JPH04193460A - 形状又は面精度測定方法とこれに用いる装置 - 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」 この発明は、加工物の真円度などの形状や面精度を、マ
シニングセンタなど、位置制御機能、主軸位置検出手段
を具備する工作機械を利用して測定する方法、及びこれ
に用いる装置に関するものである。

「従来の技術」 従来の形状測定又は面精度測定に於いては、加工終了後
に加工物を工作機械からいったん取り外し、工作機械か
ら離れた別の場所に設置されている、それぞれ専用の形
状測定器、又は面精度測定器にセットして行っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って重い加工物の移動に時間と手数がかかるうえ、危
険をともなう欠点があった。

そこでこの発明は、このような時間と手数の無駄を省い
て、工作機械に加工物をセットしたままの状態で加工物
の形状又は面精度を測定することを目的とするものであ
る。

「問題点を解決するための手段」 前記目的を達成するため、この発明は以下の構成を要旨
とする。

この形状又は面精度測定方法に使用する工作機械は、そ
の主軸がＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向へＮＣ装置など
で位置制御可能であり、しかも主軸位置検出手段を具備
する、例えばマシニングセンタなどである。

直線運動可能でかつ計測針位置検出器を具備する計測針
を、この主軸に取付ける。

次いで、主軸を移動させながら加工物に計測針を接触さ
せ、主軸の移動量と計測針の移動量とから形状又は面精
度を測定する。

この方法に用いる装置は、前記主軸の位置制御機能及び
主軸位置検出手段を具備するとともに、自動工具交換装
置を具備するものである。

計測針は、形状計測針と面精度計測針とが別個に用意さ
れ、主軸に着脱自在に取付けるための把持部をそれぞれ
具備して、工具マガジンにそれぞれ格納される。

「作用」 計測針を加工物に接触させつつ、主軸をＮＣ装置などで
制御しながら移動させる。主軸の移動量は、主軸位置検
出手段により検出され、又計測針の移動量は計測針位置
検出器により検出される。

再移動量を主軸制御手段、例えばＮＣ装置又はパソコン
へ出力して計算処理すれば、加工物の形状または面精度
が測定できる。

この測定方法に用いる装置では、加工物の加工終了後に
ＮＣ装置などから自動工具交換装置へ指令すれば、マシ
ニングセンタに格納されている形状計測針（又は面精度
計測針）は工具と交換されて、把持部により主軸に取付
けられる。前記のように主軸制御手段により、形状計測
針（又は面精度計測針）を加工物に接触させながら移動
させれば、形状測定（又は面精度）ができる。交換され
た工具は工具マガジンに格納される。

そして形状（又は面精度）測定後には、自動工具交換装
置へ指令すれば、工具マガジンに格納されている面積計
測針（又は形状計測針）と形状計測針（又は面精度計測
針）とが交換されて主軸に取付けられ、前記と同様に面
精度測定（又は形状測定）を行える。交換された形状計
測針（又は面精度計測針）は工具マガジンに格納される
。

「実施例」 以下、工作機械がマシニングセンタである図示実施例に
基づいてこの発明の詳細な説明する。

まず計測針について、第２図により説明する。

１は形状測定具で、形状計測針、計測針位置検出器、格
納箱、把持部からなる。

２は形状計測針で計測針位置検出器３を具備しており、
格納箱４内に格納されてその先端部は格納箱４外へ突出
する。形状計測針２は、図示しないエヤ又は電気モータ
などの駆動手段で直線運動が可能であり、格納箱４とと
もに回転可能である。

これら形状計測針２、計測針位置検出器３、計測針駆動
手段は、形状測定器としていずれも公知のものを使用す
る。５は把持部であって、格納箱４の上面に固定されて
おり、後述するマシニングセンタ１１の主軸１２の工具
把持部にこの把持部５を取付けることによって、形状測
定具１を主軸１２に着脱自在に取付けることがでる。

次に公知のマシニングセンタ１１について、略図で示す
第３図及び第４図により説明する。

１３はコラム１４により支持されてＸ軸方向へ移動する
トップビーム、１５は加工物ＷをセントされてＹ軸方向
へ移動するテーブル、′１６はトップビーム１３に支持
されてＸ軸方向へ移動する主軸ヘッドである。

