JPH06198543A

JPH06198543A - フィードバック式加工条件補正装置

Info

Publication number: JPH06198543A
Application number: JP35934292A
Authority: JP
Inventors: Kazutomo Katou; 千智加藤; Takahiro Kobayashi; 貴広小林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】【目的】加工機により順に加工された複数のワークの
寸法が測定されたときに、今回までに取得された測定値
Ｘの数が設定個数に足りる場合には、今回の真の寸法を
推定するためにそれら測定値Ｘについて移動平均値Ｐを
算出し、それに基づく誤差値Ｒ等に基づき、加工機によ
り次に加工されるべきワークの加工条件を補正する装置
において、今回までに取得された測定値Ｘの数が設定個
数に足りない場合でも移動平均値Ｐの算出を可能にす
る。【構成】今回までに取得された測定値Ｘの数が設定個
数に足りない場合には、各回における測定値Ｘと移動平
均値Ｐとはほぼ近似するとの事実に着目し、各回の移動
平均値Ｐを各回の測定値Ｘでそのまま置換することによ
って取得し、これにより、測定値Ｘの数が少なくても、
移動平均値Ｐの算出が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工機により加工され
たワークの寸法を測定機により測定し、その結果をフィ
ードバックすることにより、加工機により次に加工され
るべきワークの加工条件を補正するフィードバック式加
工条件補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記フィードバック式加工条件補正装置
の一例として本出願人は先に次のようなものを提案し、
特願平４−６１３０５号明細書に実施例として記載し
た。これは、(a) 複数のワークを順に加工する加工機を
加工条件に従って制御する加工機制御手段と、(b) 加工
された複数のワークの寸法を順に測定する測定機とに接
続されて使用されるフィードバック式加工条件補正装置
であって、(1) 前記測定機によりワークの寸法が測定さ
れたときに、今回取得された測定寸法および前回までに
取得された最新の少なくとも１個の測定寸法から成る設
定個数の測定寸法に基づいて今回の真の寸法を推定し、
その推定値とワークの寸法の目標値との差を今回の寸法
誤差として取得するとともに、寸法誤差を取得したとき
に、今回取得された寸法誤差および前回までに取得され
た最新の少なくとも１個の寸法誤差から成る設定個数の
寸法誤差に基づき、今回の寸法誤差の変化傾向を取得す
る寸法情報取得手段と、(2) 前記加工機により次に加工
されるべきワークの前記加工条件の補正値を、前記寸法
情報取得手段により取得された今回の寸法誤差および今
回の寸法誤差変化傾向に基づいて決定する加工条件補正
手段とを含むフィードバック式加工条件補正装置であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この装置においては、
今回までに取得された測定寸法であって使用可能なもの
の数が設定個数に足りない場合には、真の寸法を推定す
ることができない。また、同様に、今回までに取得され
た寸法誤差であって使用可能なものの数が設定個数に足
りない場合には、寸法誤差変化傾向を取得することがで
きない。そのため、使用可能な測定寸法等の数が足りな
いために加工条件の補正値を決定することができない時
間が長くなってしまうという問題があった。

【０００４】本発明はこの問題を解決することを課題と
してなされたものである。

【０００５】

【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、図１に示すように、前記加工機１，加工機
制御手段２および測定機３を含む加工システムと共に使
用されるフィードバック式加工条件補正装置であって前
記寸法情報取得手段４および加工条件補正手段５を含む
ものにおいて、その寸法情報取得手段４を、各回の真の
寸法を推定する際、今回までに取得された測定寸法の数
が前記設定個数に足りない場合には、足りる場合とは異
なる規則に従って今回の真の寸法を推定することと、各
回の寸法誤差変化傾向を取得する際、今回までに取得さ
れた寸法誤差の数が前記設定個数に足りない場合には、
足りる場合とは異なる規則に従って今回の寸法誤差変化
傾向を取得することとの少なくとも一方を行うものとし
たことを特徴とする。

【０００６】なお、ここにおける「寸法情報取得手段
４」は例えば次のような態様とすることができる。

【０００７】すなわち、今回までに取得された測定寸法
の数が設定個数に足りる場合には、今回までに取得され
た設定個数の測定寸法を予め定められた計算式に代入す
ることにより今回の推定値を取得し、一方、設定個数に
足りない場合には、同じ回に取得される測定寸法と推定
値とは本来互いに近似するものであるという事実に着目
し、今回の測定寸法をそのまま今回の推定値とする態様
とすることができるのである。

【０００８】また、今回までに取得された測定寸法の数
が設定個数に足りる場合には、上記の態様と同じように
して今回の推定値を取得し、一方、設定個数に足りない
場合には、設定個数より少ない測定寸法の数の各々に対
応して予め定められた計算式のうち、今回までに取得さ
れた測定寸法の数に合致するものに、今回までに取得さ
れた測定寸法を代入することにより今回の推定値を取得
する態様とすることもできる。

【０００９】また、「寸法情報取得手段４」は例えば、
今回までに取得された寸法誤差の数が設定個数に足りる
場合には、今回までに取得された設定個数の寸法誤差を
予め定められた計算式に代入することにより今回の変化
傾向を取得し、一方、設定個数に足りない場合には、設
定個数より少ない寸法誤差の数の各々に対応して予め定
められた計算式のうち、今回までに取得された寸法誤差
の数に合致するものに、今回までに取得された寸法誤差
を代入することにより今回の変化傾向を取得する態様と
することもできる。

【００１０】

【作用】本発明に係るフィードバック式加工条件補正装
置においては、寸法情報取得手段４により、各回の真の
寸法を推定する際、今回までに取得された測定寸法の数
が設定個数に足りない場合には、足りる場合とは異なる
規則に従って今回の真の寸法を推定すること（以下、特
別寸法推定ともいう）と、各回の寸法誤差変化傾向を取
得する際、今回までに取得された寸法誤差の数が設定個
数に足りない場合には、足りる場合とは異なる規則に従
って今回の寸法誤差変化傾向を取得すること（以下、特
別変化傾向取得ともいう）との少なくとも一方が行われ
る。

【００１１】したがって、少なくとも特別寸法推定が行
われる場合には、１個の真の寸法の推定に必要な測定寸
法の数が少なくても済むこととなり、また、少なくとも
特別変化傾向取得が行われる場合には、１個の寸法誤差
変化傾向の取得に必要な寸法誤差の数が少なくても済む
こととなる。

【００１２】

【発明の効果】このように、本発明によれば、１個の真
の寸法の推定または１個の寸法誤差変化傾向の取得に必
要な測定寸法または寸法誤差の数が少なくても済むこと
となり、それら測定寸法等の数が少ないために真の寸法
の推定等を行うことができない時間が短くなるかまたは
皆無となるという効果が得られる。

【００１３】

【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図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００１４】この定寸点補正装置は、自動車のエンジン
のクランクシャフトを加工すべきワークとし、それに予
め形成されている複数のジャーナル面の各々を加工部位
として円筒研削する加工システムと共に使用される。こ
こにクランクシャフトとは、図２に示すように、互いに
同軸的に並んだ７個の外周円筒面（以下、単に「円筒
面」という）であるジャーナル面を有するワークであ
る。

【００１５】加工システムは、具体的には、図３に示す
ように、加工ライン，加工機１０，２個のインプロセス
測定機１２（図には１個として示す），定寸装置１４，
モータコントローラ１５，全数計測機１６，ワーク数カ
ウンタ１８，制御装置２０，補助記憶装置２２等から構
成されており、以下、それら要素について個々に説明す
る。

【００１６】加工ラインは、図において矢印付きの太い
実線で表されており、ワークが複数、一列に並んで上流
側から下流側に向かって搬送されるものである。

【００１７】加工機１０は、クランクシャフトの７個の
ジャーナル面の各々に対し、加工具としての円形状の砥
石により、円筒研削を行うものである。具体的には、図
４に示すように、クランクシャフトと複数の砥石が同軸
的に並んだ砥石群３０とを接触回転させることにより、
７個のジャーナル面すべてに対して同時に円筒研削を行
うマルチ研削盤である。以下、その構成を簡単に説明す
る。

【００１８】加工機１０は、ワークのためのワークテー
ブル３２を備えている。このワークテーブル３２は加工
機１０の図示しない主フレームに取り付けられている。
ワークテーブル３２には、ワークをそれの軸線回りに回
転可能に保持する保持装置（図示しない）とその保持さ
れたワークを回転させるワークモータ３４とが設けられ
ている。

