JPS6269114A - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置

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JPS6269114A
JPS6269114A JP21074585A JP21074585A JPS6269114A JP S6269114 A JPS6269114 A JP S6269114A JP 21074585 A JP21074585 A JP 21074585A JP 21074585 A JP21074585 A JP 21074585A JP S6269114 A JPS6269114 A JP S6269114A
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axis
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microcomputer
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JP21074585A
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Tetsushi Nomoto
徹志 野本
Masahito Yoshida
雅人 吉田
Osamu Arai
荒井 治
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Nippon Kogaku 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】 (発明の技術分野) 本発明は、少なくとも2次元的に相対移動可能な装置、
例えば十字動載物台や3次元測定機の駆動装置に関する
(発明の背景) 代表的構造の3次元測定機は、機械座標系(直角座標系
)の3つの座標軸(Y軸、Y軸、2軸)に沿って案内部
材、駆動部材等を有し、操作ボックスに設けられたジョ
イスティックの操作によシ被駆動部材としてのプローブ
の各軸方向への移動を指令する。ジョイスティックは駆
動指令手段えるための人力装置として良く使用されてお
り、常時は中立位置にある操作レバーの傾斜方向と傾斜
角により、グローブの移動方向と移動速度を指令するの
が通例である。3次元測定機では1通常2つのジョイス
ティックの操作レバーによって3軸の指令を行なってい
る。すなわち、第1のジョイスティックの操作レバーに
よってY軸、Y軸に沿った駆動を、第2のジョイスティ
ックの操作レバーによってZ軸に沿った駆動を指令する
。例えば第1のジョイスティックの操作レバーを左右へ
傾せばY軸に沿った駆動指令がプローブに与えられ、こ
のときの操作レバーの傾き角がプローブの移動速度に対
応する。また、第1のジョイステイーlりの操作レバー
を前後へ傾せばY軸に沿−〕た駆動指令がプローブに与
えられる如くである。そして、第1のジョイスティック
の操作レバー金任意の方向へ傾斜させれば、その傾斜角
の左右、前後方向の成分がプローブの駆動指令として用
いられ、その結果、プローブはX−Y平面の任意の方向
へ移動することになる。
このようにしてプローブを移動してワークに当接し、そ
の時々のプローブの座標値をエンコーダ等で読み取るこ
とによって、ワークの幾何学的形状t 1)Ill定す
るわけである。そして測定した座標値に基づいたデータ
処理のために操作ボックスには操作キーが設けられてい
る。
こし〕操作キーを適宜選択することにより、測定点の座
標値から測定対象の幾何学的形状(烈日、球、円筒、平
面直線等)の寸法、位置、姿勢、相対関係全算出したり
上記で求めた点や線を用いて被測定物上にワーク座標系
を構築する等のデータ処理演算がなされる。演算の結果
は操作ボックスの表示部に表示すると共に、演算装置に
記憶し以後のデータとして使用できる。
ところが、被測定物のなかには寸法全直角座標系以外の
座標系に基づいて表示した方が適当なものがある。例え
ば、円筒カムのリフト量は円柱座標系により表示するの
が適当である。
従来装置による前記円筒カムのリフトfの測定は、カム
上に円柱座標系を設定し、グローブの現在位置全円柱座
標系でカウンタに表示するようにし、プローブをY軸及
びYl11方向に通切敬移動させ一定半径の円周上に位
置決めした後、Z軸移動に↓シブローブ金カム面に当接
させ、その瞬間のグローブの機械座標系の座標値金コン
ピュータに転送し、適当な演算全卵えてその点の円柱座
標値(R,θ; 、H1求めることの繰返しで実行され
る。この時、ジョイスティックによるプローブの移動方
向は直角座標系の座標軸方向であるので、所定の円周上
にプローブ金位置決めすることは容易なことではないと
いつ欠点があった。
(発明の目的) 不発明はこのような欠点全解決し、1ぼ交115標糸以
外の座標系に基いて表示された寸法の測定金谷易にする
ことを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、装置に固有な少なくともZ軸以上の第1の種
