JPH04285804A - Ｎｃ加工機を利用した製品寸法の測定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣフライス盤等のＮ
Ｃ加工機を利用して製品寸法、例えば製品金型の所定箇
所の基準点からの深さ・高さ等を測定することを特徴と
する、ＮＣ加工機を利用した製品寸法の測定方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣフライス盤等のＮＣ加工機は、主軸
に装着した工具とテーブルの上面に固定した被加工物と
の相対的な位置関係を数値制御により制御しうるもので
あるから、極めて精密な製品を容易に切削加工すること
が可能である。

【０００３】従って、例えば曲面が連続した相当複雑な
形状の金型等であっても、設計通りに正確に製作し得る
ものであるが、このような製品を顧客に納入する際に製
品寸法の測定結果を当該製品に添付すれば、商品の信頼
性がより高まることとなり、又納入先の顧客側の立場か
らすれば、商品の取引の安全性がより向上するという利
点がある。

【０００４】しかし、従来の各種の寸法測定装置を使用
して、製作する全ての製品についてその寸法測定を行う
ことは、製品の形状が複雑であればあるほど、又金型等
のように重量であればあるほど容易ではなく、為に寸法
測定により生じる上記のような利点に比較して測定作業
に必要な労力の負担が大き過ぎ、かかる場合は寸法測定
の実行が消極になり勝ちであった。

【０００５】本発明は上記に鑑み、ＮＣフライス盤等の
ＮＣ加工機で被加工物を製品に加工した後、当該ＮＣ加
工機を利用して容易に製品寸法を測定することができる
ようにすることにより、上記のような寸法測定作業に伴
う負担を軽減すると共に、寸法測定により得られる利点
を最大限に発揮させようとすることを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、先ず、主軸２に装着した工具とテーブル４の
上面に固定した被加工物との相対的なＸＹＺ座標軸方向
の位置関係を数値制御により制御しうるＮＣ加工機１で
被加工物を製品５に加工した後、上記主軸２に装着した
工具に代えて、ＮＣ加工機１の数値制御用コンピュータ
６と連係したコンピュータ７に突当検知信号を入力する
突当検知器８を装着する。そして、この突当検知器８に
於ける突当軸１１の下端をテーブル４の上面に固定した
製品５の所望の位置に設定したＸＹ座標軸の原点に合わ
せてその上方に調整する。次に、上記コンピュータ７に
、Ｚ座標の基準を設定するため所定のＸＹ座標値を入力
すると共に、そのＸＹ座標値に於ける製品５の表面のＺ
座標値を０又は他の所定の数値として入力する。更に、
突当検知器８が測定時に製品５に対して相対的にＸＹ座
標軸方向へ移動する場合に於ける突当軸１１の突当検知
状態を想定したときの下端のＺ座標値であるＺ座標初期
値及び製品５の測定箇所のＸＹ座標値等を入力し、これ
らのデータと突当検知器８から上記コンピュータ７に入
力される突当検知信号とに基づいて、Ｚ座標の基準を設
定すると共に、上記のように入力した製品５の測定箇所
のＺ座標値を自動的に測定して帳票印字する。そして、
この製品の寸法測定結果を当該製品に添付して納品する
ものである。

【０００７】

【作用】ＮＣ加工機１で被加工物を製品５に加工した後
、当該ＮＣ加工機１を利用して当該製品５の寸法測定を
行うことができるから、加工作業が完了した後テーブル
４に固定された製品５を取外すことなく、そのままの状
態で引き続き寸法測定作業を行うことが可能となる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図面に従って説明すれば下
記の通りである。

【０００９】図１に於て１は、ＮＣフライス盤等のＮＣ
加工機で、主軸２にチャック３により装着した工具（図
面には示してない）とテーブル４の上面に固定した被加
工物（製品）５との相対的な、左右前後及び上下方向に
夫々対応するＸＹＺ座標軸方向の位置関係を数値制御に
より制御しうるものである。このＮＣ加工機１で先ず被
加工物を製品５に加工した後、上記主軸２に装着した工
具に代えて、ＮＣ加工機１の数値制御用コンピュータ６
と連係したコンピュータ７に突当検知信号を入力する突
当検知器８を装着する。

