JPH10228307A - 数値制御装置用測定信号処理装置 - Google Patents

数値制御装置用測定信号処理装置

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JPH10228307A
JPH10228307A JP2909297A JP2909297A JPH10228307A JP H10228307 A JPH10228307 A JP H10228307A JP 2909297 A JP2909297 A JP 2909297A JP 2909297 A JP2909297 A JP 2909297A JP H10228307 A JPH10228307 A JP H10228307A
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JP
Japan
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processing
signal
data
output
analog
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JP2909297A
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Inventor
Masahiro Tomoe
雅洋 友枝
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 よりきめ細かな制御が可能で、操作が容易
で、且つ汚染からの防護性の良好な数値制御加工システ
ムを実現することのできる、ワークの寸法測定信号をN
C装置に適した信号に変換する数値制御装置用測定信号
処理装置の実現。 【解決手段】 測定ヘッド101の出力する被加工物の
寸法を示す測定信号を処理して、数値制御装置102に
適したデータ信号に変換する数値制御装置用測定信号処
理装置であって、測定ヘッド101の出力するアナログ
測定信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジ
タル変換器2と、アナログ・ディジタル変換器2の出力
を処理して、数値制御装置102に適したデータ信号に
変換するデータ処理部3と、データ処理部3の出力する
データ信号を、数値制御装置102に送信するための通
信ポート4とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御装置(N
C装置)で制御される工作機械で加工中の被加工物(ワ
ーク)の寸法を測定して、その測定信号をNC装置に適
した信号に変換して入力するNC装置用測定信号処理装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ワークの加工部分の寸法を加工中に測定
して加工精度を向上させることが行われている。例え
ば、あらかじめ目標寸法を設定し、測定した寸法がこの
目標寸法に達した時又は達する直前に加工停止信号を出
力して、加工を停止すれば高精度の加工が可能である。
このような加工中に加工部分の寸法を測定して、加工動
作を制御する信号を出力する装置を定寸装置と呼んでい
る。
【0003】例えば、研削加工では、単位時間当たりの
加工量、すなわち、ワークに対して砥石を移動させる速
度により表面の仕上がり具合が異なる。そのため、研削
加工では、目標寸法より所定量大きな寸法までは高速に
加工し、それ以後は仕上がり具合を良好にするようにゆ
っくり加工することにより、高速で且つ正確で良好な仕
上がり具合になるようにしている。実際には、加工速度
の大きな粗研工程、加工速度の小さな精研工程、ほとん
ど加工は行われず仕上がり具合を良好にするために行わ
れるスパークアウト工程の順で加工を行うのが一般的で
ある。定寸装置には、あらかじめ粗研から精研、精研か
らスパークアウト、加工停止の寸法が設定されており、
設定された寸法に達すると定寸信号を出力するように構
成されている。
【0004】図3は、定寸制御を行う従来の加工制御シ
ステムの構成例を示す図である。図3の(1)は、従来
の一般的な加工制御システムの構成を示す図であり、参
照番号101はワークの加工部分の寸法を検出してアナ
ログ信号として出力する測定ヘッドであり、102はあ
らかじめ入力されているプログラムに従って図示してい
ない工作機械を制御する数値制御(NC:Numerical contro
l)装置である。定寸装置51は、測定ヘッド101の出
力するアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器52と、平均化処理、最大値検出処理、最小値検
出処理等の演算処理を行うデータ前処理部53と、デー
タ前処理部53で処理された寸法データに基づいて定寸
信号を発生する定寸信号発生部54とを有している。定
寸信号発生部54は、データ前処理部53から出力され
る寸法データと、あらかじめ設定されている定寸値を比
較し、寸法データが所定の定寸値に達すると定寸信号を
発生し、NC装置102に出力する。NC装置102
は、この定寸信号に応じて加工条件を変えるように制御
を行う。定寸値の設定は、キーボードと表示器を有する
入出力器104を使用して、作業者が行う。
