JP2020008311A - 測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
工作機に取り付けられたセンサを用いて前記工作機上の被測定物を測定する方法であって、
取り付けられた前記センサのオフセット量を取得する工程を所定の時機に複数回行い、該複数回の工程で取得された前記オフセット量に基づいて測定結果を補正する。
始めに、図1を参照しながら、本発明に係る測定方法の概要を説明する。図1は、本発明の1つの実施形態に係る測定方法を示すフローチャートである。
本実施形態に係る測定方法は、工作機に取り付けられたセンサを用いて、工作機上の被測定物を測定する方法である。工作機で加工された工作物(被測定物)を、工作機械から取り外して、他の測定装置に取り付けることなく、そのまま、工作機械に被測定物を取り付けたまま、工作機に取り付けられたセンサを用いて測定することができる。
一方、加工後の工作機械は高温であり、工作機械に取り付けられたセンサのオフセット量を十分な精度で計測するには、温度ならしのための時間を要する。この温度ならしには長時間を要するため、測定開始まで長いアイドル期間が生じて作業効率が低下する。
また、ここでいう測定結果とは、最終的な測定結果のみではなく、最終測定結果に影響を及ぼすデータの変形または操作を含んでいる。
更に、2回目の測定2では、1回目及び2回目のオフセット量取得工程1、2で取得したオフセット量を用いた補正を行って、ワールド座標に変換することもできるし、3回目の測定では、1回から3回目までのオフセット量取得工程1〜3で取得したオフセット量を用いた補正を行って、ワールド座標に変換することもできる。
よって、温度センサの測定値に基づいてセンサのオフセット量を取得する工程を行う時機を定めることにより、工作機械の温度変化に応じた最適な時機におけるオフセット量の取得が実現できる。
次に、図2を参照しながら、センサのオフセット量を取得する方法の一例を説明する。図2は、センサのオフセット量を取得する方法の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図2に、物体が移動する6つの自由度:X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向、並びに各軸周りの回転方向であるA方向、B方向及びC方向を矢印で示す。
次に、図3を参照しながら、本発明のその他の実施形態に係る測定方法の説明を行う。図3は、本発明のその他の実施形態に係る測定方法を示すタイムチャートである。
図3に示す測定方法においては、測定開始時、測定期間中、及び測定終了時にオフセット量を取得する工程を行うようになっている。なお、測定期間中に実施するオフセット量を取得する工程の回数については、図3では2回の工程が示されているが、これに限られるものではなく、測定内容や工作機械の状態等に応じて、任意の回数を設定することができる。
例えば、測定開始時には、工作機械に取り付けられたセンサについて、X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸及びC軸方向の6自由度について、オフセット量を取得するが、それ以降の工程においては、主に温度変化によるオフセット量の変化を捉えるため、X軸、Y軸及びZ軸方向の3自由度について、オフセット量を取得することが考えられる。
図2に示すように、被測定物W上に取り付けられた基準球40Aを用いてオフセット量を取得する場合、任意の方向のオフセット量を確実に取得するには、軸部44の長さを長く取って、球部46を高い位置に配置することが好ましい。一方、その場合、被測定物Wを測定するために、工具主軸10及びセンサ30を移動させたとき、基準球40Aと干渉する可能性がある。
次に、図4A及び図4Bを参照しながら、取得されたオフセット量を補間することにより、計測時点での予想オフセット量を算出する例を説明する。図4Aは、本発明のその他の実施形態に係る測定方法を示すタイムチャートである。図4Bは、図4Aに示すタイミングで取得されたオフセット量を補間することにより、計測時点での予想オフセット量を算出する例を示すグラフである。
− 1回目の測定1aのオフセット量=2/3×A1+1/3×A2
− 2回目の測定1bのオフセット量=1/3×A1+2/3×A2
次に、図5を参照しながら、取得された複数のオフセット量に基づいて、時間及び予想オフセット量の相関を定め、この相関に基づいて測定結果を補正するその他の例を説明する。図5は、取得されたオフセット量を補間して、時間及び予想オフセット量の相関を定めるその他の例を示すグラフである。
例えば、測定終了後に、取得した全てのオフセット量を用いて相関を定めて、まとめて各測定値を補正することができる。一方、各測定時におけるオフセット量を算出して、その都度測定値を補正することもできる。
更に、ある時点までに取得したオフセット量を用いて相関を定め、その相関(近似直線または近似曲線)を時間的に延長させて、予想オフセット量を算出することもできる。
20 加工テーブル
30 センサ
40A、B 基準球
W 被測定物
Claims (6)
- 工作機に取り付けられたセンサを用いて前記工作機上の被測定物を測定する方法であって、
取り付けられた前記センサのオフセット量を取得する工程を所定の時機に複数回行い、該複数回の工程で取得された前記オフセット量に基づいて測定結果を補正することを特徴とする測定方法。
- 前記オフセット量を取得する工程を、測定開始時、測定期間中及び測定終了時に行うことを特徴とする請求項1に記載の測定方法。
- 測定開始時の前記工程で前記オフセット量を取得する項目と、それ以降の前記工程で前記オフセット量を取得する項目とが異なることを特徴とする請求項2に記載の測定方法。
- 取得された複数の前記オフセット量を補間することにより、計測時点での予想オフセット量を算出して測定結果を補正することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の測定方法。
- 取得された複数の前記オフセット量に基づいて、時間及び予想オフセット量の相関を定め、該相関に基づいて測定結果を補正することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の測定方法。
- 前記工作機に備えられた温度センサの測定値に基づいて、前記工程を実施する時機を定めることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の測定方法。
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