JPH07113544B2 - Movement control device for coordinate measuring machine - Google Patents
Movement control device for coordinate measuring machineInfo
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- JPH07113544B2 JPH07113544B2 JP7105787A JP7105787A JPH07113544B2 JP H07113544 B2 JPH07113544 B2 JP H07113544B2 JP 7105787 A JP7105787 A JP 7105787A JP 7105787 A JP7105787 A JP 7105787A JP H07113544 B2 JPH07113544 B2 JP H07113544B2
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- probe
- movement
- speed
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- measuring machine
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Description
【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、座標測定機の速度制御装置に関する。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a speed control device for a coordinate measuring machine.
(発明の背景) 三次元座標測定機において、外部より目視不能な測定点
からプローブを安全に後退移動させることのできるプロ
ーブ移動装置は特公昭60−18001号にて公知である。(Background of the Invention) In a three-dimensional coordinate measuring machine, a probe moving device capable of safely retracting a probe from a measuring point invisible from the outside is known from Japanese Patent Publication No. 60-18001.
このものは、測定点までプローブを移動させる際にプロ
ーブの移動速度を順次記憶し、プローブが測定点に達す
るとプローブから得られる接触信号によって方向信号を
反転させると共に、記憶速度を逆方向から順次読み出し
て、往路に沿って往路の移動速度でプローブを後退させ
るようになしている。This one sequentially stores the moving speed of the probe when moving the probe to the measurement point, and when the probe reaches the measurement point, the direction signal is inverted by the contact signal obtained from the probe and the storage speed is sequentially reversed from the reverse direction. The probe is read out and moved backward along the outward path at the traveling speed of the outward path.
従ってこのものは、往路の速度と同じ速度でしか後退移
動させることができないため、より高速に処理のするこ
とは不可能であった。Therefore, since this device can be moved backward only at the same speed as the forward path, it was impossible to process it at a higher speed.
(発明の目的) 本発明は、これらの欠点を解決し、測定点からプローブ
を高速退避させることのできる座標測定機の移動制御装
置を得ることを目的とする。(Object of the invention) An object of the present invention is to solve these drawbacks and to obtain a movement control device of a coordinate measuring machine capable of retracting a probe from a measurement point at high speed.
(発明の概要) 本発明は、被測定物を検出すると検出信号を出力するプ
ローブ(1)を2軸以上に移動可能な座標測定機の移動
制御装置において、前記プローブ(1)が被測定物を検
出するまでの移動経路座標を順次記憶することができる
記憶手段(2)と、前記記憶された移動経路座標に基づ
き、前記移動経路に沿った最適な駆動速度を順次設定す
る速度設定手段(4)と、前記プローブが被駆動物を検
出した後、前記最適な駆動速度に応じて前記プローブを
前記検出するまでの移動経路に沿って被測定物から後退
移動させる制御手段(5)と、を有することを特徴とす
る座標測定機の移動制御装置である。(Summary of the Invention) The present invention relates to a movement control device for a coordinate measuring machine capable of moving a probe (1) that outputs a detection signal when detecting an object to be measured in two or more axes, wherein the probe (1) is the object to be measured. A storage unit (2) capable of sequentially storing the movement route coordinates until the detection of, and a speed setting unit for sequentially setting an optimum driving speed along the movement route based on the stored movement route coordinates ( 4), and a control means (5) for moving the probe backward from the object to be measured along a movement path after the probe detects the object to be driven according to the optimum driving speed. It is a movement control device of a coordinate measuring machine characterized by having.
(実施例) 第2図は、本発明の一実施例のブロック図である。(Embodiment) FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
操作キー10は各種の指令を行なうためのキー群の中の一
つであり、操作キー10のオンによってマイクロコンピュ
ータ11に読込み開始割込が入力される。読込み開始割込
によってマイクロコンピュータ11は読取指令クロック割
込を発生させるためのタイマー12を起動する。タイマー
12はマイクロコンピュータ11による起動によって、一定
時間毎に読取指令クロックをマイクロコンピュータ11に
入力する。マイクロコンピュータ11は、一定時間毎に割
込む読取指令クロックの割込により、X軸座標カウンタ
13、Y軸座標カウンタ14、Z軸座標カウンタ15の値を読
み取り、これらの値が1つ前の読取指令のクロックの割
込により読み取った座標と異なる時のみメモリ16に格納
する。格納された内容は順次更新されていく。The operation key 10 is one of a group of keys for performing various commands, and when the operation key 10 is turned on, a read start interrupt is input to the microcomputer 11. The read start interrupt causes the microcomputer 11 to activate a timer 12 for generating a read command clock interrupt. timer
When the microcomputer 12 is activated by the microcomputer 11, a read command clock is input to the microcomputer 11 at regular intervals. The microcomputer 11 uses the interrupt of the read command clock that interrupts at fixed time intervals, and the X-axis coordinate counter
13, the values of the Y-axis coordinate counter 14 and the Z-axis coordinate counter 15 are read, and stored in the memory 16 only when these values are different from the coordinates read by the interruption of the clock of the previous read command. The stored contents are sequentially updated.
