JP6330789B2

JP6330789B2 - 位置測定装置

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Publication number: JP6330789B2
Application number: JP2015225980A
Authority: JP
Inventors: 幸治冨田; 建蔵山之内; 涼介及川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2035-11-18
Also published as: US20170138727A1; US9696152B2; JP2017097440A

Description

本発明は、位置測定装置に関し、特に、ＮＣ工作機械などにおいて測定対象物であるワークの位置を高精度で測定するのに適した位置測定装置に関する。

ＮＣ加工機、ＮＣ旋盤等の工作機械装置において、冶具やセンターである測定対象物の当該装置内における位置を正確に測定する必要がある。通常、これらの装置は、測定対象物と、それに触れるための触針を取り付けた主軸またはタレットとを備えている。そして、この主軸またはタレットの送りモータの負荷（負荷トルク）を監視する手段を備えており、この負荷監視手段によって触針が対象に触れた瞬間の負荷トルクの変動（上昇）を検知し、そのときの触針の位置情報を、測定対象物の位置情報として、取り込むようにしている。この方式は、一般に、負荷モニター方式と呼ばれており、その一例が、特許文献１等に記載されている。そこでは、基本的に、送りモータの電流値（負荷）が所定値を超えた場合に、移動体（触針）が固定体（測定対象物）に接触したと判断し、そのときの位置情報を記録するようにしている。

実公平７−１１８４１号公報

上記した負荷モニター方式において、触針が測定対象物に触れた瞬間の負荷変動を検知する態様は、触針の送り速度が速いことと、触針のたわみ誤差等に起因して、図３の負荷曲線Ａに示すように、応答遅れａが生じるのを避けられず、高精度の位置情報の測定には十分なものではない。すなわち、図３において、点Ｐが測定対象物の正しい位置（例えば、出退式のセンターの最前進位置）としたときに、検知される負荷曲線Ａは、図示のように左上がりのものとなる。接触当初の検知負荷トルクは、当該装置が検知可能な負荷トルクレベル（しきい値）ＴＬよりも低く、所定時間経過後に検知可能負荷トルクレベル（しきい値）ＴＬを超えた値となる。この所定時間の経過分が、応答遅れａとなり、位置情報の不正確さの原因となっている。現在の負荷モニター方式では、前記応答遅れの関係で、一般的に、１００〜２００μｍ程度の測定精度（測定誤差）となっている。

タッチプローブのように接触のタイミングを電気的に知らせる機構を備えることで１０μｍ程度の精度とすることが可能であるが、タッチプローブを備えた装置は高価であり、装置全体がコスト高となるのを避けられない。また、負荷モニター方式であっても、十分に時間をかけてゆっくりと触針を測定対象物に当てていくようにすることにより、測定精度を向上させることは可能であるが、触針の移動方向に作用する慣性質量の影響を無視できないことと、測定あるいは加工サイクルタイムが長くなるのを避けられないことから、実用に供するには十分な方法とはいえない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、コストの高いタッチプローブ方式を採用することなく、低コストであり使用勝手のよい上記負荷モニター方式を採用しながら、応答遅れａを少なくして、例えば５０μｍ程度の精度で位置測定が可能となる位置測定装置を開示することを課題とする。

