KR20150012103A - 경질 취성판의 연삭장치와 가공 정밀도의 계측 및 보정 방법 - Google Patents

Abstract

극좌표계의 연삭장치에 있어서도, 워크의 반입 오차를 검출하는 카메라를 이용하여 가공이 끝난 워크의 계측 및 계측 결과에 기초하여 보정값의 설정을 자동적으로 행하는 연삭장치를 얻는다.
카메라로 가공이 끝난 워크의 대향변의 한 쪽에 대해서의 2개소와 다른 쪽에 대해서의 복수 개소의 화상을 취득하고, 2개소의 화상중의 검출점을 연결하는 직선에 다른 쪽 변의 복수 개소 중의 검출점으로부터 내린 수선의 길이를 연산하며, 연산된 치수와 본래 있어야 할 치수와 대비하여, 그들 치수 오차로부터 가공 오차를 구하고 이 가공 오차를 보정하기 위한 보정값을 연산하여 장치의 제어기에 설정한다.

Description

경질 취성판의 연삭장치와 가공 정밀도의 계측 및 보정 방법{GRINDING DEVICE FOR HARD AND BRITTLE PLATE AND METHOD FOR MEASURING AND COMPENSATING MACHINING ACCURACY}

이 발명은, 휴대 단말의 디스플레이 패널에 이용되는 유리기판 그 외의 경질 취성판의 둘레가장자리를 연삭 가공하는 장치와 그와 같은 장치에 있어서의 가공 정밀도의 계측방법 및 당해 방법으로 얻어진 계측값에 기초하여 가공 오차를 보정하는 방법에 관한 것이다.

경질 취성판의 연삭장치에는, 워크에 대한 숫돌의 상대 위치를 직행(直行)하는 2축방향(X－Y방향으로 이동하여 행하는 머시닝 센터방식(직교좌표계))의 장치와, 워크를 유지하는 테이블의 회전각과 당해 회전의 반경 방향으로 이동하는 숫돌의 위치를 관련지어 제어함으로써 가공을 행하는 컨투어링 방식(극좌표계)의 장치가 있다. 직각 좌표계의 장치는, 텔레비전 수상기의 디스플레이 패널용의 유리판과 같이, 대형이고 사각형의 경질 취성판의 가공에 적합하다. 한편, 극좌표계의 장치는, 휴대 단말의 디스플레이 패널에 이용되는 유리판 등의 소형의 경질 취성판의 가공에 적합하며, 직각 좌표계의 장치에 비하여 가공 형상의 자유도가 큰 경우 및 장치를 소형으로 할 수 있다고 하는 특징이 있다.

경질 취성판의 연삭장치는, 워크의 기준변을 테이블에 형성된 돌기에 접촉 시켜 위치 결정하는 등의 방법으로 테이블 상의 워크의 위치 결정을 할 수 없다. 그 때문에, 올바른 위치로부터 벗어난(편차) 위치에서 테이블에 유지된 워크를 바른 형상으로 가공하기 위한 보정값을 제어기에 설정하여 가공을 행할 필요가 있다.

그래서, 장치 내에 카메라를 설치하고, 워크가 연삭장치로 반입되어 테이블 위에 고정될 때마다, 당해 카메라로 테이블 위 워크의 모서리나 위치 결정 마크를 촬영하고, 그 화상으로부터 당해 모서리나 위치 결정 마크가 있어야 할 위치에서의 편차를 검출하며, 검출된 편차로부터 테이블의 회전각이나 숫돌 위치의 보정값을 연산하고, 당해 보정값으로 제어기로부터의 지령 값을 보정하면서 가공을 행하고 있다.

한편, 기계의 경년(經年)변화, 열변형, 숫돌의 마모 등에 의해, 워크의 가공 정밀도는 저하한다. 이와 같은 경시적인 가공 정밀도의 저하를 방지하기 위해서, 소정수의 워크 가공마다 가공된 워크를 빼내고, 워크 치수의 계측을 행하며, 그 계측값으로부터 가공 정밀도를 보정하기 위한 보정값을 연산하여 제어기에 입력함으로써, 원하는 가공 정밀도를 유지하도록 하고 있다.

