JPH0379645B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0379645B2 JPH0379645B2 JP56159912A JP15991281A JPH0379645B2 JP H0379645 B2 JPH0379645 B2 JP H0379645B2 JP 56159912 A JP56159912 A JP 56159912A JP 15991281 A JP15991281 A JP 15991281A JP H0379645 B2 JPH0379645 B2 JP H0379645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measured
- detection
- signal
- contact
- detection signal
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37207—Verify, probe, workpiece
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被測定物と接する検知手段の移動位
置から例えば被測定物の孔径等を計測する計測方
法および計測装置に関するものである。 従来、マシニングセンタに自動計測機能を付加
する際に、検出器として接点型の検出器を使用し
た場合、その検出器が被測定物としてのワークに
接したときに発生する接触信号で機械に装着され
ている座標スケール、例えばインダクトシンやレ
ゾルバ等の値を読み取ることが必要である。この
接触信号は機械が移動中に発生するので、信号伝
達系の遅れ、（電気信号の遅れ、接触信号を演算
処理部へ取込むときの認識遅れ等）があると、機
械が行きすぎた点の座標を読みとることになる。
この誤差は、機械の送り速度が速くなるほど大き
くなる。 このようなことから、精度の高い計測を行うた
めには機械の送り速度をできるだけ遅くすればよ
いわけであるが、機械の送り速度を遅くすると、
計測に時間がかかりすぎ実用的でないという難点
が生じる。 一方、このようにワークと検出器との接触を伴
う計測方式の場合、ワークの計測位置に例えば切
粉等の異物が付着していると、大きな計測誤差を
生じる問題がある。従つて、このような問題を防
ぐためには計測する前にワークに付着している異
物を除去すればよいが、特に加工機械上での自動
計測では実際上困難な作業である。 本発明の目的は、前述のような異物による計測
誤差をなくすことができ、かつ計測精度を維持し
つつ計測能率を向上させることもできる計測方法
および計測装置を提供することにある。 本発明の計測方法は、被測定物との接離に伴い
検知信号を発生する検知手段と、この検知手段と
被測定物と相対移動させる駆動手段と、この駆動
手段に前記検知手段と被測定物との相対移動を指
令する指令値データを出力する指令手段と、前記
検知手段と被測定物との相対位置を検出しその相
対位置データを出力する位置検出手段と、前記検
知信号に基づき駆動手段を制御するとともに被測
定物と検知手段との接離位置を計測する制御手段
とを備えた計測装置を用いて計測を行う計測方法
において、前記駆動手段により被測定物と検知手
段とが相対移動され前記検知手段からそれらの接
触に伴う検知信号を受けたときの指令値データと
相対位置データとの差を記憶するとともに、その
差だけ同方向へ相対移動させてのち停止させ、す
なわち検知手段が被測定物に接した状態より更に
指令値データと相対位置データとの差（サーボエ
ラー量）だけ行きすぎた状態で停止させ、ついで
検知手段と被測定物とを逆方向へ前記サーボエラ
ー量だけ相対移動させたのち検知信号を判別し、
すなわち検知手段と被測定物との間に異物があれ
ば逆方向への相対移動により脱落した状態となる
ためそのときの状態を判別し、検知信号が接触に
伴う信号つまり元々異物が無い状態のときは検知
手段と被測定物とを離れる方向へ、検知信号が離
脱に伴う信号つまり異物が有つたが取れたる状態
のときは検知信号と被測定物とを接する方向へそ
れぞれ相対移動させることにより、異物による計
測誤差をなくし、この相対移動において検知手段
からの検知信号に基づいて検知手段と被測定物と
の接触位置を検知するようにして異物の影響がな
い高精度の計測を行う。併せて、これら相対移動
の各工程を区分けするとにより検知工程のみを低
速度に、他を高速度とすることを可能にし、計測
精度を維持しつつ計測能率の向上を達成しようと
するものである。 また、本発明の計測装置は、被測定物との接触
および離脱に伴い検知信号を発生する検知手段
と、この検知手段と被測定物とを相対移動させる
駆動手段と、この駆動手段に前記相対移動に関す
る指令値データを出力する指令手段と、前記検知
手段と被測定物との相対位置を検出しその相対位
置データを出力する位置検出手段と、前記検知信
号に基づき駆動手段を制御して被測定物と検知手
段との接触位置を計測する制御手段とを設ける。
そして、制御手段として、前記接触に伴う検知信
号を受けた際に接触状態信号を出力する接触状態
指示手段と、前記接触状態信号を受けた際に前記
指令値データと前記相対位置データとの差を制動
距離として記憶する制動距離記憶手段と、前記被
測定物と検知手段とを第一速度で近接方向に相対
移動させかつ前記接触状態信号を受けた際に同方
向に前記制動距離だけ相対移動させる第一移動指
令手段と、前記第一移動指令手段に続いて起動さ
れて前記被測定物と検知手段とを第二速度で逆方
向に前記制動距離だけ相対移動させる第二移動指
令手段と、前記第二移動指令手段に続いて起動さ
れて前記検知信号が接触状態ならば前記逆方向を
指定しかつ前記検知信号が離脱状態ならば前記近
接方向を指定する計測方向判定手段と、前記計測
方向判定手段に続いて起動されて指定された方向
に前記被測定物と検知手段とを前記第一速度およ
び第二速度よりも低速の第三速度で相対移動させ
る第三移動指令手段と、前記第三移動指令手段と
ともに起動されて前記検知信号が接触または離脱
の何れかに変化した際に前記相対位置データを計
測位置として出力する計測位置出力手段と、を設
ける。 このような構成により、被測定物と検知信号と
は、まず第一速度で近接され、接触したのち同方
向に所定距離行き過ぎ、それまでとは逆方向に第
二速度で所定距離戻される。そして、この時点で
の接触状態に応じて計測方向が選択され、接触し
ていれば逆方向つまり離脱する方向へ、離脱して
いれば近接方向つまり再度接触する方向へ、それ
ぞれ低速の第三速度で移動され、この移動の間に
離脱または再度接触した時点で接触位置が計測さ
れる。つまり、位置計測を行う際の第三速度を低
速にすることで精度を確保するとともに、第三速
度で移動する距離を短い区間に限定し、他の区間
での移動速度を高めて全体として迅速な動作を実
現し、さらに異物の有無による影響を自動的に回
避できるようにして前記目的を達成しようとする
ものである。 以下、本発明の一実施例を図面について説明す
る。 第１図は本実施例の全体のシステムを示してい
る。同システムは、被測定物としての工作物Ｗの
計測方向、つまり本実施例では穴Ｈの直径方向
（以下、ｘ方向とする）に対して、例えばマシニ
ングセンタに装着された検知手段としての圧電素
子等からなる接触検出器１が駆動装置２の作動に
よつて往復移動できるようになつている。検出器
１は、先端に前記工作物Ｗと接するプローブ１Ａ
を備え、このプローブ１Ａが工作物Ｗに接してい
る間、信号検出回路３を通じて検知信号を本発明
の要部である制御手段としての制御部４へ与え