詳述すれば、プローブ1が移動すると、それに応じてプ
ローブ1の当接部の空間座標値が変化する。この空間座
標値がX軸カウンタ13、Y軸カウンタ14、Z軸カウンタ
15によって読み取られるのであるが、プローブ1が停止
しているときには、各カウンタ13、14、15の値は変化し
ない。従って、X軸座標カウンタ13、Y軸座標カウンタ
14、Z軸座標カウンタ15の値が読取指令クロックの前後
の割込によって変化しないのであれば、プローブ1が停
止していると判断できる。More specifically, when the probe 1 moves, the spatial coordinate value of the contact portion of the probe 1 changes accordingly. These spatial coordinate values are X-axis counter 13, Y-axis counter 14, Z-axis counter
Although read by 15, the values of the counters 13, 14, 15 do not change when the probe 1 is stopped. Therefore, X-axis coordinate counter 13, Y-axis coordinate counter
14. If the value of the Z-axis coordinate counter 15 does not change due to the interruption before and after the read command clock, it can be determined that the probe 1 is stopped.
例えば、第3図のように、ジョイステックによる手動走
査にてプローブ1を被測定物の孔M内に移動させ、軌跡
Nによって孔Mの最奥点P1に当接させる。そうすると、
上述の構成によってメモリ16には、軌跡N上の座標値
が、移動経路座標として読取指令クロックにより定まる
一定時間毎に記憶される。For example, as shown in FIG. 3, the probe 1 is moved into the hole M of the object to be measured by manual scanning by the joystick, and is brought into contact with the deepest point P 1 of the hole M by the trajectory N. Then,
With the above-described configuration, the coordinate values on the locus N are stored in the memory 16 as movement path coordinates at regular time intervals determined by the read command clock.
プローブ1が点P1に当接すると、プローブ1からタッチ
信号が出力され、マイクロコンピュータ11にタッチ信号
割込として入力される。マイクロコンピュータ11は、タ
ッチ信号割込によってメモリ16に記憶された座標値(例
えば、軌跡Nの座標列の各座標値)を、最後に記憶され
た座標値から順に読出して行き、プローブ1の移動経路
(例えば、軌跡N)に沿った最適な速度を順次設定し、
各軸に出力すべき速度を決定する。決定された各軸速度
は、速度制御回路17に与えられ、X軸モータ回路18、Y
軸モータ回路19、Z軸モータ回路20を通してX軸モータ
21、Y軸モータ22、Z軸モータ23が駆動される。その結
果、プローブ1をX軸に沿って移動するX軸モータ21、
プローブ1をY軸に沿って移動するY軸モータ22、プロ
ーブ1をZ軸に沿って移動するZ軸モータ23の各回転数
に応じて定まる各軸方向の合成された速度でプローブ1
は移動する。このプローブ1の移動速度は、移動経路
(例えば、軌跡N)の接線方向を向いているように設定
される。When the probe 1 contacts the point P 1 , a touch signal is output from the probe 1 and input to the microcomputer 11 as a touch signal interrupt. The microcomputer 11 sequentially reads the coordinate values stored in the memory 16 by the touch signal interrupt (for example, each coordinate value of the coordinate sequence of the trajectory N) from the last stored coordinate value to move the probe 1. The optimum speed along the route (for example, trajectory N) is set sequentially,
Determine the speed to output for each axis. The determined axis speeds are given to the speed control circuit 17, and the X-axis motor circuit 18, Y
X axis motor through axis motor circuit 19 and Z axis motor circuit 20
21, the Y-axis motor 22, and the Z-axis motor 23 are driven. As a result, the X-axis motor 21, which moves the probe 1 along the X-axis,
The probe 1 is moved at a combined speed in each axial direction that is determined according to the number of rotations of the Y-axis motor 22 that moves the probe 1 along the Y-axis and the Z-axis motor 23 that moves the probe 1 along the Z-axis.
