JPH0526760A - Distance measuring device and unbalance correcting device using same - Google Patents

Distance measuring device and unbalance correcting device using same

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JPH0526760A
JPH0526760A JP17656891A JP17656891A JPH0526760A JP H0526760 A JPH0526760 A JP H0526760A JP 17656891 A JP17656891 A JP 17656891A JP 17656891 A JP17656891 A JP 17656891A JP H0526760 A JPH0526760 A JP H0526760A
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angular position
position signal
rotating
shaft
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JP17656891A
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Inventor
Masanori Hisamatsu
Kazuhiro Iwasaki
正典 久松
和博 岩崎
Original Assignee
Nagahama Seisakusho:Kk
株式会社長濱製作所
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics

Abstract

PURPOSE:To accurately measure the moving quantity of a moving body and the dimension of an object by setting the reduction ratio of a reduction gear mechanism to a value containing a value of a decimal point or less and controlling the movement of a milling spindle using an encoder of predetermined resolving power. CONSTITUTION:For example, when the reference point of the rotary shaft of a stepping motor 8 and that of the rotary shaft 16 of a ball screw 7 are present at zero angle position, the reduction ratio of a reduction gear mechanism 9 is set to 10.8. Whereupon, when the motor 8 is rotated 54 times, the shaft 16 makes 5 revolutions and the reference points of both rotary shafts return to 0$0. Herein, when a milling spindle 1 moves by 5mm when the shaft 16 makes one revolution, the spindle 1 moves by 25mm by the five revolutions of the shaft 16. Within this 25mm range, the position of the spindle 1 can be uniquely confirmed on the basis of low and high speed encoders 10, 11 through the ball screw 7 to be controlled. When the value of the first decimal point of the reduction ratio is set to 0.1 or to 0.9, the position of the spindle 1 can be uniquely controlled during the ten revolution of the shaft 16.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この発明は、距離測定装置およびその装置を利用した不釣合い修正装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a distance measuring apparatus and imbalance correction device using the device. この発明にかかる距離測定装置は、たとえば工作機械において、加工対象物の長さを測定したり、予め定める基準位置から対象物までの距離を測定して、対象物の配置された位置を確認したりするのに用いることのできるものである。 Distance measuring device according to the present invention, for example in a machine tool, or to measure the length of the workpiece, by measuring the distance to the object from a reference position predetermined to confirm the placed position of the object those that can be used to or.

【0002】あるいは、制御すべき移動体を備えた装置において、その移動体の移動量を正確に制御するのに利用することのできる距離測定装置に関するものである。 [0002] Alternatively, the apparatus having a mobile to be controlled, to a distance measuring apparatus which can be used to precisely control the amount of movement of the mobile.
またこの発明にかかる不釣合い修正装置は、回転体の不釣合いをミーリングによって取り除くような不釣合い修正装置に関するものである。 The imbalance correction device according to the present invention is related to imbalance correction device as removed by milling the imbalance of the rotating body.

【0003】 [0003]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】回転体の不釣合いを取り除いて所望の釣り合い状態にする不釣合い修正装置には、種々の方式のものが知られているが、回転体がモータアマチュア等の場合には、ミーリングによって不釣合いを除去する方式のものが広く利用されている。 The BACKGROUND OF THE INVENTION AND SUMMARY OF THE INVENTION rotator unbalance correction device of a desired balanced state by removing the imbalance, but has been known in various systems, the rotating body is a motor in the case of such amateur it is widely used as a method of removing the unbalance by milling. ミーリングによる不釣合い修正装置には、一般に、ミーリングスピンドルを移動させるためのミーリングユニットが備えられている。 Disproportionately correction unit according to the milling generally is milling unit for moving the milling spindle is provided.

【0004】従来のミーリングユニットは、たとえば機械的な減速手段およびリニアポテンショメータによってミーリングスピンドルの送り制御がされていた。 Conventional milling unit had been the feed control of the milling spindle, for example, by mechanical reduction gear means and the linear potentiometer. しかしながら、かかる送り制御は、比較的精度良く送り量を制御できる反面、最大送り量(ミーリングスピンドルの移動制御範囲)が小さく、汎用性に乏しいという欠点があった。 However, such feed control, although that can be controlled relatively accurately feed amount, the maximum feed distance (milling movement control range of the spindle) is small, there is a drawback of poor versatility.

【0005】また、インクリメンタルエンコーダを用いてミーリングスピンドルの移動制御を行う装置も広く用いられているが、かかる装置では、電源投入時に必ずインクリメンタルエンコーダの原点確認をする必要がある。 Further, although widely used device for controlling movement of the milling spindle by using an incremental encoder, in such devices, it is necessary to always the home check an incremental encoder at power-up. それゆえ、初期設定作業が複雑になるという欠点があった。 Therefore, there is a drawback that the initial setting operation becomes complicated. さらにまた、ミーリングスピンドルの移動制御をエンコーダを用いて行う場合、移動量をより精密に制御するためにはエンコーダの分解能を高めなければならず、エンコーダが大型化するとともに高価なものとなってしまう。 Furthermore, when performing movement control of the milling spindle by using an encoder, in order to control the amount of movement more precisely it must increase the resolution of the encoder would Encoder become expensive as well as large .

【0006】そこで、この発明の主たる目的は、装置に備えられた移動体の移動量を測定したり、任意の対象物の長さや幅等の寸法を正確に測定することのできる距離測定装置を提供することである。 [0006] Therefore, the main object, the distance measuring device capable of accurately measuring or measuring the amount of movement of the moving body provided in the apparatus, the size of such length and width of any object of the present invention it is to provide. また、この発明の他の目的は、所望の移動制御範囲が得られ、その範囲内において、ミーリングスピンドルを正確にかつ迅速に移動することのできる不釣合い修正装置を提供することである。 Another object of this invention is desired movement control range is obtained, within its scope, is to provide unbalance correction device capable of moving the milling spindle accurately and quickly.

