JP3182926B2 - フィードバック式定寸点補正装置 - Google Patents
フィードバック式定寸点補正装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インプロセス制御とポ
ストプロセス制御とを組み合わせたハイブリッド制御に
おいて、ポストプロセス測定において取得された加工後
のワークの寸法情報をフィードバックしてインプロセス
制御の定寸点を補正する装置に関するものであり、特
に、ワークの寸法精度が向上するように定寸点の補正値
を決定する技術に関するものである。
ストプロセス制御とを組み合わせたハイブリッド制御に
おいて、ポストプロセス測定において取得された加工後
のワークの寸法情報をフィードバックしてインプロセス
制御の定寸点を補正する装置に関するものであり、特
に、ワークの寸法精度が向上するように定寸点の補正値
を決定する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド制御により、例えば、車両
のエンジンのシリンダボア等の内円筒面，エンジンのク
ランクシャフトのジャーナル面等の外円筒面等の加工部
位をそれの実直径等の実寸法が目標寸法に精度よく一致
するように加工するためにフィードバック式定寸点補正
装置が使用される。
のエンジンのシリンダボア等の内円筒面，エンジンのク
ランクシャフトのジャーナル面等の外円筒面等の加工部
位をそれの実直径等の実寸法が目標寸法に精度よく一致
するように加工するためにフィードバック式定寸点補正
装置が使用される。
【０００３】このフィードバック式定寸点補正装置は一
般に、複数のワークの各々に設定された少なくとも１
個の加工部位の各々を順に加工する加工具と、その加
工具による加工中の前記加工部位の寸法を測定するイン
プロセス測定ヘッドと、そのインプロセス測定ヘッド
により取得された寸法が定寸点に達した場合に前記加工
具による加工を停止させる定寸装置と、加工具による
加工終了の後に、前記加工部位の寸法を測定するポスト
プロセス測定ヘッドとを備えた加工システムに設けられ
る。この加工システムにおいて、ポストプロセス測定ヘ
ッドによる測定結果から取得される寸法情報に基づいて
定寸装置における定寸点を補正するために設けられるの
である。本出願人は先にこの装置の一態様として、加工
部位の寸法誤差のみを寸法情報として取得して定寸点を
補正するフィードバック式定寸点補正装置を製作した。
しかし、定寸点の補正は本来、加工部位の実寸法に影響
を及ぼす要因をできる限り多く勘案して行うべきもので
ある。そのため、この装置では、その補正の精度を十分
には高めることができない。
般に、複数のワークの各々に設定された少なくとも１
個の加工部位の各々を順に加工する加工具と、その加
工具による加工中の前記加工部位の寸法を測定するイン
プロセス測定ヘッドと、そのインプロセス測定ヘッド
により取得された寸法が定寸点に達した場合に前記加工
具による加工を停止させる定寸装置と、加工具による
加工終了の後に、前記加工部位の寸法を測定するポスト
プロセス測定ヘッドとを備えた加工システムに設けられ
る。この加工システムにおいて、ポストプロセス測定ヘ
ッドによる測定結果から取得される寸法情報に基づいて
定寸装置における定寸点を補正するために設けられるの
である。本出願人は先にこの装置の一態様として、加工
部位の寸法誤差のみを寸法情報として取得して定寸点を
補正するフィードバック式定寸点補正装置を製作した。
しかし、定寸点の補正は本来、加工部位の実寸法に影響
を及ぼす要因をできる限り多く勘案して行うべきもので
ある。そのため、この装置では、その補正の精度を十分
には高めることができない。
【０００４】このような事情に鑑み、本出願人は次のよ
うな装置を提案した。それは、本出願人の特願平４−６
１３０５号明細書に記載されているフィードバック式定
寸点補正装置であって、加工部位の寸法誤差のみならず
それの変化傾向をも寸法情報として取得し、それに基づ
いて定寸点を補正するものである。
うな装置を提案した。それは、本出願人の特願平４−６
１３０５号明細書に記載されているフィードバック式定
寸点補正装置であって、加工部位の寸法誤差のみならず
それの変化傾向をも寸法情報として取得し、それに基づ
いて定寸点を補正するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本出願人はこの提案装
置を次のような態様で実施した。すなわち、加工部位の
寸法情報に基づいて定寸点の補正値を決定し、その補正
値の大小を問わず、その補正値に従って定寸点を補正す
る態様で実施したのである。そして、本出願人はこの実
施装置について種々の研究を行い、その結果、次のよう
な事実を見い出した。
置を次のような態様で実施した。すなわち、加工部位の
寸法情報に基づいて定寸点の補正値を決定し、その補正
値の大小を問わず、その補正値に従って定寸点を補正す
る態様で実施したのである。そして、本出願人はこの実
施装置について種々の研究を行い、その結果、次のよう
な事実を見い出した。
【０００６】この実施装置においては、決定された補正
値が十分に０に近い値である場合であってもその補正値
に従って定寸点が補正される。しかし、決定された補正
値が十分に０に近い値である場合には補正値を０とみな
し、定寸点を補正しない場合の方が、決定された補正値
が十分に０に近い値であるか否かを問わず必ずその補正
値に従って定寸点を補正する場合より、ワークの寸法ば
らつきが抑制されてワークの寸法精度が向上するという
事実を見い出した。
値が十分に０に近い値である場合であってもその補正値
に従って定寸点が補正される。しかし、決定された補正
値が十分に０に近い値である場合には補正値を０とみな
し、定寸点を補正しない場合の方が、決定された補正値
が十分に０に近い値であるか否かを問わず必ずその補正
値に従って定寸点を補正する場合より、ワークの寸法ば
らつきが抑制されてワークの寸法精度が向上するという
事実を見い出した。
【０００７】すなわち、本出願人は、決定された補正値
が十分に０に近い場合には定寸点を補正せず、前回と同
じ状態に維持することがワークの寸法精度向上に有効で
あり、かつ、その効果は加工具による加工が終了し、ポ
ストプロセス測定ヘッドによる寸法測定を待つワークが
複数存在する場合に特に有効であるという事実を見い出
したのであり、本発明はそのような知見に基づき、加工
が終了してポストプロセス測定ヘッドによる寸法測定を
待つワークが複数存在する場合にワークの寸法精度を向
上させることを課題としてなされたものである。
が十分に０に近い場合には定寸点を補正せず、前回と同
じ状態に維持することがワークの寸法精度向上に有効で
あり、かつ、その効果は加工具による加工が終了し、ポ
ストプロセス測定ヘッドによる寸法測定を待つワークが
複数存在する場合に特に有効であるという事実を見い出
したのであり、本発明はそのような知見に基づき、加工
が終了してポストプロセス測定ヘッドによる寸法測定を
待つワークが複数存在する場合にワークの寸法精度を向
上させることを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、上記フィードバック式定寸点補正装置を、
図１に示すように、(a) ポストプロセス測定ヘッドによ
り順次測定された複数の加工部位の寸法の移動平均値を
取得する移動平均値取得手段と、(b) 取得された移動平
均値の目標値からの誤差である寸法誤差およびその寸法
誤差の変化傾向をそれぞれ寸法情報として取得する寸法
情報取得手段と、(c) 取得された寸法情報に基づいて定
寸点の補正値を決定し、その補正値が予め設定された許
容範囲内にない場合にはその補正値に従って定寸点を補
正するが、許容範囲内にある場合には定寸点を補正しな
い定寸点補正手段と、(d) 加工具による加工が終了し、
ポストプロセス測定ヘッドによる寸法測定を待つワーク
が複数存在する場合に、前回の定寸点の補正の影響を受
けた最初のワークのポストプロセス測定ヘッドによる測
定が行われ、その測定結果に基づく補正値が取得される
までは定寸点補正手段に前回補正された定寸点を不変に
保たせる定寸点不変手段とを含むことを特徴とする。
