JPH06198545A - 加工機の加工部補正処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工品が常に適正寸法に仕上がるようにさせ
るとともに、生産効率を向上させる。 【構成】 ワークの加工状態の測定データを読み込む
（ステップ２６）。連続的に得られた先行する最新かつ
複数の測定データから統計的にその平均直線を求める
（ステップ２８）。この平均直線に基づき、加工点にあ
るワークがどの程度の加工精度で加工されるか測定デー
タを予測する（ステップ３３）。その予測データが、補
正必要領域に到達するか否かを判断する（ステップ３
４）。予測データが補正必要領域に到達したと判断した
時点で、加工機へ補正信号を出力する（ステップ３
６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工機の加工部補正処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、図４に示すような中ぐり加工の
加工機が知られている。この加工機１は、加工軸２の先
端に径方向に突出するバイト（加工部）３が取り付けら
れたものである。加工軸２は、軸回りに回転自在で、か
つワーク４の被加工部５側に移動自在に設けられてい
る。この加工機１によりワーク４の被加工部５を中ぐり
加工するには、加工軸２を回転させながら被加工部５側
へ移動させ、バイト３先端で切削する。ここに、バイト
３は、硬質材料により形成されているものの、多数回の
使用によって摩耗を生じる。そこで、常にワーク４の被
加工部５が適正寸法に仕上がるように、バイト３を補正
処理する必要がある。補正処理は、ワーク４から加工軸
２を引き出した際、バイト３の後端にバイト補正装置６
を接続し、パルスモータの駆動等によってバイト３を加
工軸２の外周面からさらに突出させて行う。突出量は、
予め設定された一定量である。

【０００３】図５は、ワーク４の搬送状態を示すもの
で、加工機１には、計測機７が隣接されており、ワーク
４は、コンベヤ８上に載置されて加工機１側から計測機
７側へ搬送される。すなわち、加工機１の加工ステーシ
ョン９にて加工されたワーク４は、アイドラステーショ
ン１０を経て計測機７の計測ステーション１１へコンベ
ヤ８により搬送される。加工ステーション９と計測ステ
ーション１１との間のアイドラステーション１０には、
加工を終了した計測待機中のワーク４が存在する。図５
に示す例では、３個のアイドラのワーク４がある。計測
ステーション１１では、計測機７によりワーク４の被加
工部５の孔内径が計測され、図示を省略した制御装置に
よりバイト３の補正処理が必要であると判断されたとき
には、加工機１に対して補正信号１２が出力され、加工
が停止されて補正処理が行われる。

【０００４】従来、補正信号１２が出力される時は、図
６に示すように設定されていた。図６において、中央部
にある領域は、補正不要領域１３で、バイト３が未だ補
正処理を要するまで摩耗しておらず、極めて良好な加工
品が得られる領域である。また、この補正不要領域１３
の上下には、得られた加工品が製品として使用可能であ
るが、バイト３を補正処理する必要がある補正必要領域
（−ＯＫ，＋ＯＫ）１４，１５が設けられている。上側
の補正必要領域（−ＯＫ）１４は、主にバイト３が摩耗
したことにより補正を必要とする領域で、測定データが
この補正必要領域１４にあるときは、バイト３の突出量
が不足した状態である。一方、下側の補正必要領域（＋
ＯＫ）１５は、バイト３の取り付け異常等により補正を
必要とする領域で、測定データがこの補正必要領域１５
にあるときは、バイト３が過度に突出した状態である。
さらに、両補正必要領域１４，１５の上下には、不良領
域（−ＮＧ，＋ＮＧ）１６，１７が設けられている。測
定データがこの不良領域１６，１７にあるときは、得ら
れた加工品は製品として使用不能である。

【０００５】加工開始時には、バイト３の取付異常等が
なく、正常な場合、測定データ（図６においてプロット
で示す）は補正不要領域１３にある。ところが、多数回
加工を行っていくと、バイト３は徐々に摩耗し、ワーク
４の被加工部５内径が小さくなるに従って、その測定デ
ータは徐々に上側の補正必要領域１４に近づく。

【０００６】ここで従来、バイト３の摩耗を原因とした
補正信号１２は、図６において符号１８で示すように、
測定データが上側の補正必要領域１４に連続して３点
（点数の設定は任意）入った時に出力されるように設定
されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、加工後の実際の測定データが、補正必要領域
１４内に必ず連続して３点入った時に、はじめて補正信
号１２が出力されるのでは、補正処理の時期が遅れてし
まう場合があった。すなわち、加工機１や測定機７の精
度上等のばらつきにより、測定データにもばらつきを生
じる。したがって、既に補正処理をすべき時期が到来し
ているにも拘らず、補正必要領域１４内に測定データが
連続して入らず、補正信号１２が出力されないことがあ
った。その結果、加工精度がやや低い加工品（測定デー
タが補正必要領域１４内にある）の数が増えてしまう上
に、製品として使用不可能な加工品（測定データが不良
領域１６にある）が発生することもあった。

