JPH0729253B2 - 工作機械のワ−ク回転位置割り出し装置 - Google Patents
工作機械のワ−ク回転位置割り出し装置Info
- Publication number
- JPH0729253B2 JPH0729253B2 JP19034086A JP19034086A JPH0729253B2 JP H0729253 B2 JPH0729253 B2 JP H0729253B2 JP 19034086 A JP19034086 A JP 19034086A JP 19034086 A JP19034086 A JP 19034086A JP H0729253 B2 JPH0729253 B2 JP H0729253B2
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- Japan
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- angle
- work
- value
- angle value
- sensor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工作機械のワーク回転位置割り出し装置に関
し、特に、複合加工機能付NC旋盤や、マシニングセンタ
のNC割出しテーブル等でワーク部品面上の２つの拠点の
位置を振り分けるのに適した回転位置割り出し装置に関
する。
し、特に、複合加工機能付NC旋盤や、マシニングセンタ
のNC割出しテーブル等でワーク部品面上の２つの拠点の
位置を振り分けるのに適した回転位置割り出し装置に関
する。
従来より、複合加工機能付NC旋盤やマシニングセンタの
NC割り出しテーブル等でワークの回転位置を加工前に正
確に位置決めする必要の生じる場合がある。例えば、第
５図（ａ）に示すように、ワークＷをヘッドストックＨ
で回転自在に保持したチャックＣの爪Ｎにより保持しつ
つ、タレットヘッドの工具がカプリングＱで連結され刃
物台のモータＭによって回転駆動されるドリルＤにより
加工するのに、ワークＷの加工面にすり割りＶが存在す
ると、第５図（ｂ）に示すように、そのすり割りＶを基
準に加工面の角度位置が指定されることになる。
NC割り出しテーブル等でワークの回転位置を加工前に正
確に位置決めする必要の生じる場合がある。例えば、第
５図（ａ）に示すように、ワークＷをヘッドストックＨ
で回転自在に保持したチャックＣの爪Ｎにより保持しつ
つ、タレットヘッドの工具がカプリングＱで連結され刃
物台のモータＭによって回転駆動されるドリルＤにより
加工するのに、ワークＷの加工面にすり割りＶが存在す
ると、第５図（ｂ）に示すように、そのすり割りＶを基
準に加工面の角度位置が指定されることになる。
しかし、ワークＷはロボット等で供給されるので、必ず
しも所望の回転位置に位置決めされるとは限らない。そ
こで、前記すり割りＶをセンサＳで検出し、回転位置決
めしなければならないことになる。センサＳとしては、
第５図（ｃ）に一例を示すような光学センサが使用さ
れ、光ファイバーＦの先端に接続されたプローブＰの発
光器P1からビーム光が発射され、このビーム光が計測対
象で反射されて来るのを受光器P2で検出し、変換器Ｕを
介して、電線Ｌで制御部へ伝える。プローブＰの外周か
らエヤーを供給し、粉塵が発光器P1や受光器P2に付着す
ることを防止している。只、この種の光学センサはワー
ク加工面のすり割りや穴，突起等を検出するだけで、複
数のすり割りが存在する場合にそのいずれであるか判別
できず、また、一般に穴等がいきなり当初の原点上にあ
ると回転なしでは検出困難という弱点を有している 本発明はこのような問題点に鑑みて創案されたもので、
ワーク加工面のすり割り等から回転座標位置を検出し、
回転位置を自動的に位置決めできる工作機械のワーク回
転位置割り出し装置を提供することを目的とする。
しも所望の回転位置に位置決めされるとは限らない。そ
こで、前記すり割りＶをセンサＳで検出し、回転位置決
めしなければならないことになる。センサＳとしては、
第５図（ｃ）に一例を示すような光学センサが使用さ
れ、光ファイバーＦの先端に接続されたプローブＰの発
光器P1からビーム光が発射され、このビーム光が計測対