本発明による位置測定装置は、測定対象物に送りモータにより送られる位置検出用冶具を当接させる手段と、当該送りモータの負荷トルクの変動を読み取ることで前記測定対象物の位置を検出する手段とを少なくとも備えた位置測定装置であって、前記測定対象物に前記位置検出用冶具を当接させた状態で前記送りモータの負荷トルクを当該装置が検知可能なしきい値を超えた所定の第１の値まで上昇させることのできる負荷上昇手段と、前記送りモータの負荷トルクが前記第１の値以上となったときに前記測定対象物と前記位置検出用冶具との当接状態を解除して前記送りモータの負荷トルクを急激に下降させる手段と、前記下降する負荷トルクの値が前記第１の値以下であり前記しきい値以上である所定の第２の値よりも小さな値となったかどうかを監視する監視手段と、前記監視手段が前記送りモータの負荷トルクが前記第２の値よりも小さくなったことを検知したときに前記位置検出用冶具の位置情報を前記測定対象物の位置として取り込む手段と、を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明によれば、一旦、送りモータの負荷トルクを当該装置が検知可能なしきい値よりも十分に高い値にまで上昇させた後、前記測定対象物と前記位置検出用冶具との当接状態を解除して送りモータの負荷トルクを急激に下降させるようにしており、それにより、負荷モニター方式による位置検出手段を備えた位置測定装置でありながら、その応答遅れを、従来のもの比較して、大幅に短くすることが可能となる。結果として、より高精度の位置測定が可能となる。

本発明による位置測定装置の一態様では、前記測定対象物は出退式の測定対象物であり、測定すべき位置情報は前記測定対象物の前進端の位置であり、前記負荷上昇手段は、当接した状態で対向する前記測定対象物と前記位置検出用冶具の押す力をバランスさせる手段と、バランスした状態で両者を測定対象物が後退する方向に微小に移動させる手段と、両者が微小に移動した後に前記測定対象物側に前記位置検出用冶具に向けて押し圧を与える手段と、で構成されることを特徴とする。

この態様において、前記バランスした状態で両者を測定対象物が後退する方向に微小に移動させる手段による押し戻し量は当初の基準位置から−０〜−１００μｍであり、前記送りモータの負荷トルクが前記第１の値以上となったときに前記測定対象物と前記位置検出用冶具との当接状態を解除するときの両者間の離間距離は５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下であることを特徴とする。なお、装置の実際の運転では、離間距離は、誤差等を踏まえて５０μｍ→４０μｍ→２０μｍ→１０μｍのように段階的に減らしていく方法が効率的であり、最終的には１０μｍ以下とすることが望ましい。

本発明による位置測定装置の他の態様では、前記測定対象物は固定された測定対象物であり、測定すべき位置情報は前記測定対象物の固定した位置であり、前記位置検出用冶具はばね手段をさらに備えており、前記負荷上昇手段が、前記固定した前記測定対象物に向けて前記位置検出用冶具を前記ばね手段がばねとして作用するまで移動させる手段で構成されていることを特徴とする。

なお、本発明において、「出退式」とは、測定対象物と位置検出用冶具との移動方向をＺ軸方向としたときに、測定対象物が該Ｚ軸に沿って前進および後退できるようになっていることをいう。

本発明によれば、負荷モニター方式を備えたＮＣ加工機またはＮＣ旋盤等における位置測定装置でありながら、その応答遅れを、従来のもの比較して、大幅に短縮することが可能となり、結果として、より高精度の位置測定が可能となる。

本発明による位置測定装置の一実施の形態を示すブロック図。作動を説明するためのフローチャート。測定対象物の位置と位置検出用冶具を送る送りモータの負荷変動を示すグラフであり、負荷曲線Ａは従来の負荷モニター方式の場合でのグラフ、負荷曲線Ｂは本発明による位置測定装置による場合でのグラフ。本発明による位置測定装置の他の実施の形態の作動を説明するためのフローチャート。

以下、本発明による位置測定装置の一実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本発明による位置測定装置は、ＮＣ加工機の主軸またはＮＣ旋盤のタレット等についた冶具が、測定対象物と押し合う形で力のバランスを取ることのできる構成をなす設備であって、測定対象物が所定の目標位置（例えば前進位置）に位置停止することのできる設備全般に適用することができる。以下では、測定対象物がＮＣ旋盤でのワーク（不図示）を支持する出退式センターである場合を例として説明するが、本発明による位置測定装置は、これに限らない。

