JP3488067B2 - 被測定物の寸法決定方法 - Google Patents
被測定物の寸法決定方法Info
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- JP3488067B2 JP3488067B2 JP35225397A JP35225397A JP3488067B2 JP 3488067 B2 JP3488067 B2 JP 3488067B2 JP 35225397 A JP35225397 A JP 35225397A JP 35225397 A JP35225397 A JP 35225397A JP 3488067 B2 JP3488067 B2 JP 3488067B2
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- measured
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- axis direction
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被測定物の表面の寸
法を決定する方法に関するもので、詳しくは測定しよう
とする一定の範囲内でスキャニングして得た測定値を処
理して最大値をその範囲を代表する測定値として決定す
る被測定物の寸法の決定方法に関するものである。
法を決定する方法に関するもので、詳しくは測定しよう
とする一定の範囲内でスキャニングして得た測定値を処
理して最大値をその範囲を代表する測定値として決定す
る被測定物の寸法の決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非接触のレーザー測長機（例えばＢＬＵ
Ｍ製）を使用して工具寸法を測定する方法があるが、レ
ーザビームの大きさは小径工具でも測定可能なようにビ
ーム径が０．１ｍｍ以下に絞られているのが現状であ
る。このため、測定位置にビームが照射するように正確
に位置決めしないと、本来の位置とは外れた位置を測定
することになるので、測定時注意すべき大事なポイント
であった〔図８〕。特にノーズＲのついた刃先を測定す
るときはＲの位置を外した位置を測定する必要があった
〔図９〕。
Ｍ製）を使用して工具寸法を測定する方法があるが、レ
ーザビームの大きさは小径工具でも測定可能なようにビ
ーム径が０．１ｍｍ以下に絞られているのが現状であ
る。このため、測定位置にビームが照射するように正確
に位置決めしないと、本来の位置とは外れた位置を測定
することになるので、測定時注意すべき大事なポイント
であった〔図８〕。特にノーズＲのついた刃先を測定す
るときはＲの位置を外した位置を測定する必要があった
〔図９〕。
【０００３】通常、タッチセンサ式の工具径，長さの測
定時は工具の刃先先端に測定位置を移動させて、フラッ
トなタッチセンサの先端に当接させ、測定位置を検出し
ていた〔図１０〕。この場合、フラットな接触面がある
ので、刃のおおよそその位置に位置決めしても、工具の
刃先の一番高い位置が測定できる。ところが、この測定
方法は、刃を回転させずに静止した状態での測定のた
め、多刃工具の場合は、１刃しか測定できない。あるい
は、予め各刃の位置と取り付けられている角度を調べて
おき、その角度に主軸を割り出しては、１刃ずつ測定し
ていた。この方法は刃が多い時は測定時間がかかるとと
もに、工具長方向の測定時は回転割り出された位置と刃
の最も高い位置を合わせることは困難であり〔図１
１〕、特に工具径方向の測定時は非常に困難な作業とな
っていた。
定時は工具の刃先先端に測定位置を移動させて、フラッ
トなタッチセンサの先端に当接させ、測定位置を検出し
ていた〔図１０〕。この場合、フラットな接触面がある
ので、刃のおおよそその位置に位置決めしても、工具の
刃先の一番高い位置が測定できる。ところが、この測定
方法は、刃を回転させずに静止した状態での測定のた
め、多刃工具の場合は、１刃しか測定できない。あるい
は、予め各刃の位置と取り付けられている角度を調べて
おき、その角度に主軸を割り出しては、１刃ずつ測定し
ていた。この方法は刃が多い時は測定時間がかかるとと
もに、工具長方向の測定時は回転割り出された位置と刃
の最も高い位置を合わせることは困難であり〔図１
１〕、特に工具径方向の測定時は非常に困難な作業とな
っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べた非接
触のレーザ測長機を使用して工具寸法を測定する方法で
は、測定する位置への位置合わせが困難な場合があり真
に求めようとする結果が得られず、またタッチセンサー
式の測定方法では多刃工具では１刃ずつ割り出して計測
する必要があるので測定時間を要する。
触のレーザ測長機を使用して工具寸法を測定する方法で
は、測定する位置への位置合わせが困難な場合があり真
に求めようとする結果が得られず、またタッチセンサー
式の測定方法では多刃工具では１刃ずつ割り出して計測
する必要があるので測定時間を要する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の被測定物の寸法決定方法は、被測定物を数値