【００１９】加工機１０はさらに、砥石群３０のための
前進・後退テーブル３６とスイングテーブル３８とを備
えている。前進・後退テーブル３６は前記主フレーム
に、前記ワークテーブル３２に保持されているワークに
対する直角な方向における往復運動が可能な状態で取り
付けられている。一方、スイングテーブル３８は、その
前進・後退テーブル３６に、砥石軸線（図において一点
鎖線で示す）上にそれに直交する状態で設定されたスイ
ング軸線（図において紙面に直角な直線）を中心とした
スイングが可能（右回転も左回転も可能）な状態で取り
付けられている。前進・後退テーブル３６の前進・後退
は主フレームに固定の前進・後退モータ４０により、ス
イングテーブル３８のスイングは前進・後退テーブル３
６に固定のスイングモータ４２によりそれぞれ実現され
る。

【００２０】すなわち、この加工機１０においては、砥
石軸線とワークの回転軸線との成す角度（以下、「切込
み角」という）がスイングモータ４２により調整可能な
のである。

【００２１】前記２個のインプロセス測定機１２もこの
加工機１０に取り付けられている。それらインプロセス
測定機１２はそれぞれ、図２に示すように、１個の円筒
面を外周両側から挟む一対の測定子を有し、電気マイク
ロメータ方式によりその円筒面の直径を測定するもので
ある。それらインプロセス測定機１２は、７個のジャー
ナル面について個々に用意されているわけではなく、同
図に示すように、両端のジャーナル面、すなわち第１ジ
ャーナル面と第７ジャーナル面（以下、「２個の端円筒
面」ともいう）についてのみ用意されている。

【００２２】前記定寸装置１４は、図４に示すように、
それらインプロセス測定機１２にそれぞれ接続されてい
る。定寸装置１４は、研削中、２個の端円筒面のそれぞ
れの直径を各インプロセス測定機１２を介して監視し、
それら各端円筒面における残存切込み量（最終寸法に到
達するまでに切り込むことが必要な量）が各設定量（各
端円筒面ごとに存在する）に到達したときにはその旨の
信号（以下、「設定量到達信号」という）を、各最終寸
法すなわち各定寸点（各端円筒面ごとに存在する）に到
達したときにはその旨の信号（以下、「定寸点到達信
号」という）を前記モータコントローラ１５に各端円筒
面に関連付けてそれぞれ出力する。

【００２３】定寸装置１４はまた、各定寸点の補正が可
能に設計されている。具体的には、前記制御装置２０か
ら各補正値Ｕ（各端円筒面ごとに存在する）が供給され
れば、現在の各定寸点にその各補正値Ｕを加算すること
によって現在の各定寸点を更新し、供給されなければ現
在の各定寸点をそのままに維持するように設計されてい
る。

【００２４】前記モータコントローラ１５は定寸装置１
４，前進・後退モータ４０等に接続されている。モータ
コントローラ１５は、作業者からの指令や定寸装置１４
からの信号等に基づき、前進・後退モータ４０等を制御
する。

【００２５】ところで、加工機１０は、粗研，精研，ス
パークアウト等のいくつかの段階を順に経て一回の円筒
研削を終了する。粗研は、前記残存切込み量が前記設定
量に達するまで実行され、精研は、直径が前記定寸点に
達するまで実行される。定寸装置１４から各端円筒面ご
とに供給されるべき２個の設定量到達信号はその供給時
期が一致しないのが普通であり、モータコントローラ１
５は、粗研段階では、信号供給時期の不一致量に応じて
前進・後退モータ４０およびスイングモータ４２を制御
し、これにより、前記切込み角を適正に制御する。ま
た、精研においては、それに先立つ粗研において切込み
角が適正となっているはずであるから、モータコントロ
ーラ１５は、前進・後退モータ４０のみを運転させるこ
とにより、砥石群３０のワークへの切込みを続行し、２
個の端円筒面のいずれかについてでも定寸点到達信号が
供給されれば、前進・後退モータ４０を停止させ、スパ
ークアウトを行った後に、前進・後退モータ４０を逆回
転させることにより砥石群３０をワークから後退させ
る。なお、精研段階でも切込み角を制御するようにする
こともできる。

【００２６】前記全数計測機１６は、図３に示すよう
に、加工ラインの、加工機１０の下流側に配置されてい
る。全数計測機１６は、ワークが持つ円筒面の数と同数
のポストプロセス測定機４４を有し、前記インプロセス
測定機１２と同じ方式により、加工機１０から搬出され
たワークすべてについて順に、円筒面すべてについて個
々に直径を測定する。この全数計測機１６が前記制御装
置２０の入力側に接続されている。

【００２７】前記ワーク数カウンタ１８は、同図に示す
ように、加工ライン上において加工機１０と全数計測機
１６との間にその全数計測機１６による計測を待つワー
クの数を測定するものである。ワーク数カウンタ１８
は、加工機１０からのワークの搬出を検出する第１セン
サ（例えば、リミットスイッチ等）４６と、全数計測機
１６へのワークの搬入を検出する第２センサ（例えば、
リミットスイッチ等）４８とに接続されていて、第１セ
ンサ４６によりワーク搬出が検出されるごとに待機ワー
ク数のカウント値を１ずつ加算し、一方、第２センサ４
８によりワーク搬入が検出されるごとにそのカウント値
を１ずつ減算し、これにより、待機ワーク数の現在値を
測定する。

【００２８】前記制御装置２０は、図示しないＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭおよびバスを含むコンピュータを主体と
して構成されており、そのＲＯＭにおいて定寸点補正ル
ーチンを予め記憶させられている。また、この制御装置
２０は、前記補助記憶装置２２にも接続されていて、全
数計測機１６から入力された測定値Ｘ，それに基づいて
決定した補正値Ｕ等をすべて保存するように設計されて
いる。一回の加工の終了後に作業者がその加工状況を診
断する際に使用するためである。

【００２９】上記定寸点補正ルーチンの主要部が図５〜
８にフローチャートで表されており、それら図に基づい
て制御装置２０の構成を説明するが、まず、概略的に説
明する。

【００３０】この制御装置２０は、全数計測機１６によ
り計測された寸法（加工後のワークの寸法）に基づく寸
法情報をフィードバックすることにより、加工機１０に
より次に加工されるべきワークについての定寸点（これ
が「加工条件」の一態様である）の補正値Ｕを決定する
ものである。この加工システムにおいては、加工機１０
と全数計測機１６との間に寸法測定を待つワークが存在
することを許容するように設計されている。そのため、
この制御装置２０は、入力信号が補正値Ｕ、出力信号が
寸法情報であるとともにそれら入力信号と出力信号との
間にむだ時間ＭＳが存在する制御システムを想定し、フ
ィードバック式で定寸点を補正する。

【００３１】この制御装置２０における処理の流れを、
簡単に説明すれば、図９に示すようになる。

【００３２】まず、第１ステップとして、全数計測機１
６から測定値Ｘが入力され、続いて、第２ステップとし
て、その測定値Ｘから隣接間ばらつきを除去するため
に、今回までに取得された測定値Ｘに対して移動平均値
Ｐが算出される。コンピュータのＲＡＭには、測定値Ｘ
等を蓄積する演算データメモリ（図示しない）が設けら
れており、それに蓄積されている複数の測定値Ｘに基づ
いて移動平均値Ｐが算出される。

【００３３】次に、第３ステップとして、その移動平均
値Ｐに対して両端直径補正（後に詳述する）が行われ、
さらに、第４ステップとして、そのようにして補正され
て今回までに取得された複数の移動平均値Ｐ（これも演
算データメモリに蓄積される）に基づき、今回の誤差値
Ｒ，微分値Ｔおよび２回微分値Ｄがそれぞれ寸法情報と
して算出される。その後、第５ステップとして、その寸
法情報と、ワーク数カウンタ１８により測定された待機
ワーク数（前記むだ時間ＭＳに相当する）とに基づき、
ファジィ演算によって補正値Ｕが算出される。続いて、
第６ステップとして、その補正値Ｕが、それの連続性が
考慮されることによって補正され、さらに、第７ステッ
プとして、その補正値Ｕが、定寸装置１４との関係にお
いて設定された不感帯内にあるか否かが判定され、なけ
れば、第８ステップとして、その補正値Ｕが定寸装置１
４に送信される。

【００３４】また、この制御装置２０においては、全数
計測機１６によりワークが計測されるごとに今回の補正
値Ｕを決定する連続的補正ではなく、前回の補正値Ｕの
影響を受けた定寸点の下で加工されたワークが計測され
るごとに今回の補正値Ｕを決定する間欠的補正が採用さ
れている。また、補正値Ｕが間欠的に補正されるに伴っ
て、演算データメモリも間欠的にクリアされる。

