JPS61146454A - Ｎｃ制御機械の工作物の位置決め方法およびこの方法を実施するためのｎｃ制御機械 - 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】 本発明は、工作物が固定され、工作物の少なくとも一つ
の個所の位置が少なくとも一つの測定装置によって検出
される、少なくとも一つのセンタと演算装置を備えたＮ
Ｃ制御される機械の工作物の位置決め方法、および移動
可能な機械テーブルと演算装置を備え、この機械テーブ
ル上に、それと相対移動可能な少なくとも一つの心押し
台が支持されている、前記方法を実施するためのＮＣ制
御機械に関する。

ＮＣ制御される機械で工作物を加工する場合に、工作物
は加工の前と後で研削ディスクに関連する所定の位置を
占めなければならない。加工される工作物は、同一種の
場合でも、誤差を有するので、位置決め時にこの誤差を
考慮しなければならない。

このために、機械上に設けられた、工作物の位置を測定
する特別な測定装置が用いられる。この測定方法は面倒
であり、時間がかかる。なぜなら、工作物に関連づけて
その都度測定装置を新しく調整しなければならないから
である。例えば工作物の二つの面を測定するときには、
異なる二つの位置に測定装置をセットしなければならな
い。従って、時間およびコストがかかるので、ＮＣ制御
機械の性能を完全に利用することができない。更に、測
定装置を機械に収納することについて、しばしば問題が
起きる。

本発明の基礎とする課題は、位置決めを短時間でかつ簡
単に行うことができ、しかも測定装置の設置スペースが
狭い機械の場合にも位置決めを行うことができるように
、冒頭に述べた方法と装置を形成することである。

この課題は、冒頭に述べた方法において、本発明に従い
、センタの位置が測定装置によって検出され、この検出
値が信号として演算装置に供給されることにより解決さ
れ、また冒頭に述べた装置の場合には、本発明に従い、
機械が心押し台に付設された少なくとも一つの測定装置
を備え、この測定装置が演算装置に接続されていること
により解決される。

本発明による方法の場合には、工作物の位置決めのため
にＮＣ制御される機械の演算装置が利用される。センタ
または心押し台の位置は機械内の工作物の位置に左右さ
れる。測定装置によって測定される心押し台の位置から
、工作物の位置を演算装置によって検出することができ
る。演算装置では、測定装置によって供給される信号か
ら、センタの位置ひいては工作物の位置を迅速にかつ簡
単に検出することができる。

測定装置が機械に一体化されるので、位置決めのために
付加的な測定装置を必要としない。従って、大量の工作
物を加工する場合に、位置決めをきわめて簡単にかつ迅
速に行うことができる。心押し台の位置を測定装置によ
って検出するので、測定器等の設置面を工作物の範囲に
設ける必要がない。従って、機械をコンパクトに形成す
ることができる。

本発明の他の特徴は、特許請求の範囲実施態様項、以下
の記載および図面から明らかである。

図に示した若干の実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１．２図には、ＮＣ制御すなわち数値制御される機械
が略示しである。機械には、２個のセンタ２と３の間に
工作物ｌが固定されている。このセンタ３は主軸４の一
部である。主軸４は心押し台４′内に収納されている。

主軸４、あるいは機械テーブルと相対移動可能な他の要
素は、測定目盛り５を備えている。この測定目盛りに基
づいてセンタ３の位置を測定することができる。このた
めに、ＮＣ機械のコンピュータないしは演算装置７に接
続された感知ヘッド６が設けられている。

第１．２図の機械により、工作物長さに関連して工作物
パターン認識を行うことができる。工作物ｌがセンタ２
，３の間に固定されているときに、センタ３は固定配置
された感知ヘッド６に関連して所定の位置を占める。測
定目盛り５に基づいて、センタ３の位置を検出し、かつ
演算装置７に入力することができる。センタ２の位置は
既に演算装置７にプログラムされているが、適当な測定
装置５．６を介して演算装置７に伝達することもできる
。

センタ２．３の位置から、工作物ｌの長さを算定するこ
とができる。今、より長いまたは短い工作物１．１’　
　がセンタ２．３の間に固定されると、センタ３が他の
位置を占める。この位置は感知ヘッド６を介して演算装
置７に伝達される。これにより、再び工作物１′の長さ
を知ることができる。センタ２の位置が検出またはプロ
グラムされていないときは、センタ３の位置変更だけし
か工作物パターン認識に利用されない。従って、測定装
置５．６に基づいて、加工される工作物の長さを測定し
、工作物パターン認識を行うことができる。感知ヘッド
６＞４ＮＣ機械の演算装置７に接続されているので、空
間が限られている場合にも、測定を困難なく正確に行う
ことができる。特に、機械に取り付けられかつ相応の場
所空間を必要とする別個の測定装置が不要である。

