JPH066256B2

JPH066256B2 - 芯出し及び端面位置の自動計測方法

Info

Publication number: JPH066256B2
Application number: JP61180343A
Authority: JP
Inventors: 俊介若岡; 正行諸戸; 善明井口
Original assignee: OOKUMA KK
Current assignee: OOKUMA KK
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPS6339754A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は多面加工例えば上面と９０°旋回の四側面の五
面加工が行えるマシニングセンタ等の多面加工機におけ
る自動芯出し，自動計測方法に関する。

従来技術五面加工機のマシニングセンタの立主軸，旋回可能な横
主軸にオン，オフ接点を有してタッチ信号を出力するタ
ッチプローブを装着して加工位置の自動芯出し，或いは
穴径，端面位置の自動計測を行う場合、計測方向が種々
異なり、プローブ測定子の測定端中心位置の補正値はＮ
Ｃ軸とは無関係に横主軸に取り付けたプローブの向く方
向だけで決められている。また加工の指令プログラムは
立主軸，横主軸または横主軸の旋回毎に異なっていた。

発明が解決しようとする問題点立主軸で使用したプローブ測定子の測定端中心位置の補
正値をそのまま横主軸にした場合、横主軸の場合はプローブ測定子の重力によるたわみが
発生し、タッチ信号のでる位置が立主軸の場合と比べて
若干異なっていた。

旋回主軸頭の割り出し位置決め誤差及び立主軸に対す
る横主軸の位置ずれの補正誤差があった場合、計測誤差
となっていた。

プローブの測定方向（ワーク面へのプローブの当接方
向）とＮＣ軸方向との関連が立主軸と横主軸で一致しな
い時はプローブ測定子の測定端中心位置の補正値を合わ
せるため測定前に主軸を角度分回転させる必要があっ
た。

同じ径の穴測定でも立主軸の場合はＸＹ軸移動による
測定が横主軸の場合は旋回方向によってＸＺ軸またはＹ
Ｚ軸となりプログラムの指令方法が複雑となっていた。

問題点を解決するための手段立主軸１２，横主軸３７をそれぞれ１本軸承するととも
に割出し旋回可能な旋回主軸頭７を装備する上面と四側
面の五面ＮＣ加工機において、タッチ信号を出力する計
測プローブＴを前記立主軸１２または横主軸３７の何れ
かに装着して穴中心位置若しくは工作物の端面位置等を
計測する場合に前記立主軸１２及び横主軸３７の旋回主
軸頭７のそれぞれの向き毎に立主軸または横主軸に装着
した前記計測プローブＴの測定子端中心の前記立主軸１
２の中心線に対する中心位置ずれ補正量にもとづき計測
プローブＴの計測方向に対応した別々の補正値で補正を
するものであり、またタッチ信号を出力する計測プロー
ブを前記立主軸または横主軸の何れかに装着して穴中心
位置若しくは工作物の端面位置等を計測する場合に計測
プローブＴが前記立主軸１２または横主軸３７の何れか
に装着されているかまた前記旋回主軸頭７が何れの側面
を向いているかを判断してその判断した向き毎に立主軸
または横主軸に装着した計測プローブの測定子端中心の
前記立主軸の中心線に対する中心位置のずれ補正量を計
測プローブＴの計測時の現在位置に加減算させ１主軸の
計測プログラムを共通化して前記五面の芯出し及び端面
位置の計測を行うものである。

実施例以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。例えば
周知の立形マシニングセンタを示す第１図においてベッ
ド１の上面にはＸ軸方向にテーブル２が載置されＮＣで
位置制御される。ベッド１の両横にはコラム３が設立さ
れておりトップビーム４によって門形に構成され、コラ
ム３の前向案内面に沿ってクロスレール５が上下Ｗ軸方
向に位置制御される。このクロスレール５の前面には主
軸頭６が載架されＹ軸方向にＮＣで位置制御される。ま
た主軸頭６の内部案内面によってＺ軸（上下）方向にラ
ム１１がＮＣで位置制御される。そしてラム１１には下
端に立主軸１２と横主軸３７を軸承した旋回頭７を有す
る若しくは装着した主軸が回転可能に軸承されている。
次にこの主軸系を示す第２図を説明する。

