JPH06185910A - 三次元測定用のタッチプローブ装置 - Google Patents

三次元測定用のタッチプローブ装置

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JPH06185910A
JPH06185910A JP35610192A JP35610192A JPH06185910A JP H06185910 A JPH06185910 A JP H06185910A JP 35610192 A JP35610192 A JP 35610192A JP 35610192 A JP35610192 A JP 35610192A JP H06185910 A JPH06185910 A JP H06185910A
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JP
Japan
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probe
spindle
air motor
main body
touch
Prior art date
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Pending
Application number
JP35610192A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Suzuki
敏之 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enshu Ltd
Original Assignee
Enshu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Enshu Ltd filed Critical Enshu Ltd
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Publication of JPH06185910A publication Critical patent/JPH06185910A/ja
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工ワークに対してタッチプローブを最適な
方向より接触させるよう計測指令に基づいて姿勢制御す
る三次元測定用のタッチプローブ装置を提供するもので
ある。 【構成】 プローブ本体10のテーパ保持部10Aを主
軸テーパ穴1Aに装着し、前記プローブ本体内の旋回中
心下部にプローブセンサ本体Pを垂下支持すべく水平架
絡の支軸3に装着して主軸回転と共に旋回させ、前記プ
ローブ本体内にはプローブセンサ本体の傾斜首振りのエ
アモータ手段K1を備え、前記エアモータと外部NC制
御部とを光通信手段で接続する一方、前記主軸回転及び
エアモータ回転とNC加工プログラムをメモリするNC
制御部からのNC加工プログラムとを演算部に入力し、
当該各入力情報の演算処理でプローブが最適方向とすべ
く主軸回転位置及びエアモータの回転位置を制御する三
次元測定用のタッチプローブ装置100である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工ワークに対してタ
ッチプローブで計測し、この出力するタッチプローブの
測定修正値によりワーク形状の修正加工を行なうように
した自己修正加工方法に使用する三次元測定用の新規な
タッチプローブ装置に関するものである。
【0002】
【従来技術と問題点】従来、例えば実開平1ー1640
51号及び図2に見るよう、スタイラスSをモデルMに
接触させるまでのアプローチ機能を垂直及び水平の2段
階で行う垂直アプローチ機能部と水平アプローチ機能部
と、このアプローチ機能のつぎに三次元の倣いを実行す
る三次元倣い実行部とを有する制御装置が提案されてい
る。このスタイラスをモデルに接触させるまでのアプロ
ーチにおいて、スタイラスはモデル,又タッチプローブ
は加工ワークに対して最適な法線方向より接触させるこ
となく、垂直姿勢のままZ軸方向のみから接触するとス
タイラスやタッチプローブ径等により間違った形状デー
タを取り込むという問題がある。
【0003】そこで、特開昭59ー1424551号に
見るよう、回転支持軸の軸中心とスタイラスの倣い端部
の中心とをオフセットさせ、倣い型の曲面上の凹凸に倣
い端部が当接したときは同端部を凹凸面に沿って旋回さ
せるように構成し、加工ヘッドの追従性を向上したもの
がある。しかし、このものはスタイラスの傾斜姿勢が一
定しているため、モデルや加工ワークのあらゆる傾斜面
に対して正しい法線方向に向かせる制御性に欠ける。
【0004】従って、加工ワークに対してタッチプロー
ブを最適な方向より接触させるよう計測指令に基づいて
姿勢制御する三次元測定用のタッチプローブ装置の開発
が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題,目的】本発明は、前記
従来の問題点に鑑み、これを解消することを課題とし、
加工ワークに対してタッチプローブを最適な方向より接
触させるよう計測指令に基づいて姿勢制御する三次元測
定用のタッチプローブ装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、プローブ本体
のテーパ保持部を主軸テーパ穴に装着承持させ、前記プ
ローブ本体内の旋回中心下部にプローブセンサ本体を垂
下支持すべく水平架絡した支軸に装着して主軸回転と共
に旋回するようになし、更に前記プローブ本体内にはプ
ローブセンサ本体の傾斜首振りのためのエアモータ手段