第３．４図の機械の場合には、同様に測定目盛り８と、
演算装置７ａに接続され・た感知ヘッド９とからなる第
２の測定装置８．９が設けられている。

測定目盛り８はセンタ２を支持している機械テーブル１
０に設けられている。両センタ２．３の間に固定された
工作物１ａは細い軸方向の突起１１を有する。

本実施例では、工作物１ａの端面１２が研削ディスク１
３によって加工される。端面１２を要求された量だけ研
削するためには、端面１２の位置を知る必要がある。両
センタ２．３の間に工作物１ａを固定した後で、工作物
１ａの加工すべき端面１２は安全距離１４だけ研削ディ
スク１３から離れている。今、端面１２が研削ディスク
に当接するまで、機械テーブル１０を心押し台４′　と
ともに研削ディスク１３の方へ徐々に移動させる。この
当接状態において、センタ３と機械テーブルｌＯの位置
が感知ヘッド６と９を介して演算装置７ａに伝えられ、
かつ記憶される。続いて、同一の工作物を装置で加工す
るときは、記憶された安全距離１４と研削ディスク１３
に対する工作物の記憶された当接位置に基づいて、その
とき加工される工作物が自動的にかつ短時間にその加工
位置に送られる。

第４図には、第３図の工作物１ａよりも短い工作物１ａ
’が示しである。この短い工作物１ａ’を固定するため
に、センタ２は、長い工作物１ａの固定の際にこれが占
める出発位置と同じ位置に戻される。

工作物１ａ’が短いので、測定装置５．６と８．９が無
い時には、機械テーブルＩＯとセンタ３を、研削ディス
ク１３に当接するまでゆっくりを移動させなければなら
ない。この送り量は、工作物が短いので、第３図の長い
工作物１ａの場合よりも大である。この大きな送りは時
間がかかるので、この機械を高い効率で作動させること
ができない。しかし、実施例の場合には、測定装置５．
６と８，９により、送り量ひいては送り時間が短く、従
って機械の効率が著しく高まる。雨感知ヘッド６．９か
ら供給された測定値に基づいて、固定された工作物１ａ
’　の長さを直らに検出することができる。あらかじめ
加工された工作物１ａの長さが演算装置７ａに記憶され
ているので、検出された両工作物長さの比較により、工
作物１ａ’が工作物１ａよりもどのくらい短いかが簡単
に検出される。同様に工作物１ａ’の端面１２′が研削
ディスク１３によって加工されるので、この端面を研削
ディスクに近づけなければならない。工作物１ａ’　の
長さが演算装置７ａによって検出され、研削ディスクに
対する安全距離１４が演算装置７ａに記憶されているの
で、工作物１ａ’を安全距離１４までディスク１３の方
へどれほど送らなければならないかを演算装置７ａによ
って定めることができる。従って、端面１２′が研削デ
ィスク１３から安全圧＃１ｉ１４の位置に達するまで、
演算装置７ａによって制御して、機械テーブルｌＯを研
削ディスク１３の方へ急いで送ることができる。第４図
において、この送り量は１５で示しである。端面１２’
が研削ディスク１３から安全距離１４の位置に達するや
否や、ゆっくりした送りに切り換えられるので、工作物
１ａ’は徐々に研削ディスクに近づく。

第３．４図の機械では、工作物１ａ′の位置決めの際に
既にその長さが考慮される。それによって、短い工作物
１ａ’　は研削ディスク１３からの距離全体にわたって
徐々に送られないで、演算装置７ａにより、まず研削デ
ィスク１３に対して安全圧８１４まで研削ディスク１３
に急いで近づけられる。そのとき初めてゆっくりした送
りに切り換えられる。機械に固定された工作物の長短と
は無関係に、工作物はそれぞれ安全距離１４の長さにわ
たってのみ研削ディスクＩ３へ徐々に近づけられる。そ
れによって、公知の機械と比較して、工作物の位置決め
の時間が大幅に短縮され、機械の効率が非常に高まる。

更に、前記の自動的な制御によって安全距離１４を非常
に短くすることができ、従って送り時間が一層短縮され
る。

勿論、第３図の工作物１ａよりら長い工作物を機械に固
定することができる。この場合にも、この工作物がどれ
だけ長いかを、両測定装置５．６と８゜９によって自動
的に測定することができる。この長い工作物の加工され
る端面の間隔に応じて、工作物は、演算装置によって制
御されて、安全距離１４の位置に自動的に位置づけされ
る。

