JPH10132544A - 工作物の寸法測定装置 - Google Patents
工作物の寸法測定装置Info
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- JPH10132544A JPH10132544A JP9205366A JP20536697A JPH10132544A JP H10132544 A JPH10132544 A JP H10132544A JP 9205366 A JP9205366 A JP 9205366A JP 20536697 A JP20536697 A JP 20536697A JP H10132544 A JPH10132544 A JP H10132544A
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- measurement
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/08—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B5/201—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 円筒研削機上に工作物が装着された状態から
前記工作物に接触することなく非接触式センサを利用し
て前記工作物の外径と円筒度を測定するための非接触式
センサを利用した工作物の寸法測定装置を提供するこ
と。 【解決手段】 円筒研削機10の上部に位置してあり自
体の中心部位に貫通口が形成されてあるベッド24を支
持する数個の本体,工作物12の外径及び円筒度を測定
するため互いに対向に離れて設置されてある少なくとも
二つ以上の非接触式測定センサーが含まれてあり前記ベ
ッド上に位置してあるセンサ一附属装置40,前記セン
サ附属装置を前記工作物の寸法を測定するための位置に
移送するための移送装置30,前記移送装置の位置決定
と動作信号を制御するための制御盤及び前記センサーか
らの測定データを処理するためのマスターコントロ‐ラ
ーを含む。
前記工作物に接触することなく非接触式センサを利用し
て前記工作物の外径と円筒度を測定するための非接触式
センサを利用した工作物の寸法測定装置を提供するこ
と。 【解決手段】 円筒研削機10の上部に位置してあり自
体の中心部位に貫通口が形成されてあるベッド24を支
持する数個の本体,工作物12の外径及び円筒度を測定
するため互いに対向に離れて設置されてある少なくとも
二つ以上の非接触式測定センサーが含まれてあり前記ベ
ッド上に位置してあるセンサ一附属装置40,前記セン
サ附属装置を前記工作物の寸法を測定するための位置に
移送するための移送装置30,前記移送装置の位置決定
と動作信号を制御するための制御盤及び前記センサーか
らの測定データを処理するためのマスターコントロ‐ラ
ーを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は工作物の寸法を測定
するための測定装置,特に円筒研削機上で加工される工
作物の外径及び円筒度を前記工作物が前記円筒研削機上
に装着された状態のまま測定するための非接触式センサ
‐を利用した工作物の寸法測定装置と方法に関するもの
である。
するための測定装置,特に円筒研削機上で加工される工
作物の外径及び円筒度を前記工作物が前記円筒研削機上
に装着された状態のまま測定するための非接触式センサ
‐を利用した工作物の寸法測定装置と方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】一般的に工作物を比較的精密加工する円
筒研削機加工の最終段階では工作物の精密測定が要求さ
れる。そのため、このような精密測定作業は様様な測定
干渉要素(interference factor)
達を避けるために精密測定室の中に用意された各種の精
密測定装置によって行われる。これによって工作物を測
定室に移動させた後、工作物の洗浄と,測定装置上への
セッティング等のようないろんな測定準備作業を行った
後に測定をすることになる。
筒研削機加工の最終段階では工作物の精密測定が要求さ
れる。そのため、このような精密測定作業は様様な測定
干渉要素(interference factor)
達を避けるために精密測定室の中に用意された各種の精
密測定装置によって行われる。これによって工作物を測
定室に移動させた後、工作物の洗浄と,測定装置上への
セッティング等のようないろんな測定準備作業を行った
後に測定をすることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがつて,従来の技
術によるこのような一連の精密測定作業達は多くの時間
と経費が所要され,また実際の産業現場では生産性を考
慮して数個の標本だけにこのような精密測定作業を行っ
てる場合が多いので,不良品が使われることも更生す
る。
術によるこのような一連の精密測定作業達は多くの時間
と経費が所要され,また実際の産業現場では生産性を考
慮して数個の標本だけにこのような精密測定作業を行っ
てる場合が多いので,不良品が使われることも更生す
る。
【0004】また,工作物が必要以上の精密度までに加
工されると時間,動力,研削工具の寿命短縮等のような
浪費が発生されるので作業者は工作物の加工途中に数回
ずつ測定作業を行わなければならない場合もたびたび発
生する。
工されると時間,動力,研削工具の寿命短縮等のような
浪費が発生されるので作業者は工作物の加工途中に数回
ずつ測定作業を行わなければならない場合もたびたび発
生する。
【0005】その上,産業現場は精密測定を行うには震
動,切削油,あるいは冷却水,加工チップの汚染等によ
る劣悪な環境である場合がほとんとである。また,従来
には工作物の円筒度を測定するためには機械,電子,光
学及び空圧を利用する別途の特殊計測装備を利用して測
定を行わなければならないという不便があり,その内特
に従来の接触式(contacttype)測定装置に
おいては測定力(contactforce)による測
定誤差とセンサヘッド(sensor head)の磨
耗(wear)による測定誤差があった。
動,切削油,あるいは冷却水,加工チップの汚染等によ
る劣悪な環境である場合がほとんとである。また,従来
には工作物の円筒度を測定するためには機械,電子,光