る。制御部４は、前記信号検出回路３を通じて与
えられる検知信号に基づき、予め設定された処理
手順に従つてNC装置５へ各種の制御信号を与え
るとともに、所定の条件下において、そのNC装
置５へ入力されているデータを取込むようになつ
ている。NC装置５は、指令手段および第一ない
し第三の移動指令手段を兼ねるものであり、前記
検出器１の移動位置を表わすところの駆動装置２
に取付けられた位置検出装置６からの測定値デー
タ（Position Feedback Signal，以下PFSとい
う）と指令値データXTとの差に基づき前記駆動
装置２を駆動させるとともに、前記制御部４から
の制御信号に従つてその駆動を制御する。 第２図は前記制御部４とNC装置５との回路構
成を示している。前記NC装置５は、所定の演算
を行うNC装置要部５１と、第１、第２の記憶手
段５２，５３と、加算部５４と、差レジスタ５５
とが含まれている。前記NC装置要部５１には、
シーケンス情報を扱うシーケンス部５１Ａ、テー
プ読取部７からのデータをデコードするデコード
部５１ＢおよびクロツクタイムΔTに応じた一定
時間毎の移動指令値（Δx／ΔT）を出力する補間
演算部５１Ｃ等が含まれている。また、前記第１
の記憶手段５２は、前記位置検出装置６から逐次
入力される測定値データPFSを順次記憶するフイ
ードバツクカウンタで構成されている。また、前
記第２の移動手段５３は、前記NC装置要部５１
の補間演算部５１Ａから一定時間毎に送られてく
る移動指令値Δx／ΔTを積算して現在時点での指
令値データXT＝ΣT（Δx／ΔT）として記憶する指
令値カウンタによつて構成されている。これら第
１，第２の記憶手段５２，５３の差は、前記加算
部５４を介して差レジスタ５５に、いわゆるサー
ボエラーSVEとして与えられる。このサーボエ
ラーSVEは、Ｄ／Ａ変換部を含む前記駆動装置
２に与えられる。ちなみに、前記加算部５４およ
び差レジスタ５５は可逆カウンタとして構成する
ことができる。 前記制御部４は、前記信号検出回路３からの検
出信号がアンド回路２１，２２にそれぞれ入力さ
れるようになつているとともに、インバータ２３
を介してアンド回路２４に入力されるようになつ
ている。前記アンド回路２１には、前記検知信号
のほかに、タイマ回路２５から一定時間Δt毎に
出力されるクロツク信号およびフリツプフロツプ
２６のセツト出力端Ｑからの信号がそれぞれ入力
されている。また、このアンド回路２１からの出
力は、前記フリツプフロツプＺ２６をリセツト
し、かつ前記NC装置要部５１にその指令値Δx／
ΔTの分配を停止させて指令値データXTを固定す
るための停止指令信号STPとして入力されてい
るとともに、ゲート回路２７に与えられている。 ここにおいて、アンド回路２１およびフリツプ
フロツプ２６により接触状態指示手段が構成さ
れ、アンド回路２１のＨ出力が接触状態信号とな
る。 ゲート回路２７は、前記アンド回路２１の出力
がＨレベル（論理値１）になつたとき開放され、
前記差レジスタ５５のサーボエラーSVEを制動
距離記憶手段である第３の記憶手段２８へ取込
む。この第３の記憶手段２８へ取込まれたデータ
は、前記差レジスタ５５が一旦零にされた際、検
出器１を逆方向へ移動させるための制動距離
ΔXSVEとして、前記NC装置要部５１に与えられ
る。 また、前記アンド回路２２，２４には、前記信
号検出回路３からの信号のほかに、前記NC装置
要部５１から前記信号ΔXSVEに基づく動作終了後
出力される判別指令信号HSが入力されている。
そして、各アンド回路２２，２４の出力端にはそ
れぞれフリツプフロツプ２９，３０のセツト入力
端Ｓが接続されている。一方のフリツプフロツプ
２９のセツト出力端Ｑからの信号は、前記NC装
置要部５１に対して前記検出器１が工作物Ｗから
離れる方向へ前記駆動装置２を駆動させるための
順送り指令信号FSとして入力されているととも
に、アンド回路３１に与えられている。また、前
記他方のフリツプフロツプ３０のセツト出力端Ｑ
からの信号は、前記NC装置要部５１に対して前
記検出器１が工作物Ｗに接する方向へ前記駆動装
置２を駆動させるための逆送り指令信号RSとし
て出力されているとともに、アンド回路３３に与
えられている。 ここにおいて、アンド回路２２，２４およびフ
リツプフロツプ２９，３０により計測方向判定手
段が構成され、順送り指令信号FSまたは逆送り
指令信号RSにより計測方向が指定される。 一方、アンド回路３１には、順送り指令信号
FSの他に、信号検出回路３からの検知信号がイ
ンバータ３２で反転された信号、およびタイマー
回路２５からのクロツク信号がそれぞれ入力され
ている。また、アンド回路３３には、逆送り指令
信号RSの他に、信号検出回路３からの検知信号、
およびタイマー回路２５からのクロツク信号がそ
れぞれ入力されている。 これらのアンド回路３１，３３からの出力はオ
ア回路３４を通つてゲート回路３５に与えられて
いる。ゲート回路３５は、前記アンド回路３１，
３３のいずれかの出力がＨレベルになつたとき開
放され、前記第１の記憶手段５２のデータを第４
の記憶手段３６へ取込む。 ここにおいて、アンド回路３１，３３ないし第
４の記憶手段３６により計測位置出力手段が構成
され、第４の記憶手段３６に取込まれたデータ
は、計測値として例えば表示器等へ出力される。
なお、前記フリツプフロツプ２６は前記NC装置
要部のシーケンス部５１Ａからの初期設定指令信
号SSによりセツト状態に設定される。また、前
記フリツプフロツプ２９，３０は、オア回路３７
を介して与えられる前記NC装置要部５１のシー
ケンス部５１Ａからの指令信号SSおよび前記オ
ア回路３４からの出力により、それぞれリセツト
される。 次に、本実施例の作用を第３図、第４図および
第５図をも参照して説明する。 まず、NC装置要部５１のシーケンス部５１Ａ
からの初期設定指令信号SSによりフリツプフロ
ツプ２６をセツト状態に、フリツプフロツプ２
９，３０をリセツト状態にそれぞれ初期設定した
後、NC装置要部５１からの指令により、駆動装
置２を介して検出器１を測定開始点となる基準位
置P0から高速の第一速度V1で移動させると（第
３図参照）、位置フイードバツク信号PFSが駆動
装置２に取付けられた位置検出装置６から逐次与
えられ、その測定データが第１の記憶手段５２に
記憶されていく。 一方、検出器１が速度V1で移動する過程にお
いて、プローブ１Ａが工作物Ｗと接する位置Ｐに
達すると、信号検出回路３を通じてＨレベルの検
知信号（接触信号）が制御部４のアンド回路２１
へ与えられる。このとき、工作物Ｗの被測定面に
例えば切粉等の異物が付着していると、プローブ
１Ａがその異物と接する位置P′、つまり工作物Ｗ
の真の被測定面と接する位置より手前の時点でＨ
レベルの検知信号がアンド回路２１に与えられ
る。アンド回路２１は、フリツプフロツプ２６が
セツトされた状態つまりそのセツト出力端Ｑから
Ｈレベルの信号が与えられている状態にあるか
ら、タイマ回路２５からのクロツク信号が与えら
れたとき、Ｈレベルの出力を発生する。すると、
そのアンド回路２１からのＨレベルの出力によ
り、フリツプフロツプ２６がリセツトされると同
時に、NC装置要部５１に対して停止指令信号
STPが与えられる。これにより、NC装置要部５
１は補間演算部５１Ｃから第２の記憶手段５３へ
の指令値Δx／ΔTの分配を停止し、第２の記憶手
段５３の指令値データXTを固定する。更に、ア
ンド回路２１からのＨレベルの出力によりゲート
回路２７が開放される。すると、第１の記憶手段
５２の測定値データと第２の記憶手段５３の指令
値データとの差（サーボエラー量SVE）、すなわ