主軸頭６に垂直に設けられたラム１１には立主軸１２が
軸受によって回転可能に軸承され歯車１３，１４を介し
てモータ１５により加工時の回転，主軸割出し並びに旋
回頭７の割出しが行われる。また立主軸１２には歯車１
６，１７を介して角度位置を検出する検出器１８が設け
られている。更に立主軸１２の中心には主軸下端のテー
パ穴に装着される工具締上げ装置のドローバ１９が挿通
され上端位置に工具締上げ解除のシリンダ装置２０が設
けられている。旋回頭７は上部の旋回中空軸２１で立主
軸１２と同心に回転可能にラム１１に軸承されており、
旋回中空軸２１端に爪クラッチ２２が立主軸１２の途中
に取り付けられた爪クラッチ板２３と噛合可能に設けら
れ、また途中にピストン２４が取り付けられていて、ラ
ム１１のシリンダ２５に嵌装している。また旋回頭７の
本体の上面には主軸１２と同心にカービックカップリン
グ２６が固着されておりラム１１の下端に同心に固着さ
れたカービックカップリング２７と噛合い割出し角度が
位置決めされる。また旋回中空軸２１には円周90°位置
に切欠を有する割出確認板２８とドック３１が取り付け
られており、ラムに設けた流体圧シリンダ２９に嵌装さ
れたピストンロッド３０端が割出確認板２８の切欠きと
係合するようになっていてピストンロッド３０の出入り
をリミットスイッチで確認し、またドッグ３１の上下位
置即ちカービックカップリングの噛合離脱をリミットス
イッチで確認する。更に旋回中空軸２１に歯車３２が噛
合い取り付けられていてこの歯車３２と噛合う歯車３３
の軸上にＸ軸，Ｙ軸に対応する90°角度位置にドック34
a,34b,34c,34dが突設されていて一列に上下に配列され
たリミットスイッチをそれぞれ作動して旋回頭７の旋回
位置を確認するようになっている。そして旋回頭７には
立主軸１２に取り付けられた傘歯車３５と噛合う歯車群
３６により回転される横主軸３７が立主軸１２と直角方
向でドッグ34a,34b,34c,34dと対応する四角の側面の１
面に設けられている。この横主軸３７には立主軸１２の
テーパ穴と同じテーパ穴が穿設されており、工具の締
付，解放手段の流体圧シリンダ装置３８が設けられこの
締付，解放を確認できるようになっている。

次に制御装置内の制御回路を示す第３図において５１は
プログラム解釈回路，５２は自動工具交換（ＡＴＣ）制
御回路でプログラム解釈回路５１がプログラム指令中の
次工具準備指令，工具交換指令を解釈すると、ＡＴＣ装
置及び付属装置４０に次工具準備指令を出力してマガジ
ンの工具を割出し必要によりサブアーム若しくは工具交
換アーム等に把持待機させる。また工具交換指令をＡＴ
Ｃ装置及び付属装置４０を出力して立主軸１２，若しく
は横主軸３７の工具交換を行わせ工具交換完了の信号に
より現工具番号や立主軸或いは横主軸何れに工具が装着
されたアンサとして入力する。５３は主軸頭のラム１１
に設けた旋回頭６の旋回頭旋回制御回路でプログラム解
釈回路５１がプログラム指令中旋回指令を解釈すると旋
回頭旋回駆動装置４１に旋回頭旋回指令を出力して立主
軸１２との連結クラッチ２２を連結させ流体圧シリンダ
２５の圧力流体方向を切換えてカービックカップリング
の噛合いを外しモータ１５を駆動して旋回頭７を旋回さ
せる。この旋回による旋回頭７の横主軸３７の向く方向
を前向き(RHf)，左向き(RHr)，後向き(RHb)、右向き(RH
l)の何れかを４１よりアンサとして該回路５３に入力さ
れる。54は記憶読み出し及び演算回路でＡＴＣ制御回路
５２に入力された立主軸，または横主軸の情報は変数VS
PTHとして立主軸の場合０，横主軸の場合１で記憶され
る。また旋回頭旋回制御回路５３にアンサとして入力さ
れた横主軸の向きの情報は変数VSHDRとしてRHf＝1,RHr
＝2,RHb＝3,RHe＝4で記憶される。そしてプログラム解
釈回路５１がプログラム指令中、変数VSPTH,VSHDRを解
釈し変数を指令するとVSPTH＝０または１，VSHDR＝1,2,
3,4の何れかが読み出される。

