JP3405744B2 - 工作機械におけるワーク及び経時変化の計測方法 - Google Patents
工作機械におけるワーク及び経時変化の計測方法Info
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- JP3405744B2 JP3405744B2 JP23645792A JP23645792A JP3405744B2 JP 3405744 B2 JP3405744 B2 JP 3405744B2 JP 23645792 A JP23645792 A JP 23645792A JP 23645792 A JP23645792 A JP 23645792A JP 3405744 B2 JP3405744 B2 JP 3405744B2
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41364—Excess in error for speed, follow up error for speed
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は工作機械におけるワー
クの加工寸法や運転中における工作機械の経時的な熱変
形などを工作機械を制御しているＮＣ装置によって計測
する方法に関するものである。
クの加工寸法や運転中における工作機械の経時的な熱変
形などを工作機械を制御しているＮＣ装置によって計測
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ装置によって加工中のワークの寸法
や運転中における工作機械の経時的な熱変形を計測する
手段として、工作機械の刃物台や主軸にタッチプローブ
を装着して行う計測方法が知られている。タッチプロー
ブは、その検出針がワークや工作機械自体に接触したと
きにその接触を検出針とワークないし工作機械との間の
電気の導通によって検出するか、あるいは接触による検
出針のわずかな変位を検出して信号を出力させ、このと
きのＮＣ装置の位置座標により、刃物台とワーク、ある
いは刃物台とチャックなどの主軸側部材との相対位置関
係を検出し、これからワークの外径寸法や刃物台と主軸
との間の位置関係の経時的変化を算出している。
や運転中における工作機械の経時的な熱変形を計測する
手段として、工作機械の刃物台や主軸にタッチプローブ
を装着して行う計測方法が知られている。タッチプロー
ブは、その検出針がワークや工作機械自体に接触したと
きにその接触を検出針とワークないし工作機械との間の
電気の導通によって検出するか、あるいは接触による検
出針のわずかな変位を検出して信号を出力させ、このと
きのＮＣ装置の位置座標により、刃物台とワーク、ある
いは刃物台とチャックなどの主軸側部材との相対位置関
係を検出し、これからワークの外径寸法や刃物台と主軸
との間の位置関係の経時的変化を算出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしタッチプローブ
を使用する計測方法は、タッチプローブが刃物等に比べ
て非常に繊細な構造を備えているため、誤操作等によっ
てタッチプローブを破損することが多く、タレット旋盤
等においてはタレットの１ポジションがタッチプローブ
によって占有されるために工具の装着本数が少なくなる
などの欠点があった。
を使用する計測方法は、タッチプローブが刃物等に比べ
て非常に繊細な構造を備えているため、誤操作等によっ
てタッチプローブを破損することが多く、タレット旋盤
等においてはタレットの１ポジションがタッチプローブ
によって占有されるために工具の装着本数が少なくなる
などの欠点があった。
【０００４】この発明は、タッチプローブのような特殊
な構造を有する繊細な検出ヘッドを設けることなく、ワ
ークの加工寸法や工作機械の経時変化を工作機械上で計
測する新たな手段を提供することを課題としている。
な構造を有する繊細な検出ヘッドを設けることなく、ワ
ークの加工寸法や工作機械の経時変化を工作機械上で計
測する新たな手段を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明では、ＮＣ装置
２２でサーボ制御されている送りモータ８を備えたタレ