象で反射されて来るのを受光器P2で検出し、変換器Ｕを
介して、電線Ｌで制御部へ伝える。プローブＰの外周か
らエヤーを供給し、粉塵が発光器P1や受光器P2に付着す
ることを防止している。只、この種の光学センサはワー
ク加工面のすり割りや穴，突起等を検出するだけで、複
数のすり割りが存在する場合にそのいずれであるか判別
できず、また、一般に穴等がいきなり当初の原点上にあ
ると回転なしでは検出困難という弱点を有している 本発明はこのような問題点に鑑みて創案されたもので、
ワーク加工面のすり割り等から回転座標位置を検出し、
回転位置を自動的に位置決めできる工作機械のワーク回
転位置割り出し装置を提供することを目的とする。
本発明において、上記の問題点を解決するための手段
は、ワークの部品を装着した軸を回転させる駆動手段
と、その駆動手段の回転角度を取り出す検出手段と、ワ
ーク部品面上の２つの拠点を識別するセンサとを備えた
工作機械のワーク回転位置割り出し装置であって、ワー
クが軸に装着された時の当初の主軸の回転座標位置を原
点位置とし、この原点位置から時計回りに軸を回転させ
前記センサがワーク部品面上の拠点を識別した時に前記
検出手段にて得られる第１の角度値を取り込み、また前
記原点位置から反時計回りに軸を回転させ前記センサが
ワーク部品面上の別の拠点を識別した時に前記検出手段
にて得られる第２の角度値を取り込み、その第１の角度
値と第２の角度値との絶対値との和と所定値である180
度とを比較して大小又はイコールの判別をする判別手段
と、前記原点位置からの第１の角度値と第２の角度値と
の平均値を算出して補正角を求める演算手段とを備え、
この補正角を用いて前記所定値に対して前記２つの拠点
を等しい角度だけ偏奇した回転位置に割出すことを特徴
とする工作機械のワーク回転位置割り出し装置とするも
のである。
は、ワークの部品を装着した軸を回転させる駆動手段
と、その駆動手段の回転角度を取り出す検出手段と、ワ
ーク部品面上の２つの拠点を識別するセンサとを備えた
工作機械のワーク回転位置割り出し装置であって、ワー
クが軸に装着された時の当初の主軸の回転座標位置を原
点位置とし、この原点位置から時計回りに軸を回転させ
前記センサがワーク部品面上の拠点を識別した時に前記
検出手段にて得られる第１の角度値を取り込み、また前
記原点位置から反時計回りに軸を回転させ前記センサが
ワーク部品面上の別の拠点を識別した時に前記検出手段
にて得られる第２の角度値を取り込み、その第１の角度
値と第２の角度値との絶対値との和と所定値である180
度とを比較して大小又はイコールの判別をする判別手段
と、前記原点位置からの第１の角度値と第２の角度値と
の平均値を算出して補正角を求める演算手段とを備え、
この補正角を用いて前記所定値に対して前記２つの拠点
を等しい角度だけ偏奇した回転位置に割出すことを特徴
とする工作機械のワーク回転位置割り出し装置とするも
のである。
本明細書において、ワーク部品面上の拠点とは突起，窪
み，すり割り等の部品面に対して形状的な数値が変化す
る部分で、その数値の変化を他の部分の位置標定に使用
されるものを言う。また、その角度値の絶対値の和を判
別するための所定値としては、180度が好適である。
み，すり割り等の部品面に対して形状的な数値が変化す
る部分で、その数値の変化を他の部分の位置標定に使用
されるものを言う。また、その角度値の絶対値の和を判
別するための所定値としては、180度が好適である。
本発明では、ワークが偏心溝等を有する場合の計測を行
うことを考慮しているので、判別手段で２つの拠点の絶
対角度値の和が正確に180度であればアラームを発する
ように構成されているが180度のワークについても実施
可能である。また、拠点自体も厳密には点でなく、或る
大きさを有する存在なので、２つの拠点の１端から１端
までの回転角が正確に180度である場合には、別な円周
側では180度よりも小さな数値となることが確かであ
り、判別手段は計測し直すことを指令する機能をも果た
す。更に、この判別手段で前記絶対角度値の和を180度
と比較して大小を判別することにより、後に演算手段で
２つの拠点を振り分ける補正値を算出した際に、その補
正値の方向を決定することができる。
うことを考慮しているので、判別手段で２つの拠点の絶
