JP5351068B2 - CMM - Google Patents

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JP5351068B2 JP2010023813A JP2010023813A JP5351068B2 JP 5351068 B2 JP5351068 B2 JP 5351068B2 JP 2010023813 A JP2010023813 A JP 2010023813A JP 2010023813 A JP2010023813 A JP 2010023813A JP 5351068 B2 JP5351068 B2 JP 5351068B2
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional measuring machine capable of quickly determining whether a probe or a movement mechanism collides with a measurement object with simple processing. <P>SOLUTION: The three-dimensional measuring machine 1 includes: a probe 21 for measuring a measurement object; a movement mechanism 22 for moving the probe 21; and a motion controller 3. The motion controller 3 includes: a current value detecting unit 33 that detects a current value for moving the probe 21 by the movement mechanism 22; a mode identification unit 34 that identifies a measurement mode measuring the measurement object by the probe 21 and a movement mode moving the probe 21 without measuring the measurement object; and a load determination unit 35 determining a status of a load applied on the movement mechanism 22 based on a current value detected by the current value detecting unit 33 and a threshold that is set in response to the identification result by the mode identification unit 34. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、三次元測定機に関する。   The present invention relates to a coordinate measuring machine.

従来、被測定物を測定するためのプローブと、プローブを移動させる移動機構と、移動機構を制御する制御装置とを備える三次元測定機が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような三次元測定機では、移動機構にてプローブを移動させる際に、例えば、使用者の操作ミスによって、プローブや移動機構と、被測定物とが衝突してしまう場合があるので、このような場合にプローブの移動を停止させるなどの処理を実行する機能を備えている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a coordinate measuring machine including a probe for measuring an object to be measured, a moving mechanism that moves the probe, and a control device that controls the moving mechanism is known (for example, see Patent Document 1). In such a coordinate measuring machine, when the probe is moved by the moving mechanism, the probe or the moving mechanism may collide with the object to be measured due to, for example, a user's operation error. In such a case, it has a function of executing processing such as stopping movement of the probe.

ここで、プローブや移動機構と、被測定物とが衝突した場合には、移動機構にかかる負荷が大きくなり、移動機構にてプローブを移動させるための電流値が大きくなる。したがって、プローブや移動機構と、被測定物との衝突を判定するには、この電流値が所定の閾値より大きい場合にプローブや移動機構と、被測定物とが衝突したと判定するように三次元測定機を構成することが考えられる。
しかしながら、移動機構にてプローブを移動させる加速度が小さい(速度が遅い)場合には、電流値は小さく、加速度が大きい(速度が速い)場合には、電流値は大きいので、プローブや移動機構と、被測定物との衝突を判定するための閾値を一定の値とすると、移動機構にてプローブを移動させる速度が遅い場合には、プローブや移動機構と、被測定物とが衝突してから三次元測定機にて衝突したと判定されるまでに時間がかかるという問題がある。
Here, when the probe or the moving mechanism collides with the object to be measured, the load applied to the moving mechanism increases, and the current value for moving the probe by the moving mechanism increases. Therefore, in order to determine the collision between the probe or the moving mechanism and the object to be measured, when the current value is larger than a predetermined threshold, the third order is determined to determine that the probe or the moving mechanism and the object to be measured have collided. It is conceivable to construct an original measuring machine.
However, when the acceleration for moving the probe by the moving mechanism is small (the speed is slow), the current value is small, and when the acceleration is large (the speed is fast), the current value is large. If the threshold for determining the collision with the object to be measured is a constant value and the moving speed of the probe by the moving mechanism is slow, the probe or moving mechanism and the object to be measured collide. There is a problem that it takes time until it is determined that a collision has occurred in the CMM.