ット刃物台５に検出体１３を装着し、上記送りモータ８
の出力トルクを制限した状態で検出体１３を工作機械に
把持されているワーク１５や工作機械の主軸側の部材、
たとえばチャック３などに向けて接近させるスキップ指
令を与え、この接近動作中に上記送りモータのサーボ制
御装置２１に与えられる位置指令ａと位置フィードバッ
ク信号ｂとの差信号である位置偏差ｃの増大が検出され
たときに上記接近動作をスキップさせ、このときのＮＣ
装置２２の位置座標と位置指令ａ及び位置偏差ｃなどか
らワーク１５の寸法や刃物台５と主軸側部材３との間の
相対位置関係の変化を算出している。
２２でサーボ制御されている送りモータ８を備えたタレ
ット刃物台５に検出体１３を装着し、上記送りモータ８
の出力トルクを制限した状態で検出体１３を工作機械に
把持されているワーク１５や工作機械の主軸側の部材、
たとえばチャック３などに向けて接近させるスキップ指
令を与え、この接近動作中に上記送りモータのサーボ制
御装置２１に与えられる位置指令ａと位置フィードバッ
ク信号ｂとの差信号である位置偏差ｃの増大が検出され
たときに上記接近動作をスキップさせ、このときのＮＣ
装置２２の位置座標と位置指令ａ及び位置偏差ｃなどか
らワーク１５の寸法や刃物台５と主軸側部材３との間の
相対位置関係の変化を算出している。
【０００６】上記の計測時における送りモータ８の出力
トルクは、検出体１３を装着した刃物台５を無負荷で移
動させるのに必要な最低のトルクに設定する。この設定
値は、実験によって定める必要があるが、本願発明者の
実験では７〜８％程度のトルクに設定したときに良好な
結果が得られた。
トルクは、検出体１３を装着した刃物台５を無負荷で移
動させるのに必要な最低のトルクに設定する。この設定
値は、実験によって定める必要があるが、本願発明者の
実験では７〜８％程度のトルクに設定したときに良好な
結果が得られた。
【０００７】ワーク１５や主軸側部材３に向けての検出
体１３の接近速度は、遅くするほど検出精度を高くでき
るが、当然計測時間は長くかかる。通常は４０〜２０mm
／min が適正であり、このような常識的な速度で検出体
１３を接近させるときは、制御がスキップしたときの位
置偏差が１００ないし２００程度である。そこで前記制
御がスキップした後、位置偏差が検出精度に対応する小
さな値、例えば５μ程度になるまで位置指令を変更して
から、ＮＣ装置の位置座標を読み取ることにより、より
高い精度の計測が可能になる。
体１３の接近速度は、遅くするほど検出精度を高くでき
るが、当然計測時間は長くかかる。通常は４０〜２０mm
／min が適正であり、このような常識的な速度で検出体
１３を接近させるときは、制御がスキップしたときの位
置偏差が１００ないし２００程度である。そこで前記制
御がスキップした後、位置偏差が検出精度に対応する小
さな値、例えば５μ程度になるまで位置指令を変更して
から、ＮＣ装置の位置座標を読み取ることにより、より
高い精度の計測が可能になる。
【０００８】
【作用】ＮＣ装置２２の位置指令ａに基いて送りモータ
８を制御しているサーボ制御装置２１は、位置指令ａと
送りモータ８などに装着されたパルスエンコーダ１４な
どから与えられる位置フィードバック信号ｂとの差信号
（位置偏差）ｃが０になるように送りモータ８を制御し
ている。従って送りモータ８に作用する負荷がその出力
トルクを上回って送りモータ８が停止すると、ＮＣ装置
２２の位置指令ａが変化し続けるにもかかわらず位置フ
ィードバック信号ｂがこれに追従できなくなるので、位
置偏差（指令座標値−位置偏差＝機械の現在座標値）ｃ
が急激に変化することとなる。
８を制御しているサーボ制御装置２１は、位置指令ａと
送りモータ８などに装着されたパルスエンコーダ１４な
どから与えられる位置フィードバック信号ｂとの差信号
（位置偏差）ｃが０になるように送りモータ８を制御し
ている。従って送りモータ８に作用する負荷がその出力
トルクを上回って送りモータ８が停止すると、ＮＣ装置
２２の位置指令ａが変化し続けるにもかかわらず位置フ
ィードバック信号ｂがこれに追従できなくなるので、位
置偏差（指令座標値−位置偏差＝機械の現在座標値）ｃ
が急激に変化することとなる。
【０００９】この発明の方法では、送りモータ８の出力
トルクを刃物台５が無負荷で移動するときのトルクに設