に本発明は、上記フィードバック式定寸点補正装置を、
図１に示すように、(a) ポストプロセス測定ヘッドによ
り順次測定された複数の加工部位の寸法の移動平均値を
取得する移動平均値取得手段と、(b) 取得された移動平
均値の目標値からの誤差である寸法誤差およびその寸法
誤差の変化傾向をそれぞれ寸法情報として取得する寸法
情報取得手段と、(c) 取得された寸法情報に基づいて定
寸点の補正値を決定し、その補正値が予め設定された許
容範囲内にない場合にはその補正値に従って定寸点を補
正するが、許容範囲内にある場合には定寸点を補正しな
い定寸点補正手段と、(d) 加工具による加工が終了し、
ポストプロセス測定ヘッドによる寸法測定を待つワーク
が複数存在する場合に、前回の定寸点の補正の影響を受
けた最初のワークのポストプロセス測定ヘッドによる測
定が行われ、その測定結果に基づく補正値が取得される
までは定寸点補正手段に前回補正された定寸点を不変に
保たせる定寸点不変手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】なお、前記定寸点補正手段における「定寸
点を補正しない」方式には例えば、前記決定された補正
値を強制的に０に変更する方式や、実際に定寸点を補正
する手段に対して定寸点を補正しない旨の信号を出力す
るか、または定寸点を補正する旨の信号を出力しない方
式などを採用することができる。また、前記寸法情報取
得手段を、前記寸法誤差の変化傾向として、今回の寸法
誤差と過去の複数の寸法誤差とに基づいて最小二乗回帰
直線を取得する手段を含むものとすることが望ましい。
前記定寸点補正手段を、今回の補正値と過去の複数の補
正値とに基づいて最小二乗回帰直線を取得する手段を含
むものとすることと、前記寸法誤差としての誤差値，前
記寸法誤差の変化傾向としての誤差値の微分値および前
記補正値のそれぞれに関する複数のメンバーシップ関数
と、それら誤差値，微分値および補正値相互の関係を規
定する複数のファジィルールとに基づいてファジィ推論
を行って前記補正値を決定する手段を含むものとするこ
ととの少なくとも一方を採用することが望ましい。
点を補正しない」方式には例えば、前記決定された補正
値を強制的に０に変更する方式や、実際に定寸点を補正
する手段に対して定寸点を補正しない旨の信号を出力す
るか、または定寸点を補正する旨の信号を出力しない方
式などを採用することができる。また、前記寸法情報取
得手段を、前記寸法誤差の変化傾向として、今回の寸法
誤差と過去の複数の寸法誤差とに基づいて最小二乗回帰
直線を取得する手段を含むものとすることが望ましい。
前記定寸点補正手段を、今回の補正値と過去の複数の補
正値とに基づいて最小二乗回帰直線を取得する手段を含
むものとすることと、前記寸法誤差としての誤差値，前
記寸法誤差の変化傾向としての誤差値の微分値および前
記補正値のそれぞれに関する複数のメンバーシップ関数
と、それら誤差値，微分値および補正値相互の関係を規
定する複数のファジィルールとに基づいてファジィ推論
を行って前記補正値を決定する手段を含むものとするこ
ととの少なくとも一方を採用することが望ましい。
【００１０】
【作用】前述のように、ポストプロセス測定ヘッドによ
る測定によって取得された寸法自体の誤差ではなく、順
次取得された複数の寸法の移動平均値の誤差が寸法誤差
として取得され、補正値の決定に使用される。しかも、
移動平均値のみならず、移動平均値の変化傾向も考慮し
て補正値が決定される。そして、定寸点補正手段によ
り、取得された寸法情報に基づいて補正値が決定され、
その補正値が予め設定された許容範囲内にはない場合に
はその補正値に従って定寸点が補正されるが、許容範囲
内にある場合には定寸点が補正されない。また、加工具
による加工が終了し、ポストプロセス測定ヘッドによる
寸法測定を待つワークが複数存在する場合に、前回の定
寸点の補正の影響を受けた最初のワークのポストプロセ
ス測定ヘッドによる測定が行われ、その測定結果に基づ
く補正値が取得されるまでは、定寸点補正手段により前
回補正された定寸点が保たれる。
る測定によって取得された寸法自体の誤差ではなく、順
次取得された複数の寸法の移動平均値の誤差が寸法誤差
として取得され、補正値の決定に使用される。しかも、
移動平均値のみならず、移動平均値の変化傾向も考慮し
て補正値が決定される。そして、定寸点補正手段によ
り、取得された寸法情報に基づいて補正値が決定され、
その補正値が予め設定された許容範囲内にはない場合に
はその補正値に従って定寸点が補正されるが、許容範囲
内にある場合には定寸点が補正されない。また、加工具
による加工が終了し、ポストプロセス測定ヘッドによる
寸法測定を待つワークが複数存在する場合に、前回の定
寸点の補正の影響を受けた最初のワークのポストプロセ
ス測定ヘッドによる測定が行われ、その測定結果に基づ
く補正値が取得されるまでは、定寸点補正手段により前
回補正された定寸点が保たれる。
【００１１】
【発明の効果】上記のように、ワークの加工部位の寸法
自体ではなく、順次取得される寸法の移動平均値の目標
値からの誤差が寸法誤差として使用されるため、順次取
得される複数の寸法の隣接間のばらつき（短周期成分）
が除去され、ポストプロセス測定ヘッドの測定誤差の影
響の少ない安定した補正値が得られる。そして、この補
正値が予め設定された許容範囲内にはない場合にはその
補正値に従って定寸点が補正されるが、許容範囲内にあ
る場合には定寸点が補正されない。また、ポストプロセ
ス測定ヘッドによる寸法測定を待つワークが複数存在す
る場合に、前回の定寸点の補正の影響を受けた最初のワ
ークのポストプロセス測定ヘッドによる測定が行われ、
その測定結果に基づく補正値が取得されるまでは、定寸
点補正手段により前回補正された定寸点が保たれる。し
たがって、定寸点の補正頻度が低下し、結果として、ワ
ークの寸法ばらつきが小さくなり、ワークの寸法精度が
高くなって、不良品の発生が抑制されるという効果が得
られる。前述のように、決定された補正値が十分に０に
近い場合には加工具の定寸点を補正せず、前回と同じ状
態に維持することがワークの寸法ばらつき減少、すなわ
ちワークの寸法精度向上に有効であり、その効果はポス
トプロセス測定ヘッドによる寸法測定を待つワークが複
数存在する場合に特に大きいという事実があり、本発明
はこの事実を利用してワークの寸法精度向上に成功した
ものなのである。
自体ではなく、順次取得される寸法の移動平均値の目標
値からの誤差が寸法誤差として使用されるため、順次取
得される複数の寸法の隣接間のばらつき（短周期成分）
が除去され、ポストプロセス測定ヘッドの測定誤差の影
響の少ない安定した補正値が得られる。そして、この補
正値が予め設定された許容範囲内にはない場合にはその
補正値に従って定寸点が補正されるが、許容範囲内にあ
る場合には定寸点が補正されない。また、ポストプロセ
ス測定ヘッドによる寸法測定を待つワークが複数存在す
る場合に、前回の定寸点の補正の影響を受けた最初のワ
ークのポストプロセス測定ヘッドによる測定が行われ、
その測定結果に基づく補正値が取得されるまでは、定寸
点補正手段により前回補正された定寸点が保たれる。し
たがって、定寸点の補正頻度が低下し、結果として、ワ
ークの寸法ばらつきが小さくなり、ワークの寸法精度が
高くなって、不良品の発生が抑制されるという効果が得
られる。前述のように、決定された補正値が十分に０に
近い場合には加工具の定寸点を補正せず、前回と同じ状
態に維持することがワークの寸法ばらつき減少、すなわ
ちワークの寸法精度向上に有効であり、その効果はポス
トプロセス測定ヘッドによる寸法測定を待つワークが複
数存在する場合に特に大きいという事実があり、本発明
はこの事実を利用してワークの寸法精度向上に成功した
ものなのである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるフィードバッ
ク式の定寸点補正装置を含む加工システムを図面に基づ
いて詳細に説明する。
ク式の定寸点補正装置を含む加工システムを図面に基づ
いて詳細に説明する。
【００１３】本加工システムは、自動車のエンジンの、
