体的構成を示した
構成図。第2図は同実施例に係る数値制御装置の電気的
構成を示したブロックダイヤグラム。第3図,第4図及
び第5図は同実施例装置で使用されているメインCPU31
の処理手順を示したフローチャート。第6図はNCプログ
ラムの一例を示した説明図である。 10……ベット、11……テーブル、13……主軸 14,23……サーボモータ、15……心押台 20……砥石台、30……数値制御装置 31……メインCPU、32……ROM 33……RAM、38……A/Dコンバータ 50……定寸装置部、51……一対の接触子 52……差動トランス、53……増幅器 G……砥石車、W……工作物
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−126065(JP,A) 特開 昭62−248009(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/404

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】定寸測定部によって測定された工作物の寸
    法に基づいて砥石台の移動速度を変更するようにした研
    削盤用数値制御装置であって、 前記移動速度を変更する定寸点と前記移動速度指令とを
    含む実行中のNCプログラムを記憶するNCプログラム記憶
    手段と、 マスタの絶対寸法と前記定寸測定部によって測定された
    前記マスタの測定値との差をオフセット値として予め記
    憶するオフセット値記憶手段と、 複数の定寸点の定寸値を予め記憶する定寸点記憶手段
    と、 前記NCプログラム記憶手段のNCプログラム中に指定され
    た定寸点に対応する定寸値を前記定寸値記憶手段から選
    択する定寸値選択手段と、 前記定寸測定部で測定した前記工作物の寸法のアナログ
    値を入力し、ディジタル値から成る測定値に変換するデ
    ータ入力手段と、 前記入力手段にて変換された測定値を前記オフセット値
    に基づいて補正して補正測定値を求める測定値補正手段
    と、 前記補正測定値と前記定寸値選択手段で選択された定寸
    値とを比較して一致した時に速度切換信号を発生する速
    度切換信号発生手段と 前記速度切換信号発生手段が速度切換信号を発生した時
    前記砥石台の移動速度を前記NCプログラム記憶手段に記
    憶された移動速度に変更する移動速度更新手段と、 を備えたことを特徴とする研削盤用数値制御装置。
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