Moves. The moving speed of the probe 1 is set so as to face the tangential direction of the moving path (for example, the trajectory N).
なお、上述した移動経路に沿った最適な速度の設定は、
例えば以下のように行なわれる。但し、ここでは2次元
的な軌跡に対する速度決定を説明する。第4図に示した
ようにプローブ1が、位置KからAまで移動し、メモリ
16には位置KからAの座標値が記憶されているものとす
る。プローブ1が位置Aまで移動し、タッチ信号割込が
マイクロコンピュータ11に入力されると、マイクロコン
ピュータ11は、線分▲▼と線分▲▼とのなすな
す角度θBから擬似的に曲率半径R(▲▼/2・Sin
θB)を求め、定数をKとして位置Aでの速度VAを、 と計算する。In addition, the optimum speed setting along the above-mentioned movement route is
For example, it is performed as follows. However, here, speed determination for a two-dimensional trajectory will be described. As shown in FIG. 4, the probe 1 moves from position K to A,
It is assumed that 16 stores the coordinate values of positions K to A. When the probe 1 is moved to the position A and the touch signal interrupt is input to the microcomputer 11, the microcomputer 11 pseudo-radius of curvature from the angle θ B formed by the line segment ▼ and the line segment ▼. R (▲ ▼ / 2 · Sin
seeking theta B), the velocity V A at position A a constant as K, And calculate.
第4図は2次元的な説明であるが3次元的な場合でも同
様であって、移動軌跡を円弧で近似し、各位置に対して
曲率半径に応じて定まる速度Vを計算すると、例えば、
第5図に示したような速度分布を得ることができる。Although FIG. 4 is a two-dimensional description, it is the same in the case of a three-dimensional case. If the movement trajectory is approximated by an arc and the velocity V determined according to the radius of curvature is calculated for each position, for example,
The velocity distribution as shown in FIG. 5 can be obtained.
ただし、第5図でわかるように、急激な速度変化は、制
御系の動作を不安定にするから、適切な加速、減速処理
速度を計算し、速度変化が第5図に破線で示したよう
に、連続的になるように制御を行なう。この速度変化、
すなわち加減速勾配は、速度制御回路17が各軸に対応し
た単位時間当りのパルスの数をコンピュータ11からの制
御指令によって変化させ、このパルスの計数値に対応し
たレベル信号を各モータ回路18、19、20に出力すること
により最終的に決定される。However, as can be seen in FIG. 5, a sudden speed change makes the operation of the control system unstable, so an appropriate acceleration / deceleration processing speed is calculated, and the speed change is as shown by the broken line in FIG. Then, control is performed so as to be continuous. This speed change,
That is, the acceleration / deceleration gradient is such that the speed control circuit 17 changes the number of pulses per unit time corresponding to each axis according to a control command from the computer 11, and the level signal corresponding to the count value of this pulse is given to each motor circuit 18, It is finally decided by outputting to 19, 20.
次に、マイクロコンピュータ11の動作の整理を行なう為
に、フローチャートである第6図の説明を行なう。Next, in order to organize the operation of the microcomputer 11, the flowchart of FIG. 6 will be described.
マイロコンピュータ11は、まず、読込み開始割込が入力
されたか否かを判断し(ステップ60)、読込み開始割込
が入力されると、読取指令クロック用タイマー12を起動
する(ステップ61)。その後、読取指令クロックを入力
すると(ステップ62)、1つ前のクロックを入力した場
合と同じ座標データか否かを判断し(ステップ63)、同
じデータならさらに次のクロックが入力されるまで座標
データの記憶をやめる。ステップ63で同じ座標データで
ない場合には、X軸カウンタ13、Y軸カウンタ14、Z軸
カウンタ15の値がメモリ16に格納(記憶)される(ステ
ップ64)。The mylo computer 11 first determines whether or not a read start interrupt is input (step 60), and when the read start interrupt is input, activates the read command clock timer 12 (step 61). After that, when the read command clock is input (step 62), it is determined whether the coordinate data is the same as when the previous clock was input (step 63). If the same data, the coordinates are input until the next clock is input. Stop storing data. If the coordinate data is not the same in step 63, the values of the X-axis counter 13, the Y-axis counter 14, and the Z-axis counter 15 are stored (stored) in the memory 16 (step 64).