【0007】この発明のさらに他の目的は、アブソリュート形エンコーダを用いたミーリングスピンドルの移動制御において、所定の分解能のエンコーダを用いながら、従来装置に比べて極めて精度良く移動制御のできる制御装置を提供することである。 It is a further object of this invention is a movement control of the milling spindle with absolute type encoder, while using an encoder of a predetermined resolution, provide a control device capable of extremely high accuracy movement control in comparison with the conventional apparatus It is to be.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、対象物の長さ、距離等を測定するための装置であって、回転することによって基準体を移動させる回転手段と、駆動モータと、前記駆動モータの回転速度を予め定める減速比で減速して前記回転手段へ伝える減速手段とを備え、前記減速手段における減速比は、小数点以下の値を含む予め定める値に定められており、さらに、前記回転手段の回転軸に連結され、回転軸の回転角度に応じた角度位置信号を出力する第1角度位置信号出力手段と、前記駆動モータの回転軸に連結され、モータの回転角度に応じた角度位置信号を出力する第2角度位置信号出力手段と、第1 Means for Solving the Problems] This invention is a device for measuring the length of the object, the distance, etc., a rotating means for moving the reference body by rotating the drive motor, the drive and reduced at the speed reduction ratio to determine the rotational speed of the motor advance a deceleration means for transmitting to said rotating means, reduction ratio of the speed reduction means is defined in the predetermined value including decimal values, further wherein connected to a rotary shaft of the rotation means, and a first angular position signal outputting means for outputting an angular position signal corresponding to the rotation angle of the rotating shaft, connected to a rotary shaft of the driving motor, in accordance with the rotation angle of the motor angle a second angular position signal outputting means for outputting a position signal, first
角度位置信号出力手段および第2角度位置信号出力手段からそれぞれ出力される信号に基づいて、前記基準体の移動距離またはそのときの位置を算出する演算手段と、 Calculating means for, based on the signals outputted from the angular position signal output means and a second angular position signal outputting means, calculates the position of the moving distance or when its said reference body,
を含むことを特徴と距離測定装置である。 A feature and distance measuring device comprises a.

【0009】またこの発明は、ミーリングによって不釣合いを修正する不釣合い修正装置であって、回転することによってミーリングスピンドルを移動させる回転手段と、駆動モータと、前記駆動モータの回転速度を予め定める減速比で減速して前記回転手段へ伝える減速手段とを備え、前記減速手段における減速比は、小数点以下の値を含む予め定める値に定められており、さらに、前記回転手段の回転軸に連結され、回転軸の回転角度に応じた角度位置信号を出力する第1角度位置信号出力手段と、前記駆動モータの回転軸に連結され、モータの回転角度に応じた角度位置信号を出力する第2角度位置信号出力手段と、第1角度位置信号出力手段および第2角度位置信号出力手段からそれぞれ出力される信号に基づいてミーリングスピン [0009] This invention is a unbalance correction device for correcting the unbalance by milling, a rotating means for moving the milling spindle by rotating defines a drive motor, the rotational speed of the drive motor in advance deceleration and a speed reduction means for transmitting to said rotating means and decelerating ratio, reduction ratio in the reduction unit is determined to the predetermined value including decimal values, is further coupled to a rotation shaft of said rotating means a first angular position signal outputting means for outputting an angular position signal corresponding to the rotation angle of the rotating shaft, connected to a rotary shaft of the driving motor, a second angle to output an angular position signal corresponding to the rotation angle of the motor position signal output means, milling spin based on the signals output from the first angular location signal output means and a second angular position signal outputting means ルの位置を検出する制御手段と、 And control means for detecting the position of the le,
を含むことを特徴とする不釣合い修正装置である。 Is unbalanced correction device which comprises a.

【0010】さらにまたこの発明は、前記第1角度位置信号出力手段および第2角度位置信号出力手段は、アブソリュート形エンコーダを含むことを特徴とするものである。 [0010] Further the invention, the first angular position signal output means and a second angular position signal output means is characterized in that it comprises an absolute-type encoder.

【0011】 [0011]

【作用】初期状態として、たとえば駆動モータの回転軸の基準点が0°の角度位置にあり、回転手段の回転軸の基準点が0°の角度位置にあるとする。 [Act as an initial state, for example, is in the angular position of the reference point is 0 ° of the rotational shaft of the driving motor, a reference point of the rotation axis of the rotating means is to be in the angular position of 0 °. また、減速手段の減速比をたとえば「10.8」とする。 In addition, the reduction ratio of the reduction means, for example, as "10.8". この場合、駆動モータが54回転すると回転手段の回転軸は5回転され、両者の基準点は初期位置と同じ0°に戻る。 In this case, the rotation axis of the rotating means drive motor 54 to rotate is 5 rotated, both the reference point of return to the same 0 ° as the initial position. 回転手段の回転軸が5回転するまでの間に、駆動モータの回転軸基準点および回転手段の回転軸基準点が揃って0°になることはない。 Until the rotation axis of the rotating means is 5 rotates, does not rotate axis reference point of the rotating axis reference point and the rotation means of the drive motor becomes 0 ° aligned. ここで、回転手段の回転軸が1回転することによりミーリングスピンドルが5mm移動するとすれば、回転手段の回転軸が5回転するとミーリングスピンドルは25mm移動する。 Here, if the milling spindle by the rotating shaft of the rotating means is rotated 1 to 5mm moving, milling spindle when the rotating shaft of the rotating means 5 rotates to 25mm movement. そして、この25mmの範囲内では、駆動モータの回転軸の角度位置と回転手段の回転軸の角度位置とに基づいてミーリングスピンドルの位置を一意的に制御することができる。 Then, within the scope of this 25 mm, he is possible to uniquely control the position of the milling spindle on the basis of the angular position of the rotating shaft of the rotating means and the angular position of the rotary shaft of the drive motor.

【0012】また、減速比を小数点以下第1位の値を「0.1」または「0.9」とすれば、回転手段の回転軸が10回転する間のミーリングスピンドルの位置を一意的に制御できる。 Further, by making the reduction gear ratio value of the first decimal place as "0.1" or "0.9", uniquely the position of the milling spindle during rotation axis of the rotating means is 10 rotates It can be controlled.

