JPS6316205A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

Info

Publication number
JPS6316205A
JPS6316205A JP15981286A JP15981286A JPS6316205A JP S6316205 A JPS6316205 A JP S6316205A JP 15981286 A JP15981286 A JP 15981286A JP 15981286 A JP15981286 A JP 15981286A JP S6316205 A JPS6316205 A JP S6316205A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
workpiece
laser
reference edge
motor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP15981286A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
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.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
Priority to JP15981286A priority Critical patent/JPS6316205A/ja
Publication of JPS6316205A publication Critical patent/JPS6316205A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気加工や各種工作機械に於て電極や工具を
スピンドル等に取り付けたり、被加工体を加工テーブル
上に固定する際に位置決めするのに使用する非接触型の
位置検出装置に関する。
〔従来の技術〕
電気加工等の電極や工具をスピンドルに取り付けたり、
被加工体を加工テーブル上に固定する際の位置決め検出
にレーザビームが用いられる。
然しながら、従来公知の装置は、一定の基準ビームが遮
断されたかどうかにより位置検出をする方式であったの
で、位置出しをすべき物体を基準ビームに近接させ、ビ
ームが遮断されたとき物体を急停止させても、物体は基
準ビームを行過ぎて停止するから正しい位置決めを行な
うためには、微速度で往復を繰り返す必要があった。
又位置検出に当り、上記のように機械系を駆動装置によ
って動かすと誤差を生じている訳であるが、この誤差を
含めて測定検知することとなると言う欠点があった。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、レーザ加工装置、電気加工装置
その他の工作機械に於て電極や工具類を加工ヘッド等に
取り付けたり、被加工体を加工テーブル上に固定した際
の位置決測定を簡単、且つ最短時間に非接触で高精度に
行ない得る位置検出装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
而して、上記の目的は、 従来のように被測定機械系を駆動系によって動かすこと
な(これを静止させておき、レーザ光側、即ら光の直進
性を利用するために光を動かすようにしたもので、 細いレーザビームを発生する装置と、 上記レーザビーム発生装置が発生するレーザビームを、
そのレーザビームを位置出しすべき物体と直交する方向
に一定の範囲内で移動照射させるる装置と、 上記レーザビームの移動範囲内を移動、通過するレーザ
ビームを遮断及び通過させる上記物体の位置を電気信号
に変換する光電変換器と、上記電気信号を解読して上記
レーザビームの移動範囲内の上記物体の相対位置を算出
する演算回路とから構成される装置検出装置によって達
成される。
〔作  用〕
而して、上記の如く構成すれば、電気加工や各種工作機
械に於て電極や工具をスピンドル等に取り付けたり、被
加工体を加工テーブル上に固定する際の位置検出を簡単
、且つ最短時間で高精度に非接触で行なうことができる
ので、加工能率を大幅に向上させることができる。
〔実 施 例〕
以下、図面を参照しつ\本発明の詳細を具体的に説明す
る。
第1図は、本発明にかかる位置検出装置の一実施例を示
す原理図、第2図は、CCD光学変換装置に照射された
被加工体の基準エツジ部分の拡大説明図、第3図及び第
4図は夫々本発明の他の実施例の説明図、又第5図A、
Bは他の実施例の被測定物の例を示したものである。
第1図及び第2図中、1は細いレーザビームIAを発生
するレーザ発振装置、2は回動自在に支承された反射鏡
、3は上記反射鏡2を回動するモータ、4及び5は凸レ
ンズ、6及び7は基準ビーム位置設定用のストレートエ
ツジ、8は被加工体、8aは上記被加工体8の基準エツ
ジ部分、9はccD光電変換器、9aは上記CCD光学