複数個のシリンダボアを持つシリンダブロックを加工す
べきワークとし、かつ、各シリンダブロックの各シリン
ダボアの内円筒面を加工すべき加工穴として、その加工
穴をホーニングするために設けられている。すなわち、
本実施例においては、加工穴が複数個ずつ設定されたワ
ークが本発明における「ワーク」の一態様なのである。
複数個のシリンダボアを持つシリンダブロックを加工す
べきワークとし、かつ、各シリンダブロックの各シリン
ダボアの内円筒面を加工すべき加工穴として、その加工
穴をホーニングするために設けられている。すなわち、
本実施例においては、加工穴が複数個ずつ設定されたワ
ークが本発明における「ワーク」の一態様なのである。
【００１４】本加工システムは、図２に示すように、１
種類のみから成る複数のワークが一列に並んで搬送され
る加工ライン（図において矢印で表す）を有し、そのう
ちのある位置に、ホーンを加工具として各ワークの各シ
リンダボアをホーニングする加工機１０が配置され、そ
れの下流側のある位置に、ホーニング加工されたワーク
全部について各加工穴の内径を計測する全数計測機１４
が配置されている。なお、加工機１０と全数計測機１４
との間の加工ライン上には、全数計測機１４による計測
を待つワークが存在するのが普通である。
種類のみから成る複数のワークが一列に並んで搬送され
る加工ライン（図において矢印で表す）を有し、そのう
ちのある位置に、ホーンを加工具として各ワークの各シ
リンダボアをホーニングする加工機１０が配置され、そ
れの下流側のある位置に、ホーニング加工されたワーク
全部について各加工穴の内径を計測する全数計測機１４
が配置されている。なお、加工機１０と全数計測機１４
との間の加工ライン上には、全数計測機１４による計測
を待つワークが存在するのが普通である。
【００１５】加工機１０は、加工具を加工穴ごとに備え
（各ワークにおける加工穴の数と同数備え）、さらに、
各加工具を駆動する駆動装置も加工穴ごとに備えてい
る。各加工具のホーンの内部にインプロセス測定ヘッド
１８が組み込まれている。各インプロセス測定ヘッド１
８はホーンと共に運動しながら、加工中に加工穴の内径
をエアマイクロメータ方式により測定する。一方、全数
計測機１４は、ポストプロセス測定ヘッド２０を加工穴
ごとに備えている。各ポストプロセス測定ヘッド２０
は、加工後の加工穴の内径を電気マイクロメータ方式に
より測定する。すなわち、本実施例においては、加工穴
の内径が本発明における「寸法」の一態様なのである。
（各ワークにおける加工穴の数と同数備え）、さらに、
各加工具を駆動する駆動装置も加工穴ごとに備えてい
る。各加工具のホーンの内部にインプロセス測定ヘッド
１８が組み込まれている。各インプロセス測定ヘッド１
８はホーンと共に運動しながら、加工中に加工穴の内径
をエアマイクロメータ方式により測定する。一方、全数
計測機１４は、ポストプロセス測定ヘッド２０を加工穴
ごとに備えている。各ポストプロセス測定ヘッド２０
は、加工後の加工穴の内径を電気マイクロメータ方式に
より測定する。すなわち、本実施例においては、加工穴
の内径が本発明における「寸法」の一態様なのである。
【００１６】加工機１０とインプロセス測定ヘッド１８
とはそれぞれ、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコン
ピュータを主体とする定寸装置２２に接続されている。
一方、全数計測機１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭ
を含むコンピュータを主体とする制御装置２８に接続さ
れている。この制御装置２８は定寸装置２２にも接続さ
れ、さらに、データを保存する装置としてのデータバン
ク３２にも接続されている。
とはそれぞれ、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコン
ピュータを主体とする定寸装置２２に接続されている。
一方、全数計測機１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭ
を含むコンピュータを主体とする制御装置２８に接続さ
れている。この制御装置２８は定寸装置２２にも接続さ
れ、さらに、データを保存する装置としてのデータバン
ク３２にも接続されている。
【００１７】次に作動を説明する。なお、各ワーク内の
複数の加工穴は互いに異なる加工具により同時に加工さ
れ、各加工穴についての作動は互いに共通するため、１
個の加工穴についての作動を代表的に説明することとす
る。また、以下、加工機１０，インプロセス測定ヘッド
１８，定寸装置２２，ポストプロセス測定ヘッド２０，
制御装置２８およびデータバンク３２というときには、
その代表的な１個の加工穴に関連する部分を意味するこ
ととする。
複数の加工穴は互いに異なる加工具により同時に加工さ
れ、各加工穴についての作動は互いに共通するため、１
個の加工穴についての作動を代表的に説明することとす
る。また、以下、加工機１０，インプロセス測定ヘッド
１８，定寸装置２２，ポストプロセス測定ヘッド２０，
制御装置２８およびデータバンク３２というときには、
その代表的な１個の加工穴に関連する部分を意味するこ
ととする。
【００１８】定寸装置２２は、一連の加工（複数回の加
工）に先立ち、それの定寸点が作業者によって較正され
る。具体的には、目標寸法と同じ寸法に仕上げられたマ
スタワークがインプロセス測定ヘッド１８により測定さ
れている状態で、定寸点を表す基準電圧が、インプロセ
ス測定ヘッド１８からの出力電圧（測定寸法を表す）に
ちょうど一致して両者の差がゼロとなるように、作業者
によって較正される。そして、定寸装置２２は、加工中
の加工穴の内径をインプロセス測定ヘッド１８を介して
逐次監視し、それによる測定寸法が定寸点に達したとき
に実寸法が目標寸法に達したと予想して、一回の加工を
終了させる旨の制御信号を加工機１０（正確には、前記
駆動装置）に対して出力する。
工）に先立ち、それの定寸点が作業者によって較正され
る。具体的には、目標寸法と同じ寸法に仕上げられたマ
スタワークがインプロセス測定ヘッド１８により測定さ
れている状態で、定寸点を表す基準電圧が、インプロセ
ス測定ヘッド１８からの出力電圧（測定寸法を表す）に
ちょうど一致して両者の差がゼロとなるように、作業者
によって較正される。そして、定寸装置２２は、加工中
の加工穴の内径をインプロセス測定ヘッド１８を介して
逐次監視し、それによる測定寸法が定寸点に達したとき
に実寸法が目標寸法に達したと予想して、一回の加工を
終了させる旨の制御信号を加工機１０（正確には、前記
駆動装置）に対して出力する。
【００１９】さらに、この定寸装置２２は、制御装置２
８との間で信号のやりとりをする。具体的には、制御装
置２８から定寸装置２２に補正要求信号が送信され、こ
のとき、定寸装置２２が補正要求に対応することができ
る状態にある場合には、定寸装置２２は制御装置２８に
補正許可信号を送信する。その後、制御装置２８が定寸
装置２２に定寸点の補正値Ｕを表す信号を送信し、それ
に応じて定寸装置２２は前回の定寸点とその補正値Ｕと
の和を算出し、それを今回の定寸点として記憶し（新た
な補正値Ｕが入力されるまでの間定寸点は一定に保たれ
る）、その定寸点に従って加工機１０による今回の加工
終了時期を制御し、これにより、加工機１０により加工
された加工穴の内径が実際に一定の公差内で収まるよう
にする。すなわち、本実施例においては、定寸点が本発
明における「加工条件」の一態様なのである。
８との間で信号のやりとりをする。具体的には、制御装
置２８から定寸装置２２に補正要求信号が送信され、こ
のとき、定寸装置２２が補正要求に対応することができ
る状態にある場合には、定寸装置２２は制御装置２８に
補正許可信号を送信する。その後、制御装置２８が定寸
装置２２に定寸点の補正値Ｕを表す信号を送信し、それ
に応じて定寸装置２２は前回の定寸点とその補正値Ｕと
の和を算出し、それを今回の定寸点として記憶し（新た
な補正値Ｕが入力されるまでの間定寸点は一定に保たれ
る）、その定寸点に従って加工機１０による今回の加工
終了時期を制御し、これにより、加工機１０により加工
