JPS61240106A - 定寸装置 - Google Patents

定寸装置

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JPS61240106A
JPS61240106A JP26365084A JP26365084A JPS61240106A JP S61240106 A JPS61240106 A JP S61240106A JP 26365084 A JP26365084 A JP 26365084A JP 26365084 A JP26365084 A JP 26365084A JP S61240106 A JPS61240106 A JP S61240106A
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Mineo Ishikawa
峰男 石川
Fumio Yamamoto
文夫 山本
Shiro Kuwabara
史朗 桑原
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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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、周面の一部に起伏又は凹部を有する被測定材
の外径測定に有効である、定寸装置に関する。
[従来の技術] 従来、定寸装置の被測定物と接触するセンサ部は第1図
に示す破線枠60のように構成されている。即ち、本体
62と、該本体62に対し相反対方向に摺動する外筒6
5.67と、前記外筒65.67のそれぞれに弾性的に
固定されている可動軸61.63と、前記可動軸61.
63のそれぞれに固定された接触子41.43から成る
一対の接触子40と、前記可動軸61.63の相対変位
に応じてパルス信号を出力する変位量検出部90と、前
記外筒65をボールネジ81を介して駆動するサーボモ
ータ79と、前記外筒65.67のそれぞれに配設され
たラックネジ69.77、を相対する方向に移動させる
歯車71.73.75とで構成される。
前述した従来装置で、例えば、第2図(a)に示す断面
形状の加工品の外形を、回転時に測定すると、次の問題
が生じる。
該加工品の回転角度と共に、前記変位量検出部90から
出力される直径に対応したパルスの総量りの時間変化は
、同図(b)に示すように、周面の形状54及至57に
対応して、区間S1及至S4で示される水平部、区間F
1及至F4で示される凹部が山川する。従って、同図(
a)に示す直径の真の値D○の測定は、前述した凹部の
区間が山川するために、極めて困難である。
ところが、前記加工品の形状が類似して、回転数が同じ
場合は、前記真の値Doの発生する区間S1、S2が、
−周期中に起こる位置はほぼ確定している。
該区間81(該区間82)が−周期中に起る位置と、該
周期が予測できれば、該区間81(該区間82)に於け
るレベル値りを読みとることで、真のIDOが測定出来
る。
[発明が解決しようとする問題点〕 そこで、本発明は、真の値Doの測定時期を示す前記区
間81(又は、前記区間S2)を、前記周期との関連に
おいて、予め設定し、測定物の回転速度を下降させるこ
となく、溝、突起を有した測定物の直径に関連した真の
ff1Doを、迅速に測定することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、測定物に弾性的に接触する一対の接触子と、 該一対の接触子をスライドさせるスライド装置と、 前記一対の接触子の相対変位量を検出し、信号を出力す
る変位置検出部と、 前記変位量検出部からの信号に応じて、測定物の外形を
求める信号処理部と、 を有する定寸装置において、 前記信号処理部は、前記変位l検出部から入力した信号
により、回転している測定物の回転周期を検出する周期
検出部と、 前記測定物の種類に応じて、前記測定物の回転周期に対
応した寸法測定のサンプリングタイミングを記憶したサ
ンプリングタイミング記憶部と、前記周期検出部からの
信号を入力し、前記サンプリングタイミング記憶部から
測定された回転周期に対応し、寸法測定のサンプリング
タイミングを求め、該サンプリングタイミングにおいて
、前記変位量検出部からの入力信号をサンプリングして
