JPS60198405A - 広範囲定寸装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は工作物の加工径を計測する広範囲定寸装置に関
するものである。

〈従来技術〉 一対のツイータを相反する方向に同時に動かして工作物
の異なる加工径を計測可能とした従来の広範囲定寸装置
は、送りネジに刻設したネジ方向の互いに相反するネジ
部に一対のヘッドを螺合し、このヘッドを前記送りネジ
と平行に設けた一対のパイロットバーにそれぞれ摺動可
能に案内し、前記各ヘッドに工作物測定面と接触するツ
イータを設け、このツイータの相対変位を検出する変位
検出器を前記ヘッドに備え、前記送りネジと駆動モータ
とを回転連結していた。

このような広範囲定寸装置は、ヘッドとパイロットバー
間にクリアランスがあり、２本のパイロットバーの平行
度、各パイロットバーの直径寸法、真直度のバラツキ等
により、一対のヘッドが完全に平行度を保って移動する
保証は少なく、ヘッドが傾く場合があり、このヘッドの
傾きによる測定値誤差が生じ測定精度の向上に限度があ
った。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、一対のヘッドの傾き量（平行度）を検
出して一対のヘッドの移動量を補正し、高精度の測定が
できる広範囲定寸装置を提供するものである。

〈発明の構成〉 本発明の特徴とする構成は、ヘッドの移動方向と平行な
方向に延びる検測面を備えた傾き検出基準部材をヘッド
又は固定部に設け、ヘッドの移動により検測面との間隙
変化を検出する変位計を傾き検出基準部材の検測面に対
応する位置に配置し、変位計の出力に基づいてヘッドの
傾きに応じたヘッドの送り補正を行う補正手段を備えた
ものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、１は装置本体であり、工作
物Ｗに対して前進後退可能な支持体１０に支持されてい
る。この装置本体１には前記支持体１０の進退方向に対
し直交する軸線で送りネジ２が回転自在に軸承されてい
る。この送りネジ２にはネジ方向が左右相反するネジ部
２ａ、２ｂが刻設され、一方のネジ部２ａには第１のヘ
ッド３ａが、また他方のネジ部２ｂには第２のへノド３
ｂが螺合している。

さらに装置本体ｌに前記送りネジ２と平行な一対のパイ
ロットパー４．５が送りネジ２を中央にして左右に設け
られ、このバイロフトバー４．５に前記第１．第２のヘ
ッド３ａ、３ｂがそれぞれ摺動可能に案内されている。

前記第１．第２のヘッド３ａ、３ｂには工作物Ｗの測定
面と接触するツイータ６ａ、６ｂが設けられており、こ
のツイータ６ａ、６ｂの相対変位を検出する第１の変位
検出器７ａが第１のヘッド３ａに、また第２の変位検出
器７ｂが第２のヘッド３ｂに具備している。そして、前
記送りネジ２の一端は、装置本体１に固設したサーボモ
ータ８と減速機構９を介して回転連結している。第１図
において１１は一般に用いられている磁気スケ−３− ルであり、第１のヘッド３ａに固定した磁気へノド１２
と第２のヘッド３ｂに固定した進退口・ノド１３より構
成され、磁気ヘッド１２と進退ロッド１３とを相対移動
させることにより磁気スケール１１からパルス信号が出
されるようになっている。

本発明は上記の構成において、第１．第２のヘッド３ａ
、３ｂの移動方向と平行な方向に延びる検測面１５を備
えた傾き検出基準部材Ｉ４と、この傾き検出基準部材１
４の検測面１５に対応する位置に検測面１５との間隙変
化を検出する第１゜第２の変位計１６ａ、１６ｂを設け
たものである。

第１図の実施例では前記傾き検出基準部材１４を第１の
へノド３ａに固設し、その検測面１５を第２のヘッド３
ｂの最拡開移動位置にオーバラップするよう延在してい
る。また、前記第１．第２の変位計１６８．１６ｂは第
２のヘッド３ｂ側に離間して設け、この離間距離は第１
．第２のヘッド３ａ、３ｂが最も拡開した移動位置にお
いても傾き検出基準部材１４の検測面１５と対応するよ
うに配置されている。