ところで、ステップ62で読取指令クロックを入力してい
ない場合には、タッチ信号が入力されたか否かを判断し
ており(ステップ65)、タッチ信号が入力されると、メ
モリ16から記憶された順序とは逆方向に順次、X、Y、
Z座標値を読込み、隣接した複数の座標値から最適速度
を計算する(ステップ66)。そして、加減速勾配をチェ
ックし、速度変化ができるだけ連続して、なめらかに行
なわれるように指令速度の補正を行ない(ステップ6
7)、指令速度を出力する(ステップ68)。以上のステ
ップ66、67、68を出力データが終了するまで行ない(ス
テップ68)、すなわち、プローブ1が始点まで戻ると、
タイマー12を停止させ(ステップ70)、次の読込開始割
込に備える。By the way, when the read command clock is not input in step 62, it is determined whether or not the touch signal is input (step 65). When the touch signal is input, the order stored in the memory 16 is stored. In the opposite direction to X, Y,
The Z coordinate value is read, and the optimum speed is calculated from a plurality of adjacent coordinate values (step 66). Then, the acceleration / deceleration gradient is checked, and the command speed is corrected so that the speed change is as continuous and smooth as possible (step 6).
7), command speed is output (step 68). The above steps 66, 67 and 68 are repeated until the output data is completed (step 68), that is, when the probe 1 returns to the starting point,
The timer 12 is stopped (step 70) to prepare for the next read start interrupt.
以上のように本発明の実施例によれば、プローブ接触後
の後退経路を接触経路と同一の経路とする駆動ができ、
外部から目視不能な測定点からのプローブの後退、移動
を容易に行なうことができる利点があるのみならず、読
み取った点列から最適速度を計算することにより、全く
むだのない最適な速度制御が可能となり、高スループッ
トを実現させることができる。更に本発明の実施例にお
いて、記憶された点列(座標列)を自動測定、及びくり
返し測定の情報として記憶すれば、複雑な測定も高速に
処理が可能となる。又、読取りのタイミングは読取指令
クロック1によらず、一定移動量毎に座標値を取り込む
ことも可能であり、各軸の一定移動量毎に取り込むこと
も可能。データの取り込み方によりデータのばらつきを
少なくすることができる。As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to drive the receding path after contacting the probe with the same path as the contact path,
Not only is there an advantage that the probe can be easily retracted and moved from a measurement point that is not visible from the outside, but the optimum speed control can be achieved by calculating the optimum speed from the read point sequence. It becomes possible and high throughput can be realized. Further, in the embodiment of the present invention, if the stored point sequence (coordinate sequence) is stored as information of automatic measurement and repeated measurement, complicated measurement can be processed at high speed. Further, the reading timing does not depend on the reading command clock 1, and the coordinate value can be taken in every constant movement amount, and can also be taken in every constant movement amount of each axis. It is possible to reduce the variation of the data depending on how to take in the data.
最も効率的な速度計算方法の一例を示したが、その他に
も方法は考えられる。駆動装置に合った計算方法を選択
すればよい。An example of the most efficient speed calculation method has been shown, but other methods are possible. A calculation method suitable for the driving device may be selected.
なお、以上の実施例において説明したプローブは、被測
定物に接触すると検出信号であるタッチ信号を出力す
る、いわゆる接触式プローブであったが、被測定物まで
の距離が所定の値になると被測定物を検出したとして検
出信号を出力する、いわゆる非接触式プローブであって
も構わない。この種非接触プローブとしては、被測定物
に光スポットを投射し、その反射像の位置によって被測
定物までの距離が所定の値になったことを検出するもの
等がある。The probe described in the above embodiments is a so-called contact type probe that outputs a touch signal that is a detection signal when it comes into contact with the object to be measured, but when the distance to the object to be measured reaches a predetermined value, the probe is detected. It may be a so-called non-contact type probe that outputs a detection signal when a measurement object is detected. As such a non-contact probe, there is a probe that projects a light spot on the object to be measured and detects that the distance to the object to be measured reaches a predetermined value depending on the position of the reflected image.
また、第6図のフローチャートにおいて、ステップ70は
ステップ65の直後に置いても構わない。Further, in the flowchart of FIG. 6, step 70 may be placed immediately after step 65.
(発明の効果) 以上述べたように本発明は、座標測定機のプローブを高
速退避させることができるので、迅速な処理を可能とす
る速度制御装置を得ることができる。(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, since the probe of the coordinate measuring machine can be retracted at high speed, it is possible to obtain a speed control device that enables a quick process.