特許文献1に記載の座標測定機械(三次元測定機)では、柱、横支持体、横送り台、及び座標測定装置で構成される移動機構を駆動するための電気モータに流れる電流値を検出し、検出された電流値と、移動機構にてプローブヘッド(プローブ)を移動させる目標の速度や、加速度に応じて段階的に設定される閾値とを比較することでプローブや移動機構と、被測定物とが衝突したか否かを判定している。これによれば、座標測定機械は、閾値を一定とした場合と比較してプローブや移動機構と、被測定物とが衝突したか否かを迅速に判定することができる。   The coordinate measuring machine (coordinate measuring machine) described in Patent Document 1 detects the value of current flowing in an electric motor for driving a moving mechanism composed of a column, a horizontal support, a horizontal feed base, and a coordinate measuring device. The detected current value is compared with the target speed at which the probe head (probe) is moved by the moving mechanism and the threshold value that is set stepwise according to the acceleration. It is determined whether or not the measurement object has collided. According to this, the coordinate measuring machine can quickly determine whether or not the probe, the moving mechanism, and the object to be measured collide with each other as compared with the case where the threshold value is constant.

特表2009−524032号公報Special table 2009-524032 gazette

しかしながら、特許文献1に記載の座標測定機械では、目標の速度や、加速度に応じて閾値を段階的に設定しているので、複雑な処理をしなければならないという問題がある。   However, the coordinate measuring machine described in Patent Document 1 has a problem that complicated processing must be performed because the threshold is set stepwise according to the target speed and acceleration.

本発明の目的は、簡素な処理でプローブや移動機構と、被測定物とが衝突したか否かを迅速に判定することができる三次元測定機を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a three-dimensional measuring machine capable of quickly determining whether or not a probe or a moving mechanism and an object to be measured have collided with a simple process.

本発明の三次元測定機は、被測定物を測定するためのプローブと、前記プローブを移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置とを備える三次元測定機であって、前記制御装置は、前記移動機構にて前記プローブを移動させるための電流値を検出する電流値検出部と、前記プローブにて前記被測定物を測定する測定モードと、前記被測定物を測定することなく前記プローブを移動させる移動モードとを識別するモード識別部と、前記電流値検出部にて検出される電流値と、モード識別部による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、前記移動機構にかかる負荷の状態を判定する負荷判定部とを備えることを特徴とする。   The CMM of the present invention is a CMM comprising a probe for measuring an object to be measured, a moving mechanism for moving the probe, and a control device for controlling the moving mechanism, wherein the control The apparatus includes a current value detection unit for detecting a current value for moving the probe by the moving mechanism, a measurement mode for measuring the object to be measured by the probe, and without measuring the object to be measured. The movement based on a mode identification unit for identifying a movement mode for moving the probe, a current value detected by the current value detection unit, and a threshold set according to an identification result by the mode identification unit. And a load determination unit that determines a state of a load applied to the mechanism.

ここで、測定モードと、移動モードとの間で移動機構にてプローブを移動させる速度を比較すると、測定モードでは被測定物を測定しているので、測定モードの速度は、移動モードの速度よりも遅くなる。
本発明によれば、負荷判定部は、電流値検出部にて検出される電流値と、モード識別部による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、移動機構にかかる負荷の状態を判定するので、モード識別部による識別結果が測定モードの場合には閾値を小さく設定し、移動モードの場合には閾値を大きく設定することによって、プローブや移動機構と、被測定物とが衝突したか否かを迅速に判定することができる。したがって、三次元測定機は、簡素な処理でプローブや移動機構と、被測定物とが衝突したか否かを迅速に判定することができる。
Here, when the speed at which the probe is moved by the moving mechanism is compared between the measurement mode and the movement mode, since the object to be measured is measured in the measurement mode, the speed in the measurement mode is higher than the speed in the movement mode. Will also be late.
According to the present invention, the load determination unit determines the state of the load applied to the moving mechanism based on the current value detected by the current value detection unit and the threshold value set according to the identification result by the mode identification unit. As a result of the determination, the probe or the moving mechanism and the object to be measured collide with each other by setting the threshold value small when the identification result by the mode identifying unit is the measurement mode and setting the threshold value large when the mode is the movement mode. It is possible to quickly determine whether or not. Therefore, the coordinate measuring machine can quickly determine whether or not the probe or the moving mechanism and the object to be measured have collided with a simple process.

本発明では、前記負荷判定部は、前記電流値検出部にて検出される電流値が前記閾値よりも大きい状態が持続している時間の長さに基づいて、前記移動機構にかかる負荷の状態を判定することが好ましい。   In the present invention, the load determination unit is configured to determine a state of a load applied to the moving mechanism based on a length of time during which a state where the current value detected by the current value detection unit is greater than the threshold value is maintained. Is preferably determined.