【0013】 [0013]

【実施例】以下には、図面を参照して、この発明の一実施例について詳細に説明をする。 EXAMPLES The following, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail. 図1は、この発明の一実施例にかかる不釣合い修正装置の構成概要を表わす図である。 Figure 1 is a diagram showing a general configuration of such imbalance correction device in an embodiment of the present invention. 不釣合い修正装置には、ミーリングスピンドル1が備えられている。 The imbalance correction device, the milling spindle 1 is provided. ミーリングスピンドル1は紙面に垂直方向に延びており、その先端部にはミーリング刃2 Milling spindle 1 extends in the direction perpendicular to the plane of the drawing, at its distal end milling cutter 2
が取付けられている。 It is attached. そして、ミーリング刃2によって不釣合いを修正すべき回転体(以下「ワーク」という) Then, the rotary body to be corrected unbalance by milling blade 2 (hereinafter referred to as "work")
3の表面がミーリングされる。 3 on the surface is milled. ミーリングスピンドル1 Milling spindle 1
は、ミーリングユニット4によって矢印5方向へ移動され、この移動が制御されることで、ミーリング刃2による切削が制御される。 It is moved in the arrow 5 direction by milling unit 4, that this movement is controlled, cutting by milling blade 2 is controlled.

【0014】この実施例では、ミーリングスピンドル1 [0014] In this embodiment, the milling spindle 1
はスライドガイド6で保持されている。 It is held by the slide guide 6. スライドガイド6は、ミーリングスピンドル1が矢印A1またはA2方向に移動するのを案内するためのものである。 Slide guide 6 is provided for milling spindle 1 for guiding the movement in the arrow A1 or A2 direction. この発明にかかる別の実施例として、このようなスライドガイド6を設けず、ミーリングスピンドル1をミーリングユニット4にのみによって矢印A1またはA2方向へ移動させる構成にすることもできる。 As another embodiment according to the present invention, can be such a slide guide 6 is not provided, configured to move the milling spindles 1 only by the milling unit 4 in the arrow A1 or A2 direction.

【0015】次に、ミーリングユニット4について説明をする。 [0015] Next, the explanation for the milling unit 4. ミーリングユニット4にはミーリングスピンドル1を矢印5方向へ移動させるために、回転手段としてのボールねじ7と、駆動モータとしてのステッピングモータ8と、ステッピングモータ8の回転速度を予め定める減速比で減速してボールねじ7へ伝達する減速機構9 For the milling unit 4 for moving the milling spindle 1 to the arrow 5 direction, a ball screw 7 as a rotating means, a stepping motor 8 as a drive motor, and reduced at the speed reduction ratio predetermined rotational speed of the stepping motor 8 speed reduction mechanism 9 to transfer to the ball screw 7 Te
と、ボールねじ7の回転に伴って回転する第1の角度位置信号出力手段としての低速エンコーダ10と、ステッピングモータ8の回転に伴って回転する第2の角度位置信号出力手段としての高速エンコーダ11とが含まれている。 If a low-speed encoder 10 as a first angular position signal output means for rotating with the rotation of the ball screw 7, high-speed encoder 11 as a second angular position signal output means rotates with the rotation of the stepping motor 8 door is included.

【0016】より具体的に説明すると、ステッピングモータ8の回転軸には減速機12が連結されている。 [0016] More specifically, the speed reducer 12 is coupled to the rotation shaft of the stepping motor 8. 減速機12の減速比は、この実施例では「10.8」に設定されている。 Reduction ratio of the speed reducer 12, in this embodiment is set to "10.8". 減速機12で減速された回転は歯付プーリ13へ伝達され、歯付プーリ13の回転は歯付ベルト1 Rotation decelerated by the reduction gear 12 is transmitted to the toothed pulley 13, rotating the toothed belt 1 of the toothed pulley 13
4を介してもう一方の歯付プーリ15へ伝達される。 4 through is transmitted to the other toothed pulley 15. この歯付プーリ15にはボールねじ4を構成する雄ねじ(以下「回転シャフト」という)16が連結されている。 The external thread (hereinafter referred to as "rotation shaft") which constitute the ball screw 4 is the toothed pulley 15 16 is connected. したがって、ステッピングモータ8の回転力は減速機12で1/10.8に減速され、歯付プーリ13、歯付ベルト14および歯付プーリ15を介して回転シャフト16へ伝達され、回転シャフト16が回転される。 Thus, the rotational force of the stepping motor 8 is decelerated to 1 / 10.8 in the speed reducer 12, it is transmitted toothed pulley 13, via a toothed belt 14 and toothed pulleys 15 to rotate the shaft 16, the rotation shaft 16 It is rotated. 回転シャフト16が右回転されると、回転シャフト16に嵌合されたボールねじ7を構成する雌ねじ(以下「移動リング」という)17が下降する。 When the rotating shaft 16 is rotated clockwise, the internal thread constituting a ball screw 7 which is fitted to the rotating shaft 16 (hereinafter referred to as "moving ring") 17 is lowered. 逆に、回転シャフト16が左回転されると、移動リング17は上昇する。 Conversely, when the rotary shaft 16 is rotated counterclockwise, moving ring 17 is increased. この移動リング27にミーリングスピンドル1が取付けられており、ミーリングスピンドル1は移動リング17の移動に伴って矢印A1またはA2方向へ移動する。 This moving ring 27 is mounted is milling spindle 1, milling spindle 1 is moved with the movement of the moving ring 17 in the arrow A1 or A2 direction.

【0017】さらに、ステッピングモータ8の回転軸にはカップリング18を介して高速エンコーダ11が直結されている。 Furthermore, high-speed encoder 11 via a coupling 18 to the rotary shaft of the stepping motor 8 is directly connected. 一方、ボールねじ7の回転シャフト26にも、カップリング19を介して低速エンコーダ10が直結されている。 On the other hand, the rotation shaft 26 of the ball screw 7, the low-speed encoder 10 is directly connected via a coupling 19. この実施例においては、低速エンコーダ10および高速エンコーダ11は、全く等しい構成のアブソリュート形ロータリエンコーダによって構成されている。 In this embodiment, the low-speed encoder 10 and the high-speed encoder 11 is constituted by the absolute rotary encoder exactly equal configuration.