類の座標系の座標軸に沿って被駆動部材を駆動する駆動
手段と、手動操作により得られる駆動信号に基づいて前
記駆動手段に駆動指令手段える駆動指令手段と、を有す
る駆動装置において。
前記駆動信号全前記第1の種類の座標系とは異なる第2
の種類の座標系によるものと読み替えると共に、KJ記
被駆動部材全前記第2の種類の座標系によって移動せし
める駆動指令全前記駆動手段に与える読替手段?前記駆
動指令手段に設けたことを特徴とする異種座標系による
駆動装置である。
(実施例) 以下、図面に示した実施例に基づいて本発明全説明する
第1図は本発明の一実施例のブロック図であり、第2図
は第1図のマイクロコンピュータの動作を説明するため
のフローチャートである。
ジョイスティック1は不図示の操作レバーを有し、操作
レバーの傾は方向Φ、傾は角V及び操作レバーの先端の
回転つまみの回転角γに応じたY軸とY軸とZ軸との指
令値V X : V (F )ecosΦ、VY=V(
F)−5旨Φ、■z=v(γ)全出力する(勿論、操作
レバーの先端の回転つまみの回転角γによってZ軸の指
令値金与える代わりに(発明の背量)でも述べたように
別にもう一つのジョイスティックを設けてもよい。)。
A/Dコンバータ2a、2b、2cは指令値VX、VY
、VZ金夫々アナログ・デジタル変換し、デジタル指令
値VXD、VyD、VzDk出力する。マイクロコンピ
ュータ3はA/Dコンバータ2a、2b、2Cからのデ
ジタル指令値Vxo、vyn、■zoi入力し、操作ボ
ックス4からの指令によって各種演算処理全実行する。
マイクロコンピュータ3から出力された指令値V:tD
、V、yD、VZDはD/Aコンバータ5a、5b。
5Cによってアナログ指令値Vx、Vy、V’zに変換
される。アナログ指令値’Vr 、Vy 、Vzは夫々
モー夕駆動回路6a 、6b 、5cに入力される。モ
ータ駆動回路6a、6b、6cは夫々グローブ8t−X
方向へ駆動するX軸モータ’i’a、X方向へ駆動する
Y軸モータ7b、Z方向へ駆動するZ軸モータ7Cによ
って駆動する。プローブ8の位置は、X軸エンコーダg
a、y軸エンコーダ9b、Z軸エンコーダ9Cによって
検出され、マイクロコンピュータ3t−介して表示器1
0に直交座標表示される。
また、表示器10には、操作ボックス4からの指令によ
シ、マイクロコンピュータ3が前記直交座標を人力とし
、直交座標→円柱座標変換をした結果、即ち、プローブ
8の位置の円柱座標値(R。
θ、 H)を表示させることもできる。
次に第2図に示したマイクロコンピュータ3のフローチ
ャート全診照しつつ装置の動作を説明するに、まず、操
作ボックス4において、グローブ8の駆動指令として直
交座標系が入力されているトスれば、マイクロコンピュ
ータ3は第2図のステップ20で円柱座標系が指令され
ていないから、A/Dコンバータ2a、2b、2cから
のデジタル指令値VXD、VYD+Vzn?ステップ2
1で入力した後、各指令値に対応する機械座標系の指令
値VzyD、VyD、VzDに変換する(ステップ22
)。
すなわち、適当な非線型関数ifとして、■、τD=f
(VzD)、VyD=f(Vyo)、VzD=f(Vz
D)なる如くに変戻して出力する(ステップ23)。従
って、ジョイスティック1の操作レバーで操作レバーの
傾は方向Φを0° もしくは180° としく例えば操
作レバーを左右へ領すことに対応する)。
傾は角ff変化させて行けば、X軸モータ7aのみが駆
動され、プローブ8は機械座標系のY軸に沿って移動す
る。操作レバーの傾は方向Φi90”もしくは270°
 としく例えば操作レバー2前後へ傾すことに対応する
)、傾は角vを変化させて行けば、Y軸モータ7bのみ
が駆動され、プローブ8は・機械座標系のY軸に沿って
移動する。操作レバー先端の回転つまみを回転すれば、
zmモータ7Cのみが駆動され、グローブ8は機械座標
系のZ@に沿って移動する。
操作ボックス4において、グローブ8の駆動指令として
円柱座標系が入力されているとすれば、ステップ20か
らステップ24に進み、円柱座標系の座標設定の要否を
操作ボックス4からの設定信号の存否によって判別し、
要の場合はステップ25へ進む。ステップ25では、コ
ンピュータ25は、X軸エンコーダ9a、Y軸エンコー
ダ9b、z軸エンコーダ9Cから1円柱座標系決定のた
めの座標値を人力し、円柱座標系を決定する。
すなわち例えば操作者が、表示器10に表示されるメ・
ソセージ等によってグローブ8を移動し、円柱座標系の
原点に持ってきて、操作ボックス4にて原点指令を行な
えば、マイクロコンピュータ3は原点指令の行なわれた
ときの各軸エンコーダ9a、9b、9cの読みを円柱座
標系の原点座標として取り込む。同様に動径の回転面の
方向を決定する座標値の取り込み、高さ方向全決定する
座標値の取シ込みが行なわれる。
その結果1円柱座標系が決定されるので、例えば操作レ
バーを左右へ頌すと、コンピュータ3はそれによって生
じたデジタル指令値yxn6上述の如く決定した円柱座
標系における動径の大きさ凡の方向の指令値VRに対応
させる(ステップ26゜27)。そのため、コンピュー
タ3は、指令値VXDによって対応した指令値v3CD
