JPH0641088B2 - 工作機械のワーク芯出し方法 - Google Patents
工作機械のワーク芯出し方法Info
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- JPH0641088B2 JPH0641088B2 JP59180015A JP18001584A JPH0641088B2 JP H0641088 B2 JPH0641088 B2 JP H0641088B2 JP 59180015 A JP59180015 A JP 59180015A JP 18001584 A JP18001584 A JP 18001584A JP H0641088 B2 JPH0641088 B2 JP H0641088B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ターニングセンタやマシニングセンタなどの
工作機械における接触型計測装置の芯出し方法に関し、
特にＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸制御のマシニングセンタ等で
使用されるタッチセンサのプローブ中心とが一致してい
ない場合にも高精度な芯出しを行うことができる工作機
械のワーク芯出し方法に関する。
工作機械における接触型計測装置の芯出し方法に関し、
特にＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸制御のマシニングセンタ等で
使用されるタッチセンサのプローブ中心とが一致してい
ない場合にも高精度な芯出しを行うことができる工作機
械のワーク芯出し方法に関する。
従来より、ＮＣ旋盤やマシニングセンタなどの工作機械
において、タッチセンサを利用した計測装置は、被測定
ワークとプローブとの接触により、電気的に閉回路を形
成して信号を得るように構成されるのが通常である。即
ち第１図に示すような立形マシニングセンタにおいて、
加工作業はワークＷを載置した水平面上移動可能なテー
ブルＴと、スピンドルＨ端に工具を挿着し、コラムＬに
上下動可能に取付けられた加工ヘッドＺとワークＷの水
平平面内での２方向の相対的な動きで実施される。
において、タッチセンサを利用した計測装置は、被測定
ワークとプローブとの接触により、電気的に閉回路を形
成して信号を得るように構成されるのが通常である。即
ち第１図に示すような立形マシニングセンタにおいて、
加工作業はワークＷを載置した水平面上移動可能なテー
ブルＴと、スピンドルＨ端に工具を挿着し、コラムＬに
上下動可能に取付けられた加工ヘッドＺとワークＷの水
平平面内での２方向の相対的な動きで実施される。
スピンドルＨに取付けられるツールはマガジンＭからＡ
ＴＣ（図示せず）を介し自動的に交換可能であり、ワー
クなどの計測に際しては、タッチセンサＴＳをマガジン
Ｍから呼び出して取付けることもできる。
ＴＣ（図示せず）を介し自動的に交換可能であり、ワー
クなどの計測に際しては、タッチセンサＴＳをマガジン
Ｍから呼び出して取付けることもできる。
第２図(イ)は、従来の装置を用いた計測法の一例を示す
平面図である。同図において、スピンドル中心１１を通
過するＸ，Ｙ方向の動作によってワークＷの外周面をタ
ッチセンサＴＳのプローブＰに接触し、計測される。こ
の時スピンドル中心１１とプローブＰ中心とは限ずしも
一致してない。またスピンドル中心１１は必ずしもワー
クの中心１２と一致するとは限らない。ワークの外周面
と紙面に垂直に主軸端に取付けられたプローブＰとの接
線Ｓ−Ｓ′が常にタッチセンサＴＳの計測動作の軸線２
２と直交する配置であれば、ワークＷに対して、直交す
る２軸の双方向すなわち４方向から、プローブを接触さ
せて、それぞれの座標値を計測し、平均値を算出するこ
とにより芯出しできる。しかし、第２図(ロ)に示される
ように、接線Ｓ−Ｓ′が前記計測動作の軸線２２と必ず
しも直交しない場合が含まれると、平均値の算出は芯出
