JPH0264404A - タッチプローブ径補正方法 - Google Patents

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、タッチプローブを利用してワークを計測する
際のタッチプローブ径の補正方法に関する。

（従来の技術） 数値制御工作機械においてワークの寸法あるいはワーク
の端面位置を計測する場合は、タッチプローブをワーク
に当接させ、その当接位置をタッチプローブ径で補正し
てワークの寸法あるいはワークの端面位置を求めるワー
ク計測機能を用いることが一般的である。

例えば第６図に示すようにワーク端面Ａにタッチプロー
ブＴＰを当接させた時、当接位置はタッチプローブＴＰ
の取付中心（例えば主軸中心）０１の位置ａとなるが、
実際のワーク端面Ａの位置すを得るためにタッチプロー
ブ径の補正値ＣをタッチプローブＴＰの取付中心Ｏ５の
位置ａに加算している。

このタッチプローブ径の補正値Ｃは第７図に示すように
４つのデータ（Ｃａ２．Ｃ−１１＋ｃ＋ｌｌ＋ｃ−１１
）として数値制御（以下、ＮＧという）装置内部に記憶
されている。即ちＣ＋ＸはタッチプローブＴＰの÷Ｘ方
向の当接時の補正値、ｃ−８はタッチプローブＴＰの−
Ｘ方向の当接時の補正値、Ｃ＋、はタッチプローブＴＰ
の÷Ｙ方向の当接時の補正値、Ｃ−９はタッチプローブ
ＴＰの−Ｙ方向の当接時の補正値を示す。Ｃ□〜ｃ−、
の求め方は、従来技術として基準リングによるタッチプ
ローブ補正等により算出可能である。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来方法では、タッチプローブの当接位置と当
接方向によるタッチプローブ径の補正値とを加味してワ
ーク端面位置を求めるようにしている。このため、例え
ば第８図に示すようなワークＷ、の傾斜面Ｂヘタッチブ
ローブＴＰを当接した時、得られる傾斜端面Ｂの位置は
第９図に示すようにタッチプローブ取付中心の位置ａｘ
にタッチプローブ径の補正値Ｃ＋８が加算された位置Ｐ
、“となり、実際の傾斜面Ｂの位置Ｐ３とズレが発生す
る。

また、第１θ図に示すようなワークＷｂの円形凹部の内
周面ＣヘタッチプローブＴＰを当接し、円形凹部の内径
中心を求める場合、同図に示す計測動作、即ち当接動作
■、■により仮のＹ軸中心位置を求め、求めたＹ＠中心
位置から当接動作■、■によりＸ軸中心位置ｘｃ４　（
ｘｂ−ｘａ）／２を求め、求めたＸ軸中心位置×。から
当接動作■、■によりＹ軸中心位置ｙｃ−（ｙｂ−ｙａ
）／２を求めることにより内径中心を得ることができる
。この動作によればタッチプローブを測定端面に垂直に
当接させているので傾斜面で発生するようなズレを防止
することができる。しかしながら、円の中心を求めるに
は任意３点のみで求めることが可能であり、上述した方
法では多くの当接動作が必要となるので動作が複雑とな
るばかりか時間の無駄があった。

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、ワークの傾斜面等のタッチプローブによ
る計測を容易にかつ正確に行なうことができるタッチブ
ロー・ブ径補正方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、タッチプローブを利用してワークを計測する
際のタッチプローブ径の補正方法に関するものであり、
本発明の上記目的は、前記タッチプローブの径の補正値
により前記タッチプローブの径及び／又は前記タッチプ
ローブの取付中心位置ズレ量を求め、計測動作により求
まる前記タッチプローブの取付中心位置を基に所定の位
置データを求め、求めた位置データを前記タッチプロー
ブの径及び／又は前記タッチプローブの取付中心位置ズ
レ量で補正することによって達成される。

（作用） 本発明のタッチプローブ径補正方法は、タッチプローブ
の径の補正値を元にしてデータを補正するようにしてい
るので、簡単な計測動作のみで正確なデータを得ること
ができるものである。

（実施例） 第１図は本発明のタッチプローブ径補正方法を実現する
ＮＣ装首の一例を示すブロック図であり、ワークへのタ
ッチプローブの当接の制御及び当接時のタッチプローブ
取付中心位置ＳＰＤを出力して測定値記憶部４に記憶さ
せる測定制御部１と、基準リング計測等で求められたタ
ッチプローブ径の補正値ＰＰＭが予め記憶されているタ
ッチプローブ径補正値記憶部２と、このタッチプローブ
径補正値記憶部２からの補正値ＰＰＭによりタッヂブロ
ーブ径、タッチプローブ取付中心位置ズレｉＰＭＤを算
出するタッチプローブ径／ズレ量算出部３と、測定値記
憶部４からのタッチプローブ取付中心位置ＳＰＤにより
、求める点や傾きを演算する演算部５と、この演算部５
からの演算結果ＳＰＰをタッチプローブ径／ズレ量算出
部３からのタッチプローブ径、タッチプローブ取付中心
位置ズレｆｉｕＭＤにより補正し、その結果ＭＤを出力
するタッチプローブ補正処理部６とで構成されている。