学及び空圧を利用する別途の特殊計測装備を利用して測
定を行わなければならないという不便があり,その内特
に従来の接触式(contacttype)測定装置に
おいては測定力(contactforce)による測
定誤差とセンサヘッド(sensor head)の磨
耗(wear)による測定誤差があった。
【0006】したがって,本発明の目的は円筒研削機上
に工作物が装着された状態のまま前記工作物に接触する
ことなく非接触式センサを利用して前記工作物の外径を
測定するための非接触式センサを利用した工作物の寸法
測定装置とこれを利用した工作物の寸法測定方法を提供
することにある。
に工作物が装着された状態のまま前記工作物に接触する
ことなく非接触式センサを利用して前記工作物の外径を
測定するための非接触式センサを利用した工作物の寸法
測定装置とこれを利用した工作物の寸法測定方法を提供
することにある。
【0007】本発明の他の目的は別途の測定装備を使わ
ずに工作物の円筒度を測定できる非接触式センサ‐を利
用した工作物の寸法測定装置を提供することにある。
ずに工作物の円筒度を測定できる非接触式センサ‐を利
用した工作物の寸法測定装置を提供することにある。
【0008】本発明のまた他の目的は測定雑音を効果的
に除去するための非接触式センサ‐を利用した工作物の
寸法測定装置を提供することにある。
に除去するための非接触式センサ‐を利用した工作物の
寸法測定装置を提供することにある。
【0009】本発明のまた他の目的は多数のセンサ‐が
具備されて工作物の多数地点の外径といろんな寸法の外
径を同時に測定できる非接触式センサを利用した工作物
の寸法測定装置を提供することにある。
具備されて工作物の多数地点の外径といろんな寸法の外
径を同時に測定できる非接触式センサを利用した工作物
の寸法測定装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の適合な実施例による非接触式センサーを利用
した工作物の寸法測定装置は,円筒研削機の上部に位置
してあり,自体の中心部位に貫通口が形成されてあるベ
ットを支持する数個の支持部を含む本体,工作物の外径
及び円筒度を測定するため互いに対向に離れて設置され
てある少なくとも二つ以上の非接触式測定センサが具備
されてあり前記ベッド上に位置してあるセンサー附属装
置,前記センサ附属装置を前記工作物の寸法を測定する
ための位置に移送するための移送装置,前記移送装置の
位置決定と動作信号を制御するための制御盤(cont
ro1unit)及び前記センサからの測定デ‐タを処
理するためのマスターコントロ‐ラを含むことを特徴と
する。
の本発明の適合な実施例による非接触式センサーを利用
した工作物の寸法測定装置は,円筒研削機の上部に位置
してあり,自体の中心部位に貫通口が形成されてあるベ
ットを支持する数個の支持部を含む本体,工作物の外径
及び円筒度を測定するため互いに対向に離れて設置され
てある少なくとも二つ以上の非接触式測定センサが具備
されてあり前記ベッド上に位置してあるセンサー附属装
置,前記センサ附属装置を前記工作物の寸法を測定する
ための位置に移送するための移送装置,前記移送装置の
位置決定と動作信号を制御するための制御盤(cont
ro1unit)及び前記センサからの測定デ‐タを処
理するためのマスターコントロ‐ラを含むことを特徴と
する。
【0011】付け加えて,前記目的を達成するための本
発明の適合な実施例による非接触式センサを利用した工
作物の寸法測定方法はセンサ‐附属装置(40)を測定
準備位置まで移送させる段階、カウンタ値を初期値に設
定する段階、前記センサ附属装置(40)を移送させな
がら測定対象物の測定デ‐タを得る段階、前記測定デー
タをマスタ‐コントロラに伝送する段階、前記センサ附
属装置(40)の位置に封するカウンタ値をマスタコン
トロ‐ラーに伝送する段階、及び前記測定データよりシ
ステムの状態変数の中の一つを推定する段階を含むこと
を特徴とする。
発明の適合な実施例による非接触式センサを利用した工
作物の寸法測定方法はセンサ‐附属装置(40)を測定
準備位置まで移送させる段階、カウンタ値を初期値に設
定する段階、前記センサ附属装置(40)を移送させな
がら測定対象物の測定デ‐タを得る段階、前記測定デー
タをマスタ‐コントロラに伝送する段階、前記センサ附
属装置(40)の位置に封するカウンタ値をマスタコン
トロ‐ラーに伝送する段階、及び前記測定データよりシ
ステムの状態変数の中の一つを推定する段階を含むこと
を特徴とする。
【0012】また,本発明の適合な実施例による非接触
式センサ‐を利用した工作物の寸法測定装置ば,前記セ
ンサが前記工作物の外径及び円筒度を測定するために前
記工作物を間において互いに対向する位置の少なくとも
二つ以上のシリンダ)前進端(progressing
end)に位置してあることを特徴とする。
式センサ‐を利用した工作物の寸法測定装置ば,前記セ
ンサが前記工作物の外径及び円筒度を測定するために前
記工作物を間において互いに対向する位置の少なくとも
二つ以上のシリンダ)前進端(progressing
end)に位置してあることを特徴とする。
【0013】本発明の適合な実施例による非接鰯式セン
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置の他の特徴は,前
記移送装置が前記工作物の外径を測定するため(二前記
附属装置を前記貫通口を通して前記工作物に封して上下
(Y‐axis)方向に移動させるための上下方向移送
装置及び前記工作物の円筒度を測定するために前記附属
装置を前記工作物に封して左右(X−axis)方向に
移動させるための左右方向移送装置を含むことである。
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置の他の特徴は,前
記移送装置が前記工作物の外径を測定するため(二前記
附属装置を前記貫通口を通して前記工作物に封して上下
(Y‐axis)方向に移動させるための上下方向移送
装置及び前記工作物の円筒度を測定するために前記附属
装置を前記工作物に封して左右(X−axis)方向に
移動させるための左右方向移送装置を含むことである。
【0014】本発明の適合な実施例による非接触式セン
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置のまた他の特徴
は,前記工作物の寸法及び形状を判断するために前記セ