対角度値の和が正確に180度であればアラームを発する
ように構成されているが180度のワークについても実施
可能である。また、拠点自体も厳密には点でなく、或る
大きさを有する存在なので、２つの拠点の１端から１端
までの回転角が正確に180度である場合には、別な円周
側では180度よりも小さな数値となることが確かであ
り、判別手段は計測し直すことを指令する機能をも果た
す。更に、この判別手段で前記絶対角度値の和を180度
と比較して大小を判別することにより、後に演算手段で
２つの拠点を振り分ける補正値を算出した際に、その補
正値の方向を決定することができる。
以下、本発明を、実施例とその図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明を実施した工作機械のワーク回転位置
割り出し装置の一例を示すブロック図である。第１図に
おいて、ワーク回転位置割り出し装置は、CPU（中央処
理装置）１と、キーボード付ディスプレイ２及びその入
出力回路2aと、加工プログラム・メモリ３と、計測プラ
グラム・メモリ４と、ワーク部品を装着した軸を回転さ
せる駆動手段５と、その駆動手段の回転角度を取り出す
検出手段としてのロータリー・エンコーダ６と、ワーク
部品上の拠点を識別するセンサ７及びそのアンプ7aと、
ワークが軸に装着された時の当初の主軸の回転座標位置
を原点位置とし、この原点位置から時計回りに軸を回転
させ前記センサがワーク部品面上の拠点を識別した時に
前記検出手段にて得られる第１の角度値を取り込み、ま
た前記原点位置から反時計回りに軸を回転させ前記セン
サがワーク部品面上の別の拠点を識別した時に前記検出
手段にて得られる第２の角度値を取り込み、その第１の
角度値と第２の角度値との絶対値の和と所定値である18
0度とを比較して大小又はイコールの判別をする判別手
段８と、前記割り出し原点位置からの第１の角度値と第
２の角度値との平均値を算出して補正角を求める演算手
段９とで構成されている。
割り出し装置の一例を示すブロック図である。第１図に
おいて、ワーク回転位置割り出し装置は、CPU（中央処
理装置）１と、キーボード付ディスプレイ２及びその入
出力回路2aと、加工プログラム・メモリ３と、計測プラ
グラム・メモリ４と、ワーク部品を装着した軸を回転さ
せる駆動手段５と、その駆動手段の回転角度を取り出す
検出手段としてのロータリー・エンコーダ６と、ワーク
部品上の拠点を識別するセンサ７及びそのアンプ7aと、
ワークが軸に装着された時の当初の主軸の回転座標位置
を原点位置とし、この原点位置から時計回りに軸を回転
させ前記センサがワーク部品面上の拠点を識別した時に
前記検出手段にて得られる第１の角度値を取り込み、ま
た前記原点位置から反時計回りに軸を回転させ前記セン
サがワーク部品面上の別の拠点を識別した時に前記検出
手段にて得られる第２の角度値を取り込み、その第１の
角度値と第２の角度値との絶対値の和と所定値である18
0度とを比較して大小又はイコールの判別をする判別手
段８と、前記割り出し原点位置からの第１の角度値と第
２の角度値との平均値を算出して補正角を求める演算手
段９とで構成されている。
第２図は、上記装置の動作手順を示すフローチャートで
ある。この動作手順は、第１図中の計測プロフラム・メ
モリ４に格納されている。以下、上記装置をフローに従
って更に詳細に説明する。
ある。この動作手順は、第１図中の計測プロフラム・メ
モリ４に格納されている。以下、上記装置をフローに従
って更に詳細に説明する。
第２図において、フローは、ワークを保持する主軸が回
転座標の原点位置にあるものとして開始される。まず第
段として、第５図（ｃ）で説明したものと同じセンサ
７が計測位置へアプローチされ、発光器からビーム光が
発射される。ビーム光が所定距離で反射して来ず、スキ
ップ信号が検出された場合は、判別手段８のアンド・ゲ
ート81に計測開始信号とスキップ信号が入力され、フロ
ーの第段として、原点位置が拠点上にあるものと判断
し、第段の修正動作として、主軸を特定の角度だけ回
転させて主軸原点を設定し直す。フローの第段で、再
びスキップ信号が検出された場合、ワークが全く装着さ
れていない事態もあり得、“スキップNG"のアラーム信
