JPH03142311A - ワークの溝位置測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、外周に交互に形成された清及びランドの繰り
返しパターンが規則的なワークの溝位置測定装置に関す
る。

「従来の技術」 ワークに形成された溝の位置の測定は、所定の基準位置
を定め作業者が図面寸法に基づいて湧の位置を測定して
いた。そしてこの測定結果に基づいて、多溝に対して研
削加工とか面取り加工を行っていた６ 「発明が解決しようとする課題」 前記のように作業者により溝位置の測定を行う場合は、
測定に長時間を要して作業効率が悪い。

また、ワークに形成された講及びランドの繰り返しパタ
ーンが規則的な場合には、ワークの全潰に対してその位
置を測定する必要はなく、前記一定の繰り返しパターン
の渭を測定し、基やとなる溝データとの対比により残り
の溝の位置を求めることがＩＩｆ能となる。

本発明は、前記した点に鑑み、ワークに交互に形成され
た溝及びランドの繰り返しパターンが規則的な場合には
、その繰り返しパターンの最小単位の溝位置を測定する
ことで、残りの溝位置を求めることができるワークの溝
位置測定装置を提供することを目的とするものである。

「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための具体的手段として、第１図に
示すように、ワークに形成された溝の有無を検出するセ
ンサ７と、ワークの所定の基準位置からの位置を検出す
る（−Ｕ’ｆｌ検出センサ４と、該位置検出センサ４か
ら出力されるパルスをカウントするカウンタ６と、前記
センサの検出出力をトリガ信ワとして求められるカウン
タのカウント値に基づいて所定の基準位置からの湧の中
心位置及び溝幅を演算する演算手段５０と、その演算値
を測定値として記憶する測定値記憶手段５１と、前記ワ
ークに交互に形成された溝及びランドの繰り返しパター
ンの最小単位の渭データを予め設定値として人力して記
憶する設定値記憶手段５２と、前記渭及びランドの繰り
返しパターンの最小単位に相当する角度分ワークをオフ
セットさせるワークオフセット手段５３と、前記設定値
と繰り返しパターンの最小単位の測定値とを演算処理し
て残りの溝位置を求める渭位置割り出し手段５４とを備
えたことを特徴とするワークの溝位置測定装置が提供さ
れる。

「作用」 前記ワークの溝位置測定装置の作用は以下の通りである
。

ワークの溝の有無を検出する際のセンサ７の検出出力を
トリガ信弓として、位置検出センサ４から出力するパル
スをカウントするカウンタ６のカウント値が求められこ
のカウント値に基づいて、演算手段５０が所定の基準位
置から多情の中心位置及び溝幅を演算し、その各演算値
を測定値として測定値記憶手段５１に記憶するようにな
っており、設定値記憶手段５２は予めワークに形成され
た涌２及びランド３の繰り返しパターンの最小単位の涌
データを設定値として記憶している。そして、ワークオ
フセット手段５３が前記繰り返しパターンの最小即位に
相当する角度分、ワークをオフセットさせて測定を行い
、前記演算手段５０での演算値を測定値として測定値記
憶手段５１に記憶する。涌位ｎ割り出し手段５４は、前
記設定値と測定値とを演算処理して、残りの溝位置を求
める。

「実施例Ｊ 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

本実施例装置の概略のブロック図を第２図に示す。

ワーク１の円周は、溝２とランド３とを交互に形成して
、ワークｌの同転中心軸を中心として回転できるように
両側を支持する。４はワーク１を回転させるモータ５に
直結したロータリエンコーダであって、そのパルス出力
をカウンタ６に出力する。ワーク１の講２の有無を検出
するための非接触センサ７は、公知の渦電流式変位計を
用いワー２１の回転中心軸に直交させて配置する。非接
触センサ７の出力は、ワーク１の溝部とランド部に対し
た場合とで、出力電圧を変化することにより講２の有無
を検出でき、そのアナログ出力をコンパレータ８に入力
する。コンパレータ８では、一定のしきい値であるコン
パレータ電圧により、前記非接触センサ７のアナログ出
力をＴ　Ｔ　Ｌレベルの［１１，［０１に２埴化して、
その２値信号の［１］から「０］及び［０］から［１］
の変化のタイミングをｌ・リガ信号としてバッファ９に
出力し、前記カウンタ６からバッファ９に出力されるＭ
’１１．カウンタ値を読み取って、演算処理装置１０に
出力する。演算処理装置１０は、積算回路、比較回路等
の演算処理回路及びメモリ等から構成され、所定の測定
用プログラムにより溝位置の測定を行う。