【0018】この実施例では、減速機12の減速比が1 [0018] In this embodiment, the reduction ratio of the speed reducer 12 is 1
0.8に定められており、減速機12で減速された回転速度は歯付プーリ13、歯付ベルト14および歯付プーリ15においては減速されず回転シャフト16へ伝達される構成になっている。 Are determined in the 0.8, the rotational speed reduced by the reduction gear 12 is toothed pulley 13, and is configured to be transmitted to the rotary shaft 16 is not decelerated in the toothed belt 14 and toothed pulleys 15 . このような構成に代え、減速機構9に含まれる減速機12、歯付プーリ13、歯付ベルト14および歯付プーリ15の全体で、減速比がたとえば10.8に構成されていてもよい。 Instead of such a configuration, the speed reducer 12 included in the speed reduction mechanism 9, the toothed pulley 13, the whole of the toothed belt 14 and toothed pulleys 15, the reduction ratio may be configured for example to 10.8.

【0019】この実施例の特徴の1つは、減速機構9における減速比が、整数ではなく、小数点以下の値を含む値(上記の例では「10.8」)に設定されていることである。 [0019] One of the features of this embodiment is that the reduction ratio in the reduction gear mechanism 9, not an integer, set to ( "10.8" in the above example) value including decimal values is there. この結果、回転シャフト16を1回転させるのに必要なステッピングモータ8の回転数は整数回転数、 As a result, the rotation speed of the stepping motor 8 required to the rotation shaft 16 1 is rotated an integer number of revolutions,
たとえば10回転とはならず、小数点を含む回転数(上記の例では「10.8回転」)となる。 For example it does not become 10 rotates, the ( "10.8 Rotation" in the example above) rotation number including a decimal point.

【0020】また、減速比は、上述のものに限らず、小数点以下第1位の値がたとえば「0.1」もしくは「0.9」またはその他の値を含む値であってもよい。 Further, the reduction ratio is not limited to those described above, it may be a value that includes a first position value, for example "0.1" or "0.9" or other values ​​decimal point.
図2は、低速エンコーダ10および高速エンコーダ11 2, low-speed encoder 10 and the high-speed encoder 11
を構成するアブソリュート形エンコーダを説明するための図である。 A diagram for explaining the absolute type encoder that constitutes the. アブソリュート形エンコーダには、参照番号20で示すような回転板が含まれている。 The absolute type encoder, the rotary plate as shown by reference numeral 20 is included. この回転板20には、たとえばバイナリコードで表わされた所定のコードパターン21が表示されている。 This rotary plate 20, for example, a predetermined code pattern 21 represented in binary code are displayed. そして、このコードパターン21から回転板20の絶対的角度位置情報を検出することができるようになっている。 Then, and it is capable of detecting the absolute angular position information of the rotation plate 20 from the code pattern 21. この実施例では、回転板20の角度位置は「256」に区分されている。 In this embodiment, the angular position of the rotary plate 20 is divided into "256". つまり、分解能は「256」である。 In other words, the resolution is "256." コードパターン21は、固定配置された光電式読取素子22によって読取られる。 Code pattern 21 is read by the photoelectric reading device 22 which is fixedly disposed. 光電式読取素子22に代え、回転板20 Instead of the photoelectric read element 22, the rotation plate 20
表面と摺接する刷子式読取素子または磁気的にコードパターンを読取る磁気式読取素子が用いられてもよい。 Surface may be magnetic read element is used to read the sliding contact brushes formula read element or magnetically encoded pattern.

【0021】上述の構成のアブソリュート形エンコーダからなる低速エンコーダ10の出力によって、回転シャフト16の絶対的な角度位置情報が得られる。 [0021] The output of the low-speed encoder 10 consisting of absolute type encoder configured as described above, absolute angular position information of the rotary shaft 16 is obtained. 同様に、 Similarly,
高速エンコーダ11の出力によって、ステッピングモータ8の回転軸の絶対的な角度位置が検出できる。 By the output of the high-speed encoder 11, the absolute angular position of the rotary shaft of the stepping motor 8. detectable. ところでこの実施例では、先に述べたように、ステッピングモータ8の回転は減速機構9を介して回転シャフト16に伝達される。 Incidentally in this embodiment, as previously described, rotation of the stepping motor 8 is transmitted to the rotary shaft 16 through a reduction mechanism 9. そして、減速機構9による減速比は10. The reduction ratio by the reduction mechanism 9 10.
8とされている。 There is a 8. それゆえ、初期状態において、ステッピングモータ8の回転軸の予め定める基準点が「0」の角度位置にあり、回転シャフト16の予め定める基準点が「0」の角度位置にあったとする。 Therefore, in the initial state, the reference point the predetermined axis of rotation of the stepping motor 8 is in an angular position of "0", a reference point the predetermined rotational shaft 16 and was in the angular position "0". そうすると、ステッピングモータ8により減速機構9を介して回転シャフト16を回転させた結果、ステッピングモータ8の回転軸の基準点および回転シャフト16の基準点が揃って初期状態の角度位置になるのは、回転シャフト16が5回転したときであり、このとき、ステッピングモータ8は54回転して初期の角度位置に戻る。 Then, the result of rotating the rotating shaft 16 via a speed reduction mechanism 9 by a stepping motor 8, become angular position of the initial state the reference point of the reference point and the rotation shaft 16 of the rotary shaft of the stepping motor 8 is aligned, the It is when the rotating shaft 16 is 5 rotated, this time, the stepping motor 8 is returned to the initial angular position by 54 rotate.