された加工穴の内径が実際に一定の公差内で収まるよう
にする。すなわち、本実施例においては、定寸点が本発
明における「加工条件」の一態様なのである。
【００２０】一方、制御装置２８は、概略的に説明すれ
ば、全数計測機１４による加工穴の測定値が測定データ
として入力され、それに基づき、データバンク３２を利
用しつつ、ファジィ推論を用いて定寸点の補正値Ｕを決
定する。そのため、制御装置２８は、それのコンピュー
タのＲＯＭにおいて、図３のフローチャートで表される
プログラムを予め記憶し、さらに、ファジィ推論のため
のデータも予め記憶している。
ば、全数計測機１４による加工穴の測定値が測定データ
として入力され、それに基づき、データバンク３２を利
用しつつ、ファジィ推論を用いて定寸点の補正値Ｕを決
定する。そのため、制御装置２８は、それのコンピュー
タのＲＯＭにおいて、図３のフローチャートで表される
プログラムを予め記憶し、さらに、ファジィ推論のため
のデータも予め記憶している。
【００２１】ファジィ推論のためのデータは、(a) 推論
プログラム，(b) ポストプロセス測定ヘッド２０による
測定値Ｘと目標値Ａ0 との差である誤差値Ｒに関する複
数のメンバーシップ関数，(c) 誤差値Ｒの微分値Ｔに関
する複数のメンバーシップ関数，(d) 定寸点の補正値Ｕ
に関する複数のメンバーシップ関数，(e) それら誤差値
Ｒ，微分値Ｔおよび補正値Ｕ相互の関係を規定する複数
のファジィルール等から成っている。
プログラム，(b) ポストプロセス測定ヘッド２０による
測定値Ｘと目標値Ａ0 との差である誤差値Ｒに関する複
数のメンバーシップ関数，(c) 誤差値Ｒの微分値Ｔに関
する複数のメンバーシップ関数，(d) 定寸点の補正値Ｕ
に関する複数のメンバーシップ関数，(e) それら誤差値
Ｒ，微分値Ｔおよび補正値Ｕ相互の関係を規定する複数
のファジィルール等から成っている。
【００２２】ここにおいて、誤差値Ｒについては、それ
が負から正に向かって増加するにつれて『ＮＢ』，『Ｎ
Ｍ』，『ＮＳ』，『ＺＯ』，『ＰＳ』，『ＰＭ』および
『ＰＢ』に順に変化する７個のファジィラベルが用意さ
れており、それぞれのメンバーシップ関数は図４にグラ
フで表されるようになっている。微分値Ｔについては、
それが負から正に向かって増加するにつれて『ＮＢ』，
『ＮＳ』，『ＺＯ』，『ＰＳ』および『ＰＢ』に順に変
化する５個のファジィラベルが用意されており、それぞ
れのメンバーシップ関数は図５にグラフで表されるよう
になっている。補正値Ｕについては、それが負から正に
向かって増加するにつれて『ＮＢ』，『ＮＭ』，『Ｎ
Ｓ』，『ＺＯ』，『ＰＳ』，『ＰＭ』および『ＰＢ』に
順に変化する７個のファジィラベルが用意されており、
それぞれのメンバーシップ関数は図６にグラフで表され
るようになっている。なお、補正値Ｕが増加すること
は、定寸点が高くなって加工穴が大径化されることを意
味し、一方、補正値Ｕが減少することは、定寸点が低く
なって加工穴が小径化されることを意味する。
が負から正に向かって増加するにつれて『ＮＢ』，『Ｎ
Ｍ』，『ＮＳ』，『ＺＯ』，『ＰＳ』，『ＰＭ』および
『ＰＢ』に順に変化する７個のファジィラベルが用意さ
れており、それぞれのメンバーシップ関数は図４にグラ
フで表されるようになっている。微分値Ｔについては、
それが負から正に向かって増加するにつれて『ＮＢ』，
『ＮＳ』，『ＺＯ』，『ＰＳ』および『ＰＢ』に順に変
化する５個のファジィラベルが用意されており、それぞ
れのメンバーシップ関数は図５にグラフで表されるよう
になっている。補正値Ｕについては、それが負から正に
向かって増加するにつれて『ＮＢ』，『ＮＭ』，『Ｎ
Ｓ』，『ＺＯ』，『ＰＳ』，『ＰＭ』および『ＰＢ』に
順に変化する７個のファジィラベルが用意されており、
それぞれのメンバーシップ関数は図６にグラフで表され
るようになっている。なお、補正値Ｕが増加すること
は、定寸点が高くなって加工穴が大径化されることを意
味し、一方、補正値Ｕが減少することは、定寸点が低く
なって加工穴が小径化されることを意味する。
【００２３】複数のファジィルールを次に表で表す。
【００２４】
【表１】
【００２５】なお、この表においてファジィルールの一
例は、 If Ｒ＝ＮＳ and Ｔ＝ＰＳ then Ｕ＝ＺＯ で表されている。
例は、 If Ｒ＝ＮＳ and Ｔ＝ＰＳ then Ｕ＝ＺＯ で表されている。
【００２６】このファジィルールは基本的には、誤差値
Ｒのファジィラベルが増加する（以下、単に誤差値Ｒが
増加するという。他のパラメータについても同じとす
る）につれて補正値Ｕが減少するのはもちろん、微分値
Ｔが増加するにつれて補正値Ｕが減少するようにも設計
されている。
Ｒのファジィラベルが増加する（以下、単に誤差値Ｒが
増加するという。他のパラメータについても同じとす
る）につれて補正値Ｕが減少するのはもちろん、微分値
Ｔが増加するにつれて補正値Ｕが減少するようにも設計
されている。
【００２７】ところで、インプロセス測定ヘッド１８は
何らかの事情で故障することがあり、この場合にはそれ
の測定精度が急にかつ大きく低下することになる。それ
にもかかわらずインプロセス測定ヘッド１８からの出力
信号を信頼して補正値Ｕを決定すると、加工穴の実際の
寸法精度が許容公差範囲から逸脱してしまうおそれがあ
る。
何らかの事情で故障することがあり、この場合にはそれ
の測定精度が急にかつ大きく低下することになる。それ
にもかかわらずインプロセス測定ヘッド１８からの出力
信号を信頼して補正値Ｕを決定すると、加工穴の実際の
寸法精度が許容公差範囲から逸脱してしまうおそれがあ
る。
【００２８】このような事情に鑑み、このファジィルー
ルは基本的には、ポストプロセス測定ヘッド２０による
測定値Ｘが急に減少してかなり小さくなった場合と、急
に増加してかなり大きくなった場合とにはそれぞれ、補
正量Ｕが十分に０に近づくようにも設計されている。こ
のようにすれば、インプロセス測定ヘッド１８が故障し
た場合には、それからの出力信号が無視されて前回まで
の定寸点が今回も適当であると予想して加工が行われる
から、インプロセス測定ヘッド１８の故障の影響をそれ
ほど強く受けることなく加工穴の寸法精度を高く維持す
ることが可能となる。
ルは基本的には、ポストプロセス測定ヘッド２０による
測定値Ｘが急に減少してかなり小さくなった場合と、急
に増加してかなり大きくなった場合とにはそれぞれ、補
正量Ｕが十分に０に近づくようにも設計されている。こ
のようにすれば、インプロセス測定ヘッド１８が故障し
た場合には、それからの出力信号が無視されて前回まで
の定寸点が今回も適当であると予想して加工が行われる
から、インプロセス測定ヘッド１８の故障の影響をそれ
ほど強く受けることなく加工穴の寸法精度を高く維持す
ることが可能となる。
【００２９】図３のプログラムについて説明する。この
プログラムは、概略的に説明すれば、まず、各回の測定
値Ｘi に基づいて各回の誤差値Ｒi を算出し、それの微
分値Ｔi を算出し、続いて、それら誤差値Ｒi および微
分値Ｔi に基づいてファジィ推論を用いて各回の真正補
正値Ｕi *の候補値である候補補正値Ｕi を決定し、そ
れを過去の候補補正値Ｕを用いて補正して各回の真正補
正値Ｕi * を決定するものである。
プログラムは、概略的に説明すれば、まず、各回の測定
値Ｘi に基づいて各回の誤差値Ｒi を算出し、それの微
分値Ｔi を算出し、続いて、それら誤差値Ｒi および微
分値Ｔi に基づいてファジィ推論を用いて各回の真正補
正値Ｕi *の候補値である候補補正値Ｕi を決定し、そ
れを過去の候補補正値Ｕを用いて補正して各回の真正補
正値Ｕi * を決定するものである。
【００３０】具体的には、まず、ステップＳ１（以下、
単にＳ１で表す。他のステップについても同じとする）
において、加工穴の内径の目標値Ａ0 ，後述の移動平均
に係る定数ω，ｎmax 等のパラメータが入力される。続
いて、Ｓ２において、全数計測機１４から今回の測定値
Ｘi （ｉ＝０，１，・・・）が入力され、Ｓ３におい
て、データバンク３２（図７参照）から、今回より先に
取得された複数の測定値Ｘi-1 ，Ｘi-2 ，・・・（以
下、単に過去の測定値Ｘという）が入力される。