図１において、１は位置測定装置のスライド台であり、そこに刃物台２およびタレット３が配置されている。４は主軸台であり、主軸台４には測定対象物である出退式センター１５が出退可能に取り付けられている。前記タレット３には、前記出退式センター１５に対向できるようにして、センター検出用の押し冶具５（以下、単に冶具５という）が取り付けられている。刃物台２には、Ｘ軸（切込み）送りモータ６と、該Ｘ軸送りモータ６に駆動連結するＸ軸ボールネジ７が取り付けてあり、Ｘ軸送りモータ６の回転はＸ軸ボールネジ７を介して刃物台２に伝えられ、刃物台２はＸ軸方向に移動する。

刃物台２には、Ｚ軸ボールネジ８とそれに回転を与えるＺ軸送りモータ９が取り付けてあり、該Ｚ軸ボールネジ８は、前記タレット３に駆動連結している。１０はＺ軸送りモータ９に取り付けられたパルスエンコーダーであり、１１は主軸台４に対向する位置に備えられた芯押し台である。

主軸台４には油圧シリンダー１２が備えられ、油圧切替バルブ１３を介して油圧ポンプ１４からの圧油が送られる。前記主軸台４には、前記した出退式センター１５が、前記芯押し台１１に対向してかつ両者に共通の軸心線Ｌが前記Ｚ軸ボールネジ８の軸心線と平行となるようにして配置されており、前記出退式センター１５は前記油圧シリンダー１２の作動によりＺ軸方向に出退する。１６は出退式センター１５の周囲に備えられたチャックである。

位置測定装置は、制御部Ｃを備える。制御部Ｃは、ＮＣ制御装置１７、メインプロセッサ１８、インバーター１９、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラー）２０、サーボプロセッサ２１、電流計２２を備える。制御部Ｃの詳細は以下の作動の説明において述べる。

上記位置測定装置の作動を、図２のフローチャートを参照して、説明する。最初に、Ｓ１で、センター１５の前進端を指示する。一例として、Ｓ１での「センター１５の前進端指示」により、センター１５を図１には示されない適宜のデッドストッパーに当接するまで前進させる。その位置情報を近接スイッチで取る場合、目標値に対して位置精度は＋−０．５ｍｍ程度のズレが生じるのが普通であり、また、出退式センターの潤滑不良等に起因して位置ズレが発生する場合がある。本発明による位置測定装置では、そのような場合での正確な位置情報を応答遅れの少ない状態で、取得することができる。

また、Ｓ１において、そのとき油圧シリンダー１２での押し油圧は好ましくはＭＡＸとする。通常のＮＣ旋盤などの装置において、センター１５を前進端に押し付ける力は５ＫＮ以上と高く、一方、冶具５（およびタレット３、刃物台２）を押す力（送る力）は約０．３ＫＮ程度であり、センター１５を前進端に押し付ける力は冶具５が押す力と比較してかなり高い。本発明による装置では、両者の押す力をバランスさせることが必要となる。そのために、Ｓ１にてセンター１５を一度前進端位置に移動させた後、Ｓ２において、ＰＬＣ２０からインバーター１９を介して油圧ポンプ１４の制御を行って減圧を行い（押し油圧ＬＯＷ）、対向して押し合うこととなる両者の押す力をバランスさせる。

次に、Ｓ３において、Ｚ軸送りモータ９を作動してＺ軸ボールネジ８を駆動し、タレット３上の冶具５をＺ軸方向に移動させて、前進端に位置するセンター１５に当接させる。なお、センター１５がデッドストッパーに当接している状態では、センター１５に作用する油圧は０であってよく、その場合は、両者が当接したときに、Ｚ軸送りモータ９には負荷はかかっていない。

次に、Ｓ４において、さらにＺ軸ボールネジ８を駆動し、当接した状態にあるセンター１５と冶具５とを図で左方向に微小に押し戻す。なお、この種の測定対象物が明確な位置停止を行い得るＮＣ旋盤などの装置において、センター１５の前進端位置は目標位置に対し０〜５０μｍ程度の範囲内に初期調整されているのが一般的であり、したがって、調整ミスを考慮して、前記基準位置から＋３００μｍ程度の位置まで冶具５をセンター１５に向けて早送りし、そこから送り速度を落としてセンター１５に冶具５を当接させるようにする。それにより、加工サイクルタイムを短くすることができる。また、Ｓ４での押し戻す量は、基準位置（センター１５の最前進位置）から−０〜−１００μｍ程度でよい。なお、ここで、＋は図で右方向であり、−は左方向である。