このような構成において、その動作例を第２図のフロー
チャート及び第４図に示すワークＷａのコーナー部Ｐａ
（ｘａ、ｙＪ　を求める場合について説明すると、タッ
チプローブ径／ズレ量算出部３でタッチプローブ径り及
びタッチプローブ取付中心位置ズレＭｄｘ、ｄｙを次式
（１）及び（２）により算出する（第、３図参照、ステ
ップＳｌ）。

そして、第１点の計測を行うか否かを確認しくステップ
Ｓ２）、第１点の計測を行う場合には測定制御部１で手
動操作あるいはプログラムによるスキップ送り動作にて
タッチプローブＴＰを第１の計測点に当接させるよう動
作させる（ステップＳ３）。そして、位置検出器の値（
ｘ＋’（ｘ１２’、ｙ＋　’）を第１当接点のタッチプ
ローブ取付中心位ＣＰ　＋°（ｘ＋ｙ１°ンとして測定
値記憶部４に記憶させる。同様に第２当接点、第３当接
点のタッチプローブ取付中心位置ｈ’　（ｘ２”　、３
’２°）、Ｐ３’（ｘ３’（ｘ１２’、Ｙ３’）を記憶
させ（ステップ５５〜５１０）、３点全ての計測が完了
したか否かを確認しくステップ５ｌｌ）、３点全ての計
測が完了していない場合には、ステップＳ２に戻って上
述した動作を繰返す。一方、前記判断ステップ５１１に
おいて、３点全ての計測が完了した場合には、演算部５
で２つのタッチプローブ取付中心位置Ｐｌ’　（ｘ＋’
　、Ｌ’）　、Ｐ２’　（ｘ２°Ｉ’１２°）を通る直
線文と、この直線λ１　と直交し、かつタッチプローブ
取付中心位置Ｐ３°（×３’（ｘ１２’、ｙ３°）を通
る直線℃２との交点Ｐａ’　（ｘａ’、３’ａ’）及び
直線ｆｌ＋のＸ軸に対する傾きθを次式（３）及び（４
）で算出する（ステップ５１２）。

次に第５図に示すようなワークＷ、の円形凹部の内径中
心Ｐ。（ｘ０、ｙ０）を求める場合について説明するｅ
　’ｌＩ’ＴＰ１２’（ｘ１２’、Ｐ、３°は内周面Ｃ
の３点にタッチプローブを当接させた時のタッチプロー
ブ取付主軸中心位置を示し、３点を通る円Ｒ゛の中心点
Ｐ０°（ｘｏ’、ｙｏ’）は次式（６）により求めるこ
とか出来る。

そして、タッチプローブ補正処理部６で演算部５からの
交点Ｐａ’　（ｘａ’　、ｙａ’）及び傾きθとタッチ
プローブ径／ズレ量算出部３からのタッチプローブの径
り及びタッチプローブ取付中心位置ズレ量ｄｘ、ｄｙと
によりコーナー部Ｐａ（ｘａ、ｙａ）を次式（５）で算
出しくステップ５１３）、全ての処理を終了する。