【００３５】なお、この制御装置２０には、ワークの７
個のジャーナル面すべてについて個々に測定値Ｘが入力
されるが、基本的には、第１ジャーナル面および第７ジ
ャーナル面のそれぞれの測定値Ｘ、すなわち、各端円筒
面の測定値Ｘに基づき、前記定寸装置１４の各端円筒面
に対応する補正値Ｕがそれぞれ決定される。

【００３６】以上、この制御装置２０の全体の流れを簡
単に説明したが、以下、この流れにおける各概念につい
て個々に詳しく説明する。

【００３７】まず、移動平均値Ｐの算出について説明す
る。

【００３８】測定値Ｘは全数計測機１６により時系列デ
ータとして取得され、多くの隣接間ばらつきを含んでい
る。そこで、本実施例においては、隣接間ばらつきを除
去してワークの真の寸法を推定するために、今回の測定
値Ｘおよび前回までに取得された最新の少なくとも１個
の測定値Ｘにつき、図１０にグラフで概念的に示すよう
に、重み付き移動平均値Ｐを算出し、それを測定値Ｘの
真の値として使用する。

【００３９】この重み付き移動平均値Ｐは原則として、
次のようにして算出される。すなわち、今回までに取得
された最新のＫ（２以上の固定値）個の測定値Ｘに基づ
き、次式（Ｋ＝５の場合）で表される如き計算式を用い
て今回の移動平均値Ｐ_iが算出されるのである。

【００４０】

【数１】Ｐ_i＝（１・Ｘ_i-4＋２・Ｘ_i-3＋３・Ｘ_i-2
＋４・Ｘ_i-1＋５・Ｘ_i）／１５

【００４１】しかし、この原則を貫くときは、演算デー
タメモリに蓄積されている測定値Ｘの数がＫ個に達しな
い間は、移動平均値Ｐを算出することができず、図１１
に示すように、これを用いて算出されるべき誤差値Ｒも
微分値Ｔも算出することができないこととなり、ひいて
は、新たな補正値Ｕを決定することができない時間が長
くなってしまう。

【００４２】そこで、本実施例においては、今回までに
取得された測定値Ｘの数がＫ個に達しない場合には、達
する場合とは異なる特別の規則に従って、移動平均値Ｐ
が算出される。

【００４３】その特別の規則には置換型移動平均値算出
規則と可変型移動平均値算出規則とがある。以下、詳し
く説明する。

【００４４】まず、置換型移動平均値算出規則は、図１
２に示すように、存在する予定のＫ個の移動平均値Ｐの
うち実際には存在しないものの各々を、各移動平均値Ｐ
が取得されるべき回と同じ回に取得された測定値Ｘその
もので置換するという規則である。これは、同じ回に取
得される測定値Ｘと移動平均値Ｐとは本来互いに近似す
るという性質に基づくものであって、この規則に従って
移動平均値Ｐを算出することを置換型移動平均値算出と
いう。

【００４５】この置換型移動平均値算出においては、各
回の移動平均値Ｐの置換が行われた時期が、その後にお
いてはじめて原則通りに移動平均値Ｐが算出された時期
から少し前であるか、かなり前であるかを問わず、移動
平均値Ｐを測定値Ｘで置換することによって仮想的に取
得することは可能である。しかし、この場合には、次の
ような問題がある。すなわち、１個の微分値Ｔを算出す
るのに使用されるＬ個の移動平均値Ｐにおいて仮想的に
算出された移動平均値Ｐが占める割合が多いほど、その
微分値Ｔの精度が低下し、ひいては補正値Ｕの精度も低
下するおそれがあるという問題があるのである。

【００４６】したがって、この置換型移動平均値算出に
おいては、１個の微分値Ｔを算出するのに使用される仮
想的な移動平均値Ｐの数を制限することが望ましい。同
図の例は、そのような制限が付された例であって、この
場合には、最新の正規の移動平均値Ｐより過去に３回の
間に限り（すなわち、置換制限数Ｚが３個）、仮想的な
移動平均値Ｐの算出が許容されている。このように制限
を付された場合には、たとえ置換型移動平均値算出をし
ても、演算データメモリに蓄積されている測定値Ｘの数
が小さい間は、移動平均値Ｐを算出することができな
い。

【００４７】一方、可変型移動平均値算出規則は、測定
値Ｘの数（Ｋより小さい数）の各々について個別に重み
付き移動平均値計算式を用意し、今回までに取得された
測定値Ｘの数（すなわち、演算データメモリに蓄積され
ている測定値Ｘの数）に合致する計算式を選択し、それ
を用いて移動平均値Ｐを取得するという規則である（図
１３参照）。この規則に従って移動平均値Ｐを算出する
ことを可変型移動平均値算出という。ここに個別に用意
される重み付き移動平均値計算式には例えば次のような
ものを選ぶことができる。

【００４８】

【数２】測定値Ｘの数移動平均値計算式（ただし、Ｋ＝５）１Ｐ₁＝Ｘ₁ ２Ｐ₂＝（１・Ｘ₁＋２・Ｘ₂）／３３Ｐ₃＝（１・Ｘ₁＋２・Ｘ₂＋３・Ｘ₃）／６４Ｐ₄＝（１・Ｘ₁＋２・Ｘ₂＋３・Ｘ₃＋４・Ｘ₄）／１０

【００４９】この例においては、演算データメモリに蓄
積されている測定値Ｘの数が１個であっても、移動平均
値Ｐの算出が可能である。したがって、この例において
は、演算データメモリに蓄積されている測定値Ｘの数が
小さいから移動平均値Ｐを算出することはできないとい
う事態は起こらない。

【００５０】なお、本実施例においては、以上のような
移動平均値Ｐの特別な手法による算出（以下、「特別移
動平均値算出」という）の実行の許否が作業者によって
指令され、さらに、その特別移動平均値算出が指令され
る場合には、その種類の選択も作業者からの指令に応じ
て行われるようになっている。すなわち、特別移動平均
値算出指令が出されている場合には必ず、置換型移動平
均値算出指令と可変型移動平均値算出指令とのいずれか
が出されるようになっているのである。

【００５１】この制御装置２０が接続される加工システ
ムにおいては、前述のように、加工されたワークの全円
筒面のうちの２個の端円筒面のみに関する寸法情報に基
づいて砥石群３０が作動させられる。そのため、２個の
端円筒面の測定値Ｘのみを考慮し、それ以外の円筒面の
測定値Ｘを考慮しないで定寸点を補正する場合には、各
円筒面の加工精度がそれの全体において十分に均一にな
らない場合がある。

【００５２】このような事態を回避するために、本実施
例においては、次のような技術が採用されている。すな
わち、図１４にグラフで概念的に示すように、ワークに
おける各円筒面の軸方向位置（図に「１Ｊ」〜「７Ｊ」
で表す）と各円筒面の直径（すなわち、移動平均値Ｐ）
とが比例関係にあると仮定し、２個の端円筒面の測定値
Ｘをそれぞれ補正するという両端直径補正という技術が
採用されているのである。

【００５３】この両端直径補正の一具体例は、次のよう
である。すなわち、両端直径補正計算式として、

【００５４】

【数３】

【００５５】なる式を採用するのである。ただし、ｘ：ジャーナル面の番号（第１ジャーナル面から第７ジ
ャーナル面に向かって１から７まで付されている）ｘ′：７個のｘの値の平均値ｙ：ｘの各値における移動平均値Ｐの修正値Ｐ：ｘの各値における移動平均値Ｐの計算値Ｐ′：７個の移動平均値Ｐの計算値の平均値

【００５６】そして、第１ジャーナル面については、上
記式の「ｘ」に１を代入することによって、移動平均値
Ｐの修正値ｙ₁を取得し、また、第７ジャーナル面につ
いては、「ｘ」に７を代入することによって、移動平均
値Ｐの修正値ｙ₇を取得するのである。

【００５７】なお、本実施例においては、この両端直径
補正の実行の許否も作業者によって指令されるようにな
っている。

【００５８】また、本実施例においては、移動平均値Ｐ
に対して両端直径補正が行われるようになっているが、
移動平均値Ｐの基礎となる測定値Ｘそのものに対して両
端直径補正を行うこともできる。

【００５９】ワークについて取得する寸法情報には、前
述のように、誤差値Ｒのみならず、それの微分値Ｔとそ
の微分値Ｔの微分値である２回微分値Ｄとがある。誤差
値Ｒは「寸法誤差」の一態様であり、微分値Ｔは「寸法
誤差の変化傾向」の一態様であり、２回微分値Ｄは「変
化傾向の変化傾向」の一態様である。