ち差レジスタ５５の値が制動距離ΔXSVEとして第
３の記憶手段２８へ記憶される。この後、検出器
１はサーボエラー量が零になる位置P1、もしく
はP1′まで移動されて停止される（第３図参照）。 ここで、検出器１のプローブ１Ａが工作物Ｗと
接し、それに伴う検知信号が出力されてから停止
するまでの検出器１の行きすぎ量ｌは、 ｌ＝サーボエラー量＋V1・Δt1 ……(1) で表わされる。ここで、V1・Δt1は、制動にあた
つて生じる遅れ誤差Δt1に伴う停止位置のずれ量
であり、Δt1は、検出器１のプローブ１Ａが工作
物Ｗに接して検知信号が出力された時点からタイ
マ回路２５のクロツク信号が与えられるまでの時
間つまり制御部４が検知信号を認識するまでの遅
れで、少なくともクロツク信号の周期Δtより小
さい。 次に、検出器１が停止した位置P1、もしくは
P1′から検出器１を、前記第３の記憶手段２８の
制動距離ΔXSVEだけ逆方向へ比較的高速の第二速
度V2で移動させる。この移動が停止すると、NC
装置要部５１から判別指令信号HSが制御部４の
アンド回路２２，２４に与えられる。ここで、ア
ンド回路２２，２４は、信号検出回路３を通じて
与えられる検知信号がＨレベルであるか、Ｌレベ
ルであるかを判別する。通常、はじめにプローブ
１Ａが接触信号を出力したとき、工作物Ｗとプロ
ーブ１Ａとの間に異物が介在されていない場合に
は、プローブ１Ａが工作物Ｗに実際に接触してか
ら制御部４が接触を認識するまでの時間遅れがあ
るため、Ｈレベルの検知信号、つまりプローブ１
Ａが工作物Ｗに接触している状態にあるが、工作
物Ｗとプローブ１Ａとの間に異物が介在されてい
る場合には、そのプローブ１Ａが異物に接触した
際その接触に伴つて異物が脱落するためＬレベル
の検知信号、つまりプローブ１Ａが工作物Ｗから
離れた状態にある。 いま、はじめにプローブ１Ａが接触信号を出力
したとき異物が無かつたとすると、Ｈレベルの検
知信号がアンド回路２２，２４に与えられている
状態にあるから、アンド回路２２からＨレベルの
信号が出力される。すると、フリツプフロツプ２
９がセツトされるため、そのフリツプフロツプ２
９のセツト出力端ＱからのＨレベルの信号がアン
ド回路３１へ与えられるとともに、順送り指令信
号FSとしてNC装置要部５１に与えられる。これ
により、NC装置要部５１は、前行程で検出器１
をサーボエラー量だけ逆方向へ移動させた位置
P2から、検出器１を低もしくは微小速の第三速
度V3で同方向へ移動させる。 検出器１が速度V3で移動する過程において、
そのプローブ１Ａが工作物Ｗから離脱する位置Ｐ
に達すると、信号検出回路３を通じてＬレベルの
検知信号（離脱信号）が制御部４のインバータ３
２で反転された後、アンド回路３１へ与えられ
る。アンド回路３１は、フリツプフロツプ２９が
セツトされた状態つまりセツト出力端ＱからＨレ
ベルの信号が与えられている状態にあるから、タ
イマ回路２５からのクロツク信号が与えられたと
き、Ｈレベルの出力を発生する。すると、このア
ンド回路３１からのＨレベルの出力により、ゲー
ト回路３５が開放され、この時の第１の記憶手段
５２の測定値データが第４の記憶手段３６へ記憶
されると同時に、フリツプフロツプ２９がリセツ
トされ、初期状態とされる。この後、第４の記憶
手段３６に記憶されたデータは、計測値として例
えば表示器等に表示することができる。 ここで、検出器１のプローブ１Ａが工作物Ｗか
ら離脱し、その際の検知信号が出力された時点か
ら、その検知信号を認識するまでの間Δt2（Δt）
における検出器１の行きすぎ量つまり誤差δは、 δ＝V3・Δt2 ……(2) で表わされる。従つて、速度V3を低速もしくは
微小速度とするば、誤差δをきわめて小さくする
ことができる。また、速度V2については測定に
無関係であるから速い送りとし、速度V1につい
ては多少誤差があつてもよいので、最も速い検出
器１の許容速度とすれば、速度V3を低速もしく
は微小速度としたとしてもその移動距離が僅かな
範囲に限られるため、計測精度を落すことなく、
かつ計測能率を上げることが可能である。 例えば、検出器１の基準位置P0から検出器１
が工作物Ｗと接触するまでの距離0（実際には
不明）を10mm、Δt＝5m secの条件において、 速度V1，V2，V3をともに2000mm／minのよ
うな高速度とすると、測定時間は１秒以下であ
るが、測定誤差は最大166μｍとなる。 一方、速度V1，V2，V3をともに10mm／min
のような低速度とすると、測定誤差は約0.8μｍ
であるが、測定時間は１分以上となる。 さらに、速度V1を2000mm／min、速度V2を
1000mm／min、速度V3を10mm／minとすると、
測定精度はと同じで約0.8μｍであり、測定時
間は、前記行きすぎ量を２mmとしても約1.4秒
となる。 従つて、の条件で送り速度を制御すれば、計
測精度を落すことなく、計測時間を著しく短縮す
ることができる。 一方、前記アンド回路２２，２４における判別
において、はじめにプローブ１Ａが接触信号を出
力したとき異物が有り、サーボエラー量だけの逆
方向移動時に落下したとすると、プローブ１Ａが
工作物Ｗから離れてＬレベルの検知信号がアンド
回路２２，２４に与えられている状態にあるか
ら、アンド回路２４からＨレベルの信号が出力さ
れる。すると、フリツプフロツプ３０がセツトさ
れるため、このフリツプフロツプ３０のセツト出
力端ＱからのＨレベルの信号がアンド回路３３に
与えられるとともに、逆送り指令信号RSとして
NC装置要部５１に与えられる。これにより、
NC装置要部５１は、前行程で検出器１をサーボ
エラー量だけ逆方向へ移動させた位置P2′から、
検出器１を低もしくは微小速度である速度V3で
前行程とは逆方向、つまり、工作物Ｗに当接する
方向に移動させる。 検出器１が速度V3で移動する過程において、
そのプローブ１Ａが工作物Ｗに接する位置Ｐに達
すると、信号検出回路３を通じてＨレベルの検知
信号が制御部４のアンド回路３３へ与えられる。
アンド回路３３は、フリツプフロツプ３０がセツ
トされた状態つまりセツト出力端ＱからＨレベル
の信号が与えられている状態にあるから、タイマ
回路２５からのクロツク信号が与えられたとき、
Ｈレベルの出力を発生する。すると、このアンド
回路３３からのＨレベルの出力により、前記と同
様にゲート回路３５が開放され、この時の第１の
記憶手段５３の測定値データが第４の記憶手段３
６へ記憶されると同時に、フリツプフロツプ２９
がリセツトされ初期状態に設定される。 従つて、工作物Ｗに異物が付着している場合で
も、サーボエラー量だけ逆方向へ移動した時点
で、それを判別し、再びプローブ１Ａが工作物Ｗ
に接する方向へ移動させて計測する結果、異物に
伴う計測誤差を防止できる。また、この場合の計
測能率については、異物の大きさにもよるが、工
作物Ｗに付着する程度の異物であることを考えれ
ば、前述した例と略同程度の高能率が達成でき
る。 なお、第４図では異物が無い場合における制御
部４の各種信号波形のタイムチヤートと検出器１
の速度変化を、第５図では異物が有つた場合にお
ける制御部４の各種信号波形のタイムチヤートと
検出器１の速度変化をそれぞれ示している。 以上の説明ではプローブ１Ａの接触端の径を無
視したが、実際にはその接触端の径を補正する必
要がある。また、計測の対象としては、欠径の計
測のほか、穴芯の測定、自動芯出し、同芯穴加工
等に利用することができる。 なお、前記実施例における第２図では、制御部
４をハードウエアとしての論理回路による構成を
示したが、最近の如く、CNC（Ｃomputerized
Ｎumerical Ｃontrol device）タイプの数値制
