專利名稱：反饋式加工條件校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用反饋已加工工件的尺寸對(duì)下次應(yīng)加工的工件加工條件進(jìn)行校正的反饋式加工條件校正裝置。
上述反饋式加工條件校正裝置的實(shí)例包括例如本申請(qǐng)人的專利公開平6-198542號(hào)公報(bào)中所記載的裝置，其具有(a)對(duì)若干個(gè)工件按順序加工的加工機(jī)床，(b)根據(jù)從外部供給的校正值校正上述加工機(jī)床的加工條件、并跟蹤該校正的加工條件控制上述加工機(jī)床的加工控制裝置，以及(c)按順序測(cè)定由上述加工機(jī)床加工的若干個(gè)工件尺寸的測(cè)定儀器；采用在加工機(jī)床和測(cè)定儀器之間至少存在一個(gè)等待由測(cè)定儀器測(cè)定的工件的加工系統(tǒng)，在由上述測(cè)定儀器獲得若干個(gè)測(cè)定值時(shí)，根據(jù)該若干個(gè)測(cè)定值確定上述加工條件的校正值，然后將經(jīng)過確定的校正值送至上述加工機(jī)床控制裝置的校正值確定單元。
當(dāng)加工機(jī)床與測(cè)定機(jī)床之間完全沒有等待由測(cè)定機(jī)床測(cè)定的待機(jī)工件時(shí)，在由測(cè)定儀器直接測(cè)定被加工機(jī)床加工的工件形式的加工系統(tǒng)中，通過測(cè)定儀器直接對(duì)根據(jù)受最新修正值影響的加工條件加工的工件進(jìn)行測(cè)定并直接在測(cè)定值中反映最新的校正值的影響。盡管在這種形式的加工系統(tǒng)中，可以比較簡(jiǎn)單地提高加工條件的校正精度，但是如上述公報(bào)中所記載的那樣，目前全都為加工機(jī)床與測(cè)定儀器之間至少有一個(gè)等待由該測(cè)定儀器測(cè)定的工件的那種形式的加工系統(tǒng)，在這種形式的加工系統(tǒng)中，受到最新校正值影響的工件不能被測(cè)定儀器直接測(cè)定。由于最新校正值的影響在等待時(shí)間經(jīng)過之后才開始在該測(cè)定值中反映出來(lái)，從而使提高加工條件的校正精度變得相當(dāng)困難。此外，在此″等待時(shí)間″本來(lái)是時(shí)間的概念，雖然與″待機(jī)工件數(shù)″不是嚴(yán)格一致的，但是由于兩者作為定義控制系統(tǒng)的特性是等價(jià)的，所以下面把″等待時(shí)間″與″待機(jī)工件數(shù)″作為彼此互相對(duì)應(yīng)的概念使用。
因此，能與存在等待時(shí)間式的加工系統(tǒng)一起使用的反饋式加工條件校正裝置如上述公報(bào)中所記載的那樣，根據(jù)對(duì)按順序加工的若干個(gè)工件的各工件，進(jìn)行測(cè)定得出的若干個(gè)測(cè)定值確定一個(gè)校正值，由此例如根據(jù)過去的若干個(gè)測(cè)定值獲得過去測(cè)定值的變化趨勢(shì)，再根據(jù)該過去測(cè)定值變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)將來(lái)的測(cè)定值的變化趨勢(shì)之后確定一個(gè)校正值?？墒?，記載在該公報(bào)中的反饋式加工條件校正裝置雖然是使用在存在等待時(shí)間的加工系統(tǒng)中，但是具有可以用比較高的精度校正加工條件這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
可是，在這種現(xiàn)有的反饋式加工條件校正裝置(以下稱″現(xiàn)有裝置″)中，為了優(yōu)先保證加工條件的補(bǔ)正精度在確定一個(gè)校正值時(shí)需要采用數(shù)目較多的測(cè)定值，這樣又引起了在應(yīng)該迅速校正加工條件的期間卻不可能迅速地校正加工條件的缺點(diǎn)。下面就具體說(shuō)明這個(gè)缺點(diǎn)。
在圖37中用曲線示出在已有的裝置中開始一連串的加工后獲得的測(cè)定值狀態(tài)的一例。由于這種使用已有裝置的加工系統(tǒng)中存在等待時(shí)間，所以在加工開始后不存在測(cè)定值，但經(jīng)過等待時(shí)間后就開始獲得測(cè)定值。從這時(shí)起開始存儲(chǔ)測(cè)定值，當(dāng)存儲(chǔ)的測(cè)定值數(shù)目達(dá)到設(shè)定的個(gè)數(shù)時(shí)，就可以根據(jù)所述的設(shè)定個(gè)數(shù)確定初始校正值。將該校正值供給加工條件控制裝置，借此進(jìn)行加工條件校正，但是因?yàn)椴荒芾脺y(cè)定儀器直接測(cè)定跟蹤該校正后的加工條件加工的工件，所以這個(gè)初始校正值的影響要在等待時(shí)間經(jīng)過后開始的測(cè)定值中反映出。因此，在已有的裝置中，在從一連串的加工開始時(shí)期到初始的校正值確定并被測(cè)定值反映出為止，必需經(jīng)過初始的等待時(shí)間，測(cè)定值的存儲(chǔ)階段這兩次等待時(shí)間。這樣，在該已有的裝置中，從一連串的加工開始時(shí)期到最初的校正值確定并在測(cè)定值中反映出為止需要花費(fèi)時(shí)間。
最初一連串加工開始時(shí)，由于加工機(jī)床的狀態(tài)，測(cè)定儀器的狀態(tài)容易變化，所以一旦不能比較頻繁的校正加工條件，就會(huì)在直到初始校正值在測(cè)定值中反映出之前的期間，有產(chǎn)生精度不合格的工件即有產(chǎn)生尺寸誤差超過預(yù)定的公差范圍的工件的危險(xiǎn)。
于是在已有的裝置中，存在著在需要迅速校正加工條件的時(shí)期卻不可能迅速校正加工條件的缺點(diǎn)。
因此，為了防止發(fā)生精度降低的工件增多，在至少到加工條件自動(dòng)校正的時(shí)間，操作者必須監(jiān)視測(cè)定值，用手動(dòng)校正適合的加工條件，這又加重了操作者的負(fù)擔(dān)。
圖38用曲線表示出操作者用手動(dòng)進(jìn)行校正情況的一例。在工件的加工誤差超過公差范圍的情況下，操作者通常要判斷盡早校正加工條件的必要性，根據(jù)這時(shí)的測(cè)定值，利用操作者的直覺和經(jīng)驗(yàn)確定校正值。可是由于通常無(wú)法根據(jù)上述校正值確定單元準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)測(cè)定值的變化傾向，所以即使由操作者給出的校正值即手動(dòng)校正值的影響反映在測(cè)定值上，也仍存在該測(cè)定值與目標(biāo)值相當(dāng)不一致的情況。于是，在這種情況下，雖然可以在操作者手動(dòng)校正后再通過上述校正值確定單元進(jìn)行自動(dòng)校正，通過該自動(dòng)校正對(duì)先前的手動(dòng)校正進(jìn)行校正，但是如上所述，由于不能在手動(dòng)校正后早期確定自動(dòng)校正值，所以不能迅速對(duì)手動(dòng)校正進(jìn)行校正操作。由此，即使在對(duì)加工條件進(jìn)行最初自動(dòng)校正之前的期間操作者用手動(dòng)校正加工條件，有時(shí)也不能有效抑制精度不合格的工件出現(xiàn)。
總之，在該已有裝置中，由于只采用優(yōu)先考慮精度的校正規(guī)定，而引起不可能在需要迅速校正時(shí)期進(jìn)行迅速校正的這個(gè)問題，鑒于這樣的情況，本發(fā)明的目的是提供一種確定校正值所需時(shí)間長(zhǎng)而校正精度高的校正規(guī)則與校正精度低而確定校正值所需時(shí)間短的校正規(guī)則并用，與針對(duì)加工條件校正的要求靈活對(duì)應(yīng)的反饋式加工條件校正裝置。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明提供具有如下特征的裝置，該裝置裝配有上述加工機(jī)床、加工機(jī)床控制裝置和測(cè)定儀器，在加工機(jī)床與測(cè)定儀器之間等待所述測(cè)定儀器測(cè)定的工件與存在的至少一個(gè)加工系統(tǒng)同時(shí)使用，并包括上述校正值確定單元，在具有上述構(gòu)成的反饋式加工條件校正裝置中設(shè)置按下述方式工作的第二校正值確定單元，即通過上述測(cè)定儀器使上述校正值確定單元確定一個(gè)校正值并在獲得比必要的測(cè)定值數(shù)目少的測(cè)定值時(shí)，根據(jù)這些少數(shù)的測(cè)定值確定上述加工條件的修正值，再把所確定的修正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
另外，在此″第一校正值確定單元″例如在獲得設(shè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值并確定校正值后，重新開始獲取測(cè)定值，在取得設(shè)定個(gè)數(shù)的測(cè)定值后可以再次設(shè)定確定新校正值的方式，或在獲得設(shè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值并確定校正值后可以逐個(gè)獲得新的測(cè)定值，可以根據(jù)最新設(shè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值設(shè)定確定新校正值的方式。這種情況對(duì)″第二校正值確定單元″也是一樣。
在與本發(fā)明有關(guān)的反饋式加工條件校正裝置中，如果第二校正值確定單元有效地工作，則通過測(cè)定儀器校正值確定單元(為了與第二校正值確定單元相區(qū)別，以下稱為″第一校正值確定單元″)確定一個(gè)校正值并在獲得數(shù)目比必要測(cè)定值數(shù)目少的測(cè)定值時(shí)根據(jù)這些少數(shù)的測(cè)定值確定校正值，將該確定后的校正值供給加工機(jī)床控制裝置。因此，如果第二校正值確定單元有效地工作，則在第一校正值確定單元也同時(shí)開始工作的情況下，第一校正值確定單元將首先確定新的校正值，所以如果把第二校正值確定單元設(shè)計(jì)成在校正中在優(yōu)先考慮迅速響應(yīng)然后考慮精度的期間使該第二校正值確定單元有效地工作，則可以在需要迅速校正期間迅速地進(jìn)行校正。
這樣，按照本發(fā)明，在將優(yōu)先考慮精度的校正規(guī)則和優(yōu)先考慮響應(yīng)速度的校正規(guī)則并用并且如采用后者的校正規(guī)則便可以在需要迅速校正期間迅速地對(duì)加工條件進(jìn)行校正。因此，按照本發(fā)明在利用優(yōu)先考慮精度的校正規(guī)則確定新的校正值期間可以減少操作者手動(dòng)校正的次數(shù)，減輕操作者的負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高工件的加工質(zhì)量，并且可以限制精度不合格的工件產(chǎn)生。


圖1是表示作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的反饋式定尺寸點(diǎn)校正裝置使用的加工系統(tǒng)中用砂輪磨削曲軸的狀態(tài)斜視圖。
圖2是表示上述加工系統(tǒng)的整體系統(tǒng)圖。
圖3是表示上述加工系統(tǒng)中加工機(jī)床的構(gòu)成圖。
圖4是概括地表示上述定尺寸點(diǎn)校正裝置的功能方框圖。
圖5是表示由圖2中的控制裝置20的計(jì)算機(jī)控制的定點(diǎn)校正程序的一部分流程圖。
圖6是表示該定尺寸點(diǎn)校正程序的另一部分流程圖。
圖7是表示該定尺寸點(diǎn)校正程序的另一部分流程圖。
圖8是表示該定尺寸點(diǎn)校正程序的另一部分流程圖。
圖9是表示該定尺寸點(diǎn)校正程序的另一部分流程圖。
圖10是表示該定尺寸點(diǎn)校正程序的另一部分流程圖。
圖11是示意地表示該定尺寸點(diǎn)校正程序的整個(gè)流程的處理圖。
圖12是概括地表示圖11中的兩端直徑校正原理的曲線。
圖13是概括地表示在獲取圖11中的尺寸信息時(shí)根據(jù)誤差值R計(jì)算微分值T的過程曲線。
圖14是表示在圖11中的模糊計(jì)算中適用于誤差值R的函數(shù)曲線。
圖15是表示在該模糊計(jì)算中的適用于微分值T的元函數(shù)曲線。
圖16是表示在該模糊計(jì)算中適用于校正值U的元函數(shù)曲線。
圖17是用于概括地說(shuō)明在上述實(shí)施例中，確定一個(gè)校正值反映在測(cè)定值上的每個(gè)新校正值的曲線。
圖18是用于概括地說(shuō)明在上述實(shí)施例中，當(dāng)校正值反映在測(cè)定值中時(shí)使以前的測(cè)定值只移動(dòng)校正值的量的數(shù)據(jù)移動(dòng)處理內(nèi)容的曲線。
圖19是概括地表示考慮圖11中內(nèi)容連續(xù)性的曲線。
圖20是用于示意性說(shuō)明在圖5-圖10的定尺寸點(diǎn)校正過程中根據(jù)測(cè)定值X導(dǎo)出最終校正值U*過程的一個(gè)實(shí)例。
圖21是表示圖7中S70的詳細(xì)流程圖。
圖22是用于說(shuō)明在上述實(shí)施例中在某次校正值U1出現(xiàn)在測(cè)定值X中之后確定后面的校正值U2的情況下，利用數(shù)據(jù)移位處理修改已預(yù)測(cè)的測(cè)定值X時(shí)的情形的曲線。
圖23是用于概括地說(shuō)明在上述實(shí)施例中的某次校正值U1出現(xiàn)在測(cè)定值X中之前確定另一校正值U2的情況下不進(jìn)行輔助校正時(shí)，通過數(shù)據(jù)移動(dòng)處理修正已預(yù)測(cè)的X值的情形的曲線。
圖24是用于概括的說(shuō)明上述實(shí)施例中的某個(gè)校正值U1出現(xiàn)在測(cè)定值X中之前確定另一校正值U2的情況下進(jìn)行輔助校正時(shí)，利用數(shù)據(jù)移動(dòng)處理修正已預(yù)測(cè)的測(cè)定值X的情形的曲線。
圖25是用于說(shuō)明在上述實(shí)施例中判定測(cè)定值前后變動(dòng)狀態(tài)的執(zhí)行時(shí)間與待機(jī)工件數(shù)的最小值和最大值間的關(guān)系的曲線。
圖26是用于示意性說(shuō)明上述實(shí)施例中的測(cè)定工件數(shù)和測(cè)定值前后的差與在計(jì)算該測(cè)定值前后差時(shí)使用的采樣值數(shù)目的關(guān)系曲線。
圖27是概括地表示圖11中的積分控制識(shí)別與檢測(cè)內(nèi)容的曲線。
圖28是用于說(shuō)明某次連續(xù)進(jìn)行積分控制情況中的問題的曲線。
圖29是用于表格形式表示上述定尺寸點(diǎn)校正程序中積分控制的執(zhí)行條件。
圖30是用于說(shuō)明在上述定尺寸點(diǎn)校正程序中一連串加工開始時(shí)執(zhí)行情況的曲線。
圖31是用于說(shuō)明在操作者手動(dòng)校正后上述定尺寸點(diǎn)校正過程執(zhí)行情況的曲線。
圖32是用于說(shuō)明上述定尺寸點(diǎn)校正程序中的積分控制和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)方式的模糊控制相互關(guān)系的曲線。
圖33是用于說(shuō)明上述定尺寸點(diǎn)校正程序中的積分控制與移位存儲(chǔ)方式的模糊控制之間的相互關(guān)系曲線。
34是用于示意地說(shuō)明在上述加工系統(tǒng)中測(cè)定值X隨著測(cè)定值數(shù)i的增加而變化的情況的曲線圖35是用于概括地說(shuō)明在上述定尺寸點(diǎn)校正過程中測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)判定開始條件內(nèi)容的圖。
圖36是用于概括地說(shuō)明在上述定尺寸點(diǎn)校正程序中測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)判定結(jié)束條件內(nèi)容的圖。
圖37是用于說(shuō)明本申請(qǐng)人在先于本發(fā)明開發(fā)的反饋式加工條件校正裝置中自動(dòng)確定校正值的情形的曲線。
圖38是用于說(shuō)明本申請(qǐng)人在先于本發(fā)明開發(fā)的反饋式加工條件校正裝置中，在自動(dòng)確定初始校正值之前由操作者用手動(dòng)校正加工條件情形的曲線。
圖39是表示由在作為本發(fā)明另一實(shí)施例的反饋式定尺寸點(diǎn)校正裝置中的控制裝置20的計(jì)算機(jī)完成的定尺寸點(diǎn)校正程序的一部分流程圖。
圖40是用于說(shuō)明按照?qǐng)D39的流程圖完成的定尺寸點(diǎn)校正形式的曲線。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面列舉實(shí)施本發(fā)明的各種方式。
1.按照記載在上述發(fā)明技術(shù)方案中的反饋式加工條件校正裝置(以下稱本發(fā)明裝置)，其中上述第二校正值確定單元只限于預(yù)先設(shè)定的第二校正執(zhí)行條件成立時(shí)，根據(jù)設(shè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值確定第二校正值，并將上述已確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
2.按照本發(fā)明的裝置，其中上述第二校正值確定單元不管預(yù)先設(shè)定的第二校正執(zhí)行條件是否成立，總是根據(jù)設(shè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值確定第二校正值，只有在第二校正實(shí)行條件成立時(shí)，將上述已確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
3.按照1或2的反饋式加工條件校正裝置，其中上述第二校正執(zhí)行條件與上述工件的加工時(shí)間相關(guān)。
4.上述3的反饋式加工條件校正裝置是這樣一種反饋式加工條件校正裝置，其中上述第二校正執(zhí)行條件在從一連串加工開始直到把一定數(shù)量的工件測(cè)定完畢(或直到經(jīng)過一定時(shí)間)這一段時(shí)間內(nèi)成立或在從一連串加工開始直到通過上述第一校正值確定單元最初確定第一校正值這段時(shí)間內(nèi)成立。