定して、検出体１３をワーク１５や主軸側部材３に向け
て接近させているので、検出体１３がワーク１５や主軸
側部材３に当接すると、その移動は直ちに停止し、位置
偏差ｃが変化する。この位置偏差の変化率は、位置指令
ａの変化率すなわち検出体１３の接近速度にほぼ比例す
る。
トルクを刃物台５が無負荷で移動するときのトルクに設
定して、検出体１３をワーク１５や主軸側部材３に向け
て接近させているので、検出体１３がワーク１５や主軸
側部材３に当接すると、その移動は直ちに停止し、位置
偏差ｃが変化する。この位置偏差の変化率は、位置指令
ａの変化率すなわち検出体１３の接近速度にほぼ比例す
る。
【００１０】そこでこの位置偏差ｃの変化が検出された
ときに、検出体１３の接近動作をスキップさせ、そのと
きのＮＣ装置の位置座標すなわち位置指令ａと位置偏差
ｃとから検出体１３の停止位置Ｐをａ−ｃ＝Ｐとして算
出することができる。検出精度は、検出体１３の接近速
度やＮＣ装置の処理速度などによっても変化するが、プ
ラスマイナス１０μ程度の検出が可能であり、また接近
速度を充分に遅く（約２０mm／min 位に）してやれば、
１〜２μ程度の検出精度も実現できる。
ときに、検出体１３の接近動作をスキップさせ、そのと
きのＮＣ装置の位置座標すなわち位置指令ａと位置偏差
ｃとから検出体１３の停止位置Ｐをａ−ｃ＝Ｐとして算
出することができる。検出精度は、検出体１３の接近速
度やＮＣ装置の処理速度などによっても変化するが、プ
ラスマイナス１０μ程度の検出が可能であり、また接近
速度を充分に遅く（約２０mm／min 位に）してやれば、
１〜２μ程度の検出精度も実現できる。
【００１１】このようにして検出体１３とワーク１５ま
たは主軸側部材３との接触位置が検出されたら、従来の
タッチプローブの場合と同様な演算処理により、ワーク
１５の寸法や主軸側部材３と刃物台５との相対位置関係
の変化を算出することができる。またこのようにして検
出体１３とワーク１５とを接触させた後、その接触状態
を保ったままワーク１５と検出体１３との接触位置を移
動して、この移動により生じた位置偏差ｃの変化をキャ
ンセルするように、位置指令ａを変更することにより、
ワーク１５の複数の位置を順次計測していくことがで
き、ワーク１５の真円度や面粗さや真直度などを計測す
ることができる。
たは主軸側部材３との接触位置が検出されたら、従来の
タッチプローブの場合と同様な演算処理により、ワーク
１５の寸法や主軸側部材３と刃物台５との相対位置関係
の変化を算出することができる。またこのようにして検
出体１３とワーク１５とを接触させた後、その接触状態
を保ったままワーク１５と検出体１３との接触位置を移
動して、この移動により生じた位置偏差ｃの変化をキャ
ンセルするように、位置指令ａを変更することにより、
ワーク１５の複数の位置を順次計測していくことがで
き、ワーク１５の真円度や面粗さや真直度などを計測す
ることができる。
【００１２】
【実施例】図１は旋盤においてこの発明の方法を実施す
る場合のブロック図の一例を示したものである。主軸１
は、図示されていないベッドと実質上一体の主軸台２に
軸支されており、その先端にチャック３が装着されてい
る。タレット４を備えた刃物台５は、主軸方向（Ｚ軸方
向）に摺動自在なスライド台６に主軸直角方向（Ｘ軸方
向）に摺動自在に装着され、スライド台６及び刃物台５
にはそれぞれＺ軸方向送りモータ７及びＸ軸方向送りモ
ータ８によって正逆転駆動される送りネジ９及び１０が
螺合している。タレット４には、その工具装着ステーシ
ョンの１箇所に主軸１に対向する受面１１と突出した検
出周面１２とを備えたバーストッパ１３が装着されてい
る。このバーストッパ１３は、バー材加工時に旋盤に供
給されるバー材の先端を所定位置で停止させるために用
いられるものであるが、図の実施例のものでは、このバ
ーストッパに検出周面１２を設けることによってこの発
明の検出体として利用している。
る場合のブロック図の一例を示したものである。主軸１
は、図示されていないベッドと実質上一体の主軸台２に
軸支されており、その先端にチャック３が装着されてい
る。タレット４を備えた刃物台５は、主軸方向（Ｚ軸方
向）に摺動自在なスライド台６に主軸直角方向（Ｘ軸方
向）に摺動自在に装着され、スライド台６及び刃物台５