センター１５を冶具５とともに微小距離だけ−方向に後退させた後、Ｓ５でＰＬＣ２０からインバーター１９を介して油圧ポンプ１４の制御を行い、センター１５に作用する押し油圧を好ましくは徐々に上げていく（増圧する）。それにより、冶具５に駆動連結しているＺ軸ボールネジ８を駆動するＺ軸送りモータ９の負荷トルクも次第に大きくなる。なお、センター１５と冶具５とを微小距離だけ−方向に押し戻した段階で、センター１５側に一定の油圧がかかっている場合には、Ｓ５のステップを省略することもできる。

Ｓ６において、制御部Ｃは、冶具５の押し用モータ（Ｚ軸送りモータ）９の負荷を監視する。具体的には、Ｚ軸送りモータ９の負荷トルク（電流量）を電流計２２を介してメインプロセッサ１８で監視する。そして、制御部Ｃは、Ｓ７において、Ｚ軸送りモータ９の負荷が、本位置測定装置が検知可能な最も低い検知可能な負荷トルク（しきい値）ＴＬを所定量だけ超えた所定の第１の値（図３で上限値Ｂと示される値）以上かどうかを判断する。

なお、ここで負荷とは、冶具５をＺ軸送りモータ９がＺ軸ボールネジ８を介して押す力であり、本位置測定装置の設備構成での破壊限界押し力に対して所定の安全係数を掛けた値を、前記第１の値Ｂとして設定する。安全係数をどの程度とするかは経験則から得られる値であり設計事項であるが、両者が高い力でバランスしている方が、後記するように、センター１５の前進端でのＺ軸送りモータ９の負荷の落差が大きくなり、位置の判定がし易くなる利点がある。

次に、Ｓ７にて、Ｚ軸送りモータ９の負荷が上記第１の値Ｂ以上とメインプロセッサ１８が判断した場合、Ｓ８にて、メインプロセッサ１８は冶具５をセンター１５から微小に離して、両者を所要距離だけ離間させる。それにより、Ｚ軸送りモータ９の負荷は急激に減少する。なお、両者を微小に離す操作は、センター１５と冶具５とをバランスさせながら、Ｚ軸送りモータ９を作動して行う。微小に離す量をどの程度とするかは、前記したように、誤差等を踏まえて段階的に、すなわち実際に測定を繰り返すごとに次第に減らしていって、最適値を求める方法が効率的であり、最終的には１０μｍ程度あるいはそれ以下であることが望ましい。もちろん、油圧制御の関係から、最初から一定量の固定値を使うようにしても差し支えない。

次に、Ｓ９にて、制御部Ｃは、Ｚ軸送りモータ９の負荷が、図３で下限値Ａとして示される第２の値Ａ以下となったかどうかを判断する。ここで、第２の値Ａとは、この装置において、制御部Ｃが検知可能な最も小さい負荷トルク値（しきい値）ＴＬを超える値において、適宜選択した値である。前記のように、Ｓ８にて、センター１５が前進端に到達し、その後、冶具５が離間した瞬間に急激な負荷降下が生じるので、その急激な負荷降下時に、負荷トルクが前記第２の値Ａ以下になったかどうかを、Ｓ９で判断する。

