JPH06174456A - ならい制御方式 - Google Patents
ならい制御方式Info
- Publication number
- JPH06174456A JPH06174456A JP32777992A JP32777992A JPH06174456A JP H06174456 A JPH06174456 A JP H06174456A JP 32777992 A JP32777992 A JP 32777992A JP 32777992 A JP32777992 A JP 32777992A JP H06174456 A JPH06174456 A JP H06174456A
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- JP
- Japan
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- stylus
- hole
- axis
- opening
- displacement
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- Pending
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 円筒形の穴の形状をならうためのならい制御
方式において、作業時間の短縮を図る。 【構成】 スタイラス５は、予め入力設定された穴７の
中心位置と同じ位置になるようにセットされ、穴７の開
口部７ａに向かって低速で下降する。穴７が多少精度悪
く形成されている場合には、スタイラス５の先端部５ａ
は図の２点鎖線で示すように開口部７ａの一部と当接す
る。ならいデジタイジング制御装置１は、スタイラス５
のＸ軸、Ｙ軸方向への変位が零となるように制御を繰り
返していく。最終的にスタイラス５の先端部５ａが穴７
の開口部７ａに嵌合すると、スタイラス５のＸ軸、Ｙ軸
方向への変位は完全に零となるので、スタイラス５の移
動を停止する。そして、そのときのスタイラス５の位置
等のデータから穴７の中心位置および内径等を算出す
る。
方式において、作業時間の短縮を図る。 【構成】 スタイラス５は、予め入力設定された穴７の
中心位置と同じ位置になるようにセットされ、穴７の開
口部７ａに向かって低速で下降する。穴７が多少精度悪
く形成されている場合には、スタイラス５の先端部５ａ
は図の２点鎖線で示すように開口部７ａの一部と当接す
る。ならいデジタイジング制御装置１は、スタイラス５
のＸ軸、Ｙ軸方向への変位が零となるように制御を繰り
返していく。最終的にスタイラス５の先端部５ａが穴７
の開口部７ａに嵌合すると、スタイラス５のＸ軸、Ｙ軸
方向への変位は完全に零となるので、スタイラス５の移
動を停止する。そして、そのときのスタイラス５の位置
等のデータから穴７の中心位置および内径等を算出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円筒形の穴の形状をなら
うためのならい制御方式に関し、特に穴の寸法を算出す
るならい制御方式に関する。
うためのならい制御方式に関し、特に穴の寸法を算出す
るならい制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ならい制御方式によって円筒形の
穴の寸法を測定するためには、穴の内径よりも充分小さ
い径のスタイラスを穴の内側に数回接触させ、各接触点
の座標位置に基づいて穴の内径や中心位置等を算出する
ようにしていた。
穴の寸法を測定するためには、穴の内径よりも充分小さ
い径のスタイラスを穴の内側に数回接触させ、各接触点
の座標位置に基づいて穴の内径や中心位置等を算出する
ようにしていた。
【０００３】図４は、従来のならい制御方式による穴の
寸法測定方法を具体的に説明する図である。ここでは、
パイプ状のモデル４１の穴４２の内側をスタイラス４３
によってならうものとする。まず、スタイラス４３を穴
４２の内側の適当な位置に移動させ、最初に位置Ｐ１１
に当接したとすると、そのときのスタイラス４３の中心
位置Ｐ２１を記憶しておく。
寸法測定方法を具体的に説明する図である。ここでは、
パイプ状のモデル４１の穴４２の内側をスタイラス４３
によってならうものとする。まず、スタイラス４３を穴
４２の内側の適当な位置に移動させ、最初に位置Ｐ１１
に当接したとすると、そのときのスタイラス４３の中心
位置Ｐ２１を記憶しておく。
【０００４】同様に、スタイラス４３を移動させ、他の
位置Ｐ１２および位置Ｐ１３で当接したときのスタイラ
ス４３のそれぞれの中心位置Ｐ２２およびＰ２３を記憶
する。こうして合計３点の位置Ｐ２１、Ｐ２２、および
Ｐ２３が求められると、幾何学的な手法によって穴４２
の中心点Ｏ１、および半径ｒ１が求められる。
位置Ｐ１２および位置Ｐ１３で当接したときのスタイラ
ス４３のそれぞれの中心位置Ｐ２２およびＰ２３を記憶