【００１０】この突当検知器８は、図２に示すように、
上部中心に装着軸９を突設した外筺１０の中心に突当軸
１１を上下方向に摺動自在に設け、その上部をコイルバ
ネ等の弾器１２により支持させ、且つ下端を外筺１０か
ら下方へ突出させて尖頭状に形成し、外筺１０の内面左
右には赤外線発光部１３とコンピュータ７に連係した受
光部１３′とを対設すると共に、これらに対応させて上
記突当軸１１に赤外線の貫通孔１４を穿設したもので、
通常は図２（ａ）に示すように赤外線発光部１３から発
光する赤外線は突当軸１１により遮られているが、図２
（ｂ）に示すように突当軸１１の下端が製品５に当たる
ことにより、突当軸１１がコイルバネ１２を圧縮しなが
ら外筐１０に対して相対的に僅かに上昇すると、上記赤
外線は貫通孔１４を通って受光部１３′に受光され、こ
れにより突当検知信号がコンピュータ７に入力されるも
のである。

【００１１】次に、図３及び図４に示すように、上記突
当検知器８に於ける突当軸１１の下端をテーブル４の上
面に固定した製品５の所望の位置に設定したＸＹ座標軸
の原点に合わ仕てその上方に調整する。図３及び図４は
その具体的一例を示すもので、左右に段部を有する凹状
型面を形成した金型（製品）５の左側前方の隅角部をＸ
Ｙ座標軸の原点に設定し、突当軸１１の下端をこの原点
に合わせてその上方に調整してある。尚、この時点に於
ては、突当軸１１のＺ座標値を、図３（ａ）及び図４（
ａ）に示すように特定の数値に調整する必要はなく、横
方向へ移動しうる任意の高さに調整されていればよい。 以下、図３に示す製品５の表面のＡ点又は図４に示す製
品５の表面でないＡ′点のＺ座標値をＯに設定すると共
にこの場合に於ける製品５の表面のＢ点及びＣ点のＺ座
標値を測定する場合の手順を図５乃至図９に示すフロー
チャートに従って説明する。

【００１２】先ず、コンピュータ７の操作により基準値
設定ルーチンを選択し（図５ステップ１〜３）、該コン
ピュータ７に、Ｚ座標の基準を設定するための図３に示
すＡ点のＸＹＺ座標値を入力する。即ち、Ｘ座標値２５
、Ｙ座標値２０を入力すると共に、このＸＹ座標値に於
ける製品５の表面のＡ点のＺ座標値を０として入力する
。又、突当検知器８が測定時に製品５に対して相対的に
ＸＹ座標軸方向へ移動する場合に於ける突当軸１１の突
当検知状態（突当検知信号がコンピュータ７に入力され
る図２（ｂ）に示す状態）を想定したときの下端のＺ座
標値であるＺ座標初期値、例えば５０を入力する。更に
、製品５の測定箇所Ｂ点及びＣ点のＸＹ座標値、即ちＸ
座標値４０、Ｙ座標値３０並びにＸ座標値６０、Ｙ座標
値４０を入力する（図６ステップ４）。そして、入力終
了の操作が為されると、入力されたデータが妥当な数値
であるか否かチェックされた後（ステップ５）、上記入
力された、Ｚ座標の基準を設定するためのＸＹ座標（２
５、２０）へ移動指示がされ（ステップ６）、これによ
り突当検知器８は製品５に対して相対的に横移動し、そ
の突当軸１１がＡ点の上方に位置する。そして、突当検
知器８からコンピュータ７に突当検知信号が入力されな
い限り突当検知器８は製品５に対して相対的に下降して
行き、その突当軸１１の下端が図３（ａ）に鎖線で示す
ように製品５の表面のＡ点に当たり、突当検知信号がコ
ンピュータ７に入力されると下降動作は停止し（図６ス
テップ７及び図７ステップ８〜１０）、次に、上記Ｚ座
標初期値５０から基準のＺ座標値０を差し引いた値、即
ち５０だけ上昇させる移動指示がされ（図６ステップ１
１）、これにより突当軸１１の突当検知状態（突当検知
信号がコンピュータ７に入力される図２（ｂ）に示す状
態）を想定したときの下端のＺ座標値が５０の位置迄突
当検知器８は上昇し、引き続きＸＹ座標軸の原点への移
動指示がされて（ステップ１２）、突当検知器８は製品
５に対して相対的に横移動し、これによりその突当軸１
１の突当検知状態を想定したときの下端は、図３に示す
ようにＸ座標値０、Ｙ座標値０、Ｚ座標値５０の位置に
停止して基準値設定ルーチンが終了する。