しにならなくなる。すなわち、タッチセンサのプローブ
の移動軸線２２は必ずしもワークの中心を通過しないプ
ローブの形状も必ずしも完全同心球でないからである。
そのためスピンドル中心上にプローブ中心が一致しない
場合、従来の計測方法では、ワークの基準となる穴また
はボスの芯出しに際して、測定誤差が生じ、高精度な芯
出しを行うことができない欠点があった。
平面図である。同図において、スピンドル中心１１を通
過するＸ，Ｙ方向の動作によってワークＷの外周面をタ
ッチセンサＴＳのプローブＰに接触し、計測される。こ
の時スピンドル中心１１とプローブＰ中心とは限ずしも
一致してない。またスピンドル中心１１は必ずしもワー
クの中心１２と一致するとは限らない。ワークの外周面
と紙面に垂直に主軸端に取付けられたプローブＰとの接
線Ｓ−Ｓ′が常にタッチセンサＴＳの計測動作の軸線２
２と直交する配置であれば、ワークＷに対して、直交す
る２軸の双方向すなわち４方向から、プローブを接触さ
せて、それぞれの座標値を計測し、平均値を算出するこ
とにより芯出しできる。しかし、第２図(ロ)に示される
ように、接線Ｓ−Ｓ′が前記計測動作の軸線２２と必ず
しも直交しない場合が含まれると、平均値の算出は芯出
しにならなくなる。すなわち、タッチセンサのプローブ
の移動軸線２２は必ずしもワークの中心を通過しないプ
ローブの形状も必ずしも完全同心球でないからである。
そのためスピンドル中心上にプローブ中心が一致しない
場合、従来の計測方法では、ワークの基準となる穴また
はボスの芯出しに際して、測定誤差が生じ、高精度な芯
出しを行うことができない欠点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は、ワークの穴もしくはボスの芯出しに際して、プ
ローブの軸線が該穴もしくはボスの中心に一致しなくて
も、更に、プローブ形状に誤差がある場合にも、測定誤
差の少ない高精度の測定値を得ることができる工作機械
のワーク芯出し方法を提供することにある。
目的は、ワークの穴もしくはボスの芯出しに際して、プ
ローブの軸線が該穴もしくはボスの中心に一致しなくて
も、更に、プローブ形状に誤差がある場合にも、測定誤
差の少ない高精度の測定値を得ることができる工作機械
のワーク芯出し方法を提供することにある。
本発明は、この目的を達成するために、中央制御手段１
と、ワーク芯出し計測手段２と、該計測手段２による計
測値の平均値を算出する演算手段３と、スピンドルを０
°、１８０°の位置決めを行う反転位置決め装置４と、
加工位置などのデータを入力する情報入力手段５と、ワ
ークに対する加工ヘッドの位置決めをするモータ制御手
段６を設けた補正装置を用いてワーク基準部を横切る所
定の方向で芯出しを行う場合、まず、ワーク基準部の一
方の側に、スピンドルの０度と１８０度位置に位置決め
してプローブの接触する部位を変えて基準部に接触さ
せ、２部位の接触位置を求めて、２部位の接触位置の平
均値を算出する。同様に、ワーク基準部の他の側に、ス
ピンドルの０度と１８０度位置に位置決めして再度、プ
ローブの接触する部位を変えて基準部に接触させ、２部
位の接触位置を求めて、２部位の接触位置の平均値を算
出する。そして２つの平均値の中央をワーク中心とする
ことにより、高精度の芯出しを可能としている。すなわ
ち、一つの計測面をプローブの１８０度反転した２つの
部位で計測することにより前記誤差を取り除く方法に本
発明の特徴がある。
と、ワーク芯出し計測手段２と、該計測手段２による計
測値の平均値を算出する演算手段３と、スピンドルを０
°、１８０°の位置決めを行う反転位置決め装置４と、
加工位置などのデータを入力する情報入力手段５と、ワ
ークに対する加工ヘッドの位置決めをするモータ制御手
段６を設けた補正装置を用いてワーク基準部を横切る所
定の方向で芯出しを行う場合、まず、ワーク基準部の一
方の側に、スピンドルの０度と１８０度位置に位置決め
してプローブの接触する部位を変えて基準部に接触さ
