JPS61219823A - 表面粗さ計測プロ−ブを有する計測装置 - Google Patents

表面粗さ計測プロ−ブを有する計測装置

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JPS61219823A
JPS61219823A JP6085185A JP6085185A JPS61219823A JP S61219823 A JPS61219823 A JP S61219823A JP 6085185 A JP6085185 A JP 6085185A JP 6085185 A JP6085185 A JP 6085185A JP S61219823 A JPS61219823 A JP S61219823A
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JP
Japan
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measuring
stylus
surface roughness
measurement
probe
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Pending
Application number
JP6085185A
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English (en)
Inventor
Fumio Kamado
釜洞 文夫
Takeo Yamamoto
豪夫 山本
Satoshi Endo
智 遠藤
Takao Manabe
真鍋 鷹男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
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Priority to JP6085185A priority Critical patent/JPS61219823A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • G01B21/04Measuring 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 by measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/34Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表面粗さ計測プローブを有する計測装置に係
り、加工後のワークの寸法や形状計測と同特に1表面粗
ざ計測の自動化に利用できる。
[背景技術とその問題点] 従天1機械加工されたワークの検査を行うに当って、ワ
ークの寸法や形状については三次元測定機を利用して行
うことができるが、ワークの表面粗ざについては三次元
測定機とは別個の表面粗さ計を用いて行わなければなら
ない。
従って、三次元測定機の定盤等にセットしたワークを1
寸法や形状等の計測後に、表面粗さ計ヘセットし直さな
ければならないので、寸法や形状とともに表面粗さの計
測が必要なワークについては、計測に時間と労力がかか
つていた。
このようなことから、ワークの寸法壱形状計測と同時に
1表面粗さ計測が可能な計測装置が要請されている。
〔発明の目的〕
ここに1本発明の目的は、このような要請に応れた手順
に従って多次元方向へ自動的に移動される計測機本体と
、この計測機本体の計測主軸にプローブ本体を介して着
脱自在に取付けられかつ被測定物の計測面に接触される
スタイラスの変位を検出する変位検出部およびスタイラ
スを移動させるための駆動装置を宥する表面粗さ計と、
前記プローブ本体に設けられ前記計測機本体側から与え
らえるスタート信号に基づさ前記駆動機構を介してスタ
イラスを移動させる一方、スタイラスの移動によって検
出される粗ざ計測データを前記計測機本体側へ送出する
制御回路と、を具備したことを特徴としている。
[実施例] 第1図は本発明の計測装置の一実施例を示している。同
図において、ベッドlの上面後部には、案内溝2に沿っ
てサドル3が駆動装置4の駆動によりベッドlの左右方
向(X軸方向)へ移動自在に設けられている。前記駆動
上2!4は、前記ベッドlの上面にX軸方向に沿って回
転可能に支持さ沿ってコラム13が駆動上2114の駆
動によりヘッド1の前後方向(X軸方向)へ移動自在に
設けられている。前記駆動1lifi14は、前記サド
ル3の上面にX軸方向に沿って回転可能に支持されかつ
前記コラム13と螺合する送りねじ軸15と、この送り
ねじ軸15を回転させるモータ16とから構成されてい
る。
また、前記コラム13には1図示しない案内を介して主
軸gA21が駆動上W24の駆動により前記べ、ド1の
上下方向(Y軸方向)へ移動可能に設けられている。前
記駆動上fi24は、前記コラム13にY軸方向に沿っ
て回転可能に支持されかつ前記三軸頭21と螺合する送
りねじ軸25と。
この送りねじ軸25を回転させるモータ26とから構成
されている。
更に、前記主軸lA21には、先端に複数種の計測プロ
ーブ221〜22a、22nを選択的に装着する計測主
軸23が回転可能に支持されている。ここにおいて1以
上説明したべ一7ドl、サド種の計測プローブ221〜
22<、22nをストックしそれを選択的に前記計測主
軸23へ取付ける計測プローブ自動交換装2231と、
較正スタンド32とがそれぞれ設けられている。計測プ
ローブ自動交検装2231は、複数種の計測プローブ2
21〜224,22nを予め保持する複数のプローブス
トッカ331〜335を有し、これらが選択的に上下方