【0005】図3の(1)に示すように、従来の定寸制
御を行う加工制御システムでは、NC装置は単に定寸信
号を受けるだけで、定寸装置とNC装置はまったく別の
独立した装置として扱われていた。この構成では、NC
装置は定寸信号を受けるだけで加工部分の寸法を示す信
号を処理する必要がないので、NC装置におけるデータ
処理量が低減され、NC装置を構成する中央処理装置
(CPU)の処理能力を低減できるという利点がある。
しかし、この構成では、定寸信号が出力される間は、実
際の加工寸法がどのように変化しているかがNC装置で
は分からないため、よりきめ細かな制御を行うことはで
きなかった。また、上記のように、定寸値の設定は、キ
ーボードと表示器を有する入出力器104を使用して、
作業者が行うが、このためには入出力器を定寸装置毎に
設ける必要があり、定寸装置のコストが増加するという
問題があった。
【0006】これに対して、特開平3−278104号
公報は、定寸装置の機能を有するNC装置を開示してい
る。図3の(2)は、特開平3−278104号公報に
開示されたNC装置の基本的な構成を示す図である。図
3の(2)に示すように、特開平3−278104号公
報に開示されたNC装置は、測定ヘッド101の出力す
るアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換
器111と、A/D変換器111の出力するデータを処
理するデータ前処理部112と、定寸信号発生部114
と、従来のNC装置の機能を行う制御信号発生部115
とを有する。このように、特開平3−278104号公
報に開示されたNC装置は、従来の定寸装置の各構成要
素をNC装置の中に取り込んだもので、制御信号発生部
115が定寸信号発生部114から出力される定寸信号
だけでなく、データ前処理部112から出力される寸法
データも利用して制御を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特開平3−27810
4号公報に開示されたNC装置では、きめ細かな制御は
行えると共にキーボードと表示器を有する入出力器が必
要でなく、定寸値等の入力はNC装置に設けられている
キーボード等を利用して行えるので、コストが低減でき
るが、従来定寸装置で行っていた前処理部112や定寸
信号発生部114でのデータ処理をNC装置のCPUで
行う必要があるため、高性能のCPUを使用することが
必要であり、コストが増加するという問題があった。も
ちろん従来の定寸装置に設けられていたCPUは必要な
くなるが、もともとNC装置における数値演算処理は高
性能のCPUを必要とする処理であり、更に前処理部1
12や定寸信号発生部114でのデータ処理を行うため
には、非常に高性能のCPUを使用する必要があり、そ
の分コストが増加する。
【0008】また、前処理部112でのデータ処理の内
容は、ワークに応じて変える必要がある。もちろん定寸
信号発生部への定寸値の設定はワーク毎に行う必要があ
るが、前処理部112でのデータ処理の内容の設定は定
寸値の設定に比べて複雑な作業である。そこで、通常は
前処理部112でのデータ処理を異なる内容に設定した
複数の定寸装置を用意しておき、これらを交換して使用
することも行われていた。しかし、特開平3−2781
04号公報に開示されたNC装置ではこのようなことは
行えず、プログラムを変更する必要があり、作業が複雑
になるという問題があった。
【0009】更に、測定ヘッドから出力される信号はア
ナログ信号であり、測定ヘッドと定寸装置を結ぶ信号ケ
ーブルはあまり長くすることができない。そのため、測
定ヘッドと定寸装置は、加工中のワークの近くに配置さ
れる必要がある。加工に際しては、加工屑や加工粉、切
削油等が使用される場合には切削油が飛散し、測定ヘッ
ドと定寸装置を汚染する。そのため、測定ヘッドと定寸
装置はこれらによる汚染から厳重に防護される必要があ
る。しかし、図3の(1)に示すような従来の一般的な
構成では、定寸値の入力等のためにキーボードと表示器
を有する入出力器104を接続する必要があり、これら
を汚染から十分に防護するのは難しかった。図3の
(2)に示すような特開平3−278104号公報に開
示されたNC装置の場合には、測定ヘッド101からの
アナログ信号はそのままNC装置110に入力されるた
め、NC装置110を測定ヘッド101からあまり離し
て配置することは難しく、NC装置110全体を汚染か
ら防護する必要がある。しかし、これは非常に難しく、
コスト増になるという問題がある。
【0010】本発明は、上記問題点を解決するもので、
よりきめ細かな制御が可能で、操作が容易で、且つ汚染
からの防護性の良好な数値制御加工システムを実現する
ことのできる、ワークの寸法測定信号をNC装置に適し
た信号に変換する数値制御装置用測定信号処理装置の実
現を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の数値制
御装置用測定信号処理装置の基本構成を示す図である。
上記目的を達成するため、本発明の数値制御装置用測定
信号処理装置は、ヘッド101の出力するアナログ測定
信号をディジタル信号に変換してデータ信号の前処理の
みを行って、数値制御装置102に出力する。
【0012】すなわち、本発明の数値制御装置用測定信