【0022】このとき、ボールねじ7のリード、つまり回転シャフト16が1回転することによる移動リング1 [0022] At this time, moving ring by the lead of the ball screw 7, which in other words the rotational shaft 16 is rotated 1 1
7の進み量(移動量)が5mmであるとすれば、回転シャフト16が5回転する間に移動リング17は25mm If 7 lead amount (movement amount) to be 5 mm, the moving ring 17 while the rotating shaft 16 is 5 rotated 25mm
移動する。 Moving. そして、この移動量25mmの間は、低速エンコーダ10および高速エンコーダ11の出力に基づいて一意的に移動リング17の位置を確認できる。 Then, during the movement amount 25mm can confirm uniquely position moving ring 17 based on the output of the low-speed encoder 10 and a high-speed encoder 11. 換言すれば、25mmの範囲内において、低速エンコーダ10 In other words, within the scope of 25 mm, the low-speed encoder 10
および高速エンコーダ11の出力に基づいて、移動リング17に取付られたミーリングスピンドル1の位置を一意的に確認でき、あるいは制御できる。 And based on the output of the high-speed encoder 11, uniquely able to check the position of the attached milling spindle 1 to the mobile ring 17, or can be controlled. これがこの実施例の特徴の1つである。 This is one feature of this embodiment.

【0023】次に、図3を参照して、低速エンコーダ1 Next, with reference to FIG. 3, the low-speed encoder 1
0の出力および高速エンコーダ11の出力と、移動リング17、すなわちミーリングスピンドル1の位置との関係について説明をする。 The outputs and fast encoder 11 0, moving ring 17, namely the relationship between the position of the milling spindle 1 will be described. ステッピングモータ8の回転は減速機構9を介して回転シャフト16に伝達されるが、 Although rotation of the stepping motor 8 is transmitted to the rotary shaft 16 through the reduction mechanism 9,
減速機構9の減速比は整数ではない10.8という値にされている。 Reduction ratio of the reduction mechanism 9 is the value of 10.8 is not an integer. それゆえ、ステッピングモータ8、すなわち高速エンコーダ11が10.8回転することにより回転シャフト16、すなわち低速エンコーダ10は1回転する。 Therefore, the stepping motor 8, i.e. a high speed encoder 11 is the rotating shaft 16 by 10.8 rotating, i.e. low speed encoder 10 makes one rotation.

【0024】図3における縦軸は低速エンコーダ10および高速エンコーダ11の角度位置を表わしており、横軸は移動リング17の移動量を表わしている。 The vertical axis in FIG. 3 represents the angular position of the low-speed encoder 10 and the high-speed encoder 11, the horizontal axis represents the amount of movement of the moving ring 17. また、多数の急峻な傾斜線11は高速エンコーダ11の出力を表わしており、この傾斜線11よりも緩やかな5本の傾斜線10は低速エンコーダ10の出力を表わしている。 Also, a large number of steep sloping line 11 represents the output of the high-speed encoder 11, the inclined lines 10 of the loose five than the inclined line 11 represents the output of the low-speed encoder 10.

【0025】移動リング17の位置は、図3の傾斜線1 The position of the moving ring 17 is inclined line 1 in FIG
1および傾斜線10によって一意的に決まる。 Uniquely determined by one and the inclined line 10. たとえば移動リング17が図3のAに位置しているとき、低速エンコーダ10の出力および高速エンコーダ11の出力は、それぞれ、「168」および「77」である。 For example, when the moving ring 17 is positioned in A of FIG. 3, the output of the output and high-speed encoder 11 of the low-speed encoder 10 are respectively "168" and "77". この実施例では、回転シャフト16が5回転され、移動リング17が25mm移動する間が一意的に確認できる。 In this embodiment, the rotation shaft 16 is 5 rotated while moving ring 17 is 25mm movement can be confirmed uniquely. 2
5mmの移動範囲を確保すれば、一般に、直径がφ20 If secure movement range of 5 mm, generally, the diameter φ20
〜φ56mmのワークに対する不釣合い修正に対応できる。 It can respond disproportionately modifications to ~φ56mm of work.

【0026】ところで、低速エンコーダ10の出力が「77」、高速エンコーダ11の出力が「168」の場合において、万一電源が落ちたとしても、電源を再投入すれば、低速エンコーダ10の出力は「77」、高速エンコーダ11の出力は「168」である。 By the way, in the case the output of the low-speed encoder 10 is "77", the output of the high-speed encoder 11 is "168", even fell Should power, if power cycle, the output of the low-speed encoder 10 "77", the output of the high-speed encoder 11 is "168". このように、 in this way,
機械的に低速エンコーダ10および高速エンコーダ11 Mechanically slow encoder 10 and the high-speed encoder 11
の出力が導出されるので、電源再投入後であっても、移動リング17がたとえば位置Aにあることを確認することができる。 The output of the is derived, even after power is turned on again, you can be confirmed that the movement ring 17 is for example in position A.

【0027】図4は、低速エンコーダ10および高速エンコーダ11の出力値の偏差を説明するための図である。 [0027] FIG. 4 is a diagram for explaining the deviation of the output value of the low-speed encoder 10 and a high-speed encoder 11. 図4(A)に示すように、高速エンコーダ11が1 As shown in FIG. 4 (A), high-speed encoder 11 1
0.8周したとき低速エンコーダ10はちょうど1周する。 Slow encoder 10 when 0.8 laps just one turn. それゆえ図4(B)に示すように、高速エンコーダ11が11周したとき、低速エンコーダ10は1.01 As shown in therefore Figure 4 (B), when the high-speed encoder 11 is 11 laps, the slow encoder 10 1.01
9周(11÷10.8=1.019)することになる。 9 laps becomes (11 ÷ 10.8 = 1.019) to be.

【0028】ここで、高速エンコーダ11および低速エンコーダ10の分解能は、上述のように、いずれも25 [0028] Here, the resolution of the high-speed encoder 11 and the low speed encoder 10, as described above, both 25
6であるから、上述の小数点以下の周回分、すなわち0.019周は256×0.019≒4.7となる。 Because it is 6, orbiting content below the above-mentioned point, i.e. 0.019 laps becomes 256 × 0.019 ≒ 4.7. この「4.7」は、最も隣接する周回での偏差値であり、 The "4.7" is the deviation of the most adjacent laps
十分認識である値であって実用上何ら問題はない。 Practically no no problem a value is sufficient recognition. また、低速エンコーダ10および高速エンコーダ11のいずれかのエンコーダもしくは両方のエンコーダの分解能を上げれば、さらに精度が上げられる。 Further, by raising the resolution of one of the encoder or both encoder slow encoder 10 and the high-speed encoder 11 is raised further accuracy.