せ、２部位の接触位置を求めて、２部位の接触位置の平
均値を算出する。同様に、ワーク基準部の他の側に、ス
ピンドルの０度と１８０度位置に位置決めして再度、プ
ローブの接触する部位を変えて基準部に接触させ、２部
位の接触位置を求めて、２部位の接触位置の平均値を算
出する。そして２つの平均値の中央をワーク中心とする
ことにより、高精度の芯出しを可能としている。すなわ
ち、一つの計測面をプローブの１８０度反転した２つの
部位で計測することにより前記誤差を取り除く方法に本
発明の特徴がある。
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
第３図は、本発明の装置を用いたワーク芯出し方法の一
例におけるタッチセンサの計測動作を示す平面図であ
る。同図(イ)において、スピンドル中心１１は必ずしも
ワークＷ自体のボス外周部中心１２と一致していないの
で、加工プログラム原点の一致のために、まず芯出し計
測を実施するわけである。しかも、計測するタッチセン
サ２のプローブ中心の計測動作の移動軸線２２Ｘはスピ
ンドル中心１１およびワーク中心１２からズレているも
のとして、計測の高精度を期そうとするものである。本
発明の原理としては、ワーク中心の近傍で直交する２軸
Ｘ−ＸおよびＹ−Ｙを設定し、この２軸に沿って、平行
かつ双方向にタッチセンサ２の計測移動をさせればよ
い。
例におけるタッチセンサの計測動作を示す平面図であ
る。同図(イ)において、スピンドル中心１１は必ずしも
ワークＷ自体のボス外周部中心１２と一致していないの
で、加工プログラム原点の一致のために、まず芯出し計
測を実施するわけである。しかも、計測するタッチセン
サ２のプローブ中心の計測動作の移動軸線２２Ｘはスピ
ンドル中心１１およびワーク中心１２からズレているも
のとして、計測の高精度を期そうとするものである。本
発明の原理としては、ワーク中心の近傍で直交する２軸
Ｘ−ＸおよびＹ−Ｙを設定し、この２軸に沿って、平行
かつ双方向にタッチセンサ２の計測移動をさせればよ
い。
さて、本発明の実施例に示す通り、プローブＰを挿着し
たスピンドルＨがＸ，Ｙ，Ｚ軸制御で、立形マシニング
センタでワークの芯出しを行う場合における計測手順を
説明する。まず、第３図(イ)に示されるように、ワーク
のＸ軸方向の芯ズレ計測すべくプローブＰをＸ軸上で移
動し、ワークＷのボス外周部の一方の側でプローブＰ自
身を旋回し、０度、１８０度のプローブ当接部の部位を
変えた２点の接触の平均値Ｘ１を得、同様にワークの他
方側の平均値Ｘ２を得る。
たスピンドルＨがＸ，Ｙ，Ｚ軸制御で、立形マシニング
センタでワークの芯出しを行う場合における計測手順を
説明する。まず、第３図(イ)に示されるように、ワーク
のＸ軸方向の芯ズレ計測すべくプローブＰをＸ軸上で移
動し、ワークＷのボス外周部の一方の側でプローブＰ自
身を旋回し、０度、１８０度のプローブ当接部の部位を
変えた２点の接触の平均値Ｘ１を得、同様にワークの他
方側の平均値Ｘ２を得る。
即ち、ワークＷのボス外周部が、スピンドルＨの中心１
２を基準にしてボスの接触部の一方の側が−Ｘ方向側に
位置する場合の計測は、プローブを−Ｘ方向側から＋Ｘ
方向側に移動させて当接させ、続いて、プローブ自体を
１８０度回転させて２回の計測を行い、スピンドルＨの
０度位置、１８０度位置でプローブＰをボスの一方の側
に当接させて、接触信号が出力された時の位置情報であ
る計測値Ｂ１およびＢ２を得る。次にプローブをボスの
他方の側に移動し、前記一方の側と同様な計測を繰り返
し、計測値Ａ１およびＡ２を得る。
２を基準にしてボスの接触部の一方の側が−Ｘ方向側に
位置する場合の計測は、プローブを−Ｘ方向側から＋Ｘ
方向側に移動させて当接させ、続いて、プローブ自体を
１８０度回転させて２回の計測を行い、スピンドルＨの
０度位置、１８０度位置でプローブＰをボスの一方の側
に当接させて、接触信号が出力された時の位置情報であ
る計測値Ｂ１およびＢ２を得る。次にプローブをボスの