測定する計測部と、 から成る・ことを特徴とする定寸装置である。
周期検出部は、変位m検出部から入力された信号により
測定物の回転周期を検出する装置である。
記憶部は測定物の種類に応じた前記周期に対応した、サ
ンプリングタイミングに関する値を記憶する装置である
。前記サンプリングタイミングに関する値としては、例
えば、周期T1と、第2図(b)における信@Dの立ち
上り開始点又は、立下り開始点(以下tJP点、DW点
と略す。)を通過した時刻から、直径に対応した真の値
Doが現れるまでの時期時間tでもよいし、或いは、前
記周期T1、前記時期時間tとの比である時期時間比R
と、測定物の種別Wlll等が利用できる。後者の場合
は、検出した周期T1に前記Rを乗ずれば時期時間【が
求まる。
前記UP点、前記DW点の検出方法としては、例えば、
時刻TA、TBに入力した信号0のレベルがSA、SB
であるとき、前記SAと前記SBの差SOの絶対値が、
予め設定され、立ち上り、立ち下りの判定尺度となる判
定幅SW (SWは正の値)を越えたことと、前記SO
の符号を調べることで検出できる。
計測部は、前記周期検出部から入力した周期T1に応じ
て、前記記憶部から前記サンプリングタイミングを入力
し、該周期、該サンプリングタイミングに応じて、変位
」検出部から信号を入力し、測定物の寸法に対応した信
号を出力する装置である。
[作用] スライド装置は一対の接触子を測定物の外形を測定可能
な状態に接触させる。変位量検出部は前記一対の接触子
の位置状態に応じて、信号を信号処理部へ出力する。信
号処理部の周期検出部は入力した前記信号により、測定
物の回転周期を検出し、計測部へ出力する。計測部は、
入力した該周期に対応したサンプリングタイミングを記
憶部から入力し、前記周期、前記サンプリングタイミン
グに応じて、変位量検出部からサンプリングして測定物
の外形を測定する。
[実施例] 以下本発明を具体的な実施例に基づいて詳しく説明する
。第1図は、本発明の具体的な1実施例に係る定寸装置
を説明するブロックダイアグラムである。本第1実施例
ではその断面を第2図(a)り に示す溝部54乃至57を有する測定物97の外形を測
定する。
スライド装置は、本体62に対して摺動する外筒65.
67と、前記外筒65をボールネジ81を介して移動さ
せるサーボモータ79と、前記外筒65.67のそれぞ
れにスプリングの張力により弾性的に固定されている可
動軸61.63と、前記外筒65.67の外部に配設さ
れたラックネジ69.77を相対方向に移動させる歯車
71.73.75とで構成する。又、一対の接触子40
は、接触子41.43から成り、それぞれ、可動軸61
.63の先端に配設されている。
変位量検出部90は、前記可動軸61と共に移動するブ
ラケット64に配設された磁気読取り器と、前記可動軸
63に配設されたマグネスケールが、相対的に移動した
時、該相対移動に対応して信号を発する電気回路である
第2図(b)は、前記測定物97を回転した時の、前記
変位量検出部90からパルス回路11を通じて出力され
るパルス数を符号を考慮した総和の時間変化を示し、縦
軸に直径に対応したレベルDを示し、横軸に時間経過を
示す。レベルDoは前記測定物97の直径の真の値を示
し、前記測定物97が一回転する間に2箇所の、区ll
l51、$2が現れる。
第3図は、前記測定物97の回転周期T1と、前述した
待機時間tを示した測定条件設定表である。例えば、種
別がWlの加工品で、周期Toの値としてX11が検出
されたときは、待機時間tとしてはyllが選択される
信号処理部10は、前記変位量検出部90から入力した
信号を波形整形するパルス化回路11と、前記パルス化
回路11から入力したパルス信号を符号を含めてカウン
トするアップダウンカウンタ12と、周期検出部、記憶
部、計測部の機能を有する演算処理部13とで構成され
る装置である。
前記演算処理部13は、CPU131、ROM132、
RAM133から成る装置である。
測定物97は、研**の主軸のチャックに保持されて、
その表面を研磨されている。
数値制御装置20からの計測指令により、定寸装置が起
動し、スライド装置は、一対の接触子40を前記測定物
97の外径に接触させる方向に移動させ、該一対の接触
子40が前記測定物97の外形に接触した後、前記可動
軸61と外筒69が所定の相対位置になった位置で移動
