JPS6079209A - 寸法自動計測システム - Google Patents

寸法自動計測システム

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JPS6079209A
JPS6079209A JP18753783A JP18753783A JPS6079209A JP S6079209 A JPS6079209 A JP S6079209A JP 18753783 A JP18753783 A JP 18753783A JP 18753783 A JP18753783 A JP 18753783A JP S6079209 A JPS6079209 A JP S6079209A
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JP
Japan
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measurement
tool
dimension
program
code
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Pending
Application number
JP18753783A
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English (en)
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Yoshiyuki Tajima
田島 義行
Takashi Shima
隆志 嶋
Hiroshi Miwa
浩史 三輪
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37207Verify, probe, workpiece
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50252Replace, change tool with tracer head, probe, feeler

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (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。

Description

【発明の詳細な説明】 を自動的に行なう寸法自動泪測シスチン、に関する。
現在、機械加工中のNC工作(別様−にでのワークの寸
法チェックは作業者が行なっており、しかも1人の作業
者が2〜3台の機械を受持っているため、寸法チェック
の所でしは二しは機(戒が市1 でいるというマルチ干
渉を生じている。ヰだ、作猶者が寸法測定を行なうため
、i++++定値の口“らつへもある。
そのため、近年、寸法自動唱41]1シスデノ、をオゾ
シ,ンで自社製品に装置できるようになってきているが
、これらは全て装着できる(動程が限5fさね、どの機
械にも装着できるというものではなく、し。
かも既設の機械にはほとんど適用することができない。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、既設のNC
工作機械にも簡単に、安価に装着でき、かつワークや工
程等の変更に容易に対応することができる寸法自動計測
システムを提供することを目的とする。
この発明によれば、NC装置によって制御されるNC工
作機械に寸法計測用の位置検出器および寸法計測制御装
置を付設するとともに、ツールマガジンまたはタレット
に計測用ツールを装着し、被加工物と主軸との相対的な
移動を指令する情報とともに任意の工具または計測用ツ
ールの選択を意味するTコードとワーク番号、計測点番
号を含む寸法計測用の制御指令を意味するMコードとを
有するNCプログラムおよび前記NC装置からのMコー
ドによって計測スタートから計測結果表示までを実行さ
せる前記寸法計測制御装置用の寸法唱測プログラムを準
備し、更にワーク番号、計測点番号、計測モード、基準
寸法および公差を示す計測に必要なデータを予め前記寸
法バ1測制御装置のメモリに入力しておき、前記寸法計
測制御装置はNC装置からのMコードを判読し、611
記寸法削測プログラムおよび前記メモリに入力したデー
タに基づいて寸法計測を実行し、少なくとも17−り番
号、計測点番号とともに計測結果を表示装置1!1に表
示させるようにしている。
以下、本発明を添付図面を参照して訂細に説IJI’]
する。
第1図は本発明に係る仕法自動泪側ンステトの一実施例
を示すシステム構成図で、マシニングセンタに適用した
場合に関している。このシステムV」、NC装屑1によ
って制御さね1、寸だ自動工具交換を二筋: (ATC
)によってツールマガジン2との間で工具の交換を行な
うNC工作機械(マシニングセンタ)3に、X軸スケー
ル4およびYIllIスケール5とスケール111カウ
ンタ6とからなるで」法泪泄用の位1i/I”検出ビに
、寸法計測制御装置7を付設するとともに、ツールマガ
ジン2に他の工具と同様に開側用ツール8を収納させて