御装置の場合には、制御部４を具体的な論理回路
の構成とする必要がなくなり、一群のプログラム
指令に置換えることができる。こうしたプログラ
ム指令群はCNC装置において、サブプログラム
としてΔtごとの割込み信号に応答して読み出さ
れ、実行される。 そこで、このプログラム指令の主なステツプを
説明する。 今、機械（検出器）が速度V1で移動中におい
て、割込み信号が与えられると、信号検出回路３
の出力の有無がチエツクされ、この信号検出回路
３の出力が“有”のときには、CNC装置内での
補間演算を停止させるとともに、このときのサー
ボエラー量をレジスタ（前記実施例における第３
の記憶手段２８に相当する）にストアする。やが
て、機械がサーボエラー分だけ移動したあと停止
されると、前記レジスタの内容を機械の駆動系に
指令値として与え、機械を前記速度V1での移動
方向とは逆方向に速度V2で移動させるように指
令する。 ついで、サーボエラー分の移動が終ると、信号
検出回路３の出力の有無をチエツクし、それが
“有”のときには低（微）速度V3で速度V2と同一
方向への移動指令を、“無”のときには低（微）
速度V3で速度V2とは逆方向への移動指令を与え
る。この低速度V3での移動中に、信号検出回路
３の出力の変化をチエツクし、変化していたらコ
マンドパルス（Δx／ΔT）の供給を停止させる。
そして、このときの第１の記憶手段の内容をレジ
スタへ転送し、必要ならその値を表示させるよう
に指令する。 以上、プログラム指令の中の主なものを説明し
たが、熟練したプログラマーであれば、第２図を
参照することによつて、割込み指令に応答して作
動する一連のプログラムを作成することは容易で
ある。 また、前記実施例では、マシニングセンタに装
着するようにしたが、本発明はこれに限られるも
のではなく、例えばNC横中ぐり盤等でも可能で
あり、さらには工作機械に限らず一盤の計測装
置、例えば座標測定装置にも適用できる。 上述のように、本発明によれば、計測精度を維
持しつつ計測能率を向上させることができ、更に
異物による計測誤差をなくすことができる計測方
法および計測装置を提供できるという効果があ
る。
置から例えば被測定物の孔径等を計測する計測方
法および計測装置に関するものである。 従来、マシニングセンタに自動計測機能を付加
する際に、検出器として接点型の検出器を使用し
た場合、その検出器が被測定物としてのワークに
接したときに発生する接触信号で機械に装着され
ている座標スケール、例えばインダクトシンやレ
ゾルバ等の値を読み取ることが必要である。この
接触信号は機械が移動中に発生するので、信号伝
達系の遅れ、（電気信号の遅れ、接触信号を演算
処理部へ取込むときの認識遅れ等）があると、機
械が行きすぎた点の座標を読みとることになる。
この誤差は、機械の送り速度が速くなるほど大き
くなる。 このようなことから、精度の高い計測を行うた
めには機械の送り速度をできるだけ遅くすればよ
いわけであるが、機械の送り速度を遅くすると、
計測に時間がかかりすぎ実用的でないという難点
が生じる。 一方、このようにワークと検出器との接触を伴
う計測方式の場合、ワークの計測位置に例えば切
粉等の異物が付着していると、大きな計測誤差を
生じる問題がある。従つて、このような問題を防
ぐためには計測する前にワークに付着している異
物を除去すればよいが、特に加工機械上での自動
計測では実際上困難な作業である。 本発明の目的は、前述のような異物による計測
誤差をなくすことができ、かつ計測精度を維持し
つつ計測能率を向上させることもできる計測方法
および計測装置を提供することにある。 本発明の計測方法は、被測定物との接離に伴い
検知信号を発生する検知手段と、この検知手段と
被測定物と相対移動させる駆動手段と、この駆動
手段に前記検知手段と被測定物との相対移動を指
令する指令値データを出力する指令手段と、前記
検知手段と被測定物との相対位置を検出しその相
対位置データを出力する位置検出手段と、前記検
知信号に基づき駆動手段を制御するとともに被測
定物と検知手段との接離位置を計測する制御手段
とを備えた計測装置を用いて計測を行う計測方法
において、前記駆動手段により被測定物と検知手
段とが相対移動され前記検知手段からそれらの接
触に伴う検知信号を受けたときの指令値データと
相対位置データとの差を記憶するとともに、その
差だけ同方向へ相対移動させてのち停止させ、す
なわち検知手段が被測定物に接した状態より更に
指令値データと相対位置データとの差（サーボエ
ラー量）だけ行きすぎた状態で停止させ、ついで
検知手段と被測定物とを逆方向へ前記サーボエラ
ー量だけ相対移動させたのち検知信号を判別し、
すなわち検知手段と被測定物との間に異物があれ
ば逆方向への相対移動により脱落した状態となる
ためそのときの状態を判別し、検知信号が接触に
伴う信号つまり元々異物が無い状態のときは検知
手段と被測定物とを離れる方向へ、検知信号が離
脱に伴う信号つまり異物が有つたが取れたる状態
のときは検知信号と被測定物とを接する方向へそ
れぞれ相対移動させることにより、異物による計
測誤差をなくし、この相対移動において検知手段
からの検知信号に基づいて検知手段と被測定物と
の接触位置を検知するようにして異物の影響がな
い高精度の計測を行う。併せて、これら相対移動
の各工程を区分けするとにより検知工程のみを低
速度に、他を高速度とすることを可能にし、計測
精度を維持しつつ計測能率の向上を達成しようと
するものである。 また、本発明の計測装置は、被測定物との接触
および離脱に伴い検知信号を発生する検知手段
と、この検知手段と被測定物とを相対移動させる
駆動手段と、この駆動手段に前記相対移動に関す
る指令値データを出力する指令手段と、前記検知
手段と被測定物との相対位置を検出しその相対位
置データを出力する位置検出手段と、前記検知信
号に基づき駆動手段を制御して被測定物と検知手
段との接触位置を計測する制御手段とを設ける。
そして、制御手段として、前記接触に伴う検知信
号を受けた際に接触状態信号を出力する接触状態
指示手段と、前記接触状態信号を受けた際に前記
指令値データと前記相対位置データとの差を制動
距離として記憶する制動距離記憶手段と、前記被
測定物と検知手段とを第一速度で近接方向に相対
移動させかつ前記接触状態信号を受けた際に同方
向に前記制動距離だけ相対移動させる第一移動指
令手段と、前記第一移動指令手段に続いて起動さ
れて前記被測定物と検知手段とを第二速度で逆方
向に前記制動距離だけ相対移動させる第二移動指
令手段と、前記第二移動指令手段に続いて起動さ
れて前記検知信号が接触状態ならば前記逆方向を
指定しかつ前記検知信号が離脱状態ならば前記近
接方向を指定する計測方向判定手段と、前記計測
方向判定手段に続いて起動されて指定された方向
に前記被測定物と検知手段とを前記第一速度およ
び第二速度よりも低速の第三速度で相対移動させ
る第三移動指令手段と、前記第三移動指令手段と
ともに起動されて前記検知信号が接触または離脱
の何れかに変化した際に前記相対位置データを計
測位置として出力する計測位置出力手段と、を設
ける。 このような構成により、被測定物と検知信号と
は、まず第一速度で近接され、接触したのち同方
向に所定距離行き過ぎ、それまでとは逆方向に第
二速度で所定距離戻される。そして、この時点で
の接触状態に応じて計測方向が選択され、接触し
ていれば逆方向つまり離脱する方向へ、離脱して
いれば近接方向つまり再度接触する方向へ、それ
ぞれ低速の第三速度で移動され、この移動の間に
離脱または再度接触した時点で接触位置が計測さ
れる。つまり、位置計測を行う際の第三速度を低