図３を参照して、Ｓ４〜Ｓ９におけるＺ軸送りモータ９の負荷変動の具体的な一例を説明する。図３において、負荷曲線Ｂが、本位置測定装置においてのＺ軸送りモータ９の負荷変動を示している。位置Ｐａは、Ｓ４にて冶具５によってセンター１５が微小に押し戻された位置であり、前記した前進位置Ｐ−Ｐａは−０〜−１００μｍ程度である。このときの負荷トルクの値は、この例では、両者が押し合う形で後退することから、しきい値である最低の検知可能負荷トルク値ＴＬよりも大きい。その状態で、Ｓ５にてセンター１５の押し油圧を徐々に上げていくと、その過程でＺ軸送りモータ９の負荷は次第に上昇していく。そして、Ｓ７において、目標とした前進端位置Ｐにおいての負荷トルクが、前記第１の値Ｂ（上限値Ｂ）以上である場合に、Ｓ８にて冶具５をセンター１５から微小に離し、Ｓ９にてＺ軸送りモータ９の負荷が前記第２の値Ａ（下限値Ａ）以下となったかを判断する。

Ｓ９で、制御部Ｃがセンター１５の目標とした前進端において、Ｚ軸送りモータ９の負荷が前記第２の値Ａ以下であることを判断したときに、Ｓ１０にて、念のためセンター１５の前進端信号を確認し、次いで、Ｓ１１にて冶具５の位置情報を取り込む。図３において、ＰｔはＺ軸送りモータ９の負荷が前記しきい値ＴＬとなったときを示しており、Ｐ−Ｐｔは０〜５０μｍ程度である。なお、冶具５の位置情報の取り込みは、パルスエンコーダー１０からの信号をサーボプロセッサ２１を介して位置情報に変換し、メインプロセッサ１８内のメモリにその位置情報を書き込むことで行われる。なお、Ｓ１０でセンター１５の前進端信号を確認できない場合は、装置に異常が生じている場合であり、測定を中断する。

上記したように、本発明の位置測定装置による位置検知方法では、負荷トルクの高い位置から急激に落ちるトルク変化を監視するようにしており、図３の負荷曲線Ａに示した従来の負荷モニター方式のようにゆっくりと上昇する負荷変化を検知する場合と比較して、急激に落ちるトルク変化は誤差（応答遅れｂ）が少ない状態で検知することが可能となる。また、検知に使用する負荷トルク値は当初から検知可能負荷トルク（しきい値）ＴＬを超えているので、図３の負荷曲線Ｂにおいて応答遅れｂとして示すように、従来の応答遅れａと比較して、応答遅れｂはきわめて小さくなる。さらに、従来の負荷モニター方式では、触針（冶具５に相当）での測定方向と慣性重量が影響する方向が同じため、それが主因となって、図３での負荷曲線Ａのように大きな応答遅れａが生じるが、本発明による場合は、測定方向と、冶具５の慣性重量が反力として効いている方向が、逆のため、それによっても、応答遅れｂが少なくなる。また、送りにボールネジ８を使用したときでのボールネジに起因する送り誤差（ガタ）も消失させることができる。これらにより、本発明による位置測定装置では、精度の高い位置測定が可能となる。

なお、上記の説明では、Ｓ５でセンター１５の押し油圧を徐々に上げるようにしたが、作業効率を上げるために、一定値の油圧で行うことも可能である。また、徐々に上げる場合、第１の値Ｂ（上限値Ｂ）の上に、さらに設備を壊さないためのリミット圧を設定することは好ましい。この場合、設定したリミット圧までの範囲で押し油圧を上げることが可能となる。また、この場合、リミット圧を超えた場合には、インバーター１９の制御異常等が原因であり、そのステップは異常として処理を終了する。

また、Ｓ７において、ＮＯ、すなわちモータ９の負荷が第１の値Ｂ（上限値Ｂ）以上でない場合、その時点では冶具５とセンター１５は当接した状態であり、モータ９の負荷は前記第２の値Ａ（下限値Ａ）より大であるので、Ｓ９からＳ５に戻り、センター１５の押し油圧の上げを継続する。