にはそれぞれＺ軸方向送りモータ７及びＸ軸方向送りモ
ータ８によって正逆転駆動される送りネジ９及び１０が
螺合している。タレット４には、その工具装着ステーシ
ョンの１箇所に主軸１に対向する受面１１と突出した検
出周面１２とを備えたバーストッパ１３が装着されてい
る。このバーストッパ１３は、バー材加工時に旋盤に供
給されるバー材の先端を所定位置で停止させるために用
いられるものであるが、図の実施例のものでは、このバ
ーストッパに検出周面１２を設けることによってこの発
明の検出体として利用している。
【００１３】Ｚ軸方向及びＸ軸方向送りモータ７、８
は、サーボ制御装置２１によって制御されている。図１
にはＸ軸方向送りモータ８のサーボ系のみが示されてい
る。サーボ制御装置２１は、差分検出器２４、補償回路
２５及びパワーアンプ２６を備えており、ＮＣ装置２２
から与えられる位置指令ａと送りモータ８に装着された
パルスエンコーダ１４から与えられる位置フィードバッ
ク信号ｂとの差信号（位置偏差）ｃを補償回路２５に与
え、補償回路２５は、位置偏差ｃに基づく速度指令を算
出して速度フィードバック信号との差信号をパワーアン
プ２６に与えている。パワーアンプ２６から出力される
電流は、最大電流設定器２７の設定値で制限される。Ｎ
Ｃ装置２２はこの設定値を必要なタイミングで増減す
る。
は、サーボ制御装置２１によって制御されている。図１
にはＸ軸方向送りモータ８のサーボ系のみが示されてい
る。サーボ制御装置２１は、差分検出器２４、補償回路
２５及びパワーアンプ２６を備えており、ＮＣ装置２２
から与えられる位置指令ａと送りモータ８に装着された
パルスエンコーダ１４から与えられる位置フィードバッ
ク信号ｂとの差信号（位置偏差）ｃを補償回路２５に与
え、補償回路２５は、位置偏差ｃに基づく速度指令を算
出して速度フィードバック信号との差信号をパワーアン
プ２６に与えている。パワーアンプ２６から出力される
電流は、最大電流設定器２７の設定値で制限される。Ｎ
Ｃ装置２２はこの設定値を必要なタイミングで増減す
る。
【００１４】差分検出器２４から出力される位置偏差ｃ
は、位置偏差検出手段３１で検出されている。一方位置
偏差の増減を検出する際の比較対象となる設定値ｄは、
位置偏差設定手段３２に設定され、プラス側とマイナス
側の設定値プラスｄとマイナスｄが個別に設定される。
比較器３３は、検出された位置偏差ｃが設定値ｄに達し
たときに制御出力２２を出力する。位置偏差検出手段３
１、位置偏差設定手段３２及び比較手段３３は、実際に
はＮＣ装置２２のプログラムとして構成される。
は、位置偏差検出手段３１で検出されている。一方位置
偏差の増減を検出する際の比較対象となる設定値ｄは、
位置偏差設定手段３２に設定され、プラス側とマイナス
側の設定値プラスｄとマイナスｄが個別に設定される。
比較器３３は、検出された位置偏差ｃが設定値ｄに達し
たときに制御出力２２を出力する。位置偏差検出手段３
１、位置偏差設定手段３２及び比較手段３３は、実際に
はＮＣ装置２２のプログラムとして構成される。
【００１５】サーボ制御装置２１から位置偏差ｃを取り
出すことができないときは、ＮＣ装置２２の位置指令ａ
とパルスエンコーダ１４の位置フィードバック信号ｂを
位置偏差検出手段３１に入力し、その差分として位置偏
差ｃを検出する。
出すことができないときは、ＮＣ装置２２の位置指令ａ
とパルスエンコーダ１４の位置フィードバック信号ｂを
位置偏差検出手段３１に入力し、その差分として位置偏
差ｃを検出する。
【００１６】図２はこの発明の方法によるワークの計測
方法の第１実施例をフローチャートで示したものであ
る。ワーク１５に対する所定の加工が終了したら、検出
体１３がワーク１５に対向するようにタレット４を割り
出し、検出体１３の検出周面１２がワーク１５に近接す
る位置まで刃物台５を高速移動する。そして最大電流設
定手段２７の設定値を低く設定することにより、送りモ
ータ８の出力トルクにトルク制限をかける。このときの
トルク制限は刃物台５が無負荷で移動できる最小のトル
クに設定する。そして送りモータ８の出力トルクを制限
した状態で刃物台５にワーク１５に向かう低速接近指令
を出し同時にスキップ準備指令を与える。接近動作中に
位置偏差ｃの増大が検出されると接近動作をスキップさ