ンサより測定された雑音が含まれた測定データを拡張形
カルマン・フィルタ(extended Kalman
fnter)を利用して処理することである。
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置のまた他の特徴
は,前記工作物の寸法及び形状を判断するために前記セ
ンサより測定された雑音が含まれた測定データを拡張形
カルマン・フィルタ(extended Kalman
fnter)を利用して処理することである。
【0015】これに付け加えて,本発明の適合な実施例
による非接触式センサーを利用した工作物の寸法測定装
置は,測定データに含まれた雑音を除去するためにメジ
アンフィルタ(Median filter)と移動平
均(moving aerage)方法を利用してフィ
ルタリングすることを特徴とする。
による非接触式センサーを利用した工作物の寸法測定装
置は,測定データに含まれた雑音を除去するためにメジ
アンフィルタ(Median filter)と移動平
均(moving aerage)方法を利用してフィ
ルタリングすることを特徴とする。
【0016】その上,本発明の適合な実施例による非接
触式センサを利用した工作物の寸法測定装置は,前記セ
ンサが渦電流センサ‐(eddy current s
ensor)であることを特徴とする。
触式センサを利用した工作物の寸法測定装置は,前記セ
ンサが渦電流センサ‐(eddy current s
ensor)であることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して本発明
の適合な実施例を説明する。図lには本発明の適合な実
施例による非接触式センサを利用した工作物の寸法測定
装置の側面図が1図示されてある。
の適合な実施例を説明する。図lには本発明の適合な実
施例による非接触式センサを利用した工作物の寸法測定
装置の側面図が1図示されてある。
【0018】円筒研削機(10)上には工作物(12)
が装着されてあり,その上には本発明の適合な実施例に
よる非接触式センサを利用した工作物の寸法測定装置が
位置してある。工作物の寸法測定装置は自体の中心部位
に貫通口(26)が形成されてあるベッド(24)を支
持する数個の支持部(22)を含む本体(28)を持
つ。
が装着されてあり,その上には本発明の適合な実施例に
よる非接触式センサを利用した工作物の寸法測定装置が
位置してある。工作物の寸法測定装置は自体の中心部位
に貫通口(26)が形成されてあるベッド(24)を支
持する数個の支持部(22)を含む本体(28)を持
つ。
【0019】センサ‐附属装置(40)は前記ベッド
(24)の中心部位に形成されてある貫通口(26)を
通じて上下の方向に移動するように位置してある。セン
サー附属装置(40)の連結部(43)には前記センサ
ー附属装置(40)を上下の方向に移送するための公知
された形式の上下方向駆動モータ(82a)を含む上下
方向移送装置(30)が連結されてあり,前記上下方向
移送装置(30)はベッド(24)上に設置されてあ
る。前記センサー附属装置(40)はまた前記ベッド
(24)上で左右の方向に移送されるように公知された
形式の左右方向駆動モータ(82)を含む左右方向移送
装置(31)に連結されてある(図2参照)。前記上下
方向移送装置(30)と左右方向移送装置(31)はブ
ラケット(bracket)(33)によって大体直角
に連結されてある。
(24)の中心部位に形成されてある貫通口(26)を
通じて上下の方向に移動するように位置してある。セン
サー附属装置(40)の連結部(43)には前記センサ
ー附属装置(40)を上下の方向に移送するための公知
された形式の上下方向駆動モータ(82a)を含む上下
方向移送装置(30)が連結されてあり,前記上下方向
移送装置(30)はベッド(24)上に設置されてあ
る。前記センサー附属装置(40)はまた前記ベッド
(24)上で左右の方向に移送されるように公知された
形式の左右方向駆動モータ(82)を含む左右方向移送
装置(31)に連結されてある(図2参照)。前記上下
方向移送装置(30)と左右方向移送装置(31)はブ
ラケット(bracket)(33)によって大体直角
に連結されてある。
【0020】図2には本発明の適合な実施例による非接
触式センサ‐を利用した工作物の寸法測定装置の左右方
向移送装置が表示されてある。
触式センサ‐を利用した工作物の寸法測定装置の左右方
向移送装置が表示されてある。
【0021】往復台(carriage)(35)は左
右移送モータ(82)の作動によって左右移送されるよ
うに左右移送ガイド(guide)(37)上に装着さ
れてある。
右移送モータ(82)の作動によって左右移送されるよ
うに左右移送ガイド(guide)(37)上に装着さ
れてある。
【0022】さらに図3と図4を参照すると,本発明の
適合な実施例による非接触式センサーを利用した工作物
の寸法測定装置のセンサ附属装置(40)の下面図と側
面図が各々図示されてある。
適合な実施例による非接触式センサーを利用した工作物
の寸法測定装置のセンサ附属装置(40)の下面図と側
面図が各々図示されてある。
【0023】工作物(12)の左右側には少なくとも二
つ以上のシリンダ(42)が前記工作物(12)を問に
おいて互いに対向に離れて設置されてある。ここで,前
記シリンダ(42)の工作物(12)の外側表面に向っ
て前進した状態が図示されてある。
つ以上のシリンダ(42)が前記工作物(12)を問に
おいて互いに対向に離れて設置されてある。ここで,前
記シリンダ(42)の工作物(12)の外側表面に向っ
て前進した状態が図示されてある。
【0024】前記シリンダ(42)の各各の先端にはセ
ンサーヘッドモジュール(module)(44)が各
各連結されてあり前記センサ‐ヘッドモジュール(4
4)の前方には各各のセンサー(46)が前記工作物
(12)に向う方向に大体同一軸の線上に位置してあ
る。前記センサ‐(46)は非接触式渦電流センサーで
ある。前記センサ‐ヘッドモジュ‐ル(44)はセンサ
ー附属装置(40)のフレーム(48)に用意されたガ
イド部(45)上で、スライディングされるように締結
されてある(図4参照)。また各各のシリンダ(42)
の前後進ストローク(stroke)を工作物(12)
の外径によって変更できるように位置移動調節が可能の