向(Y軸方向)へ!¥−降できるようになっている。プ
ローブ交換に当って、計測プローブ221〜224.2
2nのうち1例えば計測プローブ22.が次の計測工程
で指定されると、その=土用プローブ221のプローブ
スト−/力33、と空のプローブスト−7力335とが
上昇される。この状態において、計測主軸23に装着さ
れている計測プローブ22nが空のプローブストッカ3
35に保持された後、計測主軸23の三次元方向への移
動によりプローブスト7カ33゜の計測プローブ22.
が計測主軸23へ装着される。この後、上昇したプロー
ブスト−/力331 。
335が元の位数まで下降され、一連のプローブnのう
ち、表面粗ざ計測プローブ223tよ、第2図に示す如
く、プローブ本体41と、このプローブ本体41にL!
!のブラケット42を介して取付けられた表面粗さ計4
3とを含む0表面粗さ計43は、前記ブラケット42に
固定された筐体44と、この筐体44内に駆動装置45
によって上下方向および前後方向へ移動可能に設けられ
た可動子46と、この可動子46に基端側が上下方向へ
ば動自在に支持されかつ先端が筐体44の外部へ突出さ
れた揺動軸47と、この揺動軸47のと一ド方向の変位
量を電気信号として検出する変位検出部48とを含む、
前記揺動軸47の先端には、上下方向および前後方向へ
位!!調整可能な調整機構49を介してスタイラス50
が取付(すられてし翫る。
また、前記プローブ本体41は、前記計測主軸23の先
端にその中心軸と同軸上に嵌合されるテーパシャンク5
1を有する第1の筒部52と。
この第1の筒部52に連結された第2の摘部53り51
が前記計測主軸23に装着された際そめ計測主軸23内
のチャックに係止される係止ビン56が設けられている
とともに、外問面に回転トランスの二次側57が設けら
れている。
ここで5表面粗さ計測プローブ223が計測主軸23に
装着された状態において、回転トランスの二次側57と
対応する計測主軸23の内周面には回転トランスの一次
側61が設けられている(第3図参照)0回転トランス
の一次側61および二次gI/457は、NC装置t6
2からのコマンドCMDを制御回路55へ与える一方、
制御回路55から与えられる信号のうちタッチ信号をゲ
ート回路63およびタッチ信号チェック回路64を介し
て、粗さデータおよび計測終了信号をゲート回路63を
介してNC装2162へ与える。
前記制御回路55は、第3図に示す如く、前記表面粗さ
計43の変位検出部48で検出された信号を所定処理す
る信号処理回路71と、ゲート回路72と、このゲート
回路72を通じて与えられ信号のうちタッチ信号を増幅
するタッチ信号用アンプ74と、このタッチ信号用アン
プ74および粗さ計算回路73からの信号をデジタル信
号に変換して前記回転トランスの二次側57へ与えるA
/D変換回路75と1回転トランスの二次側57から与
えられコマンドCMD等に応じて前記駆動装245.ゲ
ート回路72および粗ざ計算回路73をIv1遍するタ
イミング制御回路76とを含む。
タイミング制御回路76は、前記回転トランスの二次側
57および一次側61を通じて前記NC装2162から
計U*aモード指令、つまりコマンドCMD’ll″が
与えられたとき、前記粗さ計算回路73をリセットし、
更に前記ゲート回路72をタッチ信号用アンプ74側へ
切換えるとともに、前記駆動装置45を駆動させ可動子
46を下降、つまりスタイラス50を下降させる。また
粗さ計測モード指令、つまりコマンドCMD’ 01゛
が与えられたとき、前記ゲート回路72を粗なったとき
、前記粗さ計算回路73によって粗さ計算を行なわせる
次に、本実施例の作用を第4図および第5図を参照して
説明する。計測プローブ自動交!!!!装置31の各プ
ローブストッカ331〜335にストックされた複数の
計測プローブ221〜224.22nが選択的に計測主
軸23に取付けられ、ワークの寸法や形状等が自動的に
計測されていく過程において、ワークの表面粗さ計測の
工程に進むと、計測主軸23に表面粗さ計測プローブ2
2゜が自動的に取付けられた後、各駆tb装!!4,1
4.24の駆動によりスタイラス50がワークの計測面
の上方へ位置決めされる。
ここで、NC装置62から計測準備モード指令、つまり
コマンドCMD’ll″が回転トランスの一次側61お
よび二次側57を通じてタイミング制御回路76へ与え
らえると、タイミング制御回路76は、粗さ計算回路7
3のデータをリセットし、更にゲート回路72をタッチ
信号アンするので、拙動軸47の変位が変位検出部48
でタッチ信号として検知される。タッチ信号は、信号処
理回路71およびゲート回路72からタッチ信号用アン
プ74を通ってA/I)&検回路75でデジタル信号に
変換された後、回転トランスの二次側57並びに−次側
61.ゲート回路63およびタッチ信号チェー、り回路
64を介して計測許可信号としてNC装と62へ与えら
れる。この結果、NC装2162から停止コマンドがタ
イミングXI ta回路76へ出されることにより、駆
動装z45の駆動が停止される。
続いて、NC装置62から粗さ計測モード指令、つまり
コマンドCMD’O1“が回転トランスの一次側61お
よび二次側57を通じてタイミング制御回路76へ与え
られると、タイミング制御回路76は、ゲート回路72
を粗ざ計算回路73へ切換えるとともに、駆動装M45
を駆動させ、スタイラス50を前進または後退させる。
この間、駆動装fi45からは計測中信号がタイミン等
の粗さ計算が行なわれる。
粗さ計算回路73で求められた粗さデータは。
A/D変検回路75でデジタル信号に変換された後1回
転トランスの二次側57および一次側61、ゲート回路
63を通じてNC装置62へ取込まれる。
このようにして、ワークの表面粗ざが自動的に計測され
る。
従って、本実施例によれば、ワークの寸法や形状計測の