【0029】さらにまた、低速エンコーダ10の出力および高速エンコーダ11の出力に基づいて移動リング1 [0029] Furthermore, moving ring 1 on the basis of the output of the output and high-speed encoder 11 of the low speed encoder 10
7の位置が一意的に決まるので、移動リング17が最上方部に位置している初期状態において、低速エンコーダ10の出力が「0」で、かつ高速エンコーダ11の出力が「0」という値でなくてもよい。 Since 7 position is determined uniquely, in the initial state in which the moving ring 17 is positioned at the uppermost portion, at the output of the low-speed encoder 10 is "0", and the output of the high-speed encoder 11 with a value of "0" may or may not. 初期値は任意の値でよく、その時の値を学習させて演算(具体的には引算) The initial value calculating well to learn its current value to any value (specific subtraction in)
するだけで、初期設定ができるため、調整作業は極めて簡単である。 Simply, since it is initialized, adjustment work is quite easy.

【0030】また、図1において、ミーリングスピンドル1に取付けられたミーリング刃2の取替(いわゆる段取り替え)やミーリング刃2を待避させる場合には、ミーリングスピンドル1を迅速に移動させる必要がある。 Further, in FIG. 1, when retracting the milling replacement of milling blades 2 attached to the spindle 1 (the so-called setup change) or milling cutter 2, it is necessary to move the milling spindle 1 quickly.
このように移動量の大きい場合には、低速エンコーダ1 In this way when the moving amount of the large, low-speed encoder 1
0の出力のみに基づいてステッピングモータ8の回転を制御をすれば、ミーリングスピンドル1を簡単な制御で高速に移動させることができる。 If the controlled rotation of the stepping motor 8 based on only the output of 0, it can be moved at high speed milling spindle 1 by a simple control.

【0031】一方、ミーリング時においては、ミーリングスピンドル1を所定の量だけ精密に移動させる必要がある。 On the other hand, at the time of milling, it is necessary to move the milling spindle 1 precisely by a predetermined amount. この場合は、高速エンコーダ11の出力に基づいて制御を行い、高速エンコーダ11の出力と低速エンコーダ10の出力とによって位置を確認すればよい。 In this case, it performs control based on the output of the high-speed encoder 11 may be confirmed position by the outputs of the low-speed encoder 10 of the high-speed encoder 11. 図5 Figure 5
は、この実施例にかかる不釣合い修正装置を含む不釣合い測定および修正システムの概略構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the schematic configuration of the unbalance measurement and correction system including unbalance correction device according to this embodiment.

【0032】不釣合い測定および修正システムには、不釣合い測定部21および不釣合い修正部22が含まれている。 [0032] The unbalance measurement and correction system includes a disproportionately measuring unit 21 and the unbalance correcting unit 22. 不釣合い測定部21では、ワークが所定速度で回転されると、そのワークの回転により生じる振動が振動検出ピックアップ23で検出される。 In the unbalance measuring unit 21, when the workpiece is rotated at a predetermined speed, the vibration caused by the rotation of the workpiece is detected by the vibration detecting pickup 23. また、基準信号発生器24から回転基準信号が出力される。 The rotation reference signal is output from the reference signal generator 24. 振動検出ピックアップ23の出力は積分回路25で積分され、増幅回路26で所定のレベルまで増幅される。 The output of the vibration detecting pickup 23 is integrated by the integrating circuit 25, it is amplified by the amplifier circuit 26 to a predetermined level. 一方、基準信号発生器24の出力は積分回路27で積分される。 On the other hand, the output of the reference signal generator 24 is integrated by the integrating circuit 27. そして、増幅器26の出力と積分回路27の出力とが乗算回路28で掛け合わされ、不釣合い測定値が算出される。 Then, the output of the output and the integrating circuit 27 of the amplifier 26 is multiplied by the multiplication circuit 28, an unbalance measurement value is calculated.

【0033】この不釣合い測定値はアナログ値として求められるので、A/D変換器29によってディジタル値に変換される。 The measured value this imbalance so obtained as an analog value, is converted into a digital value by the A / D converter 29. 不釣合い修正部22には、CPU部30 The disproportionately correcting unit 22, CPU section 30
と、設定データ記憶部31とが備えられている。 When, is provided with a setting data storage unit 31. 設定データ記憶部31には、ワークの種類に応じた不釣合い演算係数、ワークの種類に応じた修正演算係数およびワークの種類に応じたミーリングユニットの切削開始点データが予め記憶されている。 The setting data storage unit 31, imbalance calculation coefficient corresponding to the type of work, the cutting start point data of the milling unit in accordance with the type of modification calculation coefficient and the workpiece according to the kind of workpiece are stored in advance.

【0034】CPU部30では、設定データ記憶部31 [0034] In the CPU unit 30, the setting data storage unit 31
から不釣合い測定されたワークに対応した不釣合い演算係数が読出され、A/D変換器29から与えられる不釣合い測定値に基づいて不釣合い演算が行われる。 Unbalance calculation coefficient corresponding disproportionately measured workpiece is read, imbalance calculated on the basis of the unbalance measurements given from the A / D converter 29 is made from. 次いで、設定データ記憶部31からワークの種類に応じた修正演算係数が読出され、修正距離の演算がされる。 Then, modification calculation coefficients from the setting data storage unit 31 according to the type of workpiece is read and the calculation of the corrected distance.

【0035】さらに、設定データ記憶部31からワークの種類に応じたミーリングユニットの切削開始データが読出される。 Furthermore, the cutting start data milling unit corresponding to the type of workpiece from the setting data storage unit 31 is read. 一方、低速エンコーダ10の出力および高速エンコーダ11の出力が読取られて、その出力から現在のミーリングスピンドル1の位置が確認される。 On the other hand, is read the output of the output and high-speed encoder 11 of the low-speed encoder 10, the current position of the milling spindle 1 is confirmed from the output. 次いで、現在のミーリングスピンドル1の位置からミーリングユニットの切削開始点までの送り量(移動量)が算出される。 Then feed amount from the current position of the milling spindle 1 to the cutting start point of the milling units (amount of movement) is calculated.