を備え、前記エアモータの制御部と外部NC制御部とを
光通信手段で接続すると共に、前記主軸回転量及びエア
モータ回転量を演算部に入力し、当該演算部は更にNC
加工プログラムをメモリするNC制御部からのNC加工
プログラムをも入力し、当該各入力情報の演算処理から
ワークの各測定点プローブが最適方向とすべく主軸回転
位置及びエアモータの回転位置を制御することを特徴と
する三次元測定用のタッチプローブ装置である。
【0007】
【作用】本発明によると、加工ワークのあらゆる傾斜面
に対して正しい法線方向に向かせるべく、主軸に着脱自
在に装着したタッチプローブの制御性が主軸の回転を駆
動源として発揮され且つ、加工ワークに対してタッチプ
ローブが接触計測した正しい測定値によりワーク形状の
修正加工を行なうことができる。また、プローブセンサ
本体の傾斜首振りのための駆動手段にエアモータを使用
しているので、装置を簡潔に構成しその作用が安定して
いるし、前記エアモータの制御部と外部NC制御部間を
光通信手段の発光式送受信部により接続しているため、
プローブ装置の主軸との着脱性を高くして取扱が簡便に
する。更に、各入力情報の演算処理からワークの各測定
点プローブが最適方向とすべく主軸回転位置及びエアモ
ータの回転位置を専用制御回路で制御するから、安定し
たプローブの姿勢制御が行なわれる。
【0008】
【実施例】以下、図面に示す実施例にて説明する。図1
は本発明タッチプローブによる計測方法を示すタッチプ
ローブ姿勢制御の斜視図、図2は本発明タッチプローブ
装置の断面図である。図3は本発明の制御回路のブロツ
ク線図である。
【0009】図1において、モデルや加工ワークWのあ
らゆる傾斜面に対してタッチプローブSを正しい法線方
向に向かせる制御を示している。従って、加工ワークW
の各測定点となる曲面に対してタッチプローブを最適な
方向Θn及びΘoより接触させるよう計測指令を出力す
るタッチプローブの制御方法として作用する状態を示し
ている。
【0010】次に、タッチプローブ装置100の内部構
成を図2で説明する。このタッチプローブ装置100
は、加工されたワークWの三次元形状測定をタッチプロ
ーブPの測定点Sによる各測定点Pn,Pn−1,Pn
−2での最適方向を決定制御して形状測定する機能を持
っている。先ず、プローブ本体10のテーパ保持部10
Aを主軸テーパ穴1Aに装着した状態にて該プローブ本
体は回転自在に承持されている。前記プローブ本体10
内側の旋回中心下部2には、プローブセンサ本体Pを垂
下支持すべく水平架絡した支軸3に装着している。これ
にて、プローブセンサ本体Pは主軸の回転移動により旋
回する。
【0011】また、前記プローブ本体10内にはプロー
ブ本体10の傾斜首振りのための駆動機構K1を備えて
いる。前記駆動機構K1は、エアモータAEの出力ギア
5を支軸3に装着しているギア4に噛み合わせ、このエ
アモータの正逆転駆動により首振りする。エアAの供給
は、主軸外部のエア源A´若しくは主軸内センタ孔につ
ながるプローブ本体10のテーパ保持部10Aの中心に
明けた通孔10Cから接続頭部10Bとエアモータの接
続部11とを合わせて接続し、図示していないがモータ
内の正逆切換弁によりモータを正逆転駆動する。上記エ
アモータAEで使用済みエアは、エア排気をプローブS
の首振り運動に同調するエア排気管12に求めた構成に
なっている。
【0012】そして、モータAEの回転量はエンコーダ
Eにより検出され、制御部Cを介して配線Lから発光式
送受信部20から主軸頭部1Bの発光式送受信部30を
通り、配線L2から外部と成る工作機械のNC制御部
(図示なし)に無接触で連絡している。Bは内蔵した電
源バツテリである。
【0013】図3において、本発明に使用される制御回
路の一例を説明する。主軸の駆動用モータMのエンコー
ダEからパルス整形器PSを介して演算部EOに入力す
る。また、プローブ本体を首振りするエアモータAEの
エンコーダEの出力は、一対の発光式送受信部20,3
0とパルス整形器PSを介して演算部EOに入力する。
更に、NC加工プログラムをメモリするメモリMoを持
つNC制御部40からのNC加工プログラムをも演算部
に入力し、この演算部EOは当該各入力情報の演算処理
でプローブ本体Pを最適方向とすべく主軸回転位置及び
エアモータの回転位置を各ドライバーD1,Dを駆動し
て制御する。尚、エアモータAEの正逆回転の切換え
は、3位置切り換電磁弁SOLVにて行なわれる。即
ち、エアAの遮断と正転方向への入力と逆転方向への入
力とに区分される。
【0014】然して、主軸の回転がプローブ本体10を
一体回転させる結果、該プローブ本体10の旋回中心下
部のプローブセンサ本体Pを実線方向へ正逆旋回する
(旋回角度Y)作用が安定して行なわれる。また、エア
モータAEを正逆転駆動すると、ギア5,4を介して支
軸3を点線方向へ回動する。これで、支軸3と一体のプ
ローブセンサ本体Pを首振り(首振り角度Z)する。こ
の動きを持つことにより、測定点Sは自由にその方向を
変更できる。そして、この方向制御は、発光式送受信部
20から主軸頭部1Bの発光式送受信部30を通り、配
線L2から外部と成る工作機械のNC制御部(図示な
し)に無接触で連絡している光通信手段を介して行なわ
れ、主軸回転量やエアモータの回転量をツーケンスまた
はコンピユータにおいて把握し、その方向補正を考慮し
測定点を正確に算出する。即ち、前記記載の本発明に使
用される制御回路の一例により、実行される。
【0015】本発明は、上記各実施例に限定されること
なく、発明の要旨内での設計変更が更に可能であること
勿論である。
【0016】
【効果】本発明によれば、加工ワークのあらゆる傾斜面
に対して正しい法線方向に向かせるべく、主軸に着脱自