5.上述3的反饋式加工條件校正裝置是這樣一種反饋式加工條件校正裝置，即上述第二校正執(zhí)行條件在一連串的加工開始后，或在從操作者用手動(dòng)校正上述加工條件開始直到一定數(shù)量的工件測(cè)定結(jié)束(或者直到經(jīng)過一定時(shí)間)這段時(shí)間內(nèi)成立，或在從該手動(dòng)校正開始直到通過上述第一校正值確定單元最初確定第一校正值這段時(shí)間內(nèi)成立。
另外，在由操作者手動(dòng)校正后將第二校正值供給加工機(jī)床控制裝置的理由是由于通過操作者手動(dòng)校正后存在校正值精度不高的情況，在這種情況下，最好是在其后進(jìn)行早期自動(dòng)校正。
6.上述3的反饋式加工條件校正裝置是這樣一種加工條件校正裝置，其中，上述第二校正執(zhí)行條件在一連串的加工開始后，或在從上述第一校正值確定單元內(nèi)部參量的設(shè)定變更后直到經(jīng)過一定時(shí)間的相應(yīng)時(shí)間內(nèi)成立或在從該設(shè)定變更時(shí)間直到通過第一校正值確定單元最初確定第一校正值的相應(yīng)時(shí)間內(nèi)成立。
此外，在第一校正值確定單元內(nèi)部的參量設(shè)定變更后將第二校正值供給加工機(jī)條控制裝置的理由如下在進(jìn)行該設(shè)定變更時(shí)需要花費(fèi)時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)加工機(jī)床的狀態(tài)，測(cè)定儀器的狀態(tài)等發(fā)生變化，工件加工尺寸的未來(lái)變化傾向可能與過去的變化傾向不同，盡管如此，在等待第一校正值確定單元確定第一校正值并把該確定的第一校正值供給加工機(jī)床控制裝置時(shí)，從確定第一校正值直到在測(cè)定值中反映該校正值需要花費(fèi)時(shí)間，這是在此期間往往發(fā)生工件精度不合格的原因。
7.按照1或2的反饋式加工條件校正裝置，上述第二校正執(zhí)行條件與上述工件的加工誤差相關(guān)。
8.按照7的反饋式加工條件校正裝置，上述的第二校正執(zhí)行條件在上述工件的加工誤差超過對(duì)應(yīng)該條件設(shè)定范圍的條件下成立。
此外，在此，例如雖然可以將″設(shè)定范圍″設(shè)得與工件的公差范圍相同，但是例如，如果將其設(shè)定在公差范圍內(nèi)，則可以容易防止工件的加工誤差與公差范圍不一致的情況發(fā)生。
再有，在此所謂″工件的公差范圍″例如是指有關(guān)工件的尺寸，構(gòu)成判斷作為制品的工件的尺寸精度是否合格時(shí)的基準(zhǔn)。
9. 1至8中任何一個(gè)反饋式加工條件校正裝置是這樣一種反饋式加工條件校正裝置，即上述第二校正執(zhí)行條件由與上述工件加工時(shí)間相關(guān)的第一部分條件和與工件加工誤差相關(guān)的第二部分條件組合而成。
10.上述9的反饋式加工條件校正裝置是這樣一種反饋式加工條件校正裝置，即上述第二校正執(zhí)行條件在上述第一部分條件成立時(shí)，不管上述第二部分條件成立與否總是成立的；在第一部分條件不成立時(shí)，只有在第二部分條件成立時(shí)才成立。
此外，第二校正執(zhí)行條件在第一部分條件滿足時(shí)，不管第二部分條件成立與否都成立的理由如下在一連串的加工開始時(shí)，通常加工機(jī)床的狀態(tài)、測(cè)定儀器的狀態(tài)等容易發(fā)生變化，例如即使測(cè)定值處在現(xiàn)在公差范圍之內(nèi)，也應(yīng)考慮其后會(huì)很容易超出公差范圍。
11.按照1至10中的任何一種反饋加工條件校正裝置，上述的第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立并確定一個(gè)校正值時(shí)就結(jié)束一次操作。
另外，如果換一個(gè)角度看這種實(shí)施方式，則第二校正執(zhí)行條件具有互相不同的成立條件和解除條件，并且，成立條件往往與上述的加工時(shí)間或與工件加工誤差相關(guān)的條件相對(duì)應(yīng)，而解除條件可以考慮由第二校正值確定單元確定一個(gè)校正值的情況。
12.按照1至10的反饋式加工條件校正裝置的裝置，上述第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立并確定設(shè)定若干個(gè)校正值時(shí)結(jié)束一次操作。
13.按照1至10中的任何一種反饋式加工條件校正裝置，上述第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立期間，繼續(xù)確定校正值。
14.上述1至13中的任何一種反饋式加工條件校正裝置或上述本發(fā)明的裝置是這樣一種反饋式加工條件校正裝置，即所述第一校正值確定單元按照最新的加工條件(即，在初始校正值確定前，加工條件的初始值和最初的校正值確定后受本身先確定的最新校正值或上述第二校正值確定單元最先確定的最新校正值影響的加工條件)從由上述測(cè)定儀器已測(cè)定作為最初加工過的工件的先前校正工件開始，逐次開始存儲(chǔ)測(cè)定儀器的測(cè)定值，在存儲(chǔ)的測(cè)定值個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，根據(jù)這些設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定新的第一校正值。
15.上述1至13中的任何一種反饋式加工條件校正裝置或上述本發(fā)明裝置是這樣一種反饋式加工條件校正裝置，即上述第一校正值確定單元逐次存儲(chǔ)測(cè)定儀器的測(cè)定值，根據(jù)已存儲(chǔ)的若干個(gè)測(cè)定值逐次確定上述第一校正值，同時(shí)從各校正值的確定時(shí)間開始直到作為跟蹤受這些校正值影響的加工條件最初加工的工件即最先校正工件被測(cè)定儀器測(cè)定時(shí)間之間使通過測(cè)定儀器測(cè)定的若干個(gè)測(cè)定值只移動(dòng)與各校正值相同的量并將其存儲(chǔ)。
也就是說(shuō)，這個(gè)實(shí)施方式是按照下述方式根據(jù)預(yù)測(cè)后的測(cè)定值確定新的校正值的為了不用等待測(cè)定儀器測(cè)定最先校正工件就可以確定新的校正值，而在假定校正值原封不動(dòng)地反映在測(cè)定值上之后，從校正值的確定時(shí)間開始，通過將與該校正值相聯(lián)系的最先校正工件(以下稱，″前次校正工件組″)的若干個(gè)測(cè)定值只移動(dòng)與各校正值相同的量并進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)在假定仍跟蹤進(jìn)一步受到該校正值影響的加工條件對(duì)屬于校正工件組的各工件進(jìn)行加工并直接由測(cè)定儀器測(cè)定的情況下應(yīng)該取的測(cè)定值進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)該預(yù)測(cè)后的測(cè)定值確定新的校正值。
16.按照1至15中的任何一種反饋式加工條件校正裝置或本發(fā)明的裝置，上述第一校正值確定單元根據(jù)設(shè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值計(jì)算一個(gè)移動(dòng)平均值，把該算出的移動(dòng)平均值作當(dāng)前的測(cè)定值，根據(jù)這次測(cè)定值與目標(biāo)值的誤差值以及該誤差值的微分值或移動(dòng)平均值的微分值兩者來(lái)確定這次校正值。
此外，可以把微分值作為例如互相連續(xù)取得的若干個(gè)真正的測(cè)定值，并且在用一條直線近似的情況下用這條直線的斜率來(lái)確定移動(dòng)平均值或誤差值。可以把這條直線作為一次回歸直線。
17.上述1至16的反饋式加工條件校正裝置或上述本發(fā)明裝置是模糊計(jì)算型的反饋式加工條件校正裝置，其中上述第一校正值確定單元至少根據(jù)當(dāng)前誤差值和微分值中的誤差值按照模糊規(guī)則確定當(dāng)前的校正值。
18.上述17的反饋式加工條件校正裝置是模糊計(jì)算型反饋式加工條件校正裝置，其中上述第二校正值確定單元至少根據(jù)當(dāng)前的誤差值和微分值中的誤差值按照模糊規(guī)則確定當(dāng)前的校正值，并且第二校正值確定單位中的模糊規(guī)則與上述第一校正值確定單元的模糊規(guī)則不同。
19.上述18的反饋式加工條件校正裝置是這樣的反饋式加工條件校正裝置，即上述第二校正值確定單元及其模糊規(guī)則相對(duì)于上述第一校正值確定單元中的模糊規(guī)則來(lái)說(shuō)，在第一校正值確定單元和第二校正值確定單元分別給出同一輸入值的情況下，能針對(duì)作為輸出值的校正值的影響來(lái)設(shè)定輸入值，使之在第二校正值確定單元中比在第一校正值確定單元中小。
在第一校正值確定單元中，可以根據(jù)較多數(shù)目的測(cè)定值分別確定當(dāng)前的誤差值和微分值，這些誤差值和微分值的精度比較高，與該情況相反，在第二校正值確定單元中必須根據(jù)較少數(shù)目的測(cè)定值分別確定當(dāng)前的誤差值和微分值，因此相對(duì)于上述第一校正單元來(lái)說(shuō)，這些誤差值和微分值的精度已變得比較低，在與第一校正值確定單元中的模糊規(guī)則具有相同的特性的情況下，由第二校正值確定單元確定的校正值精度變低。
20.上述1至17的反饋式加工條件校正裝置或上述本發(fā)明的裝置是比例控制型(P控制型)反饋式加工條件校正裝置，其中上述第二校正值確定單元是按照當(dāng)前的測(cè)定值與目標(biāo)值的誤差值成正比地確定當(dāng)前校正值。
例如設(shè)當(dāng)前的測(cè)定值為Xi，目標(biāo)值為Ao，當(dāng)前的誤差值為Ri，當(dāng)前的校正值UiUi＝Kp·(Xi－Ao)＝Kp·Ri可以利用上式計(jì)算當(dāng)前的校正值Ui。
其中″Kp″是比例增益。雖然比例增益Kp可以取1以上的值，但最好取比1小的值。利用上式確定校正值沒有考慮測(cè)定值的變化傾向，如果把比例增益Kp取1以上的值會(huì)出現(xiàn)校正值急劇變化的傾向。
此外，在此實(shí)施方式下，通過在根據(jù)誤差值和微分值確定校正值的實(shí)施方式下比較第二校正值確定單元可以獲得為了確定一個(gè)校正值所需要的較少數(shù)目的測(cè)定值，從而達(dá)到提高校正速度的效果。與為了獲得一個(gè)誤差值至少要有一個(gè)測(cè)定值就夠了的情況相反，為了獲得一個(gè)微分值則必須有至少兩個(gè)測(cè)量值。
此外，在該實(shí)施方式中，把″測(cè)定值″不一定作為真正的測(cè)定值，可以作為例如上述移動(dòng)平均值。
21.上述1至17中的任何一種反饋式加工條件校正裝置或上述的本發(fā)明裝置是積分型(I控制型)的反饋式加工條件校正裝置，其中上述的第二校正值確定單元是按照當(dāng)前測(cè)定值與目標(biāo)值的誤差值的時(shí)間積分值成正比地確定當(dāng)前校正值。
例如設(shè)當(dāng)前的真正測(cè)定值為Xi，目標(biāo)值為Ao，當(dāng)前的誤差值為Ri，當(dāng)前的校正值為Ui，則利用公式Ui=K1·(1/T1)·∫(Xi-Ao)dt]]>=K1·(1/T1)∫Ridt]]>可以計(jì)算出當(dāng)前的校正值Ui。
式中″K1″是積分增益，″T1″是積分時(shí)間。該積分增益K1也可以象確定上述比例增益Kp一樣地確定。
另外，如果假定獲得各測(cè)定值的時(shí)間間隔是一定的，則在上式中(1/T1)∫Xidt]]>一項(xiàng)意味著用式(l/n)·∑Xi。
表示的平均值XMi。另外，″n″的含意是在獲得一個(gè)平均值XM時(shí)使用的過去的測(cè)定值X的數(shù)目。于是可以利用例如Ui＝K1·((l/n)·∑Xi－Ao)＝K1·(XMi－Ao)的公式計(jì)算出當(dāng)前校正值Ui。
另外，在該實(shí)施例中，也通過在根據(jù)誤差值和微分值確定校正值的實(shí)施方式下比較第二校正值單元，由于確定一個(gè)校正值所必要的測(cè)定值數(shù)目少，從而使校正速度提高。與獲得一個(gè)積分值至少需要有兩個(gè)測(cè)定值就可以的情形相反，要獲得一個(gè)充分可靠的微分值必須使用比較多的值。
22.上述1至21中的任何一種反饋式加工條件校正裝置或上述的本發(fā)明裝置是一種比例積分控制型(PI控制型)反饋式加工條件校正裝置，上述的第二校正值確定單元是將20的比例控制型和21的積分控制型并用。
在這種情況下可以利用例如Ui=Kp·Ri+K1·(1/T1∫Ridt]]>式子確定校正值U。在此″Kp″是比例增益，″K1″是積分增益。對(duì)于這些增益也可以象上述比例增益Kp和積分增益Ki那樣確定。
另外，上述本發(fā)明裝置中的″第二校正值確定單元″除了是比例控制型和微分控制型并用的比例-微分控制型(PD控制型)外，還可以是比例控制型，積分控制型和微分控制型并用的比例-積分-微分控制型(PID控制型)的。
另外，第二校正值確定單元可以只采用微分控制型完成。在這種情況下，由于具有預(yù)見將來(lái)的誤差的效果，使校正值的精度提高?？墒桥c為了獲得高精度微分值而需要較多數(shù)目的測(cè)定值這種情況相反，也存在不能利用比較少數(shù)目的測(cè)定值獲得微分值的情況，在這種情況下，使獲得的微分值的可靠性下降，因而存在使利用這個(gè)微分值確定的校正值可靠性也降低的危險(xiǎn)。
23.上述18至22中的任何一種反饋式加工條件校正裝置或上述本發(fā)明的裝置是這樣的反饋式加工條件校正裝置，其中上述第二校正值確定單元，跟蹤最新的加工條件(即在確定最初的校正值之前，加工條件的初始值，和在最初的校正值確定后，受到本身先確定的最新校正值或上述第一校正值確定單元首先確定的最新校正值影響的加工條件)在測(cè)定儀器對(duì)作為最初加工工件的先行校正工件進(jìn)行測(cè)定后，開始逐次存儲(chǔ)測(cè)定儀器的測(cè)定值，并在已存儲(chǔ)的測(cè)定值數(shù)目達(dá)到設(shè)定個(gè)數(shù)的情況下，根據(jù)這些設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定新的第二校正值。
24.上述本發(fā)明的裝置是這樣的反饋式加工條件校正裝置，即上述第一校正值確定單元和上述第二校正值確定單元并行操作，在1至10中的任何一個(gè)第二校正執(zhí)行條件成立的場(chǎng)合，第二校正值確定單元確定第二校正值，然后將該確定后的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
25.上述本發(fā)明的裝置是這樣的反饋式加工條件校正裝置，在1至10中的任何一個(gè)第二校正執(zhí)行條件不成立的情況下，只有上述第一校正值確定單元和上述第二校正值確定單元中的第一校正值確定單元操作，而在第二校正執(zhí)行條件成立時(shí)，第二校正值確定單元操作。
26.一種預(yù)先記錄反饋式加工條件校正程序的記錄媒體，該程序按照下述方式實(shí)現(xiàn)在裝備有(a)按順序加工若干個(gè)工件的加工機(jī)床，(b)根據(jù)從外部供給的校正值校正上述加工機(jī)床的加工條件，跟蹤該校正過的加工條件控制上述加工機(jī)的加工控制裝置，(c)對(duì)被上述加工機(jī)床加工過的若干個(gè)工件的尺寸按順序測(cè)定的測(cè)定儀器并在該加工機(jī)床和測(cè)定儀器之間至少存在一個(gè)等待測(cè)定儀器測(cè)定的工件的加工系統(tǒng)中，利用反饋式加工條件校正裝置的計(jì)算機(jī)完成使上述測(cè)定儀器的測(cè)定值反饋并確定下次應(yīng)加工工件的上述加工條件的校正值的程序，根據(jù)該程序完成下述的第一校正值確定，即，在上述測(cè)定儀器已獲得若干個(gè)測(cè)定值時(shí)根據(jù)所述的若干個(gè)測(cè)定值確定上述加工條件的第一校正值，并將該確定的第一校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置，和第二校正值確定，即(e)在由上述測(cè)定儀器獲得測(cè)定值數(shù)目比該第一校正值確定單元確定一個(gè)第一校正值所必要的測(cè)定值的數(shù)目少時(shí)，根據(jù)這些少數(shù)的測(cè)定值確定上述加工條件的第二校正值并將該確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
另外，在此記錄媒體可以是例如包含處理器(例如CPU)和存儲(chǔ)器(例如ROM、RAM)的計(jì)算機(jī)及其存儲(chǔ)器，或者是軟盤、磁盤等磁記錄媒體，或CD-ROM等光記錄媒體。
實(shí)施例下面根據(jù)附圖進(jìn)一步說(shuō)明作為本發(fā)明具體實(shí)施例的反饋式定尺寸點(diǎn)校正裝置。
該定尺寸點(diǎn)校正裝置與把汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸作為待加工的工件，把預(yù)先在該曲軸上的若干個(gè)軸頸表面作為加工部位進(jìn)行圓柱研磨的加工系統(tǒng)一起使用。在此，所謂的曲軸是具有如圖1所示那樣的同軸地互相并排的七個(gè)外圓柱面(以下簡(jiǎn)稱″圓柱面″)的軸頸面工件。
加工系統(tǒng)如圖2所示，包括傳送線、加工機(jī)床10、二個(gè)在加工中進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器12(在圖中作為一個(gè)示出)、定尺寸裝置14、電動(dòng)機(jī)控制器15、加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16、控制裝置20和輔助存儲(chǔ)裝置22。也就是說(shuō)，加工機(jī)床10是本發(fā)明的″加工機(jī)床″的一個(gè)例子，定尺寸裝置14和電動(dòng)機(jī)控制器15是″加工機(jī)床控制裝置″的一個(gè)例子，加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16是″測(cè)定儀器″的一個(gè)例子，控制裝置20是反饋式加工條件校正裝置的一個(gè)例子。下面就這些主要單元進(jìn)行具體說(shuō)明。
生產(chǎn)線在圖中用帶有箭頭的粗實(shí)線表示，若干個(gè)工件并排著被從上游側(cè)運(yùn)送至下游側(cè)(在圖中從左側(cè)向右側(cè))。
