JPH0217051B2 - - Google Patents
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- JPH0217051B2 JPH0217051B2 JP58094165A JP9416583A JPH0217051B2 JP H0217051 B2 JPH0217051 B2 JP H0217051B2 JP 58094165 A JP58094165 A JP 58094165A JP 9416583 A JP9416583 A JP 9416583A JP H0217051 B2 JPH0217051 B2 JP H0217051B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37345—Dimension of workpiece, diameter
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37405—Contact detection between workpiece and tool, probe, feeler
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被測定物と接する検知手段の移動位
置から例えば被測定物の孔径等を計測する計測装
置に関するものである。
置から例えば被測定物の孔径等を計測する計測装
置に関するものである。
従来の計測装置は、被測定物としてのワークに
対して検出器を接する方向へ移動させ、その検出
器がワークに接したときの信号で検出器の移動を
停止させ、その停止した検出器の位置を計測値と
して読み取る方式であつた。
対して検出器を接する方向へ移動させ、その検出
器がワークに接したときの信号で検出器の移動を
停止させ、その停止した検出器の位置を計測値と
して読み取る方式であつた。
従つて、検出器を比較的高速で移動させた場
合、計測時間が短縮される反面、検出器がワーク
に接してから停止するまでの行きすぎ量が大きく
なり、その結果計測誤差が大きくなる欠点があ
る。そこで、検出器をワークに接する手前の段階
でその検出器の送り速度を低速に落とす方式が考
えられた。しかし、この方式では、ワークの計測
位置に応じて検出器の送り速度を低速に落とす時
点を予め設定しなければならない上、その低速で
の移動距離が長すぎると計測時間がかかりすぎる
問題がある。
合、計測時間が短縮される反面、検出器がワーク
に接してから停止するまでの行きすぎ量が大きく
なり、その結果計測誤差が大きくなる欠点があ
る。そこで、検出器をワークに接する手前の段階
でその検出器の送り速度を低速に落とす方式が考
えられた。しかし、この方式では、ワークの計測
位置に応じて検出器の送り速度を低速に落とす時
点を予め設定しなければならない上、その低速で
の移動距離が長すぎると計測時間がかかりすぎる
問題がある。
さらに、最近では特開昭51−149050で提案され
る如く被測定物に対し検出器を相対移動させてそ
の移動中に接触したときの接触検知信号により検
出器の現在位置を示す表示器の計数動作を停止さ
せる方式も一部に提案されている。
る如く被測定物に対し検出器を相対移動させてそ
の移動中に接触したときの接触検知信号により検
出器の現在位置を示す表示器の計数動作を停止さ
せる方式も一部に提案されている。
しかしこの例では数値制御装置（NC）に通常
設けられているフイードバツクカウンタとは別に
もう１つのカウンタを表示器用として必要とし、
さらにこの先行技術の例では検出器と被測定物と
の接触検知後のオーバーラン量をどのように小さ
くするかについての技術思想は提案されていなか
つた。
設けられているフイードバツクカウンタとは別に
もう１つのカウンタを表示器用として必要とし、
さらにこの先行技術の例では検出器と被測定物と
の接触検知後のオーバーラン量をどのように小さ
くするかについての技術思想は提案されていなか
つた。
従つて本発明の目的は検出器を比較的高速で移
動させても接触検知の精度が低下することもなく
且つ接触検知後の検出器のオーバーラン量を極め
て小さい値に抑えることのできる計測装置を提供
することにある。そのため本発明では、被測定物
と検出器とを相対移動させ、検出器が被測定物と
接触した時点で接触検知信号を発生させ、同信号
により検出器と被測定物との相対位置を読みとり
その位置を計測位置とすることにより、接触直前
での両者の相対的移動速度が比較的高速であつて
も誤差を小さくできるようにし、さらに接触検知
信号に応答して移動指令値を供給するための演算
をストツプさせるようにして接触検知時点でのサ
ーボ誤差分のみを以後の相対移動量となるように
して検出器のオーバーラン量を極めて小さく抑え
るようにして上記目的を達成せんとするものであ
る。
動させても接触検知の精度が低下することもなく
且つ接触検知後の検出器のオーバーラン量を極め
て小さい値に抑えることのできる計測装置を提供
することにある。そのため本発明では、被測定物
と検出器とを相対移動させ、検出器が被測定物と
接触した時点で接触検知信号を発生させ、同信号
により検出器と被測定物との相対位置を読みとり
その位置を計測位置とすることにより、接触直前
での両者の相対的移動速度が比較的高速であつて