【0036】そして、算出された送り量だけステッピングモータ8が駆動される。 [0036] Then, only the calculated feed amount stepping motor 8 is driven. これにより、ミーリングスピンドル1はワーク3の切削開始位置まで移動される。 Accordingly, milling spindle 1 is moved to the cutting start position of the workpiece 3. 次いで、ステッピングモータ8が停止され、低速エンコーダ10の出力および高速エンコーダ11の出力が確認されて、ミーリング刃2による切削開始点が確認される。 Then, the stepping motor 8 is stopped, the output of the output and high-speed encoder 11 of the low-speed encoder 10 is confirmed, the cutting start point by milling blade 2 is confirmed.
もし、切削開始点がずれている場合は、修正がされる。 If the cutting start point is shifted it is fixed.

【0037】そして先に算出された修正距離だけミーリングスピンドル1を移動させるため、ステッピングモータ8が駆動される。 [0037] Then for moving only the milling spindle 1 Fixed distance calculated above, the stepping motor 8 is driven. ステッピングモータ8を所定のパルス数だけ駆動させた後、ステッピングモータ8が停止され、低速エンコーダ10の出力および高速エンコーダ1 After driving the stepping motor 8 predetermined number of pulses by the stepping motor 8 is stopped, the output and high-speed encoder 1 of the low-speed encoder 10
1の出力が読込まれる。 Output of 1 is read. そしてその読込まれた出力に基づいて所定の修正距離だけ修正がされたか否かの確認がされる。 The confirmation whether the predetermined correction distance correction is based on the output which is written the read.

【0038】以上の説明は、不釣合い修正装置を例にとってこの発明の具体的な実施例について説明をしたが、 The above description has been a description of a specific embodiment of the invention the imbalance correction device as an example,
この発明は、不釣合い修正装置に限らず、さらに広く距離測定装置としても利用するとができる。 The present invention can be not only disproportionately correction device, if also used as a wider distance measuring device. すなわち、上述した実施例において述べたミーリングスピンドル1に代えて、距離測定用基準体、たとえば基準ラインが記入された棒状体を設け、その棒状体を測定対象物のたとえば上端から下端まで移動させ、移動開始時の低速エンコーダ10および高速エンコーダ11の出力と、移動終了時の低速エンコーダ10の出力および高速エンコーダ1 That is, instead of the milling spindle 1 described in the embodiments described above, the distance measurement reference member, for example, the reference line is provided a rod member which is filled out, moves the rod-shaped body, for example, from the upper end of the measuring object to the lower end, the output of the movement start of the low-speed encoder 10 and the high-speed encoder 11, the output of the low-speed encoder 10 during movement end and high-speed encoder 1
1の出力とに基づいて、その測定対象物の高さを検出することができる。 Based on the first output and, it is possible to detect the height of the measurement object.

【0039】また、このような距離測定装置は、たとえば工作機械に組み込むことができ、工作機械における加工対象物の長さを測定したり、或る基準位置から加工対象物がセットされた位置までの距離を測定したりするのに利用することができる。 Further, such a distance measuring device, for example, can be incorporated into a machine tool, or to measure the length of the workpiece in the machine tool, to a position where the object is set from one reference position it is possible to use the distance to or measured. また、この発明にかかる距離測定装置は、移動体を備えた装置において、その移動体の移動距離を制御する場合に利用することができる。 The distance measuring apparatus according to the present invention, the apparatus having a mobile can be utilized when controlling the moving distance of the mobile.

【0040】その他、この発明は、請求の範囲に記載の内容に基づいて種々の変形が可能である。 [0040] Other, this invention can be variously modified based on the descriptions in the claims.

【0041】 [0041]

【発明の効果】この発明によれば、駆動モータの回転軸に連結された角度位置信号と、回転手段に連結された角度位置信号とに基づいて、一意的に基準体の位置を確認することができる。 Effects of the Invention According to the present invention, the angular position signal is connected to the rotation shaft of the drive motor, based on the concatenated angular position signal to the rotation means, to check the position of uniquely reference body can. また、基準体が初期位置のときの駆動モータの回転軸に連結された角度位置信号と、回転手段に連結された角度位置信号とを記憶しておき、基準体を移動させた後の上記2つの角度位置信号を読出すことによって、基準体の移動量を算出することができる。 Further, a connecting angular position signal to the rotation shaft of the drive motor when the initial position reference body, stores the concatenated angular position signal to the rotation means, the 2 after moving the reference body One of by reading the angular-position signal, can calculate the moving amount reference body. したがって、この基準体を用いて対象物の長さや幅を簡単にかつ迅速に測定することができる。 Therefore, it is possible to easily and quickly measure the length and width of the object using the reference body.

【0042】また、この発明によれば、駆動モータの回転軸に連結された角度位置信号と、ミーリングスピンドル変位用回転手段に連結された角度位置信号とに基づいて、一意的にミーリングスピンドルの位置を確認できる。 Further, according to the present invention, a connecting angular position signal to the rotation shaft of the drive motor, on the basis of the angular position signal which is connected to the rotating means for milling spindle displacement, the position of uniquely milling spindle It can be confirmed. また、この位置は、機械的に決まるものであるから、万一装置の電源が落ちても電源再投入後直ちに位置を検出することができる。 Also, this position, since those determined mechanical, can be detected immediately position after power cycle down the power of the emergency device. さらに、初期設定時に、ミーリングスピンドルの位置と、モータの回転軸に連結された角度位置信号出力手段と、回転手段に連結された角度位置信号出力手段との間の関係を特別に調整しなくても、簡単な演算作業により、ミーリングスピンドルの位置を検出できる。 Furthermore, at initialization, and the position of the milling spindle, without specially adjusting the relationship between the concatenated angular position signal output means to the rotation shaft of the motor, the coupling angular position signal output means to the rotating means also, by a simple calculation work, it can detect the position of the milling spindle.