ようにストッパー(stopper)ロッキングボルト
(locking bolt)(50)によって各各の
前進端ストッパー(47)と各各の後進端ストッパ‐
(49)が前記フレ‐ム(48)の一側に各各締結され
てある。同じようにシリンダ(42)も工作物(12)
の外径によってシリンダ自体の位置が変更されるように
シリンダロッキングボルト(52)によって前記フレ‐
ム(48)の一側に締結されてある。前記名各のシリン
ダ(42)は空圧によって作動するようになっている。
ンサーヘッドモジュール(module)(44)が各
各連結されてあり前記センサ‐ヘッドモジュール(4
4)の前方には各各のセンサー(46)が前記工作物
(12)に向う方向に大体同一軸の線上に位置してあ
る。前記センサ‐(46)は非接触式渦電流センサーで
ある。前記センサ‐ヘッドモジュ‐ル(44)はセンサ
ー附属装置(40)のフレーム(48)に用意されたガ
イド部(45)上で、スライディングされるように締結
されてある(図4参照)。また各各のシリンダ(42)
の前後進ストローク(stroke)を工作物(12)
の外径によって変更できるように位置移動調節が可能の
ようにストッパー(stopper)ロッキングボルト
(locking bolt)(50)によって各各の
前進端ストッパー(47)と各各の後進端ストッパ‐
(49)が前記フレ‐ム(48)の一側に各各締結され
てある。同じようにシリンダ(42)も工作物(12)
の外径によってシリンダ自体の位置が変更されるように
シリンダロッキングボルト(52)によって前記フレ‐
ム(48)の一側に締結されてある。前記名各のシリン
ダ(42)は空圧によって作動するようになっている。
【0025】これにより図5を参照して本発明の適合な
実施例による非接触式センサーを利用した工作物の寸法
測定装置の制御システムを説明してその後,作動方法を
説明する。
実施例による非接触式センサーを利用した工作物の寸法
測定装置の制御システムを説明してその後,作動方法を
説明する。
【0026】センサー附属装置(40)はセンサ(4
6)の工作物に封する前後方向移動のための少なくとも
二つ以上のシリンダ(42)を含む。
6)の工作物に封する前後方向移動のための少なくとも
二つ以上のシリンダ(42)を含む。
【0027】マスタコントローラ‐(60)はセンサ‐
(46)より入力を受けてデジタル信号に変換させるた
めのA/D変換機(62)、デジタル信号を入出力する
ための入出力ポート部(portsechon)(6
4)、センサ‐附属装置(40)の左右方向及び上下方
向の位置を制御するサーボ制御機(servo con
troner)(72,72a)に位置命令を伝達する
ための通信部(transmi廿er)(68)、セン
サ‐附属装置(40)の左右方向及び上下方向の位置を
入力するためのエンコーダ(encoder)信号の傅
達を受けるためのアップ/ダウンカウンタ(66)、前
記通信部ポート(68),前記アップ/ダウンカウント
カウンタ(66),前記A/D変換機(62)と し
て測定アルゴリズムを行い測定システムの諸般動作を相
互に 統制する中央処理部(processing
unit)(69)を含む。また,制御盤(70)はセ
ンサ‐附属装置(40)の左右方向及び前後方向の位置
を制御するサーボ制御機(72,72a)より位置命令
を受けて移送装置(80)の左右方向駆動モータ(8
2)及び上下方向駆動モータ(82a)を各各駆動させ
るための左右方向サーボドライバー(driver)
(74)及び上方向サーボドライバー(74a)と,シ
リンダ(42)の前後進制御信号を発生させシステムの
ロジック制御を行うためのPLC装置(76)を含む。
また制御盤の一側には手動御及び自動モード機能を具備
した操作盤(operahn pane1)(75)が
用意されてある。
(46)より入力を受けてデジタル信号に変換させるた
めのA/D変換機(62)、デジタル信号を入出力する
ための入出力ポート部(portsechon)(6
4)、センサ‐附属装置(40)の左右方向及び上下方
向の位置を制御するサーボ制御機(servo con
troner)(72,72a)に位置命令を伝達する
ための通信部(transmi廿er)(68)、セン
サ‐附属装置(40)の左右方向及び上下方向の位置を
入力するためのエンコーダ(encoder)信号の傅
達を受けるためのアップ/ダウンカウンタ(66)、前
記通信部ポート(68),前記アップ/ダウンカウント
カウンタ(66),前記A/D変換機(62)と し
て測定アルゴリズムを行い測定システムの諸般動作を相
互に 統制する中央処理部(processing
unit)(69)を含む。また,制御盤(70)はセ
ンサ‐附属装置(40)の左右方向及び前後方向の位置
を制御するサーボ制御機(72,72a)より位置命令
を受けて移送装置(80)の左右方向駆動モータ(8
2)及び上下方向駆動モータ(82a)を各各駆動させ
るための左右方向サーボドライバー(driver)
(74)及び上方向サーボドライバー(74a)と,シ
リンダ(42)の前後進制御信号を発生させシステムの
ロジック制御を行うためのPLC装置(76)を含む。
また制御盤の一側には手動御及び自動モード機能を具備
した操作盤(operahn pane1)(75)が
用意されてある。
【0028】一方,移送装置(80)は左右方向駆動モ
ータ(82)及び上下方向駆動モ‐タ(82a)を含
む。
ータ(82)及び上下方向駆動モ‐タ(82a)を含
む。
【0029】それでは自動モード(automahc
mode)での作動方式を説明する。通信部ポ‐ト(6
8)に原点復帰命令(ohgin retum com
mand)が下ると,原点復帰可否を判断し,シリンダ
(42)を前進させる。シリンダ(42)の前進状態が
確認されると通信部(68)を利用してセンサ‐附属装
置(40)が下の方向の測定準備位置までに移送され
る。ここで,測定準備位置とはエンコーダ信号の零点
(zero point)位置を設定(set)するた
めの初期位置で,工作物(12)の中心位置より約10
mm上部の地点である。
mode)での作動方式を説明する。通信部ポ‐ト(6
8)に原点復帰命令(ohgin retum com
mand)が下ると,原点復帰可否を判断し,シリンダ
(42)を前進させる。シリンダ(42)の前進状態が
確認されると通信部(68)を利用してセンサ‐附属装
置(40)が下の方向の測定準備位置までに移送され
