JPH0655414A - 超音波による工具位置の測定方法 - Google Patents
超音波による工具位置の測定方法Info
- Publication number
- JPH0655414A JPH0655414A JP23633492A JP23633492A JPH0655414A JP H0655414 A JPH0655414 A JP H0655414A JP 23633492 A JP23633492 A JP 23633492A JP 23633492 A JP23633492 A JP 23633492A JP H0655414 A JPH0655414 A JP H0655414A
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- Japan
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- tool
- liquid
- measuring
- distance
- measured
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 数値制御工作機械において、高速でしかも切
削液や研削液などの加工液が使われる環境下でも適用で
き、テ−ブル又は工作物と工具又はその刃先などの間の
距離を超音波を用いて迅速且つ正確に測定できる方法を
提供する。 【構成】 数値制御するマニシングセンタ−，ＮＣフラ
イス盤、平面研削機，放電加工機などの工作機械におい
て、テ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間に加
工液などの液体を流し、該液体を介して前記テ−ブル又
は工作物と工具又は工具保持部の間に超音波振動を伝播
させて、テ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間
の距離を測定する。
削液や研削液などの加工液が使われる環境下でも適用で
き、テ−ブル又は工作物と工具又はその刃先などの間の
距離を超音波を用いて迅速且つ正確に測定できる方法を
提供する。 【構成】 数値制御するマニシングセンタ−，ＮＣフラ
イス盤、平面研削機，放電加工機などの工作機械におい
て、テ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間に加
工液などの液体を流し、該液体を介して前記テ−ブル又
は工作物と工具又は工具保持部の間に超音波振動を伝播
させて、テ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間
の距離を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は数値制御工作機械におい
て、例えば、工作物が置かれているテ−ブルと、工具の
取付けられている位置又は工具刃先の位置との間の距離
を、超音波で測定する方法に関するものであり、測定さ
れた寸法を参考にして、テ−ブル又は工作物と工具又は
工具保持部の相対位置を補正することにより、極めて精
度の高い加工を行なうことが出来るようにするための測
定方法に関するものである。
て、例えば、工作物が置かれているテ−ブルと、工具の
取付けられている位置又は工具刃先の位置との間の距離
を、超音波で測定する方法に関するものであり、測定さ
れた寸法を参考にして、テ−ブル又は工作物と工具又は
工具保持部の相対位置を補正することにより、極めて精
度の高い加工を行なうことが出来るようにするための測
定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、機械加工においては、μｍの単
位まで位置制御できる数値制御工作機械を用いても、実
際にはテ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部間など
の相対位置は、数値制御通りにならないのが現状であっ
て、その理由としては、工作機械の熱変形や、工具の摩
耗などその原因であると考えられている。そのため、加
工中にタッチセンサ−などを用いて、テ−ブルと工具な
どの間の相対的な位置の変化を測定し、工具等の位置補
正を行なって加工していたが、工具の刃先とセンサ−を
直接接触させるときに、勢い良く接触させると、刃先や
センサ−を破損する恐れがあるため、ゆっくり接触させ
て測定しているので、測定にかなりの時間を要するとい
う問題があった。
位まで位置制御できる数値制御工作機械を用いても、実
際にはテ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部間など
の相対位置は、数値制御通りにならないのが現状であっ
て、その理由としては、工作機械の熱変形や、工具の摩
耗などその原因であると考えられている。そのため、加
工中にタッチセンサ−などを用いて、テ−ブルと工具な
どの間の相対的な位置の変化を測定し、工具等の位置補
正を行なって加工していたが、工具の刃先とセンサ−を
直接接触させるときに、勢い良く接触させると、刃先や
センサ−を破損する恐れがあるため、ゆっくり接触させ
て測定しているので、測定にかなりの時間を要するとい
う問題があった。
【０００３】一方、レ−ザ−を用いて非接触的に工具と
テ−ブルの相対的な位置を測定する方法もあるが、切削
液が多量に使われるような加工雰囲気では、使用出来な
いという問題がある。
テ−ブルの相対的な位置を測定する方法もあるが、切削
液が多量に使われるような加工雰囲気では、使用出来な
いという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
従来技術に鑑み、数値制御工作機械において、高速でし
かも切削液や研削液などの加工液が使われる環境下でも
適用でき、テ−ブル又は工作物と工具又はその刃先など
の間の距離を超音波を用いて迅速且つ正確に測定できる
方法を提供することを、その課題とするものである。
従来技術に鑑み、数値制御工作機械において、高速でし
かも切削液や研削液などの加工液が使われる環境下でも
適用でき、テ−ブル又は工作物と工具又はその刃先など
の間の距離を超音波を用いて迅速且つ正確に測定できる
方法を提供することを、その課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
することを目的としてなされたもので、その構成は、数
