JPH0429509B2 - - Google Patents

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JPH0429509B2
JPH0429509B2 JP59196084A JP19608484A JPH0429509B2 JP H0429509 B2 JPH0429509 B2 JP H0429509B2 JP 59196084 A JP59196084 A JP 59196084A JP 19608484 A JP19608484 A JP 19608484A JP H0429509 B2 JPH0429509 B2 JP H0429509B2
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JP59196084A
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JPS6176256A (ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/24Feelers; Feeler units
    • B23Q35/26Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model
    • B23Q35/30Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は金型などの加工に使用される倣い加
工機に関する。
従来技術 倣い加工機においては通常倣い運転に入る前に
倣い台上にモデルとテーブル上の工作物との芯合
わせが行われる。この芯合わせに際しては第3図
に示すような罫書きの針状のスタイラスがトレー
サヘツド及び加工用主軸に取付けられ、モデル及
び工作物の罫書き線が第1図のようにX軸、Y軸
においてスタイラスに合わされて芯出しが行われ
たあと、トレーサヘツドのスタイラスをモデル曲
面に適合する種々の球Rを有するスタイラスに、
また主軸のスタイラスをカツタと交換して倣い運
転が行われる。またデジタイザにおいても同様の
ことが言える。
発明が解決しようとする問題点 スタイラスを全然交換しない場合は問題はない
けれども、スタイラス交換でトレーサヘツドに接
着するときセツトボルトの締具合により第4図、
第5図にようにスタイラスの中心軸が傾斜して取
付けられ接触位置ではΔSのふれが生じることが
ある。またスタイラスの加工精度、曲がり等のた
め、この状態で倣い制御を行うとモデル形状より
ΔS形状がずれることになつて精度が悪くなると
いう問題が生じる。
問題点を解決するための手段 トレーサヘツドのスタイラスがNCで位置決め
可能なモデル台上の位置にスタイラス交換時に機
械原点を補正するための該スタイラスの芯出しス
テーシヨンを設け、該芯出しステーシヨンにはス
タイラス頂角より大きな円錐角を有する倒立円錐
台形またはX軸方向に平行な面及びY軸方向に平
行な面を有しスタイラス頂角より大きな角錐角を
有する倒立角錐台形の凹部が形成され、さらにこ
れら凹部はZ軸方向の基準水平底面が設けられて
なり、各種スタイラスの芯ずれに対応するもので
ある。
実施例 以下本発明の実施例を倣い加工機を例として図
面にもとづき説明する。
6軸制御の大形加工機は、ベツド1上の案内面
上に移動可能に載置されたテーブル2がMC又は
倣いの指令で制御される駆動モータ3で回転され
る送りねじ4によつてX軸方向に位置制御され
る。ベツド1の両側に設立されたコラム5,5は
トツプビーム6によつて門形に形成され、更にコ
ラム5の前面に高さ調整可能にクロスレール7が
設けられている。このクロフレーム7の前面水平
案内面に移動可能に載架された主軸頭8がNC又
は倣いの指令で制御される駆動モータ9で回転さ
れる送りねじ10でY軸方向に位置制御される。
主軸頭8には主軸11を回転可能に軸承した主軸
クイル12が軸方向(Z軸方向)に移動可能に支
承されNC又は倣いの指令で制御される駆動モー
タ13で回転される図示しない送りねじによつて
Z軸方向に位置制御される。一方倣い側はベツド
21の案内面に摺動可能に載置された倣い台22
はNC又は倣いの指令で制御される駆動モータ2
3で回転される送りねじ24でX軸方向の位置制
御される。そして倣い台22の隅にスタイラス芯
出しステーシヨン35が設けられている。このス
テーシヨンはスタイラス31がX、Y軸の位置決
め可能範囲内に設けられており、X軸、Y軸にそ
れぞれ平行な対面を有し下方がせまくなり底面が
平らな水平面である角錐台の凹部37が形成さ
れ、その中心位置及び基準水平底面b位置がNC
に記憶されている。この角錐面の傾斜角θは使用
するスタイラスのあらゆる形状に対して測定可能
な角に作られている。すなわちスタイラス頂角よ
り角錐角は大きくつくられていて針状スタイラス
の先端が傾斜面に当接されうる。なおスタイラス
によつては角錐に替え角筒また円錐を用いること
も可能である。ベツド21の両側にはコラム2
5,25が設立されトツプビーム26によつて門
形に形成され、その前面の水平案内面に摺動可能
に載架された主軸頭27はNC又は倣いの指令で