즉, 경질 취성판의 연삭장치에서는, 기계의 열변형이나 숫돌의 마모에 기인하는 가공 정밀도의 저하를 보정하기 위한 보정값(기계 정밀도의 보정값)과, 워크 1장 마다 당해 워크의 테이블 위에서의 편차를 보정하는 보정값(반입 오차의 보정값)과의 2 종류의 보정값으로 테이블의 회전각이나 숫돌 위치의 지령 값을 보정하여 가공을 행하고 있다.

반입 오차의 보정값에 대하여는, 종래, 기계 내에 설치된 카메라의 화상으로부터 반입 오차를 검출하여 자동으로 보정값의 설정을 행하고 있다. 예를 들면 특허 문헌 3에는, 극좌표계의 연삭장치에 대하여, 워크 테이블의 반경 방향으로 이동하는 이송대에 1개의 카메라를 탑재하고, 당해 카메라로 테이블 위 워크의 반입 오차를 자동으로 검출하는 기술을 나타내고 있다.

한편, 기계 정밀도의 보정에 대하여, 특허 문헌 1에는, 직각 좌표계의 연삭장치에 있어서, 반입 오차를 검출하기 위해 설치된 카메라를 이용하여 가공이 끝난 워크의 둘레가장자리의 위치와 모따기 폭을 계측하여, 기계 정밀도의 보정값을 자동 설정하는 수단이 나타나 있다. 또, 특허 문헌 2에는, 그와 같은 카메라를 이용하여, 가공이 끝난 워크의 가공 형상을 계측하고, 기계 정밀도(특허 문헌 2에서는, 회전 주축의 상단에 부착된 테이블의 부착 오차)를 계측하여 보정하는 기술이 나타나 있다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 2009－125876호 특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 2012－121100호 특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 2013－35089호

특허 문헌 1에 나타내는 직각 좌표계의 연삭장치에서는, 숫돌이 워크에 대하여 직교하는 2 방향(X방향과 Y방향)으로 이동하고 당해 방향의 치수 정밀도에 관계되는 가공을 행하므로, 숫돌을 당해 방향으로 보내는 이송대에 탑재한 카메라로 가공이 끝난 워크의 계측을 행함으로써, 기계 정밀도의 보정값의 연산을 비교적 용이하게 행할 수 있다. 특히, 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이 워크의 대향변을 동시 가공하는 2개의 숫돌을 구비하고, 각 숫돌의 이송대에 각각 카메라를 탑재한 구조에서는, 가공이 끝난 워크의 대향하는 양변을 2개의 카메라로 동시에 촬영하여 워크의 가공 치수(가공하는 변과 직교하는 방향의 지름 치수)를 계측할 수 있으므로, 비교적 단시간에 가공이 끝난 워크의 계측을 행하고, 그 계측값에 기초하여 기계 정밀도의 보정값을 자동 설정하는 것도 용이하다.

이것에 대하여, 극좌표계의 연삭장치에서는, 카메라가 1대밖에 설치되어 있지 않고, 워크나 숫돌의 동작 방향이 가공 정밀도를 계측하는 방향과 일치하지 않기 때문에, 가공 정밀도의 계측이 상당히 복잡하고 번거롭게 된다. 즉, 특허 문헌 2에 나타내고 있는 바와 같이, 특수한 검출선(檢出線)을 설치한 워크를 이용하여 다수 개소의 화상을 취득해야 하는 등, 워크의 연속 가공중에 워크의 가공 정밀도를 자동으로 또 단시간에 계측하는 것은 곤란했다.

그 때문에, 극좌표계의 연삭장치에 있어서는, 가공이 끝난 워크를 연삭장치로부터 꺼내 수작업으로 계측하고, 그 계측값으로부터 연산한 보정값을 수작업으로 입력한다고 하는 방법으로 기계 정밀도의 보정값을 설정했다. 그러나, 수작업으로의 보정값의 설정은, 작업에 시간과 숙련을 필요로 하는 것, 고가의 계측기가 필요한 것 및 보정값의 연산이나 입력시에 계산 미스나 입력 미스가 발생할 위험이 있는 것 등의 문제가 있다.

이 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하고, 극좌표계의 연삭장치에 있어서도, 워크의 반입 오차를 검출하기 위해 설치되어 있는 카메라를 이용하여 가공이 끝난 워크의 계측 및 그 계측 결과에 기초하여 보정값의 설정을 적은 동작으로 효율적으로 행하는 것을 가능하게 하며, 이것에 의하여 열변형이나 숫돌의 마모 등에 기인하는 경시적인 가공 정밀도의 저하를 자동적으로 보정할 수 있는 연삭장치를 얻는 것을 과제로 하고 있다.

