JPS6352956A - 接触検出子を用いた寸法測定装置 - Google Patents

接触検出子を用いた寸法測定装置

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JPS6352956A
JPS6352956A JP19469786A JP19469786A JPS6352956A JP S6352956 A JPS6352956 A JP S6352956A JP 19469786 A JP19469786 A JP 19469786A JP 19469786 A JP19469786 A JP 19469786A JP S6352956 A JPS6352956 A JP S6352956A
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JP
Japan
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workpiece
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Pending
Application number
JP19469786A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Yamakage
哲郎 山蔭
Takumi Hattori
巧 服部
Nobuhito Todama
登玉 紳人
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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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、数値制御工作機械のスピンドルに接触検出子
を装着し、工作物に接触検出子が接触するまでの送り量
から工作物の測定部の寸法を測定するようにした測定装
置であって、特に接触検出子の送り制御を改善したもの
に関する。
【従来技術】
数値制御工作機械を用いて工作物を加工すれば、理論的
には指令された寸法で工作物が加工されるが、実際には
、工具の摩耗、加工中の工具または主軸の撓み等のため
、理論値通りの加工寸法が得られるとは限らない。この
ため、加工後に接触検出子をスピンドルに装着して接触
検出子が工作物に接触するまでの送り量から工作物の寸
法を測定して工作物の加工の良否を判定している。そし
て、接触検出子の送り制御では、所定の接触送り開始位
置までは、高速で送り制御し、その後、接触検出子が工
作物に接触するまでは、低速度の接触速度で送り制御す
るようにしている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところが、上記の接触送り開始位置は、理論的な加工寸
法から作業者が計算して入力しているため、操作が煩雑
である。そして、接触送り開始位置を工作物の理論的接
触点から遠くに設定すると、低速度の送り量が多くなり
、寸法測定時間が増加するという問題がある。また、接
触送り開始位置を理論的接触点に近接した位置に膜室す
ると、加工寸法の変動のため、接触送り開始位置に達す
る前に工作物に接触してしまい精確な寸法測定が行えな
いという問題がある。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、上記の接触送り開始
位置を加工寸法データから最適な位置に自動設定して送
り制御することにより、高速かつ高精度の寸法測定を簡
単に実現することである。
【問題点を解決するだめの手段】 上記問題点を解決するための発明の構成は、数値制御工
作機械のスピンドルに装着された接触検出子と、 前記接触検出子が工作物に接触したことを検出する接触
検出装置と、 数値制御プログラム等によって与えられる工作物の測定
部の基準寸法と寸法公差とから、前記接触検出子の送り
速度を接触速度に低下させる接触送り開始位置を演算す
る位置演算手段と、前記接触検出子を、前記接触送り開
始位置まで前記接触速度より高速度で送り制御した後、
前記接触検出装置から接触信号が出力されるまで接触速
度で送り制御し、その送り量から寸法を求める制御手段
と、 を具備したことである。
【作用】
接触送り開始位置は、位置演算手段により、工作物の測
定部の基準寸法と、その基準寸法に対して測定部寸法の
許容範囲を与える寸法公差とを入力データとして、それ
らのデータから、最も早い時期に工作物に接触する可能
性のある許容限界寸法に対して、一定量の接触送り制御
が可能な位置に設定される。そして、制御手段により、
その接触送り開始位置までは、高速度で送り制御されそ
の後は低速度の接触速度で送り制御され、その送り量か
ら測定部の寸法が求められる。
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。第
1図はNCデータの指令によって工作物Wの穴加工を行
うとともに、NCデータの指令によって加工された穴の
直径寸法精度の確認を工作物Wの加工サイクル中に行え
るようにした数値制御工作機械の構成を示す全体図であ
