JPS61140816A

JPS61140816A - 曲面測定方法

Info

Publication number: JPS61140816A
Application number: JP26414084A
Authority: JP
Inventors: Akira Namiki; 並木　明
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1984-12-14
Publication date: 1986-06-27

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】本発明は曲面測定方法に関し、一層詳細には予め特定さ
れた測定原点からワークの一方向、例えば、水平方向の
移動距離を測定すると共に他方向、例えば、垂直方向へ
の移動距離を測定し、夫々の信号によって得られる二つ
の情報を既に記憶されている原型の基準情報と比較して
その偏差情報を求め、ワークと原型とが同一寸法あるい
は同一形状であるか否かを判定し、また、この偏差信号
に基づき前記ワークに対して原型に可及的に近づけるよ
うに修正作用を施すだめの曲面測定方法に関する。

同一の製品を大量に生産するために、例えば、基準金型
から倣い加工、あるいは、ＮＣ加工等の手段を用いて同
一の多数の金型を製作することが一般的に行われている
。この場合、特に事後的に前記複数個の金型が基準金型
と同一寸法、同一形状に作られているか否かを確認しな
げればならない。蓋し、同一寸法、同一形状でなければ
これらの金型を用いて大量生産によって同一物を多数製
作することが困難となるからである。

従来、倣い加工、ＮＣ加工の手段を用いて製作された金
型が基準金型と同一の寸法、同一の形状であるか否かを
判別するために次の二つの方法が採用されてきた。

■　当該製作された金型を用いて薄板をプレス成形し、
この薄板の曲面形状を視認することによって間接的にこ
の金型が基準金型と同一の寸法形状をしているか否かを
判断する。

■　例えば、スキャンニングマシンを用い、この製作さ
れたプレス用金型を基準台上に載置して前記スキャンニ
ングマシンをＸ、Ｙ、Ｚ方向に変位させ、それによって
得られる位置情報によりその金型が基準金型と同一であ
るか否かを判断する。

然しなから、■の前者の方法によれば、あくまでも肉眼
に依存しているために正確にこの製作されたプレス金型
が基準金型と同一かどうかを判断することは極めて回動
であるという不都合がある。また、■の後者の方法にお
いては、比較的重量のある金型をさらに大型のスキャン
ニングマシンまで移動させなければならず、一方、スキ
ャンニングマシン自体も相当大損りになるために、それ
に対応する大きな面積の占有空間を必要とし、またコス
トも極めて高価であるという難点がある。

そこで、本発明者は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果、
メジャーリングロールのように主として水平方向の距離
を測定することが可能な測定手段と、リニアスケールの
ように垂直方向の距離を測定することが可能な測定手段
とを用いて、予め、基準金型において測定用原点を特定
し、この測定用原点と他の点の間の距離とその２点間の
距離内における高さとを測定し、これを記４．１装置に
情報として蓄積しておき、さらにこの基準金型に則して
製作された金型の測定原点を前記基準金型のそれと合わ
せ、前記基準金型の２点間の距離に対応させて前記測定
手段を移動させ、当該２点間の距離とその間における高
さとを測定し、これを既に記憶された基準金型の情報と
比較して当該情報に偏差が存在しなければ新たに製作さ
れた金型は前記基準金型と同一の形状を有するものと判
定し、一方、偏差が存在する場合にはその偏差如何によ
って前記新たに製作された金型に肉盛りを施し、あるい
は切削を行い、基準金型と同一の形状を得るようにすれ
ば、特に視認によって金型相互間の同一を判断するが如
く正確性を欠落する判定方法を採用することなく、しか
もスキャンニングマシンのような大損りで高価な且つ設
置面積を著しく大きく占有することがなく、測定の際に
金型の移動をも要求することのない測定方法が得られ、
前記の種々の問題点が一掃されることを究明した。

従って、本発明は簡単で且つ正確に基準型とこの基準型
に則して製作されたワークとの形状の同一性を判断する
ための情報を得ることが可能な曲面測定方法を提供する
にある。