【００６０】このように、誤差値Ｒ以外のパラメータに
も基づいて補正値Ｕを決定することとしたのは、誤差値
Ｒのみに基づいて補正値Ｕを決定する場合より、それの
微分値Ｔまたは２回微分値Ｄにも基づいて補正値Ｕを決
定する場合の方が、加工機１０の実際の状態をより正確
に推定することができ、定寸点の補正精度が向上するか
らである。なお、誤差値Ｒのみならず微分値Ｔにも基づ
いて補正値Ｕを決定する技術は、本出願人の特願平４−
６１３０５号として出願されており、また、さらに２回
微分値Ｄにも基づいて補正値Ｕを決定する技術は、本出
願人の特願平４−２３５４０２号として出願されてい
る。

【００６１】微分値Ｔは、図１５にグラフで概念的に示
すように、原則として、今回取得された誤差値Ｒおよび
前回までに取得された最新の少なくとも１個の誤差値Ｒ
から成るＬ（２以上の固定値）個の誤差値Ｒが計測ワー
ク数ｉの増加に対して比例すると仮定し、それらＬ個の
誤差値Ｒが適合する１次回帰線を特定し、それの勾配を
微分値Ｔ（１次回帰線の傾きをθラジアンとした場合の
tan θに一致する）として取得される。

【００６２】具体的には、１次回帰線の式として、例え
ば、

【００６３】

【数４】

【００６４】なる式が採用される。ただしｘ：計測ワーク数ｉの値ｘ′：Ｌ個のｘの値の平均値ｙ：ｘの各値における誤差値Ｒの真の値Ｒ：ｘの各値における誤差値Ｒの計算値Ｒ′：Ｌ個の誤差値Ｒの計算値の平均値そして、

【００６５】

【数５】

【００６６】の値が、微分値Ｔとなる。

【００６７】しかし、この原則を貫くと、移動平均値Ｐ
の算出の場合と同様に、演算データメモリに蓄積されて
いる誤差値Ｒの数がＬ個に達しない場合には、微分値Ｔ
を算出することができない。

【００６８】そこで、本実施例においては、移動平均値
Ｐの算出の場合に準じて、移動平均値Ｐの数（Ｌより小
さい数）の各々について個別に１次回帰線の式を用意
し、今回までに取得された最新の誤差値Ｒの数（すなわ
ち、演算データメモリに蓄積されている誤差値Ｒの数）
に合致する式を選択し、それを用いて微分値Ｔを取得す
るという技術が採用されている。

【００６９】なお、本実施例においては、可変型微分値
算出の実行の許否も作業者によって指令されるようにな
っている。

【００７０】２回微分値Ｄは微分値Ｔと同様にして算出
される。すなわち、今回までに取得された最新のＱ（２
以上の固定値）個の微分値Ｔが計測ワーク数ｉの増加に
対して比例すると仮定し、それらＱ個の微分値Ｔが適合
する１次回帰線を特定し、それの勾配を２回微分値Ｄ
（１次回帰線の傾きをθラジアンとした場合のtan θに
一致する）として取得する。

【００７１】なお、本実施例においては、２回微分値Ｄ
の使用の許否も作業者によって指令されるようになって
いる。

【００７２】また、本実施例においては、この２回微分
値Ｄについては、微分値Ｔに係る可変型微分値算出に相
当する技術は採用されていないが、採用することはもち
ろん可能である。

【００７３】この制御装置２０においては、補正値Ｕの
決定のために、前述のように、間欠的補正，むだ時間考
慮型補正，ファジィ演算を用いた補正値Ｕの決定，連続
性考慮型補正および補正値Ｕの不感帯なる技術が採用さ
れている。以下、それらについて個々に説明する。

【００７４】(1) 間欠的補正連続的補正の問題点および間欠的補正を採用した背
景定寸点補正に際し、全数計測機１６によりワークの寸法
が計測されるごとに、加工機１０により次に加工される
べきワークの定寸点の補正値Ｕを決定する連続的補正な
る補正手法を採用することができる。この連続的補正は
例えば、図１６に概念的に示すように、全数計測機１６
により計測されたばかりの寸法情報に基づく補正値Ｕ
（図においては、時期ｔ₁においては「ａ」、時期ｔ₂
においては「ｂ」で表す）を、加工機１０により次に加
工されるべきワークに対応する定寸点の補正値Ｕとして
定寸装置１４に送信し、このことを全数計測機１６にワ
ークが到達して計測が終了するごとに行う態様として実
現される。

【００７５】しかし、この連続的補正を採用する場合に
は次のような問題がある。すなわち、全数計測機１６に
より計測されるワークすべてについて個々に補正値Ｕを
決定しなければならないため、制御装置２０に大きな負
担がかかってしまうという問題があるのである。

【００７６】この問題を解決するために、本実施例にお
いては、加工機１０と全数計測機１６との間に待機ワー
クが存在するという事実に着目して、間欠的補正なる補
正手法が採用されている。以下、詳しく説明する。

【００７７】間欠的補正の基本的な内容間欠的補正とは、前回の補正値Ｕの影響を受けた定寸点
の下で加工された少なくとも１個のワーク（以下、「補
正対象ワーク」という）が全数計測機１６により測定さ
れるごとに今回の補正値Ｕを決定することをいう。以
下、この間欠的補正の内容を、より具体的に、図１７に
示す一具体例に基づいて説明する。

【００７８】この間欠的補正においては、前回の補正値
Ｕに係る補正対象ワークの先頭のもの（以下、「先頭補
正対象ワーク」という）が全数計測機１６により計測さ
れたときから、全数計測機１６による測定値Ｘ等が逐次
前記演算データメモリに蓄積し始められる。そして、そ
の蓄積数が１個の補正値Ｕを演算するのに必要な数（以
下、「演算必要数」という）に達したときに（図におい
て「ｔ₁」で示す時期に）、その蓄積されているデータ
に基づいて今回の補正値Ｕ（図において「ａ」で示す）
が決定され、それが定寸装置１４に送信されるととも
に、演算データメモリがクリアされる。

【００７９】その後、その今回の補正値Ｕ（＝ａ）に係
る先頭補正対象ワーク（図において「◎」で示す）が全
数計測機１６により計測されたとき（図の例では、「ｔ
₈」で示す時期）から、全数計測機１６により計測が行
われるごとにそれの測定値Ｘ等が演算データメモリに蓄
積し始められ、その蓄積数が一定値に達したときに、そ
の蓄積されているデータに基づいて次回の補正値Ｕが決
定され、それが定寸装置１４に送信されるとともに、演
算データメモリがクリアされる。

【００８０】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、前回の補正値Ｕに係る少なくとも１個の補
正対象ワークが全数計測機１６により計測され、かつ、
演算データメモリに蓄積されているデータの数が演算必
要数に到達したときに、今回の補正値Ｕが決定されるの
である。

【００８１】間欠的補正の一具体例およびその問題点本出願人は、この間欠的補正の一具体例として次のよう
なものを提案した。すなわち、例えば、図１７において
「ｔ₂」で示す時期におけるように、前回の補正値Ｕ
（図の例では「ａ」）の送信時期（図の例では
「ｔ₁」）から今回の補正値Ｕ（図示しない）の送信時
期までの間、補正値Ｕを０とし、定寸装置１４の定寸点
を同じ値に固定する提案をしたのである。ここで、ある
回のデータの蓄積開始からその次の回のデータの蓄積開
始の直前までを、一回の間欠的補正と定義すれば、その
提案は結局、各回の間欠的補正において、演算データメ
モリのデータ蓄積数が演算必要数に到達したときに限っ
て一回だけ補正値Ｕを定寸装置１４に送信する提案とい
うことができる。

【００８２】しかし、間欠的補正をこの態様で実施した
場合には次のような問題が生ずるおそれがある。各回の
間欠的補正において、補正値Ｕを送信した後から測定値
Ｘが予定外の変化をすることがある。このような予定外
の変化は、次回の間欠的補正において演算データメモリ
に蓄積され、最終的には次回の補正値Ｕの反映されるこ
とになる。しかし、その次回の補正値Ｕが決定される前
には、その予定外の変化がたとえ大きなものであって
も、それに応じて直ちには定寸点を補正することができ
ない。つまり、間欠的補正を上記の態様で実施した場合
には、測定値Ｘの変化に迅速に対応して定寸点を補正す
ることができないという問題があるのである。

【００８３】間欠的補正の一改良例およびその問題点この問題を解決するために、本出願人は、各回の間欠的
補正に連続的補正という思想を部分的に取り入れること
により、測定値Ｘの変化に迅速かつ正確に対処する提案
をした。以下、この内容を、図１８に概念的に示す一具
体例に基づいて説明する。