制御される駆動モータ28で回転される送りねじ
29でY軸方向に位置制御される。
主軸頭27には先端に取換可能にスタイラス3
1又は38又は39を装着しX軸、Y軸方向の変
位量εX,εYで信号を出力し、またZ軸方向の変位
量εZで信号を出力する一般的な倣い制御用トレー
サヘツド30を設けたクイル32が軸方向に摺動
可能に支承されており、NC又は倣いの指令で制
御される駆動モータ33で回転される送りねじ3
4でZ軸方向に位置制御される。次に3軸制御の
小形加工機について第2図に示すようにベツド4
1の上面はY軸方向に摺動可能に載置されたサド
ル42がNC又は倣いの指令で制御される図示し
ないモータで回転される送りねじによつてY軸位
置制御される。サドル42の上面にはX軸方向に
摺動可能に載置されたテーブル43がNC又は倣
いの指令で制御される図示しないモータにより回
転される送りねじでX軸方向の位置が制御され
る。ベツド41の後端にはコラム44が設立され
ており、その前面の垂直案内面により上下に摺動
可能に主軸頭45が取付けられNC又は倣いの指
令で回転されるモータにより回転される送りねじ
でZ軸方向の位置が制御される。主軸頭45は工
具を装着する主軸46が回転可能に垂直に軸承さ
れているとともに側方に張り出したアーム46に
取替可能なスタイラス53を装着したトレーサヘ
ツド47が設けられている。このトレーサヘツド
47はX軸補正ハンドル48で回転されるねじに
よりX軸方向の位置が補正され、Y軸補正ハンド
ル49で回転されるねじによりY軸方向の位置が
補正され、更にZ軸補正ハンドル50で回転され
る歯車により高さが補正されるように調整可能に
取付けられたトレーサ台51に垂直方向に取付け
られている。前記各ハンドルはサーボモータと連
結して自動補正することも可能である。テーブル
43の同一面上には主軸46の真下に工作物をト
レーサヘツド47の真下てにはモデルを載置固定
するものであり、モデル側の端部には芯出しステ
ーシヨン52が設けられていて、X軸、Y軸とそ
れぞれ平行な面を有する下方が狭くなつた角錐台
の凹部が形成されており、芯出し時にトレーサヘ
ツド47の下に位置決めされる。
作 用 先ず6軸制御倣い加工機において、事前に定盤
上で基準位置となる罫書き線がX軸方向及びY軸
方向のそれぞれの縁の中心にモデルMではMxa,
Mxb;Mya,Myb工作物WではWxa,Wxb;
Wya,Wybが刻設されており、倣い台22上に
はモデルMをテーブル2上には工作物Wをそれぞ
れ載置し、トレーサヘツド30には自動スタイラ
ス交換装置または手操作で、また主軸12には自
動工具交換装置または手操作でそれぞれ罫書き針
状のスタイラス31,36を取付け固定し、モデ
ルMの罫書き線Mxa,Mxb及びテーブル2上の
工作物Wの罫書き線Wxa,Wxbを合わせてX軸
方向の芯出しを行い、次いでスタイラス31,3
6をY軸中央に位置せしめX軸方向に移動させて
モデルMの罫書き線Mya,Myb、工作物Wの罫
書き線Wya,Wybを合わせてY軸方向の芯出し
を行つてそれぞれ固定する。この罫書き位置を
X、Y座標の機械原点X0,Y0として記憶させ
る。次いでトレーサヘツド30をNCで倣い台2
2端の芯出しステーシヨン35に移動し第6図に
示すように先ずY軸と平行な傾斜面a1,a2と
スタイラス31を当接するため角錐凹部37中心
に位置決めし傾斜面a1,a2の高さのほぼ中央
位置で当接するようNCでZ軸制御してトレーサ
ヘツド30を位置決めする。X軸制御してトレー
サヘツド30を+X方向に移動させスタイラス3
1を傾斜a1に当接させ予め設定してある変位量
ε変位させて信号が出力したときX座標値Xa1
をよみ、次いでトレーサヘツド30を−X方向に
移動させてスタイラス31を斜面a2に当接させ
ε変位させて信号が出力したときX座標値Xa2
をよみそのXa1,Xa2の中心基準位置PX0を
制御装置で算出し記憶させる。同様にトレーサヘ
ツド30を+Y方向及び−Y方向に移動させてX
軸方向と平行な2平面a3及びa4(図示せず)
にスタイラス31を当接させて信号出力時のX軸
座標Ya3及びYa4を読みとりその中心基準位置
PY0を制御装置で算出し記憶させる。倣い加工
を実行するため最初にスタイラス31が倣い用の
球形スタイラス38に交換されると、球形スタイ
ラス38を傾斜面a1,a2に当接して信号の出
た位置のX軸座標値Xa′1,Xa′2を読みとり
Xa′1,Xa′2の中心基準位置PX1を算出する。
そしてスタイラス31の基準位置PX0との差を
求める。差が零であればスタイラス38はスタイ
ラス31とX軸方向に同一状態にあるため機械原
点X0は同じで良いが誤差ΔSX1があれば機械
原点X0よりΔSX1オフセツトしたX1をスタ
イラス38固有のX軸の機械原点とする。同様に
してY軸方向の誤差ΔSY1があれば機械原点Y
0よりΔSY1オフセツトしたY1をスタイラス
38固有のY軸の機械原点とし、これにもとづい
て倣い加工を行う。なお主軸11のスタイラス及
び工具の装着はテーパ嵌合により正確に行われる
ため特に芯出しゲージでチエツクする必要はな
い。倣い面が変わるにともない球形スタイラスの