加工機(jī)床10與曲軸7的每個(gè)軸頸面相對(duì)，通過作為加工刀具的圓形砂輪進(jìn)行磨削。具體的如圖3所示，加工機(jī)床10是通過使由若干個(gè)砂輪同軸并排組成的砂輪組30和曲軸接觸并旋轉(zhuǎn)，而對(duì)著所有的七個(gè)軸頸面同時(shí)進(jìn)行圓柱面磨削的多個(gè)磨削盤。以下簡(jiǎn)單說(shuō)明其構(gòu)成。
加工機(jī)床10裝備有用于工件的工件臺(tái)32，工件臺(tái)32安裝在加工機(jī)床10的主架(圖中未示出)上。在該工件臺(tái)上設(shè)置可以使工件保持繞軸線旋轉(zhuǎn)的保持裝置(圖中未示)和使被保持的工件旋轉(zhuǎn)的工件電動(dòng)機(jī)34。
加工機(jī)床10還裝備有供砂輪組30前進(jìn)/后退的臺(tái)36和轉(zhuǎn)臺(tái)38。前進(jìn)/后退臺(tái)36在與保持在上述工件臺(tái)32上的工件相對(duì)的直角方向上以可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)安裝在上述主架上。轉(zhuǎn)臺(tái)38安裝在該前進(jìn)/后退臺(tái)36上，以便使其以與砂輪軸線(在圖中用點(diǎn)劃線表示)呈正交狀態(tài)設(shè)定的轉(zhuǎn)臺(tái)軸線(沿與圖中的紙面垂直方向延長(zhǎng)的直線)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)(可以向右轉(zhuǎn)也可以向左轉(zhuǎn))。前進(jìn)/后退臺(tái)30的前進(jìn)/后退通過固定在主架上的前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)40來(lái)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)臺(tái)38的轉(zhuǎn)動(dòng)通過固定在前進(jìn)/后退臺(tái)36上的轉(zhuǎn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)42來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，在加工機(jī)床10上，砂輪軸線與工件轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所成的角度(以下稱為″刀具導(dǎo)角″)是可以通過轉(zhuǎn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)42調(diào)整的。
上述兩個(gè)在加工中對(duì)工件進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器12安裝在該加工機(jī)床10上。這些在加工中對(duì)工件進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器12如圖1所示，每個(gè)具有一對(duì)從外周兩側(cè)夾住一個(gè)圓柱面的測(cè)定頭，通過電測(cè)微計(jì)的方式測(cè)定該圓柱面的直徑。這個(gè)在加工中進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器12并不是對(duì)7個(gè)軸頸面每個(gè)準(zhǔn)備一個(gè)，如圖所示，只對(duì)兩端的軸頸面即第一軸頸面和第七軸頸面(以下稱″兩個(gè)端軸頸面)各準(zhǔn)備一個(gè)測(cè)定儀器12。
上述定尺寸裝置14如圖3所示，分別與這些在加工中進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定機(jī)12相連接。定尺寸裝置14以包括CPU、ROM、RAM和總線的計(jì)算機(jī)為主體構(gòu)成，如圖4中的功能方框圖示意性表示的那樣，在加工機(jī)床10進(jìn)行磨削時(shí)，通過各測(cè)定儀器12監(jiān)視兩個(gè)端圓柱面各自的直徑，在這兩個(gè)端圓柱面上的剩余切削量(在達(dá)到最終尺寸時(shí)所必須切削的量)達(dá)到設(shè)定量(在各圓柱面上存在的)時(shí)就把該重要信號(hào)(以下稱″設(shè)定量達(dá)到信號(hào)″)輸出給上述與各端圓柱面相關(guān)的電動(dòng)機(jī)控制器15，在達(dá)到各最終尺寸即各定尺寸點(diǎn)(在每個(gè)端圓柱面上存在的)時(shí)就把該重要信號(hào)(以下稱″定尺寸點(diǎn)達(dá)到信號(hào)″)輸出給上述與各端圓柱面相關(guān)的電動(dòng)機(jī)控制器15。
將定尺寸裝置14設(shè)計(jì)成可以對(duì)各定尺寸點(diǎn)進(jìn)行校正。具體地講，該設(shè)計(jì)思想是如果上述控制裝置20提供了各校正值U(在每個(gè)端圓柱面上存在的)，則通過在當(dāng)前各尺寸點(diǎn)上加上上述的各校正值U來(lái)改變當(dāng)前的各定尺寸點(diǎn)，如果沒有提供上述各校正值U則按照原樣維持當(dāng)前的各定尺寸點(diǎn)。也就是說(shuō)，定尺寸裝置14是通過控制裝置20進(jìn)行定點(diǎn)尺寸自動(dòng)校正的裝置。定尺寸裝置14也可以按圖2所示那樣設(shè)計(jì)，即，由操作者通過鍵盤50輸入指令、信息等。
上述電動(dòng)機(jī)控制器15如圖3所示，與所述的定尺寸裝置14、前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)40等相連接。電動(dòng)機(jī)控制器15根據(jù)操作者的指令和定尺寸裝置的信號(hào)等控制前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)40等。
加工機(jī)床10順次經(jīng)過粗磨削、精磨削、拋光到消失火花等幾個(gè)階段便結(jié)束一次圓柱磨削。粗磨削一直進(jìn)行到剩余加工量達(dá)到上述設(shè)定量為止。精磨削一直進(jìn)行到直徑達(dá)到上述定尺寸點(diǎn)為止。從定尺寸裝置14向每個(gè)端圓柱面供給的兩個(gè)設(shè)定量達(dá)到信號(hào)的供給時(shí)間通常是不一致的，電動(dòng)機(jī)控制器15在粗磨削階段響應(yīng)信號(hào)供給時(shí)間的不一致量控制前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)40和轉(zhuǎn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)42，借此控制合適的上述刀具導(dǎo)向角。此外在精磨削中，因?yàn)樵谙扔诰ハ鞯拇帜ハ鬟^程中就已經(jīng)使刀具導(dǎo)向角合適，所以電動(dòng)機(jī)控制器15只要使前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)40連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)就可使砂輪組對(duì)工件進(jìn)行磨削，如果兩個(gè)端圓柱面中的任何一個(gè)給出定尺寸到達(dá)信號(hào)，則停止前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)，在拋光到火花消失之后，通過使前進(jìn)/后退電動(dòng)機(jī)40向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)而使砂輪組30離開工件后退。
上述加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16如圖2所示那樣，配置在傳送線和加工機(jī)床10的下游側(cè)。進(jìn)行加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16按照與一個(gè)工件上的圓柱面數(shù)目相同的數(shù)目配置，通過與上述加工中進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器12相同的方式按順序?qū)募庸C(jī)床10傳送出的加工件逐個(gè)進(jìn)行圓柱面的直徑測(cè)定。該加工后進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定機(jī)16與上述控制裝置20的輸入端相連接。
上述控制裝置20以包括CPU、ROM、RAM以及總線的計(jì)算機(jī)為主體構(gòu)成，在ROM中事先存儲(chǔ)以定尺寸點(diǎn)校正程序和手動(dòng)校正程序?yàn)殚_始的各種程序。定尺寸點(diǎn)校正程序由圖5-圖10中的流程圖表示，根據(jù)測(cè)定值X自動(dòng)校正定尺寸點(diǎn)，與此相對(duì)應(yīng)，手動(dòng)校正程序在圖示中省略，手動(dòng)校正程序是響應(yīng)操作者的手動(dòng)校正指令起動(dòng)的中斷程序，是根據(jù)操作者的操作校正定尺寸點(diǎn)的。另外，控制裝置20還與上述輔助存儲(chǔ)裝置22相連接，并按照能保存從進(jìn)行加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16輸入的測(cè)定值X和根據(jù)該X值確定的校正值U等的要求設(shè)計(jì)。這是為了在一連串的加工結(jié)束后供操作者在判斷該加工情況時(shí)使用。另外，在RAM中設(shè)置有下述校正值計(jì)算用的存儲(chǔ)器，校正反映信息計(jì)算用存儲(chǔ)器，積分控制用存儲(chǔ)器等各種存儲(chǔ)器和下述的校正反映前標(biāo)志等各種標(biāo)志。
控制裝置20如圖4中的功能方框圖示意性示出的那樣，通過執(zhí)行定尺寸點(diǎn)校正程序，使加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的測(cè)定值反饋，并由加工機(jī)床10依次確定應(yīng)加工的工件的定尺寸點(diǎn)確定校正值U。校正值U是表示與定尺寸點(diǎn)變化量相對(duì)應(yīng)的物理量，其與當(dāng)前定尺寸點(diǎn)的和表示下次的定尺寸點(diǎn)。在上述加工系統(tǒng)中，在加工機(jī)床10和加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16之間至少存在一個(gè)等待由該加工后測(cè)定用的測(cè)定儀器16進(jìn)行尺寸測(cè)定的工件。為此，控制裝置20是通過在作為校正值輸入信號(hào)、尺寸信息輸出信號(hào)的所述的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間存在等待時(shí)間的控制系統(tǒng)，利用反饋方式校正定尺寸點(diǎn)。也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，定尺寸點(diǎn)是本發(fā)明中的″加工條件″的一個(gè)方式。
下面簡(jiǎn)單地說(shuō)明如圖11所示該控制裝置20中的處理流程。
首先，設(shè)定第一步驟ST1，由加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16輸入測(cè)定值X，接著設(shè)定第二步ST2，根據(jù)該輸入的測(cè)定值X確定校正值，再設(shè)定第三步驟ST3，將該確定的校正值U送至定尺寸裝置14。
在該控制裝置20中，雖然是通過將工件的七個(gè)軸頸面測(cè)定值X全部逐個(gè)地輸入，但是主要是根據(jù)第一軸頸面和第七軸頸面的各自測(cè)定值X即各端圓柱面的測(cè)定值X分別確定對(duì)應(yīng)上述定尺寸裝置14中的各個(gè)端圓柱面的校正值U。
在第二步驟ST2中，將用于確定校正值U的控制方式作為主控制的模糊控制FC，和作為輔助控制的積分控制IC并用，在原則上由作為主控制的模糊控制FC確定校正值U，在積分控制條件成立的情況下，由積分控制IC確定校正值U。下面說(shuō)明上述的模糊控制FC和積分控制IC的內(nèi)容。
首先說(shuō)明模糊控制FC。
如圖11所示，模糊控制FC按照順序執(zhí)行包括除去相鄰的偏差FC1，兩端直徑校正FC2，尺寸數(shù)據(jù)獲得FC3、模糊計(jì)算FC4和考慮連續(xù)性FC5的若干個(gè)處理而進(jìn)行。下面說(shuō)明這些處理的內(nèi)容。
首先說(shuō)明除去相鄰間偏差FC1，在除去該相鄰間偏差FC1過程中，為了從輸入的測(cè)定值X中除去相鄰間偏差，而根據(jù)當(dāng)前獲得的測(cè)定值X計(jì)算出移動(dòng)平均值P。將測(cè)定值X，即從進(jìn)行加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16輸出的每個(gè)測(cè)定值X存儲(chǔ)在上述校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中，根據(jù)這些存儲(chǔ)的若干個(gè)測(cè)定值X計(jì)算出移動(dòng)平均值P。將移動(dòng)平均值P也存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中。
具體地說(shuō)，測(cè)定值X是根據(jù)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的時(shí)間系列數(shù)據(jù)獲得的，其中包含多個(gè)相鄰間的偏差。在本實(shí)施例中，為了推斷除去相鄰間偏差后的工件的真實(shí)尺寸，用當(dāng)前測(cè)定值X和在前次獲得的最新的至少一個(gè)測(cè)定值X計(jì)算出加權(quán)處理的移動(dòng)平均值P，并把該移動(dòng)平均值P作為測(cè)定值X的真值使用。
該移動(dòng)平均值P可以由下式計(jì)算出。即，根據(jù)這次之前獲得的最新的K(2以上的固定值)個(gè)測(cè)定值X利用由下式(K＝5的情況)表示的計(jì)算式計(jì)算出這次的移動(dòng)平均值Pi。Pi=bi-4Xi-4+bi-3Xi-3+bi-2Xi-2+bi-1Xi-1+biXibi-4+bi-3+bi-2+bi-1+bi]]>式中[i]表示由加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定的工件數(shù)(以下稱″測(cè)定工件數(shù)″)。
而″bi-4″-″bi″是與計(jì)算這次移動(dòng)平均值Pi所必須的測(cè)定值X的數(shù)目(＝K)相同數(shù)目的加權(quán)系數(shù)。
下面說(shuō)明兩端直徑校正FC2。
在與該控制裝置20相連的加工系統(tǒng)中，如上所述砂輪30只根據(jù)工件的所有圓柱面中的兩個(gè)端圓柱面的直徑操作。因此，在只考慮兩個(gè)端圓柱面的測(cè)定值X，而不考慮其它的圓柱面的測(cè)定值X進(jìn)行定尺寸點(diǎn)校正的情況下，存在各圓柱面的加工精度在所有的圓柱面中不十分均勻的問題。
在本實(shí)施例中，為了解決這個(gè)問題而采用如下的技術(shù)方案，即如圖12中的曲線所示意表示的那樣，假定工件的各圓柱面的軸向位置(在圖中用″1J″-7J″表示)與各圓柱面的直徑(即移動(dòng)平均值P)存在比例關(guān)系，然后采用分別校正兩個(gè)端圓柱面的測(cè)定值X的所謂兩端直徑校正FC2的處理。
這個(gè)兩端直徑校正FC2的一個(gè)具體例子如下所述。即假設(shè)兩端直徑計(jì)算式，采用[數(shù)2]P′ij=Σj=17(j-jM)(Pij-PM1)Σj=17(j-jM)2×(j-jM)+PMi]]>這個(gè)式子即一次回歸線的公式，并通過利用該一次回歸線計(jì)算出各端圓柱面的移動(dòng)平均值Pi的修正值P′i。
式中j軸頸面的號(hào)(從第一軸頸面到第7軸頸面分別標(biāo)注1至7)。
jM七個(gè)j值的平均值P′ij第i號(hào)工件的第j號(hào)軸頸面的移動(dòng)平均值P的修正值。
Pij第i號(hào)工件的第j號(hào)軸頸面的移動(dòng)平均值P的計(jì)算值。
PMi第i號(hào)工件的7個(gè)移動(dòng)平均值P的計(jì)算平均值。
具體地說(shuō)，就第一軸頸面來(lái)說(shuō)將上式的″j″用1代入而獲得移動(dòng)平均值Pi1的修正值P′i1，再針對(duì)第七軸頸面將7代入″j″而獲得移動(dòng)平均值Pi7的修正值P′i7。
另外，在本實(shí)施例中，可以通過操作者發(fā)出是否執(zhí)行這兩個(gè)端直徑校正FC2的指令。
下面說(shuō)明尺寸數(shù)據(jù)獲得FC3。
在尺寸數(shù)據(jù)獲得FC3過程中，分別計(jì)算出對(duì)確定一個(gè)校正值U時(shí)用的尺寸信息來(lái)說(shuō)是移動(dòng)平均值P與工件加工尺寸目標(biāo)值A(chǔ)o的差的誤差值R與其誤差值R的微分值T。確切地講把微分值作為移動(dòng)平均值P的微分值計(jì)算出。之所以要根據(jù)誤差值R以外的參數(shù)確定校正值U是因?yàn)槿愿鶕?jù)誤差值R的微分值T確定校正值U與在只根據(jù)誤差值R確定校正值U的情況相比，可以更正確地推斷加工機(jī)床10、測(cè)定值12、16等的實(shí)際狀態(tài)，從而提高定尺寸點(diǎn)的校正精度。
微分值T按下述方法計(jì)算。
如圖13中的曲線所示意性表示的那樣，微分值T可以按下述步驟獲得從原則上講，假定由這次獲得的移動(dòng)平均值P和前次獲得的最新的至少一個(gè)移動(dòng)平均值P(但是，在兩個(gè)端直徑校正指令正在發(fā)出的情況下對(duì)兩端直徑校正值會(huì)產(chǎn)生影響)組成的L(2以上固定值)個(gè)移動(dòng)平均值與測(cè)定工件數(shù)i的增加基本成正比，專門確定適合這L個(gè)移動(dòng)平均值的一次回歸線，通過微分值T，獲得該一次回歸線的斜率(與一次回歸線的傾角為θ的情況下的tgθ一致)。具體地講，作為一次回歸線的表達(dá)式采用例如[數(shù)3]P′i=Σ(i-iM)(Pi-PMi)Σ(i-iM)2·(i-iM)+PMi]]>的表達(dá)式其中，iML個(gè)i值的平均值P′i第i號(hào)工件的移動(dòng)平均值P的修正值。