他方の側に移動し、前記一方の側と同様な計測を繰り返
し、計測値Ａ１およびＡ２を得る。
即ち、夫々の平均値は、 Ｘ１＝（Ｂ１＋Ｂ２）・1/2………(1) Ｘ２＝（Ａ１＋Ａ２）・1/2………(2) となる。
つぎに、今Ｘ方向に計測したプローブＰの移動方向に対
し直交する方向（Ｙ方向）の計測をするため、プローブ
ＰをＹ軸上に位置させ、Ｙ軸方向の移動で前記同様にワ
ーク径の計測を行う。即ち、第３図(ロ)に示されるよう
に、ワークＷに対し、プローブＰを＋Ｙ方向側から当接
させて２回計測を行い、次にボスの他方の側へ−Ｙ方向
側から当接させて、各々スピンドル０度位置と１８０度
位置の計測値Ｃ１，Ｃ２と、計測値Ｄ１，Ｄ２とを得
る。
し直交する方向（Ｙ方向）の計測をするため、プローブ
ＰをＹ軸上に位置させ、Ｙ軸方向の移動で前記同様にワ
ーク径の計測を行う。即ち、第３図(ロ)に示されるよう
に、ワークＷに対し、プローブＰを＋Ｙ方向側から当接
させて２回計測を行い、次にボスの他方の側へ−Ｙ方向
側から当接させて、各々スピンドル０度位置と１８０度
位置の計測値Ｃ１，Ｃ２と、計測値Ｄ１，Ｄ２とを得
る。
即ち、夫々の平均値は、 Ｙ１＝（Ｄ１＋Ｄ２）・1/2………(3) Ｙ２＝（Ｃ１＋Ｃ２）・1/2………(4) となる。
つぎに、第４図に従ってワーク芯出し演算を説明する。
第４図(イ)に示すようにＸ軸方向の原点である基準位置
ＧＸからワークの各接触点Ｘ１，Ｘ２が得られ、ワーク
中心までの距離ＬＸは式(1)，(2)よりＬＸ＝（Ｘ１＋Ｘ
２）・1/2………(5) 即ち、ＬＸ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ａ２＋Ｂ２）・1/4………
(6)を得る。
ＧＸからワークの各接触点Ｘ１，Ｘ２が得られ、ワーク
中心までの距離ＬＸは式(1)，(2)よりＬＸ＝（Ｘ１＋Ｘ
２）・1/2………(5) 即ち、ＬＸ＝（Ａ１＋Ｂ１＋Ａ２＋Ｂ２）・1/4………
(6)を得る。
また、同様にして第４図(ロ)に示すようにＹ軸方向の原
点基準位置ＧＹからワークの各接触点Ｙ１，Ｙ２が得ら
れワーク中心までの距離ＬＹは式(3)，(4)より ＬＹ＝（Ｙ１＋Ｙ２）・1/2………(7) ＬＹ＝（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｃ２＋Ｄ２）・1/4………(8) となる。
点基準位置ＧＹからワークの各接触点Ｙ１，Ｙ２が得ら
れワーク中心までの距離ＬＹは式(3)，(4)より ＬＹ＝（Ｙ１＋Ｙ２）・1/2………(7) ＬＹ＝（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｃ２＋Ｄ２）・1/4………(8) となる。
式(6)，(8)よりワーク中心位置が得られ、ＬＸ，ＬＹは
機械原点からの距離を絶対値（アブソリュート）として
表わす。
機械原点からの距離を絶対値（アブソリュート）として
表わす。
上記のとおり、本発明による芯出し方法は１軸方向につ
き４点当接で求められることになる。即ち、プローブＰ
自体を回転させて１８０度間隔でＡ１，Ａ２，Ｂ１およ
びＢ２の複数の計測値を得るのは、プローブの形状誤差
を補正するためである。そして、プローブを対面側に移
動させて、双方向から計測することが芯出しになる。
き４点当接で求められることになる。即ち、プローブＰ
自体を回転させて１８０度間隔でＡ１，Ａ２，Ｂ１およ
びＢ２の複数の計測値を得るのは、プローブの形状誤差
を補正するためである。そして、プローブを対面側に移
動させて、双方向から計測することが芯出しになる。
ここで第５図により、本発明の座標系補正（ワーク芯ズ
レ計測）装置の一例を示す概略構成図を説明する。同図
において、加工位置の座標系補正装置は中央処理装置
（以下ｃｐｕと云う）１とワーク芯出し計測手段２と演
算手段３とスピンドルＨに装着したタッチセンサＴｓの
プローブＰを０度と１８０度の回転方向の位置に位置決
めに制御するスピンドルＨの位置決め手段４を備え、更
