JP2003211345A - Ｃｎｃルータ加工における１枚刃ストレートビットの刃先線自動計測法 - Google Patents
Ｃｎｃルータ加工における１枚刃ストレートビットの刃先線自動計測法Info
- Publication number
- JP2003211345A JP2003211345A JP2002008232A JP2002008232A JP2003211345A JP 2003211345 A JP2003211345 A JP 2003211345A JP 2002008232 A JP2002008232 A JP 2002008232A JP 2002008232 A JP2002008232 A JP 2002008232A JP 2003211345 A JP2003211345 A JP 2003211345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bit
- edge line
- measurement
- measured
- maximum value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＮＣルータによる木材および木質材料の加工
工程において，１枚刃ストレートビットの刃先線を，機
械を止めることなくビットを回転させたまま簡便に自動
計測する技術手段を得る。 【解決手段】ＣＮＣルータにレーザ寸法測定器を導入す
る。予めビットの計測開始および終了位置と計測間隔を
設定し，計測開始位置にレーザ光が当たるように，ビッ
トをレーザ寸法測定器のセンサヘッドのレーザ光内へ移
動させる。次に，その時のビット外径の最大値を計測
し，続いて計測間隔分ビットを軸方向に上昇させ，同様
にビット外径の最大値を計測する。この工程を計測終了
位置まで繰り返し行い，得られたビット外径の最大値か
ら曲線補間によって刃先線を計測することができる。
工程において，１枚刃ストレートビットの刃先線を，機
械を止めることなくビットを回転させたまま簡便に自動
計測する技術手段を得る。 【解決手段】ＣＮＣルータにレーザ寸法測定器を導入す
る。予めビットの計測開始および終了位置と計測間隔を
設定し，計測開始位置にレーザ光が当たるように，ビッ
トをレーザ寸法測定器のセンサヘッドのレーザ光内へ移
動させる。次に，その時のビット外径の最大値を計測
し，続いて計測間隔分ビットを軸方向に上昇させ，同様
にビット外径の最大値を計測する。この工程を計測終了
位置まで繰り返し行い，得られたビット外径の最大値か
ら曲線補間によって刃先線を計測することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ＣＮＣルータに取
り付けられた１枚刃ストレートビットの刃先線を，自動
計測する技術に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】家具工場や住宅建材用プレカット工場等
の生産ラインに導入されているＣＮＣルータは，生産性
を高めるため，厳しい加工条件で長時間切削を行ってい
る。そのため，ビット摩耗が急速に進展するとともに刃
先欠損が多発し，製品の品質や生産性に大きく影響を及
ぼしている。このビットの刃先欠損を確認する手段とし
て，一般的にオペレータが機械を停止させ，ビットを取
り外し目視によって行う手法が採用されている。また，
この刃先欠損の形状を精密測定する場合，拡大投影機や
触針式粗さ測定器が用いられており，これによって得ら
れた刃先線からこの形状を測定している。以上のよう
に，刃先欠損を生じた場合，刃先を確認するための余分
な時間が必要となり，加工時間が延長し生産効率が低下
する。したがって，加工現場では，機械を止めることな
くビットの刃先線を自動的に計測する技術の開発が望ま
れている。この種の技術に関するものとして，例えば，
特開平11-320201号広報には，工具に作用する切削力を
切削力センサによって検出し，このセンサの出力を，積
分装置によって１刃あたりの時間で積分した積分値と，
加工直前の積分値との差分値から，自動的に欠損を判断
する方法が記載されている。また，特開平8-243883号広
報では，ＣＣＤカメラと画像認識装置付テレビカメラを
用いて，主軸の動作による刃先位置を３点以上検出し演
算処理をした後，工具寸法を自動測定する方法が記載さ
れている。ところが，前者の場合，工具欠損の予知およ
び見出できるものの，センシング方法が間接法のため，
欠損の形状を認識することは困難である。後者の場合，
回転中の工具画像から解析するため，工具欠損（半径方
向）を認識することは容易であるが，工具の刃先の微少
な欠損とその形状を認識するには，事前に画像の拡大・
縮小やフォーカス等の複雑な操作が必要となる。また，
ＣＣＤカメラや画像解析装置といった高価で大掛かりな
装置を用いるため，コスト面に問題がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】この発明は，上記のよ
うな従来手段の種々な問題点に鑑みなされたものであっ
て，その目的とするところは，ＣＮＣルータ加工におけ
る１枚刃ストレートビットの刃先線を，加工工程におい
て簡便に自動計測する新たな技術手段を得ることであ
る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，この発明では，ＣＮＣルータにレーザ寸法測定器を
導入する。この測定器は，センサヘッドのレーザ光内に
測定物が進入してレーザ光が遮断されると，測定物の外