ここで、電流値検出部にて検出される電流値は、プローブや移動機構と、被測定物とが衝突したときの他、例えば、移動機構にてプローブを移動させる速度を加速するときなどに、閾値よりも大きくなる場合がある。
本発明によれば、負荷判定部は、電流値検出部にて検出される電流値が閾値よりも大きい状態が持続している時間の長さに基づいて、移動機構にかかる負荷の状態を判定するので、移動機構にてプローブを移動させる速度を加速するときなどに、移動機構にかかる負荷の状態を誤って判定することを防止することができる。
Here, the current value detected by the current value detector is not limited to when the probe or moving mechanism collides with the object to be measured, for example, when accelerating the speed at which the probe is moved by the moving mechanism. , May be larger than the threshold value.
According to the present invention, the load determination unit determines the state of the load applied to the moving mechanism based on the length of time that the current value detected by the current value detection unit is greater than the threshold value. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of the state of the load applied to the moving mechanism when accelerating the speed at which the probe is moved by the moving mechanism.

本発明の一実施形態に係る三次元測定機を示す全体模式図。The whole schematic diagram which shows the three-dimensional measuring machine which concerns on one Embodiment of this invention. 前記実施形態における三次元測定機の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the coordinate measuring machine in the said embodiment. 前記実施形態における三次元測定機の負荷判定処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the load determination process of the coordinate measuring machine in the said embodiment. 前記実施形態における移動機構にてプローブを移動させる速度と、電流値検出部にて検出される電流値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the speed which moves a probe with the moving mechanism in the said embodiment, and the electric current value detected by an electric current value detection part. 前記実施形態における測定モード、及び移動モードで移動機構にてプローブを移動させたときの電流値の状態を示すグラフ。The graph which shows the state of the electric current value when moving a probe with the movement mechanism in the measurement mode in the said embodiment, and a movement mode. 前記実施形態における移動モードの閾値と、加速時間と、持続時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the threshold value of the movement mode in the said embodiment, acceleration time, and duration.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔三次元測定機の概略構成〕
図1は、本発明の一実施形態に係る三次元測定機1を示す全体模式図である。図2は、三次元測定機1の概略構成を示すブロック図である。なお、図1では、上方向を+Z軸方向とし、このZ軸に直交する2軸をそれぞれX軸、及びY軸として説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Schematic configuration of CMM]
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a coordinate measuring machine 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the coordinate measuring machine 1. In FIG. 1, the upper direction is defined as the + Z-axis direction, and two axes orthogonal to the Z-axis are described as an X-axis and a Y-axis, respectively.

三次元測定機1は、図1に示すように、三次元測定機本体2と、三次元測定機本体2の駆動制御を実行するモーションコントローラ3と、操作レバー等を介してモーションコントローラ3に指令を与え、三次元測定機本体2を手動で操作するための操作手段4と、モーションコントローラ3に所定の指令を与えるとともに、三次元測定機本体2上に設置されたワーク10(被測定物)の形状解析等の演算処理を実行するホストコンピュータ5と、ホストコンピュータ5に接続される入力手段61、及び出力手段62とを備える。なお、入力手段61は、三次元測定機1における測定条件等をホストコンピュータ5に入力するものであり、出力手段62は、三次元測定機1による測定結果を出力するものである。   As shown in FIG. 1, the coordinate measuring machine 1 instructs the motion controller 3 via a coordinate measuring machine body 2, a motion controller 3 that executes drive control of the coordinate measuring machine body 2, an operation lever, and the like. And giving a predetermined command to the operation means 4 for manually operating the CMM main body 2 and the motion controller 3, and a workpiece 10 (object to be measured) installed on the CMM main body 2 A host computer 5 that executes arithmetic processing such as shape analysis, input means 61 connected to the host computer 5, and output means 62. The input means 61 is for inputting measurement conditions and the like in the coordinate measuring machine 1 to the host computer 5, and the output means 62 is for outputting the measurement results obtained by the coordinate measuring machine 1.