る。数値制御工作機械は、機械本体1と数値制御装置2
と接触検出装置3とによって主に植成されている。 10は機械本体1のベッドで、このベッド10上には、
工作物WをQ置するテーブル11が紙面と垂直な方向(
X軸方向)に移動可能に案内されている。また、同ペッ
ド10には、主軸頭12を上下方向(Y軸方向)に移動
可能に案内するコラム13が左右方向(Z軸方向)に移
動可能に案内されている。そして、テーブル11はベッ
ド10に固着されたサーボモータ14によってX軸方向
に移動され、主軸頭12は、ベッド10の後端部に取り
付けられたサーボモータ15と、コラム13の上部に取
り付けられたサーボモータ16とによってZ軸方向及び
Y軸方向に移動されるようになっている。これらのサー
ボモータ14〜16はドライブユニット5を介して数値
制御装置2に接続され、数値制御装@2から出力される
分配パルスによって回転駆動されるようになっている。 17は主軸頭12に軸架され主軸モータ18によって回
転駆動されるスピンドルで、工作物Wの穴加工を行う場
合にはこのスピンドル17に加工工具が囲路の工具交換
装置によって装着され、穴径精度判定を行う場合には図
に示す接触検出子TSが装着される。 接触検出装置3の一部として、交流電源31さ、主軸頭
12の先端外周部に抵抗R1を介して交流電源31に接
続されトロイダル伏に巻装された接触検出用のコイル3
2と、抵抗R1の端子間電圧を測定する接触検出回路3
0とが配設されている。 接触検出子TSの先端外周面が工作物Wに接触すると、
第1図に破線で示す誘導電流路を介して誘導電流が流れ
、コイル32に流れる励磁電流が増大し、抵抗R1の両
端に発生する電圧が増加する。 接触検出回路30はこの抵抗R1両端に発生する電圧信
号の増加によって工作物Wと接触検出子TSが接触した
ことを検出するもので、接触が検出されると接触検出信
号TDSを数値制御装置2に送出する。 数値制御装置2は、紙テープ21に記憶されているプロ
グラムを入力して、命令語に従って処理を実行し、ドラ
イブユニット5へ駆動パルスを出力する。まず、本発明
に関する寸法測定制御の命令語は、第4図に示されてい
るように、加工された穴の中心の座!(X、Y、Z)と
、穴の基準寸法D(半径)と、基準寸法に対する下限公
差Aと、基準寸法に対する上限公差Bとがデータとして
与えられる。公差は、工作物の加工寸法の許容WL@J
を与えるものであり、穴径の下限値を与える下限公差へ
と穴径の上限値を与える上■公差Bとがある。また、公
差Δ、Bは符号をもった数値であり、基準寸法りに対し
増加する方向が正にとられている。このような命令語が
解読されると、第3図のプログラムが実行され、ステッ
プ200において、早送りQ L rが算定される。そ
の算定は第2図のプログラムにより実行される。即ち、
基準寸法りと下限公差へが読み込まれ(100)、第5
図に示すように、穴の中心0 (X、Y)から接触送り
開始位置PI(またはP2)までの、移動量Lrが次式
により算定される(102)。 L r = D + A −S / 2− a    
    −(1)ここで、Sは接触検出子の直径であり
、αは接触速度による送り量(以下「エアカット量」と
いう。)である。D+Aにより許容範囲の下限半径、即
ち、下限半径で加工された穴の壁面に於ける接触検出子
との接触点Tl(またはT2)が求められる。そして、
D+A−3/2により、下限半径の穴の壁面に接触検出
子が接触する時の接触検出子の中心の位置が求められる
。そして、その値からエアカット量αが減算されて、接
触送り開始位置Pi(またはP2)が演算される。この
ように、下限半径に対し一定のエアカット量がとられる
。 次に、第3図のプログラムに戻り、ステップ202で、
サーボモータ14と16が所定量駆動され、接触検出子
は穴の中心0(X、Y)に位置決めされ、ステップ20
4で、サーボモータ15が所定量駆動され、接触検出子
はZ軸方向に於ける位置決めが成される。(X、Y、Z
)軸方向の位置決めが完了されると、第2図のステップ
で演算された早送りl L rだけX軸の正方向に、接
触検出子は早送り制御される。接触検出子が21点に達
すると、レジスタMVCが零に初期設定され(208)
、X軸方向に1パルスのパルス分配が行われ、サーボモ
ータ14が単位角だけ駆動される(210)。次に、レ
ジスタMCVが1更新され、接触検出回路30から接触
信号が入力されたかが判定され、接触信号が入力されな
い時は、ステップ210へ戻り、次の1パルスのパルス
分配が行われる。こうして、接触信号が検出されるまで
、パルス分配が低速度で行われ、接触検出子は接触速度
でT1方向に移動される。接触信号が検出されると、レ
ジスタMVCの値は変数Lpとして記憶される(216
)。ここで、Lpは接触送り開始位置P1から実際の穴
の壁面に接触するまでの送り量を表すことになる。次に
、接触検出子 ′は、Lp+2LrだけX軸方向負方向
に早送り制御される。即ち、この送り制御が完了される
と、接触検出子の中心は、反対方向の接触送り開始位U
P2に位置される。次にステップ208〜214の処理
と同様な処理により接触速度による送り制御が、接触検