【０００８】このことは、加工ステーション９と計測ス
テーション１１との間にアイドラステーション１０が存
在することにも起因する。すなわち、たとえ測定データ
のばらつきが小さいときでも、図５および図６に示すよ
うに、測定データが補正必要領域１４内に連続して３点
入ったときには、既に加工を終了した計測待機中の３個
のワーク４がアイドラステーション１０に存在する。し
たがって、補正信号１２が出力されても、３個のアイド
ラのワーク４については、補正処理前のバイト３により
加工されており、加工精度がやや低い加工品となり、製
品として使用不可能な加工品となることもあった。

【０００９】一方、前述したような補正処理の遅れを防
ぐために、補正必要領域１４の下限値ライン１９（図６
を参照）を下げ、補正必要領域１４を広げて補正信号１
２が早く出力されるように設定することが考えられる。
しかし、測定データのばらつきやアイドラのワーク４の
存在を考慮すると、確実に補正処理の遅れを防ぐために
は、下限値ライン１９を相当低く設定しなければならな
い。これでは、かえって補正信号１２の出力が早過ぎて
しまうこともあり、補正処理回数が増えてしまう。補正
処理回数が増えると、常に適正寸法の加工品が得られる
ものの、補正処理作業に要する時間がいたずらに長くな
ってしまい、生産効率が著しく低下するという問題があ
った。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、常に適正寸法の加工品を得ることが
でき、しかも生産効率の良い加工機の加工部補正処理方
法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、ワークの加工状態を測定し、その
測定データに基づき加工機の加工部を補正処理するにあ
たり、連続的に得られた先行する最新かつ複数の測定デ
ータからその変位特性を求め、この変位特性に基づき後
続する測定データが補正必要領域に到達する時期を予測
し、その予測データが補正必要領域に到達した時点で加
工機に対して補正信号を出力し、加工部を補正処理する
こととした。

【００１２】

【作用】前記構成からなる補正処理方法においては、連
続的に得られた先行する最新かつ複数の測定データから
統計的にその変位特性（平均直線）を求めることによ
り、測定データのばらつきが平均化される。そして、実
際の測定データではなく、前記変位特性に基づき予測し
た予測データが、補正必要領域に到達した時点で、補正
信号が出力される。したがって、確実に適正な時期に補
正処理が行われる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。図３は、本実施例で用いた補正処理装置のブロ
ック図であり、この補正処理装置は、加工機１と、計測
機７と、制御装置２０とから構成されている。制御装置
２０のプロセッサ２１には、入出力インターフェース２
２を介して加工機１および測定機７が接続されている。
前記プロセッサ２１は測定データの変位特性を求める等
のデータ処理を行うものであるとともに、プログラム及
び各種データを記憶するメモリ２３を備えている。ま
た、プロセッサ２１には、測定データをプロットしたグ
ラフを表示するＣＲＴ２４および設定値入力等のための
キーボード２５が接続されている。

【００１４】次に、本実施例の補正処理手順を図１に従
って説明する。すなわち図１は前記プロセッサ２１の処
理手順を示すものであって、前記加工機１による中ぐり
加工開始とともに処理を開始する。先ず加工されたワー
ク４が前記計測ステーション１１に搬送されると、前記
計測機７により孔内径が測定され、その測定データが読
み込まれる（ステップ２６）。そして、読み込まれた測
定データの数が、測定データの統計処理によってその平
均直線（変位特性）を求めるのに必要な数（例えば５
個）だけ、つまり補正処理の要否を有効に判断できる補
正有効データ数だけ読み込まれたか否かが判断され（ス
テップ２７）、この補正有効データ数が不足するときは
（ステップ２７でＮＯ）、前記ステップ２６が繰り返さ
れる。一方、補正有効データ数が所定数となると（ステ
ップ２７でＹＥＳ）、補正有効データ内の最新のｎ個の
測定データから統計処理によってその平均直線、すなわ
ち変位特性が求められる（ステップ２８）。ここで平均
直線を求める測定データ数（ｎ個）は、例えば２０個を
限度とし、測定データ数が２０個に満たない加工当初
は、それまでに得られた測定データ数で平均直線が求め
られる。ただし、最低補正有効データ数（５個）は必要
である。また、２０個の測定データは連続して得られた
先行する最新のデータが用いられる。図２は、かかる測
定データをプロットしたグラフであって、図中でＭが前
記平均直線を示している。