にｃｐｕｌからのバスライン４１には、加工プログラム
などのデータを入力する情報入力手段５とテーブルＴ、
加工ヘッドＺ、スピンドルＨを駆動する駆動モータの位
置決め制御をするモータ制御手段６とが接続されてい
る。
レ計測）装置の一例を示す概略構成図を説明する。同図
において、加工位置の座標系補正装置は中央処理装置
（以下ｃｐｕと云う）１とワーク芯出し計測手段２と演
算手段３とスピンドルＨに装着したタッチセンサＴｓの
プローブＰを０度と１８０度の回転方向の位置に位置決
めに制御するスピンドルＨの位置決め手段４を備え、更
にｃｐｕｌからのバスライン４１には、加工プログラム
などのデータを入力する情報入力手段５とテーブルＴ、
加工ヘッドＺ、スピンドルＨを駆動する駆動モータの位
置決め制御をするモータ制御手段６とが接続されてい
る。
まず、Ｘ軸側のワーク中心を求める場合はcpuからの指
令でタッチセンサＴｓを、そのスピンドルＨが０度の位
置でＸ軸のテーブルＴとの相対移動によりワークＷのＢ
側外周に当てる。この時、基準位置からタッチセンサＴ
ｓの信号が発生する位置までの距離を位置データα１と
して取り込む。Ｂ１の位置データα１は１回目の測定信
号としてＡＮＤゲートを介してＲＡＭ３１にＢ１の位置
データα１が入る。
令でタッチセンサＴｓを、そのスピンドルＨが０度の位
置でＸ軸のテーブルＴとの相対移動によりワークＷのＢ
側外周に当てる。この時、基準位置からタッチセンサＴ
ｓの信号が発生する位置までの距離を位置データα１と
して取り込む。Ｂ１の位置データα１は１回目の測定信
号としてＡＮＤゲートを介してＲＡＭ３１にＢ１の位置
データα１が入る。
つづいて、主軸モータＭｓによりスピンドルＨを１８０
度回転し、同様にワークＷのＢ側の外周に当てる。
度回転し、同様にワークＷのＢ側の外周に当てる。
この時の基準位置からのタッチセンサＴｓの信号が発生
する位置までの距離を位置データα２として取り込む、
Ｂ２の位置データα２は２回目の測定信号としてＡＮＤ
ゲートを介してＲＡＭ３２にＢ２の位置データα２が入
る。
する位置までの距離を位置データα２として取り込む、
Ｂ２の位置データα２は２回目の測定信号としてＡＮＤ
ゲートを介してＲＡＭ３２にＢ２の位置データα２が入
る。
つぎに、タッチセンサＴｓをワークＷの対面Ａ側に移動
し、Ａ側外周に当て、同様にＡ１の位置データα３をＲ
ＡＭ３３に取り込む。
し、Ａ側外周に当て、同様にＡ１の位置データα３をＲ
ＡＭ３３に取り込む。
つぎにスピンドルＨを１８０度回転し、同様にＡ２の位
置データα４をＲＡＭ３４に取込み、ＲＡＭ３１〜３４
のデータは演算回路３５で の計算を行い、Ｘ軸補正命令に従ってβＸをcpu１内の
補正メモリに記録する。
置データα４をＲＡＭ３４に取込み、ＲＡＭ３１〜３４
のデータは演算回路３５で の計算を行い、Ｘ軸補正命令に従ってβＸをcpu１内の
補正メモリに記録する。
つぎにＲＡＭ３１，３２，３３，３４の内容をクリア
し、上述したようにＹ軸方向のＣ１，Ｃ２，Ｄ１および
Ｄ２の位置データβ１，β２，β３およびβ４をＲＡＭ
３１〜３４に入力する。
し、上述したようにＹ軸方向のＣ１，Ｃ２，Ｄ１および
Ｄ２の位置データβ１，β２，β３およびβ４をＲＡＭ
３１〜３４に入力する。
Ｙ軸側の中心を求めるため、ｃｐｕからの指令で演算回
路３５で の計算を行い、Ｙ軸補正命令に従ってβＹをcpu１内の
補正メモリに記録する。
路３５で の計算を行い、Ｙ軸補正命令に従ってβＹをcpu１内の
補正メモリに記録する。
前述した芯ズレ計測はスピンドルＨをＺ方向にテーブル
をＸ，Ｙ方向に移動させるＸ，Ｙ，Ｚ軸制御の立形マシ
ニングセンタにおける機械構成について説明したが、ス
ピンドルＨをＸ軸にテーブルをＹ，Ｚ方向に移動させる
コラムトラベリング型の機械構成にも利用でき、上記機
械構成に限定されるものではない。
をＸ，Ｙ方向に移動させるＸ，Ｙ，Ｚ軸制御の立形マシ
ニングセンタにおける機械構成について説明したが、ス