又、１７は、図示しない自動工具交換装置を具備する工
具マガジンである。前記形状測定具Ｉや後述する面精度
測定具１′は、この工具マガジン１７へ工具１８群とと
もに格納される。

そして主軸１２のＸ軸方間、Ｘ軸方向への移動、及びテ
ーブル１５の移動によるＹ軸方向への移動、工具交換、
主軸１２の回転などは、すべてマシニングセンタ１１が
具備するＮＣ装置１９により制御される。又、主軸１２
の位置は、マシニングセンタ１１が具備する図示しない
公知の主軸位置検出手段により行われ、その検出信号は
ＮＣ装置１９へ入力されて主軸位置が検圧される。

そこで第１図、第２図により、このような形状計測針２
とマシニングセンタ１１とを用いて、加工物Ｗの真円度
を測定する実施例について述べる。

マスマシニングセンタ１１のＮＣ制御により、自動工具
交換装置を用いて、加工の終了した工具を主軸１２から
工具マガジン１７へ格納するとともに、工具マガジン１
７に格納している形状測定具１を主軸１２へ取付ける。

次いでマシニングセンタ１１のＮＣ制御により、主軸１
２をｘ、ｙ、ｚの各軸方向へ移動させて、形状計測針２
を加工Ｔ＃ｙＪＷの測定したい位置近（に移動させる。

最終的な位置決めは、形状計測針２自体をその具備する
駆動手段を用いて移動させることにより、加工物Ｗの外
周面に接触させて行う。

ＮＣ装置のＸ軸及びＹ軸制御により、第２図のように加
工物Ｗの外周面に形状計測針２を接触させたまま、第１
図に示すように加工物Ｗの外周面を１周させる。

この場合、主軸１２の前記２軸移動だけでは形状計測針
２が、加工物Ｗの法線方向へ向かないため、ＮＣ制御に
より前記２軸の移動と同期して形状計測針２が常に前記
法線方向へ向くよう、第１図中矢印ａで示す如く主軸１
２を回動させる。

形状計測針２の移動量は、計測針位置検出器３により検
出されてＮＣ装置１９へ圧力される。又主軸位置検出手
段で検出された主軸１２の移動量もＮＣ装置１９へ出力
され、再検動量を計算処理′　して得られた測定結果は
、ＮＣ装置１９に表示され、或いはプリントアウトされ
る。

なお前記再検動量をパソコンへ出力し、パソコンで計算
処理して表示、或いはプリントアウトすることも可能で
ある。

面精度測定の場合には、形状計測針２を面精度測定針に
替えた、計測針位置検出器、把持部などを有する面精度
測定具１′を用いればよい。形状測定具１と面精度測定
具１′との交換は、自動工具交換装置で行い、交換され
た形状測定具１は工具マガジン１７へ格納される。

面精度測定は前述の形状測定と同様に操作して行う。

「効果」 マシニングセンタなど主軸の位置制御、主軸位置検出手
段を具備する工作機械を用いて、工作物をテーブルにセ
ントしたままで形状、面精度を測定できるため、専用測
定器を用いた従来方法に比べて時間、手間を大幅に省け
、重量物運搬にともなう危険を避けられる。

又、自動工具交換装置を用いれば、形状、面精度の測定
を連続的に、しかも容易に行える。

さらに位置制御機能を利用して、複雑な形状の加工物の
測定も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は形状計測針を用いた形状測定の説明図、第２図
は形状測定具の一部欠截正面図である。 第３図はマシニングセンタの正面略図、第４図はその平
面略図である。 代理人　弁理士　山　上　　正　晴 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　位置制御されかつ主軸位置検出手段を具備する工作
   機械の主軸に、直線運動可能でかつ計測針位置検出器を
   具備する計測針を取付けて、主軸を移動させながら加工
   物に計測針を接触させることにより、主軸の移動量と計
   測針の移動量とから形状又は面精度を測定することを特
   徴とする形状又は面精度測定方法。 ２　工作機械は自動工具交換装置を有し、計測針は形状
   計測針と面精度計測針とが別個に設けられているととも
   に、両計測針は主軸に着脱自在に取付けられる把持部を
   それぞれ具備して、工具マガジンにそれぞれ格納される
   形状又は面精度測定装置。