も誤差を小さくできるようにし、さらに接触検知
信号に応答して移動指令値を供給するための演算
をストツプさせるようにして接触検知時点でのサ
ーボ誤差分のみを以後の相対移動量となるように
して検出器のオーバーラン量を極めて小さく抑え
るようにして上記目的を達成せんとするものであ
る。
以下、本発明の一実施例を図面について説明す
る。
る。
第１図は本実施例の全体のシステムを示してい
る。同システムは、被測定物としての工作物Ｗの
計測方向、つまり本実施例では穴Ｈの直径方向
（以下、Ｘ方向とする。）に対して、例えばマシニ
ングセンタに装着された検知手段としての圧電素
子等からなる接触検出器１が駆動装置２の作動に
よつて往復移動できるようになつている。検出器
１には、先端に前記工作物Ｗと接するプローブ１
Ａが設けられているとともに、制御部３が接続さ
れている。制御部３は、前記検出器１のプローブ
１Ａが工作物Ｗと接しそれに伴う接触信号を認識
した時点で、NC装置４に入力されている現在位
置データを取込むようになつている。NC装置４
は、前記検出器１の移動位置を表わすところの駆
動装置２に取付けられた位置検出装置５からの位
置データ（Position Feedback Signal、以下
PFSという）と指令値データとの差に基づき前記
駆動装置２を駆動させる。
る。同システムは、被測定物としての工作物Ｗの
計測方向、つまり本実施例では穴Ｈの直径方向
（以下、Ｘ方向とする。）に対して、例えばマシニ
ングセンタに装着された検知手段としての圧電素
子等からなる接触検出器１が駆動装置２の作動に
よつて往復移動できるようになつている。検出器
１には、先端に前記工作物Ｗと接するプローブ１
Ａが設けられているとともに、制御部３が接続さ
れている。制御部３は、前記検出器１のプローブ
１Ａが工作物Ｗと接しそれに伴う接触信号を認識
した時点で、NC装置４に入力されている現在位
置データを取込むようになつている。NC装置４
は、前記検出器１の移動位置を表わすところの駆
動装置２に取付けられた位置検出装置５からの位
置データ（Position Feedback Signal、以下
PFSという）と指令値データとの差に基づき前記
駆動装置２を駆動させる。
第２図は前記制御部３とNC装置４との回路構
成を示している。前記NC装置４には、一定時間
毎に移動指令値（△ｘ／△Ｔ）を出力するNC装
置要部４１、このNC装置要部４１から出力され
る移動指令値データを順次加算、記憶する指令値
カウンタ４２、前記位置検出装置５から逐次入力
される位置データPFSを記憶するフイードバツク
カウンタ４３、前記両カウンタ４２，４３のデー
タを加算しその差（サーボエラーSVE）を出力
する減算部４４およびそのサーボエラーSVEを
前記駆動装置２へ与えるための差レジスタ４５等
が含まれている。ここで、前記減算部４４および
差レジスタ４５は、可逆カウンタにて構成するこ
とができる。
成を示している。前記NC装置４には、一定時間
毎に移動指令値（△ｘ／△Ｔ）を出力するNC装
置要部４１、このNC装置要部４１から出力され
る移動指令値データを順次加算、記憶する指令値
カウンタ４２、前記位置検出装置５から逐次入力
される位置データPFSを記憶するフイードバツク
カウンタ４３、前記両カウンタ４２，４３のデー
タを加算しその差（サーボエラーSVE）を出力
する減算部４４およびそのサーボエラーSVEを
前記駆動装置２へ与えるための差レジスタ４５等
が含まれている。ここで、前記減算部４４および
差レジスタ４５は、可逆カウンタにて構成するこ
とができる。
また、前記制御部３には、ラツチレジスタ３
１、一定時間△ｔ毎に前記検出器１の状態を監視
しその検出器１が工作物Ｗと接した状態のときＨ
レベルの信号を出力する信号処理回路３２および
信号処理回路３２からのＨレベルの信号を受けて
開放され前記フイードバツクカウンタ４３のデー
タを前記ラツチレジスタ３１へ取込むゲート回路
３３等が含まれている。
１、一定時間△ｔ毎に前記検出器１の状態を監視
しその検出器１が工作物Ｗと接した状態のときＨ
レベルの信号を出力する信号処理回路３２および
信号処理回路３２からのＨレベルの信号を受けて
開放され前記フイードバツクカウンタ４３のデー
タを前記ラツチレジスタ３１へ取込むゲート回路
３３等が含まれている。
次に、本実施例の作用を第３図をも参照して説
明する。
明する。
まず、NC装置要部４１から一定時間△Ｔ毎に
移動指令値△ｘが出力されると、その移動指令値
データ△ｘ／△Ｔは指令値カウンタ４２に順次加
算、記憶される。すると、その指令値カウンタ４
２のデータとフイードバツクカウンタ４３のデー
タとの差が差レジスタ４５に転送され、その差レ
ジスタ４５のデータが零になるまで駆動装置２が
駆動される。いま、NC装置要部４１からの指令
により、駆動装置２を介して検出器１が測定開始
点となる基準位置P0から速度V1で移動すると、
駆動装置２に取付けられた位置検出装置５から位
置データPFSが逐次出力され、その位置データが
フイードバツクカウンタ４３に順次記憶されてい
く。
移動指令値△ｘが出力されると、その移動指令値
データ△ｘ／△Ｔは指令値カウンタ４２に順次加
算、記憶される。すると、その指令値カウンタ４
２のデータとフイードバツクカウンタ４３のデー
タとの差が差レジスタ４５に転送され、その差レ
ジスタ４５のデータが零になるまで駆動装置２が