単にＳ１で表す。他のステップについても同じとする）
において、加工穴の内径の目標値Ａ0 ，後述の移動平均
に係る定数ω，ｎmax 等のパラメータが入力される。続
いて、Ｓ２において、全数計測機１４から今回の測定値
Ｘi （ｉ＝０，１，・・・）が入力され、Ｓ３におい
て、データバンク３２（図７参照）から、今回より先に
取得された複数の測定値Ｘi-1 ，Ｘi-2 ，・・・（以
下、単に過去の測定値Ｘという）が入力される。
【００３１】その後、Ｓ４において、過去の測定値Ｘと
今回の測定値Ｘi とに基づき、今回の測定値Ｘi からそ
れの隣接間ばらつき（短周期成分）を除去すべく、今回
の測定値Ｘi について移動平均値Ｐi が算出される。具
体的には、
今回の測定値Ｘi とに基づき、今回の測定値Ｘi からそ
れの隣接間ばらつき（短周期成分）を除去すべく、今回
の測定値Ｘi について移動平均値Ｐi が算出される。具
体的には、
【００３２】
【数１】
【００３３】なる式を用いて算出される。ただし、ここ
において「ωi 」は今回の測定値Ｘi に係る重み係数、
「ｎmax」は過去の測定値Ｘの数をそれぞれ意味し、い
ずれも既知の定数である。
において「ωi 」は今回の測定値Ｘi に係る重み係数、
「ｎmax」は過去の測定値Ｘの数をそれぞれ意味し、い
ずれも既知の定数である。
【００３４】なお、本ステップにおいては、データバン
ク３２に現に保存されている測定値Ｘの数がｎmax に達
しない間は、今回の測定値Ｘi がそのまま今回の移動平
均値Ｐi とされるようになっている。
ク３２に現に保存されている測定値Ｘの数がｎmax に達
しない間は、今回の測定値Ｘi がそのまま今回の移動平
均値Ｐi とされるようになっている。
【００３５】したがって、例えば、図８(a) にグラフで
表される複数の測定値Ｘi については、同図(b) にグラ
フで表される複数の移動平均値Ｐi が算出されることに
なる。
表される複数の測定値Ｘi については、同図(b) にグラ
フで表される複数の移動平均値Ｐi が算出されることに
なる。
【００３６】Ｓ４の実行が終了すれば、Ｓ５において、
今回の移動平均値Ｐi の目標値Ａ0からの誤差値Ｒi が
算出される。すなわち、本実施例においては、その誤差
値Ｒi が本発明における「寸法誤差」の一態様なのであ
る。続いて、Ｓ６において、データバンク３２から過去
ｍ（≧２）回分の移動平均値Ｐが入力され、それらと今
回の移動平均値Ｐi とから最小二乗回帰直線が算出さ
れ、それの微分値Ｔi （すなわち、その算出された最小
二乗回帰直線の傾きをθ（ラジアン）とした場合のtan
θ）が算出される。すなわち、本実施例においては、そ
の微分値Ｔi が本発明における「寸法誤差の変化傾向」
の一態様なのである。
今回の移動平均値Ｐi の目標値Ａ0からの誤差値Ｒi が
算出される。すなわち、本実施例においては、その誤差
値Ｒi が本発明における「寸法誤差」の一態様なのであ
る。続いて、Ｓ６において、データバンク３２から過去
ｍ（≧２）回分の移動平均値Ｐが入力され、それらと今
回の移動平均値Ｐi とから最小二乗回帰直線が算出さ
れ、それの微分値Ｔi （すなわち、その算出された最小
二乗回帰直線の傾きをθ（ラジアン）とした場合のtan
θ）が算出される。すなわち、本実施例においては、そ
の微分値Ｔi が本発明における「寸法誤差の変化傾向」
の一態様なのである。
【００３７】なお、本ステップにおいては、データバン
ク３２に現に保存されている移動平均値Ｐの数がｍに達
しない間は、今回の微分値Ｔi が０とされるようになっ
ている。微分値Ｔi の算出に必要な過去の移動平均値Ｐ
全部が未だ揃っていないからである。
ク３２に現に保存されている移動平均値Ｐの数がｍに達
しない間は、今回の微分値Ｔi が０とされるようになっ
ている。微分値Ｔi の算出に必要な過去の移動平均値Ｐ
全部が未だ揃っていないからである。
【００３８】以上のようにして今回の誤差値Ｒi と微分
値Ｔi とが算出されたならば、Ｓ７において、誤差値Ｒ
i および微分値Ｔi に基づくファジィ推論が行われる。
値Ｔi とが算出されたならば、Ｓ７において、誤差値Ｒ
i および微分値Ｔi に基づくファジィ推論が行われる。
【００３９】このファジィ推論を具体的に説明する。ま
ず、誤差値Ｒi および微分値Ｔi に基づき、図４〜図６
のメンバーシップ関数を用いてファジィルールごとに論
理和が演算される。続いて、それら論理和を総合するこ
とによってファジィ推論値が演算され、最後に、そのフ
ァジィ推論値が図示しない非ファジィ化ルールに従って
非ファジィ化されることによって今回の候補補正値Ｕi
が算出される。
ず、誤差値Ｒi および微分値Ｔi に基づき、図４〜図６
のメンバーシップ関数を用いてファジィルールごとに論
理和が演算される。続いて、それら論理和を総合するこ
とによってファジィ推論値が演算され、最後に、そのフ
ァジィ推論値が図示しない非ファジィ化ルールに従って
非ファジィ化されることによって今回の候補補正値Ｕi
が算出される。
【００４０】その後、Ｓ８において、データバンク３２
から、過去の２個の候補補正値Ｕi-1 ，Ｕi-2 が入力さ
れ、続いて、Ｓ９において、それらと今回の候補補正値
Ｕiとから最小二乗回帰直線が算出され、今回の候補補
正値Ｕi が、その算出された最小二乗回帰直線で想定さ
れる値に補正されることによって今回の真正補正値Ｕi
* が算出される。すなわち、本ステップにおいては、真
正補正値Ｕ* は本来、加工の進行につれて滑らかに変化
するという連続性を示すという事実に基づき、２個の過
去の候補補正値Ｕを用いて今回の候補補正値Ｕi を補正
することによって今回の真正補正値Ｕi * が算出される
のである。
から、過去の２個の候補補正値Ｕi-1 ，Ｕi-2 が入力さ
れ、続いて、Ｓ９において、それらと今回の候補補正値
Ｕiとから最小二乗回帰直線が算出され、今回の候補補
正値Ｕi が、その算出された最小二乗回帰直線で想定さ
れる値に補正されることによって今回の真正補正値Ｕi
* が算出される。すなわち、本ステップにおいては、真
正補正値Ｕ* は本来、加工の進行につれて滑らかに変化
するという連続性を示すという事実に基づき、２個の過
去の候補補正値Ｕを用いて今回の候補補正値Ｕi を補正
することによって今回の真正補正値Ｕi * が算出される
のである。
【００４１】なお、本ステップにおいては、データバン
ク３２に現に保存されている候補補正値Ｕの数が２個に
達しない間は、今回の候補補正値Ｕi がそのまま今回の
真正補正値Ｕi * とされるようになっている。
ク３２に現に保存されている候補補正値Ｕの数が２個に
達しない間は、今回の候補補正値Ｕi がそのまま今回の
真正補正値Ｕi * とされるようになっている。
【００４２】その後、Ｓ１０において、今回の測定値Ｘ
i がデータバンク３２に保存され、Ｓ１１において、今
回の移動平均値Ｐi も保存され、Ｓ１２において、今回
の候補補正値Ｕi も保存され、Ｓ１３において、今回の
真正補正値Ｕi * も保存される。
i がデータバンク３２に保存され、Ｓ１１において、今
回の移動平均値Ｐi も保存され、Ｓ１２において、今回
の候補補正値Ｕi も保存され、Ｓ１３において、今回の
真正補正値Ｕi * も保存される。
【００４３】続いて、Ｓ１４において、今回の真正補正
値Ｕi * が予め設定された許容範囲内にはないか否か、
すなわち、定寸装置２２に補正要求信号を送信する必要
があるか否かが判定される。すなわち、本実施例におい
ては、真正補正値Ｕi * が本発明における「補正値」の
一態様なのである。
値Ｕi * が予め設定された許容範囲内にはないか否か、
すなわち、定寸装置２２に補正要求信号を送信する必要
があるか否かが判定される。すなわち、本実施例におい
ては、真正補正値Ｕi * が本発明における「補正値」の
一態様なのである。
【００４４】ところで、本出願人は許容範囲の幅を適正
なものとするために、事前に、許容範囲の幅を６種類の
値に変えて複数のワークについての加工後の寸法の標準
偏差を取得し、その結果から、許容範囲の各幅について
の標準偏差の、定寸点のフィードバック式補正なしで複
数のワークを加工した場合の標準偏差に対する割合を取
