JPH0481126B2 - - Google Patents

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JPH0481126B2
JPH0481126B2 JP59263650A JP26365084A JPH0481126B2 JP H0481126 B2 JPH0481126 B2 JP H0481126B2 JP 59263650 A JP59263650 A JP 59263650A JP 26365084 A JP26365084 A JP 26365084A JP H0481126 B2 JPH0481126 B2 JP H0481126B2
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JP
Japan
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workpiece
signal
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recess
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JP59263650A
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JPS61240106A (ja
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Mineo Ishikawa
Fumio Yamamoto
Shiro Kuwabara
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円周面の一部に凹部を有する被工作
物の外径測定に有効である、定寸装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、定寸装置の被工作物(以下、単に工作物
という)と接触するセンサ部は第1図に示す破線
枠60のように構成されている。即ち、本体62
は、工作物97の支持位置に応じて上下動される
外筒61,63を内設しており、該外筒61,6
3には、それぞれスプリング42,66によつて
弾性的上下変位可能に可動軸61,63が挿通さ
れている。可動軸61,62の各先端には、一対
の接触子41,43から成る接触部40が取付け
られている。該接触部40は、接触子41,43
間の距離を工作物97の外径情報として電気信号
化して検出可能になつている。そのための構成と
して、前記可動軸61,63の基端側には、該可
動軸61,63の相対変位に応じてパルス信号を
出力する変位量検出部90が設けられている。な
お、前記外筒65は、ボールネジ81を介して上
下駆動用のサーボモータ79に結合されている。
また、外筒65は、歯車71,73,75の縦列
接続を介して外筒67と結合されている。69
は、外筒65に形成され、初段の歯車71が転動
するラツクであり、77は終段の歯車75が転動
するラツクである。
このような装置では、例えば、第2図aに示す
ような凹部54〜57を有する断面形状の工作物
の外径φDOを、該工作物を回転することによつ
て測定する。この場合、変位量検出部90から出
力される信号Dは、その信号電圧が接触子41,
43間の距離、すなわち、工作物の断面形状に対
応したパルス信号を呈し、外径φDOは、凹部5
4〜57の間の外径部51〜53の位置で正しく
測定される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述した従来装置で、例えば、第2図aに示す
断面形状の工作物の外径を測定すると、次の問題
が生じる。
断面形状が第2図aに示す工作物97を回転し
たとき、変位量検出部90から得られる信号D
は、同図bに示すように、円周面の形状54乃至
57に対応して、区間S1〜S4で示される水平
部、区間F1〜F4で示される凹部が出現する。
従つて、同図aに示す直径の真の値φDOの測定
は、外径部51〜53に対応した区間S1,S2
のいずれかのタイミングで測定しなければならな
いという制約がある。しかも、区間S1,S2
は、加工物97の材質等により回転数を変更する
と変化するものであり、また、加工物の種類によ
つて凹部54〜57の数が変わることがあり、更
に正規の外径を測定可能な位置の検出が困難にな
る。
そこで、本発明は、凹部を有した工作物の種類
が変わつて回転速度が変化したり凹部の数が変化
しても、工作物の種類を判別した種別データのみ
で、測定するタイミングを容易に検出してその外
径を正確に自動測定することができる定寸装置の
提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、円周面上に所定数の凹部が形成され
た円形の工作物の円の中心を回転中心として一定
角速度で回転させ、 この工作物の外径を測定すべく前記工作物の外
周に弾性的に接触する一対の接触子と、 前記一対の接触子の相対変位量を検出し、信号
を出力する変位量検出部と、 前記変位量検出部からの信号に応じて、工作物
の外径を求める信号処理部と、 を有する定寸装置において、 前記信号処理部は、前記工作物の種類に応じた
種別データを入力するデータ入力部と、 前記工作物の回転によつて前記変位量検出部で
得られる信号の所定時間間隔における変化量を予
め設定された設定値と比較することによつて前記
凹部での信号の立ち下がりもしくは立ち上がりを
検出する凹部検出部と、 前記凹部検出部にて検出された凹部間の周期を
求める周期検出部と、 前記周期検出部にて求めた前記周期と前記デー
タ入力部にて入力された種別データに応じて前記
凹部を基準とした寸法測定のサンプリングタイミ
ングを求めるサンプリングタイミング導出部と、 前記サンプリングタイミング導出部にて求めら