径を自動測定する装置である。 【０００５】まず，計測にあたり，予めビットの計測開
始および終了位置と計測間隔を設定する。そして，この
計測開始位置にレーザ光が当たるように，ビットをセン
サヘッドのレーザ光内へ移動させる。次に，その時のビ
ット外径の最大値を計測し，続いて計測間隔分ビットを
軸方向に上昇させ，同様にビット外径の最大値を計測す
る。この工程を計測終了位置まで繰り返し行う。 【０００６】こうして得られた値を３次のスプライン関
数によって曲線補間し，ビットの刃先線を計測すること
を技術的特徴とする。 【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施状
態について図を参照して説明する。図１に，ＣＮＣルー
タにレーザ寸法測定器を導入した刃先線計測システムの
構成図を示す。本システムは主に，レーザ寸法測定器，
ＣＮＣルータに付属するコントロール用ＰＣ，およびこ
れらを制御するとともにデータをサンプリングするモニ
タリング用ＰＣで構成した。 【０００７】上記のようにレーザ寸法測定器のセンサヘ
ッドのレーザ光内に回転中のビットが入ると自動的にそ
の外径を測定できるが，ビットの回転数を計測可能な30
rpsに落とす必要があった。そのため，ルータの主軸モ
ータをインバータを介してモニタリング用ＰＣにより制
御できるように改造している。 【０００８】図２に，刃先線の計測方法の手順を示した
フローチャートを示す。まず，モニタリング用ＰＣが加
工後の高速回転中のビットの回転数を30rpsに落とすと
ともに，レーザ光が計測開始位置に当たるようにビット
を移動させる（図３）。すなわち，モニタリング用ＰＣ
が，ビット移動用ＮＣデータを，コントロール用ＰＣに
送信する。これにより，ビットは被削材から離れた場所
に設置されたセンサヘッドへ移動するとともに，レーザ
光が計測開始位置に当たる。ここで，レーザ寸法測定器
が出力するビット外径のアナログデータをモニタリング
用ＰＣがＡＤボードを介してサンプリングし，ビット外
径の最大値を算出する。次いで，図３に示すようにルー
タビットを計測間隔分上昇させ，先と同様にその外径の
最大値を算出する。この工程を計測終了位置まで繰り返
し行い，得られた値をモニタリング用ＰＣのＣＲＴ画面
上にプロットする。そして，測定終了と同時に，曲線補
間を行い同画面上に刃先線を描画する。これより，オペ
レータは刃先欠損の有無とその形状を確認することがで
きる。 【０００９】 【実施例】細工用やすりによって人工的に大・小の欠け
を生じさせた１枚刃ストレートビットを準備し，予め計
測開始および終了位置（範囲５mm）と計測間隔を0.1，
0.2および0.5mmに設定して，この発明方法によって刃先
線の計測を行った。また，比較のためナイフエッジ型触
針式粗さ測定器を用いて刃先線を測定した。 【００１０】その結果を，図４に示す。同図（ａ）は大
きい欠け，（ｂ）は小さい欠けの場合である。いずれの
計測間隔の場合も，刃先欠損の有無とその形状が簡便に
確認することができた。特に，計測間隔0.1と0.2mmの場
合における刃先線と，ナイフエッジ型触針式粗さ測定器
によって得られた刃先線はほぼ同様であった。 【００１１】 【発明の効果】以上，説明したように，レーザ寸法測定
器をＣＮＣルータに導入することにより，１枚刃ストレ
ートビットの刃先線を，ビットを回転させたまま自動的
に精度良く計測することができるという効果が得られ
た。
り付けられた１枚刃ストレートビットの刃先線を，自動
計測する技術に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】家具工場や住宅建材用プレカット工場等
の生産ラインに導入されているＣＮＣルータは，生産性
を高めるため，厳しい加工条件で長時間切削を行ってい
る。そのため，ビット摩耗が急速に進展するとともに刃
先欠損が多発し，製品の品質や生産性に大きく影響を及
ぼしている。このビットの刃先欠損を確認する手段とし
て，一般的にオペレータが機械を停止させ，ビットを取
り外し目視によって行う手法が採用されている。また，
この刃先欠損の形状を精密測定する場合，拡大投影機や
触針式粗さ測定器が用いられており，これによって得ら
れた刃先線からこの形状を測定している。以上のよう
に，刃先欠損を生じた場合，刃先を確認するための余分
な時間が必要となり，加工時間が延長し生産効率が低下
する。したがって，加工現場では，機械を止めることな
くビットの刃先線を自動的に計測する技術の開発が望ま
れている。この種の技術に関するものとして，例えば，
特開平11-320201号広報には，工具に作用する切削力を
切削力センサによって検出し，このセンサの出力を，積
分装置によって１刃あたりの時間で積分した積分値と，
加工直前の積分値との差分値から，自動的に欠損を判断
する方法が記載されている。また，特開平8-243883号広
報では，ＣＣＤカメラと画像認識装置付テレビカメラを
用いて，主軸の動作による刃先位置を３点以上検出し演
算処理をした後，工具寸法を自動測定する方法が記載さ
れている。ところが，前者の場合，工具欠損の予知およ
び見出できるものの，センシング方法が間接法のため，
欠損の形状を認識することは困難である。後者の場合，
回転中の工具画像から解析するため，工具欠損（半径方
向）を認識することは容易であるが，工具の刃先の微少
な欠損とその形状を認識するには，事前に画像の拡大・
縮小やフォーカス等の複雑な操作が必要となる。また，
ＣＣＤカメラや画像解析装置といった高価で大掛かりな
