JPS58201001A - タツチセンサ− - Google Patents
タツチセンサ−Info
- Publication number
- JPS58201001A JPS58201001A JP8321082A JP8321082A JPS58201001A JP S58201001 A JPS58201001 A JP S58201001A JP 8321082 A JP8321082 A JP 8321082A JP 8321082 A JP8321082 A JP 8321082A JP S58201001 A JPS58201001 A JP S58201001A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- signal
- moved
- magnetism detector
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01B7/002—Constructional details of contacts for gauges actuating one or more contacts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタッチセンサーに関するものである。
第１図は従来例のタッチセンサーを示し、これはマシニ
ングセンターの自動計測補正を行なうためのタッチセン
サーである。同図に示すようにセンサーヘッドｉＦｉ保
持本体２４Ｃ固定されており、保持本体２は図示しない
自動工具交換装置によってスピンドル３に装着され、キ
ー４によシ回転方向く位置決めされ、軸方向には保持本
体のテーパ面がスピンドル３のテーバ穴に嵌着されて位
置決めされるようＫなって員る。
ングセンターの自動計測補正を行なうためのタッチセン
サーである。同図に示すようにセンサーヘッドｉＦｉ保
持本体２４Ｃ固定されており、保持本体２は図示しない
自動工具交換装置によってスピンドル３に装着され、キ
ー４によシ回転方向く位置決めされ、軸方向には保持本
体のテーパ面がスピンドル３のテーバ穴に嵌着されて位
置決めされるようＫなって員る。
センサーヘッド１の先端部には接触子５があシ、接触子
５が加工物などの被測定物と接触してＸ方向、ｙ方向ま
たは紙面に垂直な２方向に変位することにより、センサ
ーヘッド内の電気接点が機械的に閉じる構造となってい
る。この電気接点が閉じると保持本体２に内蔵されたバ
ッテリー６によって電流が流れ、アーム７の端部の赤外
発光ダイオード８が点灯するようになっている。スピン
ドル３を回転支持するヘッドストック９には受信ブロッ
ク１ｏが設置されており、赤外発光！イオード８０点灯
を受信してケーブル１１を介して図示しないコントロー
ルユニットへ信号を伝達するようになっている。コント
ロールユニットからマシニングセンターのＮＣ装置へ接
触子５と被測定物との接触時の信号が入力されると、マ
シニングセンター駆動軸のそのタイミングでの座標値が
ＮＣ装置内部の記憶回路ヘスドアされるよう罠なってい
る。この座標値と基準座標値との差を補正値としてＮＣ
装置から駆動部へ出力するよう（なっている。
５が加工物などの被測定物と接触してＸ方向、ｙ方向ま
たは紙面に垂直な２方向に変位することにより、センサ
ーヘッド内の電気接点が機械的に閉じる構造となってい
る。この電気接点が閉じると保持本体２に内蔵されたバ
ッテリー６によって電流が流れ、アーム７の端部の赤外
発光ダイオード８が点灯するようになっている。スピン
ドル３を回転支持するヘッドストック９には受信ブロッ
ク１ｏが設置されており、赤外発光！イオード８０点灯
を受信してケーブル１１を介して図示しないコントロー
ルユニットへ信号を伝達するようになっている。コント
ロールユニットからマシニングセンターのＮＣ装置へ接
触子５と被測定物との接触時の信号が入力されると、マ
シニングセンター駆動軸のそのタイミングでの座標値が
ＮＣ装置内部の記憶回路ヘスドアされるよう罠なってい
る。この座標値と基準座標値との差を補正値としてＮＣ
装置から駆動部へ出力するよう（なっている。
ところで従来のタッチセンサーには次のような不具合点
がある。
がある。
その１つはセンサーヘッド１内の電気接点は機械的接触
を行なうことであり、例えば被測定物の所在位置が不明
の場合あるいはその位置精度のばらつきが大きい場合に
は、被測定物の予想される位置よシもかなり前から接触