【００１３】尚、Ｚ座標値を０に設定しようとするポイ
ントに突当検知器８に於ける突当軸１１の下端を当接さ
せることが困難か又は不可能な場合、例えば図４に示す
ように、製品５の上面に形成した凹状型面に於ける左側
の段部の曲面を確定するため設計上乃至図面上は存在す
るが、現実の製品５の表面には存在しないＡ′点のＺ座
標値を０に設定しようとする場合には、上記ステップ４
に於て、突当検知器８に於ける突当軸１１の下端を当接
させることが可能な製品５の表面の任意の点、例えば図
４に示すＤ点のＸＹＺ座標値を上記Ａ点のＸＹＺ座標値
に代えて下記の通り入力する。即ち、Ｘ座標値１０、Ｙ
座標値１５を入力すると共に、このＸＹ座標値に於ける
製品５の表面のＤ点のＺ座標値を１０（Ａ′点のＺ座標
値を０に設定した場合に於けるＤ点の設計上のＺ座標値
）として入力する。そして、その他の座標値を上記と同
様に入力して、入力終了の操作が為されると、入力され
たデータが妥当な数値であるか否かチェックされた後（
ステップ５）、上記入力された、Ｚ座標の基準を設定す
るためのＸＹ座標（１０、１５）へ移動指示がされ（ス
テップ６）、これにより突当検知器８は製品５に対して
相対的に横移動し、その突当軸１１がＤ点の上方に位置
する。そして、突当検知器８からコンピュータ７に突当
検知信号が入力されない限り突当検知器８は製品５に対
して相対的に下降して行き、その突当軸１１の下端が図
４（ａ）に鎖線で示すように製品５の表面のＤ点に当た
り、突当検知信号がコンピューター７に入力されると下
降動作は停止し（図６ステップ７及び図７ステップ８〜
１０）、次に、上記Ｚ座標初期値５０から基準のＺ座標
値１０を差し引いた値、即ち４０だけ上昇させる移動指
示がされ（図６ステップ１１）、これにより突当軸１１
の突当検知状態を想定したときの下端のＺ座標値が５０
の位置迄突当検知器８は上昇し、引き続き、ＸＹ座標軸
の原点への移動指示がされて（ステップ１２）、突当検
知器８は製品５に対して相対的に横移動し、これにより
その突当軸１１の突当検知状態を想定したときの下端は
、図３に示すようにＸ座標値０、Ｙ座標値０、Ｚ座標値
５０の位置に停止して基準値設定ルーチンが終了する。

【００１４】次に、コンピュータ７の操作により測定ル
ーチンを選択すると（図５ステップ１、１３、１４）、
上記のように予め入力された製品５の測定箇所Ｂ点のＸ
Ｙ座標値（４０、３０）が呼び出され（図８ステップ１
５）、呼び出しがあればＺ値積輝カウントがクリアされ
（ステップ１６、１７）、次に製品５の測定箇所Ｂ点の
ＸＹ座標（４０、３０）へ移動指示がされ（ステップ１
８）、これにより突当検知器８は製品５に対して相対的
に横移動し、その突当軸１１がＢ点の上方に位置する。 そして、突当検知器８からコンピュータ７に突当検知信
号が入力されない限り突当検知器８のＺ座標値を現座標
より−０．００１ずつ移動指示がされ且つこの値がＺ値
積算される（ステップ１９〜２２）。従って、突当検知
器８は製品５に対して相対的に下降して行き、その突当
軸１１の下端が製品５の表面のＢ点に当たり、突当検知
信号がコンピユータ７に入力されると下降動作は停止し
、Ｚ座標初期値５０からＺ積算値６０を差し引いた値、
即ち−１０が格納され（ステップ２３）、次に突当検知
器８を上記Ｚ積算値６０だけ製品５に対して相対的に上
昇させる移動指示がされ（ステップ２４）、これにより
突当検知器８は製品５に対して相対的に上昇し、その突
当軸１１の突当検知状態を想定したときの下端はＺ座標
初期値５０の位置に停止する。そして、ステップ１５で
次の測定箇所Ｃ点のＸＹ座標値（６０、４０）が呼び出
され、以下上記と同様の手順によりこのＣ点の測定値５
が測定され且つ格納されて測定ルーチンが終了する。