る。ここで,測定準備位置とはエンコーダ信号の零点
(zero point)位置を設定(set)するた
めの初期位置で,工作物(12)の中心位置より約10
mm上部の地点である。
【0030】センサ‐附属装置(40)が測定準備位置
で停止すると,カウンタ値は0に設定され,センサー附
属装置(40)は測定最終位置までに移送される。ここ
で,測定最終位置とは測定物の中心位置より10mm下
部の地点である。
で停止すると,カウンタ値は0に設定され,センサー附
属装置(40)は測定最終位置までに移送される。ここ
で,測定最終位置とは測定物の中心位置より10mm下
部の地点である。
【0031】センサ‐附属装置(40)が下の方向に移
送される問,センサ‐(46)が感知した情報はA/D
変換機(62)を介してマスタコントローラー(60)
内に電送ざれ,前記センサ附属装置の垂直位置に封する
アップ/ダウンカウンタ(66)の値はデジタル入出力
ポート(64)を利用してマスタ‐コントローラに電送
される。ここで,サンプリング(sampling)す
るたびに測定されたデータを線型化(1ineariz
ahon)して測定精密度を確保するために測定サンプ
リングの適期は約1/250秒であり,250個のデー
タを獲得するようになっている。前記のように得られた
測定データはプリンター(90)及びディスプレイ(団
示されてない)上に表われるようになっている。また,
前記作動は手動モ‐ドでも行うことができるようになっ
ている。
送される問,センサ‐(46)が感知した情報はA/D
変換機(62)を介してマスタコントローラー(60)
内に電送ざれ,前記センサ附属装置の垂直位置に封する
アップ/ダウンカウンタ(66)の値はデジタル入出力
ポート(64)を利用してマスタ‐コントローラに電送
される。ここで,サンプリング(sampling)す
るたびに測定されたデータを線型化(1ineariz
ahon)して測定精密度を確保するために測定サンプ
リングの適期は約1/250秒であり,250個のデー
タを獲得するようになっている。前記のように得られた
測定データはプリンター(90)及びディスプレイ(団
示されてない)上に表われるようになっている。また,
前記作動は手動モ‐ドでも行うことができるようになっ
ている。
【0032】前記の動作によって獲得されたセンサの垂
直位置及びセンサ‐の外径測定データははとんどの周波
数帯域(frequency band)で均等に測定
雑音が分布しているので,一般的な特定周波数帯域用の
雑音除去フィルタでは雑音除去が不可能である。したが
って,本発明では測定雑音の除去のためにシステムパラ
メータ推定概念(system parameter
esUmaUon concept)を導入して,単に
雑音が含まれた信号から雑音を除去するのではなくシス
テムの状態変数(state vahable)の中で
一つを推定するアルゴリズムを適用した。
直位置及びセンサ‐の外径測定データははとんどの周波
数帯域(frequency band)で均等に測定
雑音が分布しているので,一般的な特定周波数帯域用の
雑音除去フィルタでは雑音除去が不可能である。したが
って,本発明では測定雑音の除去のためにシステムパラ
メータ推定概念(system parameter
esUmaUon concept)を導入して,単に
雑音が含まれた信号から雑音を除去するのではなくシス
テムの状態変数(state vahable)の中で
一つを推定するアルゴリズムを適用した。
【0033】また本発明ではシステム方程式(syst
em equahon)と測定方程式(measure
ment equaUon)が非線型(non‐hne
ar)なので,非線型システムに使用できる拡張形カル
マン・フィルタを使用し,これによって測定デ‐タは拡
張形カルマン・フィルタのフィルタによって推定された
状態ベクトル経路(state vector pat
h)に封して毎ステップずつ線型化される特徴を持つ。
em equahon)と測定方程式(measure
ment equaUon)が非線型(non‐hne
ar)なので,非線型システムに使用できる拡張形カル
マン・フィルタを使用し,これによって測定デ‐タは拡
張形カルマン・フィルタのフィルタによって推定された
状態ベクトル経路(state vector pat
h)に封して毎ステップずつ線型化される特徴を持つ。
【0034】前記方法によってセンサーの移送の時に発
生する測定方向の機械的な揺れも補正することができ
る。また測定の時に測定デ‐タに含まれた雑音を除去す
るためにメジアンフィルタと移動平均方法を利用してフ
ィルタリングをすることもできる。
生する測定方向の機械的な揺れも補正することができ
る。また測定の時に測定デ‐タに含まれた雑音を除去す
るためにメジアンフィルタと移動平均方法を利用してフ
ィルタリングをすることもできる。
【0035】工作物の円筒度を測定するためには単に工
作物を回転させながら左右方向移送装置を左側あるいは
右側の方向に移送すると測定データを得ることができる
ようになっている。
作物を回転させながら左右方向移送装置を左側あるいは
右側の方向に移送すると測定データを得ることができる
ようになっている。
【0036】上記のような測定を行うために一つのセン
サーだけを使って間接測定を行うこともできるが,この
場合二つのセンサを使う時よりも測定精密度は落ちる。
サーだけを使って間接測定を行うこともできるが,この
場合二つのセンサを使う時よりも測定精密度は落ちる。
【0037】本発明の適合な実施例による非接間式セン
サを利用した工作物の寸法測定装置に利用される測定雑
音除去アルゴリズムのフローチャート(now cha
rt)は図6に図示されてある。図6での記号に対する
説明は次のとおりである。
サを利用した工作物の寸法測定装置に利用される測定雑
音除去アルゴリズムのフローチャート(now cha
rt)は図6に図示されてある。図6での記号に対する
説明は次のとおりである。
【0038】
【表1】 初期状態でkは0であるがその次のステップではkは1
になり,アルゴリズムが反復されるとkはlすっ増加す
る。初期状態値と初期状態に封する推定誤差を基に以前
状態の推定値と推定誤差の相互分散を更新する。続い
て,状態推定値,カルマン利得及び推定誤差の相互分散
行列を更新する。このステップが終了すると再び以前状
態の推定値と推定誤差の相互分散を更新するステップに