【0043】それゆえこの発明によれば、調整作業が極めて簡単で、ミーリングスピンドルの位置を確認でき、 [0043] According therefore to the present invention, the adjustment operation is extremely simple, can check the position of the milling spindle,
制御しやすい不釣合い修正装置を提供できる。 Possible to provide a controlled easily imbalance correction device. また、この発明は、モータの回転軸に連結された角度位置信号出力手段とミーリングスピンドルを変位させるために回転する回転手段に連結された角度位置信号出力手段という2つの信号出力手段を含んでいるので、各角度位置信号出力手段の分解能をあまり高くしなくても、2つの出力に基づいて位置の確認を正確に行える。 Further, the invention includes two signal output means that concatenated angular position signal output means for rotating means for rotating in order to displace the coupling angular position signal outputting means and milling spindle to a rotary shaft of the motor since, without too high a resolution for each angular position signal outputting means, accurately perform the confirmation of the position based on the two outputs.

【0044】さらに、この発明では、ミーリングスピンドルの移動距離を従来よりも大きくでき、汎用的な不釣合い修正装置とすることができる。 [0044] Further, in this invention, the moving distance of the milling spindle can be larger than conventional, it may be a general imbalance correction device.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】この発明の一実施例にかかる不釣合い修正装置の概要を表わす図である。 1 is a diagram representing an outline of such imbalance correction device in an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例にかかる不釣合い修正装置に用いられている角度位置信号出力手段としてのアブソリュート形エンコーダの構成を説明するための図である。 2 is a diagram for explaining the structure of the absolute-type encoder as an angle position signal output means used in imbalance correction device according to an embodiment of the present invention.

【図3】エンコーダの角度位置信号と移動リングの移動量との関係を示す図である。 3 is a diagram showing the relationship between the moving amount of the angular position signal and the moving ring of the encoder.

【図4】この発明の一実施例における最も隣接する周回での偏差値を説明するための図である。 4 is a diagram for explaining the deviation of the most adjacent orbiting in one example of the present invention.

【図5】この発明の一実施例を含む不釣合い測定および修正システムの概略構成ブロック図である。 Figure 5 is a schematic block diagram of an unbalance measurement and correction system comprising an embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ミーリングスピンドル 3 回転体(ワーク) 4 ミーリングユニット 7 回転手段としてのボールねじ 8 駆動モータとしてのステッピングモータ 9 減速機構 10 低速エンコーダ 11 高速エンコーダ 12 減速機 1 Milling spindle 3 rotating body (work) 4 milling unit 7 stepping motor 9 reduction mechanism as a ball screw 8 driven motor as a rotating means 10 slow encoder 11 High-speed encoder 12 speed reducer

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】対象物の長さ、距離等を測定するための装置であって、 回転することによって基準体を移動させる回転手段と、 駆動モータと、 前記駆動モータの回転速度を予め定める減速比で減速して前記回転手段へ伝える減速手段とを備え、 前記減速手段における減速比は、小数点以下の値を含む予め定める値に定められており、 さらに、前記回転手段の回転軸に連結され、回転軸の回転角度に応じた角度位置信号を出力する第1角度位置信号出力手段と、 前記駆動モータの回転軸に連結され、モータの回転角度に応じた角度位置信号を出力する第2角度位置信号出力手段と、 第1角度位置信号出力手段および第2角度位置信号出力手段からそれぞれ出力される信号に基づいて、前記基準体の移動距離またはそのと [Claims 1] of the object length, a device for measuring the distance or the like, a rotating means for moving the reference body by rotating, a drive motor, the drive motor and reduced at the speed reduction ratio to determine the rotational speed in advance and a speed reduction means for transmitting to said rotating means, reduction ratio of the speed reduction means is defined in the predetermined value including decimal values, further, said rotating means is connected to the rotation axis, a first angular position signal outputting means for outputting an angular position signal corresponding to the rotation angle of the rotating shaft, connected to a rotary shaft of the driving motor, the angular position signal corresponding to the rotation angle of the motor a second angular position signal output means for outputting, based on the signals output from the first angular position signal outputting means and the second angular position signal outputting means, the moving distance or its said reference body の位置を算出する演算手段と、を含むことを特徴とする距離測定装置。 Distance measuring apparatus characterized by comprising a calculating means for calculating the position. 【請求項2】ミーリングによって不釣合いを修正する不釣合い修正装置であって、 回転することによってミーリングスピンドルを移動させる回転手段と、 駆動モータと、 前記駆動モータの回転速度を予め定める減速比で減速して前記回転手段へ伝える減速手段とを備え、 前記減速手段における減速比は、小数点以下の値を含む予め定める値に定められており、 さらに、前記回転手段の回転軸に連結され、回転軸の回転角度に応じた角度位置信号を出力する第1角度位置信号出力手段と、 前記駆動モータの回転軸に連結され、モータの回転角度に応じた角度位置信号を出力する第2角度位置信号出力手段と、 第1角度位置信号出力手段および第2角度位置信号出力手段からそれぞれ出力される信号に基づいてミーリングスピンドルの位置を 2. A unbalance correction device to correct the imbalance by milling, reduced at the speed reduction ratio that defines rotating means for moving the milling spindle by rotating the drive motor, the rotational speed of the drive motor in advance and a speed reduction means to transmit to said rotating means, reduction ratio of the speed reduction means is defined in the predetermined value including decimal values, is further coupled to a rotation shaft of the rotating means, the rotating shaft a first angular position signal outputting means for outputting an angular position signal corresponding to the rotation angle of, connected to a rotary shaft of the driving motor, the second angular position signal output for outputting an angular position signal corresponding to the rotation angle of the motor and means, the position of the milling spindle on the basis of the signals output from the first angular position signal output means and a second angular position signal outputting means 検出する制御手段と、を含むことを特徴とする不釣合い修正装置。 Unbalance correction device which comprises a control means for detecting that, the. 【請求項3】請求項1または2記載の装置において、 前記第1角度位置信号出力手段および第2角度位置信号出力手段は、アブソリュート形エンコーダを含むことを特徴とするものである。 3. A device according to claim 1 or 2, wherein the first angular position signal output means and a second angular position signal output means is characterized by comprising an absolute type encoder.
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