おくことにより構成されているーなお、上記NC工作機
械3tt−1新設、既8(1を問わず、いがなるもので
もよい。もち論、リニアスケールが設置6されている機
械であれは改めてX 11M1ヌケール4およびY軸ス
ケール5を付設する必要はないが、そのスケールから別
途スケール信号を受入する寸法計測用のスケール用カウ
ンタ6は設ける必要がある。
X軸スケール4およびY軸スケール5はそれぞれ光りニ
アスケールで、主Mt16aのX軸方向およびY軸方向
の移動距離に対応する数のパルス信号PxおよびPyを
スケール用カウンタ6に出力する。
スケール用カウンタ6は入力するAルス信号I)Xおよ
びpyをそれぞれ計数する。しだがって、その計数値は
主軸6aの移動距離を示すものとなる。
計測用ツール8は触針8aおよび光送信機9を有するタ
ッチセンサで、触針8aがワーク11に接触すると光送
信機9からNC工作機械3の適宜位置に配設された光受
信機10に光を送信する。
光受信機10idこの光を受信すると、タッチ信号pt
を寸法計測制御装置7に送出する。
NC装置1は強電盤1aを介してNC工作機械3を制御
するとともに、計測に[ylする情報をMコード(補助
機能)で寸法計測制御装@?7に出力する。
寸法計測制御装置7i−1:NC装置V11からのMコ
ード、光受信器10からのタッチ信号Pt1スケール用
カウンタ6かものスケールデータに基づいて本発明に係
る寸法側11111を実行する。
さて、NCプログラムを作成す2)とき、ツバ1」−情
報のほかに寸法n1測の必9y、がある箇所にχJlノ
ζitnmのだめのプログラムを付加する。ここで、l
= ML: ”J法計泪1jのためのプログラムは、全
10のal(1用のだめの制御指令は全てMコードで作
成され、言1測月Iツール8の移動はNC装置^1で行
なわれるように)0口グラム作成されている(第2図参
照)。
Mコードは連続する6個のMコード(M Q 0〜M9
5)のうちの2個の組合せにより、ワーク番号、計測点
番号を含む月決Fit測用の1lill旬If 4ij
令を7(′i味する。第1表は、指令とMゴー1′との
関係の・例を示すMコード表である。
−−−−−−−−− 一一一一〜−一一一一−−一 第1表 まず、NCプログラムを実行させる前に、寸法言1測制
御装置7のテンキースイッチなどの操作スイッチ群7a
によシ内蔵するメモリ(電源を切っても内容が消えない
不揮発性メモリ)に計測対象のワーク繞 言1測点Na
 各言1測点における計測モード(内径、外径、ピッチ
 段差など)、基準寸法、および公差を入力しておく。
このメモリの記憶内容は寸法計測制御装置7のCRTデ
ィスプレイ7bに表示することができる。PT’、 3
図はCRTディスプレイ7bの一表示態様を示すもので
、2J′I、3図(a)はワークNo、等を、第3図(
blはワークNo、 2の各開側点のモード、基準寸法
、公差等を表示したものである。なお、この表示内容、
すなわちメモリの記憶内容は任意に変更できることは勿
論である。
次に、NCプログラムの実行中に、i;r’、 2図に
示す寸法計測にかかわるプログラムな実行する場イ)に
ついて説明する。第4図は寸法計6(すにかかわるプロ
グラムによるNC装置1の動作を示−ラフローチャート
であり、第5図はXJ法バ[測グログラノ、による寸法
計測制御装置餡7の動作を示すフローチー、。
−トである。
まず、NC装置庁Jは所定の)川=Lが終了すると、N
CプログラムからTコード(工具機能)を読み取9寸法
計測のだめにNC工作機械3の主軸の二「具を計測ツー
ル8に変換させる。これは前述したようにATCを用い
て自動的に計測センサ8を主軸に装着させることができ
る。続いて、計測スタートのMコード(M2O,M95
)を寸法計測制御装置7に出力する。このMコードを受
入すると、寸法計測制御装置7は計測の準備に入る。
次に、NC装置1はワークNoを示すMコード(、M9
2 、M2O−・・ワーク/VO,1)を寸法計測制御
装置7に出力するう寸法計測制御装置7はこのMコード
からワークNo、 f識別し、ワークNo、 ]をセ、
ツトする。続いて、カウンタゼロリセットを示すMコー
ド(M2O,M2O)を」法計測制御装箭7に出力しく
第2図参照)、とのMコードにより寸法計測制御装置7
はスケール用カウンタ6(第1図)の計数値をOにリセ
ットする。なお、この処理工程は第4図、第5図には示
していない。
次に、NC装置】は計測点Noを示すMヨー1゛(M9
4.M2O・・・計測点No、1)を寸法計測制御装置
7に出力する。寸法計測側(fil装置tYl 7はこ
のMコードから計測点Noを識別し、言1測点No、 
1をセットし、ここで予めメモリに入力した;lit 
it川用1ブ゛−タ(第3図(b)参照)から計測モー
ドが内径か外径かピッチかなどや基準(J法、公式−二
がいくらであ/)かヲ知ルト、!:カテき’=) n 
41 イテ、N C’1.!: l?’i 、1 e、
I、 lii (Illlツール8を既知の基準点、こ
の(!シ介リング12(第1図)に移動さぜる。なお、
上記カウンターピロリセットやこの基準点への移lTi