得した。その割合は図９にグラフで表されている。この
グラフから明らかなように、許容範囲の幅が±１．０μ
ｍであるときに最も標準偏差が小さくなり、ワークの寸
法ばらつきが最も抑制されることが確認され、そのた
め、本実施例における許容範囲の幅は±１．０μｍに予
め設定されている。
なものとするために、事前に、許容範囲の幅を６種類の
値に変えて複数のワークについての加工後の寸法の標準
偏差を取得し、その結果から、許容範囲の各幅について
の標準偏差の、定寸点のフィードバック式補正なしで複
数のワークを加工した場合の標準偏差に対する割合を取
得した。その割合は図９にグラフで表されている。この
グラフから明らかなように、許容範囲の幅が±１．０μ
ｍであるときに最も標準偏差が小さくなり、ワークの寸
法ばらつきが最も抑制されることが確認され、そのた
め、本実施例における許容範囲の幅は±１．０μｍに予
め設定されている。
【００４５】今回の真正補正値Ｕi * が許容範囲内には
ない場合には、このＳ１４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１
５において、まず定寸装置２２に補正要求信号が送信さ
れ、その後、定寸装置２２から制御装置２８に補正許可
信号が送信されるのを待って、定寸装置２２に真正補正
値Ｕi * を表す信号が送信される。なお、真正補正値Ｕ
i * は、μｍを単位とする整数値に変換されて定寸装置
２２に送信されるようになっている。これに対して、今
回の真正補正値Ｕi * が許容範囲内にある場合には、Ｓ
１４の判定がＮＯとなり、Ｓ１５がスキップされ、これ
により、定寸装置２２への補正要求信号の送信も真正補
正値Ｕi * を表す信号の送信も行われない。その結果、
定寸装置２２において定寸点の補正が行われず、今回の
定寸点は前回の定寸点と等しくされることになる。
ない場合には、このＳ１４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１
５において、まず定寸装置２２に補正要求信号が送信さ
れ、その後、定寸装置２２から制御装置２８に補正許可
信号が送信されるのを待って、定寸装置２２に真正補正
値Ｕi * を表す信号が送信される。なお、真正補正値Ｕ
i * は、μｍを単位とする整数値に変換されて定寸装置
２２に送信されるようになっている。これに対して、今
回の真正補正値Ｕi * が許容範囲内にある場合には、Ｓ
１４の判定がＮＯとなり、Ｓ１５がスキップされ、これ
により、定寸装置２２への補正要求信号の送信も真正補
正値Ｕi * を表す信号の送信も行われない。その結果、
定寸装置２２において定寸点の補正が行われず、今回の
定寸点は前回の定寸点と等しくされることになる。
【００４６】いずれの場合にもその後、Ｓ１６におい
て、複数のファジィルールのうちＳ７の今回のファジィ
演算において適合したもの（誤差値Ｒと微分値Ｔとの少
なくとも一方の適合度が０ではないファジィルール）の
各々の番号およびメンバーシップ関数の値もデータバン
ク３２に保存される。以上で本プログラムの一回の実行
が終了し、続いてＳ２以下のステップにおいて次回の実
行が行われる。
て、複数のファジィルールのうちＳ７の今回のファジィ
演算において適合したもの（誤差値Ｒと微分値Ｔとの少
なくとも一方の適合度が０ではないファジィルール）の
各々の番号およびメンバーシップ関数の値もデータバン
ク３２に保存される。以上で本プログラムの一回の実行
が終了し、続いてＳ２以下のステップにおいて次回の実
行が行われる。
【００４７】なお、複数のファジィルールのうち今回の
ファジィ演算において適合したもの番号等を保存するの
は次のような理由からである。すなわち、それらが保存
されていれば、例えば、一連の加工が終了した後にその
加工において使用されたファジィルールの種類と頻度と
が判明し、それを用いてファジィルールの内容や各メン
バーシップ関数の特性を簡単かつ正確にチューニングす
ることができるからである。
ファジィ演算において適合したもの番号等を保存するの
は次のような理由からである。すなわち、それらが保存
されていれば、例えば、一連の加工が終了した後にその
加工において使用されたファジィルールの種類と頻度と
が判明し、それを用いてファジィルールの内容や各メン
バーシップ関数の特性を簡単かつ正確にチューニングす
ることができるからである。
【００４８】したがって、本実施例においては、真正補
正値Ｕ* が時間の経過につれて（正確には、加工された
ワークの数が増加するにつれて）例えば図１０に実線の
グラフで表されているように変化したと仮定すれば、各
回の真正補正値Ｕi * が許容範囲、すなわち図において
斜線でハッチングされている領域にある場合には真正補
正値Ｕi * が定寸装置２２に送信されず、許容範囲から
逸脱している場合には送信されることになる。
正値Ｕ* が時間の経過につれて（正確には、加工された
ワークの数が増加するにつれて）例えば図１０に実線の
グラフで表されているように変化したと仮定すれば、各
回の真正補正値Ｕi * が許容範囲、すなわち図において
斜線でハッチングされている領域にある場合には真正補
正値Ｕi * が定寸装置２２に送信されず、許容範囲から
逸脱している場合には送信されることになる。
【００４９】ところで、本出願人は、定寸点のフィード
バック式補正なしで複数のワークを連続的に加工した場
合のワークの寸法誤差の時間的変化であって図１１(b)
にグラフで表されているものに基づき、それと同じ加工
状況下で本実施例を実施した場合のワークの寸法誤差の
時間的変化をシミュレーションにより予測した。その結
果、本実施例における寸法誤差の時間的変化は同図(a)
にグラフで表されているものとして予測された。なお、
この図において複数の丸印の各々の内部に付された数字
は定寸装置２２に実際に送信された真正補正値Ｕ* を示
し、また、各丸印から延びる直線の先端とグラフとの交
点位置は、真正補正値Ｕ* が定寸装置２２に送信された
直後に加工されたワークの位置を示している。それら二
つのグラフから明らかなように、本実施例においては、
ワークの寸法ばらつきが抑制されてワークの寸法精度が
向上するという効果が得られる。
バック式補正なしで複数のワークを連続的に加工した場
合のワークの寸法誤差の時間的変化であって図１１(b)
にグラフで表されているものに基づき、それと同じ加工
状況下で本実施例を実施した場合のワークの寸法誤差の
時間的変化をシミュレーションにより予測した。その結
果、本実施例における寸法誤差の時間的変化は同図(a)
にグラフで表されているものとして予測された。なお、
この図において複数の丸印の各々の内部に付された数字
は定寸装置２２に実際に送信された真正補正値Ｕ* を示
し、また、各丸印から延びる直線の先端とグラフとの交
点位置は、真正補正値Ｕ* が定寸装置２２に送信された
直後に加工されたワークの位置を示している。それら二
つのグラフから明らかなように、本実施例においては、
ワークの寸法ばらつきが抑制されてワークの寸法精度が
向上するという効果が得られる。
【００５０】また、本実施例においては、補正値の許容
範囲が採用されていて定寸装置２２がワークごとに必ず
定数点補正のための作動を行う必要がなくなるため、定
寸装置２２にかかる負担が軽減されるという効果も得ら
れる。このことは、本実施例においでは、図１１(a) に
示すように、真正補正値Ｕ* の定寸装置２２への送信回
数が少なくて済むのに対し、許容範囲を採用しない場合
には、ワークごとに真正補正値Ｕ* の定寸装置２２への
送信を行わなければならず、その送信の回数がワークの
数と同数となることから明らかである。
範囲が採用されていて定寸装置２２がワークごとに必ず
定数点補正のための作動を行う必要がなくなるため、定
寸装置２２にかかる負担が軽減されるという効果も得ら
れる。このことは、本実施例においでは、図１１(a) に
示すように、真正補正値Ｕ* の定寸装置２２への送信回
数が少なくて済むのに対し、許容範囲を採用しない場合
には、ワークごとに真正補正値Ｕ* の定寸装置２２への
送信を行わなければならず、その送信の回数がワークの
数と同数となることから明らかである。