号を発する。スキップ信号が検出されない場合、またフ
ローの第段でスキップ信号が検出されない場合も、フ
ローの第段へ進む。
転座標の原点位置にあるものとして開始される。まず第
段として、第５図（ｃ）で説明したものと同じセンサ
７が計測位置へアプローチされ、発光器からビーム光が
発射される。ビーム光が所定距離で反射して来ず、スキ
ップ信号が検出された場合は、判別手段８のアンド・ゲ
ート81に計測開始信号とスキップ信号が入力され、フロ
ーの第段として、原点位置が拠点上にあるものと判断
し、第段の修正動作として、主軸を特定の角度だけ回
転させて主軸原点を設定し直す。フローの第段で、再
びスキップ信号が検出された場合、ワークが全く装着さ
れていない事態もあり得、“スキップNG"のアラーム信
号を発する。スキップ信号が検出されない場合、またフ
ローの第段でスキップ信号が検出されない場合も、フ
ローの第段へ進む。
フローの第段では、第３図に示すように、主軸をまず
時計回りに正転させて拠点Ａを検出し、フローの第段
で拠点Ａを計測し、次いでフローの第段で主軸を反時
計回りに逆転させて拠点Ｂを検出し、フローの第段で
拠点Ｂを計測する。主軸の検出動作は、まず早い回転
（S1）で拠点（溝等）を発見し、一旦拠点を通り越した
のち中送り（S2）で引き返し、計測動作としては更に計
測送り（S3）でセンサと拠点を複数回往復させて角度の
平均値を得る。ロータリー・エンコーダ６からの計測位
置と原点位置とをアンド・ゲード82に入力することによ
り、前記アラーム信号が出力されない場合に限って（イ
ンバータ83を介して）、アンド・ゲート84から計測値が
出力される。
時計回りに正転させて拠点Ａを検出し、フローの第段
で拠点Ａを計測し、次いでフローの第段で主軸を反時
計回りに逆転させて拠点Ｂを検出し、フローの第段で
拠点Ｂを計測する。主軸の検出動作は、まず早い回転
（S1）で拠点（溝等）を発見し、一旦拠点を通り越した
のち中送り（S2）で引き返し、計測動作としては更に計
測送り（S3）でセンサと拠点を複数回往復させて角度の
平均値を得る。ロータリー・エンコーダ６からの計測位
置と原点位置とをアンド・ゲード82に入力することによ
り、前記アラーム信号が出力されない場合に限って（イ
ンバータ83を介して）、アンド・ゲート84から計測値が
出力される。
このようにして計測された２つの拠点A,Bの原点からの
角度値∠A,∠Ｂは、２つのレジスタ85及び86に一旦登録
されたのち、アンド・ゲート87を介して、２つの判別回
路88及び89に入力される。
角度値∠A,∠Ｂは、２つのレジスタ85及び86に一旦登録
されたのち、アンド・ゲート87を介して、２つの判別回
路88及び89に入力される。
第１の判定回路88では、フローの第段として、２つの
拠点の角度値の和が所望値180度に等しいか否かを判定
される。
拠点の角度値の和が所望値180度に等しいか否かを判定
される。
∠Ａ＋∠Ｂ＝180° であれば、既に述べた理由により、アラーム信号を発す
る。
る。
第２の判定回路89では、フローの第段として、２つの
拠点の角度値の絶対値の和と180度との大小が判定され
る。
拠点の角度値の絶対値の和と180度との大小が判定され
る。
｜∠A|＋｜∠B|＜180° であれば、“1"信号を出力し、それ以外は“0"信号を出
力して、そのいずれであるかによりフローの第段は図
中左方もしくは右方へ分岐する。
力して、そのいずれであるかによりフローの第段は図
中左方もしくは右方へ分岐する。
前記“1"信号もしくは“0"信号は演算手段９へ入力され
るが、“1"信号は第１の演算回路91を起動し、“0"信号
はインバータ93を介して、第２の演算回路92を起動す
る。
るが、“1"信号は第１の演算回路91を起動し、“0"信号
はインバータ93を介して、第２の演算回路92を起動す
る。
前者は、第３図（ｂ）に示されるような場合であって、
第１の演算回路91では、 ∠θ＝〔180°−（∠Ａ＋∠Ｂ）〕/2 の演算を行う。後者は、第３図（ｃ）に示されるような
場合であって、第２の演算回路92では、 ∠θ＝〔180°−（∠Ａ＋∠Ｂ）〕/2 の演算を行う。前者は負の補正角、後者は正の補正角と
して、フローの第段で、各レジスタ91a又は92aに保存
され、主軸に原点復帰指令が発せられると、アンド・ゲ