이 발명의 방법에서는, 워크의 연속 가공중 미리 정해진 타이밍으로, 기계 정밀도의 계측수단(55)과 보정수단(57)을 호출하여 그 순서를 실행하고, 당해 순서가 실행된 후, 워크의 연속 가공을 계속한다. 상기 기계 정밀도의 계측수단(55)은, 장치에 설치되어 있는 카메라(4)를 사용하여 가공이 끝난 워크(1)의 외형 치수나 모따기 폭을 계측하고, 기계 정밀도의 보정수단(57)은, 그 계측값에 기초하여 기계 정밀도의 보정값을 연산하며, 제어기(5)로부터의 각 축의 지령 값에 대한 기계 정밀도의 보정값을 자동 설정한다.

상기 기계 정밀도의 계측수단(55)은, 1개의 워크 가공이 종료했을 때, 가공이 끝난 워크(1)의 대향변의 한쪽(11)에 대하여, 그 양단에 가까운 2개소(P, Q)의 화상을 취득하고, 대향변의 다른 쪽(12)에 대하여 그 변 위의 바람직하게는 복수 개소(A, B, C)의 화상을 취득하며, 이들 화상 중의 검출점 (p, q 및 a, b, c)의 좌표(예를 들면 테이블 중심을 원점으로 하는 좌표)를 취득한다.

다음에, 상기 2개소(P, Q)의 화상으로부터 취득한 검출점(p, q)을 연결하는 직선(f)에 상기 다른 쪽 변(12)의 개소(A, B, C)의 화상으로부터 취득한 검출점(a, b, c)의 각 점으로부터 수선(垂線)(g, h, i)을 그어, 각 수선이 상기 직선에 교차하는 교점(a＇, b＇, c＇)과 상기 각 점(a, b, c)과의 사이의 치수(La, Lb, Lc)를 연산하고, 연산된 치수와 본래 있어야 할 치수와 대비하여, 이들의 치수 오차로부터 가공 오차를 구한다.

기계 정밀도의 보정수단(57)은, 기계 정밀도의 계측수단(55)이 연산한 가공 오차를 보정하기 위한 보정값을 연산하여 장치의 제어기(5)에 설정한다.

각 개소의 화상을 취득할 때, 그 화상의 취득 위치에 카메라의 광축(光軸)을 일치시키도록 테이블과 숫돌의 이송대를 위치 결정할 필요가 있기 때문에, 취득하는 화상 수가 적을수록 단시간에 기계 정밀도의 검출을 행할 수 있다. 극좌표계의 연삭장치에서는, 테이블 중심으로부터의 거리가 동일하게 되는 개소를 선택하면, 테이블 회전만으로 카메라를 복수 개소로 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 2개소(P, Q)와 3개소 중 양단의 2개소(B, C)는, 테이블 중심으로부터 등거리에 있는 개소로 하는 것이 바람직하다.

또, 극좌표계의 연삭장치에서는, 숫돌의 테이블 중심에 대한 반경 방향의 위치에 오차가 있으면, 직선변이 만곡하는 형상의 오차가 발생한다. 이 오차를 효과적으로 검출하려면, 상기 대향변의 다른 쪽 변(12)에 대한 화상을 취득하는 복수 개소를, 테이블 중심으로부터의 거리가 개소(P, Q)의 그것과 동일 거리에 있는 2개소(B, C)와 양자의 중앙에 있는 1개소(A)의 3개소로 하는 것이 좋다.

워크의 둘레가장자리에 모따기 가공을 행했을 때는, 취득한 각 개소의 화상으로부터, 당해 개소의 모따기 폭(d)을 계측하여 모따기 폭에 대한 보정값을 연산하여 설정할 수 있다. 모따기 폭(d)의 계측은, 취득한 화상 중 외주선(外周線)의 화상(41) 또는 모따기면(16)과 경질 취성판의 표면(15)과의 능선(稜線)(17)의 화상(47) 상의 미리 정한 간격의 2점(s, t)과, 당해 화상 중 다른 쪽 선의 화상(47 또는 41) 상의 1점(u)의 좌표를 취득하고, 다음에 당해 2점(s, t)을 연결하는 직선(도면에서는 바깥 둘레 가장자리선의 화상(41)과 일치하고 있다)에 당해 1점(u)으로부터 수선(j)을 그어, 그 수선이 상기 직선과 교차하는 교점(u＇)과 당해 1점(u) 사이의 치수(d)를 연산하고, 연산된 치수와 본래 있어야 할 모따기 폭과 대비하여, 그들 치수 오차로부터 가공 오차를 구하며, 이 가공 오차를 보정하기 위한 보정값을 연산하여 장치의 제어기(5)에 설정한다.