%vyD%vzDを出力する(ステップ28)。また、
操作レバーを前後へ傾すと、コンピュータ3はそれによ
って生じたデジタル指令値Vyn’i上述の如く決定し
た円柱座標系における回転角の大きさθの方向の指令値
Vθに対応させる(ステ・ツブ26,27)。そのため
、コンピュータ3は、指令値VYD  によって対応し
た指令値vxD、vyD、VzD’!i=出力する(ス
テップ28)。操作レバーの回転つまみを回転したとき
は、同様に円柱座標系における基準軸方向の大きさ■(
の方向の指令値VHに対応させる(ステラ7”26.2
7)。そのため、コンピュータ3は、指令値VZDによ
って対応した指令値VxD%VyD、 VZD−<出力
する(ステップ28)。
マイクロコンピュータ3は、X軸エンコーダ9a%Yi
lIIエンコーダ9b、Z軸エンコーダ9Cからの直交
座標系の座標値(X、Y、Z)’に人力し。
上述の円柱座像系の座標値(R,θ、H)に変換し、表
示器10に表示せしめる。この表示された座標値は、グ
ローブ8の位置を上述の円柱座標系で現わしたものに他
ならない。
なお、ステップ25は操作ボックス4に座標変換を指令
しない場合にはバイパスされて、前に求めた円柱座標系
への変換を行なう。
また、多関節型三次元測定機に於いてもマイクロコンピ
ュータ3による演算内容全適当に変更しグローブ8を被
測定物上に設定された座標系例えば直角座標系の座標軸
に沿って移動する為に必要な、各関節部分の、駆動方向
、駆動速度全算出し。
各関節部を駆動するモータへの駆動指令とすれば。
プローブの該座標系の座標軸に沿つ九移動全ジョイステ
ィックの1軸操作により容易に実現できる。
これまで述べたいずれの実施例に於いても被測定物上に
設定された座標軸に沿ってグローブを移動するにはジョ
イスティックを1軸方向に操作すれば良いが不用意に他
の軸方向に操作すると、又は、そのような成分?生じさ
せるような操作を行なうと、プローブが予定した移動線
からズしてしまい不都合音生ずる。そこで操作ボ・ソク
ス4に3ケのクランプスイッチA、B、Ck設け、クラ
ンプスイッチAがオンの時にはコンピュータ3は動径R
の値にかかわらずR,=0と見なして所定の処理全行な
う。クランプスイッチB、Cがオンの時も同様に、コン
ピュータ3は回転角θ、基準軸Hを夫々θ=0.H=0
と見なして所定の処理全実行する。即ち、軸に沿ったプ
ローブ移動全禁止したい軸に対応したクランプスイ・ソ
チ金オンにすることにより、不用意なジョイスティック
操作音しても望ましくないグローブの動き全避けること
ができる。各クランプスイッチ?オフにすると、前述の
状態に復帰する。
なお、以上の実施例では第2図のステップ25として円
柱座標系決定のための座標値取込・演算を行なっている
が、あらかじめ決まった座標系金持たせておき、この座
標系によって変換全行なうようにしても艮い。これは例
えば所定の原点の甘わりの回転運動を被駆動部材に行な
わせる場合に都合が良い。
さらに、数種類の座標系の選択、指令全行なえるように
なしても良いことは勿論である。
また、以上の説明では、主として機械座標基金直角座標
系、被測定物上に設定された座標系全円柱座標系として
いるが、この組合せに限定されるものではなく種々の座
標系の組合せが可能である。
更に、装置は三次元測定機だけでなく、投影機や工具顕
微鏡等の十字動載物台tはじめ、2軸以上の小肋軸を有
する装置全般に応用可能である。
また、マイクロコンピュータに於ける演算内容を適当に
選択することにより、あらかじめ数式や数表によって与
えられた任意の曲線例えばアルキメデスの4線に沿った
プローブ移動全ジョイスティックの1軸操作より容易に
行なうことができる。
(発明の効果) 以上述べたように本発明によれば、洞えばiff角座標
系である第1の種類の座標系に基づく駆動部aでありな
がら、被駆動部材金第2の種類の座標系(例えば円柱座
標系)に沿って移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図は第
1図のマイクロコンピュータ3の動作全説明するための
フローチャート、である。 (主要部分の符号の説明) 1・・・・・・ジョイスティック(駆動指令手段)、3
・・・・・・マイクロコンピュータ(変換手段)、8・
・・・・・プローブ(被駆動部材)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 装置に固有な少なくとも2軸以上の第1の種類の座標系
    の座標軸に沿って被駆動部材を駆動する駆動手段と、手
    動操作により得られる駆動信号に基づいて前記駆動手段
    に駆動指令を与える駆動指令手段と、を有する駆動装置
    において、 前記駆動信号を前記第1の種類の座標系とは異なる第2
    の種類の座標系によるものと読み替えると共に、前記被
    駆動部材を前記第2の種類の座標系によって移動せしめ
    る駆動指令を前記駆動手段に与える読替手段を前記駆動
    指令手段に設けたことを特徴とする異種座標系による駆
    動装置。
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