作用本機でこの自動計測方法を使用するには先に立主軸，横
主軸に装着したタッチプローブＴの測定子Ｔａの中心が
立主軸１２及び横主軸３７の旋回方向に対する中心ずれ
補正量及び測定子の立主軸及び横主軸の旋回方向の各つ
き当て時の長さ補正を測定し制御装置の記憶読出し及び
演算回路５４の中に表１のように記憶しておきシステム
変数例えばVTOFD,VTOFHで読み出される。

このタッチプローブＴ測定子Ｔａの中心ずれ補正量及長
さ補正量を第４図のプローブの工具補正サイクルを示す
フローチャートを参照して求めておく。即ちステップＳ
１においてパラメータ横主軸かがＮＣの記憶，読出し及
び演算回路５４より判断されＮＯであればステップＳ２
においてPMOD＝１即ち立主軸の径補正サイクルかが判断
される。ＹＥＳであればステップＳ３においてＸ−Ｙ平
面で立主軸工具径補正サイクルが後述の第５図に示すフ
ローチャートにもとづき実行される。ステップＳ２にお
いてＮＯであればステップＳ４において立主軸工具長補
正サイクルが後述する第６図に示すフローチャートにも
とづき実行される。ステップＳ１においてＹＥＳであれ
ばステップＳ５において旋回頭左向きかがドッグ34a,34
b,34c,34dに対応するリミットスイッチ群の信号により
記憶された回路54から判断され、ＹＥＳであればステッ
プＳ６においてPMOD＝1即ち径補正サイクルかが判断さ
れる。ＹＥＳであればステップＳ７においてＸ−Ｚ平面
で旋回頭左用横主軸工具径補正サイクルが第５図のフロ
ーチャートに準じて実行される。ステップＳ６において
ＮＯであればステップＳ８において旋回頭左用横主軸工
具長補正サイクルが第６図のフローチャートに準じて実
行される。ステップＳ５においてＮＯであれば以後同様
のステップにより旋回頭７が後か，前か，右かが判断さ
れ、それぞれ工具補正サイクル，工具長補正サイクルが
実行される。

次に第５図に示す工具径補正サイクル(CaLL 0010 PMOD
＝9)を示すフローチャートにもとづきプローブの中心位
置ずれ補正量を立主軸の場合で説明する。テーブル２上
の所定位置に固定された穴直径２roの基準リング上にタ
ッチプローブＴをほぼ同一中心に位置決めする。タッチ
プローブはＸ−Ｙ平面の移動となる。ステップＳ21にお
いてタッチプローブＴのＸ軸，Ｙ軸の現在値Ａ_Ｘ，Ａ_Ｙ
を記憶する。ステップＳ22でＲ＝２ro/2とし、ステップ
Ｓ23で立主軸の補正値を記憶回路54から呼び出す変数例
えばVTOFD(301),VTOFD(302),VTOFD(303),VTOFD(304)の
値をすべて零とする。ステップＳ24でＸ＋方向にＲだけ
軸移動させる。但しプローブよりタッチ信号が出たとき
軸移動を停止させタッチ位置のＸ軸の現在値をＢ_１を記
憶させる。ステップＳ25でプローブをＡ_Ｘの位置に戻
す。ステップＳ26でVTOFD(301)＝Ｂ_１−Ｒと記憶させ
る。但しＢ_１＞０である。ステップＳ27でＸ−方向へ−
Ｒだけプローブを軸移動させる。但しタッチ信号が出た
ときプローブの軸移動を停止させタッチ時の現在値Ｂ_２
を記憶させる。ステップＳ28でＡ_Ｘの位置に戻る。ステ
ップＳ29でVTOFD(302)＝Ｂ_２＋Ｒとして記憶させる。但
しＢ_２＜０である。ステップＳ30でＹ＋方向にＲだけプ
ローブを軸移動させる。但しタッチ信号がでたとき軸移
動を停止させタッチ時の現在位置をＢ_３として記憶させ
る。ステップＳ31でＡ_Ｙへ戻る。ステップＳ32でVTOFD
(303)＝Ｂ_３−Ｒとして記憶させる。但しＢ_３＞０であ
る。ステップＳ33でＹ−方向に−Ｒだけプローブを軸移
動させる。但しタッチ信号が出たとき軸移動を停止させ
タッチ時の現在値Ｂ_４として記憶させる。ステップＳ34
でプローブをＡ_Ｙの位置に戻す。ステップＳ35でVTOFD
(304)＝Ｂ_４＋Ｒとして記憶させる。但しＢ_４＜０であ
る。