상기의 방법을 실시하는 이 발명의 경질 취성판의 연삭장치는, 테이블(2) 위 워크(1)의 둘레가장자리를 촬영 가능한 카메라(4)와, 복수의 촬영 개소(P, Q, A, B, C)를 설정하는 촬영 개소 설정기(51)와, 카메라(4)로 촬영한 화상 위의 미리 정한 검출점 (p, q, a, b, c)의 좌표를 취득하는 좌표 취득 수단(52)과, 기계 정밀도의 계측 타이밍을 설정하는 타이밍 설정기(53)와, 복수 개소의 워크 치수를 설정하는 치수 설정기(54)와, 촬영 개소 설정기(51)에 설정된 2개소(P, Q)와 다른 개소(A, B, C)의 카메라(4) 화상으로부터 각각의 검출점(p, q, a, b, c)의 좌표를 취득하고 당해 2개소의 검출점(p, q)을 연결하는 직선에 다른 개소의 검출점(a, b, c)으로부터 내린 수선의 길이(La, Lb, Lc)를 구하여 치수 설정기(54)에 설정된 대응하는 치수와의 차이를 연산하는 기계 정밀도의 계측수단(55)을 구비하고 있다.

바람직한 이 발명의 경질 취성판의 연삭장치는, 또한, 카메라(4)로 촬영한 1개의 화상 상의 미리 정한 3개의 검출점(s, t, u)의 좌표를 취득 가능한 상기 좌표 취득 수단(52)을 구비하고, 기계 정밀도의 계측수단(55)은, 좌표 취득 수단(52)이 취득한 당해 3개의 검출점 중 2개소의 검출점(s, t)을 연결하는 직선에 다른 검출점(u)으로부터 내린 수선의 길이(d)를 구하고, 구한 수선의 길이와 상기 치수 설정기(54)에 설정된 대응하는 치수와의 차이를 연산한다.

또한 바람직한 이 발명의 경질 취성판의 연삭장치는, 기계 정밀도의 계측수단(55)이 연산한 치수의 차이로부터, 제어기(5)에 미리 등록된 연산식 내지 연산표(56)를 이용하고, 가공 동작의 각 축(θ, x)의 지령 값에 대한 보정값을 연산하여 제어기(5)에 설정하는 기계 정밀도의 보정수단(57)을 구비하고 있다.

이 발명에 의해, 경질 취성판의 연삭장치로 가공된 가공이 끝난 워크의 외형 치수나 모따기 폭을 자동으로 계측하여 보정하기 때문에, 작업자가 계측기를 사용하여 계측하는 방법이나, 특허 문헌 2에 기재된 바와 같은 방법에 비해 계측 시간이 단축되며, 외형 치수의 오차에 대한 보정값이나 모따기 폭에 대한 보정값을 자동으로 설정할 수 있고, 계측에 필요한 시간이 짧기 때문에, 워크의 연속 가공중 필요한 타이밍으로 계측 및 보정값의 설정(갱신)을 행할 수 있어 고정밀도의 연속 가공을 실현할 수 있다.

또, 보정값이 자동으로 연산 및 설정되기 때문에, 수작업에 의한 계측 오차나 입력 미스를 피할 수 있다.