せるので、このときの位置指令ａ及び位置偏差ｃからワ
ーク１５と検出体１３の接触位置をそのときの機械位置
Ｐとして（Ｐ＝ａ−ｃ）算出する。検出体１３の形状及
び寸法は予めＮＣ装置２２に登録されていなければなら
ないのはもちろんであり、検出体１３の寸法精度は当然
計測精度に影響を与えるから、正確に加工されかつ正確
に刃物台５に装着される必要がある。
方法の第１実施例をフローチャートで示したものであ
る。ワーク１５に対する所定の加工が終了したら、検出
体１３がワーク１５に対向するようにタレット４を割り
出し、検出体１３の検出周面１２がワーク１５に近接す
る位置まで刃物台５を高速移動する。そして最大電流設
定手段２７の設定値を低く設定することにより、送りモ
ータ８の出力トルクにトルク制限をかける。このときの
トルク制限は刃物台５が無負荷で移動できる最小のトル
クに設定する。そして送りモータ８の出力トルクを制限
した状態で刃物台５にワーク１５に向かう低速接近指令
を出し同時にスキップ準備指令を与える。接近動作中に
位置偏差ｃの増大が検出されると接近動作をスキップさ
せるので、このときの位置指令ａ及び位置偏差ｃからワ
ーク１５と検出体１３の接触位置をそのときの機械位置
Ｐとして（Ｐ＝ａ−ｃ）算出する。検出体１３の形状及
び寸法は予めＮＣ装置２２に登録されていなければなら
ないのはもちろんであり、検出体１３の寸法精度は当然
計測精度に影響を与えるから、正確に加工されかつ正確
に刃物台５に装着される必要がある。
【００１７】出願人が行った実験によれば、刃物台５を
８０mm／分でワーク１５に接近させ、位置偏差ｃが１０
０を越えた時点でスキップをかけるようにした場合、刃
物台５が停止したときの位置偏差ｃの値は１５０〜１８
０であった。またこのときの停止位置のばらつきは、プ
ラスマイナス１０μ程度に抑えることが可能であった。
なおこのときのＮＣ装置のラダーでの実行速度は１６ミ
リセコンドであったが、８ミリセコンドに変更すれば精
度は２倍に上昇する。また計測時の検出体１３の接近速
度を１０mm／分程度とすれば、精度は８倍程度良くなる
と思われ、計測時間が充分に取れる場合には１〜２μ以
内のばらつきで計測を行うことが可能であると考えられ
る。
８０mm／分でワーク１５に接近させ、位置偏差ｃが１０
０を越えた時点でスキップをかけるようにした場合、刃
物台５が停止したときの位置偏差ｃの値は１５０〜１８
０であった。またこのときの停止位置のばらつきは、プ
ラスマイナス１０μ程度に抑えることが可能であった。
なおこのときのＮＣ装置のラダーでの実行速度は１６ミ
リセコンドであったが、８ミリセコンドに変更すれば精
度は２倍に上昇する。また計測時の検出体１３の接近速
度を１０mm／分程度とすれば、精度は８倍程度良くなる
と思われ、計測時間が充分に取れる場合には１〜２μ以
内のばらつきで計測を行うことが可能であると考えられ
る。
【００１８】図３はこの発明の方法による工作機械の経
時変化の計測及びその補正方法の一実施例を示すフロー
チャートである。計測間隔カウンタなどで設定される計
測タイミングがくると、検出体１３がチャック３に対向
するようにタレット４を割り出し、検出体１３の検出周
面１２がチャック３の計測位置に近接するまで刃物台５
を高速移動させる。次に最大電流設定器２７の設定値を
変更することによって送りモータ８にトルク制限をか
け、刃物台５のＸ軸方向低速移動を開始させる。そして
この移動動作中に位置偏差ｃの増大が検出されたら、低
速移動指令をスキップさせてそのときの位置指令ａと位
置偏差ｃとから検出体１３の接触位置を算出する。そし
て算出された接触位置を前回の計測値と比較し、隣接値
が１０μ以下の場合には、補正値を算出してその補正値
を記憶し、この補正値に基づいてワーク１５を加工する
際の刃物台５の位置指令を補正して、工作機械の熱変形
等によるワークの加工精度の低下を防止する。
時変化の計測及びその補正方法の一実施例を示すフロー
チャートである。計測間隔カウンタなどで設定される計
測タイミングがくると、検出体１３がチャック３に対向
するようにタレット４を割り出し、検出体１３の検出周
面１２がチャック３の計測位置に近接するまで刃物台５
を高速移動させる。次に最大電流設定器２７の設定値を
変更することによって送りモータ８にトルク制限をか