駆動される。いま、NC装置要部４１からの指令
により、駆動装置２を介して検出器１が測定開始
点となる基準位置P0から速度V1で移動すると、
駆動装置２に取付けられた位置検出装置５から位
置データPFSが逐次出力され、その位置データが
フイードバツクカウンタ４３に順次記憶されてい
く。
さて、検出器１が速度V1で移動する過程にお
いて、プローブ１Ａが工作物Ｗと接する位置Ｐに
達すると、その検出器１がオン状態となる。する
と、制御部３の信号処理回路３２は、検出器１の
立上りでパルスを発生し、ゲート回路３３を瞬時
開放する。これにより、ゲート回路３３を通じ
て、その時点つまり検出器１が工作物Ｗと接した
ことが認識された時点におけるフイードバツクカ
ウンタ４３のデータがラツチレジスタ３１へ取込
まれる。ラツチレジスタ３１へ取込まれたデータ
は、その後表示器へ計測値として表示される。
いて、プローブ１Ａが工作物Ｗと接する位置Ｐに
達すると、その検出器１がオン状態となる。する
と、制御部３の信号処理回路３２は、検出器１の
立上りでパルスを発生し、ゲート回路３３を瞬時
開放する。これにより、ゲート回路３３を通じ
て、その時点つまり検出器１が工作物Ｗと接した
ことが認識された時点におけるフイードバツクカ
ウンタ４３のデータがラツチレジスタ３１へ取込
まれる。ラツチレジスタ３１へ取込まれたデータ
は、その後表示器へ計測値として表示される。
一方、信号処理回路３２において、検出器１が
オン状態であることが認識されると、NC装置要
部４１からの指令値データ△ｘ／△Ｔの分配が停
止される。従つて、検出器１は、その時点におけ
る差レジスタ４５の値つまり指令値カウンタ４２
のデータとフイードバツクカウンタ４３のデータ
との差（サーボエラーSVE）が零になる位置P1
まで移動されて停止される。ちなみに、移動速度
が大きくなるに従つて、停止位置が接触位置から
大きくずれることになるが、本計測方法では、停
止位置と測定値とは関係がないので、十分に大き
な移動速度にすることができる。この後、再び
NC装置４１からの指令により、駆動装置２を介
して検出器１が逆方向へ移動される。
オン状態であることが認識されると、NC装置要
部４１からの指令値データ△ｘ／△Ｔの分配が停
止される。従つて、検出器１は、その時点におけ
る差レジスタ４５の値つまり指令値カウンタ４２
のデータとフイードバツクカウンタ４３のデータ
との差（サーボエラーSVE）が零になる位置P1
まで移動されて停止される。ちなみに、移動速度
が大きくなるに従つて、停止位置が接触位置から
大きくずれることになるが、本計測方法では、停
止位置と測定値とは関係がないので、十分に大き
な移動速度にすることができる。この後、再び
NC装置４１からの指令により、駆動装置２を介
して検出器１が逆方向へ移動される。
なお、以上の説明では、プローブ１Ａの接触端
の径を無視したが、実際にはその接触端の径を補
正することが必要である。また、上記実施例で
は、検出器１をマシニングセンタに装着するよう
にしたが、本発明はこれに限られるものでなく、
例えばNC横中ぐり盤、更には工作機械に限らず
一般の計測装置、例えば座標測定装置等にも適用
できる。また、計測対象としては、穴径の計測の
ほか、穴芯の測定、自動芯出し、同芯穴加工等に
も利用することができる。
の径を無視したが、実際にはその接触端の径を補
正することが必要である。また、上記実施例で
は、検出器１をマシニングセンタに装着するよう
にしたが、本発明はこれに限られるものでなく、
例えばNC横中ぐり盤、更には工作機械に限らず
一般の計測装置、例えば座標測定装置等にも適用
できる。また、計測対象としては、穴径の計測の
ほか、穴芯の測定、自動芯出し、同芯穴加工等に
も利用することができる。
以上説明したように、本発明によれば、簡単な
信号処理回路ゲート回路、及びラツチレジスタを
設けてNC装置内のフイードバツクカウンタの値
を接触検知の時点でラツチレジスタへとり込むよ
うにし、且つNC装置内の指令値カウンタへの移
動指令値（△ｘ／△Ｔ）の供給を停止させるよう
にしたので被測定物と検出器との接触直前の相対
移動速度を比較的大きくすることが可能であり且
つ接触検知後のオーバーラン量を極めて小さく抑
えることができるので既存のNC装置のサーボ系
に簡単な回路を付加するだけで計測能率及び計測
精度の向上が可能な計測装置を提供できるもので
ある。
信号処理回路ゲート回路、及びラツチレジスタを
設けてNC装置内のフイードバツクカウンタの値
を接触検知の時点でラツチレジスタへとり込むよ
うにし、且つNC装置内の指令値カウンタへの移
動指令値（△ｘ／△Ｔ）の供給を停止させるよう
にしたので被測定物と検出器との接触直前の相対
移動速度を比較的大きくすることが可能であり且
つ接触検知後のオーバーラン量を極めて小さく抑
えることができるので既存のNC装置のサーボ系
に簡単な回路を付加するだけで計測能率及び計測
精度の向上が可能な計測装置を提供できるもので
ある。
図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
全体のシステムを示す説明図、第２図は制御部と
NC装置の回路構成を示す回路図、第３図は検出
器の移動を示す説明図である。 １……検知手段としての検出器、２……駆動手
段としての駆動装置、３……制御手段としての制