또한 이 발명에 의하면, 종래, 가공 오차의 자동 계측이 곤란했던 극좌표계의 연삭장치에 있어서, 가공 정밀도의 계측 및 보정을 단시간에 효율적으로 행할 수 있고, 극좌표계의 연삭장치에서 발생하기 쉬운 가공 오차를 효과적으로 계측하여 보정할 수 있으므로, 높은 가공 정밀도를 유지하여 연속 가공을 실현하는 공간절약의 연삭장치를 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1은, 이 발명에 있어서의 가공이 끝난 워크의 형상 오차의 계측 개소를 나타내는 설명도이다.
도 2는, 모따기 가공된 워크의 둘레가장자리의 화상으로부터 검출점을 검출하는 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 경질 취성판의 모따기 형상을 나타내는 측면도이다.
도 4는, 극좌표계의 연삭장치에 있어서의 가공이 끝난 워크 형상 오차를 과장하여 나타내는 도이다.
도 5는, 극좌표계의 연삭장치에 있어서의 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 6은, 극좌표계 연삭장치의 워크와 숫돌과 카메라의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 직각 좌표계 연삭장치의 워크와 숫돌과 카메라의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.

이하, 컨투어링 방식의 연삭장치를 예로 하여, 이 발명의 실시형태를 설명한다. 도 5는 이런 종류의 연삭장치의 일례를 나타내는 도면이다. 도면에 있어서, 워크축(28)은, 연직 방향의 중공의 회전축으로, 상단에 테이블(2)이 설치되어 있고, 가공되는 워크(유리판)(1)는, 테이블(2) 상면에 수평 자세로 유지된다. 테이블(2) 상면에는, 워크축(28)의 중공 구멍을 통하여 부압(負壓)이 공급되고 있고, 워크(1)는, 하면이 진공 흡착되어 테이블(2)에 고정된다. 워크축(28)의 하단에는, 주축 모터(서보 모터)(29)가 연결되어 있으며, 당해 주축 모터(29)는, 서보 앰프를 통하여 제어기(5)에 접속되고, 제어기(5)의 지령에 의하여 워크축(28)의 회전각(θ)이 제어되고 있다.

워크축(28)의 위쪽에는, 가로 이송대(21)가 설치되어 있다. 가로 이송대(21)는, 도시하지 않은 수평 방향의 횡(橫)가이드로 이동 가능하게 안내되고, 가로 이송모터(서보모터)(23)로 회전 구동되는 가로 이송나사(24)로 나사 결합 되어 있다. 가로 이송모터(23)는, 제어기(5)에 접속되어 있고, 가로 이송대(21)의 이동위치(x)가 제어기(5)에 의하여 제어되고 있다.

가로 이송대(21)에는, 세로 이송대(25)가 설치되어 있다. 세로 이송대(25)는, 가로 이송대(21)에 고정된 연직 방향의 종(縱)가이드에 이동 가능하게 장착되고, 세로 이송모터(26)로 회전 구동되는 세로 이송나사(27)에 나사 결합 되어 있다.

세로 이송대(25)에는, 연직 방향의 숫돌축(31)이 축 지지되고, 이 숫돌축의 하단에 숫돌(3)이 장착되어 있다. 숫돌축(31)의 상단은, 톱니부착 벨트(33)를 사이에 두고 숫돌 구동 모터(34)에 연결되어 있다.

워크축(28)의 축심(O) 및 숫돌축(31)의 축심은, 가로 이송대(21)의 이동 방향과 평행한 동일 연직면(n) 상에 위치하고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 컨투어링 방식으로는, 제어기(5)로 가로 이송대(21)의 이동량(=숫돌(3)의 이동량)(x)과 워크축(28)의 회전각(θ)을 관련지어 제어함으로써, 원하는 평면 형상의 둘레가장자리 가공을 행한다.

가로 이송대(21)의 정(定)위치에는, 테이블(2) 위에 반입된 워크의 화상을 취득하기 위한 카메라(4)가 설치되어 있다. 이 카메라(4)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 그 광축이 상기 연직면(n)을 통과하는 위치에 설치되어 있다.

극좌표계의 연삭장치에서는, 제어기(5)로, 테이블(2)의 중심(O) 주위로의 회전각(θ)과, 테이블 중심(O)을 통과하는 테이블 반경 방향의 숫돌(3) 위치(x)를 관련 지어 제어함으로써, 워크(1)의 둘레가장자리의 가공을 행하고 있다. 제어기(5)에는, 촬영 개소 설정기(51)와, 좌표 취득 수단(52)과, 타이밍 설정기(53)와, 치수 설정기(54)와, 기계 정밀도의 계측수단(55)과, 보정값을 연산하는 연산식 내지 연산표(56)와, 기계 정밀도의 보정수단(57)이 설치되어 있다. 촬영 개소 설정기(51)에는, 워크(1)의 둘레가장자리의 한쪽 변 위의 2개소(P, Q)와 다른 쪽 변 위의 3개소(A, B, C)를 설정한다. 타이밍 설정기(53)에는, 기계 정밀도의 계측을 행하는 타이밍, 예를 들면 경과 운전 시간이나 가공 워크수가 설정된다. 치수 설정기(54)에는, 정밀도의 계측수단(55)이 계측되는 워크 치수에 대응하는 개소의 정규 치수가 등록된다.