三次元測定機本体2は、ワーク10の表面に当接される測定子211を先端側(−Z軸方向側)に有し、ワーク10を測定するためのプローブ21と、プローブ21の基端側(+Z軸方向側)を保持するとともに、プローブ21を移動させる移動機構22と、移動機構22が立設される定盤23とを備える。
移動機構22は、プローブ21の基端側を保持するとともに、プローブ21のスライド移動を可能とするスライド機構24と、スライド機構24を駆動することでプローブ21を移動させる駆動機構25とを備える。
The three-dimensional measuring machine main body 2 has a probe 211 for contacting the surface of the workpiece 10 on the distal end side (−Z-axis direction side), a probe 21 for measuring the workpiece 10, and a proximal end of the probe 21 While holding the side (+ Z-axis direction side), a moving mechanism 22 for moving the probe 21 and a surface plate 23 on which the moving mechanism 22 is erected are provided.
The moving mechanism 22 includes a slide mechanism 24 that holds the proximal end side of the probe 21 and allows the probe 21 to slide, and a drive mechanism 25 that moves the probe 21 by driving the slide mechanism 24.

スライド機構24は、定盤23におけるX軸方向の両端から+Z軸方向に延出し、Y軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられる2つのコラム241と、各コラム241にて支持され、X軸方向に沿って延出するビーム242と、Z軸方向に沿って延出する筒状に形成され、ビーム242上をX軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられるスライダ243と、スライダ243の内部に挿入されるとともに、スライダ243の内部をZ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられるラム244とを備える。   The slide mechanism 24 extends from both ends of the surface plate 23 in the X-axis direction in the + Z-axis direction and is supported by the two columns 241 provided to be slidable along the Y-axis direction. A beam 242 extending along the direction, a slider 243 formed in a cylindrical shape extending along the Z-axis direction and slidably movable along the X-axis direction on the beam 242, and the inside of the slider 243 And a ram 244 provided to be slidable along the Z-axis direction inside the slider 243.

駆動機構25は、図1、及び図2に示すように、各コラム241のうち、+X軸方向側のコラム241を支持するとともに、Y軸方向に沿ってスライド移動させるY軸駆動部25Yと、ビーム242上をスライドさせてスライダ243をX軸方向に沿って移動させるX軸駆動部25X(図1において図示略)と、スライダ243の内部をスライドさせてラム244をZ軸方向に沿って移動させるZ軸駆動部25Z(図1において図示略)とを備える。なお、図示は省略するが、駆動機構25には、スライド機構24の各軸方向の移動量を検出するためのセンサがそれぞれ設けられ、各センサは、スライド機構24の移動量に応じた信号を出力する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the drive mechanism 25 supports a column 241 on the + X-axis direction side of each column 241, and slides along the Y-axis direction. An X-axis drive unit 25X (not shown in FIG. 1) that slides on the beam 242 to move the slider 243 along the X-axis direction, and a ram 244 that moves along the Z-axis direction by sliding the inside of the slider 243 A Z-axis drive unit 25Z (not shown in FIG. 1). Although not shown, the drive mechanism 25 is provided with sensors for detecting the amount of movement of the slide mechanism 24 in each axial direction, and each sensor outputs a signal corresponding to the amount of movement of the slide mechanism 24. Output.

制御装置としてのモーションコントローラ3は、図2に示すように、操作手段4、またはホストコンピュータ5からの指令に応じて駆動機構25を制御する駆動制御部31と、駆動機構25に設けられたセンサから出力される信号を検出する信号検出部32とを備える。
信号検出部32は、各センサから出力される信号を検出してスライド機構24の移動量を検出する。そして、信号検出部32にて検出されたスライド機構24の移動量は、ホストコンピュータ5に出力される。なお、スライド機構24の移動量は、測定子211の重心位置を示すように調整されている。
As shown in FIG. 2, the motion controller 3 as a control device includes a drive control unit 31 that controls the drive mechanism 25 in response to a command from the operation unit 4 or the host computer 5, and a sensor provided in the drive mechanism 25. The signal detection part 32 which detects the signal output from is provided.
The signal detection unit 32 detects the amount of movement of the slide mechanism 24 by detecting a signal output from each sensor. Then, the movement amount of the slide mechanism 24 detected by the signal detection unit 32 is output to the host computer 5. Note that the amount of movement of the slide mechanism 24 is adjusted to indicate the position of the center of gravity of the probe 211.

