JPH03277449A - 計測機能を備えた数値制御装置 - 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、主軸割出しを行なうことにより被測定物の計
測を行なう計測機能を備えた数値制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、タッチプローブなどの計測機器を用いて被測定物
の計測を行なう場合の測定方法は、主軸にタッチプロー
ブを装着し、主軸の回転方向の割出し角度（主軸にタッ
チプローブを芸者するときの角度）を一定にして被測定
物の測定を行なっていた。そのため、タッチプローブの
接触部（以下、計測環と称す）が被測定物の面と当接す
る点は、測定方向（Ｘ軸＋方向、Ｘ軸一方向、Ｙ１１ｊ
ｋ＋方向、Ｙ軸一方向）によりそれぞれ異なっていた。

したがって、タッチプローブの径補正としては、Ｘ軸＋
方向、Ｘ軸一方向、Ｙ軸＋方向及びＹ軸一方向の４方向
からの径補正が必要であった。

第６図は、従来における計測機能を備えた数値制御装置
の構成ブロック図である。同図において、数値制御装置
全体の制御を行なう主制御部１は、計測指令を軸制８処
理部４°に送る。計測指令を受けた軸制御処理部４°は
、計測する方向の制御軸移動指令をサーボモータ制御処
理部５に対して送る。この制御軸移動指令を入力したサ
ーボモータ制御処理部５は、制御軸サーボモータ（図示
せず）の駆動制御を行なう、一方、計測時の制御軸移動
中に被測定物にタッチプローブ７が当接すると、タッチ
プローブ７から出力されたタッチ信号がタッチプローブ
制御装置６に人力され、さらに軸制御処理部４“　に送
られる。このタッチ信号を入力した軸制御処理部４゛は
、直ちにその時点での制御軸位置をラッチ位置として記
憶すると共にその情報を主ｉ！ｌＪＮ部１゛に送り、ざ
らに制御軸移動を停止させる。主制御部１′は、そのラ
ッチ位置をタッチプローブの当接位置と認識して一方向
の計測を終了する。残りの他の方向についても同様の計
測方法にて行なう。

（発明が解決しようとするｉｌ！！！りところで、前述
のように従来においては、タッチプローブを装着した主
軸の回転方向の割出し角度が常に一定であるため、タッ
チプローブ自身の径補正をＸ−Ｙ座標４方向について測
定する必要があった。しかしながら、その測定には一般
的に基準ワークを用いているものの、その作業は非常に
熟練を要し、またタッチプローブ計測環の基準ワークに
対する接触部（当接部）が各測定方向により変わフてし
まうため、測定誤差が生じて高精度の計測ができないと
いう問題点があった。

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、タッチプローブにより被測定物の測定を
行なう際に高精度にその計測を行なうことができる計測
機能を備えた数値制御装置をＩ供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、主軸割出しを行なうことにより被測定物の計
測を行なう計測機能を備えた数値制御装置に関するもの
であり、本発明の上記目的は、主軸にタッチプローブを
装着し、当該タッチプローブを被測定物に当接させるこ
とにより当該被測定物の寸法を測定することが可能な計
測機能を備えた数値制御装置において、前記タッチプロ
ーブを前記被測定物に当接させる際、当該タッチプロー
ブの制御軸の移動方向に応して当該タッチプローブの当
接部が常に同一点となるように前記主軸の回転方向の割
出し角度を決定して予め前記主軸の位置決めを行なう主
軸制御手段を備えることによって達成される。

（作用） 本発明にあフては、タッチプローブを被測定物に当接さ
せてその寸法を測定する際、制御軸の移動方向に応じて
主軸の回転方向の割出し角度を決定して予めその位置決
めを行なうことにより、タッチプローブの当接点が常に
同一点となる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明の計測機能を備えた数値制御装置にお
ける〜実施例の構成ブロック図である。

