JPH05208344A - 旋盤の機内計測器の校正装置 - Google Patents

旋盤の機内計測器の校正装置

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JPH05208344A
JPH05208344A JP4617992A JP4617992A JPH05208344A JP H05208344 A JPH05208344 A JP H05208344A JP 4617992 A JP4617992 A JP 4617992A JP 4617992 A JP4617992 A JP 4617992A JP H05208344 A JPH05208344 A JP H05208344A
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JP
Japan
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value
work
calibration
touch sensor
loader
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Pending
Application number
JP4617992A
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English (en)
Inventor
Shinji Yoshikawa
真治 吉川
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続自動運転の途中で、機械特有の補正量設
定値の校正が行え、加工精度の向上が図れるようにす
る。 【構成】 この校正装置は、主軸4に保持されたワーク
Wの寸法をタッチセンサ15で計測する機内計測器36
と、ガントリローダ7とを備えた自動運転NC旋盤に適
用する。マスタワークMWの常置部16を設けると共
に、自動運転中の所定時に常置部16のマスタワークM
Wを主軸4にガントリローダ7で装着させる校正用ロー
ダ指令手段34を設ける。このマータワークMWをタッ
チセンサ36で計測させて計測値によりタッチセンサ1
5の計測値補正量の設定値XOFF を更新する校正実行手
段35を設ける。機内計測サイクルでは、タッチセンサ
15による計測値を、補正量XOFF で補正し、その補正
後の値を真値XM と比較して、差分を工具オフット補正
手段24に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、加工済みワークの外
径等を主軸に装着したままで計測する機内計測器におい
て、測定値補正量の設定値を校正する旋盤の機内計測器
の校正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、タレット旋盤における機内計測
では、タッチセンサをタレット上に取付け、X,Z軸を
移動させて、タッチセンサがワークに接触した座標を読
み取り、ワーク寸法の計測を行っている。計測値は、演
算により真値との比較を行い、差分が許容範囲か否かを
判別した後、許容範囲である場合は、差分をNC装置の
工具オフセットに転送している。これにより、次のワー
クから計測結果に応じた補正を行った加工が行われる。
【0003】前記の計測時において、タッチセンサが実
際に接触した物理的な機械位置と、NC装置内で読み取
れる座標値との間には、普通、わずかな差が生じる。例
えば、タッチセンサが接触し実際に信号が出るまでの時
間のばらつきや、タッチセンサとNC装置間の電子部品
におけるばらつき等によって前記の差が生じる。この差
を補正するため、一般にタッチセンサの補正量として、
工具オフセット値を用いて、その機械特有の補正量を準
備し、計測を行ったときに、その補正量を考慮してワー
ク寸法を算出している。
【0004】図4で説明すると、主軸4で加工されたワ
ークWの外径を計測する場合、タッチセンサの取付けら
れたタレット(図示せず)を移動させて、タッチセンサ
の接触子15aがワークWの両側に順次接触したときの
座標値X1 ,X2 を読み取る。Oは機械原点を示す。こ
の座標値X1 ,X2 の差から接触子15aの直径φを差
し引いた値Xm =X2 −X1 −φの値が計測値である。
このとき、ワークWの加工すべき外径寸法(マスタワー
クの外径をマイクロメータで計測した値)がXM である
とすると、(Xm −XM )の値が「0」になるように、
その機械特有の補正量XOFF を求め、計測値を補正する
必要がある。
【0005】この補正量XOFF を、XOFF =Xm −XM
として求め、タッチセンサの補正量として記憶する作業
が校正(キャリブレーション)と称され、タッチセンサ
を取付けたときに一度行う。以降の連続加工中の計測で
は、このXOFF 値を差し引いた値を計測値として取り扱
う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、長時間連続
運転すると、熱変位の影響や、素子の温度ドリフト等に
よって、補正量XOFF の値を変化させなせければ、正し
い計測値が得られなくなる。このため、校正を行うこと
が望まれるが、無人の自動連続運転中の場合は、前記の
ような校正作業を行うことができない。
【0007】この発明の目的は、連続自動運転の途中
で、機械特有の補正量設定値の校正が行え、加工精度の
向上が図れる旋盤の機内計測器の校正装置を提供するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図1と共に説明する。この校正装置は、主軸
(4)に保持されたワーク(W)の寸法を計測する機内
計測器(36)と、ガントリローダ(7)とを備えた自
動運転NC旋盤に適用される。このような旋盤におい
て、マスタワーク(MW)の常置部(16)を設けると
共に、自動運転中の所定時に常置部(16)のマスタワ