【００５１】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、制御装置２８のうち図３のＳ２〜６を実行
する部分が「寸法情報取得手段１」の一態様を構成し、
制御装置２８のうち同図のＳ７〜９，１４および１５を
実行する部分が「加工条件補正手段２」の一態様を構成
しているのである。
においては、制御装置２８のうち図３のＳ２〜６を実行
する部分が「寸法情報取得手段１」の一態様を構成し、
制御装置２８のうち同図のＳ７〜９，１４および１５を
実行する部分が「加工条件補正手段２」の一態様を構成
しているのである。
【００５２】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、その他の態様で本発明を実施することがで
きる。
説明したが、その他の態様で本発明を実施することがで
きる。
【００５３】例えば、前記実施例においては、制御装置
２８自体に補正値Ｕの不感帯（すなわち、許容範囲）が
設定されていたが、制御装置２８を、補正値Ｕが許容範
囲にあるか否かを問わずそれを定寸装置２２に送信する
ものとし、すなわち、制御装置２８自体には補正値Ｕの
不感帯を設定せず、その代わりに、定寸装置２２自体に
補正値Ｕの不感帯を設定することにより、ワークの寸法
ばらつき減少という効果を享受するようにすることがで
きる。
２８自体に補正値Ｕの不感帯（すなわち、許容範囲）が
設定されていたが、制御装置２８を、補正値Ｕが許容範
囲にあるか否かを問わずそれを定寸装置２２に送信する
ものとし、すなわち、制御装置２８自体には補正値Ｕの
不感帯を設定せず、その代わりに、定寸装置２２自体に
補正値Ｕの不感帯を設定することにより、ワークの寸法
ばらつき減少という効果を享受するようにすることがで
きる。
【００５４】また、前記実施例においては、全数計測機
１４により各ワークの計測が終了したならば直ちに、加
工機１０によりこれからまさに加工し始められるようと
しているワークについて定寸点が補正されるようになっ
ていたが、例えば次のようにして本発明を実施すること
ができる。
１４により各ワークの計測が終了したならば直ちに、加
工機１０によりこれからまさに加工し始められるようと
しているワークについて定寸点が補正されるようになっ
ていたが、例えば次のようにして本発明を実施すること
ができる。
【００５５】前述のように、加工機１０と全数計測機１
４との間の加工ライン上には、全数計測機１４による計
測を待つワークが存在するのが普通であり、全数計測機
１４は、加工機１０により加工し終わったばかりのワー
クを計測することはできない。そのため、全数計測機１
４により各ワークの計測が終了したならば直ちに、加工
機１０によりこれからまさに加工し始められるようとし
ているワークについて定寸点を補正する場合には、前回
の真正補正値Ｕ* の影響を受けたワークの計測結果に基
づいて今回の真正補正値Ｕ* を決定することができな
い。直前の寸法情報に基づいて直後の加工条件を補正す
ることができないのである。そこで、前回の真正補正値
Ｕ* の影響を受けたワークの計測結果に基づいて今回の
真正補正値Ｕ* が決定されるようにする必要がある場合
には、例えば、前回の真正補正値Ｕ* の影響を受けたワ
ークの計測結果が取得されるまで定寸点を不変に保ち、
前回の真正補正値Ｕ* の影響を受けたワークの計測結果
が取得されたならば、その計測結果に基づいて今回の真
正補正値Ｕ* を決定し、それに応じて定寸点を補正する
ようにして本発明を実施することができる。
４との間の加工ライン上には、全数計測機１４による計
測を待つワークが存在するのが普通であり、全数計測機
１４は、加工機１０により加工し終わったばかりのワー
クを計測することはできない。そのため、全数計測機１
４により各ワークの計測が終了したならば直ちに、加工
機１０によりこれからまさに加工し始められるようとし
ているワークについて定寸点を補正する場合には、前回
の真正補正値Ｕ* の影響を受けたワークの計測結果に基
づいて今回の真正補正値Ｕ* を決定することができな
い。直前の寸法情報に基づいて直後の加工条件を補正す
ることができないのである。そこで、前回の真正補正値
Ｕ* の影響を受けたワークの計測結果に基づいて今回の
真正補正値Ｕ* が決定されるようにする必要がある場合
には、例えば、前回の真正補正値Ｕ* の影響を受けたワ
ークの計測結果が取得されるまで定寸点を不変に保ち、
前回の真正補正値Ｕ* の影響を受けたワークの計測結果
が取得されたならば、その計測結果に基づいて今回の真
正補正値Ｕ* を決定し、それに応じて定寸点を補正する
ようにして本発明を実施することができる。
【００５６】また、前記実施例においては、１個のワー
クに加工部位が複数個設定されていて、複数のワークの
各々が順に、かつ、各ワークにおいては複数の加工部位
がそれぞれ互いに異なる加工具により同時に加工される
とともに、各加工部位について個々に寸法情報が取得さ
れ、それら各寸法情報に基づいて各加工部位の加工条件
の補正値が個々に決定されるようになっていた。しか
し、複数の加工部位のうちそれを代表する少なくとも１
個についてのみ寸法情報を取得してその代表する加工部
位についてのみ加工条件の補正値を実際に決定するが、
他の加工部位については、その決定された補正値を流用
することによって補正値の実際の決定を省略するように
して本発明を実施することができる。
クに加工部位が複数個設定されていて、複数のワークの
各々が順に、かつ、各ワークにおいては複数の加工部位
がそれぞれ互いに異なる加工具により同時に加工される
とともに、各加工部位について個々に寸法情報が取得さ
れ、それら各寸法情報に基づいて各加工部位の加工条件
の補正値が個々に決定されるようになっていた。しか
し、複数の加工部位のうちそれを代表する少なくとも１
個についてのみ寸法情報を取得してその代表する加工部
位についてのみ加工条件の補正値を実際に決定するが、
他の加工部位については、その決定された補正値を流用
することによって補正値の実際の決定を省略するように
して本発明を実施することができる。
【００５７】これらの他にも特許請求の範囲を逸脱する
ことなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を
施した態様で本発明を実施することができる。
ことなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を
施した態様で本発明を実施することができる。
【図１】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例であるフィードバック式の定
寸点補正装置を含む加工システムの構成を示す図であ
る。
寸点補正装置を含む加工システムの構成を示す図であ
る。
【図３】図２における制御装置のコンピュータのＲＯＭ
に記憶されているプログラムを示すフローチャートであ
る。
に記憶されているプログラムを示すフローチャートであ
る。
【図４】図２における制御装置のＲＯＭにおいて誤差値
Ｒに関して記憶されている複数のメンバーシップ関数を
示すグラフである。
Ｒに関して記憶されている複数のメンバーシップ関数を
示すグラフである。
【図５】図２における制御装置のＲＯＭにおいて微分値
Ｔに関して記憶されている複数のメンバーシップ関数を
示すグラフである。
Ｔに関して記憶されている複数のメンバーシップ関数を
示すグラフである。
【図６】図２における制御装置のＲＯＭにおいて補正値
Ｕに関して記憶されている複数のメンバーシップ関数を
示すグラフである。
Ｕに関して記憶されている複数のメンバーシップ関数を
示すグラフである。
【図７】図２におけるデータバンクの構成を概念的に示
す図である。
す図である。
【図８】上記実施例における測定値の一例およびそれに
ついて取得された移動平均値をそれぞれ示すグラフであ
る。
ついて取得された移動平均値をそれぞれ示すグラフであ
る。
【図９】許容範囲の幅とワークの測定寸法の標準偏差と
の関係の一例を示すグラフである。
の関係の一例を示すグラフである。
【図１０】図２における制御装置が真正補正値Ｕ* を定
寸装置に送信する様子を説明するためのグラフである。