清２の中心位置は、入力される積９カウンタ値の平均を
演算算出して求められ、その平均鉋に基づいて講２の幅
の中心位置の絶対位置を所定の基準位置、すなわちロー
タリエンコーダ４の原点からの角度情報θとして演算し
、演算処理装置１０のメモリに測定値として記憶する。

また、演算処理装置１０には、パーソナルコンピュータ
（以下単にパソコンという）１１を接続し、そのキーボ
ード１２により各種の作動指令信号やデータ等の入力を
行う。

第３図は、前記装置における湧２の中心ｆα賓検出の急
本原理を示したタイミングチャートである。

まず、ワークの円周に形成された講２とランド３に非接
触センサ７が順次に対応すると、その出力電圧は同図（
ｂ）のように変化し、コンパレート電圧をしきい値とし
て２値化すればコンパレータ８の出力はＴＴＬレベルの
方形波となる（同図（ｃ　））。

その方形波の［０］から［１］と［１］から［０］の変
化のタイミングをトリガ信号としてカウンタ６の積算カ
ウンタ値を読み取る（同図（ｄ　＞＞、前記のタイミン
グで読み取ったカウンタ値の平均を演算処理装置１０で
求め、溝幅の中心位置の絶対（ｉ７．ｉＷを角度情報と
して出力する（同図（ｅ　＞＞。

溝幅〈又はランド幅〉の違いを判別する場合は、ＴＴＬ
出力のそれぞれ隣合う［１コから［０］及び［０］から
［１］に変化するタイミングのカウンタ値の差を求め、
所定の設定値との比較により溝幅（又はランド幅）の違
いを判別することができる。

また、交互にねじれ角を逆にした溝のねじれ方向の判別
を行う場合（よ、ワーク１の幅方向の中央より偏倚した
位置に前記非接触センサ７を配置して、ワーク］を一方
向へ回転しランド幅を測定し、所定の設定値との比較に
より右方向のねじれ溝か左方向のねじれ清かを判別する
ことができる。

第４図（ａ）−（ｄ）は、ワーク１に交互に形成される
ｆｆ４２とランド３の繰り返しパターンを展開して図示
したものである。

第４ｒｉ？１（ａ）は、全ての湧２の幅及び消２の中心
位置のピッチが等しい場合であって、一つの涌を測定す
れば残りの消の（Ｎ、Ｍ、は、溝幅及び講ピッチ等によ
り求めることができる。

同Ｉ３？１（ｔ））は、全ての涌２の中心位置のピッチ
は等しくはないが、３個の溝の中心位置のピッチが一定
の繰り返しパターンとなる場合であって、この３側御組
の清を測定すれば、残りのすべての泪の（ｉ′ＬＨを求
めることができる。

尚、溝の個数は３個に限られるものでない。

また、同図（ｃ）は、溝幅の異なる２種類の溝２ａ、２
ｂが交互に形成されたもので、２種類の消２ａ、２ｂの
溝の中心位置のピッチ、？１ＪＩＪ幅を測定することに
より、残りの溝の位置及び溝幅の相違の判別がす能とな
る。従って、一方の種類の消２ａに対してのみ研削加工
する場合の渭判別を行うことができる。

さらに同図（ｄ）は、研削加工を要する１４２　ｃと研
削加工を要しない講２　＋ｉの溝幅が４者共に同じであ
っても、それぞれの消の中心位置のピッチの違いにより
、溝の違いを判別することができる。

この場合は、３側御組の講を測定すれば、残りのすべて
の溝の位置を求めることができ、研削加圧を要する湧２
ｃと要しない１２ｄとを判別できる。

前記した各涌位置の測定プロセスについて、第５図に示
すフローチャートにより説明する。

まず、ステップ１００でワーク１に交互に形成される清
２とランド３の繰り返しパターンの最小単位について、
多溝のエツジの位置を所定の基単位置からの角度により
入力して、設定値として記憶する。続くステップ１０５
では、ワーク１を装着した測定用主軸回転角度θ、を演
算する。該角度θ、は、等分割溝の場合はθ、＝　３６
０°／渭数。