【００８４】前記の場合と同様に、前回の補正値Ｕに係
る先頭補正対象ワークが全数計測機１６により計測され
たときから、全数計測機１６による測定値Ｘ等が逐次演
算データメモリに蓄積し始められる。そして、その蓄積
数が演算必要数に達したときに（図において「ｔ₁」で
示す時期に）、その蓄積されているデータに基づいて今
回の補正値Ｕ（図において「ａ」で示す）が決定され、
それが定寸装置１４に送信される。ただし、前回の場合
とは異なり、このとき、演算データメモリはクリアされ
ない。

【００８５】その後、ワークの計測が１工程ずつ進行す
るごとに、補正値Ｕが決定される。例えば、同図の例で
は、時期ｔ₂では「ｂ」、時期ｔ₃では「ｃ」、時期ｔ
₄では「ｄ」がそれぞれ決定される。しかし、それら補
正値Ｕはそのまま定寸装置１４に送信されるわけではな
く、各回の補正値Ｕから前回の補正値Ｕを差し引いたも
のが定寸装置１４に送信される。補正値Ｕの、前回から
の変化分のみが定寸装置１４に送信されるのである。し
たがって、時期ｔ₂では「ｂ−ａ」、時期ｔ₃では「ｃ
−ｂ」、時期ｔ₄では「ｄ−ｃ」なる補正値Ｕがそれぞ
れ定寸装置１４に送信されることになる。

【００８６】さらに、本出願人は、この実施態様に次の
ような技術を付加することを提案した。それは、各回の
間欠的補正において連続的補正を行う回数を制限すると
いう技術（同図の例では、連続的補正制限数が３回であ
る）である。これは、各回の間欠的補正において連続的
補正を最後まで繰り返すことは可能なのであるが、測定
値Ｘの予定外の変化は一時的なものであるのが普通であ
るため、その期間に限って連続的補正が行われるように
し、それ以外は連続的補正を省略して、補正の頻度を低
減させるためである。なお、この技術においては、制限
された回数だけ連続的補正が実行されたとき（図の例で
は、「ｔ₄」で示す時期）に、演算データメモリがクリ
アされる。

【００８７】しかし、それら２つの技術を同時に採用し
て間欠的補正を実施した場合にも問題があることが判明
した。この間欠的補正においては、一連の連続的補正の
開始時期が各回の間欠的補正の開始直後に固定され、か
つ、その一連の連続的補正の終了時期も固定されてい
る。そのため、その実行中に測定値Ｘに変化が現れれ
ば、その変化を反映させて補正値Ｕを決定することがで
きるが、その実行後に変化が発生した場合には、補正値
Ｕを精度よく決定することができないという問題がある
のである。

【００８８】間欠的補正の別の改良例およびその問題点この問題を解決するために、本出願人はさらに、間欠的
補正の別の改良例を提案した。すなわち、補正値Ｕに、
定寸装置１４との関係における不感帯を設け、一連の連
続的補正の当初において決定した補正値Ｕがその不感帯
内にある場合には、その補正値Ｕを定寸装置１４に送信
せず、事実上その一連の連続的補正の実行を開始せず、
その後決定された補正値Ｕが不感帯から外れた場合に初
めて、その補正値Ｕを送信し、その一連の連続的補正の
実行を開始することを提案したのである。このようにす
れば、測定値Ｘに変化が現れない限り、回数的制限付き
の連続的補正が開始されないから、本当に必要な時期に
タイムリーに連続的補正が開始されることになる。な
お、補正値Ｕに不感帯を設定するという技術は、本出願
人の特願平４−２７８１４６号として出願されている。

【００８９】しかし、この改良例を用いても、主補正お
よび補助補正が本当に必要な時期に実行されるとは限ら
ないという問題があった。

【００９０】間欠的補正のさらに別の改良例およびその問題点この問題を解決するために、本出願人はさらに、間欠的
補正のさらに別の改良例を提案した。

【００９１】一連の連続的補正の終了予定時期において
定寸点が、その連続的補正の属する間欠的補正の開始前
の値に戻ってしまう場合があり、この場合には、今回の
間欠的補正は、測定値Ｘに実質的な変化が現れない時期
に実行されており、無駄に終わったとともに、それ以後
に測定値Ｘに変化が現れても次回の間欠的補正が開始さ
れるまで、その変化を補正値Ｕに反映させることができ
ない。

【００９２】そこで、本出願人は、一連の連続的補正が
終了予定時期に達したならば、それの属する間欠的補正
の当初から現時点までに決定された複数の補正値Ｕの合
計値が０であるか否かを判定し、これにより、定寸点が
その間欠的補正の開始前の値に戻ってしまったか否かを
判定し、そうであれば、その連続的補正を続行するとい
う提案をした。この提案を採用すれば、回数制限付きの
連続的補正が本当に必要な期間実行されるようになる。

【００９３】そして、本実施例においては、補正値決定
の方式として、間欠的補正のみで連続的補正を行わない
方式と、間欠的補正のみならず連続的補正をも行う方式
とのいずれかが作業者の指令に応じて選択されるように
なっている。すなわち、連続的補正指令が出されれば後
者の方式が選択され、出されなければ前者の方式が選択
されるようになっているのである。

【００９４】また、本実施例においては、その連続的補
正の方式として、連続的補正の続行を行う方式と、行わ
ない方式とのいずれかが作業者の指令に応じて選択され
るようにもなっている。

【００９５】さらにまた、本実施例においては、その連
続的補正の続行方式として、一連の連続的補正の終了予
定時期において定寸点が、それの属する間欠的補正の開
始前の値に戻ってしまった場合には、続行されるべき連
続的補正の初回の補正値Ｕについて不感帯を考慮して連
続的補正を続行する方式（以下、「連続的補正再開方
式」という）と、不感帯を考慮しないで続行する方式
（以下、「連続的補正延長方式」という）とのいずれか
が作業者の指令に応じて選択されるようにもなってい
る。前者の方式を選択するための指令を連続的補正再開
指令といい、後者の方式を選択するための指令を連続的
補正延長指令といい、それら指令のいずれも出されてい
ない場合には、連続的補正の続行許可指令が出されてい
ないと判断されるようになっている。

【００９６】(2) むだ時間考慮型補正全数計測機１６による計測を待つワークの数すなわち待
機ワーク数が変動する場合には、その数に応じて補正値
Ｕの決定規則を変更すれば、ワークの加工精度のばらつ
きが抑制されるという事実がある。そこで、本実施例に
おいては、その事実に着目し、その待機ワーク数がむだ
時間ＭＳとして測定され、それをも勘案して各回の補正
値Ｕが決定される。なお、この技術は、本出願人の特願
平４−１５８７８７号として出願されている。

【００９７】なお、本実施例においては、このむだ時間
考慮型補正の実行の許否も作業者によって指令されるよ
うになっている。

【００９８】(3) ファジィ演算を用いた補正値Ｕの決定補正値Ｕは、寸法情報を入力変数としてファジィ演算を
行うことによって決定される。

【００９９】また、本実施例においては、補正値Ｕの決
定方式として、誤差値Ｒおよび微分値Ｔをそれぞれ
入力変数としたファジィ演算により決定する第１の方式
と、誤差値Ｒ，微分値Ｔおよび２回微分値Ｄをそれ
ぞれ入力変数としたファジィ演算により決定する第２の
方式と、誤差値Ｒ，微分値Ｔおよびむだ時間ＭＳを
それぞれ入力変数としたファジィ演算により決定する第
３の方式とがある。前記２回微分値使用指令が出された
場合には第２の方式、前記むだ時間考慮型補正指令が出
された場合には第３の方式が選択され、それら指令のい
ずれも出されない場合には第１の方式が選択されるよう
になっている。なお、第１の方式の一具体例は本出願人
の特願平４−６１３０５号明細書に既に開示されてお
り、また、第２の方式の一具体例は本出願人の特願平４
−２３５４０２号明細書に既に開示されており、また、
第３の方式の一具体例は本出願人の特願平４−１５８７
８７号明細書に既に開示されている。