速にすることで精度を確保するとともに、第三速
度で移動する距離を短い区間に限定し、他の区間
での移動速度を高めて全体として迅速な動作を実
現し、さらに異物の有無による影響を自動的に回
避できるようにして前記目的を達成しようとする
ものである。 以下、本発明の一実施例を図面について説明す
る。 第１図は本実施例の全体のシステムを示してい
る。同システムは、被測定物としての工作物Ｗの
計測方向、つまり本実施例では穴Ｈの直径方向
（以下、ｘ方向とする）に対して、例えばマシニ
ングセンタに装着された検知手段としての圧電素
子等からなる接触検出器１が駆動装置２の作動に
よつて往復移動できるようになつている。検出器
１は、先端に前記工作物Ｗと接するプローブ１Ａ
を備え、このプローブ１Ａが工作物Ｗに接してい
る間、信号検出回路３を通じて検知信号を本発明
の要部である制御手段としての制御部４へ与え
る。制御部４は、前記信号検出回路３を通じて与
えられる検知信号に基づき、予め設定された処理
手順に従つてNC装置５へ各種の制御信号を与え
るとともに、所定の条件下において、そのNC装
置５へ入力されているデータを取込むようになつ
ている。NC装置５は、指令手段および第一ない
し第三の移動指令手段を兼ねるものであり、前記
検出器１の移動位置を表わすところの駆動装置２
に取付けられた位置検出装置６からの測定値デー
タ（Position Feedback Signal，以下PFSとい
う）と指令値データXTとの差に基づき前記駆動
装置２を駆動させるとともに、前記制御部４から
の制御信号に従つてその駆動を制御する。 第２図は前記制御部４とNC装置５との回路構
成を示している。前記NC装置５は、所定の演算
を行うNC装置要部５１と、第１、第２の記憶手
段５２，５３と、加算部５４と、差レジスタ５５
とが含まれている。前記NC装置要部５１には、
シーケンス情報を扱うシーケンス部５１Ａ、テー
プ読取部７からのデータをデコードするデコード
部５１ＢおよびクロツクタイムΔTに応じた一定
時間毎の移動指令値（Δx／ΔT）を出力する補間
演算部５１Ｃ等が含まれている。また、前記第１
の記憶手段５２は、前記位置検出装置６から逐次
入力される測定値データPFSを順次記憶するフイ
ードバツクカウンタで構成されている。また、前
記第２の移動手段５３は、前記NC装置要部５１
の補間演算部５１Ａから一定時間毎に送られてく
る移動指令値Δx／ΔTを積算して現在時点での指
令値データXT＝ΣT（Δx／ΔT）として記憶する指
令値カウンタによつて構成されている。これら第
１，第２の記憶手段５２，５３の差は、前記加算
部５４を介して差レジスタ５５に、いわゆるサー
ボエラーSVEとして与えられる。このサーボエ
ラーSVEは、Ｄ／Ａ変換部を含む前記駆動装置
２に与えられる。ちなみに、前記加算部５４およ
び差レジスタ５５は可逆カウンタとして構成する
ことができる。 前記制御部４は、前記信号検出回路３からの検
出信号がアンド回路２１，２２にそれぞれ入力さ
れるようになつているとともに、インバータ２３
を介してアンド回路２４に入力されるようになつ
ている。前記アンド回路２１には、前記検知信号
のほかに、タイマ回路２５から一定時間Δt毎に
出力されるクロツク信号およびフリツプフロツプ
２６のセツト出力端Ｑからの信号がそれぞれ入力
されている。また、このアンド回路２１からの出
力は、前記フリツプフロツプＺ２６をリセツト
し、かつ前記NC装置要部５１にその指令値Δx／
ΔTの分配を停止させて指令値データXTを固定す
るための停止指令信号STPとして入力されてい
るとともに、ゲート回路２７に与えられている。 ここにおいて、アンド回路２１およびフリツプ
フロツプ２６により接触状態指示手段が構成さ
れ、アンド回路２１のＨ出力が接触状態信号とな
る。 ゲート回路２７は、前記アンド回路２１の出力
がＨレベル（論理値１）になつたとき開放され、
前記差レジスタ５５のサーボエラーSVEを制動
距離記憶手段である第３の記憶手段２８へ取込
む。この第３の記憶手段２８へ取込まれたデータ
は、前記差レジスタ５５が一旦零にされた際、検
出器１を逆方向へ移動させるための制動距離
ΔXSVEとして、前記NC装置要部５１に与えられ
る。 また、前記アンド回路２２，２４には、前記信
号検出回路３からの信号のほかに、前記NC装置
要部５１から前記信号ΔXSVEに基づく動作終了後
出力される判別指令信号HSが入力されている。
そして、各アンド回路２２，２４の出力端にはそ
れぞれフリツプフロツプ２９，３０のセツト入力
端Ｓが接続されている。一方のフリツプフロツプ
２９のセツト出力端Ｑからの信号は、前記NC装
置要部５１に対して前記検出器１が工作物Ｗから
離れる方向へ前記駆動装置２を駆動させるための
順送り指令信号FSとして入力されているととも
に、アンド回路３１に与えられている。また、前
記他方のフリツプフロツプ３０のセツト出力端Ｑ
からの信号は、前記NC装置要部５１に対して前
記検出器１が工作物Ｗに接する方向へ前記駆動装
置２を駆動させるための逆送り指令信号RSとし
て出力されているとともに、アンド回路３３に与
えられている。 ここにおいて、アンド回路２２，２４およびフ
リツプフロツプ２９，３０により計測方向判定手
段が構成され、順送り指令信号FSまたは逆送り
指令信号RSにより計測方向が指定される。 一方、アンド回路３１には、順送り指令信号
FSの他に、信号検出回路３からの検知信号がイ
ンバータ３２で反転された信号、およびタイマー
回路２５からのクロツク信号がそれぞれ入力され
ている。また、アンド回路３３には、逆送り指令
信号RSの他に、信号検出回路３からの検知信号、
およびタイマー回路２５からのクロツク信号がそ
れぞれ入力されている。 これらのアンド回路３１，３３からの出力はオ
ア回路３４を通つてゲート回路３５に与えられて
いる。ゲート回路３５は、前記アンド回路３１，
３３のいずれかの出力がＨレベルになつたとき開
放され、前記第１の記憶手段５２のデータを第４
の記憶手段３６へ取込む。 ここにおいて、アンド回路３１，３３ないし第
４の記憶手段３６により計測位置出力手段が構成
され、第４の記憶手段３６に取込まれたデータ
は、計測値として例えば表示器等へ出力される。
なお、前記フリツプフロツプ２６は前記NC装置
要部のシーケンス部５１Ａからの初期設定指令信
号SSによりセツト状態に設定される。また、前
記フリツプフロツプ２９，３０は、オア回路３７
を介して与えられる前記NC装置要部５１のシー
ケンス部５１Ａからの指令信号SSおよび前記オ
ア回路３４からの出力により、それぞれリセツト
される。 次に、本実施例の作用を第３図、第４図および
第５図をも参照して説明する。 まず、NC装置要部５１のシーケンス部５１Ａ
からの初期設定指令信号SSによりフリツプフロ
ツプ２６をセツト状態に、フリツプフロツプ２
９，３０をリセツト状態にそれぞれ初期設定した
後、NC装置要部５１からの指令により、駆動装
置２を介して検出器１を測定開始点となる基準位
置P0から高速の第一速度V1で移動させると（第
３図参照）、位置フイードバツク信号PFSが駆動
装置２に取付けられた位置検出装置６から逐次与
えられ、その測定データが第１の記憶手段５２に
記憶されていく。 一方、検出器１が速度V1で移動する過程にお
いて、プローブ１Ａが工作物Ｗと接する位置Ｐに
達すると、信号検出回路３を通じてＨレベルの検
知信号（接触信号）が制御部４のアンド回路２１
へ与えられる。このとき、工作物Ｗの被測定面に
例えば切粉等の異物が付着していると、プローブ
１Ａがその異物と接する位置P′、つまり工作物Ｗ
の真の被測定面と接する位置より手前の時点でＨ