制御手段により移動させ当該被測定物の輪郭をレーザビ
ームで検出した位置データから寸法を決定する方法であ
って、被測定物表面の測定しようとする範囲内で被測定
物の測定軸であるＺ軸及び被測定物のＺ軸と直交する光
軸をもつレーザビームに直交するスキャニング軸方向に
一定の間隔毎に前記被測定物を順次移動させ、更に被測
定物をＺ軸方向に移動させ前記レーザビームが前記被測
定物により遮断された時に出力するセンサー信号にもと
づき前記被測定物上の前記測定軸方向の各測定点の前記
位置データを読み取る際に二度目以降の測定は先の測定
点からスキャニング軸方向に一定間隔離れ更にＺ軸方向
に予め定めた距離をずらした位置から測定を開始できる
ように、この位置でセンサー信号の出力があるときはセ
ンサー信号の出力消失が確認できるまで前記予め定めた
距離をレーザビームが受光可能なＺ軸プラス方向に移動
させる測定を繰り返して次の測定開始点を求め、当該次
の測定開始点においてセンサー信号の出力がないときは
前記被測定物をレーザビームを遮断するＺ軸マイナス方
向に移動させて前記レーザビームが遮断される点に移動
させて求めた点を位置データとして決定し被測定物のＺ
軸の測定を完了するものである。本発明によれば被測定
物の測定しようとする範囲内に予め一定のスキャニング
領域を設定し、その領域を代表する測定値を決定するた
めにスキャニング位置を順次移動させて自動計測して最
も大きい値を効率的に求めて決定する方法を提供しよう
とするものである。
に本発明の被測定物の寸法決定方法は、被測定物を数値
制御手段により移動させ当該被測定物の輪郭をレーザビ
ームで検出した位置データから寸法を決定する方法であ
って、被測定物表面の測定しようとする範囲内で被測定
物の測定軸であるＺ軸及び被測定物のＺ軸と直交する光
軸をもつレーザビームに直交するスキャニング軸方向に
一定の間隔毎に前記被測定物を順次移動させ、更に被測
定物をＺ軸方向に移動させ前記レーザビームが前記被測
定物により遮断された時に出力するセンサー信号にもと
づき前記被測定物上の前記測定軸方向の各測定点の前記
位置データを読み取る際に二度目以降の測定は先の測定
点からスキャニング軸方向に一定間隔離れ更にＺ軸方向
に予め定めた距離をずらした位置から測定を開始できる
ように、この位置でセンサー信号の出力があるときはセ
ンサー信号の出力消失が確認できるまで前記予め定めた
距離をレーザビームが受光可能なＺ軸プラス方向に移動
させる測定を繰り返して次の測定開始点を求め、当該次
の測定開始点においてセンサー信号の出力がないときは
前記被測定物をレーザビームを遮断するＺ軸マイナス方
向に移動させて前記レーザビームが遮断される点に移動
させて求めた点を位置データとして決定し被測定物のＺ
軸の測定を完了するものである。本発明によれば被測定
物の測定しようとする範囲内に予め一定のスキャニング
領域を設定し、その領域を代表する測定値を決定するた
めにスキャニング位置を順次移動させて自動計測して最
も大きい値を効率的に求めて決定する方法を提供しよう
とするものである。
【０００６】また、前記測定軸方向の位置データを読み
取って記憶させ、前記被測定物の隣接する２測定点の測
定軸方向の位置データを比較してより測定物から外側の
被測定物上の点を記憶させ、前記測定しようとする範囲
について順次隣接する測定点の測定軸方向の位置データ
と先に記憶した測定軸方向の位置データとを比較して記
憶させた最も被測定物から外側の位置データから前記被
測定物の表面の寸法を求めるようになしたものである。
本発明によれば測定しようとする範囲について順次隣接
する測定のデータと先に記憶したデータとを比較して記
憶させた最も大きいデータを前記被測定物の表面の寸法
として表示して、被測定物の予め定めた範囲内を代表さ
せる測定値を迅速に測定することが可能となる。
取って記憶させ、前記被測定物の隣接する２測定点の測
定軸方向の位置データを比較してより測定物から外側の
被測定物上の点を記憶させ、前記測定しようとする範囲
について順次隣接する測定点の測定軸方向の位置データ
と先に記憶した測定軸方向の位置データとを比較して記
憶させた最も被測定物から外側の位置データから前記被
測定物の表面の寸法を求めるようになしたものである。
本発明によれば測定しようとする範囲について順次隣接
する測定のデータと先に記憶したデータとを比較して記
憶させた最も大きいデータを前記被測定物の表面の寸法
として表示して、被測定物の予め定めた範囲内を代表さ
せる測定値を迅速に測定することが可能となる。
【０００７】また、被測定物が工作機械の主軸に取り付
けられた工具であり、該工具を回転させながら測定を行
い、寸法として工具長、工具径を求めるようになしたも
のである。本方法によれば機内で工具の寸法決定が容易
である。
けられた工具であり、該工具を回転させながら測定を行
い、寸法として工具長、工具径を求めるようになしたも
のである。本方法によれば機内で工具の寸法決定が容易
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面にもと
づき説明する。図１は加工機である門形マシニングセン
タのクロスレールに取着されたレーザ測定器と、主軸頭