第５，６図の機械により、工作物１ｂに必要な長さＸを
自動的にかつ正確に得ることができる。この機械により
、更に、特別な位置決め装置を用いないで、工作物１ｂ
の軸方向両側の位置を検出することができる。実際には
、同一種類の被研削工作物は、異なる中心深さを有する
。従って、同じように機械を調整した場合にセンタ３は
工作物に応じて異なる位置を占める。更に、主軸４また
は他の適当な機械要素は感知ヘッド６に所属する測定目
盛り５を備えている。機械テーブル１ｏは感知ヘッド９
のための測定目盛り８を備えている。工作物Ｉｂは両セ
ンタ２．３の間に固定される。センタはそれぞれ、工作
物の小径の端部分１８．１９の端面に形成した凹部１６
，１７に係合する。工作物】ｂは前述のように研削ディ
スク１３に近づけられ、端面１２ｂが研削される。演算
装置７ｂには機械に関連する零点Ｍｏが記憶されている
。研削が終わった後で、零点Ｍ。からの研削ディスク１
３の距Ｍｚｒが記憶される。センタ３の位置、ひいては
機械に関連する零点Ｍ０とセンタ３の尖端２０の間隔Ｗ
は、測定装置５．６によりセンタ３の位置から算定する
ことができる。この検出値Ｗも演算装置７ｂに人力され
る。

関係式　ｆ　＝　２１　　　ｗに従って１両値Ｚ＋とＷ
から１加工が終了した工作物１ｂの端面１２ｂと尖端２
０の間隔ｒが検出される。

続いて、端面１２ｂを加工した工作物１ｂを１８０度向
きを変えて新たに両センタ２．３の間に固定する（第６
図参照）。そして研削ディスク１３によって固定１ｂの
他の端面２１を研削する。両端面１２ｂと２１間の間隔
がＸになるまで、この端面を研削しなければならない。

これに関して、次の関係が成り立つ。

Ａ　　　＝　　　ｆ　　　＋　　　ｘ　　　＋　　　ｙ
、ｔＡは、機械に関連する零点Ｍ０とセンタ２の自由端
２２の間隔から生ずる、演算装置７ｂに記憶されるパラ
メータである。ｆは、加工された端面１２ｂと工作物１
ｂの端部分１９の凹部分１７の間隔である。この値ｆは
端面１２ｂの加工時に検出され、演算装置７ｂに記憶さ
れている。Ｘは、工作物１ｂの両端面【２ｂと２１の間
の要求される間隔である。Ｚ、は、機械に関連する零点
Ｍ。と加工される端面２１のその都度の間隔である。端
面２１の加工時に、工作物１ｂはその端面の研削量に相
応して、機械テーブルｌＯによって送られる。それによ
って、値Ａが変化する。

測定装置８．９によって、機械テーブルひいては工作物
１ｂの位置が検出され、従って寸法Ａが算出される。更
に、研削時に、上記の関係式から値Ｘが連続的に算出さ
れ、かつ記憶された目標値と比較される。実際値が目標
値と一致しているときには、研削が終了する。そのとき
、加工された工作物１ｂは要求された端面幅Ｘを有する
。このようにして、同一種類の多数の工作物を、要求さ
れた端面幅Ｘでもって正確にかつ困難なく製作すること
ができる。同一種類の工作物が大きな誤差を有するとき
にも、前記の方法で要求精度の工作物を製作することが
で・きる。

異なる実施例における前記の測定装置はそれぞれ、測定
目盛りと感知ヘッドによって形成される。

感知ヘッドは回転パルス発生器であってもよい。

一方、測定目盛りは線形スケール、増分スケール、絶対
スケールなどであってもよい。それぞれの工作物と工具
の接触を確認できるようにするために、例えば物体切り
換えセンサのようなセンサを設けることができる。この
センサは、前記接触が生ずるや否や、信号を発生する。

この信号は送り運動を終了させる。

工作物と工具の接触によって出発位置の代わりに、その
都度加工される工作物の、演算装置にプログラムされた
位置を用いることができる。そして、このプログラムさ
れた位置にある工作物がそれぞれの工具によって切削さ
れる。切削後、工作物の加工された側面が基準面として
用いられ、加工されたこの基準面の位置が演算装置に記
憶される。従って、寸法ｆ（第５．６図）はセンサによ
る基準面の報告によってまたは切削によって知ることが
出来る。