け、刃物台５のＸ軸方向低速移動を開始させる。そして
この移動動作中に位置偏差ｃの増大が検出されたら、低
速移動指令をスキップさせてそのときの位置指令ａと位
置偏差ｃとから検出体１３の接触位置を算出する。そし
て算出された接触位置を前回の計測値と比較し、隣接値
が１０μ以下の場合には、補正値を算出してその補正値
を記憶し、この補正値に基づいてワーク１５を加工する
際の刃物台５の位置指令を補正して、工作機械の熱変形
等によるワークの加工精度の低下を防止する。
【００１９】隣接値が１０μを越えた場合は補正を行わ
ず、次のデータでも１０μを越えた場合には、アラーム
を発して装置を停止させる。これは計測間隔が長すぎる
かあるいは経時変化が異常に大きいかあるいは切粉の噛
み込みなどの問題が起こっている可能性があるからであ
る。
ず、次のデータでも１０μを越えた場合には、アラーム
を発して装置を停止させる。これは計測間隔が長すぎる
かあるいは経時変化が異常に大きいかあるいは切粉の噛
み込みなどの問題が起こっている可能性があるからであ
る。
【００２０】図４はこの発明の方法によるワークの計測
方法の第２実施例を示すフローチャートで、円筒状ワー
クの真円度と真直度を計測する例を示したものである。
ワークの計測動作が指示されると、第１実施例の場合と
同様にタレット４を割り出して検出体１３をワーク１５
に対向させ、ワーク１５の最初の計測点に近接する位置
に検出体１３を高速移動させる。そして送りモータ８の
トルクを制限した状態で、刃物台５にワーク１５に向か
う低速移動指令をスキップ指令として与える。この移動
動作中に位置偏差ｃの増大が検出されたら、低速移動動
作がスキップされるので、そのときの位置偏差をチェッ
クする。前述したように、通常の動作では位置偏差が１
００〜２００μ程度となるから、位置偏差が５μ程度と
なるように位置指令ａを変更する。そして位置指令ａの
値をサンプリングし、主軸を微小角度回転し、このとき
位置偏差ｃの変動が認められたら、位置偏差が５μ程度
となるように再び位置指令ａを変更してサンプリングす
る。このようにして主軸１が１回転したら、サンプリン
グされたデータから面粗度及び真円度を算出する。
方法の第２実施例を示すフローチャートで、円筒状ワー
クの真円度と真直度を計測する例を示したものである。
ワークの計測動作が指示されると、第１実施例の場合と
同様にタレット４を割り出して検出体１３をワーク１５
に対向させ、ワーク１５の最初の計測点に近接する位置
に検出体１３を高速移動させる。そして送りモータ８の
トルクを制限した状態で、刃物台５にワーク１５に向か
う低速移動指令をスキップ指令として与える。この移動
動作中に位置偏差ｃの増大が検出されたら、低速移動動
作がスキップされるので、そのときの位置偏差をチェッ
クする。前述したように、通常の動作では位置偏差が１
００〜２００μ程度となるから、位置偏差が５μ程度と
なるように位置指令ａを変更する。そして位置指令ａの
値をサンプリングし、主軸を微小角度回転し、このとき
位置偏差ｃの変動が認められたら、位置偏差が５μ程度
となるように再び位置指令ａを変更してサンプリングす
る。このようにして主軸１が１回転したら、サンプリン
グされたデータから面粗度及び真円度を算出する。
【００２１】次に主軸をクランプし、刃物台５をＺ軸方
向に微小移動させ、このとき位置偏差ｃが変動したら位
置偏差ｃが５μ程度となるように位置指令ａを変更しサ
ンプリングする。そして刃物台５が所定のＺ軸方向移動
を完了するまでＺ軸方向の微小移動と位置指令のサンプ
リングを繰り返し、所定長さの計測が終了したら、サン
プリングデータから面粗度と真直度を計算する。そして
必要に応じて、ディスプレイに計測結果を表示し、プリ
ンタで計測結果をプリントアウトして計測手続きを終了
する。
向に微小移動させ、このとき位置偏差ｃが変動したら位
置偏差ｃが５μ程度となるように位置指令ａを変更しサ
ンプリングする。そして刃物台５が所定のＺ軸方向移動
を完了するまでＺ軸方向の微小移動と位置指令のサンプ
リングを繰り返し、所定長さの計測が終了したら、サン
プリングデータから面粗度と真直度を計算する。そして
必要に応じて、ディスプレイに計測結果を表示し、プリ
ンタで計測結果をプリントアウトして計測手続きを終了