とを示す斜視図である。図１において、図示しないベッ
ドの横脇に立設されたコラムにＺ軸方向に移動位置決め
可能にクロスレール１が設置されていて、クロスレール
１は前面にＹ軸方向の案内面を有し、このＹ軸案内に沿
って移動位置決め可能に主軸頭２が載架されている。主
軸頭２には主軸ラム３がＺ軸方向に移動位置決め可能に
設けられていて、主軸ラム３にアタッチメント４が装着
され、この内部に図示しない主軸が複数個の軸受により
回転可能に軸承されている。アタッチメント４の先端テ
ーパ穴にミーリングチャック５に把持された被測定工具
であるボールエンドミルＴが着脱可能に装着されてい
る。
づき説明する。図１は加工機である門形マシニングセン
タのクロスレールに取着されたレーザ測定器と、主軸頭
とを示す斜視図である。図１において、図示しないベッ
ドの横脇に立設されたコラムにＺ軸方向に移動位置決め
可能にクロスレール１が設置されていて、クロスレール
１は前面にＹ軸方向の案内面を有し、このＹ軸案内に沿
って移動位置決め可能に主軸頭２が載架されている。主
軸頭２には主軸ラム３がＺ軸方向に移動位置決め可能に
設けられていて、主軸ラム３にアタッチメント４が装着
され、この内部に図示しない主軸が複数個の軸受により
回転可能に軸承されている。アタッチメント４の先端テ
ーパ穴にミーリングチャック５に把持された被測定工具
であるボールエンドミルＴが着脱可能に装着されてい
る。
【０００９】クロスレール１下面のＹ軸移動端部近くに
レーザ測定器６が取付台７を介してレーザ光軸がＸ軸方
向を向くように固着されている。レーザ測定器６はレー
ザ発光部６ａから出るレーザ光ａが受光部６ｂの小窓を
通って内部のダイオードに到達するのを監視し、工具が
レーザ光ａを直角に横切って通過する際の遮断された影
が小窓の９０％となったとき、センサー信号を出力する
もので、ケーブル８は電源電圧の供給及びセンサー信号
を図示しないＮＣ装置に送る電線で、９は保護カバーで
ある。
レーザ測定器６が取付台７を介してレーザ光軸がＸ軸方
向を向くように固着されている。レーザ測定器６はレー
ザ発光部６ａから出るレーザ光ａが受光部６ｂの小窓を
通って内部のダイオードに到達するのを監視し、工具が
レーザ光ａを直角に横切って通過する際の遮断された影
が小窓の９０％となったとき、センサー信号を出力する
もので、ケーブル８は電源電圧の供給及びセンサー信号
を図示しないＮＣ装置に送る電線で、９は保護カバーで
ある。
【００１０】レーザ測定器６は例えばＢＬＵＭ社製のマ
シニングセンタ用Ｌａｓｅｒ『ＭＩＣＲＯ』等市販のも
のを使用することができる。またマシニングセンタの図
示しないＮＣ装置はレーザ測定器６からのセンサー信号
を受信すると、受信時の現在位置を読み取り、その場で
軸移動を停止するようになっている。
シニングセンタ用Ｌａｓｅｒ『ＭＩＣＲＯ』等市販のも
のを使用することができる。またマシニングセンタの図
示しないＮＣ装置はレーザ測定器６からのセンサー信号
を受信すると、受信時の現在位置を読み取り、その場で
軸移動を停止するようになっている。
【００１１】図２（ａ）は測定物がレーザビームの光軸
を遮断していない状態でセンサー信号が出力されていな
い状態で測定物の輪郭は検出されない。図２（ｂ）は測
定物がレーザビーム光軸を遮断している状態でセンサー
信号が出力されている状態であるが測定物の輪郭は検出
されない。図２（ｃ）は測定物の輪郭にレーザビームの
光軸が遮断された時点の状態でセンサー信号が出力を開
始して測定物の輪郭を検出することを示している。
を遮断していない状態でセンサー信号が出力されていな
い状態で測定物の輪郭は検出されない。図２（ｂ）は測
定物がレーザビーム光軸を遮断している状態でセンサー
信号が出力されている状態であるが測定物の輪郭は検出
されない。図２（ｃ）は測定物の輪郭にレーザビームの
光軸が遮断された時点の状態でセンサー信号が出力を開
始して測定物の輪郭を検出することを示している。
【００１２】次に上述のように構成されている測定シス
テムを使用した本発明の測定方法を工具の輪郭を計測に
適用した実施例を図３に基づき説明する。図３におい
て、測定物である工具の刃先の輪郭上にスキャニングエ
リア（以下ＰＳＰＮと略称する）を設定し、その中心付
近から左右に＋ＰＳＰＮと−ＰＳＰＮの方向を定め１μ
ｍから５ｍｍの範囲内で予め選定した一定の幅でスキャ
ニングする計測軸の位置を決める。このスキャニングす
る一定の幅をスキャニングピッチ（以下ＰＰＩＣと略称
する）とし、このＰＰＩＣの幅をもって工具のＺ軸方向
の測定サイクルの移動単位として使用することもでき
る。測定値の許容誤差（以下ＰＴＯＬと略称する）を予
め定めて、測定プログラムの入力時にＰＳＰＮ，ＰＰＩ
Ｃ，ＰＴＯＬを数値データで入力して指令する。
テムを使用した本発明の測定方法を工具の輪郭を計測に
適用した実施例を図３に基づき説明する。図３におい
て、測定物である工具の刃先の輪郭上にスキャニングエ
リア（以下ＰＳＰＮと略称する）を設定し、その中心付
近から左右に＋ＰＳＰＮと−ＰＳＰＮの方向を定め１μ
ｍから５ｍｍの範囲内で予め選定した一定の幅でスキャ
ニングする計測軸の位置を決める。このスキャニングす