戻る。
になり,アルゴリズムが反復されるとkはlすっ増加す
る。初期状態値と初期状態に封する推定誤差を基に以前
状態の推定値と推定誤差の相互分散を更新する。続い
て,状態推定値,カルマン利得及び推定誤差の相互分散
行列を更新する。このステップが終了すると再び以前状
態の推定値と推定誤差の相互分散を更新するステップに
戻る。
【0039】本発明の適合な実施例による非接触式セン
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置は円筒研削機以外
の機械にもいろいろと適用できる。
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置は円筒研削機以外
の機械にもいろいろと適用できる。
【0040】
【発明の効果】上述したように本発明の適合な実施例に
よる非接触式センサを利用した工作物の寸法測定装置
は,非接触式センサーである渦電流センサを使用して工
作物が円筒研削機上に装着された状態のまま工作物の外
径を測定して生産性(productivity)を向
上させる効果がる。
よる非接触式センサを利用した工作物の寸法測定装置
は,非接触式センサーである渦電流センサを使用して工
作物が円筒研削機上に装着された状態のまま工作物の外
径を測定して生産性(productivity)を向
上させる効果がる。
【0041】また,本発明の適合な実施例による非接触
式センサを利用した工作物の寸法測定装置は,測定デー
タに含まれた測定雑音を拡張形カルマン・フィルタを利
用して効果的に除去し,要求される外径を精密測定して
製品の不良率(fracbon defechve)を
減少させる効果がある。
式センサを利用した工作物の寸法測定装置は,測定デー
タに含まれた測定雑音を拡張形カルマン・フィルタを利
用して効果的に除去し,要求される外径を精密測定して
製品の不良率(fracbon defechve)を
減少させる効果がある。
【0042】本発明の適合な実施例による非接触式セン
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置はまた,別途の測
定装置が必要なく工作物の円筒度を測定できる効果があ
る。
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置はまた,別途の測
定装置が必要なく工作物の円筒度を測定できる効果があ
る。
【0043】本発明の適合な実施例による非接触式セン
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置はまた,多数のセ
ンサを提供して工作物の多数の地点の外径とさまざまな
寸法の外径を同時に測定できるという効果がある。
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置はまた,多数のセ
ンサを提供して工作物の多数の地点の外径とさまざまな
寸法の外径を同時に測定できるという効果がある。
【0044】その上,本発明の適合な実施例による非接
触式センサ‐を利用した工作物の寸法測定装置は,測定
装置が工作物に直接接触されずに測定を行うので測定力
による測定誤差とセンサーヘッドの磨耗による測定誤差
が除去される効果もある。
触式センサ‐を利用した工作物の寸法測定装置は,測定
装置が工作物に直接接触されずに測定を行うので測定力
による測定誤差とセンサーヘッドの磨耗による測定誤差
が除去される効果もある。
【0045】
【図l】本発明の適合な実施例による非接触式センサを
利用した工作物の寸法測定装置の側面図である。
利用した工作物の寸法測定装置の側面図である。
【図2】本発明の適合な実施例による非接触式センサ‐
を利用した工作物の寸法測定装置の左右方向(Xaxi
s)移送装置の平面図である。
を利用した工作物の寸法測定装置の左右方向(Xaxi
s)移送装置の平面図である。
【図3】本発明の適合な実施例による非接触式センサ‐
を利用した工作物の寸法測定装置のセンサ‐附属装置を
示した平面図である。
を利用した工作物の寸法測定装置のセンサ‐附属装置を
示した平面図である。
【図4】本発明の適合な実施例による非接触式センサを
利用した工作物の寸法測定装置のセンサ附属装置を示し
た側面図である。
利用した工作物の寸法測定装置のセンサ附属装置を示し
た側面図である。
【図5】本発明の適合な実施例による非接触式センサを
利用した工作物の寸法測定装置の制御システムを概略的
に説明した図である。
利用した工作物の寸法測定装置の制御システムを概略的
に説明した図である。
【図6】本発明の適合な実施例による非接触式センサを
利用した工作物の寸法測定装置に利用される測定雑音除
去アルゴリズムのフローチャートである。
利用した工作物の寸法測定装置に利用される測定雑音除
去アルゴリズムのフローチャートである。
10 円筒研削機 12 工作物 22 支持部 24 ベッド 26 貫通ロ 30 上下方向移送装置 31 左右方向移送装置 33 ブラケット 40 センサ附属装置 82 左右方向駆動モ‐タ 82a 上下方向駆動モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マン ヒュン リー 大韓民国 プサン−シティー キューメオ ン−ク ゴーセオ−ドン スンキュン ア パート 8−607
Claims (11)
- 【請求項1】 円筒研削機(10)の上部に位置してあ
り, 自体の中心部位に貫通口(26)が形成されてあ
るベット(24)を支持する数個の支持部(22)を含
む本体(28)、 工作物(12)の外径及び円筒度を測定するように互い
に対向に離れて設置されてある少なくとも二つ以上の非
接触式測定センサー(46)が具備されてあり前記ベッ
ト(24)上に位置されてあるセンサー附属装置(4
0)、 前記センサー附属装置(40)を前記工作物(12)の
寸法を測定するための位置に移送するための移送装置
(80)、 前記移送装置(80)の位置決定と動作信号を制御する
ための制御盤(70)、及び前記センサー(46)から
の測定デ‐タを処理するためのマスターコントローラー
(60)を含み,円筒研削機上で加工される工作物の外
径及び円筒度を前記工作物が円筒研削機上に装着された
状態のまま測定するために非接触式センサーを利用する
ことを特徴とする工作物の寸法測定装置。 - 【請求項2】 前記センサ‐(46)が前記工作物(1