ピンドルＨをＸ軸にテーブルをＹ，Ｚ方向に移動させる
コラムトラベリング型の機械構成にも利用でき、上記機
械構成に限定されるものではない。
更に、この機械の構成がＸ，Ｙ，Ｚ，Ｃ軸制御による立
形マシニングセンタにおいて芯ズレを計測する場合は、
つぎのとおりである。
形マシニングセンタにおいて芯ズレを計測する場合は、
つぎのとおりである。
即ち、Ｘ軸上移動可能はＣ軸制御されるロータリーテー
ブルの略旋回中心軸上にワーク中心を合致させて載置
し、芯ズレ計測を行う。
ブルの略旋回中心軸上にワーク中心を合致させて載置
し、芯ズレ計測を行う。
この場合、前述したとおり、テーブル０度のＸ軸方向平
均値Ｘ１，Ｘ２を得た後にテーブルを１８０°旋回させ
た状態でプローブを０度の位置及び１８０°回転させて
計測し、値Ａ３，Ａ４，Ｂ３，Ｂ４を得る。
均値Ｘ１，Ｘ２を得た後にテーブルを１８０°旋回させ
た状態でプローブを０度の位置及び１８０°回転させて
計測し、値Ａ３，Ａ４，Ｂ３，Ｂ４を得る。
夫々の平均値は Ｘ３＝（Ａ３＋Ａ４）／２………(9) Ｘ４＝（Ｂ３＋Ｂ４）／２………(10) となり、このときのテーブル１８０度位置におけるＸ軸
方向の原点ＧＸからワーク中心までの距離ＬＸ １８０
は ＬＸ １８０＝（Ｘ３＋Ｘ４）／２………(11)を得る。
方向の原点ＧＸからワーク中心までの距離ＬＸ １８０
は ＬＸ １８０＝（Ｘ３＋Ｘ４）／２………(11)を得る。
つぎに、Ｙ軸方向の計測値を求める場合、機械のテーブ
ルの動きはＹ軸制御ができない構成であるため、Ｘ軸上
でＣ軸制御によりテーブルを９０°旋回し、プローブを
０度の位置及び１８０°回転させてワークの一方の面に
対してプローブを当接して計測し、つぎにＸ軸上移動さ
せワークの対面の計測を行う。
ルの動きはＹ軸制御ができない構成であるため、Ｘ軸上
でＣ軸制御によりテーブルを９０°旋回し、プローブを
０度の位置及び１８０°回転させてワークの一方の面に
対してプローブを当接して計測し、つぎにＸ軸上移動さ
せワークの対面の計測を行う。
そのときの夫々の計測値Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２を得そ
れ等の平均値は前述の式(3)，(4)よりＹ１，Ｙ２が求め
られ、テーブル９０度位置におけるＸ軸方向の原点ＧＸ
からワーク中心までの距離ＬＹ ９０は ＬＹ ９０＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２………(12)となる。
れ等の平均値は前述の式(3)，(4)よりＹ１，Ｙ２が求め
られ、テーブル９０度位置におけるＸ軸方向の原点ＧＸ
からワーク中心までの距離ＬＹ ９０は ＬＹ ９０＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２………(12)となる。
つづいてテーブルをその位置から１８０°旋回した状態
で前記同様ワーク対面の計測を行い計測値Ｃ３，Ｃ４，
Ｄ３，Ｄ４を得る。
で前記同様ワーク対面の計測を行い計測値Ｃ３，Ｃ４，
Ｄ３，Ｄ４を得る。
夫々の平均値は Ｙ３＝（Ｃ３＋Ｃ４）／２………(13) Ｙ４＝（Ｄ３＋Ｄ４）／２………(14) となり、このときテーブル２７０度位置におけるＸ軸方
向の原点ＧＸからワーク中心までの距離ＬＹ ２７０は ＬＹ ２７０＝（Ｙ３＋Ｙ４）／２………(15)となる。
向の原点ＧＸからワーク中心までの距離ＬＹ ２７０は ＬＹ ２７０＝（Ｙ３＋Ｙ４）／２………(15)となる。
ここで、最初の状態即ちテーブル旋回時の平均値ＬＸと
１８０°旋回後の平均値ＬＸ １８０とから、原点ＧＸ
からＸ軸方向のテーブル中心までの距離Ｌが Ｌ＝（ＬＸ＋ＬＸ １８０）／２………(16) と算出される。Ｙ軸方向のＸ軸上に置き換えた、原点Ｇ
ＸからＸ軸方向のテーブル中心までの距離Ｍは同様にし
てテーブル旋回前の平均値ＬＸ ９０と１８０°旋回後
の平均値ＬＹ ２７０とから Ｍ＝（ＬＹ ９０＋ＬＹ ２７０／２………(17) が得られる。