Pi第i號(hào)工件的移動(dòng)平均值P的計(jì)算值(但是，在兩端直徑校正指令正在發(fā)出的情況會(huì)對(duì)兩端直徑的校正值產(chǎn)生影響)。
PMiL個(gè)移動(dòng)平均值P的計(jì)算值的平均值于是，[數(shù)4]Σ(i-iM)(Pi-PMi)Σ(i-iM)]]>的值便成為微分值T。
下面說(shuō)明模糊計(jì)算FC4。
在該模糊計(jì)算FC4過程中，根據(jù)上述尺寸信息進(jìn)行應(yīng)用推論計(jì)算校正值U的模糊計(jì)算。在本實(shí)施例中，采用把誤差值R和微分值T分別作為輸入變數(shù)的模糊推論。為此，在控制裝置20的ROM中預(yù)先存儲(chǔ)用于模糊推論的數(shù)據(jù)。所謂用于模糊推論的數(shù)據(jù)具體地包括(a)推論程序、(b)有關(guān)誤差值R、微分值T和校正值U的若干個(gè)元函數(shù)、(c)規(guī)定誤差值R、微分值T和校正值U相互關(guān)系的若干個(gè)模糊規(guī)則。
就誤差值R來(lái)講，預(yù)先準(zhǔn)備好按照其值從負(fù)到正增加的″NB″、″NM″、″NS″、″ZO″、″PS″、″PM″和″PB″順序變化的七個(gè)模糊等級(jí)，各個(gè)無(wú)函數(shù)由圖14中的曲線表示。
就微分值T來(lái)講，預(yù)先準(zhǔn)備好按照其值從負(fù)到正增加的″NB″、″NS″、″ZO″、″PS″和″PB″順序變化的五個(gè)模糊等級(jí)，各個(gè)元函數(shù)由圖15中的曲線表示。
就校正值U來(lái)講，預(yù)先準(zhǔn)備好按照其值從負(fù)到正增加的″NB″、″NM″、″NS″、″ZO″、″PS″、″PM″和″PB″順序變化的七個(gè)模糊等級(jí)，各個(gè)元函數(shù)由圖16中的曲線表示。另外，如果校正值U增加，則定尺寸點(diǎn)變高，而曲軸的軸徑部分變大，反之，如果校正值U減少，則定尺寸點(diǎn)變低，而曲軸的軸徑部分變小。
表1中示出了模糊規(guī)則組[表1]
從表1中可以明顯看出，如果R＝NB，T＝NS則U＝PB是模糊規(guī)則的一個(gè)例子。
下面說(shuō)明該模糊規(guī)則組的設(shè)計(jì)思想。
該模糊規(guī)則組當(dāng)然被設(shè)計(jì)成隨著誤差值R的模糊等級(jí)的增加(以下稱為″誤差值R增加″，對(duì)其它的模糊變數(shù)也同樣。)而校正值U減少，隨著微分值T的增加而校正值U減少。
于是，這個(gè)設(shè)計(jì)思想在例如表1中的模糊規(guī)則表中表示如下的含意，即例如在微分值T為″NS″時(shí)，隨著誤差值R增加校正值按″PB″、″PM″、″PS″、″ZO″、″ZO″、″NS″和″NM″的順序減少，而在誤差值R為″NM″時(shí)，微分值T按″NS″、″ZO″、和″PS″的順序增加，而校正值U按″PM″、″PM″、″PS″的順序減少。
當(dāng)加工中測(cè)定用的測(cè)定儀器12可能在某個(gè)環(huán)節(jié)上出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)使其測(cè)定精度急劇降低，這又使工件的尺寸精度急劇降低。如果不管上述情況如何，在加工中測(cè)定用的測(cè)定儀器12均按正常情況確定校正值U，則會(huì)存在工件的實(shí)際尺寸精度超出容許公差范圍之外的危險(xiǎn)。
鑒于上述情況，將各模糊規(guī)則組設(shè)計(jì)成在這些模糊規(guī)則組隨著加工后進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器16的測(cè)定值X急劇減少而變小的情況和隨著測(cè)定值X急劇增加而變大的情況下，其校正量U都分別非常接近于0。如果變成這樣，則在加工中進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器12出現(xiàn)故障的情況下，因?yàn)榭梢圆还軄?lái)自測(cè)定儀器12的輸出信號(hào)如何都會(huì)在直到上次的定尺寸點(diǎn)變成適合這次時(shí)進(jìn)行加工，所以幾乎不會(huì)受到加工中測(cè)定用的測(cè)定儀器12的故障強(qiáng)影響，從而可以保持工件尺寸的高精度。
這個(gè)事實(shí)在例如表1中具體表示如下的含意。即當(dāng)誤差值R是″NB″或″NM″，微分值T是″NB″的情況下，以及誤差值R是″PM″或者″PB″，并且微分值T是″PB″的情況下，校正值U分別為″ZO″。
另外，在該模糊計(jì)算FC4過程中，因?yàn)楸M管存在等待時(shí)間MS也能高精度確定校正值U，所以作為校正值確定的方式可以采用第一校正值確定方式和第二校正值確定方式。
在一校正值確定方式中，如圖17所示，把進(jìn)行加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的測(cè)定值X逐次存儲(chǔ)，當(dāng)存儲(chǔ)的測(cè)定值X的數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)目以上時(shí)，就根據(jù)這些存儲(chǔ)的設(shè)定個(gè)數(shù)的測(cè)定值X確定應(yīng)由加工機(jī)床10加工的工件的定尺寸點(diǎn)校正值U。在這種方式中，通過加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16逐個(gè)測(cè)定受到已確定的最新校正值U影響的定尺寸點(diǎn)，每當(dāng)被最先加工過的工件的該測(cè)定開始時(shí)使測(cè)定值X的存儲(chǔ)從無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)重新開始，根據(jù)已存儲(chǔ)的設(shè)定個(gè)數(shù)測(cè)定值X確定新的校正值U。
另外，在本實(shí)施例中，可以響應(yīng)操作者的指令，在作為上述校正的主校正之后繼續(xù)進(jìn)行輔助校正。雖然，按道理在互相相鄰的兩次主校正之間理應(yīng)不進(jìn)行全校正，但是在使主校正的精度提高的意義上，在某次主校正后的一定期限內(nèi)，不會(huì)清除校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器而繼續(xù)進(jìn)行校正值確定。
于是，″主校正″是在隨著逐次存儲(chǔ)測(cè)定值X，和已存儲(chǔ)的測(cè)定值X的數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，根據(jù)存儲(chǔ)的設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值X確定目前暫定的校正值UP，并把該暫定校正值UP原封不動(dòng)地作為最后校正值UF。
與此相反，″輔助校正″在該主校正結(jié)束后仍繼續(xù)進(jìn)行測(cè)定值X的存儲(chǔ)，每獲得一個(gè)新的測(cè)定值X，就根據(jù)正在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的若干個(gè)測(cè)定值X中最新測(cè)定的數(shù)個(gè)測(cè)定值X按照與主校正中相同的規(guī)則確定各次的暫定校正值UP，然后從這個(gè)已確定的各次暫定校正值UP中減去前次暫定校正值從而確定各次最后校正值UF。在該輔助校正過程中，作為按照與主校正中同樣的規(guī)則確定的校正值的暫定校正值UP不是原封不動(dòng)地傳送給定尺寸裝置14，而是把它與上次暫定校正值UP的差供給定尺寸裝置14，下面說(shuō)明其理由。
在輔助校正過程中，按道理講，應(yīng)該根據(jù)受優(yōu)先于輔助校正進(jìn)行的主校正影響的工件測(cè)定值X確定最后校正值UF?？墒牵苤餍Ｕ绊懙墓ぜ灰姷迷诩庸ず罅⒓幢患庸ず鬁y(cè)定用的測(cè)定儀器16測(cè)定，而是存在著經(jīng)過任何一個(gè)其它工件測(cè)定后開始測(cè)定該工件的情況。因此，在本實(shí)施例中，主校正的影響重復(fù)出現(xiàn)，沒有反映在與下次應(yīng)加工的工件相對(duì)應(yīng)的定尺寸點(diǎn)上，從與主校正有關(guān)的最先校正工件到對(duì)先加工的工件只測(cè)定一次就結(jié)束的時(shí)期之前，把根據(jù)各次測(cè)定值X按照與主校正相同的規(guī)則確定的校正值U作為暫定校正值UP，并把從中除去主校正值的最終校正值UF影響的結(jié)果作為最終校正值UF。以上雖然是就主校正與輔助校正之間的關(guān)系說(shuō)明的，但是對(duì)于輔助校正中的某次與其下次也存在同樣的關(guān)系。
另外，在本實(shí)施例中，對(duì)在某次主校正后續(xù)的輔助校正執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行了限制，即，先測(cè)定一連串輔助校正的最終校正值UF的確定次數(shù)，待其測(cè)定的確定次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)就結(jié)束這一連串的輔助校正操作。
可是，如果只這樣做，則由于主校正和輔助校正的執(zhí)行時(shí)間與測(cè)定值X變動(dòng)時(shí)間不完全一致，而往往不能在必要時(shí)間內(nèi)真實(shí)執(zhí)行主校正的和助校正。為了防止這種情況發(fā)生，在本實(shí)施例中，響應(yīng)操作的指令，在一連串的輔助校正中的最終校正值UF的確定次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，在主校正及其一連串的輔助校正中，至少在這一連串輔助校正過程中確定的若干個(gè)最后校正值UF的和值基本上不為零的情況下，就結(jié)束這一連串的輔助校正，但在該UF的和值為零的情況下，應(yīng)在推斷出至少這次輔助校正的執(zhí)行時(shí)間是不適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論之后，再繼續(xù)進(jìn)行這次輔助校正，同時(shí)再?gòu)牧汩_始進(jìn)行最后校正值UF的確定次數(shù)的測(cè)定。
在本實(shí)施例中，作為校正值確定方式，可以響應(yīng)操作者的指令選擇在校正中只主進(jìn)行校正而不進(jìn)行輔助校正的方式和不僅進(jìn)行主校正還進(jìn)行輔助校正方式的任何一種。即如果發(fā)出輔助校正指令則可以選擇后一種，如不輸出指令則可以選擇前一方式。而且可按操作者的指令選擇連續(xù)進(jìn)行輔助校正的方式或不連續(xù)方式。
下面說(shuō)明第二校正值確定方式。
在該第二校正值確定方式中，與第一方式相同，逐次存儲(chǔ)測(cè)定值X，在存儲(chǔ)的測(cè)定值X的數(shù)目達(dá)到設(shè)定的個(gè)數(shù)時(shí)，就根據(jù)這些已存儲(chǔ)的設(shè)定數(shù)個(gè)的測(cè)定值X確定新的校正值。但是，在這種方式中，從各校正值U的確定時(shí)間直到測(cè)定值X的存儲(chǔ)從無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)重新開始，從新開始時(shí)間、通過加工后測(cè)定儀器16對(duì)受各校正值U影響的最先校正工件進(jìn)行測(cè)定的期間，逐個(gè)獲得新的測(cè)定值X，根據(jù)各測(cè)定值X和校正值U在假定這些工件被已受各個(gè)校正值U影響的定尺寸點(diǎn)跟蹤加工過情況下預(yù)測(cè)對(duì)這些工件的測(cè)定值，并把這些預(yù)測(cè)后的測(cè)定值X作為實(shí)際的測(cè)定值X存儲(chǔ)，根據(jù)已存儲(chǔ)的設(shè)定個(gè)數(shù)的測(cè)定值X確定這次校正值。
具體的講，如圖18中的曲線所示那樣，即使在等待時(shí)間過程中也進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)階段中，測(cè)定值X不是按其原樣存儲(chǔ)的，按照?qǐng)D中的虛線所示，使數(shù)據(jù)移動(dòng)并存儲(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)移動(dòng)處理。所移動(dòng)的量暫時(shí)由還沒有反應(yīng)在這之前已確定的測(cè)定值X中的校正值之和確定。在圖中的例子中，由于在從校正值U確定時(shí)間直到該校正值U被反映在測(cè)定值X中的時(shí)間不確定其它的校正值，所以該暫定的移動(dòng)量與校正值一致?？墒?，如圖23和圖24所示那樣，在從某個(gè)校正值U1的確定到確定出現(xiàn)在測(cè)定值X中的另一校正值U2的情況下，在該另一校正值U2的確定時(shí)間過后，就把校正值U1與U2的和作為暫定的移動(dòng)量。
在該第二校正值確定方式中，在判明由加工后進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定儀器16對(duì)已受各校正值U影響的前面的校正工件進(jìn)行測(cè)定的時(shí)間后，從以前預(yù)測(cè)過的各個(gè)測(cè)定值X中減去上述暫定的移動(dòng)量，使之復(fù)元到原來(lái)的測(cè)定值X，再把最后的移動(dòng)量與該復(fù)元狀態(tài)下的各測(cè)定值X相加，即可進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)的修正。即，從本質(zhì)上看，該修正后的測(cè)定值與立即把最后的移動(dòng)量加在預(yù)測(cè)前的測(cè)定值X即原來(lái)狀態(tài)的測(cè)定值X上的結(jié)果相同。在后面將詳細(xì)說(shuō)明最后的移動(dòng)量的確定。
該第二校正值確定方式也與上述第一校正值確定方式的情況相同，可以根據(jù)操作者的指令選擇各種方式。
下面說(shuō)明連續(xù)性考慮FC5。
在該連續(xù)性考慮FC5過程中，通過考慮該連續(xù)性校正已計(jì)算的校正值U。如上所述，由于通常工件的尺寸誤差隨著測(cè)定工件數(shù)i的增加基本上成比例的增加，所以最好通過使定尺寸點(diǎn)的校正值U具有連續(xù)性，即使定尺寸點(diǎn)校正隨著加工的進(jìn)行平滑地變化來(lái)抑制工件尺寸的偏差。
因此，在本實(shí)施例中，著眼于這個(gè)事實(shí)，如圖19的曲線概括示意的那樣，首先不考慮連續(xù)性確定校正值U，把這個(gè)值作為暫定值(以下稱″暫定校正值″。并且與后述的暫定校正值UP不同)，假定直到這次之前獲得的最新的M(2以上的固定值)個(gè)暫定校正值U隨著測(cè)定工件數(shù)i的增加基本上成比例變化，用這M個(gè)暫定校正值U特別確定與上述情況同樣的一次回歸線表示式。于是，利用這個(gè)表示式推斷目前的校正值真值，該值作為校正值U的最后值(以下稱為″最終校正值U*″，并且，與后述的最后校正值UF不同)。
具體講，設(shè)一次回歸線的表示式，例如采用，[數(shù)5]U*i=Σ(i-iM)(Ui-UMi)Σ(i-iM)2·(i-iM)+UMi]]>的公式。
其中iMM個(gè)i值的平均值U*1作為第i號(hào)工件的暫定校正值U的修正值的最后校正值U*，Ui第i號(hào)工件的暫定校正值U的計(jì)算值UMiM個(gè)暫定校正值U的計(jì)算值的平均值將這次測(cè)定工件數(shù)i值代入上式的″i″，便可以獲得這次的最后校正值Ui。
在本實(shí)施例中，由操作者提供是否允許執(zhí)行這個(gè)連續(xù)性考慮FC5的指令。
另外，在由操作者發(fā)出該連續(xù)性考慮型校正指令的情況下，把從得到測(cè)定值X直到得到最后校正值U*的過程作為代表概括地表示在圖19中。該圖中是按測(cè)定工件i從圖的左側(cè)到右側(cè)增加的順序畫出的。從圖中可以明顯地看出，在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器從無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)開始存儲(chǔ)測(cè)定值X的情況下，在已存儲(chǔ)(K＋L＋M－2)個(gè)測(cè)定值X時(shí)初次獲得一個(gè)最后校正值U*。在本實(shí)施例中，由于最后校正值U*與由本發(fā)明中的″第一校正值確定單元″確定的校正值相當(dāng)，所以用于由第一校正值確定單元確定一個(gè)校正值所必要的測(cè)定值X的數(shù)目最后變成為(K＋L＋M－2)個(gè)。
以上就模糊控制FC進(jìn)行了說(shuō)明，下面說(shuō)明積分控制IC。
所謂積分控制IC是通過利用比由模糊控制確定一個(gè)校正值U所必要的測(cè)定值X數(shù)目少的測(cè)定值X迅速地確定一個(gè)校正值U對(duì)模糊控制FC進(jìn)行校正的控制。利用模糊控制FC確定的校正值U的精度高，但其確定過程需要長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)樵诘却乱粋€(gè)校正值確定的過程中經(jīng)常產(chǎn)生加工誤差超出公差范圍的精度不合格的工件，所以，在積分控制執(zhí)行條件成立的情況下通過執(zhí)行積分控制IC可迅速地確定校正值U，雖然其精度不高，但可防止出現(xiàn)精度不合格的工件。
在積分控制IC中，如圖27所示那樣，在等待時(shí)間過后，立即存儲(chǔ)測(cè)定值X，當(dāng)該存儲(chǔ)數(shù)達(dá)到設(shè)定數(shù)n時(shí)，根據(jù)該設(shè)定數(shù)n的測(cè)定值X確定這次的校正值U，該校正值的影響不直接表現(xiàn)在測(cè)定值X中，在等待的時(shí)間過后開始表現(xiàn)在測(cè)定值X中，測(cè)定值X在公差的范圍之內(nèi)。