2)の外径及び円筒度を測定するために前記工作物(1
2)を前記互いに対向に離れて設置されてあるセンサ‐
(46)の間において, 前記工作物(12)に向って
前後進する少なくとも二つ以上のシリンダ(42)の前
進端に位置してあることを特徴とする請求項1に記載の
非接触式センサーを利用した工作物の寸法測定装置。 - 【請求項3】 前記移送装置(80)が前記工作物(1
2)の外径を測定するために前記附属装置(40)を前
記貫通口(26)を通じて前記工作物(12)に封して
上下の方向に移動させるための上下方向移送装置(3
0)及び上記工作物(12)の円筒度を測定するために
前記附展装置を前記工作物(12)に封して左右の方向
に移動させるための左右方向移送装置(31)を含むこ
とを特徴とする請求項lに記載の非接触式センサ‐を利
用した工作物の寸法測定装置。 - 【請求項4】 前記センサ‐(46)が渦電流センサ‐
であることを特徴とする請求項1に記載の非接触式セン
サ‐を利用した工作物の寸法測定装置。 - 【請求項5】 前記工作物(12)の寸法及び形状を判
断するために前記センサ(46)より測定された雑音が
含まれた測定データを拡張形カルマン・フィルタを利用
して処理することを特徴とする請求項1に記載の非接触
式センサーを利用した工作物の寸法測定装置。 - 【請求項6】 測定デ‐タに含まれた雑音を除去するた
めにメジアンフィルタと移動平均方法を利用してフィル
タリングすることを特徴とする請求項1に記載の非接触
式センサーを利用した工作物の寸法測定装置。 - 【請求項7】 前記制御盤(70)は前記センサ‐附属
装置(40)の左右方向及び前後方向位置を制御するサ
ーボ制御機(72,72a)から位置命令を受けて前記
移送装置(80)の左右方向駆動モータ(82)を駆動
させるための左右方向サ‐ボドライバ‐(74),前記
移送装置(80)の上下方向駆動モ‐タ(82a)を騒
動させるための上下方向サーボドライバ‐(74a),
シリンダ(42)の前後進を制御しながらシステムのロ
ジック制御を行うためのPLC装置(76)を含むこと
を特徴とする請求項1に記載の非接触式センサ‐を利用
した工作物の寸法測定装置。 - 【請求項8】 前記マスタ‐コントロラ‐(60)はセ
ンサー(46)から入力を受けてデジタル信号に変換さ
せるためのAD変換機(62)、デジタル信号を入出力
させるための入出力ポート部(64)、前記センサ‐附
属装置(40)の左右方向及び上下方向位置を制御する
サ‐ボ制御機(72,72a)に位置命令を伝達するた
めの通信部(68)、前記センサー附属装置(40)の
左右方向及び上下方向位置を入力するためにエンコーダ
信号の伝達を受けるためのアップ/ダウンカウンタ(6
6)、前記通信部ポ‐ト(68),前記アップ/ダウン
カウンタ(66)及び前記A/D変換機(62)と
して測定アルゴリズムを行い測定システムの諸般動作を
相互関係統制する中央処理部(69)を含むことを特徴
とする請求項1に記載の非接触式センサを利用しだ工作
物の寸法測定装置。 - 【請求項9】 センサ‐附属装置(40)を測定準備位
置まで移送させる段階、 カウンタ値を初期値に設定する段階、 前記センサー附属装置(40)を移送させながら測定対
象物の測定デ‐タを得る段階、 前記測定データをマスタコントロ‐ラ‐に伝送する段
階、 前記センサー附属装置(40)の位置に封するカウンタ
値をマスタコントロ‐ラに傅送する段階、及び前記測定
データよりシステムの状態変数の中の一つを推定する段
階を含むことを特徴とする非接鰯式センサを利用した工
作物の寸法測定方法。 - 【請求項10】 前記システムの状態変数の中の一つを
推定する段階にて拡張形カルマン・フィルタを利用して
処理することを特徴とする請求項9に記載の非接触式セ
ンサを利用した工作物の寸法測定方法。 - 【請求項11】 前記システムの状態変数の中の一つを
推定する段階にてメジアンフィノレタと移動平均方法を
利用してフィルタリングすることを特徴とする請求項9
に記載の非接触式センサーを利用した工作物の寸法測定
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960048696A KR19980029435A (ko) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 비접촉식 센서를 이용한 공작물 치수 측정 장치 |
KR96-48696 | 1996-10-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10132544A true JPH10132544A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=19479082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9205366A Pending JPH10132544A (ja) | 1996-10-25 | 1997-07-15 | 工作物の寸法測定装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5821439A (ja) |
JP (1) | JPH10132544A (ja) |
KR (1) | KR19980029435A (ja) |
CN (1) | CN1180834A (ja) |
DE (1) | DE19729871A1 (ja) |
GB (1) | GB2318416A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000028342A (ja) * | 1998-07-15 | 2000-01-28 | Mitsutoyo Corp | 測定機の駆動装置 |
WO2001069172A1 (en) * | 2000-03-10 | 2001-09-20 | Perceptron, Inc. | A non-contact measurement device |
CN101137887B (zh) * | 2005-02-04 | 2011-01-19 | Hcc/Kpm公司 | 用于磨床的形测组件 |
KR100802942B1 (ko) * | 2006-09-27 | 2008-02-13 | 주식회사 디이엔티 | 평판 표시 패널의 글라스 센터링 장치 |