る一定の幅をスキャニングピッチ（以下ＰＰＩＣと略称
する）とし、このＰＰＩＣの幅をもって工具のＺ軸方向
の測定サイクルの移動単位として使用することもでき
る。測定値の許容誤差（以下ＰＴＯＬと略称する）を予
め定めて、測定プログラムの入力時にＰＳＰＮ，ＰＰＩ
Ｃ，ＰＴＯＬを数値データで入力して指令する。
【００１３】
【実施例】被測定物を工具とした実施例を図４について
説明する。工具の切刃の上面を測定する場合に、工具軸
と直交する光軸をもつレーザビームを切刃により遮断さ
せることによりセンサー信号が出力し工具の切刃の位置
を検出する〔図４（ａ）〕。被測定物をスキャニングピ
ッチ（ＰＰＩＣ）分だけ基準位置として設けた位置から
プラスのスキャニングエリア（＋ＰＳＰＮ）へ移動させ
測定結果Ａを記憶させる〔図４（ｂ）〕。ここで測定と
は、被測定物をＰＰＩＣ分移動させてから、被測定物が
レーザビームと鉛直をなす方向からレーザビームに接近
して光線を遮断しセンサ信号が出力した時点の被測定物
の位置データと被測定物に設けた基準位置データとの差
を測定結果Ａとして求めることをいう。
説明する。工具の切刃の上面を測定する場合に、工具軸
と直交する光軸をもつレーザビームを切刃により遮断さ
せることによりセンサー信号が出力し工具の切刃の位置
を検出する〔図４（ａ）〕。被測定物をスキャニングピ
ッチ（ＰＰＩＣ）分だけ基準位置として設けた位置から
プラスのスキャニングエリア（＋ＰＳＰＮ）へ移動させ
測定結果Ａを記憶させる〔図４（ｂ）〕。ここで測定と
は、被測定物をＰＰＩＣ分移動させてから、被測定物が
レーザビームと鉛直をなす方向からレーザビームに接近
して光線を遮断しセンサ信号が出力した時点の被測定物
の位置データと被測定物に設けた基準位置データとの差
を測定結果Ａとして求めることをいう。
【００１４】次に＋ＰＳＰＮの方向へ１ＰＰＩＣずつ隣
接した位置に順次被測定物を位置決めして測定しその都
度隣接した位置の測定結果Ｂを得る。Ｂの測定結果と先
に記憶したＡと比較し大きい値に記憶値を入れ替える
〔図４（ｃ）（ｄ）〕。次に測定Ｂを得た時にＡ−Ｂの
値を求め許容測定誤差（ＰＴＯＬ）以内で且つ＋ＰＳＰ
Ｎの範囲内の測定であれば更に測定を繰り返して行う。
＋ＰＳＰＮの範囲を越えた時はマイナス方向の−ＰＳＰ
Ｎ内で１ＰＰＩＣずつ隣接した位置に被測定物を位置決
めして測定を行い−ＰＳＰＮを越えた時は測定を終了す
る。
接した位置に順次被測定物を位置決めして測定しその都
度隣接した位置の測定結果Ｂを得る。Ｂの測定結果と先
に記憶したＡと比較し大きい値に記憶値を入れ替える
〔図４（ｃ）（ｄ）〕。次に測定Ｂを得た時にＡ−Ｂの
値を求め許容測定誤差（ＰＴＯＬ）以内で且つ＋ＰＳＰ
Ｎの範囲内の測定であれば更に測定を繰り返して行う。
＋ＰＳＰＮの範囲を越えた時はマイナス方向の−ＰＳＰ
Ｎ内で１ＰＰＩＣずつ隣接した位置に被測定物を位置決
めして測定を行い−ＰＳＰＮを越えた時は測定を終了す
る。
【００１５】また、Ａ−ＢがＰＴＯＬを超える場合は、
＋ＰＳＰＮ測定時にはこれまでの最大値を記憶した後、
＋ＰＳＰＮの範囲に未測定のスキャニングエリアが残っ
ていても測定を中断し、−ＰＳＰＮの範囲の測定を行
う。−ＰＳＰＮの範囲においてもＡ−ＢがＰＴＯＬを超
える場合は−ＰＳＰＮの範囲に未測定のスキャニングエ
リアが残っていても測定を中断し、これまでの最大値を
最終測定値とする。
＋ＰＳＰＮ測定時にはこれまでの最大値を記憶した後、
＋ＰＳＰＮの範囲に未測定のスキャニングエリアが残っ
ていても測定を中断し、−ＰＳＰＮの範囲の測定を行
う。−ＰＳＰＮの範囲においてもＡ−ＢがＰＴＯＬを超
える場合は−ＰＳＰＮの範囲に未測定のスキャニングエ
リアが残っていても測定を中断し、これまでの最大値を
最終測定値とする。
【００１６】測定において前記Ａ−Ｂが許容測定誤差よ
り小さい時は先に記憶させたＡをそのまま測定値として
残すこととする。次に、−ＰＳＰＮの範囲でも同様の測
定値の比較処理が行われ最終的にメモリに記憶された最
大の値を測定値とする〔図４（ｅ）（ｆ）（ｇ）〕。刃
の高さを測定するのに、Ｚ軸の最初の測定位置に戻して
いると時間がかりすぎる。このため二度目の測定は一度
目の測定点から予め定めた距離をずらした位置から測定
を開始することも可能である。例えば予め定め得る範囲
としては１μｍから５ｍｍ幅の中から選定可能である
が、この距離を１ＰＰＩＣに選ぶことができる〔図５
（ａ）〕。
り小さい時は先に記憶させたＡをそのまま測定値として
残すこととする。次に、−ＰＳＰＮの範囲でも同様の測
定値の比較処理が行われ最終的にメモリに記憶された最
大の値を測定値とする〔図４（ｅ）（ｆ）（ｇ）〕。刃
の高さを測定するのに、Ｚ軸の最初の測定位置に戻して
いると時間がかりすぎる。このため二度目の測定は一度
目の測定点から予め定めた距離をずらした位置から測定
を開始することも可能である。例えば予め定め得る範囲
としては１μｍから５ｍｍ幅の中から選定可能である
が、この距離を１ＰＰＩＣに選ぶことができる〔図５
（ａ）〕。
【００１７】このように選定した場合の利点は、測定を
指令するときのＰＳＰＮのスキャニングピッチと隣接点
の測定開始点を先の測定点から１ＰＰＩＣ離れた位置か
らレーザビームに自動的に近づけることが可能となるの