【００１５】次に、コンピュータ７の操作により帳票印
字ルーチンを選択すると（図５ステップ１、２５、２６
）、上記製品５の測定箇所Ｂ点及びＣ点のＸＹ座標並び
に上記のように格納した測定値が順次呼び出され（図９
ステップ２５）、帳票印字されるので（ステップ２６、
２７）、測定箇所のＸＹ座標値とその測定箇所のＺ座標
軸方向の寸法測定値とが印字された製品寸法の測定結果
を得ることができる。

【００１６】尚、上記実施例に於ては、説明の便宜上、
簡単な形状の製品について２箇所の測定を行う場合を示
したが、相当複雑な形状の製品で且つ測定箇所が多数に
亘っても、同様の方法により極めて容易に寸法測定を行
うことが可能である。

【００１７】又、上記突当検知器８は、上記実施例で示
した構成の突当検知器に限定されるものではなく、これ
と同等の機能を有する突当検知器に置換することは何等
差し支えない。

【００１８】又、本願に係る発明は、上記実施例及び添
付図面に示したＮＣフライス盤を対象とする場合が少な
くないものと考えられるが、これに限定されるものでは
なく、その他のＮＣ加工機、例えば、ＮＣ旋盤、ＮＣ放
電加工機、ＮＣワイヤー加工機等に適用することが可能
である。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のように、ＮＣ加工機を利
用して製品寸法の測定を行うものであるから、寸法測定
装置をＮＣ加工機とは別に設備する必要がないので、設
備費用の節減に資するものである。又、ＮＣ加工機で被
加工物を製品に加工した後、当該ＮＣ加工機を利用して
当該製品の寸法測定を行うことができるから、加工作業
が完了した後テーブルに固定された製品を取外すことな
く、そのままの状態で引き続き寸法測定作業を行うこと
が可能となる。従って、殊に金型等のような重量の製品
の場合には寸法測定に伴う作業者の負担が大幅に軽減さ
れ、これにより、製作する全ての製品についてその寸法
測定を行うことが現実に可能となるから、商品の信頼性
が格段に高まり、且つ取引の安仝性もより向上する等の
寸法測定により得られる利点を最大限に発揮させること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施状態を示す斜面図。

【図２】本発明の実施に使用する突当検知器の一例を示
す断面図。

【図３】製品と座標軸と突当軸との関係を示す説明図。

【図４】他の製品と座標軸と突当軸との関係を示す説明
図。

【図５】本発明に係る測定方法の実施例のフローチャー
ト。

【図６】同上フローチャート。

【図７】同上フローチャート。

【図８】同上フローチャート。

【図９】同上フローチャート。

【符号の説明】

１はＮＣ加工機。 ２は主軸。 ３はチャック。 ４はテーブル。 ５は製品。 ６は数値制御用コンピュータ。 ７はコンピュータ。 ８は突当検知器。 １１は突当軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　主軸に装着した工具とテーブルの上面
   に固定した被加工物との相対的なＸＹＺ座標軸方向の位
   置関係を数値制御により制御しうるＮＣ加工機で被加工
   物を製品に加工した後、上記主軸に装着した工具に代え
   て、ＮＣ加工機の数値制御用コンピュータと連係したコ
   ンピュータに突当検知信号を入力する突当検知器を装着
   すると共に、この突当検知器に於ける突当軸の下端をテ
   ーブルの上面に固定した製品の所望の位置に設定したＸ
   Ｙ座標軸の原点に合わせてその上方に調整し、次に上記
   コンピユータに、Ｚ座標の基準を設定するため所定のＸ
   Ｙ座標値を入力すると共に、そのＸＹ座標値に於ける製
   品の表面のＺ座標値を０又は他の所定の数値として入力
   し、更に、突当検知器が測定時に製品に対して相対的に
   ＸＹ座標軸方向ヘ移動する場合に於ける突当軸の突当検
   知状態を想定したときの下端のＺ座標値であるＺ座標初
   期値及び製品の測定箇所のＸＹ座標値等を入力し、これ
   らのデータと突当検知器から上記コンピユータに入力さ
   れる突当検知信号とに基づいて、Ｚ座標の基準を設定す
   ると共に、上記のように入力した製品の測定箇所のＺ座
   標値を自動的に測定して帳票印字することを特徴とする
   、ＮＣ加工機を利用した製品寸法の測定方法。