【００１５】そして、平均直線Ｍが求められると、次に
平均直線Ｍの傾きＫが予め設定された限界外であるか否
かが判断され（ステップ２９）、傾きＫが限界外の場合
には（ステップ２９でＹＥＳ）、主にバイト３の摩耗状
態等に異常があるとして警報が出力されたのち（ステッ
プ３１）、また、傾きＫが限界外でない場合には（ステ
ップ２９でＮＯ）そのまま、各測定データのばらつき幅
Ｌが求められる（ステップ３０）。該ばらつき幅Ｌは、
平均直線Ｍを求めるために用いた各測定データにおける
平均直線Ｍからの垂直距離であって、ある測定データの
ばらつき幅Ｌが設定された限界値を越える場合には（ス
テップ３０でＹＥＳ）、主にバイト３の取り付け状態等
に異常があるとして警報信号が出力されたのち（ステッ
プ３２）、また、前記ばらつき幅Ｌが限界値を越えてい
ない場合には（ステップ３２でＮＯ）そのまま次へ進
む。前記平均直線Ｍと、一定速度で搬送されるワーク４
の搬送速度、およびアイドラステーション１０に存在す
るアイドラのワーク４の数に基づき、その時点で加工ス
テーション９にあって未だ計測機７によって測定されな
い後続するワーク４の予測データが算出される（ステッ
プ３３）。すなわち、加工ステーション９のワーク４が
どの程度の加工精度で加工されるか、つまりそのワーク
４が計測ステーション１１に搬送されたときにどの程度
の測定データが得られるか予測される。

【００１６】その後、加工ステーション９にあるワーク
４についての予測データが、図２における補正必要領域
１４の下限値ライン１９（補正限界値）を越えて補正必
要領域１４内に到達するか否かが判断される（ステップ
３４）。ここで、前記予測データが下限値ライン１９を
越えていないと判断されたときは（ステップ３４でＮ
Ｏ）、ステップ２６へ戻り測定データの読み込みが続け
られる。一方、前記予測データが下限値ライン１９を越
えると判断されたときは（ステップ３４でＹＥＳ）、バ
イト３の補正量が算出され（ステップ３５）、補正信号
１２が加工機１に対して出力される（ステップ３６）。
図２において、白丸で示すプロットは、アイドラステー
ション１０にあるワーク４の予測データを示し、３７は
バイト３の補正量を示す。該補正量３７は、バイト３の
突出量が初期値となるように、予測データが下限値ライ
ン１９を越えた分だけ加算されて決定される。補正信号
１２が出力された後は、一旦加工が停止され前記バイト
補正装置６（図４参照）により所定の補正処理が行われ
る。そして、補正処理後、再度加工が開始され、図１に
示す補正処理手順が繰り返される。

【００１７】以上のように、本実施例によれば、先行す
る最新かつ複数の実際の測定データから統計的にその平
均直線Ｍを求めるので、測定データのばらつきが平均化
される。そして、その平均直線Ｍに基づき予測した加工
ステーション９にあるワーク４についての予測データ
が、補正必要領域１４の下限値ライン１９を越えた時点
で、補正信号１２が出力される。そして、その補正量３
７は、バイト３突出量が初期値となるように設定されて
いる。したがって、測定データのばらつきやアイドラ分
のワーク４の存在による補正時期の遅れが解消され、確
実に適正な時期に適正量の補正処理を行うことが可能と
なる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の補正処理
方法によれば、連続的に得られた先行する最新かつ複数
の実際の測定データからその変位特性を求め、その予測
データが補正必要領域に到達した時点で補正信号を出力
することとしたので、適正な時期に補正処理を行うこと
が可能となり、その結果、常に適正寸法の加工品を得る
ことができるとともに、生産効率を向上させることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の補正処理手順を示すフロー
チャートである。

【図２】同実施例の測定データ等を表示したグラフであ
る。

【図３】同実施例において用いた補正処理装置を示すブ
ロック図である。

【図４】加工機における加工部の加工および補正処理状
態を示す概略構成図である。

【図５】ワークの搬送状態を示す平面図である。

【図６】従来例の測定データ等を表示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 加工機 ３ バイト（加工部） ４ ワーク ５ 被加工部 ６ バイト補正装置 ７ 計測機 ９ 加工ステーション １０ アイドラステーシヨン １１ 計測ステーション １２ 補正信号 １３ 補正不要領域 １４，１５ 補正必要領域 １６，１７ 不良領域 １９ 下限値ライン ２０ 制御装置 Ｍ 平均直線

フロントページの続き (72)発明者 早川 敦彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの加工状態を測定し、その測定デ
   ータに基づき加工機の加工部を補正処理するにあたり、
   連続的に得られた先行する最新かつ複数の測定データか
   らその変位特性を求め、この変位特性に基づき後続する
   測定データが補正必要領域に到達する時期を予測し、そ
   の予測データが補正必要領域に到達した時点で加工機に
   対して補正信号を出力し、加工部を補正処理することを
   特徴とする加工機の加工部補正処理方法。