一５＝ 、−４＝ さらに本発明は、この第１．第２の変位計１６ａ、１５
ｂの出力に基づいてヘッドの（’Ｊｉきに応じたヘッド
の送り補正を行う補正手段を備えている。

この補正手段は第３図に示すように、前記磁気スケール
１１によって第１．第２のヘッド３ａ。

３ｂの移動量をカウントするカウンタ１７と、第１、第
２の変位計１６ａ、１６ｂの出力電圧の差をめる減算器
２０と、この減算器２０からの出力電圧に係数Ｋを乗算
する乗算器２１と、こ乗算器２１からの信号をデジタル
信号に変換するＡＤ変換器１８と、前測定径を記憶する
メモリＩ９と、メモリ１９、カウンタ１７、ＡＤ変換器
１８からの信号によって第１．第２のヘッド３ａ、３ｂ
のｆ引きに応じて補正した移動量の演算を行うＮＣ装置
２２と、補正後の移動量に応じたパルス信号を出す発振
回路２３とから構成されている。なお、前記乗算器２１
の係数にの値は、乗算器２１によって乗算した値が、ヘ
ッドの傾きによるツイータ６ａ、６ｂの先端部の変位量
と等しくなるように決定される。

６− 上述した第１．第２の変位計１６ａ、１６ｂ、減算器２
０、乗算器２１によって第１．第２のヘッド３ａ、３ｂ
の傾きに応じた第１．第２のヘッド３ａ、３ｂの送り補
正量が演算される。磁気スケール１１からのパルス信号
を力うンタ１７によってカウントすることにより第１．
第２のヘッド３ａ、３ｂが実際に移動した移動量が計測
される。

次に第４図のフローチャートに基づいてＮＣ装置２２に
よる第１．第２のヘッド３ａ、３ｂの移動量の演算、駆
動モータ８の制御について説明する。

ＮＣ装置２２に次に測定すべき測定径が入力されると、
メモリ１９内に入っている前の測定径を呼びだし、次に
測定すべき測定径から前の測定径を減算することによっ
て第１．第２のヘッド３ａ。

３ｂの相対移動量へが演算される。相対移動量Ａが零で
なければ発振回路２３からパルス信号を出し、駆動モー
タ８を単位量回転させる。カウンタ１７、ＡＤ変換器１
８からの信号をＮＣ装置２２に人力すると、ヘッドの実
際の移動ＮＢから前述した送り補正量Ｃを減算すること
によってツイータ６ａ、６ｂの先端部の移動量りが演算
される。

このツイータ６ａ、６ｂの先端部の移動量りの演算は駆
動モータ８の単位量回転毎に行われる。相対移動量Ａと
ツイータ６ａ、６ｂの先端部の移動量りとが等しいかど
うかを判別し、等しくなければさらに駆動モータ８を単
位量回転させ、等しければ駆動モータ８の回転を止める
。この時、相対移動量Ａとツイータ６ａ、６ｂの先端部
の移動量りとの差が一定の範囲内になったときに駆動モ
ータ８の回転を止めるようにしても良い。これによって
第１．第２のヘッド３ａ、３ｂの移動量が補正され、第
１．第２のヘッド３ａ、３ｂはこれらヘッドの傾きに応
じた位置に移動される。

第５図は他の変形例を示すフローチャートであり、ＮＣ
装置は前記フローチャートに示すような第１．第２のヘ
ッド３ａ、３ｂの移動量の演算、駆動モータ８の制御を
行う。