装置を用いるため，コスト面に問題がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】この発明は，上記のよ
うな従来手段の種々な問題点に鑑みなされたものであっ
て，その目的とするところは，ＣＮＣルータ加工におけ
る１枚刃ストレートビットの刃先線を，加工工程におい
て簡便に自動計測する新たな技術手段を得ることであ
る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，この発明では，ＣＮＣルータにレーザ寸法測定器を
導入する。この測定器は，センサヘッドのレーザ光内に
測定物が進入してレーザ光が遮断されると，測定物の外
径を自動測定する装置である。 【０００５】まず，計測にあたり，予めビットの計測開
始および終了位置と計測間隔を設定する。そして，この
計測開始位置にレーザ光が当たるように，ビットをセン
サヘッドのレーザ光内へ移動させる。次に，その時のビ
ット外径の最大値を計測し，続いて計測間隔分ビットを
軸方向に上昇させ，同様にビット外径の最大値を計測す
る。この工程を計測終了位置まで繰り返し行う。 【０００６】こうして得られた値を３次のスプライン関
数によって曲線補間し，ビットの刃先線を計測すること
を技術的特徴とする。 【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施状
態について図を参照して説明する。図１に，ＣＮＣルー
タにレーザ寸法測定器を導入した刃先線計測システムの
構成図を示す。本システムは主に，レーザ寸法測定器，
ＣＮＣルータに付属するコントロール用ＰＣ，およびこ
れらを制御するとともにデータをサンプリングするモニ
タリング用ＰＣで構成した。 【０００７】上記のようにレーザ寸法測定器のセンサヘ
ッドのレーザ光内に回転中のビットが入ると自動的にそ
の外径を測定できるが，ビットの回転数を計測可能な30
rpsに落とす必要があった。そのため，ルータの主軸モ
ータをインバータを介してモニタリング用ＰＣにより制
御できるように改造している。 【０００８】図２に，刃先線の計測方法の手順を示した
フローチャートを示す。まず，モニタリング用ＰＣが加
工後の高速回転中のビットの回転数を30rpsに落とすと
ともに，レーザ光が計測開始位置に当たるようにビット
を移動させる（図３）。すなわち，モニタリング用ＰＣ
が，ビット移動用ＮＣデータを，コントロール用ＰＣに
送信する。これにより，ビットは被削材から離れた場所
に設置されたセンサヘッドへ移動するとともに，レーザ
光が計測開始位置に当たる。ここで，レーザ寸法測定器
が出力するビット外径のアナログデータをモニタリング
用ＰＣがＡＤボードを介してサンプリングし，ビット外
径の最大値を算出する。次いで，図３に示すようにルー
タビットを計測間隔分上昇させ，先と同様にその外径の
最大値を算出する。この工程を計測終了位置まで繰り返
し行い，得られた値をモニタリング用ＰＣのＣＲＴ画面
上にプロットする。そして，測定終了と同時に，曲線補
間を行い同画面上に刃先線を描画する。これより，オペ
レータは刃先欠損の有無とその形状を確認することがで
きる。 【０００９】 【実施例】細工用やすりによって人工的に大・小の欠け
を生じさせた１枚刃ストレートビットを準備し，予め計
測開始および終了位置（範囲５mm）と計測間隔を0.1，
0.2および0.5mmに設定して，この発明方法によって刃先
線の計測を行った。また，比較のためナイフエッジ型触
針式粗さ測定器を用いて刃先線を測定した。 【００１０】その結果を，図４に示す。同図（ａ）は大
きい欠け，（ｂ）は小さい欠けの場合である。いずれの
計測間隔の場合も，刃先欠損の有無とその形状が簡便に
確認することができた。特に，計測間隔0.1と0.2mmの場
合における刃先線と，ナイフエッジ型触針式粗さ測定器
によって得られた刃先線はほぼ同様であった。 【００１１】 【発明の効果】以上，説明したように，レーザ寸法測定
器をＣＮＣルータに導入することにより，１枚刃ストレ
ートビットの刃先線を，ビットを回転させたまま自動的
に精度良く計測することができるという効果が得られ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の実施状態を示す構成図である。
【図２】本発明の計測手順を示すフローチャートであ
る。 【図３】レーザ寸法測定器を使用した本発明の計測方法
を示す模式図である。 【図４】この発明方法で計測した刃先線と触針式粗さ測
定器で測定した刃先線を示す
る。 【図３】レーザ寸法測定器を使用した本発明の計測方法
を示す模式図である。 【図４】この発明方法で計測した刃先線と触針式粗さ測
定器で測定した刃先線を示す
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA21 AA51 BB06 BB16 CC10
DD06 FF02 FF23 FF67 GG04
JJ02 JJ25 MM03 PP12 PP13
PP18 QQ23 QQ25 QQ29 QQ41
3C029 AA26 AA40
3C053 BB07 BC02
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】ＣＮＣルータによる木材および木質材料の
加工工程において，１枚刃ストレートビットの刃先線
を，機械を止めることなくビットを回転させたまま計測
