JPH0346046B2 - - Google Patents
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- JPH0346046B2 JPH0346046B2 JP26355684A JP26355684A JPH0346046B2 JP H0346046 B2 JPH0346046 B2 JP H0346046B2 JP 26355684 A JP26355684 A JP 26355684A JP 26355684 A JP26355684 A JP 26355684A JP H0346046 B2 JPH0346046 B2 JP H0346046B2
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- Japan
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- photo sensor
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 102100025490 Slit homolog 1 protein Human genes 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
この発明は工具の長さを測定する際に使用する
工具長さ測定用センサに関する。 一般に例えばフライス盤に取付けるドリル等の
長さを測定する場合、第１図に示すように、基準
長さｌを有する基準工具１をチヤツク２に取付
け、そして工具１の先端がワークテーブル３に載
置したタツチセンサ４に当接する位置まで主軸５
を下降させ、その下降した長さＬ１を測定し、次
に測定する例えばドリル６を基準工具と取替え、
上記と同様にして下降した長さＬ２（第２図参
照）を測定し、これからドリル６の長さＸを、Ｘ
＝Ｌ１＋ｌ−Ｌ２から求めるようにしている。 しかしながらＬ１，Ｌ２を求めるのにタツチセ
ンサによつて工具の先端の当接を電気的導通によ
り検出しているので、工具の先端やタツチセンサ
に油が付着している場合、油が導電性の場合工具
の先端がタツチセンサに接触していなくとも導通
状態になり、また絶縁性の場合、接触していても
導通状態にならないので測定誤差が大きく、正確
な工具の長さの精度出しができないという欠点が
あつた。 この発明は上記欠点を解消することのできる工
具長さ測定用センサを提供することを目的とす
る。 以下、この発明の実施例を図面に基いて説明す
る。 第３，４図において１１は上部に開口部１２を
有する円筒状のケーシング、１３は前記ケーシン
グ内に上下動可能に設置された移動部材で、その
上部に前記開口部１２から突出して、工具の先端
を受ける円筒状の先端受部１４が形成されてい
る。１５は前記移動部材１３をケーシング１１内
の上部位置に常時位置させておくスプリング、１
６は水平に形成された４つのスリツト１７，１
８，１９，２０を有する板部材で、前記移動部材
１３の側部に垂直に固着されている。２１は前記
板部材１６を挾むように、かつ前記移動部材１３
が前記上部位置に位置しているとき、スリツト１
７の下方位置に位置するようにケーシング１１内
に固定されたコ字状の保持部材で、その一端部に
図示しない発光ダイオードが保持され、他端部に
前記発光ダイオードの光を受光するホトセンサ２
２が保持されている。前記ホトセンサ２２は移動
部材１３が下降してスリツト１７〜２０がホトセ
ンサ２２の位置にきた際、前記光を受光して検知
信号を出力するようになつている。２３は前記と
同じ保持部材で図示しない発光ダイオードとホト
センサ２４が設置され、移動部材１３が下降して
きて板部材１６が発光ダイオードの光を遮断した
採、ホトセンサ２４が検知信号を出力するように
なつている。 第５図は前記センサを用いてフライス盤を制御
するブロツク図で、３１はCPU、３２は主軸５
（第１図参照）を任意の速度あるいは10mm、１mm、
0.1mm又は0.01mmづつ下降させるパルスを発生す
る手動パルス発生器、３３はインタフエース回
路、３４は前記パルス又はCPU３１からの指令
に基いて速度指令電圧を出力する位置制御回路、
３５はDCモータ３６の速度が速度指令値になる
ように制御する速度制御ユニツト、３７は入出力
信号のデータ転送を制御するインタフエース回
路、３８は手動入力と表示を行うCRTターミナ
ルである。 次に上記から構成されるセンサの使用方法につ