l1は、1111Illlソール8の主軸へのセソテ1
ング誤差、検出誤差碧発l四正するために行なうもので
、こtlにより泪4111オrY mlを±10μmη
程度にしている。まだ、NC勢i?!t );l、基準
点への移動が終了すると、あるいd、後述する各計測点
−゛\の移動が終了するとその都度位1ヒ1決め確認を
示すMコード(M!’JO,M9])を出力する(第2
図参照)。
次に、N Cn 猶1は請訓ソール8*: it +l
l’1点No、 1に移動させ、その点の計測モードに
応じたr;1側リイクルで計測ツール8を移動させる。
例え&:l:1.’?+測モードが内径の場合には、計
41リソール8が装置′1された主軸を上下左右に移動
させ、穴の上下左右4点に計測ツール8の触針8aを接
触させる。−方、寸法計測制御装置7は光受信機]0か
ら計測ノール8の触針8aの接触にともな−で送出され
るタッチ信号Piを受入すると、その時のスケール用カ
ウンタ6の計数値を取シ込む。したがって、計測モード
が内径の場合には4点の位19′データを取シ込むこと
になる。そして、その計測モードに応じた計測プログラ
ムを実行して穴の内径を演算するとともに、予めメモリ
に入力した基準寸法、公差から計測結果が公差内に入っ
ているか否かを判定し、これらの結果をCRTディスプ
レイ7bに表示させる(第3図(cl参照)。
以下同様にして、NC装置1は計測ツール8を順次計測
点に移動させ、寸法計測制御装置7は各計測点毎に計測
サイクル(位置検出9寸法演算。
判定、結果表示)を実行する。
NC装置1は計測ツール8を全計測点に移動させると、
次に計測終了を示すMコード(M91゜M2S)を寸法
計測制御装置7に出力し、寸法計測制御装置7はこのM
コードを入力するとそのワークの計測を終了する。
なお、本実施例では計測用ツールをツールマガジンに収
納し、必要に応じて自動工具文換装向によって交換する
ようにしたが、タレットを用いるNC工作機械ではタレ
ットに目測用ツールを装着する。
以上説明したように本発明によれば、予めa1゛1則用
データ(ワークNo 計測点No 計測モード、基準寸
法、公差)を入力しておけ+d、Ncfロダラムからの
Mコードで開側スタートから計す4]]結果の表示まで
全て自動的に行なうことができる。
なお、計測用データはCRTとキースイ、2チを使用し
て入力、追加、変更、削除が簡単であり、フレキシビリ
ティがある。また、Mコードは全てのNC工作機械に共
通で使用できるため、NC装置が如何なる種類のもので
もよい。しかも、NCu置が機械の強電盤に出力すると
ころから信号を分岐するため、テープ運転でもメモリ運
転でも使用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る寸法自動計測システムの一実施例
を示すシステム構成図、第2図はNCフ0ログラム中の
寸法計測のためのプログラム、第3図(a) 、’ (
b)および(e)はそれぞれ計測用データ、および計測
結果を表示するCRTディスプレイの画面、第4図は寸
法計測にかかわるプログラムによるNC装置の動作を示
すフローチャート、第5図は寸法計測プログラムによる
寸法計測制御装置の動作を示すフローチへ一トである。 】・・・NC装置、2・・・ツールマガジン、3・・・
NC工作機械、4・・・X軸スケール、5・・Y軸スケ
ール、6・・・スケール用カウンタ、7・・寸法計測t
17制御装賄、8・・・計測用ツール、9・・・光発信
磯、10・・ブC受信機、11・・・ワーク、】2・・
・基準リング。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 NC装置によって制御されるNC工作機械に寸法計測用
    の位置検出器および寸法計測制御装置を付設するととも
    に、ツールマガジンまン゛〔はタレットに計測用ツール
    を装着し、被加工物と主軸との相対的な移動を指令する
    情報とともに、任意の工具または計測用ツールの選択を
    意味するTコードとワーク番号、計測点番号を含む寸法
    側測用の制御指令を意味するMコードとを有するNCプ
    ログラムおよび前記NC装置からのMコードによって計
    測スタートから1測結果表示までを実行させる前記寸法
    計測制御装置用の寸法計測プログラムを準備し、更にワ
    ーク番号、4測点番号、4測モード、基準寸法および公
    差を示す言1測に心太なデータを予め前記寸法計測制御
    装置のメモリに入力しておき、前記寸法開側9J1」御
    装置はNC装置からのMモードを判読し、前記寸法4測
    プログラムおよび前記メモリに入力したプ′−夕に基づ
    いてτj法M測を実行し、少なくともワーク番号、a1
    測76番号とともに計測結果を表示Eに It<iに表
    示させる寸法[1動計測システム。
JP18753783A 1983-10-06 1983-10-06 寸法自動計測システム Pending JPS6079209A (ja)

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