レベルの検知信号がアンド回路２１に与えられ
る。アンド回路２１は、フリツプフロツプ２６が
セツトされた状態つまりそのセツト出力端Ｑから
Ｈレベルの信号が与えられている状態にあるか
ら、タイマ回路２５からのクロツク信号が与えら
れたとき、Ｈレベルの出力を発生する。すると、
そのアンド回路２１からのＨレベルの出力によ
り、フリツプフロツプ２６がリセツトされると同
時に、NC装置要部５１に対して停止指令信号
STPが与えられる。これにより、NC装置要部５
１は補間演算部５１Ｃから第２の記憶手段５３へ
の指令値Δx／ΔTの分配を停止し、第２の記憶手
段５３の指令値データXTを固定する。更に、ア
ンド回路２１からのＨレベルの出力によりゲート
回路２７が開放される。すると、第１の記憶手段
５２の測定値データと第２の記憶手段５３の指令
値データとの差（サーボエラー量SVE）、すなわ
ち差レジスタ５５の値が制動距離ΔXSVEとして第
３の記憶手段２８へ記憶される。この後、検出器
１はサーボエラー量が零になる位置P1、もしく
はP1′まで移動されて停止される（第３図参照）。 ここで、検出器１のプローブ１Ａが工作物Ｗと
接し、それに伴う検知信号が出力されてから停止
するまでの検出器１の行きすぎ量ｌは、 ｌ＝サーボエラー量＋V1・Δt1 ……(1) で表わされる。ここで、V1・Δt1は、制動にあた
つて生じる遅れ誤差Δt1に伴う停止位置のずれ量
であり、Δt1は、検出器１のプローブ１Ａが工作
物Ｗに接して検知信号が出力された時点からタイ
マ回路２５のクロツク信号が与えられるまでの時
間つまり制御部４が検知信号を認識するまでの遅
れで、少なくともクロツク信号の周期Δtより小
さい。 次に、検出器１が停止した位置P1、もしくは
P1′から検出器１を、前記第３の記憶手段２８の
制動距離ΔXSVEだけ逆方向へ比較的高速の第二速
度V2で移動させる。この移動が停止すると、NC
装置要部５１から判別指令信号HSが制御部４の
アンド回路２２，２４に与えられる。ここで、ア
ンド回路２２，２４は、信号検出回路３を通じて
与えられる検知信号がＨレベルであるか、Ｌレベ
ルであるかを判別する。通常、はじめにプローブ
１Ａが接触信号を出力したとき、工作物Ｗとプロ
ーブ１Ａとの間に異物が介在されていない場合に
は、プローブ１Ａが工作物Ｗに実際に接触してか
ら制御部４が接触を認識するまでの時間遅れがあ
るため、Ｈレベルの検知信号、つまりプローブ１
Ａが工作物Ｗに接触している状態にあるが、工作
物Ｗとプローブ１Ａとの間に異物が介在されてい
る場合には、そのプローブ１Ａが異物に接触した
際その接触に伴つて異物が脱落するためＬレベル
の検知信号、つまりプローブ１Ａが工作物Ｗから
離れた状態にある。 いま、はじめにプローブ１Ａが接触信号を出力
したとき異物が無かつたとすると、Ｈレベルの検
知信号がアンド回路２２，２４に与えられている
状態にあるから、アンド回路２２からＨレベルの
信号が出力される。すると、フリツプフロツプ２
９がセツトされるため、そのフリツプフロツプ２
９のセツト出力端ＱからのＨレベルの信号がアン
ド回路３１へ与えられるとともに、順送り指令信
号FSとしてNC装置要部５１に与えられる。これ
により、NC装置要部５１は、前行程で検出器１
をサーボエラー量だけ逆方向へ移動させた位置
P2から、検出器１を低もしくは微小速の第三速
度V3で同方向へ移動させる。 検出器１が速度V3で移動する過程において、
そのプローブ１Ａが工作物Ｗから離脱する位置Ｐ
に達すると、信号検出回路３を通じてＬレベルの
検知信号（離脱信号）が制御部４のインバータ３
２で反転された後、アンド回路３１へ与えられ
る。アンド回路３１は、フリツプフロツプ２９が
セツトされた状態つまりセツト出力端ＱからＨレ
ベルの信号が与えられている状態にあるから、タ
イマ回路２５からのクロツク信号が与えられたと
き、Ｈレベルの出力を発生する。すると、このア
ンド回路３１からのＨレベルの出力により、ゲー
ト回路３５が開放され、この時の第１の記憶手段
５２の測定値データが第４の記憶手段３６へ記憶
されると同時に、フリツプフロツプ２９がリセツ
トされ、初期状態とされる。この後、第４の記憶
手段３６に記憶されたデータは、計測値として例
えば表示器等に表示することができる。 ここで、検出器１のプローブ１Ａが工作物Ｗか
ら離脱し、その際の検知信号が出力された時点か
ら、その検知信号を認識するまでの間Δt2（Δt）
における検出器１の行きすぎ量つまり誤差δは、 δ＝V3・Δt2 ……(2) で表わされる。従つて、速度V3を低速もしくは
微小速度とするば、誤差δをきわめて小さくする
ことができる。また、速度V2については測定に
無関係であるから速い送りとし、速度V1につい
ては多少誤差があつてもよいので、最も速い検出
器１の許容速度とすれば、速度V3を低速もしく
は微小速度としたとしてもその移動距離が僅かな
範囲に限られるため、計測精度を落すことなく、
かつ計測能率を上げることが可能である。 例えば、検出器１の基準位置P0から検出器１
が工作物Ｗと接触するまでの距離0（実際には
不明）を10mm、Δt＝5m secの条件において、 速度V1，V2，V3をともに2000mm／minのよ
うな高速度とすると、測定時間は１秒以下であ
るが、測定誤差は最大166μｍとなる。 一方、速度V1，V2，V3をともに10mm／min
のような低速度とすると、測定誤差は約0.8μｍ
であるが、測定時間は１分以上となる。 さらに、速度V1を2000mm／min、速度V2を
1000mm／min、速度V3を10mm／minとすると、
測定精度はと同じで約0.8μｍであり、測定時
間は、前記行きすぎ量を２mmとしても約1.4秒
となる。 従つて、の条件で送り速度を制御すれば、計
測精度を落すことなく、計測時間を著しく短縮す
ることができる。 一方、前記アンド回路２２，２４における判別
において、はじめにプローブ１Ａが接触信号を出
力したとき異物が有り、サーボエラー量だけの逆
方向移動時に落下したとすると、プローブ１Ａが
工作物Ｗから離れてＬレベルの検知信号がアンド
回路２２，２４に与えられている状態にあるか
ら、アンド回路２４からＨレベルの信号が出力さ
れる。すると、フリツプフロツプ３０がセツトさ
れるため、このフリツプフロツプ３０のセツト出
力端ＱからのＨレベルの信号がアンド回路３３に
与えられるとともに、逆送り指令信号RSとして
NC装置要部５１に与えられる。これにより、
NC装置要部５１は、前行程で検出器１をサーボ
エラー量だけ逆方向へ移動させた位置P2′から、
検出器１を低もしくは微小速度である速度V3で
前行程とは逆方向、つまり、工作物Ｗに当接する
方向に移動させる。 検出器１が速度V3で移動する過程において、
そのプローブ１Ａが工作物Ｗに接する位置Ｐに達
すると、信号検出回路３を通じてＨレベルの検知
信号が制御部４のアンド回路３３へ与えられる。
アンド回路３３は、フリツプフロツプ３０がセツ
トされた状態つまりセツト出力端ＱからＨレベル
の信号が与えられている状態にあるから、タイマ
回路２５からのクロツク信号が与えられたとき、
Ｈレベルの出力を発生する。すると、このアンド
回路３３からのＨレベルの出力により、前記と同
様にゲート回路３５が開放され、この時の第１の
記憶手段５３の測定値データが第４の記憶手段３
６へ記憶されると同時に、フリツプフロツプ２９
がリセツトされ初期状態に設定される。 従つて、工作物Ｗに異物が付着している場合で
も、サーボエラー量だけ逆方向へ移動した時点
で、それを判別し、再びプローブ１Ａが工作物Ｗ
に接する方向へ移動させて計測する結果、異物に