子５を微速度で被測定物に接近させる必要があり、測定
時間が長くなること、および不意に接触子が被測定物に
接触すると衝撃によって接点が破損する恐れがあること
である。
を行なうことであり、例えば被測定物の所在位置が不明
の場合あるいはその位置精度のばらつきが大きい場合に
は、被測定物の予想される位置よシもかなり前から接触
子５を微速度で被測定物に接近させる必要があり、測定
時間が長くなること、および不意に接触子が被測定物に
接触すると衝撃によって接点が破損する恐れがあること
である。
第２の不具合点としてはバッチリーラ内蔵しておく必要
のあることで、例えば無人運転中にバッテリーが切れる
と自動針側補正ができなくなる。
のあることで、例えば無人運転中にバッテリーが切れる
と自動針側補正ができなくなる。
第３の不具合点はこの種のタッチセンサーが一般に高価
なことである。この理由としては、センサーヘッド１内
の電気接点部は再現精度上よくするために高精度の部品
を使用する必要のあること、バッテリー６や赤外発光ダ
イオードとの結線を要し構造が複雑であること、受信ブ
ロック１０からの信号全増幅するコントロールユニット
が高価となること、などが挙げられる。
なことである。この理由としては、センサーヘッド１内
の電気接点部は再現精度上よくするために高精度の部品
を使用する必要のあること、バッテリー６や赤外発光ダ
イオードとの結線を要し構造が複雑であること、受信ブ
ロック１０からの信号全増幅するコントロールユニット
が高価となること、などが挙げられる。
本発明社前記したような不具合点に鑑みてなされたもの
で、機械的接点がなく構造が簡単で安価でありながら、
検出精度の高いタッチセンサー全提供することを目的と
するものである。
で、機械的接点がなく構造が簡単で安価でありながら、
検出精度の高いタッチセンサー全提供することを目的と
するものである。
かかる目的を達成する本発明の構成は、接触子の変位に
よって移動する部材に発磁体を設けるとともにとの発磁
体に対向させて磁気検出器全工作機械側に設け、更に発
磁体と磁気検出器との相対移動にともなう磁気検出器の
出力によってパルス信号を送出する回路を有すること全
特徴とする。
よって移動する部材に発磁体を設けるとともにとの発磁
体に対向させて磁気検出器全工作機械側に設け、更に発
磁体と磁気検出器との相対移動にともなう磁気検出器の
出力によってパルス信号を送出する回路を有すること全
特徴とする。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。な
お従来技術と同一部分には同一番号を付す。
お従来技術と同一部分には同一番号を付す。
第２図〜第６図は本発明の実施例に係り、第２図〜第４
図はタッチセンサーの位置検出部の実施例を示し、第５
図と第６図は位置検出部からの信号の処理回路を示す。
図はタッチセンサーの位置検出部の実施例を示し、第５
図と第６図は位置検出部からの信号の処理回路を示す。
第２図に示すように保持本体２は図示しない工具交換装
置によってスピンドル３に着脱される構造となっている
。回転軸１２は、揺動体１３に圧入されテーパビン１４
によって揺動体１３に固定されるとともに、保持本体２
に嵌着され九軸受１５ａ、１５ｂによって回転支持され
、軸方向に保持本体２に対して位置決めされる構造とな
っている。レバー１６はナラ）１７およびテーバビン１
８によって回転軸１２に固定され、その端部には発磁体
１９が装着されている。
置によってスピンドル３に着脱される構造となっている
。回転軸１２は、揺動体１３に圧入されテーパビン１４
によって揺動体１３に固定されるとともに、保持本体２
に嵌着され九軸受１５ａ、１５ｂによって回転支持され
、軸方向に保持本体２に対して位置決めされる構造とな
っている。レバー１６はナラ）１７およびテーバビン１
８によって回転軸１２に固定され、その端部には発磁体
１９が装着されている。
ヘッドストック９の端面には台座２０ａｅ介して発磁体
１９と対向する位置に磁気検出器２１ａが設置されてい
る。また第２図のＡ−Ａ線断面を表す第３図に示すよう
に磁気検出器２１ａに対してスピンドル軸に関して９６
″位相のずれた位置に磁気検出器２１ｂが台座２０ｂを
介してヘッドストック９に設置されている。揺動体１３
はバランススプリング２２ａ、２２ｂＫよって保持本体
２から支持されている。
１９と対向する位置に磁気検出器２１ａが設置されてい