を停止させる。
変位量検出部90は前記可動軸63と前記可動軸65の
相対移動に応じて、その変位に応じた信号を信号処理部
に出力する。
信号処理部10のパルス化回路11は、入力した前記信
号を所定の形状のパルス信号に変換し、アップダウンカ
ウンタ12に出力する。前記アップダウンカウンタ12
は入力したパルスを符号を考慮してカウントし、該カウ
ントの結果は演算処理部13に出力される。
前記演算処理部13が、測定物97の外径である真のW
iDOを検出する過程を、コンピュータの処理を示す第
4図のフローチャートに従って説明する。
数値制御装置2oの、計測指令により定寸装置のCPU
131はステップ100から実行を開始 、する。
ステップ100で、アップダウンカウンタ12を起動し
、次ステツプ102においてCPtJ131は、数値制
御装置20から加工中の種別番号Wmを入力する。ステ
ップ104乃至110は、入力信号の周期を検出するル
ーチンである。
ステップ104乃至108で、前記凹部に基因するDW
1点、DW2点を検出し、周期T1が検出されると、次
ステツプに進み、ROM132から、前記T1に対応し
た待機時間t1を選択して入力し、計測カウンタをリセ
ットし、サンプリングの準備をする。
ステップ116乃至122はサンプリングタイミングを
見出すための工程で、UP点を検出した後、待機時間t
1の時間をカウントする。ステップ124及至128で
は、信号りをサンプリングし、仕上目的とするDSを、
RAM133より入力し、前記りと前記O8を比較し、
前記りの値が真の値DSと等しいと判定された時は、次
ステツプに進み加工完了の信号が出力されるが、前記O
と前記DSが等しくないと判定された時は、ステップ1
32にジャンプし、ステップ132及至138で、前記
カウンタの値を利用し、カウントを継続し、次回すンプ
リングのための周期を検出した後、ステップ116にジ
ャンプする。
本第1実施例によれば、測定物の周期T1と、待機時間
tを記憶するサンプリング記憶部と、計測部を設けたこ
とで、回転数が変わっても、又、量産加工の場合に前記
tが任意に抽出でき、加工途中で被測定材の回転速度を
変更することなく、迅速に直径の測定ができ、加工の能
率が向上できる。
次に本第2実施例について述べる。第2実施例は、第5
図(a)に断面を示す測定物98の直径の測定を目的と
し、加工方法、定寸装置の構成はほぼ第1実施例と同一
である。
直径に対応したレベル信号りは同図N))の様に、測定
物98が1回転する間に、凹部、凸部を示す区間F11
、F12、及び、真の1illDOoを示す区間812
、区間813が出現する。前記区間F11の次に出現す
る前記区間812に°出現する真の値DOを検出するこ
とが目的である。従つて区間F11の開始の0W11点
、終了のIJP11点が検出できれば、0811点を検
出後、待機時間t11が経過した後に、変位信号りをサ
ンプリングすれば、測定物98の外形D00が求まる。
以下、前記tJP11点の検出方法を述べる。第6図(
a )は前記レベルDの変化を示し、同図(b)及至(
e)は、前記レベルDの変化が、DW点、LJP点を通
過した事を示した図であり、DW点、LJP点ををそれ
ぞれ、通過する毎に合計ΣPの値として(−1)、又は
、(+1)を加算し、通過点に於ける合計ΣPを示した
ものであり、4種類表示し°たのは、周期の可能な検出
開始位置が4箇所存在するからである。
同図で明白なように、前記ΣPの値が最少になった時が
、前記DWI 1点であることがわかる。
又、−回転中にDW点が3箇所、UP点が2箇所である
から総計5箇所のDW点、UP点を得るまで検出を継続
することと、前記ΣPの最小値を検出することにある。
前記ΣPの最小値を◎印で示す。
以下第7図のフローチャートを用いて説明する。
ステップ200乃至212は、総計5個のDW点、UP
点を検出するまで前記ΣPを算出し、該ΣPの最小値を
レジスタBに保存する工程である。
ステップ220及至228で、前記最小値ΣPで示され
るDWl 1点を検出する。その後次ステツプで周期T
1を検出し、ステップ230以降では、第1実施例と同
様の方法で、サンプリングし。
該サンプリング結果を判定する。
本第2実施例によれば、計測部の解析方法を変更したこ
とで、凹凸の複雑な測定物の直径も迅速に測定できる。
〔発明の効果J 本発明によれば、周期検出部、サンプリングタイミング