で指令値が少なくてすむことである。〔図５（ｂ）〕。
指令するときのＰＳＰＮのスキャニングピッチと隣接点
の測定開始点を先の測定点から１ＰＰＩＣ離れた位置か
らレーザビームに自動的に近づけることが可能となるの
で指令値が少なくてすむことである。〔図５（ｂ）〕。
【００１８】今被測定物を先の測定点から１ＰＰＩＣ戻
して測定を始めるとする。この位置でセンサー信号の出
力があるときはセンサー信号の出力消失が確認できるま
で１ＰＰＩＣずつ戻し測定を繰り返して行うことにより
隣接する測定点の形状が大きくずれている場合でも迅速
に測定開始点に到達することが可能である〔図５
（ｃ）〕。
して測定を始めるとする。この位置でセンサー信号の出
力があるときはセンサー信号の出力消失が確認できるま
で１ＰＰＩＣずつ戻し測定を繰り返して行うことにより
隣接する測定点の形状が大きくずれている場合でも迅速
に測定開始点に到達することが可能である〔図５
（ｃ）〕。
【００１９】前述の手順によりセンサー信号の出力がな
い位置まで被測定物の位置を戻してから被測定物をレー
ザビームに近づけ光軸を遮断する時点にセンサー信号が
出力されるようにして、レーザビームから離れた方向か
らレーザビームに接近させて被測定物の移動手段に起因
する測定誤差を除くように測定する。
い位置まで被測定物の位置を戻してから被測定物をレー
ザビームに近づけ光軸を遮断する時点にセンサー信号が
出力されるようにして、レーザビームから離れた方向か
らレーザビームに接近させて被測定物の移動手段に起因
する測定誤差を除くように測定する。
【００２０】次に本発明の測定値の決定方法である隣接
する測定値を比較して大きい測定値を記憶させる具体的
動作を図６のフローチャートで説明する。Ｙ軸方向を被
測定物の測定面を一定の間隔をおいて測定するスキャニ
ング軸とし、Ｚ軸のマイナス方向を被測定物の測定面の
基準位置からの距離を測定する測定軸とする。
する測定値を比較して大きい測定値を記憶させる具体的
動作を図６のフローチャートで説明する。Ｙ軸方向を被
測定物の測定面を一定の間隔をおいて測定するスキャニ
ング軸とし、Ｚ軸のマイナス方向を被測定物の測定面の
基準位置からの距離を測定する測定軸とする。
【００２１】フローチャート上で使用する略号は次の通
りとする。ＰＳＰＮ；スキャニング領域片幅、ＰＰＩ
Ｃ；隣接スキャニング距離、ＰＴＯＬ許容；測定誤差
（｜Ａ−Ｂ｜≦ＰＴＯＬのとき測定サイクルを続行）、
Ａ；先の測定値、Ｂ；後の測定値、ｄｏ；スキャニング
距離指令値で基準位置を示す（Ｙ軸）、ｆｏ；測定の基
準値（Ｚ軸）。
りとする。ＰＳＰＮ；スキャニング領域片幅、ＰＰＩ
Ｃ；隣接スキャニング距離、ＰＴＯＬ許容；測定誤差
（｜Ａ−Ｂ｜≦ＰＴＯＬのとき測定サイクルを続行）、
Ａ；先の測定値、Ｂ；後の測定値、ｄｏ；スキャニング
距離指令値で基準位置を示す（Ｙ軸）、ｆｏ；測定の基
準値（Ｚ軸）。
【００２２】測定に先立ち、予めＹ軸の指令値、Ｚ軸の
基準値のデータを設定する（ステップＳ１）。続いてス
キャニング領域を決定しデータを設定する（ステップＳ
２）。スキャニングする位置に被測定物を移動させて位
置決めして（ステップＳ３−１）測定し処理データＡを
得て記憶させる（ステップＳ３）。処理データＡは基準
位置ｄｏと隣接する測定点の測定値と差を表している。
基準値のデータを設定する（ステップＳ１）。続いてス
キャニング領域を決定しデータを設定する（ステップＳ
２）。スキャニングする位置に被測定物を移動させて位
置決めして（ステップＳ３−１）測定し処理データＡを
得て記憶させる（ステップＳ３）。処理データＡは基準
位置ｄｏと隣接する測定点の測定値と差を表している。
【００２３】スキャニングする位置が＋ＰＳＰＮの領域
内で測定を続け、＋ＰＳＰＮの領域を越えたときは＋Ｐ
ＳＰＮの領域の測定に移行する（ステップＳ４）。隣接
する測定点の処理データが未だ入力されていないときは
（ステップＳ５）、ステップＳ３の測定点に隣接する測
定点で処理データＢを得て先に記憶した処理データＡと
処理データＢを比較してＡ＞Ｂのときは先に記憶した処
理データＡを残す（ステップＳ６）。続いて記憶した処
理データＡ，ＢについてＡ−Ｂ≦ＰＴＯＬを充足すると
き、即ちＡ−Ｂが許容測定誤差内であれば次の隣接する
測定点の測定に移り測定を続ける。（ステップＳ７，Ｓ
８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。
内で測定を続け、＋ＰＳＰＮの領域を越えたときは＋Ｐ
ＳＰＮの領域の測定に移行する（ステップＳ４）。隣接
する測定点の処理データが未だ入力されていないときは
（ステップＳ５）、ステップＳ３の測定点に隣接する測
定点で処理データＢを得て先に記憶した処理データＡと
処理データＢを比較してＡ＞Ｂのときは先に記憶した処
理データＡを残す（ステップＳ６）。続いて記憶した処
理データＡ，ＢについてＡ−Ｂ≦ＰＴＯＬを充足すると
き、即ちＡ−Ｂが許容測定誤差内であれば次の隣接する
測定点の測定に移り測定を続ける。（ステップＳ７，Ｓ
８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。
【００２４】Ａ−Ｂの値が許容測定誤差ＰＴＯＬを越え