値制御するマニシングセンタ−，ＮＣフライス盤、平面
研削機，放電加工機などの工作機械において、テ−ブル
又は工作物と工具又は工具保持部の間に加工液などの液
体を流し、該液体を介して前記テ−ブル又は工作物と工
具又は工具保持部の間に超音波振動を伝播させて、テ−
ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間の距離を測定
することを特徴とするものである。
することを目的としてなされたもので、その構成は、数
値制御するマニシングセンタ−，ＮＣフライス盤、平面
研削機，放電加工機などの工作機械において、テ−ブル
又は工作物と工具又は工具保持部の間に加工液などの液
体を流し、該液体を介して前記テ−ブル又は工作物と工
具又は工具保持部の間に超音波振動を伝播させて、テ−
ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間の距離を測定
することを特徴とするものである。
【０００６】本発明の発明者等は、数値制御する上記の
ような工作機械のテ−ブル又は工作物から工具又は工具
保持部間の巨離を正確且つ迅速に測定する方法について
研究を重ねた結果、切削液等の加工液をテ−ブル又は工
作物と工具又は工具保持部の間に流し、前記加工液を介
して超音波振動を伝播させれば、反射波形が得られ、前
記距離を測定できることを知得し、本発明をなし遂げた
のである。
ような工作機械のテ−ブル又は工作物から工具又は工具
保持部間の巨離を正確且つ迅速に測定する方法について
研究を重ねた結果、切削液等の加工液をテ−ブル又は工
作物と工具又は工具保持部の間に流し、前記加工液を介
して超音波振動を伝播させれば、反射波形が得られ、前
記距離を測定できることを知得し、本発明をなし遂げた
のである。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例を図により説明する。図
１は段違いに積上げた２個のブロックゲ−ジを用いて両
ゲ−ジの段差距離を測定する装置の断面図、図２は前記
装置により測定された超音波の波形例、図３は液体を流
すノズルから対象物間での距離を測定する装置の断面
図、図４は前記装置により測定された距離と実際の距離
との関係を示す図表である。
１は段違いに積上げた２個のブロックゲ−ジを用いて両
ゲ−ジの段差距離を測定する装置の断面図、図２は前記
装置により測定された超音波の波形例、図３は液体を流
すノズルから対象物間での距離を測定する装置の断面
図、図４は前記装置により測定された距離と実際の距離
との関係を示す図表である。
【０００８】本発明方法により、図１の上部ブロック
B1，下部ブロックB2から成るブロックゲ−ジＢの段差Ｌ
を測定できるか否かについて検討するため、図１に示す
ように、ノズル１に距離測定用の超音波振動子２を取付
けると共に、ノズル１の周壁適宜の個所にノズル１に加
工液Ｃを供給する供給管３を連設する一方、該供給管３
に音速校正用の超音波振動子４を取付けて装置を構成
し、供給管３からノズル１内に切削液等の加工液を供給
してブロックゲ−ジＢに向けて連続流下させながら、加
工液を介しブロックゲ−ジＢに向け超音波振動を付与し
て、上部ブロックB1と下部ブロックB2の反射波を調べた
ところ、図２に示すような超音波の反射波w1とw2を得る
ことができた。
B1，下部ブロックB2から成るブロックゲ−ジＢの段差Ｌ
を測定できるか否かについて検討するため、図１に示す
ように、ノズル１に距離測定用の超音波振動子２を取付
けると共に、ノズル１の周壁適宜の個所にノズル１に加
工液Ｃを供給する供給管３を連設する一方、該供給管３
に音速校正用の超音波振動子４を取付けて装置を構成
し、供給管３からノズル１内に切削液等の加工液を供給
してブロックゲ−ジＢに向けて連続流下させながら、加
工液を介しブロックゲ−ジＢに向け超音波振動を付与し
て、上部ブロックB1と下部ブロックB2の反射波を調べた
ところ、図２に示すような超音波の反射波w1とw2を得る
ことができた。
【０００９】ここで、音速校正用の振動子４は、その直
下を流れる加工液の流れ方向に直交する向きで配置し、
予め一定値に設定した供給管３の通路断面の距離ｄを超
音波が伝播する時間を計測するためのものである。従っ
て、この振動子４によって、使用する加工液Ｃの音速を
計測し、この音速デ−タと上記反射波w1とw2によるデ−
タから、前記段差の距離Ｌを、μｍオ−ダの精度で測定
することができた。なお、振動子２と同４の振動条件は
同一である。
下を流れる加工液の流れ方向に直交する向きで配置し、
予め一定値に設定した供給管３の通路断面の距離ｄを超
音波が伝播する時間を計測するためのものである。従っ
て、この振動子４によって、使用する加工液Ｃの音速を
計測し、この音速デ−タと上記反射波w1とw2によるデ−
タから、前記段差の距離Ｌを、μｍオ−ダの精度で測定
することができた。なお、振動子２と同４の振動条件は
同一である。
【００１０】図３において、１乃至４は上記の図１の同
符号に該当するものであり、５はテ−ブル又は工作物と
みなす対象物である。而して、振動子２の超音波放射面
2aとノズル１の先端1aまでの距離は一定であるから、こ
の距離をオフセットしてノズル１の先端1aを原点とし、
そこから対象物５に向けて加工液Ｃを流しながら超音波
振動子２を駆動し、加工液を介し対象物５に超音波振動
を付与して、その反射波によりノズル１の原点から対象
物５までの距離Ｘを、原点1aと対象物５との間隔を変え
て複数回計測したところ、図４にプロットした点に示し
たとおりであった。この計測値は、同時に実測して実線
で示した実測距離と比較して殆んど誤差のない極めて近
似したものであった。
符号に該当するものであり、５はテ−ブル又は工作物と
みなす対象物である。而して、振動子２の超音波放射面
2aとノズル１の先端1aまでの距離は一定であるから、こ
の距離をオフセットしてノズル１の先端1aを原点とし、
そこから対象物５に向けて加工液Ｃを流しながら超音波
振動子２を駆動し、加工液を介し対象物５に超音波振動
を付与して、その反射波によりノズル１の原点から対象
物５までの距離Ｘを、原点1aと対象物５との間隔を変え
て複数回計測したところ、図４にプロットした点に示し
たとおりであった。この計測値は、同時に実測して実線
で示した実測距離と比較して殆んど誤差のない極めて近
似したものであった。