該積分控制IC是通過利用比由模糊控制FC確定一個(gè)校正值U所必要的測(cè)定值X數(shù)目少n的測(cè)定值X迅速地確定一個(gè)校正值的方法，所以，與模糊控制FC相比，正確地考慮過去測(cè)定值X的變化傾向確定新的校正值U和比較完全地除去過去的若干個(gè)測(cè)定值X間的偏差確定新的校正值等是比較困難的。例如不管積分控制IC連續(xù)進(jìn)行多少次，只要測(cè)定值X在公差范圍內(nèi)，就可以繼續(xù)進(jìn)行積分控制IC，但例如，象圖28的曲線所示的那樣，工件的加工尺寸出現(xiàn)大的波動(dòng)，變成不穩(wěn)定，使精度不合格的工件出現(xiàn)的可能性增加，因此，積分控制IC應(yīng)該限于在特定的必要場(chǎng)合下執(zhí)行。
因此，在本實(shí)施例中，積分控制IC只限于圖29中的表所表示的積分控制執(zhí)行條件成立的情況下執(zhí)行。該積分控制執(zhí)行條件由與加工時(shí)間有關(guān)的條件和與測(cè)定值X有關(guān)的條件組合而構(gòu)成。具體地講，在一連串的加工開始之后，不管測(cè)定值X是處在設(shè)定值范圍之內(nèi)還是之外，立即執(zhí)行積分控制IC。另外，在一連串的加工開始之后的過程中，由操作者進(jìn)行手動(dòng)操作對(duì)校正值U進(jìn)行校正后和在由操作者對(duì)模糊控制FC使用的內(nèi)部參數(shù)的設(shè)定進(jìn)行變更后的期間內(nèi)，在測(cè)定值X處在設(shè)定范圍之外的條件下，可以執(zhí)行積分控制IC。但是，在除此之外的情況下，不能執(zhí)行積分控制IC，原則上應(yīng)執(zhí)行模糊控制FC。另外，在本實(shí)施例中，雖然把設(shè)定范圍基本上設(shè)定的與公差范圍相等，但是，例如在公差范圍確定地比較窄，加工誤差沒有超出公差范圍之前也可能執(zhí)行積分控制IC。也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中的″積分控制條件″是上述第二執(zhí)行條件″的一個(gè)實(shí)例。
例如，在一連串的加工開始之初，如圖30所示，在最初加工的工件被測(cè)定之前不存在測(cè)定值X，變成等待時(shí)間，從最初加工的工件被測(cè)定而獲得最初的測(cè)定值X時(shí)開始進(jìn)行積分控制IC的存儲(chǔ)。當(dāng)該存儲(chǔ)的測(cè)定值X的數(shù)目等于設(shè)定數(shù)n時(shí)，就確定最初的校正值U，并將其傳送給定尺寸裝置14。該最初的校正值U的影響在等待時(shí)間過后表現(xiàn)在測(cè)定值X中，使測(cè)定值X急劇變化，使工件的加工誤差控制在公差范圍之內(nèi)。
另外，如圖31中的曲線所示，在一連串的加工開始之后，由于測(cè)定值X超出公差范圍，在判斷出操作者應(yīng)該用手動(dòng)迅速校正校正值的情況下，操作者暫時(shí)中斷加工，用手動(dòng)校正校正值U，其后，操作者重新開始加工，手動(dòng)校正值的影響在等待時(shí)間過后表現(xiàn)在測(cè)定值X上，使測(cè)定值X控制在公差范圍之內(nèi)。然后為了進(jìn)行積分控制IC而存儲(chǔ)測(cè)定值X，在該存儲(chǔ)數(shù)等于設(shè)定數(shù)n時(shí)，就確定新的校正值U，該校正值U的影響在等待時(shí)間過后表現(xiàn)在測(cè)定值X中。
在本實(shí)施例中，在積分控制IC過程中，根據(jù)到這次之前獲得的設(shè)定數(shù)n的測(cè)定值X與各個(gè)目標(biāo)值A(chǔ)o的誤差值R的和被積分時(shí)間T1相除后所得值，即，用與過去的設(shè)定數(shù)n的測(cè)定值X的平均值XMi和目標(biāo)值A(chǔ)o的差成正比的量確定當(dāng)前的校正值Ui，具體地講，利用式Ui＝K1·(XMi－Ao)確定校正值Ui。其中″K1″表示積分增益。在本實(shí)施例中，在積分控制IC過程中，作為用于確定一個(gè)校正值U所需要的測(cè)定值X的數(shù)目的設(shè)定數(shù)n，即，所要測(cè)定值的數(shù)目比在模糊控制FC中確定一個(gè)校正值U所需要的測(cè)定值X的數(shù)目(K＋L＋M－2)少。因而，在本實(shí)施例中，在積分控制IC中用于確定一個(gè)校正值U所需要的時(shí)間比在上述模糊控制FC中短。
在積分控制IC中的所要測(cè)定值的數(shù)目n為1的情況下，變成比例控制，而對(duì)所謂的狹義積分控制，雖然所需測(cè)定值的數(shù)目n的值必須是2以上，但是，在本實(shí)施例中，也包括n為1的情況，并把比例控制包括在廣義積分控制內(nèi)處理。
另外，在使校正值U相對(duì)測(cè)定值X的變化靈敏變化的情況下，可以把積分增益K1設(shè)定為例如1以上的值?？墒牵缟纤?，積分控制IC不能按模糊控制FC的程序正確地確定校正值U。因此，在本實(shí)施例中，將積分增益K的值設(shè)定為小于1的值，借此抑制校正值U相對(duì)測(cè)定值X靈敏地變化，以便防止精度不合格工件產(chǎn)生。
在本實(shí)施例中，在響應(yīng)操作者的指令確定是否進(jìn)行積分控制IC并且由操作者已發(fā)出一次控制指令的情況下，當(dāng)在其后由積分控制IC確定的一個(gè)校正值U已傳送給定尺寸裝置14時(shí)便可以自動(dòng)地解除積分控制指令。因?yàn)榉e分控制IC始終是一個(gè)暫時(shí)的控制，所以應(yīng)考慮最好將其執(zhí)行次數(shù)控制得盡可能少并且能使定尺寸點(diǎn)的控制穩(wěn)定性提高。這樣做是不可少的，只要操作者不解除積分控制指令，每當(dāng)積分執(zhí)行條件成立時(shí)就可以按照積分控制IC對(duì)該條件進(jìn)行所需要的變更。
在此，根據(jù)圖32和圖33概括地說(shuō)明積分控制IC與模糊控制FC間的關(guān)系。
模糊控制FC的方式如上所述，可以大至分為第一校正值確定方式[即，按原樣存儲(chǔ)測(cè)定值X進(jìn)行數(shù)據(jù)移動(dòng)處理的單純存儲(chǔ)方式(見圖17)]和第二校正值確定方式[即，使測(cè)定值X移動(dòng)與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相應(yīng)的移動(dòng)量的方式(見圖18)]。模糊控制與積分控制IC的關(guān)系由于隨著模糊控制FC采用單純存儲(chǔ)方式的情況和采用數(shù)據(jù)移動(dòng)方式情況的不同而不同，下面分別對(duì)這兩種情況進(jìn)行說(shuō)明。
首先說(shuō)明模糊控制FC采用單純存儲(chǔ)方式的情況。
這種情況如圖32中的曲線所示，在等待時(shí)間經(jīng)過之后立即對(duì)模糊控制FC和積分控制IC逐次存儲(chǔ)測(cè)定值X。測(cè)定值X的存儲(chǔ)是隨著模糊控制FC和積分控制IC并行執(zhí)行的，如上所述，因?yàn)榇_定一個(gè)校正值U所需要的測(cè)定值X的數(shù)目在模糊控制FC中比在積分控制IC中的多，所以，首先在積分控制IC中確定一個(gè)校正值。這時(shí)應(yīng)判斷是否該把該校正值U傳送給定尺寸裝置14，即判斷積分控制執(zhí)行條件是否成立。如果目前該條件成立，則把由積分控制IC確定的校正值U傳送給定尺寸裝置14，在等待時(shí)間經(jīng)過之后，該校正值的影響便反應(yīng)在測(cè)定值X中?？梢员扔赡：刂艶C確定校正值早一些確定暫定的校正值U以便對(duì)定尺寸點(diǎn)進(jìn)行校正。由積分控制IC確定的校正值U一旦傳送到定尺寸裝置14，在模糊控制FC中就將此前存儲(chǔ)的測(cè)定值X全部清除，并重新開始新的測(cè)定值X的存儲(chǔ)，當(dāng)該存儲(chǔ)數(shù)達(dá)到設(shè)定數(shù)時(shí)，就由模糊控制FC確定一個(gè)校正值。與此相反，如果積分控制執(zhí)行條件不成立，則積分控制IC的校正值U的確定不執(zhí)行，而等待由模糊控制FC確定校正值。
下面說(shuō)明模糊控制FC選擇數(shù)據(jù)移動(dòng)方式的情況。
這種情況如圖33的曲線所示，在等待時(shí)間過后，在積分控制IC和模糊控制FC(圖例中的″模糊控制1″)中立即分別逐次存儲(chǔ)測(cè)定值X，最先在積分控制IC中確定一個(gè)校正值U。這時(shí)便判定積分控制執(zhí)行條件是否成立，如果成立，則把由積分控制IC確定的校正值U傳送給定尺寸裝置14，在等待時(shí)間過后，該校正值U的影響便反映在測(cè)定值X中。在模糊控制FC中，如上所述，與積分控制IC并行地逐次存儲(chǔ)測(cè)定值X，在積分控制執(zhí)行條件成立時(shí)，存儲(chǔ)測(cè)定值X的校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器被清零，同時(shí)開始新的模糊控制(圖例中的″模糊控制2″)，從無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)重新開始存儲(chǔ)測(cè)定值X的存儲(chǔ)。但是，所獲得的測(cè)定值X(或者移動(dòng)平均值P)不是按其原樣存儲(chǔ)的，預(yù)測(cè)在假定由積分控制IC確定的校正值立即反映在測(cè)定值X中的情況下將要獲得的測(cè)定值，將預(yù)測(cè)的測(cè)定值X存儲(chǔ)起來(lái)。具體地講，如果由積分控制IC確定的校正值U反映在其原樣的測(cè)定值X中，則把測(cè)定值X與其校正值U相加的和作為預(yù)測(cè)值存儲(chǔ)起來(lái)。在模糊控制FC中，當(dāng)測(cè)定值X的存儲(chǔ)數(shù)達(dá)到設(shè)定數(shù)(＝K＋L＋M－2)時(shí)，就確定校正值U，并將其傳送給定尺寸裝置14。在該傳送之后，校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器被清零，同時(shí)開始新的模糊控制FC(圖例中為″模糊控制3″)，從無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)重新開始測(cè)定值X的存儲(chǔ)。
以上概括地說(shuō)明了由控制裝置20執(zhí)行的自動(dòng)校正的內(nèi)容，下面根據(jù)圖5-10中表示的流程圖具體說(shuō)明定尺寸點(diǎn)校正程序。
首先，在圖5的步驟S1(以下簡(jiǎn)單用″S1″表示。對(duì)于其它的步驟也同樣用這樣的表示)中，從鍵盤50和輔助存儲(chǔ)裝置22將數(shù)值和指令等作為參數(shù)輸入。接著在S2中，由加工后測(cè)定儀器16輸入新的測(cè)定值X。測(cè)定值X按所有7個(gè)軸頸面逐個(gè)輸入，測(cè)定值X分別存儲(chǔ)在積分控制用存儲(chǔ)器、校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器和校正反映信息計(jì)算用存儲(chǔ)器中。
接著在S2a中，判定操作者是否正在發(fā)出積分控制指令，操作者在例如開始一連串加工時(shí)，對(duì)模糊控制用的參數(shù)等進(jìn)行設(shè)計(jì)變更使程序再啟動(dòng)時(shí)和插入上述手動(dòng)校正程序進(jìn)行手動(dòng)校正時(shí)對(duì)控制裝置20發(fā)出積分控制指令。在操作者已發(fā)出了積分控制指令的情況下，積分控制指令標(biāo)志變?yōu)镺N，S2a的判定變?yōu)閅ES，執(zhí)行S2b至S2j，然后轉(zhuǎn)移到圖6的S3j，在沒有輸出的情況下，判定變?yōu)镺N，直接轉(zhuǎn)移到S3。以下在假定積分控制指令輸出時(shí)說(shuō)明本程序的內(nèi)容。
根據(jù)上述假定，S2a的判定變?yōu)閅ES，首先在S2b中判定校正反映前標(biāo)志是否是OFF。校正反映前標(biāo)志是表示在由加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定作為跟蹤最新的定尺寸點(diǎn)已加工的至少一個(gè)工件中最前面的校正工件后該定尺寸的最新值是否反應(yīng)在該測(cè)定值X中的標(biāo)志。所謂最新的定尺寸點(diǎn)在最初的校正值U確定之前則是定尺寸點(diǎn)的初始值，而與此相對(duì)，在最初的校正值確定之后則是已受到校正值U影響的定尺寸點(diǎn)。該校正反映前標(biāo)志在OFF狀態(tài)下表示最前面的工件的測(cè)定結(jié)束，即顯示校正反映后的狀態(tài)，而在ON狀態(tài)下表示最前面的工件的測(cè)定沒有結(jié)束，即顯示校正反映前的狀態(tài)。因此，在S2b中，判斷是否由加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定跟蹤最新定尺寸點(diǎn)最初加工的工件。這次是在一連串加工開始之初，跟蹤最新定尺寸點(diǎn)的定尺寸點(diǎn)初期值最初加工的工件尚未到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16，如果校正反映前的標(biāo)志是在ON，則判定成為NO，程序直接轉(zhuǎn)移到圖6的S3中。
然后，隨著本程序重復(fù)執(zhí)行任何次，由于跟蹤最新的定尺寸點(diǎn)最初加工的工件到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16，而如果校正反映前的標(biāo)志為OFF，則在S2c中判定存儲(chǔ)在上述積分控制用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X的數(shù)目是否達(dá)到測(cè)定數(shù)n。如果這次沒有達(dá)到這個(gè)設(shè)定數(shù)n，則判定為NO，直接轉(zhuǎn)移到圖6的S3。
然后，隨著本程序重復(fù)執(zhí)行任何次，如果設(shè)定存儲(chǔ)在積分控制用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X的數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)n，則S2c的判定變成YES，在S2a中，計(jì)算出這n個(gè)測(cè)定值X的平均值XM。將該計(jì)算出的平均值XM也存在積分控制用存儲(chǔ)器中，但是，在積分控制用存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的測(cè)定值X為n個(gè)以上時(shí)，在此情況下，可以計(jì)算這n個(gè)以上的測(cè)定值X中最新的n個(gè)測(cè)定值X的平均值XM。
接著，在S2e中，判定積分控制執(zhí)行條件是否成立，如果目前是一連串加工，剛開始，則積分控制執(zhí)行條件成立，判定變成YES，而與此相反，在積分控制執(zhí)行條件不成立的情況下，判定變成NO，直接轉(zhuǎn)移到圖6的S3中。
然后，在S2f中，通過積分控制計(jì)算出校正值U。即利用公式U＝K·(XM－Ao)計(jì)算出這次校正值U。然后，在S2g中，將計(jì)算出的校正值傳送給定尺寸裝置14。因此，不用等待模糊控制的校正值算出，就可以先算出自動(dòng)校正值進(jìn)行定尺寸點(diǎn)校正。
另外，不一定傳送計(jì)算出的校正值U，而可設(shè)定盲區(qū)，如果計(jì)算出的校正值U處在該盲區(qū)內(nèi)，則禁止校正值U傳送，并直接轉(zhuǎn)到S3，在躲開盲區(qū)的情況下，可進(jìn)行校正值U的傳送。
然后，在S2h中，根據(jù)積分控制指令標(biāo)志變成OFF解除積分控制指令。在本實(shí)施例中，如果通過積分控制把一個(gè)校正值U傳送給定尺寸裝置14，則積分控制指令自動(dòng)地解除，可以再等待操作者的積分控制指令。接著在S2i中，將校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零。即，不管操作者是否發(fā)出數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令，都要把在隨后的模糊控制計(jì)算校正值U時(shí)使用的數(shù)據(jù)清零。然后在S2j中，將校正值反映前標(biāo)志置ON。使之變成等待把積分控制的校正值U反映在測(cè)定值X中的狀態(tài)，然后轉(zhuǎn)移到圖6的S3。
在S3中，判定校正反央前的標(biāo)志是否為ON。如果現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志是為ON，則S3的判定變成YES，程序轉(zhuǎn)移到S4以下的步驟。在S4-S6的步驟組中，判斷最先校正工件是否已被加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定。
最先校正工件被加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定與否的判斷可以在每次測(cè)定新的測(cè)定值X后對(duì)測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判定時(shí)進(jìn)行。
在各次的測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)判定中，將這時(shí)以前順次獲得的若干個(gè)測(cè)定值X分成由先獲得的設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值X組成的先測(cè)定值組和作為由后獲得的設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值X組成并包括的最新測(cè)定值X的后測(cè)定值組。計(jì)算表示先測(cè)定值組示值的移動(dòng)平均值HF和表示后測(cè)定值組示值的移動(dòng)平均值HR。所說(shuō)的各移動(dòng)平均值HF、HR是用與計(jì)算上述移動(dòng)平均值p同樣的方法用屬于各測(cè)定值組的若干個(gè)測(cè)定值X算出的。