연속 가공중에 있어서 타이밍 설정기(53)에 설정된 타이밍에 이르면, 워크 가공중이라면 그 워크가 가공된 후, 테이블(2)의 회전과 숫돌(3)의 상기 반경 방향의 이동에 의해, 해당 방향으로 숫돌(3)을 이동시키는 이송대에 탑재한 카메라(4)로 가공이 끝난 워크(1)의 외주의 5점(p, q 및 a, b, c)을 포함하는 화상(P, Q 및 A, B, C)을 촬영하고, 그 화상으로부터 당해 각 점의 좌표(예를 들면 워크 중심을 원점으로 하여 워크의 길이방향과 폭 방향을 XY방향으로 하는 직각 좌표계에 있어서의 좌표)를 구한다. 여기서 점(p, q 및 b, c)은, 워크(1)의 대향하는 2변(11, 12) 상의 테이블 중심(O)으로부터 등거리에 있는 점이며, 점(a)은, 점(b, c)의 중앙 점(a)이다.

카메라(4)로 촬영한 화상으로부터 이들 점의 좌표를 구하는 방법으로서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 워크(1)가 정확한 제품 형상으로 가공되어 있다고 했을 때의 상기의 각 점에 카메라의 화상 중심(e)이 위치하도록 테이블(2)과 카메라(4)를 이동하여 워크의 화상을 취득하고, 당해 화상에 투영되어 있는 외주 가장자리의 화상(41)에 화상 중심(e)으로부터 그은 수선과의 교점(e＇)을 계측 대상의 점(p, q, a, b, c)으로 하고, 그 점의 좌표(카메라 광축의 좌표에 광축으로부터의 교점의 편차를 더한 좌표)를 각 점의 좌표로 하면 좋다.

이와 같이 하여 점(p, q) 및 점(a, b, c)의 좌표를 구하고, 제어기(5)에 등록된 연산식에 의해, 점(p, q)을 지나는 직선(f)(도 4)의 식을 구하며, 다른 쪽 변의 각 점(a, b, c)으로부터 직선(f)에 내린 수선(g, h, i)과 당해 직선(f)과의 교점(a＇, b＇, c＇)의 좌표를 구하고, 대향변의 각 점(a, b, c)과 이들 교점(a＇, b＇, c＇)의 간격(La, Lb, Lc)을 연산한다. 그리고, 이들 간격과 그 본래 있어야 할 치수와의 차이를 외주 가장자리의 가공 형상의 오차로 한다. 이 오차로부터, 미리 제어기(5)에 등록한 연산식이나 연산표(56)를 이용하고, 당해 오차를 보정하기 위한 보정값을 연산하여, 제어기(5)에 기계 정밀도의 보정값으로서 설정한다.

특허 문헌 2에도 기재되어 있는 바와 같이, 극좌표계의 연삭장치에서는, 기계 정밀도나 워크의 반입 정밀도에 오차가 있으면, 워크는 도 4에 과장하여 나타내는 바와 같이, 비스듬하게 찌부러진 부채 형상이 된다. 도 4에서 곡율이 큰 원호로 되어 있는 변(11, 12)의 형상은, 주로 숫돌의 위치 오차의 영향을 받아 비스듬하게 되는 변(13, 14)의 각도가 주로 테이블의 회전각 오차의 영향을 받는다. 기계의 열변형이나 숫돌의 마모에 의한 오차는, 테이블 중심에 대한 숫돌 위치에 영향을 주어, 테이블의 회전각에는 그다지 영향을 주지 않기 때문에, 상기의 방법으로 연산한 보정값을 이용하여 기계 정밀도의 보정값을 설정하여 주면, 경시적인 원인에 의한 가공 정밀도의 저하를 거의 보정할 수 있다.