直径の異なつたスタイラスに交換されると、最初
に上記と同じ手順でスタイラス31の基準位置
PX0,PY0よりの誤差ΔSX2,ΔSY2を求め
機械原点X0,Y0に対し原点オフセツトしてX
2,Y2をスタイラスの固有の機械原点として倣
い加工を行うものである。以後スタイラスが変更
される毎に芯出しを行い補正して倣い加工を行う
ものである。更にモデルMの所定位置のZ軸位置
を知りたいときはスタイラス38を芯出しゲージ
35の基準水平底面bに当接してε0変位したと
き信号が出力したときのZ軸位置を基準水平底面
bのZ軸数値にして記憶しておき、モデルMの所
定位置にスタイラスを移動し当接することによつ
て知ることが可能である。更にまた倣い加工機に
工具長測定装置を装備し前記との組合せによりZ
軸における倣い側と加工側との自動位置決めも可
能となる。第2図の3軸制御の倣い加工機におい
てはサドル42、テーブル43を位置制御して同
様に芯出しステーシヨン52でスタイラスの芯を
チエツクし変位分機械原点を補正し倣い加工が行
われる。
効 果 以上詳述したように本発明は倣い台に芯出しス
テーシヨンを設けて該ステーシヨンにスタイラス
頂角より大きな円錐角の円錐台又は角錐角の角錐
台の凹所を形成し凹所の底を基準水平面となして
スタイラス交換取付時にこの凹所で芯ずれ量が測
定できるようになしてスタイラス固有の機械原点
の補正を可能としたので、スタイラス固有の精度
及びその取付精度に関係なく正確に倣い加工が実
現できる。またスタイラスを基準水平底面に当接
させその位置を記憶しておきモデルの所定位置に
スタイラスを当接することによりそのZ軸位置を
知ることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は6軸制御の倣い加工機の概略図、第2
図は3軸制御の倣い加工機の概略図、第3図、第
4図、第5図はスタイラスを示す図、第6図は罫
書き針状スタイラスの芯出し図、第7図は球形ス
タイラスの芯出し図である。 2……テーブル、7……クロスレール、8……
主軸頭、11……主軸、22……倣い台、27…
…主軸頭、30,47……トレーサヘツド、3
5,52……芯出しステーシヨン、31,36,
38,39……スタイラス、M……モデル、W…
…工作物。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トレーサヘツドのスタイラスがNCで位置決
    め可能なモデル台上の位置にスタイラス交換時に
    機械原点を補正するための該スタイラスの芯出し
    ステーシヨンを設け、該芯出しステーシヨンには
    スタイラス頂角より大きな円錐角を有する倒立円
    錐台形またはX軸方向に平行な面及びY軸方向に
    平行な面を有しスタイラス頂角より大きな角錐角
    を有する倒立角錐台形の凹部が形成され、さらに
    これら凹部はZ軸方向の基準水平底面が設けられ
    てなり、各種スタイラスの芯ずれに対応すること
    を特徴とするスタイラス自動芯出し機能をもつ倣
    い加工機。
JP19608484A 1984-09-19 1984-09-19 スタイラス自動芯出し補正機能をもつ倣い加工機 Granted JPS6176256A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19608484A JPS6176256A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 スタイラス自動芯出し補正機能をもつ倣い加工機

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JP19608484A JPS6176256A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 スタイラス自動芯出し補正機能をもつ倣い加工機

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Publication Number Publication Date
JPS6176256A JPS6176256A (ja) 1986-04-18
JPH0429509B2 true JPH0429509B2 (ja) 1992-05-19

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ID=16351937

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JP19608484A Granted JPS6176256A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 スタイラス自動芯出し補正機能をもつ倣い加工機

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JPS6176256A (ja) 1986-04-18

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