在各次測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)判定中，把從先移動(dòng)平均值HF中減去后移動(dòng)平均值HR后的差值作為測(cè)定值前后差ΔH計(jì)算出。接著判斷目前的測(cè)定值前后差ΔHi的絕對(duì)值是否比前次的測(cè)定值前后差ΔHi-1的絕對(duì)值小，并且判斷該前次測(cè)定值前后差ΔHi-1的絕對(duì)值是否比更前次前后差ΔHi-2的絕對(duì)值大，即判斷前次的測(cè)定值前后差ΔHi-1相對(duì)測(cè)定工件數(shù)i的增加是否顯示出極值[見圖34的(b)]。在判定為顯示出極值的情況下，再進(jìn)一步判定顯示極值的前次測(cè)定值前后差ΔHi-1的絕對(duì)值是否在設(shè)定值以上。即，判定測(cè)定值前后差ΔH是否暫時(shí)發(fā)生大變動(dòng)，在暫時(shí)發(fā)生大變動(dòng)的情況下，判定為測(cè)定值前后差ΔH的變動(dòng)狀態(tài)超過設(shè)定狀態(tài)。
另外，在本實(shí)施例中，如圖25的曲線所示那樣，關(guān)于在加工機(jī)床10和加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16之間存在的待機(jī)工件數(shù)目的最大值和最小值可以預(yù)先設(shè)定。另外，例如圖35所示那樣，如果待機(jī)工件數(shù)是最小值，對(duì)最先校正工件被測(cè)定儀器16測(cè)定后所得的測(cè)定值X在最初應(yīng)該包括在后測(cè)定值組中的期間內(nèi)開始一連串的測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)判定。另外，例如，象圖36所示那樣，在判定待機(jī)工件數(shù)是最大值的情況下，最先校正工件被加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定后所得的測(cè)定值X應(yīng)在最后包括在先測(cè)定值組中時(shí)，結(jié)束對(duì)一連串測(cè)定值前后變動(dòng)狀態(tài)的判定。
另外，在本實(shí)施例中，在一連串測(cè)定前后值差變動(dòng)狀態(tài)判斷的過程中，當(dāng)判斷為測(cè)定值前后差ΔH的變動(dòng)狀態(tài)，一次也沒有超過設(shè)定狀態(tài)的情況下，如果待機(jī)工件數(shù)為最大值，最先校正工件被加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定的過程也應(yīng)按判定最先校正工件實(shí)際上是被由加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16測(cè)定的期間那樣設(shè)計(jì)。
再有，附帶指出就這個(gè)測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)的判定而言，屬于各測(cè)定值組的測(cè)定值X的個(gè)數(shù)越多，移動(dòng)平均值的計(jì)算范圍就越寬，例如象圖26中的曲線所示的那樣，測(cè)定值前后差ΔH隨著測(cè)定值X的變化變得不敏感?？墒?，如果屬于各測(cè)定值組的測(cè)定值X數(shù)目太少時(shí)，移動(dòng)平均值H的精度會(huì)下降，進(jìn)而又使變動(dòng)狀態(tài)判定的置信度降低。然而，在設(shè)定屬于各測(cè)定值組的測(cè)定值X的數(shù)目時(shí)，應(yīng)盡可能地考慮響應(yīng)性和正確性的相容性，最好是根據(jù)具體情況設(shè)定改變值。
測(cè)定值前后差變動(dòng)狀態(tài)判定具體進(jìn)行如下圖6的S4中，首先從校正反映信息計(jì)算用存儲(chǔ)器中讀出屬于先測(cè)定值組的若干個(gè)測(cè)定值X，就這些測(cè)定值X計(jì)算出前移動(dòng)平均值HF。將計(jì)算出的前移動(dòng)平均值HF儲(chǔ)存在校正反映信息計(jì)算存儲(chǔ)器中。然后，S5中，與S4中同樣地進(jìn)行，計(jì)算出后測(cè)定值組的后移動(dòng)平均值HR。將已計(jì)算出的后移動(dòng)平均值HR也存儲(chǔ)在校正反映信息計(jì)算用存儲(chǔ)器中。
然后，在S6中，計(jì)算出這些前移動(dòng)平均值HF與后移動(dòng)平均值HR的測(cè)定值前后差ΔH。在該步驟中再?gòu)男Ｕ从承畔⒂?jì)算用存儲(chǔ)器中分別讀出前次測(cè)定值前后差ΔHi-1與再前次測(cè)定值前后差ΔHi-2，前次測(cè)定值前后差ΔHi-1顯示出極值，并且判斷當(dāng)前的值是否在設(shè)定值以上，即，判定測(cè)定值前后差ΔH是否變動(dòng)過大。如果測(cè)定值前后差ΔH變動(dòng)不過大，則該S6的判定變?yōu)镹O，這次被判定為最先校正工件未到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16。接著在S11a中，判定在待機(jī)工件是最大值的情況下，最先校正工件是否處于到達(dá)加工后測(cè)定儀器16的期間以后，如果這次比該時(shí)間提前，則判定為NO，并且轉(zhuǎn)移到圖7的S7中。
在S7中，判斷操作者是否發(fā)出數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令。如果，如果目前沒有發(fā)出，則判定為NO，在S8中，判定校正反映前標(biāo)志是否是為ON。如果現(xiàn)在是ON，則判定為YES，在S9中，將校正計(jì)算用存儲(chǔ)器清零，然后返回到S2。
然后，在步驟組S2-9反復(fù)進(jìn)行任何次中，如果測(cè)定值前后差ΔH達(dá)到大變化的程度，則圖6的S6判定為YES，這次被判定為是在最先校正工件到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16之后，在S10中校正反映前標(biāo)志為OFF。然后在S11中，把測(cè)定值前后差ΔH的前次值ΔHi-1作為使校正值U反映在在測(cè)定值X中的校正反映量ΔU存儲(chǔ)在校正反映信息計(jì)算用存儲(chǔ)器中。然后，轉(zhuǎn)移到圖7中的S7。
在S6的判定沒有變成YES，并且如果在待機(jī)工件數(shù)為最大值的情況下最先校正工件到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀16的時(shí)間之后，如果圖11a的判定變?yōu)閅ES，則步驟轉(zhuǎn)移到S10，校正反映前標(biāo)志置OFF。即，在這種情況下判定如果待機(jī)工件數(shù)是最大值則最先校正工件到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的時(shí)間基本上是最先校正工件實(shí)際到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的時(shí)間。
如果圖7中S7的判定為NO，則在S8中判定校正反映前標(biāo)志是否為ON，如果現(xiàn)在是OFF，則判定為NO，并轉(zhuǎn)移到S12，而這次在S9中不必對(duì)校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零，只需把這次的測(cè)定值X按原樣存儲(chǔ)。
在S12中，從該校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器輸入過去的測(cè)定值X(即已經(jīng)存儲(chǔ)的測(cè)定值X)，在S13中，判斷是否可以計(jì)算移動(dòng)平均值P，即判斷存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X的數(shù)目是否是K個(gè)以上。如果目前存儲(chǔ)的測(cè)定值X的個(gè)數(shù)沒有達(dá)到K個(gè)以上，則判定為NO，返回到S2。
然后，在S2中，輸入新的測(cè)定值X，在S3中判定校正反映前標(biāo)志是否為ON，如果這時(shí)是在OFF狀態(tài)，則判定為NO，直接轉(zhuǎn)移到圖7的S7。S7的判定變?yōu)镹O，S8的制定也為NO，在S12中從校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器再輸入過去的測(cè)定值X，在S13中判斷是否可以計(jì)算移動(dòng)平均值P。如果這次可以計(jì)算，則判定為YES，在S14中，按上述方法計(jì)算出移動(dòng)平均值P，并存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中。
然后，在S15中，判斷操作者是否正在發(fā)出兩端直徑校正指令，如果沒有發(fā)出，則判定為NO，然后直接轉(zhuǎn)移到S16，如果已發(fā)出，則判定為YES，在S17中，對(duì)上述兩個(gè)端圓柱面的移動(dòng)平均值P進(jìn)行兩端直徑校正，對(duì)應(yīng)這個(gè)結(jié)果變更校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器的內(nèi)容。然后轉(zhuǎn)移到S16。
在S16中，將從這次移動(dòng)平均值P中減去工件尺寸的目標(biāo)值A(chǔ)o的值作為這次的誤差值R，存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中。然后，在S18中判斷是否可以計(jì)算出微分值。判斷存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的移動(dòng)平均值P的數(shù)目是否在L個(gè)以上，如果目前移動(dòng)平均值P的數(shù)目不足L個(gè)，則判定為NO，轉(zhuǎn)移到圖5的S2。然后，如果經(jīng)S2、3、7、8、12-18的步驟組重復(fù)執(zhí)行任何次操作后使存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的移動(dòng)平均值P的數(shù)目達(dá)到L個(gè)以上，則S18的判定為YES，在S19中按上述方法計(jì)算出微分值T，并將其存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中。然后轉(zhuǎn)移到圖8的S20。
在S20中，根據(jù)誤差值R和微分值T采用上述的模糊推斷計(jì)算出暫定校正值。接著，在S21中，判斷操作者是否正在發(fā)出連續(xù)性考慮型校正指令，如果沒有輸出，則判定為NO，在S22中，把暫定測(cè)定值U原封不動(dòng)地作為最后校正值U*，然后轉(zhuǎn)移到S25。與此相反，如果操作者正在發(fā)出連續(xù)性考慮型校正指令，則S2的判定為YES，在S23中，判斷是否可以考慮連續(xù)性考慮型校正。判定存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的暫定校正值U的數(shù)目是否在M個(gè)以上，如果目前存儲(chǔ)的暫定校正值U的數(shù)目沒有達(dá)到M個(gè)以上，則判斷為NO，直接返回到S2。然后，在本程序重復(fù)執(zhí)行任何次期間，如果存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的暫定校正值U的數(shù)目達(dá)到M個(gè)以上，則S23的判定為YES，在S24中，根據(jù)存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的M個(gè)暫定校正值U，按上述方式計(jì)算出最后校正值U*，并存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中。然后轉(zhuǎn)移到圖9的S25。
在S25中，判斷操作者是否正在發(fā)出輔助校正指令，如果目前沒有發(fā)出，則判斷為NO，在S27中，將這次的最后校正值U*傳送給定尺寸裝置14。然后，在S28中，判斷操作者是否正在發(fā)出輔助校正指令，如果目前沒有發(fā)出，判定為NO，轉(zhuǎn)移到S29。
在S29中，再次判斷操作者是否正在發(fā)出輔助校正指令，如果這時(shí)沒有發(fā)出，則判定為NO，轉(zhuǎn)移到S30，在S30中校正反映前的標(biāo)志置ON。因?yàn)橐褜⑿Ｕ礥傳送給定尺寸裝置14，已受到該校正值U影響的最先校正工件達(dá)到加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16中，并轉(zhuǎn)入使該校正值反映在測(cè)定值X中的等待狀態(tài)。然后，在S31中將校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零。之后，返回到S2。
以上對(duì)數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令和輔助校正指令均沒有發(fā)出的情況進(jìn)行了說(shuō)明。下面就數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令沒發(fā)出而輔助校正指令已發(fā)出的情況進(jìn)行說(shuō)明。
這時(shí)，在圖9的S25中，判定操作者是否正在發(fā)出輔助校正指令，如判定為YES，在S50中，判定是否在輔助校正執(zhí)行中。判定表示輔助校正執(zhí)行次數(shù)的輔助校正計(jì)數(shù)器的值是否在1以上。如果目前為零，則判定為NO，轉(zhuǎn)移到上述S27以下的步驟組中進(jìn)行上述主輔助校正。在該步驟組中的S28中，判斷操作者是否正在發(fā)出輔助校正指令，如果現(xiàn)在正在發(fā)出，則判定為YES，在S51中，將輔助校正計(jì)數(shù)器的值只加1。然后轉(zhuǎn)移到S29以下的步驟。
然后，再執(zhí)行該圖中的S50，如果目前的輔助校正計(jì)數(shù)器的值不為零，則判定為YES，轉(zhuǎn)移到S52以下的步驟組進(jìn)行輔助校正。在S52中，首先通過從最后校正值U*的當(dāng)前值中減去前次值計(jì)算出這次傳送值。
另外，在此，″最后校正值U*″的當(dāng)前值″相當(dāng)于上述這次暫定校正值UP，″最后校正值U*的前次值″相當(dāng)于上述前次暫定校正值UP，而″當(dāng)前傳送值″相當(dāng)于上述當(dāng)前最后校正值UF。
另外，″當(dāng)前傳送值″還可以通過從最后校正值U*的當(dāng)前值中減去到前次為止從主校正向定尺寸裝置14傳送的至少一個(gè)傳送值的合計(jì)值(以下稱″到前次的合計(jì)值″)計(jì)算出。在本實(shí)施例中，由于不管確定的傳送值有多大，必定要把確定的傳送值傳送給定尺寸裝置14，所以按該方法計(jì)算出的這次傳送值，與按上述方法通過從最后的校正值U*的當(dāng)前值中減去前次值計(jì)算出的值相同。可是在相對(duì)傳送值設(shè)定截止范圍使確定的傳送值未必傳送給定尺寸裝置14的情況下沒有變?yōu)橄嗤?，在這種情況下，最好是只通過從最后的校正值U*的當(dāng)前值中減去到前次值的合計(jì)值計(jì)算出這次傳送值。
然后，在S53中，將該計(jì)算出的傳送值傳送給定尺寸裝置14，并進(jìn)行輔助校正。隨后，在S54中，輔助校正計(jì)算數(shù)器只加1，然后轉(zhuǎn)移到S29。在S29中，判斷操作者是否正在發(fā)出輔助校正指令，如果現(xiàn)在正在發(fā)出指令，則判定為YES，并轉(zhuǎn)移到圖10的S55。
在S55中，判定是否應(yīng)該使這次的校正結(jié)束，具體地講，判定輔助校正計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值是否已達(dá)到設(shè)定值(從圖5的S1中的輔助存儲(chǔ)裝置22輸入)以上。如果目前沒有達(dá)到，判定為NO，并直接返回到S2。
然后，在本程序重復(fù)執(zhí)行任何次期間，如果輔助校正計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值已達(dá)到設(shè)定值以上，則S55的判定為YES，在S56中，在這次輔助校正中計(jì)算出所述的傳送給定尺寸裝置14的校正值之和(以下稱為″合計(jì)校正值″)。然后在S57中，判定該合計(jì)校正值是否為零，即推斷這次輔助校正在必要的時(shí)間是否沒有進(jìn)行，進(jìn)而判定是否有必要繼續(xù)進(jìn)行這次輔助校正。如果現(xiàn)在沒必要進(jìn)行，則判定為NO，在S58中，校正反映前標(biāo)志置ON，在S59中，將校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零，然后返回到S2。與此相反，如果有必要繼續(xù)進(jìn)行這次輔助校正，則S57判定為YES，并直接返回到S2中。
以上就數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令沒有發(fā)出的情況進(jìn)行了說(shuō)明，下面對(duì)發(fā)出數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令的情況進(jìn)行說(shuō)明。但是數(shù)據(jù)移動(dòng)處理內(nèi)容在從確定某個(gè)校正值U1到在測(cè)定值X中反映該校正值U1期間不確定另外校正值U2的情況與確定的情況是不同的。并且與在從確定某校正值U1到在測(cè)定值X中反映該校正值U1的期間確定另外的校正值U2的情況下的數(shù)據(jù)移動(dòng)處理內(nèi)容在操作者正在發(fā)出輔助校正值的情況和不發(fā)出指令的情況不是不同的。因此，分別就每種情況進(jìn)行說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)D22的例子說(shuō)明，從確定某校正值U1到在測(cè)定值X中反映該校正值U1的期間不確定另外的校正值U2和在校正值U1在測(cè)定值X中反映后確定U2的情況。
現(xiàn)在如果校正反映前標(biāo)志置ON，即最新校正值U1傳送給定尺寸裝置14后，處于等待將受該校正值U1影響的最先校正工件到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的狀態(tài)，這時(shí)，圖5的S3判定為YES，與上述的情況相同，執(zhí)行S4-S6。如果這次測(cè)定值前后差ΔH沒有發(fā)生大的變動(dòng)，則S6的判斷為NO，轉(zhuǎn)移到圖6的S7。在S7中判定數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令是否正在發(fā)出，如果目前正在發(fā)出，則判定為YES，在S70中進(jìn)行數(shù)據(jù)移動(dòng)處理。