横主軸の工具径補正サイクルのときタッチプローブがＸ
−Ｚ平面移動のときステップＳ21ではＸ軸，Ｚ軸の現在
値Ａ_Ｘ，Ａ_Ｚを記憶し旋回頭前向きでは変数VTOFD(305)
〜VTOFD(308)に値が記憶され、旋回頭後向きでは変数VT
OFD(313)〜VTOFD(316)に記憶される。またタッチプロー
ブがＹ−Ｚ平面移動のときはステップＳ21ではＹ軸，Ｚ
軸の現在値Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚを記憶し、旋回頭左向きでは変数
VTOFD(309)〜VTOFD(312)に値が記憶され旋回頭右向きで
は変数VTOFD(317)〜VTOFD(320)に値が記憶される。

次いで第６図に示す工具長補正サイクル(CALL OIOI PMO
D＝8)を示すフローチャート及び第７図にもとづき立主
軸の場合について説明する。プローブはＺ軸移動で基準
工具を使用のときステップＳ41でプローブのＺ軸現在位
置Ａｚを記憶する。ステップＳ42でＬ＝ＰＥＩで基準と
するＺ端面の座標値で基準工具の当接点Ｚ＝０とする。
ステップＳ４３で変数VTOFH(305)=0とする。ステップＳ
44でＺ−へ（Ｌ−10）分プローブを軸移動させる。但し
タッチ信号が出たとき軸移動を停止し、タッチ時の現在
値Ｂ_５を記憶させる。ステップＳ45でプローブはＡ_Ｚ位
置に戻る。ステップＳ46でVTOFH 305)＝Ｂ_５−Ｌを記憶
する。タッチプローブを横主軸に装着したときの工具長
補正サイクルでは旋回頭前または後向きではステップＳ
41では現在位置Ａ_Ｘを記憶し前向きでは変数VTOFH(301)
に、後向きでは変数VTOFH 303)に値が記憶される。また
旋回頭左または右向きではステップＳ41で現在位置Ａ_Ｙ
を記憶し、左向きでは変数VTOFH(302)に、右向きでは変
数VTOFH(304)に値が記憶される。

このようにしてプローブの中心位置ずれの補正値及び工
具長補正値が求められ記憶読み出し及び演算回路54に記
憶されると自動計測の準備が完了する。

次いで加工中の自動計測を第８図第９図第10図を参照し
てプログラム例を説明する。

Ｎ200Ｍ６：現工具と次工具Ｔ１（先に準備済）の工具
指令が出る。

Ｎ201Ｔ２：既に工具番号Ｔ２番として登録されている
タッチプローブＴ２を準備する。

Ｎ202〜：工具Ｔ１により立主軸加工を行う。

Ｎ250Ｍ６：工具交換指令によりＡＴＣ装置及び付属装
置４０により現在立主軸１２に装着されている工具Ｔ１
をマガジンに収納しタッチプローブＴ２が立主軸12に装
着されアンサがＡＴＣ制御回路５２に入力される。タッ
チプローブＴ２が立主軸12に装着された情報がプログラ
ム情報にもとづき記憶読み出し演算回路54に記憶され
る。

Ｎ251Ｍ66：次工具はタッチプローブＴ２が立主軸12か
ら横主軸37に装着されることが指示される。

Ｎ252 GO XO YO：第８図の(X,Y)＝(0,0)のＡ位置に移動
する。

Ｎ253 GO Z-5 G56 H2 Z＝-5へタッチプローブＴ２を移
動させ予めH2に入れられたＺ軸工具長補正でＺ−５の位
置にＺ軸位置決めする。（H2は予め通常の工具長補正を
求めるやり方で求めた工具長補正値を入れても良いし、
VTOFH(305)のデータをそのまま入れても良い）即ちＺ
−５にH2の工具長補正値を加算してＺ軸位置決めされ
る。