いて説明する。 第６図に示すように、上記から構成されるセン
サをワークテーブル３に載置し、機械の始動スイ
ツチを入れて、手動で主軸５を動かしてその下端
面８の原点位置０を出し、チヤツク２に予めブロ
ツクゲージ及びマイクロメータで測定した長さｌ
１の基準工具１を取付けて、工具１の先端位置を
Ａ０とする。手動でパルス発生器３２を操作して
その発生パルスごとに、主軸５のDCモータ３６
を作動して主軸５を下降させながら、機械の固有
座標系がその下降距離を計測する。このようにし
て下降した基準工具１の先端が移動部材１３の先
端受部１４に当接したら、パルス発生器３２を１
パルスにつき0.01mmずつ下降するように調整し、
その手動操作で基準工具１をさらに0.01mmずつ下
降させる。このようにして下降した移動部材１３
の４番目のスリツト２０をホトセンサ２２が検知
した位置ａに到達したところで停止させる。この
場合基準工具１の下降ストロークはｌ２で、先端
の位置はＡ１となる。そして原点０からこの位置
ａまでの距離Ｌ３及び下降ストロークｌ２を機械
の固有座標系で測定し、その測定値Ｌ３，ｌ２，
ｌ１及び移動部材１３の先端受部１４と、スリツ
ト２０との間の距離ｌ３をCPU３１に入力して
記憶させる。この場合の数値Ｌ３は、前記により Ｌ３＝ｌ１＋ｌ２＋ｌ３ …(1) となり、ここでｌ３は位置ａにおいて移動部材１
３の先端受部１４と、ホトセンサ２２との間の距
離にもなる。前記においてスリツト１７，１８，
１９によるホトセンサ２２の出力信号は無視す
る。 つぎに基準工具１を取外して、未知の長さｙ１
のドリル９を第８図に示すように主軸５に取付
け、ここからCPU３１の作動が始まる。まずDC
モータ３６によつて任意の位置Ｚ１までドリル９
を迅速に下降させる。そしてそれから10mmずつ下
降させて第１スリツト１７が位置Ｚ２でホトセン
サ２２を通過すると、ホトセンサ２２が第１回の
検知信号をCPU３１に入力し、この信号により
CPU３１がDCモータ３６を制御して、以後ドリ
ル９を１mmずつ下降させる。そして、第２スリツ
ト１８が位置Ｚ３でホトセンサ２２を通過する
と、ホトセンサ２２が第２回の検知信号をCPU
３１に入力し、この信号によりCPU３１がDCモ
ータ３６を制御して、以後ドリル９を0.1mmずつ
下降させる。このようにして第３スリツト１９に
よりホトセンサ２２が位置Ｚ４で第３回の検知信
号をCPU３１に入力すると以後ドリル９を0.1mm
ずつ下降させ、最後にホトセンサ２２が第３回の
検知信号をCPU３１に入力すると、この信号に
よりCPU３１がそのメモリ内の位置情報を管理
している部位から位置データを読み取り、原点０
からこの位置ａまでの距離Ｌ３をCPU３１で測
定する。この位置ａにおいて、ドリル９の先端は
位置Ｂ１にあり、その下降ストロークはｙ２とな
る。したがつて距離Ｌ３はドリル９の長さｙ１、
ドリル９の下降ストロークｙ２及び前記の距離ｌ
３の合計であり、 Ｌ３＝ｙ１＋ｙ２＋ｙ３ …(2) となる。 前記の式(1)(2)から Ｌ３＝ｌ１＋ｌ２＋ｌ３＝ｙ１＋ｙ２＋ｙ３ となり、したがつてドリル９の長さｙ１は、 ｙ１＝（ｌ１＋ｌ２＋ｌ３）−（ｙ２＋ｌ３）＝ｌ
１＋ｌ２−ｙ２ということになり、ｌ１，ｌ２，
ｙ２は、いずれもCPU３１に数値情報として入
力しているものであるから、これによつてドリル
９の長さｙ１が算出されることとなる。 前記において下降ストロークを10、１、0.1、
0.01mmというように変えるのは、CPU３１のシス
テム上このような段階を踏まないとホトセンサ２
２の出力信号を入力しにくいからである。 前記実施例はスリツトが４つ設けられている
が、これに限定されるものではなく、例えば１つ
設けられているものについていえば、前記実施例
と同様にして基準工具１によりＬ３を測定した
後、被測定工具９を主軸５に取付け、それ以後は
CPU３１を用いることとなるが、主軸５を前例
同様10mmづつ下降させていき、スリツト１７を検
知したらその下降を停止させ、ホトセンサ２２の
少し上にそのスリツト１７がくるように主軸５を
一旦上昇させ、そして主軸５を前記下降量から１
mmづつの下降量に変え下降させ、ホトセンサ２２
がスリツト１７を検知したらその下降を停止さ
せ、前記と同様に主軸５を一旦上昇させてさらに
0.1mmづつ下降させ、これら動作を繰り返し行な
つた後、主軸５を0.01mmづつ下降させてスリツト
１７を検知したらその下降を停止させて測定する
ようにすれば、１つのスリツトで、１／100mmさ