同図において、数値制御装置全体の制御を行なう主制御
部１は、主軸の回転方向の割出し角度指令及び計測等の
指令を行ない、計測サイクル動作の制御を行なう。主軸
割出し制御部２は、主制御部１からの主軸割出し指令に
基づいて主軸の回転方向の割出し角度の制御を行なう。

一方、軸制御処理部４は、主制御部１からの計測指令に
基づいてサーボモータ制御処理部５に対して制御軸移動
の指令を行ない、また計測時の１」間軸移動中に、被測
定物にタッチプローブ７が当接したときの制御軸位置を
記憶して主制御部１に送る役割をする。

サーボモータ副脚処理部５は、制御軸子−タ（図示せず
）の駆動制御を行なう。タッチプローブ＄り御装置６は
、タッチプローブ７からのタッチ信号を入力して軸制８
処理部４に送る。タッチプローブ７は、被測定物と当接
してタッチ信号を発する。

′Ｍ２図は、計測機器であるタッチプローブ７の外観図
である。タッチプローブ本体７】の下端にセンサ部のス
タイラス７２が付いており、その先端は実際にワークに
接触させて計測する部分である計測環７３となっている
。

次に、％１図及び第２図に基づいて本発明における計測
の動作を説明する。まず、計測機能全体の制御を行なう
主制御部１は、タッチプローブを被測定物に当接させる
際の制御軸移動方向に基づいて、主軸の回転方向の割出
しく以下、主軸割出しと称す）角度指令を主軸割出し制
ｍ部２に出力する。指令を受けた主軸割出し制御部２は
主軸駆動部３に対して主軸の割出し指令を行ない、その
割出し指令を受けた主軸駆動部３は主軸モータの割出し
動作を行なう、主軸モータの割出し角度位置決め動作が
完了した後、主軸制御部ｌは軸制御処理部４に対して計
測指令を送り、その計測指令を受けた軸制御処理部４は
、計測する方向の制御軸移動指令をサーボモータ制御処
理部５に出力する。この指令を受けたサーボモータ制御
処理部Ｓは、制御軸サーボモータの駆動制御を行なう、
そこで、計測時の上記制御軸移動中に被測定物にタッチ
プローブ７が当接すると、タッチプローブ７から出力さ
れたタッチ信号がタッチプローブ制御装置６に入力され
、さらに軸剥ａｌｌ処理１ｉ１Ｓ４に送られる。このタ
ッチ信号を入力した軸制御処理部４は、直ちにその時点
での制御軸位置をラッチ位置として記憶すると共にその
情報を主制御部１に送り、さらに制御軸移動を停止させ
る。主制御部１は、そのラッチ位置をタッチプローブの
当接位置と２識して一方向の計測を終了する。

第３図（＾）及び（Ｂｌ　は、Ｘ−Ｙ座標系加工ワーク
の穴の中心を内径計測にて測定する場合の説明図である
。第４図は、第３図（Ａ）及び（Ｂ）における測定の計
測サイクルを示すフローチャートである。以下、第３図
及び第４図に基づいて、ワーク計測時、主軸の割出し角
度を自動釣に任意の角度に変更することにより、タッチ
プローブがワークに当接する際のタッチプローブの当接
部分を常に同一点とする具体例を説明する。