る。また第２図のＡ−Ａ線断面を表す第３図に示すよう
に磁気検出器２１ａに対してスピンドル軸に関して９６
″位相のずれた位置に磁気検出器２１ｂが台座２０ｂを
介してヘッドストック９に設置されている。揺動体１３
はバランススプリング２２ａ、２２ｂＫよって保持本体
２から支持されている。
スピンドル３は工具交換のため定位置停止機能を有して
いるが、この実施例で示すスピンドル３は工具交換位置
とその位置に対して９０°回転した位置に位置決め停止
できるものとし、その機構は既存技術によるものとする
。スピンド。
いるが、この実施例で示すスピンドル３は工具交換位置
とその位置に対して９０°回転した位置に位置決め停止
できるものとし、その機構は既存技術によるものとする
。スピンド。
ル３を第２図に示すような工具交換時の位置に回転停止
した場合は、２方向の位置検出が可能となっており、ま
た９ｄ′回転した位置に停止させた場合はレバー１６は
第３図に示す２点鎖線で示す位置となって発磁体１９が
磁気検出器２１ｂと対向する位置となり、Ｘ方向の位置
検出が可能となる構造となっている。なおＸ方向の位置
検出が必要な場合には、例えば第４図に示すような接触
子５１を揺動体１３に装着することによって可能となる
。
した場合は、２方向の位置検出が可能となっており、ま
た９ｄ′回転した位置に停止させた場合はレバー１６は
第３図に示す２点鎖線で示す位置となって発磁体１９が
磁気検出器２１ｂと対向する位置となり、Ｘ方向の位置
検出が可能となる構造となっている。なおＸ方向の位置
検出が必要な場合には、例えば第４図に示すような接触
子５１を揺動体１３に装着することによって可能となる
。
次に第５図に示す信号処理回路の構成を説明する。磁気
検出器２１ａ、２１ｂの信号はそれぞれケーブルｌｌａ
、１ｌｂｔ−介して信号切換器２７へ入力されるように
なっている。ＮＣ装置２３からの指令２４によってシー
ケンサ−２５は信号切換指令２６を信号切換器２７に入
力する。磁気検出器２１ａ、２１ｂからの信号は信号切
換器２７．信号線２８′ｆ介してコンノくレータ２９に
入力される。コンノ（レータ２９の出力は立上りエッジ
ワンショットノくルス発生回路３０および立上りエツジ
ワンショットノ（ルス発生回路３１に入力され、ワンシ
ョットノ（ルス信号３２゜３３は論理和ゲート３４を通
してスキップ信号３５としてＮＣ装置２３に入力される
ようＫなっている。番−４４甫′ ゛ ことで本実施例の動作を説明する。第２図ぞ示すように
発磁体１９と磁気検出器２１ａとが対向する位置にある
とき、ヘッドストック９を被測定物に対して窓方向に相
対移動させて接触子５を被測定物に接触させさらに移動
させると、回転軸１２を中心としてレノ＜−１６が回転
し、発磁体１９が磁気検出器２１に対して相対的に移動
し、磁気検出器２１ａは第６図（ａ）のａまたＨｂの信
号を出力する。このときＮＣ装置内のユーザマクロ内に
おくプログラムによってシーケンサ２５は指令２４を受
け、信号切換指令２６を出力して信号切換器２７は磁器
検出器２１ａを選択しているものとする。コンパレータ
２９は磁気検出器２１ａの信号を受は第６図（ａ）のａ
またはｂの信号を出力する。コンパレータ２９の信号を
受けてワンショットパルス発生回路３０または３１から
、第６図（Ｃ）または第６図（ｄ）に示すパルス信号が
出力される。このパルス信号３２または３３は論理和ゲ
ート３４を通してスキップ信号３５としてＮＣ装置２３
に入力され、スキップ信号入力時のヘッドストックまた
は被測定物の移動軸の座標値がＮＣ装置内の記憶回路に
取り込まれるようになっている。このようにしてｚ方向
の位置検出が行なわれる。
検出器２１ａ、２１ｂの信号はそれぞれケーブルｌｌａ
、１ｌｂｔ−介して信号切換器２７へ入力されるように
なっている。ＮＣ装置２３からの指令２４によってシー
ケンサ−２５は信号切換指令２６を信号切換器２７に入
力する。磁気検出器２１ａ、２１ｂからの信号は信号切
換器２７．信号線２８′ｆ介してコンノくレータ２９に
入力される。コンノ（レータ２９の出力は立上りエッジ
ワンショットノくルス発生回路３０および立上りエツジ
ワンショットノ（ルス発生回路３１に入力され、ワンシ
ョットノ（ルス信号３２゜３３は論理和ゲート３４を通
してスキップ信号３５としてＮＣ装置２３に入力される
ようＫなっている。番−４４甫′ ゛ ことで本実施例の動作を説明する。第２図ぞ示すように
発磁体１９と磁気検出器２１ａとが対向する位置にある