変換器9に照射された基準エツジ部分の拡大断面像、1
0は演算回路、11はカウンタ、12は制御装置、13
は被加工体8を上下方向に移動せしめるモータ、】4は
上記モータ13に電流を供給する電源回路である。
而して、電気加工及び機械加工等に於ては、被加工体8
は、通常図示されていない数値制御装置によって制御さ
れるクロステーブル上に搭載され、加工開始に先立って
上記被加工体8の正確な位置決めが行なわれ、然る後加
工が開始される。
本発明にかかる位置検出装置に於て、レーザ発振装置1
は、加工ヘッド、ラム、スピンドル、作業台又は被加工
体の取付はテーブル等に取り付けられ、上記レーザ発振
装置1から発振された細いレーザビームIAは、回動自
在に支承され、モータ3によって高速で回動せしめられ
る反射鏡2によって反射され一直線状の旋回光とされ、
凸レンズ4に照射され、ストレートエツジ6及び7によ
って基準ビーム位置が設定され、一平面内の一定の範囲
内で被加工体8の基準エッジ8aと直交する方向に移動
照射せしめられる。
而して、上記レーザビームの平行往復運動範囲内に定め
られた基準エツジ88部分の少なくとも一つの基準点を
通過したレーザビームは、凸レンズ5によって拡大され
、CCD光電変換器9によって上記基準エツジ8aの断
面拡大像が電気信号に変換され、その信号が演算回路1
0に入力せしめられる。
上記演算回路10は、ストレートエフシロ及び7によっ
て設定された基準ビーム位置をLl及びL2とし、上記
被加工体8の基準エッジ8a部分を設定する位置をLと
した場合、 L=I−1+l/ (Ll  L2) の式に基づき基準エツジ8aの相対位置を算出し、その
算出値をカウンタ11及び制御装置12に入力する。
而して、カウンタ11は演算回路1oの演算値を表示し
、被加工体80基準エフジ8a部分が予め設定した位置
しに近ずくに連れて表示値が減少し、上記基準エツジ8
8部分が設定位置りと一致すると表示値は0となる。
一方、制御回路12は演算回路10の演算値に基づきモ
ータ13を回動する電源回路14を制御する。即ち、被
加工体8はモータ13の回動に伴いゆっくり下方に向か
って移動するが、上記被加工体8の基準エッジ8a部分
が予め設定した位置しに近ず(に連れてモータ13の回
動が減少され、被加工体8の基準エツジ8a部分が予め
設定した位置しに到達したならばモータ13の回動が停
止され、被加工体8が所定の基準位置しに設定される。
而して、この第1図及び第2図の位置検出装置は、従来
公知の装置の如く、位置決めを行なう際に被加工体を微
速度で往復移動を繰り返す必要がないので、被加工体8
を所望の位置に高精度、且つ短時間に設定することがで
きる。
第3図及び第4図は夫々本発明の他の実施例の説明図で
、前述第1図及び第2図と同一符号を付した部分は、同
一物乃至は同等機能物であり、又之等の実施例に於ては
被測定物被加工体80例を第5図A、Hに示すように、
被加工体8にワイヤカット放電加工により穿孔された矩
形孔8Aの長径II、−12間の長さ、加工面の孔側へ
の突出湾曲等を測定しようとするもので、被加工体8は
ワイヤカフ)放電加工後そのま\の位置で、又は第4図
に示すように被加工体8を設定した加工テーブル及びそ
の駆動装置により所定の測定位置、即ちレーザビームス
ポットの成る所定方向直線上移動位置に、該直線方向と
前記被測定被加工体8の矩形孔8Aの長径の方向とを一
致させて配置するものである。
第3図に於て、1は前記と同様な細いレーザビームIA
を発生するレーザ発振装置で、例えばX軸と平行な軸1
6に沿って、モータ等の駆動装置3′により連続的に、
又は例えば1μmとか0.25μmを移動の最小設定単
位とするステソプリイな移動を行ない、前記レーザビー
ムIAが前記X軸と平行な幅狭い直線を描くことになる
。被測定被加工体8は、前述の如くワイヤカット放電加
工による矩形孔8Aの直径が、前記X軸と牛行となるよ
うにレーザビーム1^の照射経路に配置されている。被
加工体8の矩形孔8Aを通過したレーザビームIAのX
軸方向直線光は、レンズ5によってフォトトランジスタ
等の光検出器17によって検出されるように構成されて
おり、検出信号は比較回路18の一方の入力端子に入力
する。
この比較回路18の他方の入力端子には、測定作動を進
行させるNC装置等からの指令パルス発生装置190指
令パルス出力が入力しており、再入力端子に信号が同期
して入力されたとき、比較回路18は一致信号を出力を
出力し、該信号はメモリを有する信号演算回路20に入
力し、演算信号を表示器21に表示する。上記指令パル
ス発生装置19は、測定スタート信号が端子19aに入
力すると測定作動を開始し、駆動装置3′の作動制御回
路3aに順次に指令パルスを与え、指令パルスが入力す
る毎に装置3′を作動させて、レーザ発振装置1、即ち
、レーザビームIAのスポットを、例えば1μmずつス
テップリイに移動せしめる。従って被加工体8の矩形孔
8^の長径方向の測定は、第5図Aに於てレーザビーム