【０１００】(4) 連続性考慮型補正誤差値Ｒは本来、加工の進行につれて滑らかに変化する
ものであるから、補正値Ｕに連続性を持たせること、す
なわち、加工の進行につれて補正値Ｕを滑らかに変化さ
せることがワークの寸法ばらつきを抑制するのに望まし
い。そこで、本実施例においては、その事実に着目し、
図１９にグラフで概念的に示すように、まず、連続性を
無視して補正値Ｕが決定され、それが暫定値（以下、
「暫定補正値Ｕ」という）とされ、今回までに取得され
た最新のＭ個（２以上の固定値）の暫定補正値Ｕが計測
ワーク数ｉに対して比例すると仮定され、それらＭ個の
暫定補正値Ｕについて前記の場合と同様な１次回帰線の
式が特定される。そして、その式を用いて現在の補正値
Ｕの真の値が推定され、それが補正値Ｕの最終値（以
下、「最終補正値Ｕ^*」という）とされる。なお、この
技術は、本出願人の特願平４−６１３０６号として出願
されている。

【０１０１】具体的には、１次回帰線の式として、例え
ば、

【０１０２】

【数６】

【０１０３】なる式が採用される。ただし、ｘ：計測ワーク数ｉの値ｘ′：Ｍ個のｘの値の平均値ｙ：ｘの各値における暫定補正値Ｕの真の値Ｕ：ｘの各値における暫定補正値Ｕの計算値Ｕ′：Ｍ個の暫定補正値Ｕの計算値の平均値

【０１０４】そして、上記式の「ｘ」に今回の測定ワー
ク数ｉの値を代入すれば、今回の最終補正値Ｕ^*が取得
されることになる。

【０１０５】なお、本実施例においては、この連続性考
慮型補正の実行の許否も作業者によって指令されるよう
になっている。

【０１０６】(5) 補正値Ｕの不感帯各回決定した補正値Ｕをそれの大小を問わず定寸装置１
４に送信すると、ワークの加工精度のばらつきがやや大
きくなってしまうという現象が発生する。そこで、本実
施例においては、そのような現象の発生を抑制するため
に、図２０にグラフで概念的に示すように、補正値Ｕ
に、定寸装置１４の送信との関係における不感帯が設定
され、各回に決定した最終補正値Ｕ^*がその不感帯内に
ある場合には、その最終補正値Ｕ^*の定寸装置１４への
送信が省略される。

【０１０７】なお、この技術は、前述の、連続的補正の
開始時期適否判定に採用されているものと同じものであ
り、本実施例においては結局、連続的補正の開始時期適
否判定のみならず間欠的補正の開始時期適否判定にも採
用されていることになる。

【０１０８】以上、制御装置２０による定寸点補正の内
容を概略的に説明したが、以下、定寸点補正ルーチンを
表す図５〜８のフローチャートに基づき、具体的に説明
する。

【０１０９】まず、図５のステップ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、補助記憶装置２２から数値や指令がパラメー
タとして入力される。ここに「数値」とは、前述の、移
動平均値算出に係る重み係数の値，置換制限数Ｚ，連続
的補正制限数Ｓ等を意味し、また、「指令」とは、前述
の、特別移動平均値算出指令等を意味する。続いて、Ｓ
２において、全数計測機１６により測定された測定値Ｘ
であって未だ制御装置２０に送信されていないものの有
無が判定される。今回は、そのような測定値Ｘはないと
仮定すれば、判定がＮＯ（図において「Ｎ」で表す。他
のステップについても同じとする）となり、Ｓ３に移行
する。

【０１１０】このＳ３においては、作業者によるキー入
力の有無が判定される。無ければ判定がＮＯとなって直
ちにＳ２に戻るが、有れば判定がＹＥＳ（図において
「Ｙ」で表す。他のステップについても同じとする）と
なり、Ｓ４において、この制御装置２０に接続されてい
る図示しないキーボードからデータが入力され、Ｓ５に
おいて、そのデータに応じて前記パラメータが変更さ
れ、Ｓ６において、変更されたパラメータが補助記憶装
置２２に保存され、Ｓ７において、後述のＲＡＭの演算
データメモリがクリアされた後、Ｓ２に戻る。いずれの
場合にも、本ルーチンの今回の実行時には、補正値Ｕが
定寸装置１４に送信されず、結局、定寸装置１４は定寸
点を現在のままに維持することとなる。

【０１１１】これに対して、全数計測機１６において送
信すべき測定値Ｘがあると仮定すれば、Ｓ２の判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ８において、今回の測定値Ｘが入力され
る。測定値Ｘは、７個のジャーナル面すべてについて個
々に入力される。続いて、Ｓ９において、それが前記演
算データメモリに蓄積されるとともに、補助記憶装置２
２に保存される。

【０１１２】その後、Ｓ１０において、現在、前回の間
欠的補正当初に送信された補正値Ｕの下で加工されたワ
ークが全数計測機１６に到達するのを待っているワーク
待ち状態にあるか否かが判定される。具体的には、ワー
ク待ちフラグがＯＮであるか否かが判定される。

【０１１３】このワーク待ちフラグは、ＯＦＦでワーク
待ち状態にないことを示し、ＯＮでワーク待ち状態にあ
ることを示すフラグであり、ＲＡＭに設けられている。
また、このワーク待ちフラグは、コンピュータの電源の
投入に伴ってＯＮされ、図示しない別のプログラムの実
行により、前回の間欠的補正当初に送信された補正値Ｕ
の下で加工されたワークが全数計測機１６に到達して寸
法計測が終了したときに、ＯＦＦされる。また、連続的
補正指令が出されていない場合には、後述の図８のＳ５
４において、各回の間欠的補正当初に補正値Ｕが送信さ
れたときにＯＮされ、一方、連続的補正指令が出されて
いる場合には、同図のＳ６４において、一連の連続的補
正が終了したときにＯＮされる。今回はＯＦＦされてい
ると仮定すれば、このＳ１０の判定がＮＯとなり、Ｓ１
１に移行し、一方、今回はＯＮされていると仮定すれ
ば、Ｓ１０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７において演算デ
ータメモリがクリアされた後、Ｓ２に戻る。

【０１１４】Ｓ１１においては、演算データメモリから
過去の測定値Ｘが入力される。その後、Ｓ１２におい
て、今回の移動平均値Ｐの算出の可否が判定される。演
算データメモリに蓄積されている測定値Ｘの数がＫ個以
上であるか否かが判定されるのである。今回は、蓄積さ
れている測定値Ｘの数がＫ個以上ではないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ１３において、特別移動平均
値算出指令の有無が判定される。無ければ判定がＮＯと
なり、直ちにＳ２に戻る。したがって、本ルーチンの今
回の実行においては、結局、補正値Ｕが０とされること
になる。

【０１１５】これに対して、特別移動平均値算出指令が
有れば、Ｓ１３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４におい
て、可変型移動平均値算出指令の有無が判定される。無
ければ判定がＮＯとなり、Ｓ１５に移行する。なお、可
変型移動平均値算出指令と置換型移動平均値算出指令と
は択一される指令であるから、可変型移動平均値算出指
令が無ければ必ず置換型移動平均値算出指令が有ること
になる。

【０１１６】このＳ１５においては、置換型移動平均値
算出の可否が判定される。具体的には、演算データメモ
リに蓄積されている測定値Ｘの数がＫ（原則通り移動平
均値Ｐを算出するのに必要な測定値Ｘの数）−Ｚ（置換
制限数）より小さいか否かが判定され、そうであれば、
置換型移動平均値算出が不可能である（正確には、禁止
されている）と判定され、そうでなければ可能である
（正確には、許可されている）と判定される。不可能で
あればＳ２に戻るが、可能であればＳ１６において、今
回の測定値Ｘがそのまま今回の移動平均値Ｐとされ、Ｓ
１７において、それが演算データメモリに蓄積されると
ともに、補助記憶装置２２に保存される。その後、Ｓ１
８に移行する。

【０１１７】これに対して、可変型移動平均値算出指令
が有れば、Ｓ１４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１９におい
て、前記可変型移動平均値算出手法により移動平均値Ｐ
が算出され、Ｓ２０において、それが演算データメモリ
に蓄積されるとともに、補助記憶装置２２に保存され
る。その後、Ｓ１８に移行する。

【０１１８】このＳ１８においては、両端直径補正指令
の有無が判定され、無ければ直ちに図６のＳ２２に移行
するが、有ればＳ２１において、前記２個の端円筒面の
移動平均値Ｐについて前記両端直径補正が行われ、その
結果に応じて、演算データメモリの内容が更新される。
その後、図６のＳ２２に移行する。

【０１１９】このＳ２２においては、今回の移動平均値
Ｐから、ワークの寸法の目標値Ａ₀を引いた値が今回の
誤差値Ｒとされ、続いて、Ｓ２３において、それが演算
データメモリに蓄積されるとともに、補助記憶装置２２
に保存される。