伴う計測誤差を防止できる。また、この場合の計
測能率については、異物の大きさにもよるが、工
作物Ｗに付着する程度の異物であることを考えれ
ば、前述した例と略同程度の高能率が達成でき
る。 なお、第４図では異物が無い場合における制御
部４の各種信号波形のタイムチヤートと検出器１
の速度変化を、第５図では異物が有つた場合にお
ける制御部４の各種信号波形のタイムチヤートと
検出器１の速度変化をそれぞれ示している。 以上の説明ではプローブ１Ａの接触端の径を無
視したが、実際にはその接触端の径を補正する必
要がある。また、計測の対象としては、欠径の計
測のほか、穴芯の測定、自動芯出し、同芯穴加工
等に利用することができる。 なお、前記実施例における第２図では、制御部
４をハードウエアとしての論理回路による構成を
示したが、最近の如く、CNC（Ｃomputerized
Ｎumerical Ｃontrol device）タイプの数値制
御装置の場合には、制御部４を具体的な論理回路
の構成とする必要がなくなり、一群のプログラム
指令に置換えることができる。こうしたプログラ
ム指令群はCNC装置において、サブプログラム
としてΔtごとの割込み信号に応答して読み出さ
れ、実行される。 そこで、このプログラム指令の主なステツプを
説明する。 今、機械（検出器）が速度V1で移動中におい
て、割込み信号が与えられると、信号検出回路３
の出力の有無がチエツクされ、この信号検出回路
３の出力が“有”のときには、CNC装置内での
補間演算を停止させるとともに、このときのサー
ボエラー量をレジスタ（前記実施例における第３
の記憶手段２８に相当する）にストアする。やが
て、機械がサーボエラー分だけ移動したあと停止
されると、前記レジスタの内容を機械の駆動系に
指令値として与え、機械を前記速度V1での移動
方向とは逆方向に速度V2で移動させるように指
令する。 ついで、サーボエラー分の移動が終ると、信号
検出回路３の出力の有無をチエツクし、それが
“有”のときには低（微）速度V3で速度V2と同一
方向への移動指令を、“無”のときには低（微）
速度V3で速度V2とは逆方向への移動指令を与え
る。この低速度V3での移動中に、信号検出回路
３の出力の変化をチエツクし、変化していたらコ
マンドパルス（Δx／ΔT）の供給を停止させる。
そして、このときの第１の記憶手段の内容をレジ
スタへ転送し、必要ならその値を表示させるよう
に指令する。 以上、プログラム指令の中の主なものを説明し
たが、熟練したプログラマーであれば、第２図を
参照することによつて、割込み指令に応答して作
動する一連のプログラムを作成することは容易で
ある。 また、前記実施例では、マシニングセンタに装
着するようにしたが、本発明はこれに限られるも
のではなく、例えばNC横中ぐり盤等でも可能で
あり、さらには工作機械に限らず一盤の計測装
置、例えば座標測定装置にも適用できる。 上述のように、本発明によれば、計測精度を維
持しつつ計測能率を向上させることができ、更に
異物による計測誤差をなくすことができる計測方
法および計測装置を提供できるという効果があ
る。
図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
全体のシステムを示す説明図、第２図は制御部と
NC装置の回路構成を示す回路図、第３図は検出
器の移動を示す説明図、第４図および第５図は制
御部の各種信号波形のタイムチヤートである。 １……検知手段としての検出器、２……駆動手
段としての駆動装置、４……制御手段としての制
御部、５……NC装置、６……位置検出手段とし
ての位置検出装置、２１，２６……接触状態指示
手段であるアンド回路およびフリツプフロツプ、
２２，２４，２９，３０……計測方向判定手段で
あるアンド回路およびフリツプフロツプ、２８…
…制動距離記憶手段である第３の記憶手段、３
１，３３，３６……計測位置出力手段を構成する
アンド回路および第４の記憶手段、５１……指令
手段および第一ないし第三の移動指令手段を兼ね
るとしてのNC装置要部、５２……第１の記憶手
段、５３……第２の記憶手段。
全体のシステムを示す説明図、第２図は制御部と
NC装置の回路構成を示す回路図、第３図は検出
器の移動を示す説明図、第４図および第５図は制
御部の各種信号波形のタイムチヤートである。 １……検知手段としての検出器、２……駆動手
段としての駆動装置、４……制御手段としての制
御部、５……NC装置、６……位置検出手段とし
ての位置検出装置、２１，２６……接触状態指示
手段であるアンド回路およびフリツプフロツプ、
２２，２４，２９，３０……計測方向判定手段で
あるアンド回路およびフリツプフロツプ、２８…
…制動距離記憶手段である第３の記憶手段、３
１，３３，３６……計測位置出力手段を構成する
アンド回路および第４の記憶手段、５１……指令
手段および第一ないし第三の移動指令手段を兼ね
るとしてのNC装置要部、５２……第１の記憶手
段、５３……第２の記憶手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物との接離に伴い検知信号を発生する
検知手段と、この検知手段と被測定物とを相対移
動させる駆動手段と、この駆動手段に前記検知手
段と被測定物との相対移動を指令する指令値デー
タを出力する指令手段と、前記検知手段と被測定
物との相対位置を検出しその相対位置データを出
力する位置検出手段と、前記検知信号に基づき駆
動手段を制御するとともに被測定物と検知手段と
の接離位置を計測する制御手段とを備えた計測装
置を用いて計測を行う計測方法において、 前記駆動手段により被測定物と検知手段とが相
対移動され前記検知手段からそれらの接触に伴う
検知信号を受けたときの前記指令値データと相対
位置データとの差を記憶すると共に、 前記駆動手段を駆動させ更に前記差だけ同方向
へ相対移動させて停止させ、ついでこの相対移動
の方向とは逆方向へ前記差だけ相対移動させた
後、 前記検知手段からの検知信号を判別し、検知信
号を接触に伴う信号のときは検知手段と被測定物
とを離れる方向へ、検知信号が離脱に伴う信号の
ときは検知信号と被測定物とを接する方向へそれ
ぞれ相対移動させ、 この相対移動中において前記検知手段からの検
知信号を受けたときの前記位置検出手段の接触位
置データを計測値として出力することを特徴とす
る計測方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記検知手
段と被測定物とを前記逆方向へ前記接触時に記憶
した差だけ相対移動させる際の速度を高速度と
し、前記検出手段と被測定物とを前記検知信号を
判別した結果に基づき離れる方向または接する方
向へ相対移動させる際の速度を低速度としたこと
を特徴とする計測方法。 ３ 被測定物との接離に伴い検知信号を発生する
検知手段と、この検知手段と被測定物とを相対移
動させる駆動手段と、この駆動手段に前記検知手
段と被測定物との相対移動を指令する指令値デー
タを出力する指令手段と、前記検知手段と被測定
物との相対位置を検出しその相対位置データを出
力する位置検出手段と、前記検知信号に基づき駆
動手段を制御するとともに被測定物と検知手段と
の接離位置を計測する制御手段とを備え、この制
御手段は、 前記接触に伴う検知信号を受けた際に接触状態
信号を出力する接触状態指示手段と、 前記接触状態信号を受けた際に前記指令値デー
タと前記相対位置データとの差を制動距離として
記憶する制動距離記憶手段と、 前記被測定物と検知手段とを第一速度で近接方
向に相対移動させかつ前記接触状態信号を受けた
際に同方向に前記制動距離だけ相対移動させる第