ほかに1表面粗さ計測も自動的に行うことができるので
、ワークの全ての計*’Jl目を短時間にかつ能率よく
行うことができる。
また、粗さ計測に当っては、計測準備モード指令が与え
られたとき、駆動装ff145を介してスタイラス50
を下縫させるようにしたので、計測のための準−動作を
も自動的に行うことができる。
しかも、スタイラス50が被測定物に出接したときのタ
ッチ信号を計測許可信号として出力し、これによってス
タイラス50の下縫を停止させ、か疋物に接したときの
タッチ信号が出力されたことを条件として粗さ計測モー
ド指令、つまり計測スタート信号を出力し、これにより
計測動作を行なうようにしたので、計測動作が正確かつ
円滑である。
なお、実施に出って、計測主+th23については 上
記実施例で述べた三次元方向への移動に限らず、二次元
方向への移動でもよい、この場合、被測定物を残りの一
軸方向へ移動可能とすれば、上記実施例と同様な効果が
期待できる。
また、上記実施例では、粗さ計算回路73において1表
面粗さ計43の変位検出部48で検出された粗ざ計測デ
ータから最大高さを求めるようにしたが、表面粗さの算
出にhっでは最大高ざに限らず1例えばモ均粗さ等公知
の表面粗さを算出することが可能である。
E発!y1の効果〕 以上のiす1本発明によれば、ワークの寸法や形状計測
と同時に、表面粗さ計測が回旋な″;+測装ζ、を提供
することができる。
で、第1図は全体の外観を示す斜視図、第2図は表面粗
さ計測プローブを示す断面図、第3図は回路構成を示す
ブロック図、第4図はフローチャート、第5図はタイミ
ングチャートである。
23・・・計測主軸、30・・・計測機本体、41・・
・プローブ本体、43・・・表面粗さ計、45・・・駆
動装置、48・・・変位検出部、50・・・スタイラス
、55・・・制御回路、73・・・粗さ計算回路、74
・・・タッチ信号用アンプ。
特許出願人 工業技術院長 等々力 連第1図 第4図 、1/1ノーグースへ 第5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)計測主軸が予め設定された手順に従って多次元方
    法へ自動的に移動される計測器本体と、この計測器本体
    の計測主軸にプローブ本体を介して着脱自在に取付けら
    れかつ被測定物の計測面に接触されるスタイラスの変位
    を検出する変位検出部およびスタイラスを移動させるた
    めの駆動装置を有する表面粗さ計と、 前記プローブ本体に設けられ前記計測機本体側から与え
    らえるスタート信号に基づき前記駆動機構を介してスタ
    イラスを移動させる一方、スタイラスの移動によって検
    出される粗さ計測データを前記計測機本体側へ送出する
    制御回路と、 を具備したことを特徴とする表面粗さ計測プローブを有
    する計測装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、前記制御回路に
    は、前記表面粗さ計によって検出された粗さ計測データ
    から表面粗さを求める粗さ計算回路が含まれていること
    を特徴とする表面粗さ計測プローブを有する計測装置
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項において、前
    記制御回路には、前記表面粗さ計のスタイラスが被測定
    物に接したときのタッチ信号を計測許可信号として出力
    する回路が含まれていることを特徴とする表面粗さ計測
    プローブを有する計測装置。
JP6085185A 1985-03-27 1985-03-27 表面粗さ計測プロ−ブを有する計測装置 Pending JPS61219823A (ja)

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JP6085185A JPS61219823A (ja) 1985-03-27 1985-03-27 表面粗さ計測プロ−ブを有する計測装置

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JPS61219823A true JPS61219823A (ja) 1986-09-30

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ID=13154292

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JP6085185A Pending JPS61219823A (ja) 1985-03-27 1985-03-27 表面粗さ計測プロ−ブを有する計測装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63289410A (ja) * 1987-05-20 1988-11-25 Mitsutoyo Corp 三次元測定機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49128755A (ja) * 1973-04-10 1974-12-10

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49128755A (ja) * 1973-04-10 1974-12-10

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63289410A (ja) * 1987-05-20 1988-11-25 Mitsutoyo Corp 三次元測定機

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