号処理装置1は、測定ヘッド101の出力する被加工物
の寸法を示す測定信号を処理して、数値制御装置102
に適したデータ信号に変換する数値制御装置用測定信号
処理装置であって、測定ヘッド101の出力するアナロ
グ測定信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディ
ジタル変換器2と、アナログ・ディジタル変換器2の出
力を処理して、数値制御装置102に適したデータ信号
に変換するデータ処理部3と、データ処理部3の出力す
る前記データ信号を、数値制御装置102に送信するた
めの通信ポート4とを備えることを特徴とする。
【0013】更に、通信ポート4は双方向通信ポートで
あり、通信ポート4を介して数値制御装置102から送
信されるデータ処理部3における処理内容を記憶する処
理内容記憶部5を備え、データ処理部3は、処理内容記
憶部5に記憶された処理内容に従って、アナログ・ディ
ジタル変換器2の出力を処理する。本発明の数値制御装
置用測定信号処理装置1では、ヘッド101の出力する
アナログ測定信号をディジタル信号に変換するA/D変
換処理と、変換されたデータ信号に対して平均化処理、
最大値検出処理、最小値検出処理等の前処理のみを行っ
て数値制御装置102に出力するので、数値制御装置1
02での処理としては定寸信号発生処理が増加するだけ
で、処理量はほとんど増加しない。また、数値制御装置
102には寸法を示すデータ信号が入力されるので、数
値制御装置102できめ細かい制御を行うことも可能で
ある。更に、定寸値は数値制御装置102で管理される
ため、工作物の制御データと合わせて測定の設定データ
を管理することが可能になるので、データの一元管理が
可能になり、設定忘れ等の人為的ミスの防止が容易にな
る。
【0014】更に、通信ポート4を双方向通信ポートと
して、数値制御装置102からデータ処理部3における
処理内容を送信して、処理内容記憶部5に記憶するよう
にすれば、キーボードと表示器を有する入出力器等を設
けずに、数値制御装置102に設けられた入力装置を使
用してデータ処理部3における処理内容を入力すること
ができ、コストが低減されるだけでなく、マン・マシン
・インターフェースが一か所に集約できるため操作性が
向上する。また、入出力器等を設ける必要がないので、
測定信号処理装置1を小型にできる上に汚染からの防護
も容易になり、特に小型化することにより制御盤に組み
込むことが可能になり、これにより耐環境性を一層向上
できる。
【0015】また、データ処理部3における処理内容は
処理内容記憶部5に記憶しておけるので、ワーク毎に数
値制御装置102でデータ処理部3における処理内容を
プログラムする必要はない。
【0016】
【発明の実施の形態】図2は、本発明の実施例のNC装
置用測定信号処理装置11の構成を示す図である。この
NC装置用測定信号処理装置11は、複数の測定ヘッド
101A、101Bからのアナログ測定信号を、数値制
御装置(NC装置)102に適したデータに変換するよ
うに処理した上で、NC装置102に出力する装置であ
る。
【0017】図2に示すように、NC装置用測定信号処
理装置11は、測定ヘッド101A、101Bからのア
ナログ測定信号を、アナログ・ディジタル変換するのに
適した信号にするアナログ入力インターフェース12
A、12Bと、アナログ入力インターフェース12A、
12Bの出力信号を選択するマルチプレクサ13と、マ
ルチプレクサ13で選択された信号をディジタル信号に
変換するアナログ・ディジタル(A/D)変換器14
と、CPU15と、ROM16と、RAM17と、NC
装置102との間で通信を行うための双方向リモートI
/Oインターフェース18と、ターミナルインターフェ
ース19と、ディジタル・アナログ(D/A)変換器2
0とを有する。
【0018】接続できる測定ヘッドの個数はマルチプレ
クサのチャンネル数で決定される。ターミナルインター
フェース19は、このNC装置用測定信号処理装置11
での処理により得られた寸法を示すデータを直接作業者
に提供する必要のある場合に使用され、その出力はモニ
タ103に表示される。また、D/A変換器20は、寸
法を示すデータに対応したアナログ出力が必要な場合に
使用され、アナログ出力モニタ端子を介して外部に出力
される。
【0019】このNC装置用測定信号処理装置11での
処理内容を示したプログラムはROM16に記憶されて
いる。ここで、ROM16の一部は電気的に書換え可能
な不揮発性ROM(E2 PROM)であり、数値制御装
置102からリモートI/Oインターフェース18を介
して送られてきた処理内容を示したプログラムをE2
ROMに記憶できるようにしてある。NC装置用測定信
号処理装置11での処理内容を変更する場合には、再度
数値制御装置102から処理内容を示したプログラムを
送信して、E2 PROMの内容を書き換える。従って、
NC装置用測定信号処理装置11には、キーボード等の
データ設定用の入力装置は必要ない。また、一旦記憶さ
れた処理内容を示したプログラムは、電源を切っても保
持されるので、処理内容毎に複数のNC装置用測定信号
処理装置11を用意しておき、ワークに応じて取り替え
る等の使用方法が可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明の数値制御装置用測定信号処理装