寸装置に送信する様子を説明するためのグラフである。
【図１１】図２における制御装置によるワーク寸法ばら
つき抑制効果を説明するためのグラフである。
つき抑制効果を説明するためのグラフである。
１０ 加工機 １４ 全数計測機 １８ インプロセス測定ヘッド ２０ ポストプロセス測定ヘッド ２２ 定寸装置 ２８ 制御装置 ３２ データバンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 G05B 19/18 - 19/46
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のワークの各々に設定された少なく
とも１個の加工部位の各々を順に加工する加工具と、 その加工具による加工中の前記加工部位の寸法を測定す
るインプロセス測定ヘッドと、 そのインプロセス測定ヘッドにより取得された寸法が定
寸点に達した場合に前記加工具による加工を停止させる
定寸装置と、 前記加工具による加工終了の後に、前記加工部位の寸法
を測定するポストプロセス測定ヘッドとを備えた加工シ
ステムに設けられ、前記ポストプロセス測定ヘッドによ
る測定結果から取得される寸法情報に基づいて前記定寸
装置における前記定寸点を補正するフィードバック式定
寸点補正装置であって、 前記ポストプロセス測定ヘッドにより順次測定された複
数の加工部位の寸法の移動平均値を取得する移動平均値
取得手段と、 取得された移動平均値の目標値からの誤差である寸法誤
差およびその寸法誤差の変化傾向をそれぞれ前記寸法情
報として取得する寸法情報取得手段と、 取得された寸法情報に基づいて前記定寸点の補正値を決
定し、その補正値が予め設定された許容範囲内にない場
合にはその補正値に従って定寸点を補正するが、許容範
囲内にある場合には定寸点を補正しない定寸点補正手段
と、 前記加工具による加工が終了し、前記ポストプロセス測
定ヘッドによる寸法測定を待つワークが複数存在する場
合に、前回の定寸点の補正の影響を受けた最初のワーク
のポストプロセス測定ヘッドによる測定が行われ、その
測定結果に基づく補正値が取得されるまでは前記定寸点
補正手段に前回補正された定寸点を不変に保たせる定寸
点不変手段と を含むことを特徴とするフィードバック式
定寸点補正装置。 - 【請求項２】 前記寸法情報取得手段が、前記寸法誤差
の変化傾向として、今回の寸法誤差と過去の複数の寸法
誤差とに基づいて最小二乗回帰直線を取得する手段を含
む請求項１に記載のフィードバック式定寸点補正装置。 - 【請求項３】 前記定寸点補正手段が、今回の補正値と
過去の複数の補正値とに基づいて最小二乗回帰直線を取
得する手段を含む請求項１または２に記載のフィードバ
ック式定寸点補正装置。 - 【請求項４】 前記定寸点補正手段が、前記寸法誤差と
しての誤差値，前記寸法誤差の変化傾向としての誤差値
の微分値および前記補正値のそれぞれに関する複数のメ
ンバーシップ関数と、それら誤差値，微分値および補正
値相互の関係を規定する複数のファジィルールとに基づ
いてファジィ推論を行って前記補正値を決定する手段を
含む請求項１ないし３のいずれか１つに記載のフィード
バック式定寸点補正装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27814692A JP3182926B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | フィードバック式定寸点補正装置 |
| AU33020/93A AU665048B2 (en) | 1992-02-14 | 1993-02-09 | Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces |
| EP93301006A EP0556049B1 (en) | 1992-02-14 | 1993-02-11 | A working system and method for improving dimensional accuracy of processed workpieces |
| DE69321005T DE69321005T2 (de) | 1992-02-14 | 1993-02-11 | Bearbeitungs-System und -Verfahren zur Verbesserung der Abmessungsgenauigkeit bearbeiteter Werkstücke |
| CA002089335A CA2089335C (en) | 1992-02-14 | 1993-02-11 | Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces |
| US08/016,979 US6415200B1 (en) | 1992-02-14 | 1993-02-12 | Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces |
| AU45685/96A AU683788B2 (en) | 1992-02-14 | 1996-02-22 | Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces |
| US09/819,070 US6999846B2 (en) | 1992-02-14 | 2001-01-08 | Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27814692A JP3182926B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | フィードバック式定寸点補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106455A JPH06106455A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3182926B2 true JP3182926B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=17593234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27814692A Expired - Lifetime JP3182926B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-09-22 | フィードバック式定寸点補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182926B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5801029B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2015-10-28 | Ntn株式会社 | ビレット製作方法およびビレット製作装置 |
| EP3229088B1 (de) * | 2016-04-08 | 2020-08-19 | Klingelnberg AG | Verfahren zum überwachen der maschinengeometrie einer verzahnungsbearbeitenden maschine und vorrichtung mit einer verzahnungsbearbeitenden maschine, einer messeinrichtung und einem softwaremodul |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP27814692A patent/JP3182926B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06106455A (ja) | 1994-04-19 |
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