・・・・・・（６） 従って、ワークＷｂの内径中心Ｐｏ　（ｘｏ　、ｙｏ）
は次式（７）により求められる。

なお、円形凸部の外径中心においても同様に求めること
が可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明のタッチプローブ径補正方法によれ
ば、３点の当接のみで正確な計測を行なうことができる
ので、計測時間を大幅に短縮させて工数低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタッチプローブ径補正方法を実現する
ＮＣ装置の一例を示すブロック図、第２図はその動作例
を説明するフローチャート、第３図は本発明方法で用い
るタッチプローブ径及びタッチプローブ取付中心位置ズ
レ量を示す平面図、第４図は本発明方法で傾斜したワー
クのコーナー部を求める場合を説明するための平面図、
第５図は本発明方法でワークの円形四部の内径中心を求
める場合を説明するための平面図、第６図はタッチプロ
ーブとワークの位置関係を示す平面図、第７図はタッチ
プローブ径の補正値の関係を示す平面図、第８図及び第
９図はそれぞれ従来方法で傾斜面の位置を求める場合を
説明するための平面図、第１０図は従来方法でワークの
円形凹部の内径中心を求める場合を説明するための平面
図である。 １・・・測定制御部、２・・・タッチプローブ径補正値
記憶部、３・・・タッチプローブ径／ズレ皿算出部、４
・・・測定値記憶部、５・・・演算部、６・・・タッチ
プローブ補正処理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タッチプローブを使用してワークを計測する場合、
   前記タッチプローブの径の補正値により前記タッチプロ
   ーブの径及び／又は前記タッチプローブの取付中心位置
   ズレ量を求め、計測動作により求まる前記タッチプロー
   ブの取付中心位置を基に所定の位置データを求め、求め
   た位置データを前記タッチプローブの径及び／又は前記
   タッチプローブの取付中心位置ズレ量で補正するように
   したことを特徴とするタッチプローブ径補正方法。 ２、前記タッチプローブを使用して軸方向に傾斜した面
   とこれに直交する面とからなるコーナー部の交点座標を
   求める場合、前記傾斜面又は直交面の任意２点と、前記
   直交面又は傾斜面の任意１点とに前記タッチプローブを
   当接し、当接時に求まる３個の前記タッチプローブの取
   付中心位置のうち２個を通る直線と、残りの１個を通り
   、かつ前記直線に直交する直線との交点を算出し、算出
   した交点を前記タッチプローブの径及び前記タッチプロ
   ーブの取付中心位置ズレ量で補正して前記コーナー部の
   交点座標を求めるようにした請求項１に記載のタッチプ
   ローブ径補正方法。 ３、前記タッチプローブを使用して円周の内外径の中心
   位置を求める場合、前記円周上の任意３点に前記タッチ
   プローブを当接し、当接時に求まる３個の前記タッチプ
   ローブの取付中心位置を通る円の中心位置を算出し、算
   出した中心位置を前記タッチプローブの取付中心位置ズ
   レ量で補正して前記円周の内外径の中心位置を求めるよ
   うにした請求項１に記載のタッチプローブ径補正方法。 ４、前記タッチプローブの径の補正値により求まる前記
   タッチプローブの径Ｄが次式で表わされる請求項１に記
   載のタッチプローブ径補正方法。 Ｄ＝（Ｃ＿＋＿ｘ＋Ｃ＿＋＿ｙ＋Ｃ＿−＿ｘ＋Ｃ＿−＿
   ｙ）／２ただし、 Ｃ＿＋＿ｘ；＋ｘ方向当接時のタッチプローブの径の補
   正値 Ｃ＿＋＿ｙ；＋ｙ方向当接時のタッチプローブの径の補
   正値 Ｃ＿−＿ｘ；−ｘ方向当接時のタッチプローブの径の補
   正値 Ｃ＿−＿ｙ；−ｙ方向当接時のタッチプローブの径の補
   正値 ５、前記タッチプローブの径の補正値により求まる前記
   タッチプローブの取付中心位置ズレ量ｄｘ、ｄｙが次式
   で表わされる請求項１に記載のタッチプローブ径補正方
   法。 ｄｘ＝（Ｃ＿＋＿ｘ−Ｃ＿−＿ｘ）／２ ｄｙ＝（Ｃ＿＋＿ｙ−Ｃ＿−＿ｙ）／２ ６、請求項２に記載の３個のタッチプローブの取付中心
   位置をＰ＿１’（ｘ＿１’、ｙ＿１’）、Ｐ＿２’（ｘ
   ＿２’、ｙ＿２’）、Ｐ＿３’（ｘ＿３’、ｙ＿３’）
   とした場合、前記コーナー部の交点座標が（ｘ＿ａ、ｙ
   ＿ａ）次式で表わされるタッチプローブ径補正方法。 ｘ＿ａ＝ｘ＿ａ’＋（Ｄ／２）ｃｏｓθ−（Ｄ／２）ｓ
   ｉｎθ＋ｄｘｙ＿ａ＝ｙ＿ａ’＋（Ｄ／２）ｓｉｎθ＋
   （Ｄ／２）ｃｏｓθ＋ｄｙただし、 θ＝ｔａｎ＾−＾１｛（ｙ＿２’−ｙ＿１’）／（ｘ＿
   ２’−ｘ＿１’）｝▲数式、化学式、表等があります▼ ｙ＿ａ’＝｛（ｙ＿２’−ｙ＿１’）／（ｘ＿２’−ｘ
   ＿１’）｝ｘ＿ａ’＋ｙ＿１’−｛（ｙ＿２’−ｙ＿１
   ’）／（ｘ＿２’−ｘ＿１’）｝ｘ＿１’７、請求項３
   に記載の３個のタッチプローブの取付中心位置をＰ＿１
   ＿１’（ｘ＿１＿１’、ｙ＿１＿１’）、Ｐ＿１＿２’
   （ｘ＿１＿２’、ｙ＿１＿２’）、Ｐ＿１＿３’（ｘ＿
   １＿３’、ｙ＿１＿３’）とした場合、前記円周の内径
   中心あるいは外径中心（ｘ＿０、ｙ＿０）が次式で表わ
   されるタッチプローブ径補正方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