らに最終下降量を0.001mmづつにすれば１／1000
mmの精度で測定することができる。またこの場合
主軸５を上昇させるに際し、スリツト１７をホト
センサ２２が検知するが、その際は検知信号を出
力しないようになつている。ホトセンサ２４は、
ホトセンサ２２がスリツト２０を検知しても、何
らかの原因で主軸５の下降が停止しなかつた場
合、板部材１６を検知した際、主軸５の下降を停
止させるために設置したものである。また前記
CPUのフロー図を第９図に示した。 以上のようにこの発明は、工具の下降位置をホ
トセンサで検出するようにしたものであるから、
従来のように油の付着によつて測定誤差が大きく
なることがなく、正確な工具の長さの精度出しが
できる等の効果を有する。
工具長さ測定用センサに関する。 一般に例えばフライス盤に取付けるドリル等の
長さを測定する場合、第１図に示すように、基準
長さｌを有する基準工具１をチヤツク２に取付
け、そして工具１の先端がワークテーブル３に載
置したタツチセンサ４に当接する位置まで主軸５
を下降させ、その下降した長さＬ１を測定し、次
に測定する例えばドリル６を基準工具と取替え、
上記と同様にして下降した長さＬ２（第２図参
照）を測定し、これからドリル６の長さＸを、Ｘ
＝Ｌ１＋ｌ−Ｌ２から求めるようにしている。 しかしながらＬ１，Ｌ２を求めるのにタツチセ
ンサによつて工具の先端の当接を電気的導通によ
り検出しているので、工具の先端やタツチセンサ
に油が付着している場合、油が導電性の場合工具
の先端がタツチセンサに接触していなくとも導通
状態になり、また絶縁性の場合、接触していても
導通状態にならないので測定誤差が大きく、正確
な工具の長さの精度出しができないという欠点が
あつた。 この発明は上記欠点を解消することのできる工
具長さ測定用センサを提供することを目的とす
る。 以下、この発明の実施例を図面に基いて説明す
る。 第３，４図において１１は上部に開口部１２を
有する円筒状のケーシング、１３は前記ケーシン
グ内に上下動可能に設置された移動部材で、その
上部に前記開口部１２から突出して、工具の先端
を受ける円筒状の先端受部１４が形成されてい
る。１５は前記移動部材１３をケーシング１１内
の上部位置に常時位置させておくスプリング、１
６は水平に形成された４つのスリツト１７，１
８，１９，２０を有する板部材で、前記移動部材
１３の側部に垂直に固着されている。２１は前記
板部材１６を挾むように、かつ前記移動部材１３
が前記上部位置に位置しているとき、スリツト１
７の下方位置に位置するようにケーシング１１内
に固定されたコ字状の保持部材で、その一端部に
図示しない発光ダイオードが保持され、他端部に
前記発光ダイオードの光を受光するホトセンサ２
２が保持されている。前記ホトセンサ２２は移動
部材１３が下降してスリツト１７〜２０がホトセ
ンサ２２の位置にきた際、前記光を受光して検知
信号を出力するようになつている。２３は前記と
同じ保持部材で図示しない発光ダイオードとホト
センサ２４が設置され、移動部材１３が下降して
きて板部材１６が発光ダイオードの光を遮断した
採、ホトセンサ２４が検知信号を出力するように
なつている。 第５図は前記センサを用いてフライス盤を制御
するブロツク図で、３１はCPU、３２は主軸５
（第１図参照）を任意の速度あるいは10mm、１mm、
0.1mm又は0.01mmづつ下降させるパルスを発生す
る手動パルス発生器、３３はインタフエース回
路、３４は前記パルス又はCPU３１からの指令
に基いて速度指令電圧を出力する位置制御回路、
３５はDCモータ３６の速度が速度指令値になる
ように制御する速度制御ユニツト、３７は入出力
信号のデータ転送を制御するインタフエース回
路、３８は手動入力と表示を行うCRTターミナ
ルである。 次に上記から構成されるセンサの使用方法につ
いて説明する。 第６図に示すように、上記から構成されるセン
サをワークテーブル３に載置し、機械の始動スイ
ツチを入れて、手動で主軸５を動かしてその下端
面８の原点位置０を出し、チヤツク２に予めブロ
ツクゲージ及びマイクロメータで測定した長さｌ
１の基準工具１を取付けて、工具１の先端位置を
Ａ０とする。手動でパルス発生器３２を操作して
その発生パルスごとに、主軸５のDCモータ３６
を作動して主軸５を下降させながら、機械の固有
座標系がその下降距離を計測する。このようにし
て下降した基準工具１の先端が移動部材１３の先
端受部１４に当接したら、パルス発生器３２を１