する。こうして合計３点の位置Ｐ２１、Ｐ２２、および
Ｐ２３が求められると、幾何学的な手法によって穴４２
の中心点Ｏ１、および半径ｒ１が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方式では、一つの穴に対して３点の位置検出が必要
となるため、時間がかかるという問題点があった。特
に、実際の作業では、一度に多数の穴の寸法を計測する
必要があり、作業時間の短縮が必要されている。
来の方式では、一つの穴に対して３点の位置検出が必要
となるため、時間がかかるという問題点があった。特
に、実際の作業では、一度に多数の穴の寸法を計測する
必要があり、作業時間の短縮が必要されている。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、作業時間の短縮を図ったならい制御方式を提
供することを目的とする。
のであり、作業時間の短縮を図ったならい制御方式を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、円筒形の穴の寸法を測定するためのなら
い制御方式において、前記穴の内径よりも大きい径を有
するスタイラスを前記穴の開口部に向かって移動させる
スタイラス移動手段と、前記スタイラスの先端部が前記
開口部に嵌合したことを検知すると前記スタイラスの移
動を停止するスタイラス停止手段と、前記スタイラス停
止手段によって前記スタイラスが停止したときの前記ス
タイラスの位置等のデータに基づいて前記穴の寸法を計
算する寸法計算手段と、を有することを特徴とするなら
い制御方式が提供される。
決するために、円筒形の穴の寸法を測定するためのなら
い制御方式において、前記穴の内径よりも大きい径を有
するスタイラスを前記穴の開口部に向かって移動させる
スタイラス移動手段と、前記スタイラスの先端部が前記
開口部に嵌合したことを検知すると前記スタイラスの移
動を停止するスタイラス停止手段と、前記スタイラス停
止手段によって前記スタイラスが停止したときの前記ス
タイラスの位置等のデータに基づいて前記穴の寸法を計
算する寸法計算手段と、を有することを特徴とするなら
い制御方式が提供される。
【０００８】
【作用】穴の内径よりも大きい径を有するスタイラスを
スタイラス移動手段によって穴の開口部に向かって移動
させ、スタイラス停止手段によりスタイラスの先端部が
開口部に嵌合したことを検知し、スタイラスの移動を停
止する。スタイラス停止手段によってスタイラスが停止
したときのスタイラスの位置等のデータに基づいて穴の
寸法を寸法計算手段が計算する。
スタイラス移動手段によって穴の開口部に向かって移動
させ、スタイラス停止手段によりスタイラスの先端部が
開口部に嵌合したことを検知し、スタイラスの移動を停
止する。スタイラス停止手段によってスタイラスが停止
したときのスタイラスの位置等のデータに基づいて穴の
寸法を寸法計算手段が計算する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明の一実施例のならいデジタイジン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。本実施例の
ならいデジタイジング制御装置１は、モデル６に形成さ
れた円筒形の複数個の穴７の仕上がり精度を検査するた
めに用いられる。
明する。図２は本発明の一実施例のならいデジタイジン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。本実施例の
ならいデジタイジング制御装置１は、モデル６に形成さ
れた円筒形の複数個の穴７の仕上がり精度を検査するた
めに用いられる。
【００１０】プロセッサ１１は、バス１０を介してＲＯ
Ｍ１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、こ
のシステムプログラムに従ってならいデジタイジング制
御装置１全体の動作を制御する。
Ｍ１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、こ
のシステムプログラムに従ってならいデジタイジング制
御装置１全体の動作を制御する。
【００１１】ＲＡＭ１３には、トレーサヘッド４で検出
された各軸変位量や、一時的なデータが記憶される。不
揮発性メモリ１４は図示されていないバッテリでバック
アップされており、インターフェース１５を介して操作
盤２より入力されたならい方向、ならい速度等の各種の
パラメータを記憶する。
された各軸変位量や、一時的なデータが記憶される。不
揮発性メモリ１４は図示されていないバッテリでバック
アップされており、インターフェース１５を介して操作
盤２より入力されたならい方向、ならい速度等の各種の
パラメータを記憶する。
【００１２】ならい機械３のトレーサヘッド４の先端に