【００１１】従って、例えば、対象物５をテ−ブル又は
工作物とし、原点1aを工具又は工具保持部として、本発
明方法を適用することにより、それらの間の距離を迅速
且つ正確に測定し、その測定結果に基づいて数値制御に
よるそれらの相対位置を補正することにより、極めて精
度の高い加工を行なうことが出来る。
工作物とし、原点1aを工具又は工具保持部として、本発
明方法を適用することにより、それらの間の距離を迅速
且つ正確に測定し、その測定結果に基づいて数値制御に
よるそれらの相対位置を補正することにより、極めて精
度の高い加工を行なうことが出来る。
【００１２】
【発明の効果】本発明は上述のとおりであるから、数値
制御されるマシニングセンタ−，ＮＣフライス盤，平面
研削機，放電化工機などの工作機械に適用すれば、テ−
ブル又は工作物と工具又は工具保持部などとの間の距離
を、迅速且つ正確に測定出来るので、それら工作機械に
よる数値制御加工精度を著しく向上させることが出来
る。
制御されるマシニングセンタ−，ＮＣフライス盤，平面
研削機，放電化工機などの工作機械に適用すれば、テ−
ブル又は工作物と工具又は工具保持部などとの間の距離
を、迅速且つ正確に測定出来るので、それら工作機械に
よる数値制御加工精度を著しく向上させることが出来
る。
【図１】ブロックゲ−ジを用いてその段差距離を測定す
る装置の断面図。
る装置の断面図。
【図２】図１の装置により測定された超音波の波形図。
【図３】液体を流すノズルと対象物の間の距離を測定す
る装置の断面図。
る装置の断面図。
【図４】図３の装置により測定された距離と実測した距
離との関係を示す図表。
離との関係を示す図表。
１ ノズル ２ 超音波振動子 ３ 液体供給管 ５ 対象物 Ｂ ブロックゲ−ジ
Claims (3)
- 【請求項１】 数値制御するマニシングセンタ−，ＮＣ
フライス盤、平面研削機，放電加工機などの工作機械に
おいて、テ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部の間
に加工液などの液体を流し、該液体を介して前記テ−ブ
ル又は工作物と工具又は工具保持部の間に超音波振動を
伝播させて、テ−ブル又は工作物と工具又は工具保持部
の間の距離を測定することを特徴とする超音波による工
具位置の測定方法。 - 【請求項２】 流す加工液等の液体は予めその液体の音
速を測定しておいてテ−ブル又は工作物と工具又は工具
保持部の間に流す請求項１に記載の測定方法。 - 【請求項３】 液体の音速測定は、液体を流出するノズ
ル出口またはその先に１又は複数の比較対象物を置いて
当該液体の音速を測定する請求項２に記載の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23633492A JPH0655414A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 超音波による工具位置の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23633492A JPH0655414A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 超音波による工具位置の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655414A true JPH0655414A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16999271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23633492A Pending JPH0655414A (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 超音波による工具位置の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655414A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007046737A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Volvo Aero Corporation | A method and device for controlling a tool with ultrasonic waves |
| JP2008096200A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Aisin Seiki Co Ltd | 形状検査方法及び形状検査装置 |
| JP2021117082A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | 株式会社ディスコ | 測定方法 |
-
1992
- 1992-08-13 JP JP23633492A patent/JPH0655414A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007046737A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Volvo Aero Corporation | A method and device for controlling a tool with ultrasonic waves |
| US8419324B2 (en) | 2005-10-21 | 2013-04-16 | Volvo Aero Corporation | Method and device for controlling a tool with ultrasonic waves |
| JP2008096200A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Aisin Seiki Co Ltd | 形状検査方法及び形状検査装置 |
| JP2021117082A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | 株式会社ディスコ | 測定方法 |
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