することを特徴とする，刃先線の自動計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008232A JP2003211345A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | Ｃｎｃルータ加工における１枚刃ストレートビットの刃先線自動計測法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008232A JP2003211345A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | Ｃｎｃルータ加工における１枚刃ストレートビットの刃先線自動計測法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003211345A true JP2003211345A (ja) | 2003-07-29 |
Family
ID=27646553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002008232A Pending JP2003211345A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | Ｃｎｃルータ加工における１枚刃ストレートビットの刃先線自動計測法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003211345A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010539475A (ja) * | 2007-09-17 | 2010-12-16 | コノプチカ エイエス | 回転パーツの位置及び変化を見出す方法及び装置 |
| CN105627923A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-06-01 | 黑龙江科技大学 | 一种基于激光测距的叶片稠密点云获取的扫描路径规划方法 |
-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002008232A patent/JP2003211345A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010539475A (ja) * | 2007-09-17 | 2010-12-16 | コノプチカ エイエス | 回転パーツの位置及び変化を見出す方法及び装置 |
| CN105627923A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-06-01 | 黑龙江科技大学 | 一种基于激光测距的叶片稠密点云获取的扫描路径规划方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008264954A (ja) | 工具及び工具の補正方法 | |
| JP2011118840A (ja) | モータ負荷トルク測定機能を有する数値制御装置 | |
| JPH09253979A (ja) | 刃先位置計測装置 | |
| JPH0852638A (ja) | 干渉チェック方法および加工プログラムチェック方法および加工適否チェック方法 | |
| JP2001260021A (ja) | ロール研削盤の数値制御装置 | |
| JP2003211345A (ja) | Ｃｎｃルータ加工における１枚刃ストレートビットの刃先線自動計測法 | |
| JPH11188577A (ja) | 刃具の振れ検出方法 | |
| JP2008226112A (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH08243883A (ja) | 工具寸法自動測定装置 | |
| JPH06206145A (ja) | 切削加工装置 | |
| JPH06250716A (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH11138391A (ja) | 表面粗さの計測方法及び装置 | |
| JP4583593B2 (ja) | 流体軸受スリーブ加工用旋盤装置とその加工方法 | |
| JP2010012562A (ja) | マイクロマシンおよびマイクロフライスマシン | |
| CN214276713U (zh) | 一种单晶晶线检测装置及线切割一体机 | |
| JPH05293744A (ja) | 工具測定方法 | |
| JP2847763B2 (ja) | 刃具回転振れの管理方法 | |
| JP2004069511A (ja) | 工具の自動測定方法及び装置 | |
| JPH071290A (ja) | 寸法異常検出方法 | |
| JPH06310596A (ja) | ダイシング装置 | |
| Yoshimitsu et al. | An Approach to Tool Wear Monitoring in Small Diameter End Milling Using CCD Image | |
| JP3406765B2 (ja) | 工作機械の工具位置補正方法及び装置 | |
| RU2344918C1 (ru) | Способ определения точности металлорежущих станков | |
| JP2004066365A (ja) | 刃物等見かけ外径測定装置 | |
| JPH0613442Y2 (ja) | 自動外観検査装置 |