前記の目的を達成するために、本発明は基準となる第１
の物体の測定原点を特定し、この測定原点から一方向に
所定距離離間する測定点までの間における高さ情報を得
て記憶させ、次いで、第１の物体に倣って製造された第
２の物体の測定原点を前記第１物体の測定原点と同一点
に選択し、この選択された測定原点から前記第１物体の
測定点に対応する測定点までの間における高さ情報を得
て記憶させ、前記第１物体の記憶情報と第２物体の記憶
情報とを突き合わせてその偏差を求め、前記第２物体の
高さを第１物体の高さに合うように修正することを特徴
とする。

次に、本発明に係る方法について好適な実施例を挙げ、
添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

先ず、第１図に本発明方法を実施する際に好適に用いら
れる装置を開示する。すなわち、第１図において、参照
符号１０は倣い加工によって製造される金型が基準金型
と同一形状であるか否かを判定するために好適に用いら
れる本発明に係る曲面測定装置を示す。この曲面測定装
置１０は水平方向に延在するボディ１２と前記ボディ１
２の途上から立ち上がって垂直方向に延在する把持部１
４とを含む。前記ボディ１２並びに把持部１４は好まし
くは合成樹脂製の一体成形品で構成され、特に前記ボデ
ィ１２の内部には水平方向に延在する第１の基板１６と
この基板１６に当接する第２の基板１８とを有する（第
２図参照）。図から容易に諒解されるように、前記ボデ
ィ１２の側壁部１．２ａと前記第２基板１８との間には
ロータリエンコーダ２０が装着保持される。ロークリエ
ンコーダ２０の回転軸２２は前記第２基板１８を貫通し
、その先端部にロータ２４をディスク２５で挟持するよ
うに軸着している。この場合、ロータ２４の周縁部分に
は等間隔に歯２６を刻設しておくと、ロータ２４を転動
させた時、金型表面を滑動することが阻止される。前記
ロータリエンコーダ２０によって発生するパルスを導出
するための導線２８は前記ロータリエンコーダ２０から
把持部１４の内部を通り、その頂部から外部へと延在し
ている。

次に、前記把持部１４の直下において前記第１基板１６
には貫通孔３０が画成され、この貫通孔３０を挟んでボ
ス３２ａ、３２ｂがホル１−３４．３６により固着され
る。一方、前記把持部１４を構成する筐体の内部にはポ
テンショメータ４０が配置される。

前記ポテンショメータ４０を構成するすべり接触子４２
の先端部には口、ソド４４を連結し、このロッド４−４
−の先端部にさらにロッド４６を介して先端部が先鋭化
された検出子４８を固着しておく。この場合、前記すべ
り接触子４２）ロッド４４、ロッド４６および検出子４
８は図示しないコイルスプリングによって、常時、図に
おいて下方へと付勢されている。なお、前記ロッド４４
はボス３２ａの孔部を貫通して第１基板１６の貫通孔３
０に到達し、従って、ロッド４６はボス３２ｂを貫通し
て検出子４８はその下方に延在している。

さらに、本装置では、前記検出子４８を挟んでロータ２
４の反対側にローラ５０が回転自在に軸支・　　されて
いる。ローラ５０は軸５２を介して脚部５４によって保
持され、前記脚部５４は支持部材５６を介してボディ１
２に保持される。

なお、図中、参照符号５８は前記ポテンショメータ４０
によって得られた垂直方向の位置の変位情報を伝達する
ための導線であり、また、参照符号５９はロッド４４を
一時的にボス３２ａを介して固定するためのボルトを示
す。

次に、前記のように構成される曲面測定装置から得られ
る信号を処理してこの曲面測定装置１０によって測定さ
れる金型が基準金型と同一であるかどうかを判別するた
めの処理回路について第３図に沿って説明する。

ロータリエンコーダ２０の出力側はカウンタ６０に接続
し、このカウンタ６０の出力側は遅延回路６２を介して
第１のアドレスカウンタ６４に接続する。前記アドレス
カウンタ６４の出力側は第１の切換スイッチ６５を介し
て第１の記憶回路６６と第２の記憶回路６Ｂに接続する
。パルス発生器７０の出力側は第２のアドレスカウンタ
７２）第２の切換スイッチ７４を介して夫々前記第１記
１．＃回路６６と第２記憶回路６８に接続される。一方
、ポテンショメータ４０の出力側はＡ／Ｄ変換器７６、
第３の切換スイッチ７８を介して夫々前記第１記憶回路
６６と第２記憶回路６８に接続しておく。なお、前記第
１記憶回路６６と第２記憶回路６Ｂの出力側はディスプ
レイ装置８０に接続する。