第1図は本発明のクレイム対応図、第2図は本発明の一
実施例のブロック図、第3図はプローブの動きを示す説
明図、第4図は移動経路座標の記憶データより最適速度
を求める一例を説明するための説明図、第5図は得られ
た最適速度と指令速度との関係を示すグラフ、第6図は
第2図で用いられるマイクロコンピュータのフローチャ
ートである。 (主要部分の符号の説明) 1……プローブ、2……記憶手段 3……読出手段、4……速度設定手段 5……制御手段、 11……マイクロコンピュータ 13……X軸カウンタ 14……Y軸カウンタ 15……Z軸カウンタ 16……メモリ 17……速度制御回路 21……X軸モータ 22……Y軸モータ 23……Z軸モータFIG. 1 is a diagram corresponding to the claim of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram showing the movement of a probe, and FIG. 4 is an optimum speed from stored data of movement path coordinates. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of obtaining the value, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the obtained optimum speed and command speed, and FIG. 6 is a flowchart of the microcomputer used in FIG. (Description of symbols of main parts) 1 ... probe, 2 ... storage means 3 ... reading means, 4 ... speed setting means 5 ... control means, 11 ... microcomputer 13 ... X-axis counter 14 ... Y-axis counter 15 …… Z-axis counter 16 …… Memory 17 …… Speed control circuit 21 …… X-axis motor 22 …… Y-axis motor 23 …… Z-axis motor
Claims (3)
プローブを2軸以上に移動可能な座標測定機の移動制御
装置において、 前記プローブが被測定物を検出するまでの移動経路の移
動経路座標を順次記憶することができる記憶手段と、 前記記憶された移動経路座標に基づき、前記移動経路に
沿った最適な駆動速度を順次設定する速度設定手段と、 前記プローブが被測定物を検出した後、前記最適な駆動
速度に応じて前記プローブを前記移動経路に沿って被測
定物から後退移動させる制御手段と、を有することを特
徴とする座標測定機の移動制御装置。1. A movement control device of a coordinate measuring machine capable of moving a probe that outputs a detection signal when detecting an object to be measured in two or more axes, wherein a movement path of a movement path until the probe detects the object to be measured. Storage means capable of sequentially storing coordinates, speed setting means for sequentially setting an optimum drive speed along the moving path based on the stored moving path coordinates, and the probe detects the object to be measured. After that, there is provided control means for moving the probe backward along the movement path from the object to be measured in accordance with the optimum driving speed, and a movement control device for the coordinate measuring machine.
信号の発生により、前記記憶された移動経路座標を前記
記憶された順序とは逆方向に順次読み出す読出手段を有
し、 前記読出手段により順次読み出された移動経路座標か
ら、前記移動経路に沿った最適な駆動速度を順次設定す
ることを特徴とする請求項1に記載の座標測定機の移動
制御装置。2. The speed setting means has a reading means for sequentially reading the stored movement path coordinates in a reverse direction to the stored order by generation of a detection signal of the probe, The movement control device for a coordinate measuring machine according to claim 1, wherein an optimum driving speed along the movement route is sequentially set from the movement route coordinates that are sequentially read.
読み出された座標から求められた前記移動経路の曲率半
径に基づいて算出されることを特徴とする請求項1に記
載の座標測定機の移動制御装置。3. The coordinate measuring machine according to claim 1, wherein the driving speed is calculated based on a radius of curvature of the moving path obtained from the coordinates sequentially read by the reading means. Movement control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7105787A JPH07113544B2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Movement control device for coordinate measuring machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7105787A JPH07113544B2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Movement control device for coordinate measuring machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63236915A JPS63236915A (en) | 1988-10-03 |
JPH07113544B2 true JPH07113544B2 (en) | 1995-12-06 |
Family
ID=13449512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7105787A Expired - Lifetime JPH07113544B2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Movement control device for coordinate measuring machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07113544B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4459264B2 (en) * | 2007-10-09 | 2010-04-28 | パナソニック株式会社 | Three-dimensional shape measurement method |
JP6028574B2 (en) * | 2013-01-09 | 2016-11-16 | 株式会社ニコン | Shape measuring device, structure manufacturing system, and structure manufacturing method |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP7105787A patent/JPH07113544B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63236915A (en) | 1988-10-03 |
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