とき、ヘッドストック９を被測定物に対して窓方向に相
対移動させて接触子５を被測定物に接触させさらに移動
させると、回転軸１２を中心としてレノ＜−１６が回転
し、発磁体１９が磁気検出器２１に対して相対的に移動
し、磁気検出器２１ａは第６図（ａ）のａまたＨｂの信
号を出力する。このときＮＣ装置内のユーザマクロ内に
おくプログラムによってシーケンサ２５は指令２４を受
け、信号切換指令２６を出力して信号切換器２７は磁器
検出器２１ａを選択しているものとする。コンパレータ
２９は磁気検出器２１ａの信号を受は第６図（ａ）のａ
またはｂの信号を出力する。コンパレータ２９の信号を
受けてワンショットパルス発生回路３０または３１から
、第６図（Ｃ）または第６図（ｄ）に示すパルス信号が
出力される。このパルス信号３２または３３は論理和ゲ
ート３４を通してスキップ信号３５としてＮＣ装置２３
に入力され、スキップ信号入力時のヘッドストックまた
は被測定物の移動軸の座標値がＮＣ装置内の記憶回路に
取り込まれるようになっている。このようにしてｚ方向
の位置検出が行なわれる。
もちろんスピンドル３を９０°回転させて停止位置決め
し、発磁体１９ｔ−磁気検出器２１ｂと対向する位置と
し信号切換器２７が磁気検出器２１ｂｔｌ−選択するよ
うにしておくことによつ−Ｃ１２方向と同様の作用によ
ってＸ方向の位置検出が可能となる。
し、発磁体１９ｔ−磁気検出器２１ｂと対向する位置と
し信号切換器２７が磁気検出器２１ｂｔｌ−選択するよ
うにしておくことによつ−Ｃ１２方向と同様の作用によ
ってＸ方向の位置検出が可能となる。
また接触子５として例えば第４図に示すものを使用する
ことＫより、ｙ方向の位置検出も可能となる。
ことＫより、ｙ方向の位置検出も可能となる。
次にこのようなタッチセンサーを用いた自動計測補正方
法を説明しておく。一般にマシニングセンターなどのＮ
Ｃ工作機械は室温変化、切削油温度変化、スピンドル軸
受部発熱、油圧ユニットの熱源などの影響によって熱変
形するが、これらの熱変形のない状態では非常に精度の
よいことが知られている。したがって室温、切削油温度
、スピンドル温度等が安定していて正常位置決めできる
状態のときスキップ信号入力時の座標値をＮＣ装置内の
記憶回路に取シ込んでおいて基準座標値とし、これとは
別の機械稼動中の任意時に位置補〜正の丸めに改めて取
り込む座標値とを比較し、その差を補正量とすることに
よって自動計測補正ができる。
法を説明しておく。一般にマシニングセンターなどのＮ
Ｃ工作機械は室温変化、切削油温度変化、スピンドル軸
受部発熱、油圧ユニットの熱源などの影響によって熱変
形するが、これらの熱変形のない状態では非常に精度の
よいことが知られている。したがって室温、切削油温度
、スピンドル温度等が安定していて正常位置決めできる
状態のときスキップ信号入力時の座標値をＮＣ装置内の
記憶回路に取シ込んでおいて基準座標値とし、これとは
別の機械稼動中の任意時に位置補〜正の丸めに改めて取
り込む座標値とを比較し、その差を補正量とすることに
よって自動計測補正ができる。
以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば、非接触検出器である磁気検出器を使用しているの
で、機械的な接触を必要とする電気接点がない。そのた
め被測定物の位置のばらつきに対する検出範囲が広がり
、検出部の破損に対する不安が軽減された。また検出部
の構造がすこぶる単純になり、検出器とその信号処理回
路も安価な市販品で構成でき、装置がきわめて安価に構
成されるようになった。更に検出精度に関しては、市販
の安価な磁気検出器を用いても２〜３μ以下の繰返し精
度が得られ、安価で信頼性の高いタッチセンサーとして
は高精度の位置検出が可能である。
れば、非接触検出器である磁気検出器を使用しているの
で、機械的な接触を必要とする電気接点がない。そのた
め被測定物の位置のばらつきに対する検出範囲が広がり
、検出部の破損に対する不安が軽減された。また検出部
の構造がすこぶる単純になり、検出器とその信号処理回
路も安価な市販品で構成でき、装置がきわめて安価に構
成されるようになった。更に検出精度に関しては、市販
の安価な磁気検出器を用いても２〜３μ以下の繰返し精
度が得られ、安価で信頼性の高いタッチセンサーとして
は高精度の位置検出が可能である。
第１図は従来のタッチセンサーを示す断面図、第２図な