【０１２０】その後、Ｓ２４において、微分値Ｔの算出
の可否が判定される。演算データメモリに蓄積されてい
る移動平均値Ｐの数がＬ個以上であるか否かが判定され
るのである。今回は、蓄積されている移動平均値Ｐの数
がＬ個以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、
Ｓ２５に移行する。このＳ２５においては、可変型微分
値算出指令の有無が判定され、無ければ直ちに図５のＳ
２に戻って、本ルーチンの今回の実行が終了するが、有
ればＳ２６において、前記可変型微分値算出手法により
今回の微分値Ｔが算出され、Ｓ２７において、それが演
算データメモリに蓄積されるとともに、補助記憶装置２
２に保存される。

【０１２１】その後、Ｓ２８において、２回微分値使用
指令の有無が判定され、有れば、Ｓ２９において、２回
微分値Ｄの算出の可否が判定される。演算データメモリ
に蓄積されている微分値Ｔの数がＱ個以上であるか否か
が判定されるのである。今回は、蓄積されている微分値
Ｔの数がＱ個以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯと
なり、直ちにＳ２に戻って、本ルーチンの今回の実行が
終了する。これに対して、２回微分値使用指令が無けれ
ば、Ｓ３０において、むだ時間考慮型補正指令の有無が
判定され、無ければ直ちにＳ３３に移行するが、有れ
ば、Ｓ３１において、ワーク数カウンタ１８からむだ時
間ＭＳが入力され、Ｓ３２において、それが演算データ
メモリに蓄積されるとともに、補助記憶装置２２に保存
される。その後、Ｓ３３に移行する。

【０１２２】このＳ３３においては、ファジィ演算によ
り暫定補正値Ｕが算出される。今回は、演算データメモ
リにむだ時間ＭＳが蓄積されているから、このステップ
においては、誤差値Ｒ，微分値Ｔおよびむだ時間ＭＳに
基づき、前述のようにして暫定補正値Ｕが算出されるこ
とになる。その後、Ｓ３４において、それが演算データ
メモリに蓄積されるとともに、補助記憶装置２２に保存
される。その後、図７のＳ３５に移行する。

【０１２３】このＳ３５においては、連続性考慮型補正
指令の有無が判定され、無ければＳ３６において、暫定
暫定値Ｕがそのまま最終補正値Ｕ^*とされ、Ｓ３７にお
いて、それが補助記憶装置２２に保存される。これに対
して、連続性考慮型補正指令が有れば、Ｓ３５の判定が
ＹＥＳとなり、Ｓ３８において、連続性考慮型補正の可
否が判定される。演算データメモリに蓄積されている暫
定補正値Ｕの数がＭ個以上であるか否かが判定されるの
である。今回は、蓄積されている暫定補正値Ｕの数がＭ
個以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、図５
のＳ２に戻り、本ルーチンの今回の実行が終了する。

【０１２４】その後、本ルーチンの実行（Ｓ２以下のス
テップの実行）が何回か繰り返されたために、演算デー
タメモリに測定値Ｘも移動平均値Ｐも暫定補正値Ｕも十
分な数蓄積されたと仮定すれば、Ｓ１２の判定がＹＥＳ
となり、同図のＳ３９において、原則通り、移動平均値
Ｐが算出され、Ｓ４０において、それが演算データメモ
リに蓄積されるとともに、補助記憶装置２２に保存され
る。その後、Ｓ１８に移行する。

【０１２５】その後、図６のＳ２４において、微分値Ｔ
の算出の可否が判定されれば、今回は上記仮定から、判
定がＹＥＳとなり、Ｓ４１において、原則通り、微分値
Ｔが算出され、Ｓ４２において、それが演算データメモ
リに蓄積されるとともに、補助記憶装置２２に保存され
る。その後、Ｓ２８に移行する。

【０１２６】２回微分値使用指令が有ると仮定すれば、
このＳ２８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２９において、２
回微分値Ｄの算出の可否が判定される。今回は上記仮定
から、判定がＹＥＳとなり、Ｓ４３において、演算デー
タメモリに蓄積されている最新のＱ個の微分値Ｔに基づ
き、前述のようにして２回微分値Ｄが算出される。続い
て、Ｓ４４において、それが演算データメモリに蓄積さ
れるとともに、補助記憶装置２２に保存される。

【０１２７】その後、Ｓ３３において、ファジィ演算に
より暫定補正値Ｕが算出されることになるが、今回は、
演算データメモリに２回微分値Ｄが蓄積されているか
ら、誤差値Ｒ，微分値Ｔおよび２回微分値Ｄに基づき、
前述のようにして暫定補正値Ｕが算出されることにな
る。

【０１２８】その後、図７のＳ３５において、連続性考
慮型補正指令の有無が判定され、無ければＳ３６に移行
するが、有れば、Ｓ３８において、連続性考慮型補正の
可否が判定される。今回は、上記仮定から、判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ４５において、演算データメモリに蓄積さ
れている最新のＭ個の暫定補正値Ｕに基づき、最終補正
値Ｕ^*が算出される。その後、Ｓ４６において、それが
演算データメモリに蓄積されるとともに、補助記憶装置
２２に保存される。

【０１２９】Ｓ３７または４６の実行が終了すれば、Ｓ
４７において、連続的補正指令の有無が判定される。今
回は無いと仮定すれば、この判定がＮＯとなり、Ｓ４８
において、今回の最終補正値Ｕ^*を定寸装置１４に送信
すべきか否か、すなわち、その最終補正値Ｕ^*が不感帯
から外れているか否かが判定される。今回は不感帯内に
あると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ４９におい
て、前記ファジィ演算において適合したファジィルール
が補助記憶装置２２に保存される。その後、Ｓ２に戻っ
て、本ルーチンの今回の実行が終了する。

【０１３０】これに対して、最終補正値Ｕ^*が不感帯か
ら外れていると仮定すれば、Ｓ４８の判定がＹＥＳとな
り、Ｓ５０において、最終補正値Ｕ^*が定寸装置１４に
送信され、Ｓ５１において、連続的補正指令が有るか否
かが判定される。今回は無いと仮定されているから、判
定がＮＯとなり、Ｓ５２において、前記Ｓ４９と同様
に、適合したファジィルールが補助記憶装置２２に保存
される。

【０１３１】Ｓ５２の実行後は、図８のＳ５３におい
て、連続的補正指令の有無が判定される。今回は無いと
仮定されているから、今回の判定はＮＯとなり、Ｓ５４
において、前記ワーク待ちフラグがＯＮされ、Ｓ５５に
おいて、演算データメモリがクリアされ、その後、Ｓ２
に戻って、本ルーチンの今回の実行が終了する。次回の
間欠的補正に備えて、過去の測定値Ｘ等を演算データメ
モリから消去するのである。

【０１３２】その後、本ルーチンが実行され、図５のＳ
１０において、ワーク待ちフラグがＯＮであるか否かが
判定されれば、現在そうであるから、判定がＹＥＳとな
り、Ｓ７において演算データメモリがクリアされた後、
Ｓ２に戻る。その後、ワーク待ちフラグがＯＦＦになる
まで、Ｓ２〜１０の実行が繰り返され、これにより、補
正値Ｕが０とされつつ、事実上補助記憶装置２２への測
定値Ｘの保存のみが繰り返されることになる。

【０１３３】以上、連続的補正指令が出されていない場
合について説明したが、出されている場合には、図７の
Ｓ４７の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５６において、連続的
補正の実行中であるか否かが判定される。具体的には、
連続的補正カウンタの値が０ではないか否かが判定され
る。この連続的補正カウンタはＲＡＭに設けられてい
て、一回の間欠的補正における連続的補正の回数（ワー
クの数）を表すものである。現在は連続的補正が一度も
行われていないと仮定すれば、連続的補正カウンタの値
が０となり、Ｓ４８に移行する。

【０１３４】今回の最終補正値Ｕ^*は不感帯内に有ると
仮定すれば、このＳ４８の判定がＮＯとなり、Ｓ４９に
移行し、結局、その最終補正値Ｕ^*が送信されることな
く、本ルーチンの今回の実行が終了し、連続的補正は開
始されない。これに対し、最終補正値Ｕ^*が不感帯から
外れていると仮定すれば、Ｓ４８の判定がＹＥＳとな
り、Ｓ５０において、最終補正値Ｕ^*が送信され、Ｓ５
１において、連続的補正指令の有無が判定される。今回
は有ると仮定されているから、判定がＹＥＳとなり、Ｓ
５７において、連続的補正カウンタの値が１だけインク
リメントされる。その後、Ｓ５２に移行する。