は、モデル６の穴７の内径よりも適度に大きい径を有す
るスタイラス５が取り付けられている。トレーサヘッド
４は、スタイラス５の先端が穴７の開口部と接触するよ
うに移動制御される。また、トレーサヘッド４は、スタ
イラス５の先端がモデル６に接触することにより生じる
Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各変位量εｘ、εｙ及びεｚ
を検出してプロセッサ１１に入力する。
は、モデル６の穴７の内径よりも適度に大きい径を有す
るスタイラス５が取り付けられている。トレーサヘッド
４は、スタイラス５の先端が穴７の開口部と接触するよ
うに移動制御される。また、トレーサヘッド４は、スタ
イラス５の先端がモデル６に接触することにより生じる
Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各変位量εｘ、εｙ及びεｚ
を検出してプロセッサ１１に入力する。
【００１３】プロセッサ１１はこれらの変位量、後述す
る移動方向、およびならい速度に基づいて、周知の技術
により、各軸の速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを発生する。
これらの速度指令はサーボアンプ１７ｘ、１７ｙ及び１
７ｚに入力され、その出力によってならい機械３のサー
ボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが駆動される。
る移動方向、およびならい速度に基づいて、周知の技術
により、各軸の速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを発生する。
これらの速度指令はサーボアンプ１７ｘ、１７ｙ及び１
７ｚに入力され、その出力によってならい機械３のサー
ボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが駆動される。
【００１４】パルスコーダ３３ｘ、３３ｙ及び３３ｚは
サーボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが所定角度回転
する毎にパルス信号ＦＰｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚを発生す
る。ならいデジタイジング制御装置１内の現在位置レジ
スタ１８ｘ、１８ｙ及び１８ｚは、これらのパルス信号
をそれぞれ可逆計数して各軸の現在位置データＸａ、Ｙ
ａ及びＺａを求め、プロセッサ１１に入力する。
サーボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが所定角度回転
する毎にパルス信号ＦＰｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚを発生す
る。ならいデジタイジング制御装置１内の現在位置レジ
スタ１８ｘ、１８ｙ及び１８ｚは、これらのパルス信号
をそれぞれ可逆計数して各軸の現在位置データＸａ、Ｙ
ａ及びＺａを求め、プロセッサ１１に入力する。
【００１５】デジタイジング時には、プロセッサ１１は
これらの位置データを一定時間毎に、あるいは位置デー
タの変動量が所定のトレランス値を越えた時に取り込
み、各軸を制御する。また、プロセッサ１１は、後述す
る方法によって穴７の中心位置や直径等を算出する。こ
の算出結果は、インターフェース１９を介して外部に出
力される。
これらの位置データを一定時間毎に、あるいは位置デー
タの変動量が所定のトレランス値を越えた時に取り込
み、各軸を制御する。また、プロセッサ１１は、後述す
る方法によって穴７の中心位置や直径等を算出する。こ
の算出結果は、インターフェース１９を介して外部に出
力される。
【００１６】次に、上記ならいデジタイジング制御装置
１によるならい制御方式の具体例を説明する。図１は本
実施例のならい制御方式の具体例を説明する図である。
測定開始時、スタイラス５は、予め入力設定された穴７
の中心位置と同じ位置になるようにセットされる。これ
が終了すると、スタイラス５は穴７の開口部７ａに向か
って低速で下降する。穴７が予定された位置に精度よく
形成されていれば、スタイラス５の下降を続けるとスタ
イラス５の先端部５ａは、微調整を加えることなく開口
部７ａに嵌合する。
１によるならい制御方式の具体例を説明する。図１は本
実施例のならい制御方式の具体例を説明する図である。
測定開始時、スタイラス５は、予め入力設定された穴７
の中心位置と同じ位置になるようにセットされる。これ
が終了すると、スタイラス５は穴７の開口部７ａに向か
って低速で下降する。穴７が予定された位置に精度よく
形成されていれば、スタイラス５の下降を続けるとスタ
イラス５の先端部５ａは、微調整を加えることなく開口
部７ａに嵌合する。
【００１７】一方、穴７が設定された位置と多少ずれて
形成されている場合には、スタイラス５の先端部５ａは