上記のように、負荷モニター方式の位置測定装置において、冶具５による測定方向と、冶具５の慣性重量が反力として効いている方向が、逆向きであれば、前記応答遅れｂを小さくすることができる。したがって、図１に示した装置において、センター１５を所定の位置（前進端、後退端等）に固定しておき、主軸（ＮＣ加工機）またはタレット（ＮＣ旋盤）等についた冶具５に、ばね式の後退できる機能を付加することで、応答遅れｂを小さくした位置測定が可能となる。この場合、測定時に、予めばねの効いた位置まで冶具５を固定されているセンター１５に向けて押し付けておき（前進）、その後、徐々に後退させて、ばねが効かなくなった瞬間の負荷減少をとらえることで、同等の効果を得ることができる。なお、図示しないが、構成としては、冶具５の先端に例えば板ばねを取り付けておき、該板ばねがセンター１５に当接するようにする。

以下、その一例を図４のフローチャートを参照して説明する。この実施の形態の装置では、図１には示されないが、前記したように、冶具５の先端に取り付けたばね手段（板ばね）を有しており、固定したセンター１５に、前記板ばねを当接した状態で冶具５をセンター１５に向けて押し付けるように移動させることにより、板ばねは次第に反るようになる。

測定に当たっては、最初に、Ｓ３１にて、油圧シリンダー１２を操作して適宜の位置にセンター１５の位置を固定する。固定位置は任意であり、前進端でも後退端でも、その間の任意の位置であってもよい。

Ｓ３２にて、Ｚ軸送りモータ９を駆動して、タレット３上の冶具５をセンター１５に当接させる。具体的には、冶具５の先端に取り付けた板ばねが最初にセンター１５に当接する。その状態で、Ｓ３３にて、冶具５のばねが効く範囲まで更に冶具５を前進させる。Ｓ３４にて、ばねが効くようになった適宜の位置で冶具５の送りを停止する。Ｓ３５にて、その状態での冶具５のＺ軸送りモータ９の負荷トルクを監視する。ここでも、具体的には、Ｚ軸送りモータ９の負荷トルク（電流量）を電流計２２を介してメインプロセッサ１８で監視する。

Ｓ３６で、モータ９の負荷が第１の値Ｃ（前記上限値Ｂである第１の値Ｂと同等の値）以上か否かを判断する。ここで、第１の値Ｃは、冶具５のばねが効いている状態での負荷であり、負荷監視の手段が誤作動しない高い値に設定される。そのようなばね定数を持つばねを実験的に選択して用いるようにする。Ｓ３６でＹＥＳの場合、すなわち、監視された負荷が前記第１の値Ｃ以上の場合、Ｓ３７で、冶具５をセンター１５から徐々に後退させる。そして、Ｓ３８にて、モータ９の負荷トルクが第２の値Ｄ（前記下限値Ａである第２の値Ａと同等の値）以下かどうかを判断する。ここで、第２の値Ｄは、冶具５が後退することで冶具５のばねが効かなくなった状態、すなわち冶具５がセンター１５に当たっていない状態の負荷であり、負荷監視が引き勝手で検知される値である。

Ｓ３８にて、モータ９の負荷トルクが第２の値Ｄ以下であるときに、Ｓ３９にて、冶具５の位置情報を取り込む。なお、この取り込みは、図２に基づき説明したものと同様、パルスエンコーダー１０からの信号をサーボプロセッサ２１を介して位置情報に変換し、メインプロセッサ１８内のメモリにその位置情報を書き込むことで行われる。

上記形態の装置でも、負荷トルクの高い位置から急激に落ちるトルク変化を監視するようにしており、図３に示したように、従来の装置での応答遅れａと比較して、応答遅れｂはきわめて小さくすることができる。これにより、精度の高い位置測定が可能となる。