ーク(MW)を主軸(4)にガントリローダ(7)で装
着させる校正用ローダ指令手段(34)を設ける。さら
に、この装着されたマータワーク(MW)を前記機内計
測器(36)で計測させて前記機内計測器(36)の計
測値補正量の設定値(XOFF )を更新する校正実行手段
(35)を設ける。
【0009】
【作用】この構成によると、常置部(16)にマスタワ
ーク(MW)が常時準備され、連続運転中の所定時に、
校正用ローダ指令手段(34)の指令に従い、常置部
(16)のマスタワーク(MW)がガントリローダ
(7)によって主軸(4)に装着される。この装着され
たマスタワーク(MW)の寸法が、校正実行手段(3
5)の指令により、機内計測器(36)で計測され、計
測値に応じて機内計測器(36)の測定値補正量の設定
値(XOFF )が更新される。
【0010】
【実施例】この発明の一実施例を図1ないし図4に基づ
いて説明する。図3は旋盤の概略正面図である。旋盤本
体1は、ベッド2に主軸台3を介して2本の主軸4を設
置し、主軸台3の両側において、ベッド2のレール上に
2台のタレットスライド5を各々横(X軸方向)送り可
能に設置してある。各タレットスライド6には、タレッ
ト5が前後(Z軸方向)移動可能で、かつ割出回転可能
に搭載され、タレット5の外周の各工具ステーションS
に、バイトや回転工具等の工具14(図1)とタッチセ
ンサ15とが取付けらている。
【0011】図3において、旋盤本体1の上方に、主軸
4に対してワークのロードおよびアンロードを行うガン
トリローダ7が設置してある。ガントリローダ7は、架
設レール8に沿って走行する走行台9に、前後移動台1
0を介して昇降ロッド11を設置したものであり、昇降
ロッド11の下端にローダヘッド12が取付けてある。
ローダヘッド12には、2個のローダチャック13が、
主軸4と対向する向きと下向きとに設けられ、両ローダ
チャック13,13の位置は、スイベル機構(図示せ
ず)により互いに入替え自在とされている。
【0012】ガントリローダ7の走行範囲には、素材ワ
ークの設置場所および加工済みワークの設置場所(いず
れも図示せず)を設けると共に、マスタワークMWの常
置部16が設けてある。マスタワークMWは、予めマイ
クロメータ等より必要寸法を計測して特別に高精度に加
工したものである。
【0013】図1は制御系の概念図である。タレットス
ライド6のX方向の送りは、X軸サーボモータ17と送
りねじとで行われ、タレット5のZ軸方向の進退はZ軸
サーボモータ18と送りねじとで行われる。各サーボモ
ータ17,18は、パルスコーダからなる位置検出器1
7a,18aを有している。なお、同図において、旋盤
本体1は説明の簡易のために右半分のみを図示してあ
る。
【0014】NC装置19は、NC機能部とプログラマ
ブルコントローラ機能部とを備えたものであり、その演
算制御部で構成される加工プログラム実行手段20によ
り、加工プログラム21を実行してサーボコントーラ2
2の軸送り指令の出力を行う。加工プログラム21はロ
ーダ制御プログラム23を含んでおり、加工プログラム
実行手段20により、サーボコントローラ22を介して
ローダ7の各軸制御も行われる。
【0015】加工プログラム実行手段20は、工具オフ
セット補正手段24を有し、オフセット記憶部25に記
憶されたX軸およびZ軸のオフセット値に応じて、X軸
サーボモータ17およびZ軸サーボモータ18に対する
軸送り指令値を補正する。
【0016】計測サイクル制御プログラム26は、NC
コードで記述されて加工プログラム実行手段20により
加工プログラム21と同様に実行されるものであり、そ
の制御内容として、例えばタッチセンサ15が主軸4の
ワークWの外径面にX軸方向の両側から順次当たるよう
に、タレット5を移動させるプログラム部分を有してい
る。計測サイクル制御プログラム26には、その制御内
容の一部を図中に別のブロックで示すように、ワーク寸
法演算手段27と真値比較手段28が設けられている。
【0017】ワーク寸法演算手段27は、タッチセンサ
15がオンしたときの各軸座標値を、各軸サーボモータ
17,18の位置検出器17a,18aの検出値から取
り込み、所定部分の寸法計測値を演算する手段である。
ワーク寸法演算手段27には計測値補正手段29が設け
られており、補正量設定値記憶手段30の設定補正量X
OFF で計測値の補正を行う。補正量設定値記憶手段30
は、メモリ装置の所定の記憶エリアからなり、後述の校
正過程でデータ設定される。
【0018】真値比較手段28は、ワーク寸法演算手段
27の計測値Xm と真値記憶手段31の真値設定値XM
とを比較してその差分を求める手段であり、OK/NG
判断手段32を有している。真値記憶手段31は、入力
装置からパラメータとして入力される任意の真値XM
記憶エリアからなる。OK/NG判断手段32は、真値
比較手段28で求めた差分が設定許容範囲内であるか否
かを判断して、許容範囲内である場合にその差分を工具
オフセット補正手段24に転送すると共に、許容範囲外
である場合にアラームを出力する手段である。これらワ
ーク寸法演算手段27と、真値比較手段28と、タッチ
センサ15等により機内計測器36が構成される。
【0019】校正サイクル制御プログラム33は、NC
コードで記述されて加工プログラム実行手段20により
実行されるプログラムであり、校正用ローダ指令手段3
4と、校正実行手段35とからなる。校正用ローダ指令
手段34は、ガントリローダ7により常置部16のマス
タワークMWを主軸4に着脱させる手段である。校正実
行手段35は、主軸4に装着されたマスタワークMWを
機内計測器36に計測させて、必要な補正量XOFF を求
め、補正量設定値記憶手段30に記憶させる手段であ
る。
【0020】上記構成の動作を、図2の流れ図に従って
説明する。主軸4のワークWをタレット5の工具14で
加工し(S1)、ついでタッチセンサ15によるワーク
径の機内計測を実行する(S2)。この後、加工済みワ