數(shù)據(jù)移動(dòng)處理的詳細(xì)內(nèi)容由圖21中的流程圖表示。首先在S200中判定校正反映前標(biāo)志是否為ON，如果目前是在ON，則判定為YES，在S201中從校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中讀出當(dāng)前的測(cè)定值X，在該測(cè)定值X中加上暫定的移動(dòng)量進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。暫定的移動(dòng)量由作為直到現(xiàn)時(shí)間之前確定的并尚未表現(xiàn)在測(cè)定值X中的校正值U的和(＝∑Ui)來(lái)確定。在圖22的例子中，由于尚未表現(xiàn)在測(cè)定值X中的校正值U只是U1，所以結(jié)果暫定的移動(dòng)量便設(shè)定為U1。然后，在202中，RAM中設(shè)定的修正過的標(biāo)志置OFF。在后面將說(shuō)明修正過的標(biāo)志的功能。至此執(zhí)行一次S70的過程結(jié)束。
然后，該S70逐個(gè)執(zhí)行獲得測(cè)定值X的操作，其結(jié)果如圖22的虛線所示，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)移動(dòng)處理即進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。
然后，在圖6的S10中，如果校正反映前標(biāo)志置OFF，則圖21的S200判定為NO，在S203中，判定修正過標(biāo)志是否為ON。如果目前是OFF，則判定為NO，轉(zhuǎn)移到S204。在S204中，從校正反映信息計(jì)算用存器中讀出的校正反映量ΔU，并根據(jù)校正反映量ΔU與先前確定的校正值U之間的關(guān)系判斷上述測(cè)定值預(yù)測(cè)是否十分正確。具體的講，判斷對(duì)應(yīng)校正反映前標(biāo)志置OFF時(shí)的測(cè)定值X的的校正值U和使該校正值U反映在測(cè)定值X上的校正反映量ΔU是否與設(shè)定值大不相同。如上所述，如果測(cè)定值預(yù)測(cè)是校正值U按其原樣表現(xiàn)在測(cè)定值X上則將校正值U本身確定為暫定的移動(dòng)量。
在此，″對(duì)應(yīng)校正反映前標(biāo)志置OFF時(shí)的測(cè)定值X的校正值U″不一定與最新的校正值U一致。這是因?yàn)榇嬖趶哪硞€(gè)校正值U1的確定時(shí)期直到校正值U1反映在測(cè)定值X時(shí)期之間確定另一校正值U2的情況。因而所謂″對(duì)應(yīng)校正反映前標(biāo)志置OFF時(shí)的測(cè)定值X的校正值″是指在校正反映前標(biāo)志置OFF之前尚未反映在測(cè)定值X上的校正值U中最先確定的校正值。
如果目前的測(cè)定值預(yù)測(cè)是足夠正確的，則S204的判定為NO，接著直接執(zhí)行S70到結(jié)束，如果預(yù)測(cè)結(jié)果還不夠正確則S204判定為YES，并轉(zhuǎn)移到S205。在S205中，從校正反映信息計(jì)算用存儲(chǔ)器中讀出校正反映量ΔU，再?gòu)男Ｕ涤?jì)算用存儲(chǔ)器中讀出存儲(chǔ)在其里面的測(cè)定值X(預(yù)測(cè)后的值)。再在該步驟中，從這些測(cè)定值X(預(yù)測(cè)前的值)中減去上述暫定的移動(dòng)量并復(fù)原為原來(lái)的測(cè)定值后，把作為最后的移動(dòng)量的校正反映量ΔU與該原來(lái)的測(cè)定值X相加。因此，可以象圖22中的雙點(diǎn)劃線所示那樣進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)修正。然后在S206中將修正過的標(biāo)志置ON。即修正過的標(biāo)志是由ON表示測(cè)定值預(yù)測(cè)修正已經(jīng)進(jìn)行的標(biāo)志，而由OFF表示沒有進(jìn)行預(yù)測(cè)修正的標(biāo)志。
然后，獲得新測(cè)定值X，并重新執(zhí)行S70，如果現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志為OFF，則S200的判定為NO，在S203中，判定修正過的標(biāo)志是否為ON，如果現(xiàn)在為ON，則判定為YES＜跳過S204-S206直接執(zhí)行S70至結(jié)束。因此，在校正反映前標(biāo)志為OFF期間，測(cè)定值X原封不動(dòng)地存儲(chǔ)在校正計(jì)算用存儲(chǔ)器中，如圖22所示，既不進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)也不進(jìn)行對(duì)其修正。
然后，如果校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的測(cè)定值X的數(shù)目沒有達(dá)到設(shè)定的數(shù)，則在S20中確定另外的校正值U2，校正值U2最終象圖22中陰影區(qū)所示那樣，應(yīng)該根據(jù)過去的若干個(gè)測(cè)定值X確定。
下面就在從確定某個(gè)校正值U1到在測(cè)定值X中反映該校正值期間確定其它校正值U2的情況進(jìn)行說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)D23的例子說(shuō)明沒有發(fā)出輔助校正指令的情況。
在這種情況下，確定輔助校正值U1并將其傳送給定尺寸裝置14后，進(jìn)行圖9中S29的判定，如果目前輔助校正指令沒有發(fā)出，則判定為NO，在S30中，校正反映前標(biāo)志置ON，在S31中，將校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零，然后返回到圖5的S2。
然后在S2中，將新的測(cè)定值X存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中，接著在S7中，判定數(shù)據(jù)移位處理指令是否正在發(fā)出，如果目前沒有發(fā)出，則判定為YES，跳過S9。與數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令沒有發(fā)出的情況不同，即在校正反映前標(biāo)志為ON時(shí)也不對(duì)校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零，而按順序存儲(chǔ)測(cè)定值X。
逐次存儲(chǔ)各測(cè)定值X時(shí)圖7的S7判定為YES，執(zhí)行S70，在S70，中在圖21的S200中，首先判定校正反映前標(biāo)志是否為ON，如果現(xiàn)在為ON，則判定為YES，在S201中，從校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中讀出這次的測(cè)定值X，將暫定的移動(dòng)量與該當(dāng)前的測(cè)定值X相加。如果目前作為尚未表現(xiàn)在測(cè)定值X中的校正值U只是U1，那么，目前暫定的移動(dòng)量最終變成U1。因此，按圖23(a)的虛線所示那樣，進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)，然后，在S202中，修正過的標(biāo)志置OFF，至此結(jié)束了S70的執(zhí)行。
然后，分別反復(fù)進(jìn)行加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16的輸入和測(cè)定值預(yù)測(cè)，當(dāng)存儲(chǔ)在校正計(jì)算用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X的數(shù)目最后達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，就象圖23(b)所示那樣，在S20中確定校正值U2。在圖中劃陰影線的范圍表示用于利用確定校正值U2的預(yù)測(cè)后的測(cè)定值X。
校正值U2確定后，如果目前輔助校正指令沒有輸入，則圖9的S29判定為NO，在S30中校正反映前標(biāo)志置ON(如果現(xiàn)在為ON，則校正反映前標(biāo)志不發(fā)生變化)，在S31中，將校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零。因此，如以后再有測(cè)定值X輸入，就可以在處于無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)的校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)。
接著，執(zhí)行S70，如果現(xiàn)在校正值反映前標(biāo)志為ON，則圖21中S200的判定為YES，在S201中，從校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中讀出目前的測(cè)定值X，將這次測(cè)定值與暫定的移動(dòng)量相加。如果作為尚未表現(xiàn)在測(cè)定值X中的校正值U目前是U1和U2，那么目前暫定的移動(dòng)量變成(U1＋U2)。因此，便可以象圖23(C)中的虛線所示的那樣進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。然后，在S202中將修正過的標(biāo)志置OFF。至此，S70的執(zhí)行結(jié)束。
然后，如果校正值U1反映在測(cè)定值X中，而且校正反映前標(biāo)志置OFF，則S200的判定為NO，在S203中，判定修正過的標(biāo)志是否為ON。如果目前為OFF，則判定為NO，在S204中，判定測(cè)定值預(yù)測(cè)是否沒能達(dá)到相當(dāng)精確。如果目前的判斷為沒有達(dá)到相當(dāng)精確，則判定為YES，在S205中，按照與上述情況相同的方法進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)的修正。最后，預(yù)測(cè)后的測(cè)定值X可以象圖23(d)的粗實(shí)線所示那樣進(jìn)行修正。
然后，如果獲得新的測(cè)定值X，則執(zhí)行S70，如果現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志為ON，則S200的判定為YES，在S201中，象圖23的虛線那樣進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。暫定的移動(dòng)量是將測(cè)定值X和校正值U2相加。然后，當(dāng)存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X的數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)時(shí)，就象圖23(f)所示那樣，在S20中確定校正值U3。圖中劃陰影線區(qū)域表示為了確定校正值U3而利用的預(yù)測(cè)后的測(cè)定值X。
下面參照?qǐng)D24的例子說(shuō)明輔助校正指令發(fā)出的情況。
如果對(duì)校正值U1進(jìn)行輔助校正(在圖中用″USB″表示輔助校正用的校正值)，則現(xiàn)在該輔助校正已象圖24(a)所示那樣結(jié)束。這時(shí)圖10的S55的判定為YES，S57的判定也為YES，在S58中，校正反映前標(biāo)志置ON(如果在此前一直為ON則沒有變化)，在S59中，將校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零，返回到S2。
然后，獲得新的測(cè)定值X，并執(zhí)行圖7的S7的判定，如果目前正在發(fā)出數(shù)據(jù)處理指令，則判定為YES，執(zhí)行S70。在S70中，如果現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志置ON，則圖21的S200的判定為YES，在S201中從校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中讀出目前的測(cè)定值X，將目前的測(cè)定值X與暫定的移動(dòng)量相加，如果目前作為尚未表現(xiàn)在測(cè)定值X中的校正值U只有U1，那么這次暫定的移動(dòng)量為U1。因此，可以按圖24(b)中的虛線所示那樣進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。然后在S202中，將修正后標(biāo)志置OFF。到此S70的執(zhí)行結(jié)束。
然后，分別重復(fù)地從加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16輸入測(cè)定值X和進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。最后當(dāng)存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X的數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，按圖24(C)所示那樣在S20中確定校正值U2。在圖中劃陰影的區(qū)域表示為了確定校正值U2而使用的預(yù)測(cè)后的測(cè)定值X。
在確定校正值U2時(shí)，如果目前正在發(fā)出輔助校正指令，則圖9中的S29的判定為YES，在圖9的S55中，判斷是否應(yīng)該結(jié)束輔助校正，如果應(yīng)結(jié)束，則判定為NO，直接返回到S2。
接著，在S2中，獲得新的測(cè)定值X，并繼續(xù)執(zhí)行S70，如果現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志是ON，則圖21中S200的判定為NO，在S201中，進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。如果這次作為尚未表現(xiàn)在測(cè)定值X中的校正值為U1和U2，則目前的暫定移動(dòng)量變成(U1＋U2)。然后，如果執(zhí)行S20，則按圖24(d)所示那樣確定輔助校正值USB。如果現(xiàn)在不應(yīng)該結(jié)束該輔助校正，則圖10的S55的判定為NO，直接返回到S2，獲得新的測(cè)定值X。接著，執(zhí)行S70，如果現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志為ON，則S200的判定為NO，在S201中按與上述相同的方式進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。
然后，如果在沒有結(jié)束輔助校正期間，最先校正工件到達(dá)加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16，則校正反映前標(biāo)志成為OFF。這時(shí)在S70中，在現(xiàn)在校正反映前標(biāo)志為OFF的情況下，S200的判定為NO，在S203中，判定修正過的標(biāo)志是否為ON。如果現(xiàn)在是OFF，則判定為NO，在S204中，判定測(cè)定值預(yù)測(cè)是否相當(dāng)精確。如果目不是相當(dāng)精確，則判定為YES，在S205中，進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)的修正。如圖24(e)所示，從前次的輔助校正結(jié)束到校正值U2確定之前所獲得的測(cè)定值X和從校正值U2的確定到校正反映前標(biāo)志變成OFF前獲得的測(cè)定值X的各校正值按圖中的粗實(shí)線所示那樣進(jìn)行修正。
在本實(shí)施例中，在執(zhí)行輔助校正時(shí)，如圖24(e)所示，在應(yīng)該進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)修正的若干個(gè)測(cè)定值X中，校正值U2確定前暫定的其校正值為U1的移動(dòng)量與校正值U2確定后暫定的其值為(U1＋U2)的移動(dòng)量混合存在。其結(jié)果是即使對(duì)測(cè)定值預(yù)測(cè)進(jìn)行修正，在下一個(gè)校正值U3確定時(shí)使用的預(yù)測(cè)后的測(cè)定值X也不能變成完全一樣的數(shù)值，因此，有必要在這些測(cè)定值X完全一樣的情況下，例如，如圖的(f)所示那樣，在校正值表現(xiàn)在測(cè)定值X中的時(shí)刻，作為在該校正值U2確定前就已經(jīng)存儲(chǔ)在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X，移動(dòng)已暫定的移動(dòng)量U1，在移動(dòng)該移動(dòng)量U1之后再移動(dòng)暫定的移動(dòng)量U2，就可以再次進(jìn)行測(cè)定值預(yù)測(cè)。
另外，在本實(shí)施例中，在模糊控制采用數(shù)據(jù)移動(dòng)方式的情況下，如圖33中的曲線所示，在積分控制執(zhí)行條件成立，利用積分控制確定校正值U時(shí)，在校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器清零的同時(shí)，重新從無(wú)存儲(chǔ)狀態(tài)下開始測(cè)定值X的存儲(chǔ)，并且，不是按其原樣存儲(chǔ)，預(yù)測(cè)假定在由積分控制確定的校正值U直接反映在測(cè)定值X情況下應(yīng)獲得的測(cè)定值X，并將該預(yù)測(cè)的測(cè)定值X存儲(chǔ)起來(lái)。即數(shù)據(jù)移動(dòng)不是把與在積分控制的存儲(chǔ)期間相同期間內(nèi)在模糊控制中存儲(chǔ)的測(cè)定值X作為對(duì)象進(jìn)行處理，而是只把在其后存儲(chǔ)的測(cè)定值作為對(duì)象進(jìn)行控制。不過，數(shù)據(jù)移動(dòng)例如象圖40所示那樣，也可以把與在積分控制中控制值X存儲(chǔ)的時(shí)間相同的時(shí)間內(nèi)在模糊控制中存儲(chǔ)的測(cè)定值X作為對(duì)象進(jìn)行控制。例如，雖然從積分控制開始到結(jié)束是按原樣把測(cè)定值X存儲(chǔ)在校正計(jì)算用存儲(chǔ)器中的，但是，在通過積分控制確定校正值U時(shí)，用到此前存儲(chǔ)的測(cè)定值X對(duì)積分控制獲得的校正值進(jìn)行加法計(jì)算，就可以追朔到過去進(jìn)行的數(shù)據(jù)移動(dòng)。
