JPH0446733A - 加工制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、自動加工装置における加工制御方法に関する
。

「従来の技術およびその課題」 従来、加工後あるいは加工途中の製品（中間品）のが所
望どおりの寸法に製作されているか否かの判断を行う場
合には、加工量測定用の装置を設け、この専用の測定装
置により測定を行うのが一般的であった。このように専
用の測定装置を設けて行う方法であると、コストがかさ
みかつ配置スペースが多く必要になる欠点があった〇 また、従来、機械加工工程におけるいわゆるインライン
での製品検査（測定）はあまり行われておらｖ１勿論測
定結果を直ちにフィードバックして加工補正等を行うこ
ともなされておらず、不良品が生ずる場合、−度に多重
の不良品を作ってしまう欠点かあった。

また、従来の機械加工装置のなかには、インラインでの
製品検査を行っていることもたまにあるが、この場合に
も単なる合否の判定に止どまり、加工へのオンライン・
リアルタイムのフィードバックはなく、不良品が発生す
る場合には、いちいち機械を止めて作業者が経験に基づ
き調整を行っているのが実情であり、非能率的であった
。

ところで、自動加工装置の各工具ホルダには、工作物に
対する工具の位置決めを行うためサーボ機構がそれぞれ
並設されているのが通例である。

本発明はこのサーボ機構に着目し、このサーボ機構に付
設される位置検出器を加工量測定用としても利用するこ
とにより機器の兼用使用を可能にし、しかも、上記位置
検出器から発せられる信号をフィードバック信号として
利用することによりオンライン・リアルタイムの工具の
位置決め制御が行え、品質の向上並びに不良品の多発を
未然に防止できる加工制御方法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」 本発明では係る目的を達成するために、複数の工具ホル
ダを備え、それら各ホルダによって把持された工具がサ
ーボ機構により工作物に対してそれぞれ位置決め制御さ
れる自動加工装置における加工制御方法において、上記
複数の工具ホルダのうち加工に使用しないホルダに、先
端に工作物の有無を検知するセンサを有するセンサ軸を
取り付けて、当該ホルダに並設された前記サーボ機構の
位置検出器により製品の寸法を測定し、かつ、該位置検
出器から発せられる信号をフィードバックし、前記他の
ホルダに把持された工具の位置補正を行う構成とした。

「作用　」 本発明の加工制御方法で加工する場合には、各工具ホル
ダのサーボ機構に付設されている位置検出器をサーボ制
御の他、加工量測定用にも利用しており、専用の測定装
置を別個に設ける場合に比べて、コストの低減が図れ、
かつ機器の占有スペースを小さくできる。

また、上記サーボ機構の位置検出器から発せられるフィ
ードバック信号に基づき工具の位置補正が行えるので、
加工途中において製品の寸法状況に応じたオンライン・
リアルタイムの工具位置の自動補正が可能となり、製品
の品質が高められるとともに不良品の多発を未然に防止
できる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

本発明方法を説明する前に当該方法を実施する装置につ
いて説明する。

第１図は自動加工装置であり、例えば所定形状の線材バ
ネを製作するものである。具体的には、ホルダＨｌ−Ｈ
ａの先端にそれぞれ所定の工具Ｔ１〜Ｔ６を取付け、バ
ネの基となる線材Ｗを供給手段ｌから送りローラ２．２
を介しガイド３，３間に挟みながら間欠的に送り、セン
ターフオーム４近傍に位置させる。そして、各ホルダに
並設された図示しないサーボ機構により工具Ｔ　Ｉ”’
−Ｔ　ｓを個々に進出進入操作し、工具Ｔ、〜Ｔ６によ
っであるいはセンターフオーム４と工具Ｔとの間で、線
材Ｗに曲げ加工あるいは切断加工等を施すことにより所
望形状のバネを得る。

ところで、上記工具Ｔ１〜Ｔ６はバネを製作する場合に
常に全て使用することはなく、製作するバネの形状によ
っては使用りないＴ息ｔ１あＺｌ−例デば、第１図に示
す例ではホルダＨ５に把持される工具は使用しない。

この実施例では、第２図に示すように、上記複数の工具
ホルダＨ１〜Ｌ（ｅのうち加工に使用しないホルダＨ、
にセンザー軸ｌＯを取り付け、当該ホルダ１１．に並設
されたサーボ機構の位置検出器１１を加工量測定用とし
て積極的に利用している。