ークをアンロードし(S3)、図1の校正用ローダ指令
手段34の指令により、ガントリローダ7で主軸4にマ
スタワークMWをロードする(S4)。
【0021】この主軸4のマスタワークMWを、校正実
行手段35の指令により、機内計測器36に計測させて
校正を行う(S5)。この校正は、図4と共に前述した
ように、マスタワークMWの両側に順次接触子15aを
接触させて、タッチセンサ15がオンしたときの座標値
1 ,X2 から計測値Xm を求め、真値記憶手段31に
設定された真値XM との差である補正量XOFF =Xm
M を求めることにより行う。求めた補正量XOFF によ
り、補正量設定値記憶手段30の記憶データを更新す
る。
【0022】このようにして校正を行い、マスタワーク
MWを常置部16へアンロードする(S6)。前記のス
テップS2における加工済みワークWの計測値は、計測
値補正手段29によって、前記の校正された補正量X
OFF で補正し(S7)、この補正後の計測値Xm を、真
値記憶手段31に登録された真値XM と真値比較手段2
8によって比較する(S8)。なお、真値XM は設計図
面上の寸法である。
【0023】計測値Xm と真値XM との差分(Xm −X
M )は、OK/NG手段で設定許容範囲であるか否かを
判断し(S9)、許容範囲内であるときは、その差分を
オフセット値記憶手段25に転送する(S10)。許容
範囲外であるときは、アラームを発生させて機械を止
め、オペレータを呼ぶ。
【0024】このように、補正量XOFF の校正を行っ
て、正しい補正量XOFF で計測値Xmの補正を行い、工
具オフセットに転送するため、ベッド2等の熱変位や電
気素子の温度ドリフト等に応じた精度の良い加工が行え
る。また、この校正装置によると、マスタワークMWの
常置部16を設けてガントリローダ7により主軸4にロ
ードするようにしたため、連続自動運転の途中で校正動
作を行うことができる。
【0025】なお、校正サイクルは、計測サイクルの実
行の前に常に行うようにしても良く、あるいは計測サイ
クルの実行とは別に独自に設定した所定時に行うように
しても良い。また、前記実施例ではワーク外径の計測を
行う場合につき説明したが、ワーク内径やワーク長さの
計測を行う場合にも、この発明を適用することができ
る。
【0026】
【発明の効果】この発明の旋盤の機内計測器の校正装置
は、マスタワークの常置部を設けると共に、このマスタ
ワークを連続運転中の所定時にガントリローダによって
主軸に装着させる校正用ローダ指令手段を設け、装着さ
れたマスタワークの寸法を校正実行手段の指令により機
内計測器で計測して、計測値補正量の設定値を更新する
ようにしたため、連続自動運転の途中で、機械特有の補
正量設定値の校正が行え、加工精度の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の概念構成を示すブロック
図である。
【図2】その校正および機内計測動作の流れ図である。
【図3】同校正装置を適用する旋盤の概略正面図であ
る。
【図4】その計測動作の説明図である。
【符号の説明】
4…主軸、5…タレット、7…ガントリローダ、15…
タッチセンサ、15a…接触子、16…常置部、19…
NC装置、20…加工プログラム実行手段、24…工具
オフセット補正手段、27…ワーク寸法演算手段、28
…真値比較手段、29…計測値補正手段、30…補正量
設定値記憶手段、31…真値記憶手段、34…校正用ロ
ーダ指令手段、35…校正実行手段、36…機内計測
器、MW…マスタワーク、XOFF …補正量

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸に保持されたワークの寸法を計測す
    る機内計測器と、ガントリローダとを備えた自動運転N
    C旋盤において、マスタワークの常置部と、自動運転中
    の所定時に常置部のマスタワークを主軸にガントリロー
    ダで装着させる校正用ローダ指令手段と、この装着され
    たマータワークを前記機内計測器で計測させて前記機内
    計測器の計測値補正量の設定値を更新する校正実行手段
    とを備えた旋盤の機内計測器の校正装置。
JP4617992A 1992-01-30 1992-01-30 旋盤の機内計測器の校正装置 Pending JPH05208344A (ja)

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JP (1) JPH05208344A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006062004A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Murata Mach Ltd 旋盤およびその刃先位置補正方法
JP2011136390A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Seibu Electric & Mach Co Ltd 加工機における多機能機内測定装置
WO2022180767A1 (ja) * 2021-02-26 2022-09-01 株式会社Fuji 加工システム

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JP2006062004A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Murata Mach Ltd 旋盤およびその刃先位置補正方法
JP2011136390A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Seibu Electric & Mach Co Ltd 加工機における多機能機内測定装置
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