CH707167A1 (fr) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Berney Précision S A | Banc de mesure micrométrique. |
DE102014104337B3 (de) * | 2014-03-27 | 2015-07-23 | Ke-Ma-Tec Gmbh Ketterer-Maschinen-Technologie | Vorrichtung, Werkzeugmaschine und Verfahren zum Vermessen eines Werkstücks |
CN104589201B (zh) * | 2014-12-27 | 2017-02-22 | 中国西电电气股份有限公司 | 一种控制陶瓷制品外圆研磨尺寸的方法 |
CN105371802B (zh) * | 2015-12-14 | 2018-07-06 | 贵州黎阳国际制造有限公司 | 一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法 |
CN109238203B (zh) * | 2018-10-22 | 2024-05-17 | 辉泰(太仓)汽配有限公司 | 一种发动机闷盖自动检测机 |
CN109631815B (zh) * | 2018-12-25 | 2021-07-23 | 裘士兴 | 一种用于非开挖施工管道的长度检测装置 |
CN110260778B (zh) * | 2019-07-19 | 2024-05-17 | 华中科技大学无锡研究院 | 基于电磁原理的倒角测量方法及装置 |
CN114111528A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 罗斯(无锡)设备有限公司 | 一种搅拌框圆柱度检测工装 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2148066A1 (de) * | 1970-09-30 | 1972-04-06 | Olivetti & Co Spa | Durchmesser-Meßgerät für Werkzeugmaschinen |
DE2728140A1 (de) * | 1976-06-24 | 1978-01-05 | Vish Machinno Electrotech Inst | Pneumatische vorrichtung zur messung der abweichung zylindrischer bohrungen von der zylinderform |
SE409243B (sv) * | 1978-01-30 | 1979-08-06 | Westerberg Gerhard | Klave for metning av tredstammars diameter |
US5088207A (en) * | 1989-12-13 | 1992-02-18 | Betsill Harry E | True end-to-end electronic saddle micrometer |
US5177875A (en) * | 1990-08-20 | 1993-01-12 | Automatic Handling, Inc. | Measuring machine |
US5339031A (en) * | 1992-06-26 | 1994-08-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics & Space Administration | Method and apparatus for non-contact hole eccentricity and diameter measurement |
US5437445A (en) * | 1992-10-08 | 1995-08-01 | Pitney Bowes Inc. | Method and apparatus for detecting double fed sheets |
JPH0760642A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Rikagaku Kenkyusho | 電解ドレッシング研削方法及び装置 |
US5551906A (en) * | 1994-11-23 | 1996-09-03 | Voith Sulzer Paper Technology North America Inc. | Caliper assembly for grinder |
DE19625055B4 (de) * | 1995-09-28 | 2004-11-18 | Hans-Hermann Trautwein Sb-Technik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Durchmessererfassung von Gegenständen |
-
1996
- 1996-10-25 KR KR1019960048696A patent/KR19980029435A/ko active IP Right Grant
-
1997
- 1997-07-10 US US08/891,192 patent/US5821439A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-11 DE DE19729871A patent/DE19729871A1/de not_active Withdrawn
- 1997-07-14 GB GB9714824A patent/GB2318416A/en not_active Withdrawn
- 1997-07-15 JP JP9205366A patent/JPH10132544A/ja active Pending
- 1997-07-15 CN CN97115011A patent/CN1180834A/zh active Pending
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DE19729871A1 (de) | 1998-04-30 |
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