在に装着したタッチプローブの制御性が主軸の回転を駆
動源として発揮され且つ、加工ワークに対してタッチプ
ローブが接触計測した正しい測定値によりワーク形状の
修正加工を行なうことができる。また、プローブセンサ
本体の傾斜首振りのための駆動手段にエアモータを使用
しているので、装置を簡潔に構成しその作用が安定して
いるし、前記エアモータの制御部と外部NC制御部間を
光通信手段の発光式送受信部により接続しているため、
プローブ装置の主軸との着脱性を高くして取扱が簡便に
する。更に、各入力情報の演算処理からワークの各測定
点プローブが最適方向とすべく主軸回転位置及びエアモ
ータの回転位置を専用制御回路で制御するから、安定し
たプローブの姿勢制御が行なわれる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明タッチプローブによる計測方法を示すタ
ッチプローブ姿勢制御の斜視図である。
【図2】本発明タッチプローブ装置の断面図である。
【図3】本発明の制御回路のブロツク線図である。
【符号の説明】
A,A´ エア P タッチプローブ本体 W ワーク Θn タッチプローブの最適方向 Pn,Pn−1,Pn−2 各測定点 10 プローブ本体 3 支軸 4,5 ギア 10B 接続頭部 10C 通孔 11 エアモータの接続部 12 エア排気管 20,30 発光式送受信部 AE エアモータ E エンコーダ C 制御部 EO 演算部 D1,D2 ドライバー Mo メモリ 40 NC制御部 SOLV 3位置切り換電磁弁 100 タッチプローブ装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プローブ本体10のテーパ保持部10A
    を主軸テーパ穴1Aに装着し、前記プローブ本体内の旋
    回中心下部にプローブセンサ本体Pを垂下支持すべく水
    平架絡の支軸3に装着して主軸回転と共に旋回させ、前
    記プローブ本体内にはプローブセンサ本体の傾斜首振り
    のエアモータ手段K1を備え、前記エアモータと外部N
    C制御部とを光通信手段で接続する一方、前記主軸回転
    及びエアモータ回転とNC加工プログラムをメモリする
    NC制御部からのNC加工プログラムとを演算部に入力
    し、当該各入力情報の演算処理でプローブが最適方向と
    すべく主軸回転位置及びエアモータの回転位置を制御す
    る三次元測定用のタッチプローブ装置。
  2. 【請求項2】 前記エアモータ手段の正逆回転の切換機
    構を3位置切り換電磁弁にて行なうことを特徴とする特
    許請求の範囲第一項記載の三次元測定用のタッチプロー
    ブ装置。
  3. 【請求項3】 前記光通信手段を主軸頭の下面等とプロ
    ーブ体の上面等に配置した発光式送受信部により構成し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の三次元
    測定用のタッチプローブ装置。
JP35610192A 1992-12-17 1992-12-17 三次元測定用のタッチプローブ装置 Pending JPH06185910A (ja)

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JP35610192A JPH06185910A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 三次元測定用のタッチプローブ装置

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JP35610192A JPH06185910A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 三次元測定用のタッチプローブ装置

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JPH06185910A true JPH06185910A (ja) 1994-07-08

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ID=18447340

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JP35610192A Pending JPH06185910A (ja) 1992-12-17 1992-12-17 三次元測定用のタッチプローブ装置

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JP (1) JPH06185910A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531185A (ja) * 2006-03-23 2009-09-03 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 工作物を測定する装置および方法
JP2009536332A (ja) * 2006-05-08 2009-10-08 テイラー・ホブソン・リミテッド 表面特性を測定するための測定器

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JP2009531185A (ja) * 2006-03-23 2009-09-03 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 工作物を測定する装置および方法
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