図の２点鎖線で示すように開口部７ａの一部と当接す
る。例えば、スタイラス５が穴７の中心位置と−εｘだ
けずれていたとすると、スタイラス５は＋εｘだけ変移
する。これをトレーサヘッド４が検知してならいデジタ
イジング制御装置１に送る。この変位信号を受けたなら
いデジタイジング制御装置１は、サーボモータ３２ｘを
制御してスタイラス５の変位が零となるように制御す
る。また、これと同時に、スタイラス５の下降も継続す
る。
形成されている場合には、スタイラス５の先端部５ａは
図の２点鎖線で示すように開口部７ａの一部と当接す
る。例えば、スタイラス５が穴７の中心位置と−εｘだ
けずれていたとすると、スタイラス５は＋εｘだけ変移
する。これをトレーサヘッド４が検知してならいデジタ
イジング制御装置１に送る。この変位信号を受けたなら
いデジタイジング制御装置１は、サーボモータ３２ｘを
制御してスタイラス５の変位が零となるように制御す
る。また、これと同時に、スタイラス５の下降も継続す
る。
【００１８】以後、ならいデジタイジング制御装置１
は、スタイラス５のＸ軸、Ｙ軸方向への変位が零となる
ように制御を繰り返していく。最終的にスタイラス５の
先端部５ａが穴７の開口部７ａに嵌合すると、スタイラ
ス５のＸ軸、Ｙ軸方向への変位は完全に零となる。この
ため、スタイラス５は、Ｚ軸上の移動方向と反対方向に
のみ力を受けて変位する。
は、スタイラス５のＸ軸、Ｙ軸方向への変位が零となる
ように制御を繰り返していく。最終的にスタイラス５の
先端部５ａが穴７の開口部７ａに嵌合すると、スタイラ
ス５のＸ軸、Ｙ軸方向への変位は完全に零となる。この
ため、スタイラス５は、Ｚ軸上の移動方向と反対方向に
のみ力を受けて変位する。
【００１９】ならいデジタイジング制御装置１は、スタ
イラス５のＸ軸、Ｙ軸方向への変位が零になった後、Ｚ
軸方向への変位量が所定値になったときにスタイラス５
の移動制御を停止する。そして、そのときのスタイラス
５の位置等のデータから穴７の中心位置および内径等を
算出する。
イラス５のＸ軸、Ｙ軸方向への変位が零になった後、Ｚ
軸方向への変位量が所定値になったときにスタイラス５
の移動制御を停止する。そして、そのときのスタイラス
５の位置等のデータから穴７の中心位置および内径等を
算出する。
【００２０】図３は穴７の形状測定の具体的な算出方法
の一例を示す図である。スタイラス５の先端部５ａが穴
７の開口部７ａに嵌合している状態では、穴７の中心位
置Ｏｐの座標は、先端部５ａの中心位置ＯｓのＸ，Ｙ座
標位置と一致するので、即座に知ることができる。
の一例を示す図である。スタイラス５の先端部５ａが穴
７の開口部７ａに嵌合している状態では、穴７の中心位
置Ｏｐの座標は、先端部５ａの中心位置ＯｓのＸ，Ｙ座
標位置と一致するので、即座に知ることができる。
【００２１】また、先端部５ａの中心位置Ｏｓ以外に予
め分かっている位置データとしては、先端部５ａの半径
ｒ、穴７の開口部７ａのＺ軸位置Ｈｚがある。これらに
基づいて穴７の半径Ｒが次式により算出される。
め分かっている位置データとしては、先端部５ａの半径
ｒ、穴７の開口部７ａのＺ軸位置Ｈｚがある。これらに
基づいて穴７の半径Ｒが次式により算出される。
【００２２】
【数１】 Ｒ＝〔ｒ2 −（Ｏｓｚ−Ｈｚ）2 〕1/2 ・・・（１） ただし、Ｏｓｚは中心位置ＯｓのＺ座標である。
【００２３】こうして穴７の寸法測定が完了すると、な
らいデジタイジング制御装置１は、同様の手段により他
の穴７についての測定を行う。このように、本実施例で
は、穴７の内径よりもある程度大きい径を有するスタイ
ラス５を開口部７ａに嵌合させ、そのときのスタイラス
５の位置や他の既知のデータに基づいて穴７の寸法を測
定するようにしたので、一つの穴７に対して１回の位置
測定を行うだけで寸法測定を行うことができ、正確な良
い仕上がり精度検査を行うことができる。
らいデジタイジング制御装置１は、同様の手段により他
の穴７についての測定を行う。このように、本実施例で
は、穴７の内径よりもある程度大きい径を有するスタイ
ラス５を開口部７ａに嵌合させ、そのときのスタイラス
５の位置や他の既知のデータに基づいて穴７の寸法を測
定するようにしたので、一つの穴７に対して１回の位置
測定を行うだけで寸法測定を行うことができ、正確な良
い仕上がり精度検査を行うことができる。
【００２４】なお、本実施例ではモデル６に形成された
穴７の形状を測定する例を示したが、パイプの内径等の
測定も可能である。また、本実施例では、開口部７ａの
形状が円についての例を示したが、楕円の場合であって
も同様の手法により形状測定することができる。
穴７の形状を測定する例を示したが、パイプの内径等の
測定も可能である。また、本実施例では、開口部７ａの
形状が円についての例を示したが、楕円の場合であって
も同様の手法により形状測定することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、穴の内