また、このモーションコントローラ3は、使用者の操作ミスなどによって、プローブ21やスライド機構24と、ワーク10とが衝突してしまった場合に、プローブ21の移動を停止させるなどの所定の処理を実行するための負荷判定処理を実行する機能を有している。
具体的に、モーションコントローラ3は、電流値検出部33と、モード識別部34と、負荷判定部35とを備える。
電流値検出部33は、移動機構22にてプローブ21を移動させるための電流値を検出する。
モード識別部34は、プローブ21にてワーク10を測定する測定モードと、ワーク10を測定することなくプローブ21を移動させる移動モードとを識別する。
負荷判定部35は、電流値検出部33にて検出される電流値と、モード識別部34による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定する。
The motion controller 3 executes a predetermined process such as stopping the movement of the probe 21 when the probe 21 or the slide mechanism 24 collides with the work 10 due to a user's operation error or the like. It has a function of executing a load determination process for this purpose.
Specifically, the motion controller 3 includes a current value detection unit 33, a mode identification unit 34, and a load determination unit 35.
The current value detection unit 33 detects a current value for moving the probe 21 by the moving mechanism 22.
The mode identifying unit 34 identifies a measurement mode in which the workpiece 21 is measured by the probe 21 and a movement mode in which the probe 21 is moved without measuring the workpiece 10.
The load determination unit 35 determines the state of the load applied to the moving mechanism 22 based on the current value detected by the current value detection unit 33 and the threshold value set according to the identification result by the mode identification unit 34. .

ホストコンピュータ5は、CPU(Central Processing Unit)や、メモリ等を備えて構成され、モーションコントローラ3に所定の指令を与えることで三次元測定機本体2を制御して移動機構22にて測定子211をワーク10の表面に倣って移動させることによってワーク10の形状を測定するものである。   The host computer 5 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like. The host computer 5 controls the coordinate measuring machine main body 2 by giving a predetermined command to the motion controller 3, and the moving mechanism 22 uses the probe 211. Is moved along the surface of the workpiece 10 to measure the shape of the workpiece 10.

〔三次元測定機の負荷判定処理〕
図3は、三次元測定機1の負荷判定処理を示すフローチャートである。
モーションコントローラ3は、図3に示すように、負荷判定処理が実行されると、以下のステップS1〜S35を実行する。なお、負荷判定処理は、所定の間隔で繰り返し実行される。
まず、電流値検出部33は、移動機構22にてプローブ21を移動させるための電流値を検出する(S1:電流値検出ステップ)。
[Load determination processing of CMM]
FIG. 3 is a flowchart showing the load determination process of the coordinate measuring machine 1.
As shown in FIG. 3, when the load determination process is executed, the motion controller 3 executes the following steps S <b> 1 to S <b> 35. Note that the load determination process is repeatedly executed at predetermined intervals.
First, the current value detection unit 33 detects a current value for moving the probe 21 by the moving mechanism 22 (S1: current value detection step).

図4は、移動機構22にてプローブ21を移動させる速度Vと、電流値検出部33にて検出される電流値Iとの関係を示すグラフである。なお、図4では、速度V、及び電流値Iを縦軸とし、時間tを横軸としている。そして、図4では、速度V=0から速度V=Vaまで加速する速度Vの変化をグラフG1で示し(以下、速度Vの加速にかかる時間を加速時間Taとする)、速度Vの変化に伴う電流値Iの変化をグラフG2で示している。
電流値Iは、図4に示すように、速度Vの変化が大きいとき、すなわち加速度が大きくなるときに大きくなり、速度Vの変化が小さいとき、すなわち加速度が小さくなるときに小さくなる。そして、電流値Iは、速度Vの変化がなくなると一定となる(以下、定常状態とする)。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the speed V at which the probe 21 is moved by the moving mechanism 22 and the current value I detected by the current value detection unit 33. In FIG. 4, the speed V and the current value I are on the vertical axis, and the time t is on the horizontal axis. In FIG. 4, the change in the speed V that accelerates from the speed V = 0 to the speed V = Va is shown by a graph G1 (hereinafter, the time taken to accelerate the speed V is referred to as an acceleration time Ta). The accompanying change in the current value I is shown by a graph G2.
As shown in FIG. 4, the current value I increases when the change in the speed V is large, that is, when the acceleration increases, and decreases when the change in the speed V is small, that is, when the acceleration decreases. The current value I becomes constant when the change in the speed V is eliminated (hereinafter referred to as a steady state).