本発明に係る曲面測定方法を実施するために好適に用い
られる装置は基本的には以上のように構成されるもので
あり、次にこの装置を利用して金型の曲面を測定する方
法について説明する。

先ず、第４図Ａ、Ｂに示す基準金型１００において、測
定原位置０点をＸ軸方向の距離すとＹ軸方向の距離ａと
によって特定する。この時、第り図に示すように、測定
原付ＷＯ点はロータ２４、検出子４８およびローラ５０
が金型１００に対しいずれも接する場所が選択されるこ
とが好ましい。すなわち、ロータ２４、検出子４８、ロ
ーラ５０が接する平面上の一点を０点とすると好適であ
る。そして、前記０点を測定原位置として点イ、無口、
点ハに対して曲面測定装置１０を使用して水平方向の距
離と高さ方向の情報を信号として得る。すなわち、測定
原位置０点から前記装置１０を把持した状態で走らせる
。この結果、ロータ２４、ローラ５０が回転し、また、
図示しないコイルスプリングによって常時下方に押圧さ
れている検出子４８は基準金型１０００表面の凹凸に従
って変位する。そこで、ロータ２４の回転によってロー
タリエンコーダ２０からは所定の数のパルスが発生し、
これは導線２８を介してカウンタ６０に導入され、カウ
ンタ６０は、例えば、１００パルス毎にそのカウント数
を遅延回路６２に出力する。

遅延回路６２により所定時間ディレィした状態でこのカ
ウント数に係る信号はアドレスカウンタ６４に導入され
、アドレスカウンタ６４はこれをアドレス信号として記
憶回路６６に導出し、メモリ６６ａにおけるアドレスを
決定する。

一方、この間に前記ロータ２４、ローラ５０の転動によ
って上下方向に変位する検出子４８は自らの動きに対応
してロッド４４を変位させ、さらにこのロッド４４の変
位はずべり接触子４２を変位させる。すなわち、すべり
接触子４２の変位によってポテンショメータ４０はそれ
に対応するアナログ出力を導出する。この出力信号はＡ
／Ｄ変換器７６によってディジタル信号に変換される。

そこで、前記のようにアドレスカウンタ６４からのアド
レス信号により、ポテンショメータ４０の位置信号は切
換スイッチ７８を介して第１記１ａ回路６６に記憶され
る。すなわち、アドレスカウンタ６４が特定する位置Ｐ
１、Ｐ２）Ｐ３、Ｐ４−一−−−−−において、検出子
４８が検出する高さに係る情報Ｈ１、Ｈ２）Ｈ３、Ｈｔ
＋−一−−−がメモリ６６ａに順次蓄えられることにな
る。このように、基準金型１００の水平方向を基準とす
る垂直方向の位置情報が得られることになる。

次いで、この基準金型１００を基準として倣い加工によ
って新たに多くの金型が製造されると、これらの金型２
００が前記基準金型１００と同一形状に制作されたか否
かが確認される。この場合も、前記基準金型１００にお
いて測定した方法と同様の方法が採用される。すなわち
、基準金型１００の測定原位置０点が新たに制作された
金型２００においてＸ軸上の距離すとＹ軸上の距離ａと
により特定され、この０点から点イ、無口、点へに対し
て曲面測定装Ｗ１０を走らせる。前記と同様にロータリ
エンコーダ２０の出力信号はカウンタ６０、遅延回路６
２）アドレスカウンタ６４を経て、切換スイッチ６５か
らアドレス信号Ｂ１、Ｂ２　、Ｂ３　、Ｂ４’−−−−
−−−として第２記憶回路６８に導出され、このアドレ
ス信号に従ってポテンショメータ４０の垂直方向の変位
信号ｈ１、ｈ２）ｈ　３　、ｈ　４−−−−−−−−が
メモリ６８ａに高さに係る信号として順次記憶される。