【０１３５】その後、図８のＳ５３において、連続的補
正指令の有無が判定されれば、今回は有ると仮定されて
いるから、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５８において、今回
の連続的補正を終了させるべきであるか否かが判定され
る。具体的には、連続的補正カウンタの現在値が設定値
（図５のＳ１において補助記憶装置２２から入力された
もの）以上となったか否かが判定される。今回はそうで
はないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２に戻る。

【０１３６】本ルーチンのその後の実行においては、図
７のＳ５６において、連続的補正の実行中であるか否か
が判定されれば、今回はそうであるから、判定がＹＥＳ
となり、Ｓ５９において、今回の最終補正値Ｕ^*から前
回の最終補正値Ｕ^*を引いた値が今回の送信値とされ、
Ｓ６０において、それが定寸装置１４に送信される。そ
の後、Ｓ６１において、それが補助記憶装置２２に保存
される。

【０１３７】その後、Ｓ５７および５２が実行され、続
いて、図８のＳ５３において、連続的補正指令の有無が
判定されれば、今回は有ると仮定されているから、判定
がＹＥＳとなり、Ｓ５８において、今回の連続的補正を
終了させるべきであるか否かが判定される。連続的補正
カウンタの現在値が設定値以上となったか否かが判定さ
れるのである。今回は、そうであると仮定すれば、判定
がＹＥＳとなり、Ｓ６２に移行する。

【０１３８】このＳ６２においては、今回の間欠的補正
（初回の補正およびそれに後続する連続的補正から成
る）において現時点までに定寸装置１４に送信された補
正値すべての和（以下、「合計補正値」という）が算出
される。その後、Ｓ６３において、その合計補正値が０
であるか否かが判定される。すなわち、合計補正値が０
であるということは、今回の間欠的補正が本当に必要な
時期にタイムリーに行われなかったことを意味すると考
えることができるから、合計補正値が０であるか否かを
判定することによって、演算データメモリをクリアし、
新たに測定値Ｘの演算データメモリへの蓄積を開始して
次回の間欠的補正に備えるべきであるか否かを間接に判
定するのである。今回は０ではないと仮定すれば、判定
がＮＯとなり、Ｓ６４において、ワーク待ちフラグがＯ
Ｎされ、Ｓ６５において、演算データメモリがクリアさ
れる。その後、Ｓ２に戻る。

【０１３９】これに対して、今回は合計補正値が０であ
ると仮定すれば、Ｓ６３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ６６
において、連続的補正再開指令の有無が判定される。今
回は連続的補正再開指令ではなく、連続的指令延長指令
があると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ６７におい
て、連続的補正カウンタの値が１とされ、その後、Ｓ２
に戻る。したがって、本ルーチンの次回の実行時には、
連続的補正カウンタの現在値が０ではないため、図７の
Ｓ５６の判定がＮＯとなり、Ｓ４８に移行することにな
る。

【０１４０】これに対し、今回は連続的補正延長指令で
はなく、連続的補正再開指令が有ると仮定すれば、図８
のＳ６６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ６８において、連続
的補正カウンタの値が０とされ、その後、Ｓ２に戻る。
したがって、本ルーチンの次回の実行時には、連続的補
正カウンタの現在値が０であるから、図７のＳ５６の判
定がＹＥＳとなり、Ｓ５９に移行することになる。

【０１４１】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、加工機１０が本発明における「加工機１」
の一態様を構成し、定寸装置１４およびモータコントロ
ーラ１５が本発明における「加工機制御手段２」の一態
様を構成し、全数計測機１６が本発明における「測定機
３」の一態様を構成し、制御装置２０のうち、定寸点補
正ルーチンのＳ８，９，１１〜２９，３９〜４４を実行
する部分が、本発明における「寸法情報取得手段４」の
一態様を構成し、制御装置２０のうち、定寸点補正ルー
チンのＳ１０，３３〜３８，５０，５１，５３〜６８を
実行する部分が、本発明における「加工条件補正手段
５」の一態様を構成しているのである。

【０１４２】なお、本実施例は、クランクシャフトをワ
ークとし、それの複数のジャーナル面（外周円筒面）を
それぞれ加工部位として円筒研削する加工システムと共
に使用される定寸点補正装置に本発明を適用した場合の
一例であったが、他の加工システムと共に使用される定
寸点補正装置に本発明を適用することができるのはもち
ろんである。他の加工システムには例えば、自動車のエ
ンジンのシリンダブロックを加工すべきワークとし、そ
れに予め形成された複数のシリンダボア（内周円筒面）
をそれぞれ加工部位としてホーニングする加工システム
を選ぶことができる。

【０１４３】また、本実施例は、複数の加工部位が設定
されているワークを加工する加工システムに本発明を適
用した場合の一例でもあったが、１個の加工部位しか設
定されていない加工システムにも適用することができる
のはもちろんである。

【０１４４】また、本実施例は、複数の加工部位が設定
されているワークを加工する加工システムであり、か
つ、それら加工部位すべてについてはインプロセス測定
機を備えていないものに本発明を適用した場合の一例で
もあったが、それら加工部位すべてについてインプロセ
ス測定機を備えている加工装置にも本発明を適用するこ
とができるのはもちろんである。

【０１４５】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、こ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概念的に示す図である。

【図２】本発明の一実施例であるフィードバック式の定
寸点補正装置と共に使用される加工システムにおいてク
ランクシャフトが砥石により研削される状態を示す斜視
図である。

【図３】上記加工システム全体を示すシステム図であ
る。

【図４】上記加工システムにおける加工機の構成を示す
図である。

【図５】図４における制御装置２０のコンピュータによ
り実行される定寸点補正ルーチンの一部を示すフローチ
ャートである。

【図６】その定寸点補正ルーチンの別の一部を示すフロ
ーチャートである。

【図７】その定寸点補正ルーチンのさらに別の一部を示
すフローチャートである。

【図８】その定寸点補正ルーチンのさらにまた別の一部
を示すフローチャートである。

【図９】その定寸点補正ルーチンの処理全体の流れを概
念的に示す図である。

【図１０】図９における隣接間ばらつき除去の内容を概
念的に示すグラフである。

【図１１】その隣接間ばらつき除去の一例を説明するた
めの図である。

【図１２】図１１における隣接間ばらつき除去の一例を
改良した一例を説明するための図である。

【図１３】図１２における隣接間ばらつき除去の一改良
例をさらに改良した一例を説明するための図である。

【図１４】図９における両端直径補正の内容を概念的に
示すグラフである。

【図１５】図９における寸法情報取得において、誤差値
Ｒから微分値Ｔが算出される手法を概念的に示すグラフ
である。

【図１６】定寸点補正の一例である連続的補正を説明す
るための図である。

【図１７】定寸点補正の別の一例である間欠的補正の一
例を説明するための図である。

【図１８】その間欠的補正の別の一例を説明するための
図である。

【図１９】図９における連続性考慮の内容を概念的に示
すグラフである。

【図２０】図９における不感帯考慮の内容を概念的に示
すグラフである。

【符号の説明】

１０加工機１２インプロセス測定機１４定寸装置１５モータコントローラ１６全数計測機２０制御装置４４ポストプロセス測定機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a) 複数のワークを順に加工する加工機
を加工条件に従って制御する加工機制御手段と、(b) 加
工された複数のワークの寸法を順に測定する測定機とに
接続されて使用されるフィードバック式加工条件補正装
置であって、前記測定機によりワークの寸法が測定されたときに、今
回取得された測定寸法および前回までに取得された最新
の少なくとも１個の測定寸法から成る設定個数の測定寸
法に基づいて今回の真の寸法を推定し、その推定値とワ
ークの寸法の目標値との差を今回の寸法誤差として取得
するとともに、寸法誤差を取得したときに、今回取得さ
れた寸法誤差および前回までに取得された最新の少なく
とも１個の寸法誤差から成る設定個数の寸法誤差に基づ
き、今回の寸法誤差の変化傾向を取得する寸法情報取得
手段であって、各回の真の寸法を推定する際、今回まで
に取得された測定寸法の数が前記設定個数に足りない場
合には、足りる場合とは異なる規則に従って今回の真の
寸法を推定することと、各回の寸法誤差変化傾向を取得
する際、今回までに取得された寸法誤差の数が前記設定
個数に足りない場合には、足りる場合とは異なる規則に
従って今回の寸法誤差変化傾向を取得することとの少な
くとも一方を行うものと、前記加工機により次に加工されるべきワークの前記加工
条件の補正値を、前記寸法情報取得手段により取得され
た今回の寸法誤差および今回の寸法誤差変化傾向に基づ
いて決定する加工条件補正手段とを含むことを特徴とす
るフィードバック式加工条件補正装置。