第２図は、第１図で示す自動加工装置のうち、ホルダ■
１．で把持される左側上工具Ｔ、によって線材Ｗに曲げ
加工を施し、左下に位置するホルダＨ。

とそれにより把持されるセンサ軸！０によって半製品の
仕上かり寸法をインラインで測定するようにしたもので
ある。センサ軸１０の先端には、線材Ｗのａ無を検出で
きるセンサ１２が取り付けられ、該センサ軸ＩＯがホル
ダＨ４に並設された送り＃！構により前進されてセンサ
１２が線材Ｗが存することを検知したとき、その時点で
の線材Ｗの位置を位置検出器１１により測定することで
、加工測定位置がわかるようになってい“る。

上記位置検出器１１の出力信号は制御装置１３にフィー
ドバックされる。制御装置１３では、上記位置検出器１
１によって検出された値が規定の加工位置からいくらず
れているか、言い換えれば規定加工位置−実際加工位置
で表される寸法誤差ａが算出される。そして、この寸法
誤差Ｃの値に応じて工具Ｔ、を所定量進出あるいは退入
させる信号を発生させる補正信号が、工具Ｔ、進退操作
用のサーボ機構に発せられるようになっている。

すなわち、制御装置１３には、規定曲率半径Ｒ８である
にもかかわらず実際の曲率半径Ｒ，であったとき、セン
サ軸ｌＯによる測定結果で言うと、誤差がＱとなるとき
、工具Ｔ！をいくら進出あるいは退入させるかが実験等
によってあらかじめ入力されている。

なお、上記した動作、つまり実際の加工位置の測定−誤
差計算−工具位置の補正の一連の動作（以下、センサフ
ィードバックという）は、−製品ごとに行うものではな
く、複数の製品ごとに行うようになっている。

次に、上記自動加工装置を用いてバネを実際に加工する
方法について第３図および第４図を参照しながら説明す
る。

まず、供給手段ｌから線材Ｗを繰り出し、送りローラ２
によって線材Ｗを前方へ送り出す。

供給された線材Ｗの先端が所定位置にくると、図示しな
いカッタによって線材の先端を切断し、この切断箇所を
以後バネの長さを決定する際の基準とする。以上が前提
条件であり、以下、第３図に示す流れにしたがって加工
が進められる（ステップｌ）。

まず、このロジックが実行されるとき、それがタフトノ
最初であるか否かが判断され、「ＮＯ」のときには、工
具Ｔ、を把持するホルダＨ、および送りローラ２のサー
ボ機構に目標値指令の信号が発せられ、それに従って工
具Ｔ、の位置等が設定される（ステップ２．１２、およ
び第４図（ｂ）参照）。そして、送りローラ２によって
線材Ｗが送られ、その先端が工具Ｔ、の傾斜面に押し当
てられて所定の曲げ加工が施され、その後回示せぬカッ
タにより切断されてバネが作られる。なお、この場合、
センサ軸ＩＯによるセンシングは行われない。

他方、ｒ　Ｙ　Ｅ　Ｓ　、Ｊのときは、次にタクトがセ
ンサーフィードバックを実行するものが否が判断され、
これが「ＮＯ」のときは前記ステップ１２に移り処理Ｃ
が行われ、またｒＹＥｓＪのときはステップ４へ移る。

ステップ４ではセンザーセンソングタイミングであるか
否か判断され、１Ｎｏ」のときにはステップ１３へ移る
。ステップ！３ではホルダＨ２，［１゜および送り【Ｊ
−ラ２のサーボ機構に目標値指令の信号は発せられる（
第４図（ａ）参照）。この信号にしたがい、センサ１２
が取り付けられたセンサ軸ＩＯは前進され、センシング
待機状態になる。

その後、センシングタインミンク信号がオンになると（
送りローラ２によって線材Ｗが送られて、センサ軸ＩＯ
の延長上に線材Ｗが位置しセンシング可能な状態となる
）、ホルダＨ４に並設された送り機構によりセンサ軸Ｉ
Ｏが序々に前進され、その前進は先端のセンサ１２が線
材Ｗが存することを検知するまで続けられる（ステップ
５．６゜８．１４）。なお、所定距離センシングしても
線材Ｗが存することを検知できない場合にはセンシング
は停止され、ノステムは異常停止を実行する（ステップ
１４．１５）。例えば、なんらかの原因で線材が切断さ
れたり極端に強く曲げられたりした場合である。