いし第６図は本発明の実施例に係り、第２図は断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線断面を示す断面図、第４図は
接触子の変形例を示す正面図、第５図は信号処理回路を
示す構成図、第６図は信号の特性上水す特性図である。 図 面 中、 ５．５’＃′ｉ接触子、 １９は発磁体、 ２１ａ、２１ｂは磁気検出器である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名）
いし第６図は本発明の実施例に係り、第２図は断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線断面を示す断面図、第４図は
接触子の変形例を示す正面図、第５図は信号処理回路を
示す構成図、第６図は信号の特性上水す特性図である。 図 面 中、 ５．５’＃′ｉ接触子、 １９は発磁体、 ２１ａ、２１ｂは磁気検出器である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名）
Claims (1)
- 接触子の変位によって移動する部材に発磁体を設けると
ともにとの発磁体く対向させて磁気検出器を工作機械側
に設け、更に発磁体と磁気検出器との相対移動にともな
う磁気検出器の出力によってパルス信号を送出する回路
を有することを特徴とするタッチセンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8321082A JPS58201001A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | タツチセンサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8321082A JPS58201001A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | タツチセンサ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201001A true JPS58201001A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13795957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8321082A Pending JPS58201001A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | タツチセンサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201001A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165404U (ja) * | 1985-04-01 | 1986-10-14 | ||
| JPS61283884A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-13 | ジ−テイイ− ヴアレロン コ−ポレ−シヨン | プロ−ブの操作試験装置及びその方法 |
| JP2010281729A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology | 三次元測定装置 |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP8321082A patent/JPS58201001A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165404U (ja) * | 1985-04-01 | 1986-10-14 | ||
| JPS61283884A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-13 | ジ−テイイ− ヴアレロン コ−ポレ−シヨン | プロ−ブの操作試験装置及びその方法 |
| JP2010281729A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology | 三次元測定装置 |
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