パルスにつき0.01mmずつ下降するように調整し、
その手動操作で基準工具１をさらに0.01mmずつ下
降させる。このようにして下降した移動部材１３
の４番目のスリツト２０をホトセンサ２２が検知
した位置ａに到達したところで停止させる。この
場合基準工具１の下降ストロークはｌ２で、先端
の位置はＡ１となる。そして原点０からこの位置
ａまでの距離Ｌ３及び下降ストロークｌ２を機械
の固有座標系で測定し、その測定値Ｌ３，ｌ２，
ｌ１及び移動部材１３の先端受部１４と、スリツ
ト２０との間の距離ｌ３をCPU３１に入力して
記憶させる。この場合の数値Ｌ３は、前記により Ｌ３＝ｌ１＋ｌ２＋ｌ３ …(1) となり、ここでｌ３は位置ａにおいて移動部材１
３の先端受部１４と、ホトセンサ２２との間の距
離にもなる。前記においてスリツト１７，１８，
１９によるホトセンサ２２の出力信号は無視す
る。 つぎに基準工具１を取外して、未知の長さｙ１
のドリル９を第８図に示すように主軸５に取付
け、ここからCPU３１の作動が始まる。まずDC
モータ３６によつて任意の位置Ｚ１までドリル９
を迅速に下降させる。そしてそれから10mmずつ下
降させて第１スリツト１７が位置Ｚ２でホトセン
サ２２を通過すると、ホトセンサ２２が第１回の
検知信号をCPU３１に入力し、この信号により
CPU３１がDCモータ３６を制御して、以後ドリ
ル９を１mmずつ下降させる。そして、第２スリツ
ト１８が位置Ｚ３でホトセンサ２２を通過する
と、ホトセンサ２２が第２回の検知信号をCPU
３１に入力し、この信号によりCPU３１がDCモ
ータ３６を制御して、以後ドリル９を0.1mmずつ
下降させる。このようにして第３スリツト１９に
よりホトセンサ２２が位置Ｚ４で第３回の検知信
号をCPU３１に入力すると以後ドリル９を0.1mm
ずつ下降させ、最後にホトセンサ２２が第３回の
検知信号をCPU３１に入力すると、この信号に
よりCPU３１がそのメモリ内の位置情報を管理
している部位から位置データを読み取り、原点０
からこの位置ａまでの距離Ｌ３をCPU３１で測
定する。この位置ａにおいて、ドリル９の先端は
位置Ｂ１にあり、その下降ストロークはｙ２とな
る。したがつて距離Ｌ３はドリル９の長さｙ１、
ドリル９の下降ストロークｙ２及び前記の距離ｌ
３の合計であり、 Ｌ３＝ｙ１＋ｙ２＋ｙ３ …(2) となる。 前記の式(1)(2)から Ｌ３＝ｌ１＋ｌ２＋ｌ３＝ｙ１＋ｙ２＋ｙ３ となり、したがつてドリル９の長さｙ１は、 ｙ１＝（ｌ１＋ｌ２＋ｌ３）−（ｙ２＋ｌ３）＝ｌ
１＋ｌ２−ｙ２ということになり、ｌ１，ｌ２，
ｙ２は、いずれもCPU３１に数値情報として入
力しているものであるから、これによつてドリル
９の長さｙ１が算出されることとなる。 前記において下降ストロークを10、１、0.1、
0.01mmというように変えるのは、CPU３１のシス
テム上このような段階を踏まないとホトセンサ２
２の出力信号を入力しにくいからである。 前記実施例はスリツトが４つ設けられている
が、これに限定されるものではなく、例えば１つ
設けられているものについていえば、前記実施例
と同様にして基準工具１によりＬ３を測定した
後、被測定工具９を主軸５に取付け、それ以後は
CPU３１を用いることとなるが、主軸５を前例
同様10mmづつ下降させていき、スリツト１７を検
知したらその下降を停止させ、ホトセンサ２２の
少し上にそのスリツト１７がくるように主軸５を
一旦上昇させ、そして主軸５を前記下降量から１
mmづつの下降量に変え下降させ、ホトセンサ２２
がスリツト１７を検知したらその下降を停止さ
せ、前記と同様に主軸５を一旦上昇させてさらに
0.1mmづつ下降させ、これら動作を繰り返し行な
つた後、主軸５を0.01mmづつ下降させてスリツト
１７を検知したらその下降を停止させて測定する
ようにすれば、１つのスリツトで、１／100mmさ
らに最終下降量を0.001mmづつにすれば１／1000
mmの精度で測定することができる。またこの場合
主軸５を上昇させるに際し、スリツト１７をホト
センサ２２が検知するが、その際は検知信号を出
力しないようになつている。ホトセンサ２４は、
ホトセンサ２２がスリツト２０を検知しても、何
らかの原因で主軸５の下降が停止しなかつた場
合、板部材１６を検知した際、主軸５の下降を停
止させるために設置したものである。また前記
CPUのフロー図を第９図に示した。 以上のようにこの発明は、工具の下降位置をホ
トセンサで検出するようにしたものであるから、