上記センサ軸１０による測定は、ホルダＩ−１、に４ν
設されたサーボ機構の位置検出器１１によって行われる
。ずなわち、センサ１２が線材Ｗを検知すると、その時
点を基にサーボ機構の位置検出器ＩＩによって、実際の
値が目標値からどれだけずれているか寸法誤差Ｑを算出
し、その値は制御装置１３へ送られ、その後センサセン
ンングタイミングをＯＦ　Ｆにする。

次いで、ステップ９に移り、タクトの最後か否か判断さ
れ、最後でないときには再びステップ４へ移り、センソ
ングタイミングがオフになっている関係上そこからステ
ップ１３へ移り、センサ軸１０および工具Ｔ、の退入、
兼びにカッタによる線材Ｗの切断が行われる（処理Ｂ）
。

そして、タクトの最後となったときには、次に処理の最
後か否か判断される。処理が最後でない場合には、上記
センンングにより得られた寸法誤差Ｑの値に基づいて、
制御装置１３で工具Ｔ、を把持するホルダＨｚのサーボ
機構に補正信号が発せられ、この信号の基づいて工具位
置の補正がなされる（ステップ１６）。このときの補正
は、前回のタクトの補正に加算して出力され、次のセン
サフィードバックを実行するタクトが終わるまで、この
補正に基づいて工具Ｔ、の位置は決定される。

また、上記ステップｌＯによって処理の最後であると判
断された場合には終了となる。

以上がセンサフィードバックのサイクルであり、これが
製品複数個（例えば数個あるいは数十個）ごとに１回な
される。このように各製品毎に行わないのは、センサフ
ィードバック動作にはそれを行わない場合に比べである
程度余分な時間が必要となり、製品毎に行った場合タク
トタイムが長くなり、生産効率が低下するためである。

なお、上記実施例では、バネを製作する場合を例にとっ
て本発明を説明したが、これに限られることなく、他の
製品を作る場合にも本発明は適用でき、また、本発明が
適用される加工は、曲げ加工に限られることなく、切削
加工、研削加工等にも適用可能である。

「発明の効果」 本発明の加工制御方法によれば、以下の優れた効果を奏
する。

■　従来人的作業によって行われていた検査を、加工工
程中のインラインにて、オンライン、リアルタイムに自
動的に検査ができるので、人件費が削減できる。

■　装置を止めることなく加工量を測定するできるので
、生産性の向上が図れ、かつ歩留まりが向上する。

■　上記のように、インラインで行われる検査結果をフ
ィードバック信号として利用することにより、オンライ
ン・リアルタイムの工具等の位置決め補正が行えること
から、加工精度が上がり、品質向上並びに不良品の多発
を未然に防止できる。

■　各工具ホルダのサーボ機構に付設されている位置検
出器をサーボ制御の他、加工量測定用にも利用しており
、専用の測定装置を別個に設ける場合に比べて、コスト
の低減が図れ、機器の占有スペースを小さくてきる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の一実施例を示すものであり、第１図
は本発明方法が実施される自動加工装置の要部側面図、
第２図は本発明によってバネを製作する方法を説明する
側面図、第３図は本発明方法のフローチャート、第４図
（ａ）、（ｂ）はセンサーフィードバックタイミングの
チャートである。 Ｈｌ−Ｈｓ・・・・工具ホルダ、１゛１〜Ｔ８・・・・
・工具、ＩＯ・・・・・・センサ軸、１１・・・・・・
位置検出器、１２・・・・・センサ、１３・・・・・・
制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の工具ホルダを備え、それら各ホルダによって把持
   された工具がサーボ機構により工作物に対してそれぞれ
   位置決め制御される自動加工装置における加工制御方法
   において、上記複数の工具ホルダのうち加工に使用しな
   いホルダに、先端に工作物の有無を検知するセンサを有
   するセンサ軸を取り付けて、当該ホルダに並設された前
   記サーボ機構の位置検出器により製品の寸法を測定し、
   かつ、該位置検出器から発せられる信号をフィードバッ
   クし、前記他のホルダに把持された工具の位置補正を行
   うことを特徴とする加工制御方法。