且つスキャニング領域を越えたときは被測定物を−ＰＳ
ＰＮのスキャニング領域に移動させこの領域における測
定を開始する（ステップＳ７、ステップＳ９）。−ＰＳ
ＰＮの領域における測定動作は＋ＰＳＰＮ領域における
動作と基本的に同様な手順で行われる（ステップＳ１２
〜Ｓ１９）。−ＰＳＰＮ域での測定が完了しＡ−Ｂ≦Ｐ
ＴＯＬであれば（ステップＳ１７）Ａを最終測定値とし
て測定サイクルを完了する（ステップＳ２０）。
且つスキャニング領域を越えたときは被測定物を−ＰＳ
ＰＮのスキャニング領域に移動させこの領域における測
定を開始する（ステップＳ７、ステップＳ９）。−ＰＳ
ＰＮの領域における測定動作は＋ＰＳＰＮ領域における
動作と基本的に同様な手順で行われる（ステップＳ１２
〜Ｓ１９）。−ＰＳＰＮ域での測定が完了しＡ−Ｂ≦Ｐ
ＴＯＬであれば（ステップＳ１７）Ａを最終測定値とし
て測定サイクルを完了する（ステップＳ２０）。
【００２５】本発明の測定値決定方法は、複数個の位置
を計測するときに隣接する位置の後で測定された処理デ
ータと、これまでの測定において処理データを比較した
ときに記憶された最も大きい処理データとを比較して大
きい方の処理データのＰＳＰＮ全域における最大の処理
データを自動計測して得ることができる方法である。従
って隣接するスキャニング距離を目的に応じ適当に選ぶ
ことによりスキャニング領域を代表させる処理データを
効率的に決定することが可能となる。
を計測するときに隣接する位置の後で測定された処理デ
ータと、これまでの測定において処理データを比較した
ときに記憶された最も大きい処理データとを比較して大
きい方の処理データのＰＳＰＮ全域における最大の処理
データを自動計測して得ることができる方法である。従
って隣接するスキャニング距離を目的に応じ適当に選ぶ
ことによりスキャニング領域を代表させる処理データを
効率的に決定することが可能となる。
【００２６】本発明の被測定物の測定サイクルのプロセ
スを図７のフローチャートで説明する。被測定物を前述
の図６に記載した動作順序でスキャニングする測定位置
に移動し位置決めした後の測定サイクルは次の通りであ
る。Ｙ軸のスキャニングピッチ（ＰＰＩＣ）と被測定物
の測定軸であるＺ軸の戻し量を同一距離とした場合の実
施例について述べる。ここでＺ軸の戻し量とは被測定物
でレーザビームが遮断されていてセンサー信号が出力さ
れているときに、被測定物がレーザビームを遮断するこ
となくレーザビームが受光可能な方向（Ｚ軸プラス方
向）に移動させる場合の単位移動量をいう。
スを図７のフローチャートで説明する。被測定物を前述
の図６に記載した動作順序でスキャニングする測定位置
に移動し位置決めした後の測定サイクルは次の通りであ
る。Ｙ軸のスキャニングピッチ（ＰＰＩＣ）と被測定物
の測定軸であるＺ軸の戻し量を同一距離とした場合の実
施例について述べる。ここでＺ軸の戻し量とは被測定物
でレーザビームが遮断されていてセンサー信号が出力さ
れているときに、被測定物がレーザビームを遮断するこ
となくレーザビームが受光可能な方向（Ｚ軸プラス方
向）に移動させる場合の単位移動量をいう。
【００２７】この実施例では１ＰＰＩＣを単位移動量と
することを意味している。先ずＺ軸の戻し量Ｃを入力し
記憶させる（ステップＳ１０１）。Ｚ軸の基準値Ｚ１に
初期位置を定める（ステップＳ１０２）。Ｙ軸上で測定
すべきスキャニング位置に位置決めする（ステップＳ１
０３）。測定を開始してセンサー信号の出力がないとき
は（ステップＳ１０４）レーザビームは被測定物で遮断
されていないので被測定物を移動させてＺ軸の測定サイ
クル（ステップＳ１０７）に移行するが、このとき被測
定物の移動手段の固有のバックラッシュ量を考慮してそ
の量を付加して移動させ測定を行い完了する。センサー
信号が出力されたままであれば（ステップＳ１０４）被
測定物を＋Ｚ軸方向に１ＰＰＩＣずつ移動させセンサー
信号の出力が検知ができなくなるまで戻す方向に移動さ
せ（ステップＳ１０５）測定サイクルを完了する（ステ
ップＳ１０７）。この測定サイクルによれば測定時の単
位移動量ＰＰＣを目的に応じ予め設定して自動測定が可
能であり測定に要する時間の短縮化が可能である。
することを意味している。先ずＺ軸の戻し量Ｃを入力し
記憶させる（ステップＳ１０１）。Ｚ軸の基準値Ｚ１に
初期位置を定める（ステップＳ１０２）。Ｙ軸上で測定
すべきスキャニング位置に位置決めする（ステップＳ１
０３）。測定を開始してセンサー信号の出力がないとき
は（ステップＳ１０４）レーザビームは被測定物で遮断
されていないので被測定物を移動させてＺ軸の測定サイ
クル（ステップＳ１０７）に移行するが、このとき被測
定物の移動手段の固有のバックラッシュ量を考慮してそ
の量を付加して移動させ測定を行い完了する。センサー
信号が出力されたままであれば（ステップＳ１０４）被
測定物を＋Ｚ軸方向に１ＰＰＩＣずつ移動させセンサー
信号の出力が検知ができなくなるまで戻す方向に移動さ
せ（ステップＳ１０５）測定サイクルを完了する（ステ
ップＳ１０７）。この測定サイクルによれば測定時の単
位移動量ＰＰＣを目的に応じ予め設定して自動測定が可