記憶部、計測部を配設したことで、周面に凸部、溝等の
起伏のある被測定材であっても、その直径を回転速度を
下降させることなく、迅速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な第1実施例に係る定寸装置の
構成を示したブロックダイアグラムである。第2図(a
)、第5図(a)はそれぞれは同第1実施例、第2実施
例に於いて使用した被測定物の断面図であり、第2図(
b)、第5図(b)はそれぞれ、同第1実施例、第2実
施例に於いて使用した寸法信号の説明図である。第3図
は、同第1実施例に於いて使用した測定条件設定の説明
図である。第6図は、同第2実施例に於いて使用したサ
ンプリングタイムの開始点を求めるための説明図である
。第7図は同第2実施例に於いて使用した計算機の処理
するプログラムを示したフローチャートである。 特許出願人   豊田工機株式会社 代理人    弁理士 大川 宏 同     弁理士 藤谷 修 同     弁理士 丸山明夫 イ O(廊l4r1−II7部憾−4と−に6率組第4図(
a) ゝ′        −ノ  −ノ \ノ ζノ第7図
(a) 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第263650号 2、発明の名称 定  寸  装  置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 (347)豊田工機株式会社 代表者 浅 井 重 光 4、代理人 〒450愛知県名古屋市中村区名駅3 丁目3番の4 児玉ビル(電話<052>583−9720)5、補正
命令の日付 昭和61年3月31日 (発送日 昭和61年4月22日) 66補正の対象 4、図面の簡単な説明 7、補正の内容 明m書の第15頁の第8行目の「図である。」とのあと
に[第4図(a)及び第4図(b)は同第1実施例に於
いて使用した計算機の処理するプログラムを示したフロ
ーチャー1・である。」を挿入します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 測定物に弾性的に接触する一対の接触子と、該一対の接
    触子をスライドさせるスライド装置と、 前記一対の接触子の相対変位量を検出し、信号を出力す
    る変位量検出部と、 前記変位量検出部からの信号に応じて、測定物の外形を
    求める信号処理部と、 を有する定寸装置において、 前記信号処理部は、前記変位量検出部から入力した信号
    により、回転している測定物の回転周期を検出する周期
    検出部と、 前記測定物の種類に応じて、前記測定物の回転周期に対
    応した寸法測定のサンプリングタイミングを記憶したサ
    ンプリングタイミング記憶部と、前記周期検出部からの
    信号を入力し、前記サンプリングタイミング記憶部から
    測定された回転周期に対応し、寸法測定のサンプリング
    タイミングを求め、該サンプリングタイミングにおいて
    、前記変位量検出部からの入力信号をサンプリングして
    測定する計測部と、 から成ることを特徴とする定寸装置。
JP26365084A 1984-12-13 1984-12-13 定寸装置 Granted JPS61240106A (ja)

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JPH0481126B2 JPH0481126B2 (ja) 1992-12-22

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10328993A (ja) * 1997-05-26 1998-12-15 Topcon Corp レンズ形状測定装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5582008A (en) * 1978-11-14 1980-06-20 Agency Of Ind Science & Technol Measuring method of accuracy for revolution of or rotary shaft
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