ート94から補正値として出力される。計測フローは、第
段として、センサ７が退職すると、終了する。
第１の演算回路91では、 ∠θ＝〔180°−（∠Ａ＋∠Ｂ）〕/2 の演算を行う。後者は、第３図（ｃ）に示されるような
場合であって、第２の演算回路92では、 ∠θ＝〔180°−（∠Ａ＋∠Ｂ）〕/2 の演算を行う。前者は負の補正角、後者は正の補正角と
して、フローの第段で、各レジスタ91a又は92aに保存
され、主軸に原点復帰指令が発せられると、アンド・ゲ
ート94から補正値として出力される。計測フローは、第
段として、センサ７が退職すると、終了する。
第４図（ａ）及び（ｂ）は、上記の演算を更に具体的に
示す説明図である。第４図の両図において、ワークＷが
主軸に取付けられた当初の回転位置を原点位置とし、時
計回り及び反時計回りに主軸を回転させてセンサＳによ
り拠点Ａ及びＢを検出した角度を∠A,∠Ｂとする。
示す説明図である。第４図の両図において、ワークＷが
主軸に取付けられた当初の回転位置を原点位置とし、時
計回り及び反時計回りに主軸を回転させてセンサＳによ
り拠点Ａ及びＢを検出した角度を∠A,∠Ｂとする。
図（ａ）は、∠Ａ＝30°，∠Ｂ＝−170° で｜∠A|＋｜∠B|＞180°の場合となり、 ∠θ＝〔180°＋（∠Ａ＋∠Ｂ）〕/2 ＝〔180°＋（30°−170°）〕/2 ＝＋20° となる。
図（ｂ）は、∠Ａ＝60°，∠Ｂ＝−100° で｜∠A|＋｜∠B|＜180°の場合となり、 ∠θ＝〔180°−（∠Ａ＋∠Ｂ）〕/2 ＝〔180°−（60°−100°）〕/2 ＝＋110° となる。
即ち第４図（ａ）では反時計回り方向に主軸を20°、第
４図（ｂ）では時計回り方向に主軸を110°回転させれ
ば、２つの拠点が図中左右へ均等に振り分けられる。
４図（ｂ）では時計回り方向に主軸を110°回転させれ
ば、２つの拠点が図中左右へ均等に振り分けられる。
尚、拠点を振り分けられるということは、そのような回
転座標を割り出したということであり、必ずしも実際に
振り分け動作を行う必要はなく、この補正角θを使用し
て所望の回転位置に位置決めできることを意味する。
転座標を割り出したということであり、必ずしも実際に
振り分け動作を行う必要はなく、この補正角θを使用し
て所望の回転位置に位置決めできることを意味する。
また、上記の実際例では、｜∠A|＋｜∠B|＝180°の場
合を演算の対象外としたが、フローの第段における分
岐の判断基準を「＜」でなく、「≦」とすることによっ
て、すべてのケースに対する汎用性を与えることがで
き、かつ、その場合でもアラームを出すことなくイコー
ルを識別することができる。
合を演算の対象外としたが、フローの第段における分
岐の判断基準を「＜」でなく、「≦」とすることによっ
て、すべてのケースに対する汎用性を与えることがで
き、かつ、その場合でもアラームを出すことなくイコー
ルを識別することができる。
更に、上記の実施例では、拠点の数を２つとしたが、も
ちろん２つに限定されるものではなく、判別及び演算の
フォーマットを備えることにより所望の複数拠点に対応
することが可能である。
ちろん２つに限定されるものではなく、判別及び演算の
フォーマットを備えることにより所望の複数拠点に対応
することが可能である。
以上、説明したとおり、本発明によれば、ワーク加工面
の溝やすり割り等の拠点から回転座標位置を検出して回
転位置を自動的に位置決めすることができ、作業性の向
上に大きく寄与する工作機械のワーク回転位置割り出し
装置を提供することができる。
の溝やすり割り等の拠点から回転座標位置を検出して回
転位置を自動的に位置決めすることができ、作業性の向
上に大きく寄与する工作機械のワーク回転位置割り出し
装置を提供することができる。
第１図は本発明によるワーク回転位置割り出し装置の１
実施例のブロック図、第２図はその動作手順のフローチ
ャート、第３図及び第４図は動作原理の説明図、第５図
は回転割り出しの一般例の説明図である。 1;CPU（中央処理装置）、2;キーボード付ディスプレ
イ、3;加工プログラム・メモリ、4;計測プログラム・メ
モリ、5;駆動手段、6;ロータリー・エンコーダ（検出手
段）、7;センサ、8;判別手段、9;演算手段、
実施例のブロック図、第２図はその動作手順のフローチ