従来のように油の付着によつて測定誤差が大きく
なることがなく、正確な工具の長さの精度出しが
できる等の効果を有する。
第１，２図はタツチセンサを用いて工具の長さ
を測定する説明図、第３図は実施例の斜視図、第
４図は第３図の断面図、第５図はフライス盤の制
御ブロツク図、第６，８図は実施例のセンサを用
いて工具の長さを測定する説明図、第７図は工具
先端位置とその動きを示したグラフ、第９図はフ
ロー図である。 ３…ワークテーブル、１１…ケーシング、１３
…移動部材、１４…先端受部、１５…スプリン
グ、１７，１８，１９，２０…スリツト、２２…
ホトセンサ。
を測定する説明図、第３図は実施例の斜視図、第
４図は第３図の断面図、第５図はフライス盤の制
御ブロツク図、第６，８図は実施例のセンサを用
いて工具の長さを測定する説明図、第７図は工具
先端位置とその動きを示したグラフ、第９図はフ
ロー図である。 ３…ワークテーブル、１１…ケーシング、１３
…移動部材、１４…先端受部、１５…スプリン
グ、１７，１８，１９，２０…スリツト、２２…
ホトセンサ。
Claims (1)
- １ ワークテーブルに載置するとともに上部が開
口したケーシング内に、上部の工具の先端を受け
る先端受部を有する移動部材を上下動可能に設
け、前記移動部材を常時、ケーシング内の上部位
置に位置させる弾性部材を設け、さらに前記移動
部材に先端受部からｌ３の距離のところに、水平
方向に延びたスリツトを設け、前記ケーシング
に、移動部材が前記上部位置に位置しているとき
のスリツトの位置より下方の位置にホトセンサを
設置し、このホトセンサは前記先端受部が押圧さ
れて移動部材が下降して、スリツトがホトセンサ
の設置位置にきた際、これを検知して検知信号を
出力する検知手段を有し、機械の主軸に取付けら
れた長さｌ１の基準工具と、基準工具の先端が下
降して移動部材の先端受部に当接し、移動部材を
下動させてスリツトがホトセンサで検知された
際、基準工具の下降ストロークｌ２を測定する手
段と、これらの数値ｌ１〜ｌ３及びそれらの合計
数値Ｌ３を入力してこれを記憶し、基準工具に代
えて機械の主軸に取付けられた未知の長さｙ１の
被測定工具の先端が移動部材の先端受部に当接し
て、移動部材を下動させてスリツトがホトセンサ
で検知された際、被測定工具の下降ストロークｙ
２を測定し、さらに前記数値ｌ１，ｌ２と、Ｙ２
とを比較して被測定工具の長さｙ１を算出する
CPUとを設けたことを特徴とする工具長さ測定
用センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26355684A JPS61140805A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | 工具長さ測定用センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26355684A JPS61140805A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | 工具長さ測定用センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140805A JPS61140805A (ja) | 1986-06-27 |
| JPH0346046B2 true JPH0346046B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=17391185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26355684A Granted JPS61140805A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | 工具長さ測定用センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140805A (ja) |
-
1984
- 1984-12-13 JP JP26355684A patent/JPS61140805A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61140805A (ja) | 1986-06-27 |
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