御部、５……位置検出手段としての位置検出装
置。
全体のシステムを示す説明図、第２図は制御部と
NC装置の回路構成を示す回路図、第３図は検出
器の移動を示す説明図である。 １……検知手段としての検出器、２……駆動手
段としての駆動装置、３……制御手段としての制
御部、５……位置検出手段としての位置検出装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物との接離に伴い検知信号を発生する
検知手段、この検知手段と前記被測定物とを相対
移動させる駆動手段、前記検知手段と前記被測定
物との相対位置を検知しその相対位置データを出
力する位置検出手段および前記検知手段からの検
知信号を受けたとき前記位置検出手段の相対位置
データを計測値として出力する制御手段を具備し
た計測装置において、 前記制御手段は、前記検知手段と被測定物との
相対移動に関する所定時間毎の移動指令値を演算
して出力する数値制御装置要部と、 数値制御装置要部から与えられる移動指令値を
計数する指令値カウンタと、 前記位置検出手段からの出力を計数するフイー
ドバツクカウンタと、 前記指令値カウンタとフイードバツクカウンタ
との値を前記所定時間毎に比較しその差をサーボ
エラー量として前記駆動装置に与えるための差レ
ジスタと、 前記検知手段が前記被測定物と接触したときそ
の接触したことをあらわす信号を出力する信号処
理回路と、 同信号処理回路の出力に応答して前記フイード
バツクカウンタの値を通過せしめるゲート回路お
よび、 同ゲート回路を通じて与えられる前記フイード
バツクカウンタの値を保持するラツチレジスタと
を備えるとともに、前記数値制御装置要部は、 前記信号処理回路出力に応答してその移動指令
値のための演算動作を停止せしめるように構成さ
れていることを特徴とする計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9416583A JPS59220607A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | 計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9416583A JPS59220607A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | 計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220607A JPS59220607A (ja) | 1984-12-12 |
| JPH0217051B2 true JPH0217051B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=14102748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9416583A Granted JPS59220607A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | 計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0662665A (ja) * | 1992-08-10 | 1994-03-08 | Ohbayashi Corp | 鏡反射式バイオアート装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6093506B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2017-03-08 | 株式会社ミツトヨ | 表面性状測定機および表面性状測定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149050A (en) * | 1975-05-13 | 1976-12-21 | Rolls Royce | Measuring device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS628486Y2 (ja) * | 1977-12-16 | 1987-02-27 |
-
1983
- 1983-05-30 JP JP9416583A patent/JPS59220607A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149050A (en) * | 1975-05-13 | 1976-12-21 | Rolls Royce | Measuring device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0662665A (ja) * | 1992-08-10 | 1994-03-08 | Ohbayashi Corp | 鏡反射式バイオアート装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59220607A (ja) | 1984-12-12 |
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