한편, 가공이 끝난 워크는, 자동 반입된 워크이며, 테이블 상에의 반입 오차가 존재하고 있다. 따라서, 화상을 취득할 때의 카메라의 위치 결정이나 좌표의 연산에 대해서는, 워크의 반입 오차를 보정하여 위치 결정 및 연산되는 것은 말할 필요도 없다.

워크의 둘레가장자리 가공(둘레가장자리의 치수 정밀도를 얻기 위한 가공)과 모따기 가공을 행하고 있을 때는, 가공 정밀도를 계측하기 위해 취득한 각 화상에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 워크 외주선의 화상(41)과 모따기면(16)과 경질 취성판 표면(15)과의 사이에 생기는 능선(17)의 화상(47)이 투영되어 있다. 그래서 이 화상에 있어서의 2개 선의 1개인 외주선의 화상(41)에 미리 정한 간격으로 2점(s, t)을 취하고, 그 양자를 연결하는 직선과 능선의 화상(47) 위에 취한 점(u)으로부터 당해 직선으로 내린 수선(j)의 교점(u＇)을 구하고, 점(u)과 그 교점(u＇)과의 간격(d)을 모따기 폭의 계측값으로 하여 구할 수 있고, 이 모따기 폭의 계측값이 요구되고 있는 모따기 폭의 값과 비교함으로써 둘레가장자리 형상의 가공 정밀도의 계측과 동시에 모따기 폭의 가공 정밀도의 계측도 행할 수 있다. 한편, 도 2의 예는, 화상 중심(e)으로부터 상기 직선(외주선의 화상(41)과 일치하고 있는 직선)으로 내린 수선(j)과 능선의 화상(47)과의 교점에 점(u)을 취하고 있고, 점(u＇)과 상술한 점(e＇)이 동일점으로 되어 있다.

한편, 변(11, 12)이 직선변일 때는, 상기와 같이 하여 계측한 지름 치수(La, Lb, Lc)와 그들이 본래 있어야 할 치수와의 차이(ΔLa,ΔLb,ΔLc)로부터 보정값을 연산하는 연산식은, 기하학적으로 구하여 제어기(5)에 등록할 수 있지만, 변(11, 12)이 원호 등의 곡선변인 경우에는, 상기 치수차이와 숫돌의 지름 및 위치 정밀도와의 관계를 미리 테스트 가공에 의해 구하여, 계측 치수(La, Lb, Lc)와의 관계를 연산표로 하여 제어기(5)에 등록해 둠으로써, 보정값을 구하도록 하면 좋다.

1. 가공이 끝난 워크
4. 카메라
11. 대향변
12. 대향변
15. 경질 취성판의 표면
16. 모따기면
17. 능선
41. 외주선의 화상
47. 화상
A, B, C, P, Q. 화상
a, b, c, p, q. 검출점
a＇, b＇, c＇. 교점
d. 모따기 폭
g, h, i, j. 수선
La, Lb, Lc. 계측 치수

Claims (10)