置によれば、数値制御装置での処理量をほとんど増加さ
せることなしに、数値制御装置できめ細かい制御を行う
が可能な寸法を示すデータ信号を生成できる。これによ
り、工作物の制御データと合わせて測定の設定データを
管理することが可能になり、データの一元管理が可能に
なり、設定忘れ等の人為的ミスの防止が容易になる。
【0021】更に、本発明の数値制御装置用測定信号処
理装置は、小型化でき、耐環境性を一層向上できる上、
操作も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の数値制御装置用測定信号処理装置の基
本構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例の数値制御装置用測定信号処理
装置の構成を示す図である。
【図3】従来の定寸機能を有する加工システムの構成を
示す図である。
【符号の説明】
1…数値制御装置用測定信号処理装置 2…A/D変換器 3…データ処理部 4…通信ポート 5…処理内容記憶部 101…測定ヘッド 102…数値制御(NC)装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定ヘッド(101)の出力する被加工
    物の寸法を示す測定信号を処理して、数値制御装置(1
    02)に適したデータ信号に変換する数値制御装置用測
    定信号処理装置であって、 前記測定ヘッド(101)の出力するアナログ測定信号
    をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換
    器(2)と、 該アナログ・ディジタル変換器(2)の出力を処理し
    て、前記数値制御装置(102)に適したデータ信号に
    変換するデータ処理部(3)と、 該データ処理部(3)の出力する前記データ信号を、前
    記数値制御装置(102)に送信するための通信ポート
    (4)とを備えることを特徴とする数値制御装置用測定
    信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記通信ポート(4)は双方向通信ポー
    トであり、 前記通信ポート(4)を介して前記数値制御装置(10
    2)から送信される前記データ処理部(3)における処
    理内容を記憶する処理内容記憶部(5)を備え、 前記データ処理部(3)は、前記処理内容記憶部(5)
    に記憶された処理内容に従って、前記アナログ・ディジ
    タル変換器(2)の出力を処理する請求項1に記載の数
    値制御装置用測定信号処理装置。
JP2909297A 1997-02-13 1997-02-13 数値制御装置用測定信号処理装置 Pending JPH10228307A (ja)

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JP2909297A JPH10228307A (ja) 1997-02-13 1997-02-13 数値制御装置用測定信号処理装置

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JP2909297A JPH10228307A (ja) 1997-02-13 1997-02-13 数値制御装置用測定信号処理装置

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JPH10228307A true JPH10228307A (ja) 1998-08-25

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JP2909297A Pending JPH10228307A (ja) 1997-02-13 1997-02-13 数値制御装置用測定信号処理装置

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JP (1) JPH10228307A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036399A1 (fr) * 2001-09-28 2003-05-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil de commande de robot, robot et installation de production
CN102749055A (zh) * 2012-07-10 2012-10-24 董欣 一种可交互的位移测量系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036399A1 (fr) * 2001-09-28 2003-05-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil de commande de robot, robot et installation de production
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