泪２とランド３が一定の繰り返しパターンで形成されて
いる場合は、θ、＝　３６０　”／（繰り返しパターン
数）で求められる。ステップ１１０〜１２０で、測定用
主軸を回転駆動し測定完了を判断して測定用主軸を停止
する。測定完了は、測定用主軸の回転角度≧θ、で判断
する。ステップ】２５では、前記設定値から湧の中心位
置及び各溝の溝幅を演算して求めるとともに、前記測定
により測定用主軸回転角度θ１に対応するワークｌの多
溝の中心位置及び溝幅を演算して求める。続くステップ
１３０では、前記ステップ１２５で求めた設定値による
溝と測定による清とを、それぞれの中心位置若しくは溝
幅に基づいてデータ上で整合させる。具体的には巻溝の
中心位置の偏差が最小となるとともに、谷溝の幅の差が
最小となる組合わせを求める。ステップ１３５に進み、
設定値としての渭データがワーク１の全溝介入力されて
いるかを判定する。不等分割溝以外は、？’ｌ１２とラ
ンド３の繰り返しパターンの最小ｔｌｔ泣の溝データが
設定されているだけであるので、ステップ１４０でこれ
を全溝データに拡張する。そしてこの拡張された全溝デ
ータに基づいて、溝位置を求め所定の基本位置からの清
イα買若しくは講幅の相違により、例えば研削涌とか非
研削消の判別を行う。

以」二説明したように、本実施例のワークの溝装置測定
装置は、ワーク１の外周に交ｌｉに形成される泊２とラ
ンド３の繰り返しパターンの最小中−位の講データを予
め入力して記憶し、ワーク１の泪の測定に際しては、前
記繰り返しパターンに相当する角度だけ測定用主軸をオ
フセラ）・し、その測定データと前記溝データとを整合
させろととｔ）に、堝データを全溝データに拡張して、
残りの溝のイ１７冑及び清福の相違を求めることができ
る。従って、研削講と非研削消の判別、溝のねじれ方向
の判別等が自動的に可能となるので、本装置を仕上研削
盤や面取り加工機に併設し、演算処理装置１０と前記仕
上研削盤等の数値制御装置とをインターフェイス（いず
れも図示しない）を介して接続することにより、一体的
制御が可能となって、主軸に装着したワーク１の消に対
して自動的に研削涌及び非０１削消を判別したり、交：
ｌＬにねじれ角を逆にしたねじれ漬のねじれ方向を１゛
す別して加工を行うことができる。

また、前記実施例１ま、ワーク（１０００転体〉の外周
に形成された溝の位置を測定する態様で説明したが、ワ
ークは回転体に限定されるものでなく、直線状のワーク
であってもよい、この場合、ワークに形成された溝位置
の測定に際しては、４ｔｒ、　Ｗ検出センサとしてリニ
ヤエンコーダ等を用いる。

「発１川の効果」 本発明のワークの清装置測定装置は、前記した構成を４
１゛シ、ワークに交！１に形成された講及びランドの繰
り返しパターンの最小単位の溝データを予め設定値とし
て記憶するとともに、前記繰り返しパターンの最小単位
に相当する角度分、ワークをオフセットすることにより
測定を完了し、その測定値と前記設定値とを演算処理し
て残りの溝位置を自動的に求めることができるので、溝
測定のサイクルタイムを大幅に短縮することができる効
果がある。さらに自動加工機に併設し一体的制御を行う
、二とにより、ワークの講装置を求めて連続的な自動加
工が可能になる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示し、第１図はクレーム対
応図、第２図は概略ブロック図、第３図は涌の中心位置
検出の基本原理を示したタイミングチャート、第４図（
ａ）〜（ｄ）はそれぞれワーク】に形成される溝２とラ
ンド３の繰り返しパターンを展開して図示した説明図、
第５図はフローチャートである。 】、１．ワーク、　　２１．講、　　３９．ランド、４
２．、ロータリエンコーダ、　　６１１．カウンタ、７
１３．非接触センサ、　　１０．、、演算処理装置、５
０　、、、演算手段、　５１　、、、測定値記憶手段、
５２　、、、設定値記憶手段、　５３．、、ワークオフ
セット手段、　５４　、、、講位置割り出し手段。 １− 第 図 設定値 第 図 ワーク形状 第 図 （ａ） （ｃ） 第 図 ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークに形成された溝の有無を検出するセンサと、ワー
   クの所定の基準位置からの位置を検出する位置検出セン
   サと、該位置検出センサから出力されるパルスをカウン
   トするカウンタと、前記センサの検出出力をトリガ信号
   として求められるカウンタのカウント値に基づいて所定
   の基準位置からの溝の中心位置及び溝幅を演算する演算
   手段と、その演算値を測定値として記憶する測定値記憶
   手段と、前記ワークに交互に形成された溝及びランドの
   繰り返しパターンの最小単位の溝データを予め設定値と
   して入力して記憶する設定値記憶手段と、前記溝及びラ
   ンドの繰り返しパターンの最小単位に相当する角度分ワ
   ークをオフセットさせるワークオフセット手段と、前記
   設定値と繰り返しパターンの最小単位の測定値とを演算
   処理して残りの溝位置を求める溝位置割り出し手段とを
   備えたことを特徴とするワークの溝位置測定装置。