次に、このように記憶された信号を読み出し、ディスプ
レイ装置８０に表示する場合につき説明する。

以上のような構成において、パルス発生器７０から所定
の時間間隔でパルスをアドレスカウンタ７２に導出し、
アドレスカウンタ７２は、例えば、１００パルス毎にメ
モリ６６ａのアドレスＰ１、Ｐ２　、Ｐ３　、Ｐ４−−
−−−−一に従ってポテンショメータ４０により検出さ
れた高さ情報に係る信号Ｈ１、Ｈ２）Ｈ３、Ｈ４−−−
−−−一をディスプレイ装置８０に出力させ、波形情報
として表示させる。次いで、この出力信号Ｈに対し切換
スイッチ７４を切り換えて、同様に信号ｈｉ　、ｈ２　
、ｈ３　、ｈ４”−”−を前記ディスプレイ装置８０に
重畳的に表示させれば、基準金型１００に係る高さ信号
Ｈと倣い加工によって制作された金型２００に係る高さ
信号りとの偏差が視認されるに至る。

そこで、この偏差信号によって信号りを介して表される
位置情報が信号Ｈによって表される位置情報よりも高い
時、金型２００のその部分を削り取り、当該金型２００
を基準金型１００に可及的に近づけるように修正するこ
とが出来る。一方、前記偏差信号によって信号りを介し
て表される位置情報が信号Ｈによって表される位置情報
よりも低い時、金型２００のその部分に肉盛りを施し、
この金型２００を基準金型１００に可及的に近づけるよ
うに修正することが可能となる。

以上のように本発明によれば、極めて簡単に基準金型と
測定される新たに製作された金型の曲面情報を電気的信
号として得、それを比較することによって新たに製作さ
れた金型が基準とする金型と同一であるか否かを判断出
来、しかもその偏差信号によって新たに製作された金型
を修正すれば、可及的に前記基準金型に近づけることが
可能となり、このために、最終的に大量生産される製品
の品質の同一性が確保される。

また、その測定自体も簡易且つ正確に行うことが可能で
あるために精緻な金型を得ることが出来るという利点が
ある。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ポテンショメータに代えてリニアスケールを用いた
り、また、表示装置としてはＸＹプロッター等を採用す
ることも可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための曲面測定装置の一
部省略縦断正面図、第２図は第１図に示す曲面測定装置
の一部縦断側面図、第３図は前記曲面測定装置から得ら
れる信号を処理するためのブロック回路図、第４図は金
型の基準点から所定の点までの距離とその間の高さを測
定するための説明図、第５図は基準金型と測定される金
型との偏差を示すグラフである。１０・・曲面測定装置　　１２・・ボディ１４・・把持
部　　　　　１６．１８・・基板２０・・ロータリエン
コーダ２２・・回転軸　　　　　２４・・ロータ２５・・ディ
スク　　　　２６・・歯２８・・・導線　　　　　３０・・貫通孔３２ａ　、３
２ｂ　・−ボス　　３４．３６・・ボルト４０・・ポテ
ンショメータ４２・・すべり接触子　　４４．４６・・ロッド４８・
・検出子　　　　　５０・・ローラ５２・・軸　　　　
　　　５４・・脚部５６・・支持部材　　　　５８・・
導線５９・・ボルト　　　　　６０・・カウンタ６２・
・遅延回路６４・・アドレスカウンタ６５・・切換スイッチ　　６６．６８・・記憶回路７０
・・パルス発生器７２・・アドレスカウンタ７４・・切換スイッチ　　７６・・Ａ／Ｄ変換器７８・
・切換スイッチ８０・・ディスプレイ装置１００　　・・基準金型　　　２００　・・金型手続主
甫正　書（自発）昭和６０年１１月２２日１、事件の表示　　　昭和５９年　特許願　第２６４１
４０号２）発明の名称曲面測定方法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所（居所）　　東京都港区南青山二丁目１番１号氏名
（名称）　　本田技研工業株式会社４、代理人６、補正の対象　　（１）図面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基準となる第１の物体の測定原点を特定し、この
測定原点から一方向に所定距離離間する測定点までの間
における高さ情報を得て記憶させ、次いで、第１の物体
に倣って製造された第２の物体の測定原点を前記第１物
体の測定原点と同一点に選択し、この選択された測定原
点から前記第１物体の測定点に対応する測定点までの間
における高さ情報を得て記憶させ、前記第１物体の記憶
情報と第２物体の記憶情報とを突き合わせてその偏差を
求め、この偏差を同期的に表示装置に表示させることを
特徴とする曲面測定方法。
（２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、測定
原点は水平方向に対して平行な平面内において選択され
てなる曲面測定方法。