れた前記凹部を基準とした寸法測定のサンプリン
グタイミングにて前記変位量検出部からの信号を
サンプリングする計測部と、 から成ることを特徴とする定寸装置である。
〔作用〕
本発明の変位量検出部は、円形の工作物の円の
中心を回転中心として回転することによつて該工
作物の円周断面形状に対応したパルス信号を呈す
る。この信号の低レベル側が凹部に対応するの
で、凹部検出部は、そのパルス信号の低レベルの
立ち下がりもしくは低レベル側からの立ち上がり
を検出して凹部を検出する。周期検出部は、この
凹部が検出される時間間隔によつて凹部の周期を
求める。一方、データ入力部は、種別データによ
つて工作物の種類を指示するので、サンプリング
タイミング導出部は、前記種別データと凹部の周
期とによつて凹部の検出点から所定距離後の外径
部に対応したサンプリングタイミングを求めるこ
とができる。
工作物の種別データとしては、例えば凹部の周
期T1とサンプリングタイミングの組合せデータ
又は凹部の数もしくは大きさ等である。サンプリ
ングタイミングは、第2図bに示す信号Dの立ち
上がり開始点又は立ち下がり開始点(以下UP点、
DW点と略す)を通過した時刻から、直径に対応
した真の値φDOが現れるまでの待機時間t(図2
bでは立ち上がりUP11を基準としている)を
いう。このような待機時間tは、凹部に対応する
低レベル信号の周期T1を求めることで、容易に
算出することができる。後の実施例では測定条件
設定表を用いて予め、工作物の種類に応じた回転
数ごとの周期T1と待機時間tとをテーブル化し
てある。この他、例えば、周期T1と待機時間t
との比である待機時間比R等も利用できる。この
場合は、検出した周期T1に前記Rを乗ずれば待
機時間tが求まる。
前記UP点、前記DW点の検出方法としては、
例えば、時刻TA、TBに入力した信号Dのレベ
ルがSA、SBであるとき、前記SAと前記SBの差
S0の絶対値が、予め設定され、立ち上り、立ち
下りの判定尺度となる判定幅SW(SWは正の値)
を越えたことと、前記S0の極性を調べることで
検出できる。
計測部は、前記導出部にて求めた前記サンプリ
ングタイミングの情報を入力し、凹部が検出され
たときを基準としたサンプリングタイミングで変
位検出部から信号を入力することにより、工作物
の寸法に対応した信号を出力する。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳し
く説明する。第1図は、本発明の具体的な1実施
例に係る定寸装置を説明するブロツクダイアグラ
ムである。
スライド装置は、本体62に対して摺動する外
筒65,67と、前記外筒65をボールネジ81
を介して移動させるサーボモータ79と、前記外
筒65,67のそれぞれにスプリング42の張力
により弾性的に固定されている可動軸61,63
と、前記外筒65,67の外部に配設されたラツ
クネジ69,77を相対方向に移動させる歯車7
1,73,75とで構成する。又、接触部40
は、接触子41,43から成り、それぞれ、可動
軸61,63の先端に配設されている。
変位量検出部90は、前記可動軸61と共に移
動するブラケツト64には配設された磁気読取り
器と、前記可動軸63に配設されたマグネスケー
ルが、相対的に移動した時、該相対移動に対応し
て信号を発する電気回路である。
信号処理部10は、前記変位量検出部90から
入力した信号を波形整形するパルス化回路11
と、前記パルス化回路11から入力したパルス信
号を符号を含めてカウントするアツプダウンカウ
ンタ12と、周期検出部、導出部、計測部の機能
を有する演算処理部13とで構成される装置であ
る。
前記演算処理部13は、CPU131、ROM1
32、RAM133から成る装置である。
工作物97は、研磨機の主軸のチヤツクに保持
されて、その表面を研磨されている。
上記構成に成る定寸装置の動作を図2a,b〜
図4a,bを参照して説明する。
本実施例では第2図aに示す凹部54乃至57
を有する工作物97の外径φDOを測定する。第
2図bは、前記工作物97を回転した時の、前記
変位量検出部90から出力される信号Dを示し、
縦軸に直径に対応した信号電圧を、横軸に時間経
過を示す。信号電圧D0は前記工作物97の直径
の真の値に対応し、前記工作物97が一回転する
間に2箇所の、区間S1,S2が現れる。
第3図は、前記工作物97の回転周期より定ま
る信号Dの周期T1と、待機時間tを示した測定
条件設定表である。例えば、種別がW1の加工品
で、周期T1の値としてx11が検出されたとき
は、待機時間tとしてはy11が選択される。
数値制御装置20からの計測指令により、定寸
装置が起動し、スライド装置は、接触部40を前
記工作物97の外径に接触させる方向に移動さ
せ、該接触部40が前記工作物97の外径に接触
した後、前記可動軸61と外筒69が所定の相対
位置になつた位置で移動を停止させる。
変位量検出部90は前記可動軸63と前記可動
軸65の相対移動に応じて、その変位に応じた信
号を信号処理部10に出力する。
信号処理部10のパルス化回路11は、入力し
た前記信号Dを所定の形状のパルス信号に変換
し、アツプダウンカウンタ12に出力する。前記
アツプダウンカウンタ12は入力したパルスをカ
ウントし、該カウントの結果は演算処理部13に
出力される。
前記演算処理部13が、工作物97の外径であ
る真の値φDOを検出する過程を、コンピユータ
の処理を示す第4図のフローチヤートに従つて説
明する。
数値制御装置20の、計測指令により定寸装置
のCPU131はステツプ100から実行を開始
する。
ステツプ100で、アツプダウンカウンタ12を
起動し、次ステツプ102においてCPU131は、
数値制御装置20から加工中の種別番号Wmを入
力する。ステツプ104乃至110は、入力信号の周期
を検出するルーチンである。
ステツプ104では、前記凹部54に基因する例