電流値検出ステップS1にて電流値Iが検出されると、モード識別部34は、測定モードと、移動モードとを識別する(S2:モード識別ステップ)。
なお、本実施形態では、モード識別部34は、操作手段4、またはホストコンピュータ5から送信される情報に基づいて、測定モードと、移動モードとを識別する。
When the current value I is detected in the current value detection step S1, the mode identification unit 34 identifies the measurement mode and the movement mode (S2: mode identification step).
In the present embodiment, the mode identifying unit 34 identifies the measurement mode and the movement mode based on information transmitted from the operation unit 4 or the host computer 5.

図5は、測定モード、及び移動モードで移動機構22にてプローブ21を移動させたときの電流値Iの状態を示すグラフである。なお、図5では、電流値Iを縦軸とし、時間tを横軸としている。そして、図5では、図4と同様に速度Vの変化に伴う電流値Iの変化をグラフG21,G22で示している。具体的に、グラフG21は、測定モードにおける電流値Iの変化を示すグラフであり、グラフG22は、移動モードにおける電流値Iの変化を示すグラフである。なお、グラフG22は、図4におけるグラフG2と同一のグラフである。
ここで、測定モードと、移動モードとの間で速度Vを比較すると、測定モードではワーク10を測定しているので、測定モードの速度Vは、移動モードの速度Vよりも遅くなる。
したがって、図5に示すように、測定モードにおける電流値Iの変化は、移動モードにおける電流値Iの変化よりも小さくなる。
FIG. 5 is a graph showing the state of the current value I when the probe 21 is moved by the movement mechanism 22 in the measurement mode and the movement mode. In FIG. 5, the current value I is on the vertical axis and the time t is on the horizontal axis. In FIG. 5, similarly to FIG. 4, changes in the current value I accompanying changes in the speed V are shown by graphs G21 and G22. Specifically, the graph G21 is a graph showing a change in the current value I in the measurement mode, and the graph G22 is a graph showing a change in the current value I in the movement mode. The graph G22 is the same graph as the graph G2 in FIG.
Here, when the speed V is compared between the measurement mode and the movement mode, since the workpiece 10 is measured in the measurement mode, the speed V in the measurement mode is slower than the speed V in the movement mode.
Therefore, as shown in FIG. 5, the change in the current value I in the measurement mode is smaller than the change in the current value I in the movement mode.

モード識別ステップS2にて測定モード、及び移動モードが識別されると、負荷判定部35は、以下のステップS31〜S35を実行し、電流値検出ステップS1にて検出される電流値Iと、モード識別ステップS2による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定する(S3:負荷判定ステップ)。
負荷判定ステップS3では、まず、負荷判定部35は、モード識別ステップS2による識別結果に応じて閾値を設定する(S31:閾値設定ステップ)。
なお、本実施形態では、負荷判定部35は、モード識別ステップS2にて測定モードと識別されると、測定モードにおける定常状態の電流値Iに対して約120%となる閾値Imesを設定し、移動モードと識別されると、移動モードにおける定常状態の電流値Iに対して約120%となる閾値Imovを設定する(図5参照)。
When the measurement mode and the movement mode are identified in the mode identification step S2, the load determination unit 35 executes the following steps S31 to S35, and the current value I detected in the current value detection step S1 and the mode Based on the threshold set according to the identification result in the identification step S2, the state of the load applied to the moving mechanism 22 is determined (S3: load determination step).
In the load determination step S3, first, the load determination unit 35 sets a threshold according to the identification result in the mode identification step S2 (S31: threshold setting step).
In the present embodiment, when the load determination unit 35 is identified as the measurement mode in the mode identification step S2, the load determination unit 35 sets a threshold value Imes that is about 120% with respect to the steady-state current value I in the measurement mode. When the movement mode is identified, a threshold value Imov that is about 120% of the steady-state current value I in the movement mode is set (see FIG. 5).