能であり測定に要する時間の短縮化が可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明の被測定物の寸法決定方法は、以
下に記載する効果を有する。被測定物表面の予め定めた
測定域の一点を測定してその測定値としないで測定域内
を一定のスキャニングピッチで測定した測定値の中から
効率的に最大値を取り出して測定値として決定している
ので形状データとして客観性のある測定数値を得ること
ができる。また被測定物を移動させて測定する動作手順
が簡略化されているので所要時間も少なく測定値を決定
することができる。
下に記載する効果を有する。被測定物表面の予め定めた
測定域の一点を測定してその測定値としないで測定域内
を一定のスキャニングピッチで測定した測定値の中から
効率的に最大値を取り出して測定値として決定している
ので形状データとして客観性のある測定数値を得ること
ができる。また被測定物を移動させて測定する動作手順
が簡略化されているので所要時間も少なく測定値を決定
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の測定の決定方法を実施する場合に使用
する測定装置を示す斜視図である。
する測定装置を示す斜視図である。
【図２】（ａ）はセンサー信号の出力がないときのレー
ザビームと被測定物の位置関係を示し、（ｂ）はセンサ
ー信号のあるときのレーザビームと被測定物の位置関係
を示し、（ｃ）は被測定物がレーザビームに接してセン
サー信号が出力した時点の位置関係を示す図である。
ザビームと被測定物の位置関係を示し、（ｂ）はセンサ
ー信号のあるときのレーザビームと被測定物の位置関係
を示し、（ｃ）は被測定物がレーザビームに接してセン
サー信号が出力した時点の位置関係を示す図である。
【図３】本発明の測定におけるスキャニング領域と隣接
する測定点の位置関係を示す説明図である。
する測定点の位置関係を示す説明図である。
【図４】被測定物を移動させてレーザビームが基準位置
から−ＰＳＰＮから＋ＰＳＰＮの両測定域を１ＰＰＩＣ
のピッチで測定する説明図である。
から−ＰＳＰＮから＋ＰＳＰＮの両測定域を１ＰＰＩＣ
のピッチで測定する説明図である。
【図５】（ａ）は１ＰＰＩＣをＹ軸（スキャニングピッ
チ）とＺ軸（測定サイクル前の被測定の移動）の移動単
位とする図、（ｂ）は工具形状が変わった場合のＰＰＩ
Ｃの位置を示す図で、（ｃ）はＺ軸方向に２ＰＰＩＣ分
移動させた場合を示す図である。
チ）とＺ軸（測定サイクル前の被測定の移動）の移動単
位とする図、（ｂ）は工具形状が変わった場合のＰＰＩ
Ｃの位置を示す図で、（ｃ）はＺ軸方向に２ＰＰＩＣ分
移動させた場合を示す図である。
【図６】本発明の測定値の決定方法である隣接する測定
値を比較して大きい測定値を記憶させる手順を示すフロ
ーチャートである。
値を比較して大きい測定値を記憶させる手順を示すフロ
ーチャートである。
【図７】本発明のＺ軸（被測定物）の測定サイクルを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図８】従来技術におけるレーザビームによるドリルの
測定状態を示す説明図である。
測定状態を示す説明図である。
【図９】従来技術におけるレーザビームによる多刃工具
の測定状態を示す説明図である。
の測定状態を示す説明図である。
【図１０】従来技術におけるタッチセンサによる刃先の
測定状態を示す説明図である。
測定状態を示す説明図である。
【図１１】従来技術におけるタッチセンサによる刃先の
測定状態を示す説明図である。
測定状態を示す説明図である。
Ｔ 被測定物（工具） ａ レーザビーム
１ クロスレール ２ 主軸頭
３ 主軸ラム ４ アタッチメント
５ ミーリングチャック ６ レーザ測定器
６ａ レーザ発光部 ６ｂ レーザ受光部
７ 取付台 ８ ケーブル
９ 保護カバー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00 - 11/30 102
B23Q 17/00 - 17/24
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定物を数値制御手段により移動させ
当該被測定物の輪郭をレーザビームで検出した位置デー
タから寸法を決定する方法であって、被測定物表面の測
定しようとする範囲内で被測定物の測定軸であるＺ軸及
び被測定物のＺ軸と直交する光軸をもつレーザビームに
直交するスキャニング軸方向に一定の間隔毎に前記被測
定物を順次移動させ、更に被測定物をＺ軸方向に移動さ
せ前記レーザビームが前記被測定物により遮断された時
に出力するセンサー信号にもとづき前記被測定物上の前
記測定軸方向の各測定点の前記位置データを読み取る際
に二度目以降の測定は先の測定点からスキャニング軸方
向に一定間隔離れ更にＺ軸方向に予め定めた距離をずら
した位置から測定を開始できるように、この位置でセン
サー信号の出力があるときはセンサー信号の出力消失が
確認できるまで前記予め定めた距離をレーザビームが受
光可能なＺ軸プラス方向に移動させる測定を繰り返して
次の測定開始点を求め、当該次の測定開始点においてセ
ンサー信号の出力がないときは前記被測定物をレーザビ