出回路30から接触信号が検出されるまで実行される。 そして、12点で接触検出子が壁面に接触した時は、レ
ジスタMVCが変数Lnとして記憶される(228)。 ここで、LPは接触送り開始位置P2から実際の穴の壁
面に接触するまでの送り量を表すことになる。次に、次
式により実際に加工された穴の測定直径dが算出される
。 d = 2 L r + L p + L n + S
        −(2)上式のdが測定された直径を
表していることは、第5図より明らかである。その後、
測定半径d/2の基準半径りに対する偏差が算出され、
その偏差が下限公差へと上限公差Bとの範囲内に存在す
るなら、正常終了となり、範囲内に存在しないなら、異
常報知を行った後(234)、異常終了となる。 上記のように、接触送り開始位置が、基準寸法に対し下
限公差の径を基準に自動設定されるため、エアカットユ
を必要最小限に設定することが可能となる。
【発明の効果】
本発明は、数値制御プログラム等によって与えられる工
作物の測定部の基準寸法と寸法公差とから、接触送り開
始位置を演算する位置演算手段と、接触検出子を、接触
送り開始位置まで接触速度より高速度で送り制御した後
、接触検出装置から接触信号が出力されるまで接触速度
で送り制御し、その送り量から寸法を求める制御手段と
を設けたことを特徴としている。 したがって、接触送り開始位置が寸法データから自動的
に演算されて設定されるので、寸法の測定が簡単になる
とともに、接触速度による送り量は必要最小量に設定さ
れるので、測定速度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の具体的な一実施例に係る寸法測定装
置を搭載した数値制御工作機械の構成図、¥S2図、第
3図は、それぞれ、同装置で使用さた数値制御装置の処
理手順のうち、寸法測定に関する処理手順を示したフロ
ーチャート、第4図は、寸法測定プログラムを起動する
ための命令語を示した説明図、第5図は、寸法測定の原
理を示した説明図である。 1・・機械本体 2・−数値制御装置 3・−・接触検
出装置 10゛°ベツド 11−テーブル 12 主軸
頭 14〜16 ゛サーボモータ 17 ・スピンドル
 18−・・主軸モータ 32゛°接触検出用コイル 
TS−・・−接触検出子 W°″−工作物特許出願人 
 豊田工機株式会社 第1図 第2図 第4図 第3図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 数値制御工作機械のスピンドルに装着された接触検出子
    と、 前記接触検出子が工作物に接触したことを検出する接触
    検出装置と、 数値制御プログラム等によって与えられる工作物の測定
    部の基準寸法と寸法公差とから、前記接触検出子の送り
    速度を接触速度に低下させる接触送り開始位置を演算す
    る位置演算手段と、 前記接触検出子を、前記接触送り開始位置まで前記接触
    速度より高速度で送り制御した後、前記接触検出装置か
    ら接触信号が出力されるまで接触速度で送り制御し、そ
    の送り量から寸法を求める制御手段と、 を具備したことを特徴とする接触検出子を用いた寸法測
    定装置。
JP19469786A 1986-08-20 1986-08-20 接触検出子を用いた寸法測定装置 Pending JPS6352956A (ja)

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JP19469786A JPS6352956A (ja) 1986-08-20 1986-08-20 接触検出子を用いた寸法測定装置

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JPS6352956A true JPS6352956A (ja) 1988-03-07

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ID=16328767

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JP19469786A Pending JPS6352956A (ja) 1986-08-20 1986-08-20 接触検出子を用いた寸法測定装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994004310A1 (en) * 1992-08-13 1994-03-03 Fanuc Ltd Clamp method for preventing deformation of workpiece
JP2016085702A (ja) * 2014-10-29 2016-05-19 キタムラ機械株式会社 マシニングセンタの操作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6110263A (ja) * 1984-06-26 1986-01-17 Nec Kansai Ltd ハイブリツドic

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