用于進(jìn)行這種數(shù)據(jù)移動(dòng)處理的定尺寸點(diǎn)校正程序的一部分由圖39中的流程圖表示。此外，該流程圖由于與圖5的流程圖相同的部分很多，所以只就不同的部分進(jìn)行說(shuō)明，其中相同的部分使用同樣的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
如果積分控制執(zhí)行條件成立，則S2e的判定為YES，在S2f中，通過積分控制計(jì)算出校正值U，在S2g中，把該計(jì)算出的校正值U傳送給定尺寸裝置14。然后，在S2h中，積分控制指令置OFF。接著，在S2i中，判定數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令是否存在。如果目前該指令存在，則判定為YES，在S2j中，根據(jù)校正值計(jì)算用存儲(chǔ)器中的測(cè)定值X，對(duì)在積分控制中在與測(cè)定值X存儲(chǔ)期間相同期間內(nèi)存儲(chǔ)的各個(gè)測(cè)定值X，把由積分控制的校正值U作為移動(dòng)量進(jìn)行數(shù)據(jù)移動(dòng)處理。然后轉(zhuǎn)移到圖6的S3中。因此，如圖40所示，根據(jù)積分控制的校正值的數(shù)據(jù)移動(dòng)處理，可以追朔到積分控制開始時(shí)期。接著在S2k中，將校正反映前標(biāo)志置ON，轉(zhuǎn)移到圖6的S3中。與此相反，如果這次數(shù)據(jù)移動(dòng)處理指令沒有發(fā)出，則S2i的判定為NO，直接轉(zhuǎn)移到S2k。
象以上清楚說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施例中，控制裝置20中執(zhí)行圖20中的模糊控制FC的部分構(gòu)成本發(fā)明的″第一校正值確定單元″的一個(gè)例子，控制裝置20中執(zhí)行該圖中積分控制IC的部分構(gòu)成本發(fā)明的″第二校正值確定單元″的一個(gè)例子。
雖然，本例是以曲軸作為工件，并與把曲軸的若干個(gè)軸頸面(外圓柱面)分別作為加工部位進(jìn)行圓柱磨削的加工系統(tǒng)一起使用的適合本發(fā)明的定尺寸點(diǎn)校正裝置的一個(gè)例子。當(dāng)然與其它的加工系統(tǒng)一起使用的定尺寸裝置也可以適合于本發(fā)明。其它加工系統(tǒng)例如可以是把汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸作為應(yīng)加工的工件，可以選擇把預(yù)成形在該曲軸上的若干個(gè)汽缸(內(nèi)圓柱面)分別作為加工部位進(jìn)行研磨的加工系統(tǒng)。
雖然以上根據(jù)圖面具體地說(shuō)明了本實(shí)施例，但是即使其它的實(shí)施例也不會(huì)脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍，本發(fā)明可以在根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識(shí)完成的各種變型改進(jìn)的形式下實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種反饋式加工條件校正裝置，該裝置裝備有(a)按順序加若干個(gè)工件的加工機(jī)床、(b)根據(jù)從外部供給的校正值校正上述加工機(jī)床的加工條件，跟蹤該校正加工條件控制加工機(jī)床的加工機(jī)控制裝置，(c)按順序測(cè)定已被上述加工機(jī)床加工的若干個(gè)工件的尺寸的測(cè)定儀器，該裝置包含與在這些加工機(jī)床和測(cè)定儀器之間至少有一個(gè)等待測(cè)定儀器測(cè)定的工件的加工系統(tǒng)中一起使用，在由上述測(cè)定儀器獲得若干個(gè)測(cè)定值時(shí)根據(jù)所述的若干個(gè)測(cè)定值確定上述加工條件的校正值，將該確定的校正值提供給上述加工機(jī)床控制裝置的校正值確定單元，其特征在于在該反饋式加工條件校正裝置中包括除了用于確定上述校正值中第一校正值的上述校正值確定單元中的第一校正值確定單元之外，還設(shè)置有當(dāng)通過上述測(cè)定儀器獲得的測(cè)定值數(shù)目比該第一校正值確定單元確定一個(gè)校正值所需要的測(cè)定值的數(shù)目少時(shí)，根據(jù)該少數(shù)的測(cè)定值確定上述加工條件的第二校正值，并將該確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置的第二校正值確定單元。
2.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第一或第二校正值確定單元，在獲得設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值并確定校正值后，開始修正獲得的測(cè)定值，在獲得設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值時(shí)確定新的第一或第二校正值。
3.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述的第一或第二校正值確定單元在達(dá)到設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值并確定第一或第二校正值后，每獲得一個(gè)新的測(cè)定值，就根據(jù)最新的設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定新的第一或第二校正值。
4.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第二校正執(zhí)行條件是否成立的結(jié)果來(lái)改變操作狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述的第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立的情況下根據(jù)設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定第二校正值，并將該確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
6.如權(quán)利要求4的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元不管上述第二校正執(zhí)行條件是否成立都根據(jù)設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定第二校正值，在上述第二校正執(zhí)行條件成立的情況下，將該確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
7.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正執(zhí)行條件與上述工件的加工時(shí)間有關(guān)。
8.如權(quán)利要求7所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正執(zhí)行條件在適合于從一連串加工開始時(shí)期到一定數(shù)目的工件被上述測(cè)定儀器測(cè)定完畢的期間內(nèi)成立或在適合于從一連串加工開始時(shí)期到由上述第一校正值確定單元最初確定第一校正值的期間成立。
9.如權(quán)利要求7所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述第二校正執(zhí)行條件是在一連串加工開始后，在適合于從由操作者手動(dòng)校正上述加工條件的手動(dòng)校正時(shí)期到一定數(shù)目的工件由上述測(cè)定儀器測(cè)定完畢的期間成立或者在適合于從該手動(dòng)校正時(shí)期到由上述第一校正值確定單元最初確定第一校正值的期間成立。
10.如權(quán)利要求7所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正執(zhí)行條件是在一連串的加工開始后從上述第一校正值確定單元的內(nèi)部參數(shù)設(shè)定變更后到經(jīng)過一定時(shí)間的適當(dāng)期間或者在適合于從該設(shè)定變更期間到由上述第一校正值確定單元最初確定第一校正值期間成立。
11.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置其特征在于所述的第二校正執(zhí)行條件與上述工件的加工誤差相關(guān)。
12.如權(quán)利要求11所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述的第二校正執(zhí)行件在上述工件加工誤差超過相對(duì)該誤差設(shè)定的設(shè)定范圍的情況下成立。
13.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正執(zhí)行條件是由上述與工件加工時(shí)間相關(guān)的第一部分條件和與工件加工誤差相關(guān)的第二部分條件組合構(gòu)成的。
14.如權(quán)利要求13所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正執(zhí)行條件在上述第一部分條件成立的情況下不管上述第二部分條件是否成立都成立，而在第一部分條件不成立的情況下只有在第二條件成立的情況下才能成立。
15.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立并且確定一個(gè)第二校正值時(shí)結(jié)束一次操作。
16.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立并確定設(shè)定個(gè)數(shù)的第二校正值時(shí)結(jié)束一次操作。
17.如權(quán)利要求4所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元在上述第二校正執(zhí)行條件成立期間連續(xù)確定第二校正值。
18.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述第一校正值確定單元在上述測(cè)定儀器對(duì)作為跟蹤最新加工條件被最初加工過的工件的最先校正工件進(jìn)行測(cè)定時(shí)，開始逐次存儲(chǔ)該測(cè)定儀器的測(cè)定值，且當(dāng)存儲(chǔ)的測(cè)定值數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)目時(shí)，根據(jù)其設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定新的第一校正值。
19.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所棕第一校正值確定單元逐次存儲(chǔ)由上述測(cè)定儀器獲得的測(cè)定值并且根據(jù)存儲(chǔ)的若干個(gè)測(cè)定值逐次確定上述第一校正值，同時(shí)在從各校正值確定時(shí)期到跟蹤受這些校正值影響的加工條件作為被最初加工的工件的最先校正工件由測(cè)定儀器測(cè)定期間使被測(cè)定儀器測(cè)定的若干個(gè)測(cè)定值只移動(dòng)與上述各第一校正值相同的量并存儲(chǔ)起來(lái)。
20.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述的第一校正值確定單元根據(jù)設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值計(jì)算出一個(gè)移動(dòng)平均值，把該計(jì)算出的移動(dòng)平均值作為當(dāng)前的測(cè)定值，根據(jù)該被作為當(dāng)前測(cè)定值和目標(biāo)值的誤差值與該誤差值的微分值或者移動(dòng)平均值的微分值兩者確定當(dāng)前的第一校正值。
21.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于所述第一校正值確定單元至少根據(jù)當(dāng)前誤差值和微分值中的誤差值按照模糊規(guī)則確定當(dāng)前的第一校正值。
22.如權(quán)利要求21所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元至少根據(jù)當(dāng)前的誤差值和微分值中的誤差值按照模糊規(guī)則確定當(dāng)前的第二校正值，而在該第二校正值確定單元中的模糊規(guī)則與上述第一校正值確定單元中的模糊規(guī)則不同。
23.如權(quán)利要求22所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元中的模糊規(guī)則與上述第一校正值確定單元中的模糊規(guī)則相反，在對(duì)上述第一校正值確定單元和第二校正值確定單元中分別給予同一輸入值的情況下，應(yīng)這樣設(shè)定所給予的這些輸入值作為輸出值的校正值的影響，即使其在第二校正值確定單元中比在第一校正值確定單元中小。
24.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元與目前的測(cè)定值和目標(biāo)值的誤差值成正比地確定目前的第二校正值。
25.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元根據(jù)目前測(cè)定值和目標(biāo)值的誤差值的時(shí)間積分值確定目前的第二校正值。
26.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元根據(jù)當(dāng)前測(cè)定值和目標(biāo)值的誤差值及其誤差值的時(shí)間積分值兩者確定當(dāng)前的第二校正值。
27.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述第二校正值確定單元在作為跟蹤最新的加工條件被最初加工過的工件的最先校正工件由上述測(cè)定儀器測(cè)定時(shí)，開始逐次存儲(chǔ)由該測(cè)定儀器測(cè)定的測(cè)定值，在存儲(chǔ)的測(cè)定值的數(shù)目達(dá)到設(shè)定數(shù)目的情況下，根據(jù)這些設(shè)定數(shù)目的測(cè)定值確定新的第二校正值。
28.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述的第一校正值確定單元和上述第二校正值確定單元并行操作，在預(yù)先設(shè)定的第二校正執(zhí)行條件成立的情況下，第二校正值確定單元確定第二校正值、然后將該確定的第二校正值供給上述加工機(jī)床控制裝置。
29.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于在預(yù)先設(shè)定的第二校正執(zhí)行條件不成立的情況下，上述第一校正值確定單元和上述第二校正值確定單元中只有第一校正值確定單元操作，在第二校正執(zhí)行條件成立的情況下只有第二校正值確定單元操作。
30.如權(quán)利要求1所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述加工機(jī)床控制裝置包括與上述加工機(jī)床相連的定尺寸裝置和電動(dòng)機(jī)控制器，上述測(cè)定儀器包括在離開加工線上的上述加工機(jī)床下游側(cè)配置的加工后測(cè)定用測(cè)定儀器，上述第一和第二校正值確定單元按下述方式確定應(yīng)該被上述加工機(jī)床依次加工的工件定尺寸點(diǎn)的第一或第二校正值通過控制系統(tǒng)把上述工件的加工尺寸的定尺寸點(diǎn)作為上述加工條件，把該定尺寸點(diǎn)的校正值作為輸入信號(hào)，把由上述加工后測(cè)定用的測(cè)定儀器的測(cè)定值作為輸出信號(hào)，同時(shí)估計(jì)在這些輸入和輸出信號(hào)之間存在的等待時(shí)間并使上述加工后測(cè)定用的測(cè)定儀器測(cè)定值反饋。
31.如權(quán)利要求30所述的反饋式加工條件校正裝置，其特征在于上述工件是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，上述加工系統(tǒng)把預(yù)先形成在該工件上的若干個(gè)軸頸面作為加工部位進(jìn)行圓柱磨削。
全文摘要
在通過反饋由加工后測(cè)定的測(cè)定儀器16獲得的測(cè)定值X確定校正定尺寸裝置14中的定尺寸點(diǎn)校正值U的反饋式加工條件校正裝置中，將控制裝置(20)與優(yōu)先考慮校正速度、根據(jù)少數(shù)的測(cè)定值X確定校正值U的積分控制IC和優(yōu)先考慮校正精度、根據(jù)多數(shù)的測(cè)定值X確定校正值U的模糊控制FC并用，在要求校正迅速性能期間將積分控制IC的校正值U傳送給定尺寸裝置14，在要求校正精度期間將模糊控制FC的校正值轉(zhuǎn)送給定尺寸裝置(14)。
文檔編號(hào)G05B19/404GK1142423SQ9610849
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月26日
發(fā)明者加藤千智, 山川芳彥 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 豐通工程株式會(huì)社