IAが、長径11〜I!2延長線上の上方のエツジeす
る達する迄レーザビームIAが軸16方向に例えば1μ
m宛移動する毎に比較回路18から信号を出力するから
、必要に応じ所定基準位置から軸16方向のエツジe1
迄の長さ又は距離を知ることができ、次いでレーザビー
ムIAが矩形孔8Aの点21に達する迄は、回路18か
ら信号が出力せず(従ってその間装置1から回路18に
出力する指令パルスをカウント等に演算さらには表示す
るように構成しておけば81〜11間の長さを測定する
ことができる。)、そして孔8Aの長径I!1〜12間
をレーザビームIへが移動通過する間、例えば1μm又
は0.25μmを連続又はステノプリイに移動する毎に
、比較回路18は検出器17と指令パルス発生装置19
とからの信号入力により一致パルス信号を出力し、回路
20により演算及びメモリして表示器21に長径41〜
22間計測長さを表示する。
この場合、点22の軸16方向の位置も前述点、21と
同様に知ることができるものであり、之等の点21及び
!!2の前記軸方向と直角方向(孔8Aの矩形方向)の
位置、即ち軸16と之に直角な被加工体8表面と平行な
平面上の位置を測定することも、図示した′gA動装置
24及びその作動制御回路24aを指令パルス発生装置
19からのプログラムされた指令パルスによってy軸方
向に移動及び位置の制御することにより、例えば矩形孔
8Aの輪郭形状及び寸法や被加工体8の外径及び寸法、
角部の位置等の如く平面図形の計測もできるものである
第4図の実施例は前述第1図の場合と同様に、反射鏡2
をモータ3によって回動させることにより、レーザビー
ムスポットを被加工体8表面上に於て一軸の直線方向に
ステップリイ等に移動走査させるために、指令パルス発
生装置19からの指令パルス信号を極座標変換装置25
を介してモータ3の作動制j11′1回路3aに入力さ
せる構成を持っているものであり、その他の構成及び作
動は前述第1図又は第3図のものと実質上同一である。
尚、この実施例でも必要に応じて平面図形の計測が行な
えるように、反射鏡2をモータ3による方向と直角方向
に、モータ3による回動支点と通常同一点を支点として
回動させるモータ24′を設け、該モータ24′の作動
制御回路24′aに、発生装置19からのプログラムに
よる出力指令パルス信号を前記極座標変換装置25を介
して入力させるように構成されている。
〔発明の効果〕
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明によるとき
には、電気加工や各種工作機械に於て電極や工具類をス
ピンドル等に取り付けたり、被加工体を加工テーブル上
に固定する際の位置決めを簡単、且つ最短時間で高精度
に行なうことができるので、加工能率を大幅に向上させ
ることができる。
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではない
。叩ち、例えば、本実施例に於ては、位置検出装置を被
加工体の位置決めや寸法、形状のヨリ定に使用するもの
として説明したが、上記被加工体の位置決め等に限定さ
れず、例えば、電気加工や各種工作機械に於て電極や工
具をスピンドル等に取り付ける際の位置検出装置として
も利用できることは勿論である。また、レーザビームを
一平面内で平行に繰返し移動させたが、これも例えば放
射状等に回転移動させることも可能であり、また、レー
ザ発振装置を二個設けそのものを移動することによりビ
ームを移動させ、基準ビーム位置の設定を行うように構
成することも推奨される。
更にまた、基準エツジの断面拡大像をCCD光電変換器
5によって映し出すように構成したが、これもCCD光
電変換器に限定されず、他の公知の光電変換器が利用で
きるものであり、又第3図、第4図の如(活用してもよ
い。その他基準エツジ位置の算出方法、装置各部の制御
方法等は、本発明目的の範囲内で自由に設計変更できる
ものであって、本発明はそれらの総てを包摂するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にかかる位置検出装置の一実施例を示
す原理図、第2図は、CCD光学変換装誼装置射された
被加工体の基準エツジ部分の拡大説明図、第3図及び第
4図は夫々本発明の他の実施例の説明図、又第5図A、
Bは他の実施例の被測定物の例を示したものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 細いレーザビームを発生する装置と、 上記レーザビーム発生装置が発生するレーザビームを、
    そのレーザビームを位置出しすべき物体と直交する方向
    に一定の範囲内で移動照射させる装置と、 上記レーザビームの移動範囲内を移動、通過するレーザ
    ビームを遮断及び通過させる上記物体の位置を電気信号
    に変換する光電変換器と、 上記電気信号を解読して上記レーザビームの移動範囲内
    の上記物体の相対位置を算出する演算回路とから成る位
    置検出装置。