ャート、第３図及び第４図は動作原理の説明図、第５図
は回転割り出しの一般例の説明図である。 1;CPU（中央処理装置）、2;キーボード付ディスプレ
イ、3;加工プログラム・メモリ、4;計測プログラム・メ
モリ、5;駆動手段、6;ロータリー・エンコーダ（検出手
段）、7;センサ、8;判別手段、9;演算手段、
Claims (1)
- 【請求項１】ワーク部品を装着した軸を回転させる駆動
手段と、その駆動手段の回転角度を取り出す検出手段
と、ワーク部品面上の２つの拠点を識別するセンサとを
備えた工作機械のワーク回転位置割り出し装置であっ
て、 ワークが軸に装着された時の当初の主軸の回転座標位置
を原点位置とし、この原点位置から時計回りに軸を回転
させ前記センサがワーク部品面上の拠点を識別した時に
前記検出手段にて得られる第１の角度値を取り込み、ま
た前記原点位置から反時計回りに軸を回転させ前記セン
サがワーク部品面上の別の拠点を識別した時に前記検出
手段にて得られる第２の角度値を取り込み、その第１の
角度値と第２の角度値との絶対値の和と所定値である18
0度とを比較して大小又はイコールの判別をする判別手
段と、 前記原点位置からの第１の角度値と第２の角度値との平
均値を算出して補正角を求める演算手段とを備え、 この補正角を用いて前記所定値に対して前記２つの拠点
を等しい角度だけ偏倚した回転位置に割出すことを特徴
とする工作機械のワーク回転位置割り出し装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19034086A JPH0729253B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 工作機械のワ−ク回転位置割り出し装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19034086A JPH0729253B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 工作機械のワ−ク回転位置割り出し装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347040A JPS6347040A (ja) | 1988-02-27 |
| JPH0729253B2 true JPH0729253B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=16256565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19034086A Expired - Lifetime JPH0729253B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 工作機械のワ−ク回転位置割り出し装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729253B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0426070B1 (en) * | 1989-10-30 | 1995-05-03 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Apparatus for measuring groove positions of a workpiece |
| CN113118301B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-08-09 | 江苏亚威机床股份有限公司 | 一种转塔冲床旋转工位角度自动补偿方法 |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP19034086A patent/JPH0729253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6347040A (ja) | 1988-02-27 |
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