１８０°旋回後の平均値ＬＸ １８０とから、原点ＧＸ
からＸ軸方向のテーブル中心までの距離Ｌが Ｌ＝（ＬＸ＋ＬＸ １８０）／２………(16) と算出される。Ｙ軸方向のＸ軸上に置き換えた、原点Ｇ
ＸからＸ軸方向のテーブル中心までの距離Ｍは同様にし
てテーブル旋回前の平均値ＬＸ ９０と１８０°旋回後
の平均値ＬＹ ２７０とから Ｍ＝（ＬＹ ９０＋ＬＹ ２７０／２………(17) が得られる。
つぎにワークの芯ズレ量を求める場合には、テーブルを
元の位置に戻したとき、テーブル中心とワーク中心のＸ
方向、およびＹ方向のズレ量ａ，ｂは ａ＝Ｌ−ＬＸ ………(18) ｂ＝Ｍ−ＬＹ ９０………(19) を得る。即ち、本発明による芯出し計測は１軸方向につ
き８点当接で求められることになる。
元の位置に戻したとき、テーブル中心とワーク中心のＸ
方向、およびＹ方向のズレ量ａ，ｂは ａ＝Ｌ−ＬＸ ………(18) ｂ＝Ｍ−ＬＹ ９０………(19) を得る。即ち、本発明による芯出し計測は１軸方向につ
き８点当接で求められることになる。
以上、説明したとおり、本発明によれば、ワークの穴も
しくはボスの芯出しに際して、タッチセンサの計測軸線
が該穴もしくはボスの中心に一致してしなくても、測定
誤差の小さい高精度の測定値を得る工作機械のワーク芯
出し方法を提供することができ、ＮＣ旋盤やドリリング
マシンなどの工作機械の加工精度向上に多大な効果を発
揮するものである。
しくはボスの芯出しに際して、タッチセンサの計測軸線
が該穴もしくはボスの中心に一致してしなくても、測定
誤差の小さい高精度の測定値を得る工作機械のワーク芯
出し方法を提供することができ、ＮＣ旋盤やドリリング
マシンなどの工作機械の加工精度向上に多大な効果を発
揮するものである。
第１図は立形マシニングセンタの全体側面図、第２図は
従来の計測法の平面図、第３図は本発明の装置を用いた
ワーク芯出し方法の一例におけるタッチセンサの計測動
作を示す平面図、第４図は本発明によるワーク芯出し方
法を示す平面図、第５図は本発明の座標系補正装置の構
成図である。 １……ｃｐｕ、２……ワーク芯出し計測手段 ３……演算手段、４……位置決め手段 ５……入力手段、６……モータ制御手段 １１……スピンドル中心 １２……ワーク中心、２１……プローブ ２２……計測軸線
従来の計測法の平面図、第３図は本発明の装置を用いた
ワーク芯出し方法の一例におけるタッチセンサの計測動
作を示す平面図、第４図は本発明によるワーク芯出し方
法を示す平面図、第５図は本発明の座標系補正装置の構
成図である。 １……ｃｐｕ、２……ワーク芯出し計測手段 ３……演算手段、４……位置決め手段 ５……入力手段、６……モータ制御手段 １１……スピンドル中心 １２……ワーク中心、２１……プローブ ２２……計測軸線
Claims (1)
- 【請求項１】ワークを載置するテーブルと、工具を装着
するスピンドルとを、このスピンドルの軸線方向である
Ｚ軸方向およびこのＺ軸方向に直交するＸ，Ｙ軸方向に
相対移動させて加工を行う工作機械において、 前記ワークの基準穴または基準ボス等基準部の中心位置
と前記スピンドル中心位置とのＸ，Ｙ軸方向の芯出しを
行う工作機械のワーク芯出し方法であって、 前記ワークにプローブを当接させて接触信号を出力させ
るタッチセンサの装着された前記スピンドルを相対移動
および回動させて計測するもので、 (a)前記ワークの基準部のＸ軸またはＹ軸方向の中心位
置を求める際、前記基準部を横切る位置で中心位置を求
める軸方向に前記タッチセンサを移動させ、前記基準部
の一方の側の接触位置を読み取る時、前記基準部の一方
の側に前記タッチセンサのプローブの当接部を当接し
て、移動軸方向の接触信号出力位置Ａ１を読み取り、 (b)前記スピンドルを１８０度反転し、前記プローブの
当接部を変え、 (c)前記基準部の一方の側に前記タッチセンサのプロー
ブを当接して移動軸方向の接触信号出力位置Ａ２を読み
取り、 (d)前記基準部の他方の側の接触位置を読み取る時、前