する。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したこの発明の方法によれば、
タッチプローブ等の特殊な検出ヘッドを用いないで、ワ
ークの計測及び工作機械の経時変化の計測及び補正が可
能になるので、誤操作によるタッチプローブの破損等に
よる事故を防止することができ、タッチプローブのため
に刃物台の１ポジションが占有されてしまうということ
もなくなる。また接触体とワークやチャック等との接触
位置の検出がサーボ装置の特性を利用して行われている
ため、その接触を検出するための特別な電気回路や接触
体の揺動動作などを必要とせず、接触体を剛体で形成し
て刃物台に固定した状態で計測できるため、電気的及び
機械的な故障発生のおそれがなく、信頼性が高く、また
充分に高い計測精度も実現できる。
タッチプローブ等の特殊な検出ヘッドを用いないで、ワ
ークの計測及び工作機械の経時変化の計測及び補正が可
能になるので、誤操作によるタッチプローブの破損等に
よる事故を防止することができ、タッチプローブのため
に刃物台の１ポジションが占有されてしまうということ
もなくなる。また接触体とワークやチャック等との接触
位置の検出がサーボ装置の特性を利用して行われている
ため、その接触を検出するための特別な電気回路や接触
体の揺動動作などを必要とせず、接触体を剛体で形成し
て刃物台に固定した状態で計測できるため、電気的及び
機械的な故障発生のおそれがなく、信頼性が高く、また
充分に高い計測精度も実現できる。
【図１】この発明の方法を実施する工作機械の一例を示
すブロック図
すブロック図
【図２】ワークの計測方法の第１実施例を示すフローチ
ャート
ャート
【図３】工作機械の経時変化の計測方法の一例を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図４】ワークの計測方法の第２実施例を示すフローチ
ャート
ャート
【図５】図４のフローチャートの続き
【図６】ワーク計測時の検出体の移動動作の一例を示す
説明図
説明図
５ 刃物台
８ Ｘ軸方向送りモータ
13 バーストッパ
15 ワーク
21 サーボ制御装置
22 ＮＣ装置
ａ 位置指令
ｂ 位置フィードバック信号
ｃ 位置偏差
Claims (4)
- 【請求項１】 ＮＣ装置(22)でサーボ制御される送りモ
ータ(8)を備えたタレット刃物台(5)に検出体(13)を装着
し、上記送りモータ(8)の出力トルクを制限した状態で
検出体(13)をワーク(15)に向けて接近させ、この接近動
作中に上記送りモータのサーボ制御装置(21)に与えられ
る位置指令(a)と位置フィードバック信号(b)との差信号
である位置偏差(c)の増大が検出されたときに上記接近
動作をスキップさせ、このときのＮＣ装置(22)の位置座
標からワーク寸法を計測することを特徴とする、工作機
械におけるワークの計測方法。 - 【請求項２】 ＮＣ装置(22)でサーボ制御される送りモ
ータ(8)を備えたタレット刃物台(5)に検出体(13)を装着
し、上記送りモータ(8)の出力トルクを制限した状態で
上記検出体(13)をワーク(15)に向けて接近させ、この接
近動作中に上記送りモータのサーボ制御装置(21)に与え
られる位置指令(a)と位置フィードバック信号(b)との差
信号である位置偏差(c)の増大が検出されたときに当該
接近動作をスキップさせ、次いで上記位置偏差(c)が検
出精度に対応する小さな値になるまで位置指令(a)を変
更し、このときのＮＣ装置(22)の位置座標に基いてワー
ク寸法を算出することを特徴とする、工作機械における
ワークの計測方法。 - 【請求項３】 ＮＣ装置(22)でサーボ制御される送りモ
ータ(8)を備えたタレット刃物台(5)に検出体(13)を装着
し、上記送りモータ(8)の出力トルクを制限した状態で
上記検出体(13)をワーク(15)に向けて接近させ、この接
近動作中に上記送りモータのサーボ制御装置(21)に与え
られる位置指令(a)と位置フィードバック信号(b)との差
信号である位置偏差(c)の増大が検出されたときに当該
接近動作をスキップさせ、次いで上記位置偏差(c)が検
出精度に対応する小さな値になるまで位置指令(a)を変
更し、その位置を記憶し、位置偏差(c)がこの小さな値