1. 기계 내에 테이블 위의 워크의 둘레가장자리를 촬영 가능한 카메라를 구비한 경질 취성판의 연삭장치에 있어서의 가공 정밀도의 계측방법으로서,
   상기 카메라로 상기 테이블 위에 유지된 가공이 끝난 워크의 대향변의 한쪽에 대하여 2개소의 화상을 취득하고, 대향변의 다른 쪽에 대하여 복수 개소의 화상을 취득하며, 각각의 화상 중 검출점의 좌표를 취득하여, 상기 2개소의 화상으로부터 취득한 검출점을 연결하는 직선에 상기 복수 개소의 화상으로부터 취득한 검출점의 각 점에서 내린 수선과 상기 직선과 교차하는 교점을 구하며, 상기 각 점과 당해 각 교점과의 사이의 치수를 연산하고, 연산된 치수와 본래 있어야 할 치수와의 치수차이를 계측하는, 경질 취성판의 연삭장치에 있어서의 가공 정밀도의 계측방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대향변의 한 쪽에 대해서의 2개소와 다른 쪽에 대해서의 복수 개소가, 상기 테이블의 중심으로부터 등거리에 있는 4개소와, 상기 다른 쪽 변 위의 당해 등거리에 있는 2개소의 중앙부에 있는 1개소인 것을 특징으로 하는, 가공 정밀도의 계측방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 각 개소의 화상 중 외주선(外周線)의 화상 또는 모따기면과 경질 취성판 표면과의 사이에 형성되는 능선(稜線)의 화상 상의 미리 정한 간격의 2점과, 당해 화상 중 다른 쪽 선의 화상 상의 1점의 좌표를 취득하고, 상기 2점을 연결하는 직선에 상기 1점으로부터 내린 수선과 상기 직선의 교점(u＇)과 당해 1점과의 사이의 치수를 연산하며, 연산된 치수와 본래 있어야 할 모따기 폭과의 치수차이를 연산하는 것을 특징으로 하는, 가공 정밀도의 계측방법.
4. 　워크의 연속 가공중 미리 정한 타이밍으로 제어기에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법으로 가공 정밀도를 계측시키고, 그 계측값에 기초하여, 제어기에 미리 등록된 연산식 내지 연산표를 이용하여 가공 동작의 각 축의 지령 값에 대한 보정값을 당해 제어기에 연산시켜 설정시키는, 경질 취성판의 연삭장치에 있어서의 가공 정밀도의 보정 방법.
5. 워크의 연속 가공중 미리 정한 타이밍으로 제어기에 제 3 항에 기재된 방법으로 가공 정밀도를 계측시키고, 그 계측값에 기초하여, 제어기에 미리 등록된 연산식 내지 연산표를 이용하여 가공 동작의 각 축의 지령 값에 대한 보정값을 당해 제어기에 연산시켜 설정시키는, 경질 취성판의 연삭장치에 있어서의 가공 정밀도의 보정 방법.
6. 테이블 위의 워크의 둘레가장자리를 촬영 가능한 카메라와, 복수의 촬영 개소를 설정하는 촬영 개소 설정기와, 당해 카메라로 촬영한 화상 상의 미리 정한 검출점의 좌표를 검출하는 좌표 취득 수단을 구비한 경질 취성판의 연삭장치에 있어서,
   타이밍 설정기와, 복수 개소의 워크 치수를 설정하는 치수 설정기와,
   기계 정밀도의 계측수단을 구비하고,
   기계 정밀도의 계측수단은, 타이밍 설정기에 설정된 타이밍에 있어서, 촬영 개소 설정기에 설정된 2개소와 다른 개소의 상기 카메라의 화상으로부터 각각의 검출점의 좌표를 취득하며, 상기 2개소의 검출점을 연결하는 직선에 상기 다른 개소의 검출점으로부터 내린 수선의 길이를 구하고, 구한 수선의 길이와 상기 치수 설정기에 설정된 대응하는 치수와의 차이를 연산하는, 경질 취성판의 연삭장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   촬영 개소 설정기에 설정되는 상기 2개소와 다른 개소가, 가공되는 워크의 대향변의 한쪽과 다른 쪽 변 위의 상기 테이블의 중심으로부터 등거리에 있는 4개소와, 상기 다른 쪽 변 위의 당해 등거리에 있는 2개소의 중앙부에 있는 1개소인 것을 특징으로 하는, 경질 취성판의 연삭장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 카메라로 촬영한 화상 상의 미리 정한 3개의 검출점의 좌표를 검출 가능한 상기 좌표 취득 수단을 구비하고, 상기 기계 정밀도의 계측수단은, 상기 타이밍에 있어서, 촬영 개소 설정기에 설정된 개소의 상기 카메라의 화상으로부터 상기 3개의 검출점의 좌표를 취득하고, 그 중 2개소의 검출점을 연결하는 직선에 다른 검출점으로부터 내린 수선의 길이를 구하고, 구한 수선의 길이와 상기 치수 설정기에 설정된 대응하는 치수와의 차이를 연산하는, 경질 취성판의 연삭장치.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 치수의 차이로부터 제어기에 미리 등록된 연산식 내지 연산표를 이용하여 가공 동작의 각 축의 지령 값에 대한 보정값을 연산하고 당해 제어기에 설정하는 기계 정밀도의 보정 수단을 구비하고 있는, 경질 취성판의 연삭장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 치수의 차이로부터 제어기에 미리 등록된 연산식 내지 연산표를 이용하여 가공 동작의 각 축의 지령 값에 대한 보정값을 연산하고 당해 제어기에 설정하는 기계 정밀도의 보정 수단을 갖추고 있는, 경질 취성판의 연삭장치.

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