記接触信号出力位置Ａ２読み取り時のスピンドル位置を
維持または１８０度反転し、前記基準部の他方の側に前
記タッチセンサのプローブの当接部を当接して移動軸方
向の接触信号出力位置Ｂ１を読み取り、 (e)前記スピンドルを１８０度反転し、前記プローブの
当接部を再び変え、 (f)前記基準部の他方の側に前記タッチセンサのプロー
ブを当接して移動軸方向の接触信号出力位置Ｂ２を読み
取り、 (g)一方の側の前記接触信号出力位置Ａ１，Ａ２の平均
値と、他方の側の前記接触信号出力位置Ｂ１，Ｂ２の平
均値とから前記移動軸方向の中心位置を演算手段で求
め、 前記(a)から(g)までの工程を前記基準部を横切る前記移
動軸方向およびこの移動方向と直交する移動軸方向につ
いて繰り返し、前記演算手段で求めたＸ，Ｙ軸方向の中
心位置に前記スピンドルまたは前記ワーク基準部の中心
を一致させることにより芯出しを行うことを特徴とする
工作機械のワーク芯出し方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180015A JPH0641088B2 (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 工作機械のワーク芯出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180015A JPH0641088B2 (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 工作機械のワーク芯出し方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161745A JPS6161745A (ja) | 1986-03-29 |
| JPH0641088B2 true JPH0641088B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=16075965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59180015A Expired - Lifetime JPH0641088B2 (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 工作機械のワーク芯出し方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641088B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN100429039C (zh) * | 2006-04-18 | 2008-10-29 | 上海富安工厂自动化有限公司 | 数控机床坐标轴的空间补偿方法 |
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| CN114029570B (zh) * | 2021-10-30 | 2024-01-12 | 深圳恒佳精密模具注塑有限公司 | 一种新一代数字化精密模具制造设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2108715B (en) * | 1981-09-15 | 1985-05-01 | Renishaw Electrical Ltd | Method of operating a machine tool |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP59180015A patent/JPH0641088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6161745A (ja) | 1986-03-29 |
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