一移動指令手段と、 前記第一移動指令手段に続いて起動されて前記
被測定物と検知手段とを第二速度で逆方向に前記
制動距離だけ相対移動させる第二移動指令手段
と、 前記第二移動指令手段に続いて起動されて前記
検知信号が接触状態ならば前記逆方向を指定しか
つ前記検知信号が離脱状態ならば前記近接方向を
指定する計測方向判定手段と、 前記計測方向判定手段に続いて起動されて指定
された方向に前記被測定物と検知手段とを前記第
一速度および第二速度よりも低速の第三速度で相
対移動させる第三移動指令手段と、 前記第三移動指令手段とともに起動されて前記
検知信号が接触または離脱の何れかに変化した際
に前記相対位置データを計測位置として出力する
計測位置出力手段と、 を備えていることを特徴とする計測装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15991281A JPS58127110A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 計測方法および計測装置 |
| US06/384,278 US4484118A (en) | 1981-08-29 | 1982-06-02 | Method and apparatus for measuring a workpiece |
| EP82107884A EP0073495B1 (en) | 1981-08-29 | 1982-08-27 | Method and apparatus for measuring a workpiece |
| DE8282107884T DE3279538D1 (en) | 1981-08-29 | 1982-08-27 | Method and apparatus for measuring a workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15991281A JPS58127110A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 計測方法および計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127110A JPS58127110A (ja) | 1983-07-28 |
| JPH0379645B2 true JPH0379645B2 (ja) | 1991-12-19 |
Family
ID=15703872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15991281A Granted JPS58127110A (ja) | 1981-08-29 | 1981-10-07 | 計測方法および計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127110A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170713A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-27 | Yamazaki Mazak Corp | 寸法測定装置におけるタツチセンサのプロ−ブの送り方法 |
| GB8713715D0 (en) * | 1987-06-11 | 1987-07-15 | Renishaw Plc | Workpiece inspection method |
| DE102005011285A1 (de) * | 2004-05-27 | 2005-12-15 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Koordinatenmessung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1551218A (en) * | 1975-05-13 | 1979-08-22 | Rolls Royce | Probe for use in displacement measuring apparatus |
| JPS52102059A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-26 | Okuma Machinery Works Ltd | Positionndetecting system |
| JPS5698725A (en) * | 1979-08-09 | 1981-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | Strip end detector |
| JPS5642807A (en) * | 1979-09-17 | 1981-04-21 | Komatsu Ltd | Original point resetting method of nc machine tool |
-
1981
- 1981-10-07 JP JP15991281A patent/JPS58127110A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58127110A (ja) | 1983-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4281385A (en) | Control system for a machine tool | |
| EP0073495B1 (en) | Method and apparatus for measuring a workpiece | |
| JPH01178395A (ja) | 三次元形状加工レーザ装置 | |
| JPS6233604B2 (ja) | ||
| JPH044527B2 (ja) | ||
| JPH0379645B2 (ja) | ||
| US4513646A (en) | Numerically controlled machine tool | |
| JPH0233128Y2 (ja) | ||
| JPH0233127Y2 (ja) | ||
| JPH0233122Y2 (ja) | ||
| JPH0233129Y2 (ja) | ||
| JPH0233123Y2 (ja) | ||
| JPH0233124Y2 (ja) | ||
| JPH0233126Y2 (ja) | ||
| JPH0233125Y2 (ja) | ||
| JPH0336884Y2 (ja) | ||
| JPH0217051B2 (ja) | ||
| EP0204001B1 (en) | Device for measuring moving distance of a numerical control apparatus | |
| JPH07210228A (ja) | Ｎｃ工作機械を用いた測定システムの制御方法 | |
| US3700993A (en) | Apparatus for controlling relative motion between gage jaws on a contacting gage | |
| JPS597546A (ja) | 工具長測定方法 | |
| KR940005587Y1 (ko) | 공작기계용 수치 제어기의 원점 설정장치 | |
| JP2803394B2 (ja) | サーボモータの制御装置 | |
| JPH02643Y2 (ja) | ||
| JPH01115550A (ja) | デジタイジング方法 |