閾値設定ステップS31にて閾値が設定されると、負荷判定部35は、電流値検出ステップS1にて検出される電流値Iと、閾値設定ステップS31にて設定される閾値とを比較する(S32:電流値判定ステップ)。
そして、負荷判定部35は、電流値Iが閾値よりも大きい場合には、持続時間をインクリメントし(S331:持続時間インクリメントステップ)、小さい場合には、持続時間をリセットする(S332:持続時間リセットステップ)。なお、持続時間は、電流値Iが閾値よりも大きい状態が持続している時間の長さを示すものであり、モーションコントローラ3のメモリに記憶された初期値0の変数である。
When the threshold value is set in the threshold value setting step S31, the load determination unit 35 compares the current value I detected in the current value detection step S1 with the threshold value set in the threshold value setting step S31 (S32). : Current value determination step).
The load determination unit 35 increments the duration when the current value I is larger than the threshold (S331: duration increment step), and resets the duration when the current value I is smaller (S332: duration reset). Step). The duration indicates the length of time during which the state where the current value I is larger than the threshold value is maintained, and is a variable of the initial value 0 stored in the memory of the motion controller 3.

持続時間インクリメントステップS331、または持続時間リセットステップS332にて持続時間が更新されると、負荷判定部35は、更新された持続時間と、所定時間Tbとを比較する(S34:持続時間判定ステップ)。そして、負荷判定部35は、持続時間が所定時間Tbよりも長い場合には、エラーを出力し(S35:エラー出力ステップ)、短い場合には、エラーを出力することなく負荷判定処理を終了する。すなわち、負荷判定部35は、持続時間の長さに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定する。   When the duration is updated in the duration increment step S331 or duration reset step S332, the load determination unit 35 compares the updated duration with the predetermined time Tb (S34: duration determination step). . Then, the load determination unit 35 outputs an error when the duration is longer than the predetermined time Tb (S35: error output step), and ends the load determination process without outputting an error when the duration is shorter. . That is, the load determination unit 35 determines the state of the load applied to the moving mechanism 22 based on the duration time.

図6は、移動モードの閾値Imovと、加速時間Taと、所定時間Tbとの関係を示す図である。なお、図6では、プローブ21、及びワーク10が衝突したときの電流値Iの変化を一点鎖線のグラフG31,G32で例示している。
負荷判定部35は、図6のグラフG31,G32に示すように、プローブ21やスライド機構24と、ワーク10とが衝突し、電流値Iが閾値Imovよりも大きくなり、かつ、持続時間が所定時間Tbよりも長くなるとエラー出力ステップS35にてエラーを出力する。
そして、モーションコントローラ3は、エラー出力ステップS35にてエラーが出力されると、プローブ21の移動を停止させるなどの所定の処理を実行する。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship among the threshold value Imov of the movement mode, the acceleration time Ta, and the predetermined time Tb. In FIG. 6, changes in the current value I when the probe 21 and the workpiece 10 collide are illustrated by dashed-dotted lines graphs G <b> 31 and G <b> 32.
As shown in graphs G31 and G32 in FIG. 6, the load determination unit 35 collides with the probe 21, the slide mechanism 24, and the workpiece 10, the current value I becomes larger than the threshold value Imov, and the duration is predetermined. If it becomes longer than time Tb, an error is output in error output step S35.
Then, when an error is output in the error output step S35, the motion controller 3 executes a predetermined process such as stopping the movement of the probe 21.

なお、本実施形態では、所定時間Tbは、加速時間Taと略同じ長さに設定されている。したがって、移動機構22にてプローブ21を移動させる速度Vを加速する際の持続時間は所定時間Tbよりも短いので、負荷判定部35は、持続時間リセットステップS332にて持続時間をリセットする。すなわち、負荷判定部35は、移動機構22にてプローブ21を移動させる速度Vを加速する際に、エラーを出力しない。   In the present embodiment, the predetermined time Tb is set to substantially the same length as the acceleration time Ta. Therefore, since the duration when accelerating the speed V at which the moving mechanism 22 moves the probe 21 is shorter than the predetermined time Tb, the load determination unit 35 resets the duration in the duration reset step S332. That is, the load determining unit 35 does not output an error when accelerating the speed V at which the probe 21 is moved by the moving mechanism 22.