径よりも大きい径を有するスタイラスの先端部を穴の開
口部に嵌合させて停止させ、そのときのスタイラスの位
置等のデータに基づいて穴の寸法を計算するようにした
ので、一つの穴に対して１回の位置測定を行うだけで正
確に寸法の測定を行うことができる。
径よりも大きい径を有するスタイラスの先端部を穴の開
口部に嵌合させて停止させ、そのときのスタイラスの位
置等のデータに基づいて穴の寸法を計算するようにした
ので、一つの穴に対して１回の位置測定を行うだけで正
確に寸法の測定を行うことができる。
【００２６】このため、作業時間の短縮を図ることがで
きる。
きる。
【図１】本実施例のならい制御方式の具体例を説明する
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例のデジタイジング制御装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】穴の形状測定の具体的な算出方法の一例を示す
図である。
図である。
【図４】従来のならい制御方式による穴の寸法測定方法
を説明する図である。
を説明する図である。
１ ならいデジタイジング制御装置 ３ ならい機械 ４ トレーサヘッド ５ スタイラス ５ａ 先端部 ６ モデル ７ 穴 ７ａ 開口部
Claims (3)
- 【請求項１】 円筒形の穴の寸法を測定するためのなら
い制御方式において、 前記穴の内径よりも大きい径を有するスタイラスを前記
穴の開口部に向かって移動させるスタイラス移動手段
と、 前記スタイラスの先端部が前記開口部に嵌合したことを
検知すると前記スタイラスの移動を停止するスタイラス
停止手段と、 前記スタイラス停止手段によって前記スタイラスが停止
したときの前記スタイラスの位置等のデータに基づいて
前記穴の寸法を計算する寸法計算手段と、 を有することを特徴とするならい制御方式。 - 【請求項２】 前記スタイラス停止手段は、前記開口部
面と平行な軸方向へ前記スタイラスが変移したことを検
出し、前記検出されてから再び前記変移が零になったと
きに前記スタイラスの移動を停止するように構成されて
いることを特徴とする請求項１記載のならい制御方式。 - 【請求項３】 前記スタイラス停止手段は、前記スタイ
ラスが前記開口部面と平行な軸方向への変移が検出され
てから再び前記変移が零になってから、前記開口部面と
垂直な方向に所定量変位したときに前記スタイラスの移
動を停止するように構成されていることを特徴とする請
求項２記載のならい制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32777992A JPH06174456A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | ならい制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32777992A JPH06174456A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | ならい制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174456A true JPH06174456A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18202889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32777992A Pending JPH06174456A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | ならい制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174456A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040822A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Mitsutoyo Corp | ワーク測定方法 |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP32777992A patent/JPH06174456A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040822A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Mitsutoyo Corp | ワーク測定方法 |
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