JP15981286A 1986-07-09 1986-07-09 位置検出装置 Pending JPS6316205A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15981286A JPS6316205A (ja) 1986-07-09 1986-07-09 位置検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15981286A JPS6316205A (ja) 1986-07-09 1986-07-09 位置検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6316205A true JPS6316205A (ja) 1988-01-23

Family

ID=15701790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15981286A Pending JPS6316205A (ja) 1986-07-09 1986-07-09 位置検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6316205A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0340393A2 (en) * 1988-04-04 1989-11-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Position detecting circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60213805A (ja) * 1984-04-06 1985-10-26 Shimadzu Corp 寸法測定方法
JPS61133808A (ja) * 1984-12-04 1986-06-21 Nippon Kagaku Eng Kk レ−ザスキヤンによる寸法測定装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60213805A (ja) * 1984-04-06 1985-10-26 Shimadzu Corp 寸法測定方法
JPS61133808A (ja) * 1984-12-04 1986-06-21 Nippon Kagaku Eng Kk レ−ザスキヤンによる寸法測定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0340393A2 (en) * 1988-04-04 1989-11-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Position detecting circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0458983A1 (en) Noncontact profile controller
JPH0360956A (ja) 非接触ならい制御装置
JPH1076384A (ja) レーザ加工機の焦点位置検出方法
JP2004114203A (ja) ワーク形状測定装置及び該装置を用いた形状測定システム
JPH11138392A (ja) 工具寸法測定機能を備えたnc工作機械
JP5393864B1 (ja) ワーク形状測定方法およびワーク形状測定装置
JPH03121754A (ja) 非接触ならい制御装置
JPS6316205A (ja) 位置検出装置
JP2007271601A (ja) 光学式測定器及び光学式測定方法
JP2876032B2 (ja) 放電加工装置
JPH01109058A (ja) 非接触ならい制御装置
JPH071294A (ja) 数値制御工作機械における光学式被加工物形状測定装置
CN111998812A (zh) 实测装置以及记录有程序的记录介质
JP2661034B2 (ja) 面直検知機能を備えた加工機
JPH05245743A (ja) 加工具の刃先位置検出装置
JP2519442B2 (ja) 工作線追従方法
JP4159809B2 (ja) 非接触測定方法及び測定装置
JP2582807B2 (ja) 工業用ロボットに対する作業線教示方法
JPS63163205A (ja) 数値制御工作機械における工具自動計測装置
KR930008563B1 (ko) 비접촉식 타이어 단면윤곽 형상계측장치용 로보트 핸드
JPH07153723A (ja) ダイシング装置
JPH08309648A (ja) 研磨システム
JPH05253804A (ja) 非接触ならい制御装置
JP2593460B2 (ja) レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JPS62144891A (ja) レ−ザ加工装置