符号の説明
Ａ…従来の位置測定装置での負荷曲線、
Ｂ…本発明による位置測定装置での負荷曲線、
１…スライド台、
２…刃物台、
３…タレット、
４…主軸台、
５…センター（測定対象物）検出用押し冶具、
６…Ｘ軸送りモータ、
７…Ｘ軸ボールネジ、
８…Ｚ軸ボールネジ、
９…Ｚ軸送りモータ、
１０…パルスエンコーダー、
１１…芯押し台、
１２…油圧シリンダー（センター出退用）、
１３…油圧切替バルブ、
１４…油圧ポンプ、
１５…出退式センター（測定対象物）、
１６…チャック、
１７…ＮＣ制御装置、
１８…メインプロセッサ、
１９…インバーター、
２０…ＰＬＣ（プログラマブルコントルーラー）、
２１…サーボプロセッサ、
２２…電流計。

Claims

測定対象物に送りモータにより送られる位置検出用冶具を当接させる手段と、当該送りモータの負荷トルクの変動を読み取ることで前記測定対象物の位置を検出する手段とを少なくとも備えた位置測定装置であって、
前記測定対象物に前記位置検出用冶具を当接させた状態で前記送りモータの負荷トルクを当該装置が検知可能なしきい値を超えた所定の第１の値まで上昇させることのできる負荷上昇手段と、
前記送りモータの負荷トルクが前記第１の値以上となったときに前記測定対象物と前記位置検出用冶具との当接状態を解除して前記送りモータの負荷トルクを急激に下降させる手段と、
前記下降する負荷トルクの値が前記第１の値以下であり前記しきい値以上である所定の第２の値よりも小さな値となったかどうかを監視する監視手段と、
前記監視手段が前記送りモータの負荷トルクが前記第２の値よりも小さくなったことを検知したときに前記位置検出用冶具の位置情報を前記測定対象物の位置として取り込む手段と、
を少なくとも備え、
前記測定対象物は出退式の測定対象物であり、測定すべき位置情報は前記測定対象物の前進端の位置であり、前記負荷上昇手段は、当接した状態で対向する前記測定対象物と前記位置検出用冶具の押す力をバランスさせる手段と、バランスした状態で両者を測定対象物が後退する方向に微小に移動させる手段と、両者が微小に移動した後に前記測定対象物側に前記位置検出用冶具に向けて押し圧を与える手段と、で構成されることを特徴とする位置測定装置。
請求項１に記載の位置測定装置であって、前記バランスした状態で両者を測定対象物が後退する方向に微小に移動させる手段による押し戻し量は当初の基準位置から−０〜−１００μｍであり、前記送りモータの負荷トルクが前記第１の値以上となったときに前記測定対象物と前記位置検出用冶具との当接状態を解除するときの両者間の離間距離は５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下であることを特徴とする位置測定装置。
測定対象物に送りモータにより送られる位置検出用冶具を当接させる手段と、当該送りモータの負荷トルクの変動を読み取ることで前記測定対象物の位置を検出する手段とを少なくとも備えた位置測定装置であって、
前記測定対象物に前記位置検出用冶具を当接させた状態で前記送りモータの負荷トルクを当該装置が検知可能なしきい値を超えた所定の第１の値まで上昇させることのできる負荷上昇手段と、
前記送りモータの負荷トルクが前記第１の値以上となったときに前記測定対象物と前記位置検出用冶具との当接状態を解除して前記送りモータの負荷トルクを急激に下降させる手段と、
前記下降する負荷トルクの値が前記第１の値以下であり前記しきい値以上である所定の第２の値よりも小さな値となったかどうかを監視する監視手段と、
前記監視手段が前記送りモータの負荷トルクが前記第２の値よりも小さくなったことを検知したときに前記位置検出用冶具の位置情報を前記測定対象物の位置として取り込む手段と、
を少なくとも備え、
前記測定対象物は固定された測定対象物であり、測定すべき位置情報は前記測定対象物の固定した位置であり、前記位置検出用冶具はばね手段をさらに備えており、前記負荷上昇手段が、前記固定した前記測定対象物に向けて前記位置検出用冶具を前記ばね手段がばねとして作用するまで移動させる手段で構成されていること特徴とする位置測定装置。