このような本実施形態によれば以下の効果がある。
(1)負荷判定部35は、電流値検出部33にて検出される電流値Iと、モード識別部34による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定するので、プローブ21やスライド機構24と、ワーク10とが衝突したか否かを迅速に判定することができる。したがって、三次元測定機1は、簡素な処理でプローブ21やスライド機構24と、ワーク10とが衝突したか否かを迅速に判定することができる。
(2)負荷判定部35は、持続時間の長さに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定するので、移動機構22にてプローブ21を移動させる速度Vを加速するときなどに、移動機構22にかかる負荷の状態を誤って判定することを防止することができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) The load determination unit 35 determines the load applied to the moving mechanism 22 based on the current value I detected by the current value detection unit 33 and the threshold value set according to the identification result by the mode identification unit 34. Since the state is determined, it is possible to quickly determine whether or not the probe 21 or the slide mechanism 24 has collided with the workpiece 10. Therefore, the coordinate measuring machine 1 can quickly determine whether the probe 21 and the slide mechanism 24 have collided with the workpiece 10 with a simple process.
(2) Since the load determination unit 35 determines the state of the load applied to the moving mechanism 22 based on the length of the duration, when accelerating the speed V at which the probe 21 is moved by the moving mechanism 22, It is possible to prevent erroneous determination of the state of the load applied to the moving mechanism 22.

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、所定時間Tbは、加速時間Taと略同じ長さに設定されていたが、所定時間Tbは、これ以外の長さに設定してもよい。
前記実施形態では、負荷判定部35は、持続時間の長さに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定していたが、持続時間の長さに基づいて、移動機構22にかかる負荷の状態を判定しなくてもよい。要するに、負荷判定部は、電流値検出部にて検出される電流値と、モード識別部による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、移動機構にかかる負荷の状態を判定すればよい。
[Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above embodiment, the predetermined time Tb is set to be substantially the same as the acceleration time Ta, but the predetermined time Tb may be set to a length other than this.
In the embodiment, the load determination unit 35 determines the state of the load applied to the moving mechanism 22 based on the length of the duration, but the load applied to the moving mechanism 22 based on the length of the duration. It is not necessary to determine the state. In short, the load determination unit may determine the state of the load applied to the moving mechanism based on the current value detected by the current value detection unit and the threshold value set according to the identification result by the mode identification unit. .

本発明は、三次元測定機に好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for a coordinate measuring machine.

1…三次元測定機
3…モーションコントローラ(制御装置)
10…ワーク(被測定物)
21…プローブ
22…移動機構
51…電流値検出部
52…モード識別部
53…負荷判定部
1 ... coordinate measuring machine 3 ... motion controller (control device)
10 ... Workpiece (object to be measured)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Probe 22 ... Moving mechanism 51 ... Current value detection part 52 ... Mode identification part 53 ... Load determination part

Claims (2)

被測定物を測定するためのプローブと、前記プローブを移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置とを備える三次元測定機であって、
前記制御装置は、
前記移動機構にて前記プローブを移動させるための電流値を検出する電流値検出部と、
前記プローブにて前記被測定物を測定する測定モードと、前記被測定物を測定することなく前記プローブを移動させる移動モードとを識別するモード識別部と、
前記電流値検出部にて検出される電流値と、モード識別部による識別結果に応じて設定される閾値とに基づいて、前記移動機構にかかる負荷の状態を判定する負荷判定部とを備えることを特徴とする三次元測定機。
A coordinate measuring machine comprising a probe for measuring an object to be measured, a moving mechanism for moving the probe, and a control device for controlling the moving mechanism,
The control device includes:
A current value detection unit for detecting a current value for moving the probe by the moving mechanism;
A mode identifying unit for identifying a measurement mode for measuring the object to be measured by the probe and a movement mode for moving the probe without measuring the object to be measured;
A load determination unit that determines a state of a load applied to the moving mechanism based on a current value detected by the current value detection unit and a threshold value set according to an identification result by the mode identification unit. A coordinate measuring machine.
請求項1に記載の三次元測定機において、
前記負荷判定部は、前記電流値検出部にて検出される電流値が前記閾値よりも大きい状態が持続している時間の長さに基づいて、前記移動機構にかかる負荷の状態を判定することを特徴とする三次元測定機。
The three-dimensional measuring machine according to claim 1,
The load determination unit determines a state of a load applied to the moving mechanism based on a length of time during which a state where the current value detected by the current value detection unit is larger than the threshold value is maintained. A coordinate measuring machine.
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