えばDW1点を検出し、ステツプ106にて計測カ
ウンタをスタートさせる。その後、ステツプ108
にてDW2点が検出されると、その時の計測カウ
ンタの値が凹部の周期T1を与えることになる。
そこで次ステツプ110と112にてROM132から
前記T1に対応した待機時間tを選択設定し、サ
ンプリングの準備をする。ステツプ114は計測カ
ウンタをリセツトしている。
ステツプ116乃至122はサンプリングタイミング
を見出すための工程で、UP点を検出した後、待
機時間tの時間をカウントする。ステツプ124乃
至128では、信号Dをサンプリングし、仕上目的
とするDSを、RAM133より入力し、前記Dと
前記DSを比較し、前記Dの値が真の値DSと等し
いと判定された時は、次ステツプに進み加工完了
の信号が出力されるが、前記Dと前記DSが等し
くないと判定された時は、ステツプ132にジヤン
プし、ステツプ132乃至138で、前記カウンタの値
を利用し、カウントを断続し、次回サンプリング
のための周期を検出した後、ステツプ116にジヤ
ンプする。
こうして本実施例は、円周面に凹部のある工作
物の直径を回転速度やデータの入換えを行うこと
なく、立上がり点又は立下がり点の検出後に、正
しい計測が可能な回転位置が指示されるので、正
確かつ迅速に測定することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、工作物の種類に応じた種別デ
ータを入力するデータ入力部と、前記工作物の回
転によつて前記変位量検出部で得られる信号の所
定時間間隔における変化量を予め設定された設定
値と比較することによつて前記凹部での信号の立
ち下がりもしくは立ち上がりを検出する凹部検出
部と、前記凹部検出部にて検出された凹部間の周
期を求める周期検出部と、前記周期検出部にて求
めた前記周期と前記データ入力部にて入力された
種別データに応じて前記凹部を基準とした寸法測
定のサンプリングタイミングを求めるサンプリン
グタイミング導出部と、前記サンプリングタイミ
ング導出部にて求められた前記凹部を基準とした
寸法測定のサンプリングタイミングにて前記変位
量検出部からの信号をサンプリングする計測部と
を備えたことにより、円周面に凹部がある工作物
であつても工作物の種類を入力するだけで、回転
数に関係なく、工作物の特定位置の外径測定がで
き、量産加工の場合に迅速に直径の測定ができ加
工の能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な実施例に係る定寸装
置の構成を示したブロツクダイアグラム、第2図
aは上記実施例に於いて使用した工作物の断面
図、第2図bは上記実施例で工作物より検出され
るに信号の説明図、第3図は上記実施例に於いて
使用した測定条件設定の説明図、第4図a,bは
本発明の動作の一例を示すフローチヤートであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 円周面上に所定数の凹部が形成された円形の
    工作物の円の中心を回転中心として一定角速度で
    回転させ、 この工作物の外径を測定すべく前記工作物の外
    周に弾性的に接触する一対の接触子と、 前記一対の接触子の相対変位量を検出し、信号
    を出力する変位量検出部と、 前記変位量検出部からの信号に応じて、工作物
    の外径を求める信号処理部と、 を有する定寸装置において、 前記信号処理部は、前記工作物の種類に応じた
    種別データを入力するデータ入力部と、 前記工作物の回転によつて前記変位量検出部で
    得られる信号の所定時間間隔における変化量を予
    め設定された設定値と比較することによつて前記
    凹部での信号の立ち下がりもしくは立ち上がりを
    検出する凹部検出部と、 前記凹部検出部にて検出された凹部間の周期を
    求める周期検出部と、 前記周期検出部にて求めた前記周期と前記デー
    タ入力部にて入力された種別データに応じて前記
    凹部を基準とした寸法測定のサンプリングタイミ
    ングを求めるサンプリングタイミング導出部と、 前記サンプリングタイミング導出部にて求めら
    れた前記凹部を基準とした寸法測定のサンプリン
    グタイミングにて前記変位量検出部からの信号を
    サンプリングする計測部と、 から成ることを特徴とする定寸装置。
JP26365084A 1984-12-13 1984-12-13 定寸装置 Granted JPS61240106A (ja)

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JP26365084A JPS61240106A (ja) 1984-12-13 1984-12-13 定寸装置

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JP26365084A JPS61240106A (ja) 1984-12-13 1984-12-13 定寸装置

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JPS61240106A JPS61240106A (ja) 1986-10-25
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JPS5853843B2 (ja) * 1978-11-14 1983-12-01 工業技術院長 回転軸の回転精度測定方法
JPS5698602A (en) * 1980-01-11 1981-08-08 Mitsubishi Electric Corp Shape measurement method for cylinder or column
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