ームを遮断するＺ軸マイナス方向に移動させて前記レー
ザビームが遮断される点に移動させて求めた点を位置デ
ータとして決定し被測定物のＺ軸の測定を完了すること
を特徴とする被測定物の寸法決定方法。 - 【請求項２】 前記測定軸方向の位置データを読み取っ
て記憶させ、前記被測定物の隣接する２測定点の測定軸
方向の位置データを比較してより測定物から外側の被測
定物上の点を記憶させ、前記測定しようとする範囲につ
いて順次隣接する測定点の測定軸方向の位置データと先
に記憶した測定軸方向の位置データとを比較して記憶さ
せた最も被測定物から外側の位置データから前記被測定
物の表面の寸法を求めることを特徴とする請求項１記載
の被測定物の寸法決定方法。 - 【請求項３】 被測定物が工作機械の主軸に取り付けら
れた工具であり、該工具を回転させながら測定を行い、
寸法として工具長、工具径を求める請求項１又は２記載
の被測定物の寸法決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35225397A JP3488067B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 被測定物の寸法決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35225397A JP3488067B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 被測定物の寸法決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11166816A JPH11166816A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3488067B2 true JP3488067B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=18422801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35225397A Expired - Lifetime JP3488067B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 被測定物の寸法決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3488067B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436117B1 (ko) | 2003-04-24 | 2004-06-16 | 홍준표 | 반응고 성형장치 |
| KR100436116B1 (ko) | 2003-04-24 | 2004-06-16 | 홍준표 | 반용융 성형용 빌렛의 제조장치 |
| JP4777703B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2011-09-21 | 株式会社インクス | 回転体の断面のプロフィールを得るための方法 |
| EP1970667B1 (de) * | 2007-03-16 | 2013-06-12 | TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Maschnielle Anordung für die Blechfertigung mit einer Vorrichtung zur Überprüfung einer Werkstücköffnung als Ergebnis einer Werkstückbearbeitung |
| JP2010052053A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Niigata Machine Techno Co Ltd | 工具の切刃測定方法及び測定装置 |
| JP5426320B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2014-02-26 | グリーソンアジア株式会社 | カッターブレード検査装置 |
| CN105486251B (zh) * | 2014-10-02 | 2019-12-10 | 株式会社三丰 | 形状测定装置、形状测定方法及点感测器的定位单元 |
| JP7072618B2 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-05-20 | 株式会社牧野フライス製作所 | 回転工具の寿命判定機能を有する工作機械 |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP35225397A patent/JP3488067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11166816A (ja) | 1999-06-22 |
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