ＮＣ装置２０に次に測定すべき測定径が入力されると、
メモ１月９内に入っている前の測定径を　− −１□ 呼びだし、第１．第２のヘッド３ａ、３ｂの相対移動量
Ａを演算する。相対移動量Ａが零でなければ発振回路２
３からパルス信号を出し、駆動モータ８を単位量回転さ
せる。駆動モータ８の単位量回転毎に相対移動量Ａとヘ
ッドの実際の移動量Ｂとが等しいかどうかを判別し、等
しくなければさらに駆動モータ８を単位量回転させ、等
しければヘッドが停止した位置におけるヘッドの傾きＣ
に対するヘッドの送り補正量りを演算する。この送り補
正ＮＤが零でなければ、さらに駆動モータ８を単位量回
転させる。この時、駆動モータ８を単位量回転させる前
にカウンタ１７をあらかじめ零にセットしておく。

カウンタ１７、ＡＤ変換器１８からの信号をＮＣ装置２
２に入力し、ヘッドの実際の移動量Ｅから送り補正量Ｇ
を減算することによってツイータ６ａ、６ｂの先端部の
移動量Ｈが演算される。この移動量Ｈの演算は駆動モー
タ８の単位量回転毎に行われる。送り補正量りとツイー
タ６ａ、６ｂの先端部の移動量Ｈとが等しいかどうかを
判別し、９− −０　□ 等しくなければさらに駆動モータ８を単位量回転させ、
等しければ駆動モータ８の回転を止める。

これによっても第１．第２のヘッド３ａ、３ｂをヘッド
の傾きに応した位置に移動させることができる。

上述した実施例は、第１のヘッド３ａに傾き検出基準部
材１４を設け、第２のヘッド３ｂに変位針を設けたが、
他の変形例として装置本体に傾き検出基準部材を設け、
第１．第２のへ・ノドのそれぞれに変位計を設けても良
い。又、第１．第２のヘッドのそれぞれに傾き検出基準
部材を設け、それぞれの傾き検出基準部材に対応する変
位計を装置本体に設けても良い。

〈発明の効果〉 上記本発明装置によると、変位計及び傾き検出基準部材
によってヘッドの傾き角（平行度）を検出でき、この検
出信号によってヘッドの移動量を補正するので、この結
果ヘッドの傾きによる測定値誤差を解消し測定精度の向
上が得られる。

【図面の簡単な説明】

−１０＝ 第１図は本発明装置の側面図、第２図は断面図、第３図
はヘッドの移動量の補正を行う制御回路図、第４図は本
考案の実施例にかかるフローチャート図、第５図は他の
変形例であるフローチャート図。 ■・・・装置本体、２・・・送りネジ、３ａ・・・第１
のヘッド、３ｂ・・・第２のヘッド、４゜５・・・パイ
ロットバー、６ａ、６ｂ・・・フィーラ、７ａ・・・第
１の変位検出器、７ｂ・・・第２の変位検出器、８・・
・サーボモータ、９・・・減速機構、１１・・・磁気ス
ケール、１４・・・傾き検出基準部材、１５・・・検測
面、１６ａ・・・第１の変位計、１６ｂ・・・第２の変
位計、１７．１８・・・加算器、１９・・・比較器、２
０・・・減算器、２１・・・乗算器。 特許出願人 豊田工機株式会社 １１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送りネジに刻設したネジ方向の互いに相反するネ
   ジ部に一対のヘッドを螺合し、このヘッドを前記送りネ
   ジと平行に設けた一対のパイロットバーにそれぞれ摺動
   可能に案内し、前記各ヘッドに工作物測定面と接触する
   ツイータを設け、このツイータの相対変位を検出する変
   位検出器を前記ヘッドに備え、前記送りネジと駆動モー
   タとを回転連結した広範囲定寸装置において、前記ヘッ
   ド又は固定部に、ヘッドの移動方向と平行な方向に伸び
   る検測面を備えた傾き検出基準部材を設け、この傾き検
   出基準部材の検測面に対応する位置に検測面の相対変位
   を検出する変位計を配置し、前記変位計の出力に基づい
   てヘッドの傾きに応じたヘッドの送り補正を行う補正手
   段を備えたことを特徴とする広範囲定寸装置。