に維持されるように位置指令(a)を変更する動作を繰り
返しながらワーク(15)の表面への検出体(13)の接触位置
を変えて所望の接触箇所毎にそのときのＮＣ装置(22)の
位置座標をサンプリングすることを特徴とする、工作機
械におけるワークの計測方法。 - 【請求項４】 ＮＣ装置(22)でサーボ制御される送りモ
ータ(8)を備えたタレット刃物台(5)に検出体(13)を装着
し、上記送りモータ(8)の出力トルクを制限した状態で
検出体(13)を工作機械の主軸側部材(3)に向けて接近さ
せ、この接近動作中に上記送りモータ(8)のサーボ制御
装置(21)に与えられる位置指令(a)と位置フィードバッ
ク信号(b)との差信号である位置偏差(c)の増大が検出さ
れたときに前記接近動作をスキップさせ、このときＮＣ
装置(22)の位置座標の経時的な変化を監視することを特
徴とする、工作機械の経時変化の計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23645792A JP3405744B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 工作機械におけるワーク及び経時変化の計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23645792A JP3405744B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 工作機械におけるワーク及び経時変化の計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655415A JPH0655415A (ja) | 1994-03-01 |
| JP3405744B2 true JP3405744B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=17001033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23645792A Expired - Fee Related JP3405744B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 工作機械におけるワーク及び経時変化の計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405744B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5689704B2 (ja) * | 2010-08-08 | 2015-03-25 | 日本電産サンキョー株式会社 | モータ制御装置およびモータ制御方法 |
| JP5845114B2 (ja) * | 2012-03-05 | 2016-01-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 混練押出設備およびその運転制御方法 |
| JP6881725B2 (ja) | 2016-05-27 | 2021-06-02 | 中村留精密工業株式会社 | ワーク加工方法、主軸角度補正装置及び複合旋盤 |
| JP6842146B2 (ja) * | 2016-08-18 | 2021-03-17 | 中村留精密工業株式会社 | 工作機械の加工誤差の補正方法 |
| JP6982291B2 (ja) * | 2017-06-16 | 2021-12-17 | 中村留精密工業株式会社 | 工作機械のワーク加工方法 |
| JP6913920B2 (ja) * | 2017-07-05 | 2021-08-04 | 中村留精密工業株式会社 | 工作機械のワーク加工方法 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23645792A patent/JP3405744B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0655415A (ja) | 1994-03-01 |
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