前記のＮＣ機械は回転対称の工作物を研削または丸削り
するために用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による機械の第１の実施例の概略図、第
２図は、短い工作物を設けた機械の、第１図と同様な図
、第３図は、端面を加工する工作物を備えた、本発明に
よる機械の第２の実施例の概略図、第４図は短い工作物
を加工する第３図による機械を示す図、第５図は、寸法
「が得られる長さＸの情報として検出される、本発明に
よる機械の第３の実施例の概略図、第６図は、端面の加
工の後で工作物を１８０度回転して再び固定し、長さＸ
の工作物を加工する、第５図の機械を示す図である。 １、ｌａ、１ｂ　・・・　工作物 ２．３　　　　・・・　センタ ４′　　　・・・　心押し台

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作物が固定され、工作物の少なくとも一つの個所
   の位置が少なくとも一つの測定装置によって検出される
   、少なくとも一つのセンタと演算装置を備えたＮＣ制御
   される機械の工作物の位置決め方法において、センタ（
   ３）の位置が測定装置（５、６）によって検出され、こ
   の検出値が信号として演算装置（７、７ａ、７ｂ）に供
   給されることを特徴とする方法。 ２、工作物が加工時にＮＣ制御機械の機械テーブルによ
   って送られ、機械テーブル（１０）の位置が他の測定装
   置（８、９）によって検出され、この検出値が信号とし
   て演算装置（７ａ、７ｂ）に供給されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、測定装置（５、６）の実際測定値が記憶された目標
   値と比較され、実際測定値が目標値と異なるときは、機
   械テーブル（１０）を移動するために、演算装置（７ａ
   、７ｂ）が制御信号を発生することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４、加工時に、工作物（１ｂ）の加工される面（２１）
   と基準点（１２ｂ）の間隔（ｘ）が、機械側の測定装置
   （８、９）によって測定されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに記載の
   方法。 ５、基準点（１２ｂ）が工作物（１ｂ）の他の面である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６、まず他の面（１２ｂ）が加工され、その際それと工
   作物（１ｂ）の凹部（１７）の間隔（ｆ）が主軸側の測
   定装置（５、６）によって検出されることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項または第５項記載の方法。 ７、加工時に間隔（ｆ）が目標値と比較され、目標値に
   達した時に加工過程が中止されることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 ８、他の面（１２ｂ）の加工の後で工作物（１ｂ）の向
   きが変えられ、工作物（１ｂ）の面（２１）の加工時に
   、この面と他の面（１２ｂ）の間隔（ｘ）が機械側の測
   定装置（８、９）によって検出され、かつ目標値と比較
   され、この検出された間隔値（ｘ）が目標値と一致する
   や否や、加工過程の終了のために信号が発生することを
   特徴とする特許請求の範囲第４項から第７項までのいず
   れか一つに記載の方法。 ９、工作物（１ｂ）の向きを変えた後で、加工時に、機
   械に関連する記憶された零点（Ｍｏ）と工作物（１ｂ）
   の凹部（１７）の間隔（Ａ）が測定され、この間隔から
   工作物（１ｂ）の両面（１２ｂ、２１）の間隔（ｘ）が
   算出されることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の方法。 １０、工作物が固定され、工作物の少なくとも一つの個
   所の位置が少なくとも一つの測定装置によって検出され
   、センタ（３）の位置が測定装置（５、６）によって検
   出され、この検出値が信号として演算装置（７、７ａ、
   ７ｂ）に供給される、少なくとも一つのセンタと演算装
   置を備えたＮＣ制御される機械の工作物の位置決め方法
   を実施するためのＮＣ制御機械にして、移動可能な機械
   テーブルと演算装置を備え、この機械テーブル上に、そ
   れと相対移動可能な少なくとも一つの心押し台が支持さ
   れているＮＣ制御機械において、機械が心押し台（４′
   ）に付設された少なくとも一つの測定装置（５、６）を
   備え、この測定装置が演算装置（７、７ａ、７ｂ）に接
   続されていることを特徴とする機械。 １１、測定装置が測定目盛り（５）と感知ヘッド（６）
   からなり、この感知ヘッドの出力部が演算装置（７、７
   ａ、７ｂ）の入力部に接続されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１０項記載の機械。 １２、機械が機械テーブル（１０）に付設された他の測
   定装置（８、９）を備え、この測定装置が演算装置（７
   ａ、７ｂ）に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１０項または第１１項記載の機械。 １３、他の測定装置（８、９）が測定目盛り（８）と感
   知ヘッド（９）とからなり、この感知ヘッドの出力部が
   演算装置（７ａ、７ｂ）に接続されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項記載の機械。 １４、測定装置（５、６）が心押し台主軸（４）に設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項か
   ら第１３項までのいずれか一つに記載の機械。