まず、Ｘ軸＋（プラス）方向計測指令に基づいて主軸の
割出し角度（割出し角度０°）指令が出力され（ステッ
プＳｔ）　、主軸モータは割出し角度０°に位置決めす
る（ステップＳ２）、第５図（＾）は、そのときのタッ
チプローブ計測環の座標上の状さを示す図である０割出
し角度の位置決めが完了するとＸ軸が＋（プラス）方向
に移動しくステップＳ３）、タッチプローブ計測環が加
工ワークに当接することによりＸ軸の＋（プラス）方向
移動動作が停止する（ステップ５４）１次に、Ｘ軸−（
マイナス）方向計測指令に基づいて主軸の割出し角度（
割出し角度１８０°）指令が出力され（ステップＳ５）
、主軸モータは割出し角度１８０°に位置決めする（ス
テップＳ６）、第５図（Ｂ）は、そのときのタッチプロ
ーブ計測環の座標上の状、態を示す図である０割出し角
度の位置決めが完了するとＸ軸が−（マイナス）方向に
移動しくステップＳ７）、タッチプローブ計測環が加工
ワークに当接することによりＸ軸の−（マイナス）方向
移動動作が停止する（ステップ５８）１次にＹ軸＋（プ
ラス）方向計測指令に基づいて主軸の割出し角度（割出
し角度９０°）指令が出力され（ステップＳ９）、主軸
モータは割出し角度９０°に位置決めする（ステップ５
１０）、第５図（Ｃ）は、そのときのタッチプローブ計
測環の座標上の状態を示す図である０割出し角度の位置
決めが完了するとＹ軸が＋（プラス）方向に移動しくス
テップ５１１）、タッチプローブ計測環か加工ワークに
当接することによりＹ軸の＋（プラス）方向移動動作が
停止する（ステップ５１２）。さらに、Ｙ軸−（マイナ
ス）方向計測指令に基づいて主軸の割出し角度（割出し
角度２７０°）指令が出力され（ステップ５１３）、主
軸モータは割出し角度２７０°に位置決めする（ステッ
プ５１４）、第５図（０）は、そのときのタッチプロー
ブ計測環のＦｆＡ標上の状態を示す図である０割出し角
度の位置決めが完了するとＹ軸が−（マイナス）方向に
移動しくステップ５１５）、タッチプローブ計測環が加
工ワークに当接することによりＹ軸の−（マイナス）方
内移！Ｉ］動作が停止する（ステップ５１Ｂ）−以上の
ようなＸ、Ｙ軸の計測が−通り終了すると、再度Ｘ軸＋
、−（プラス、マイナス）方向の計測を実行する（ステ
ップ５１７）、全ての計測が終了すると、主制御部１が
加工ワーク穴Ｑ中心座標を求める（ステップ５１８）。

最後に、加工ワーク穴の中心にタッチプローブ計側床を
位置決めさせて（ステップ５１９）、計測かに了する。

（発明の効果） 以上のように本発明の計測機能を備えた数値制御装置に
よれば、タッチプローブを被測定物に当接させてその寸
法を測定する際、その当接点が常に同一点となるので、
タッチプローブ自身の径補正については一方向のみの補
正データを扱うだけでよく、それにより高精度な計測が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の計測機能を備えた数値制御装置におけ
る一実施例の構成ブロック図、第２図は計測機器である
タッチプローブの外観図、第３図（＾）及びＣＢ）はＸ
−Ｙ座標系加工ワークの穴の中心を内径計測にて測定す
る場合の説明図、第４図は第３図における測定の計測サ
イクルを示すフローチャート、第５図（＾）　、　（Ｂ
）　、　（Ｃ）及び（０）はそれぞれタッチプローブ計
測環の座標上の状態を示す図、第６図は従来における計
測機能を備えた数値制御装置の構成ブロック図である。 １．１’・・・主制御部、２・・・主軸割出し制御部、
３・・・主軸駆動部、４．４′・・・軸利ａ処理部、５
・・・サーボモータ制８３８理部、６・・・タッチプロ
ーブ制御装置、７・・・タッチプローブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主軸にタッチプローブを装着し、当該タッチプロー
   ブを被測定物に当接させることにより当該被測定物の寸
   法を測定することが可能な計測機能を備えた数値制御装
   置において、前記タッチプローブを前記被測定物に当接
   させる際、当該タッチプローブの制御軸の移動方向に応
   じて当該タッチプローブの当接部が常に同一点となるよ
   うに前記主軸の回転方向の割出し角度を決定して予め前
   記主軸の位置決めを行なう主軸制御手段を備えるように
   したことを特徴とする計測機能を備えた数値制御装置。