Ｎ254 CALL 0010 PMOD＝7 PDI＝100：測定穴の予想径φ
100が指示され計測指令により後述する第９図計測サイ
クルが実行される。タッチプローブＴ２が立主軸，横主
軸どちらについているかは計測サイクルでＮ250の記憶
情報から自動的に判断される。

Ｎ250 GO Z100：タッチプローブＴ２を上昇させて穴よ
り引き抜く。

Ｎ256 GO X1000：タッチプローブＴ２をＸ＝1000に移動
させる。

Ｎ257Ｍ６：Ｎ251の指示によりＡＴＣ装置及び付属装置
４０でタッチプローブＴ２を立主軸12より横主軸37に装
着され、アンサがＡＴＣ制御回路52に入力し記憶読み出
し演算回路54に立主軸装着から横主軸装着に記憶が０か
ら１に更新されVSPTH＝１が記憶される。

Ｎ258Ｔ３：次工具Ｔ３を準備指令する。

Ｎ259Ｍ74：旋回頭７の横主軸37を計測方向左向きにす
る。旋回頭７の旋回で旋回中空軸21と連動する左向き検
出用のドッグ34ａの１つがリミットスイッチを作用しア
ンサＲＨ_Ｒが旋回頭旋回制御部53に入力し記憶読み出し
及び演算回路にVSHDR＝２が記憶される。

Ｎ260 GO X500 Y-320：(X,Y)＝(500,-320)にタッチプロ
ーブＴ２を第８図のＢに移動する。

Ｎ261 GO Z-100：Z-100へタッチプローブＴ２を移動す
る。

Ｎ262 GO Y-295 G55H2：Y-295へタッチプローブＴ２を
移動させＹ軸工具長補正でH2のデータまたは表１のVTOF
H(302)で読み出し出した補正量を-295に加算してその値
の位置に位置決めする。

Ｎ263 CALL 0010 PMOD＝7 PDI＝150：測定穴の予想径中
φ150が指示され計測指令により第９図の計測サイクル
が同様に実行される。タッチプローブＴ２が横主軸37に
装着されしかも左向いていることがＮ257,Ｎ259により
記憶されている情報で自動的に判断され情報に対応した
プローブ補正値が選択され、更に計測軸としてＸ−Ｚ軸
使用プログラムが実行される。

Ｎ264 GO Y-320：Ｙ-320へタッチプローブＴ２を穴より
引き抜いて位置決めする。

Ｎ265 GO X700：X700にタッチプローブＴ２を移動す
る。

Ｎ266 GO Y-295：Y-295に移動する。

Ｎ267 CALL 0010 PMOD=1 PEI＝650：測定するＸ軸端面
の予想位置650が指示され後述する第９図の計測サイク
ルが実行されＸ端面位置が測定される。

Ｎ268 GO Y-320：Y-320にタッチプローブＴ２を移動さ
せる。

即ちＮ254の立主軸の穴計測とＮ263の横主軸の穴計測及
びＮ267の横主軸の端面計測のそれぞれの指令がCALL 00
10 PMOD＝７の同じフォーマットで行うことができる。

次いで第９図の計測サイクル、第１０図の穴径測定モー
ドより説明する。

ステップＳ51においてVSPTH＝１か即ちタッチプローブ
横主軸かがＮＣ装置のＮ250,Ｎ257の指令で判断されＮ
ＯであればステップＳ52に移り、立主軸用補正値として
表１の立主軸用の補正値を採用する。ステップＳ53にお
いてＡ＝１とし次のステップに移行する。ステップＳ51
ではＹＥＳであればステップＳ54に移りVSHDR＝２即ち
タッチプローブ左向きかがこれに対応するドッグのリミ
ットスイッチよりのアンサを記憶回路５４より判断され
（以下同じ）、ＹＥＳであればステップＳ55に移り旋回
頭左向用の補正値として表１のＭ74の記憶した補正値を
採用する。ステップＳ56においてＡ＝２とし次のステッ
プに移行する。ステップＳ５４においてＮＯであればス
テップＳ57においてVSHDR＝３か即ちタッチプローブ後
向きかが判断されＹＥＳであればステップＳ58に移り旋
回頭後向きの補正値として表１のＭ75の記憶した補正値
を採用する。ステップＳ59においてＡ＝３とし次ぎのス
テップに移行する。ステップＳ57においてＮＯであれば
ステップＳ60においてVSHDR＝４即ちタッチプローブ右
向きかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ61に移り
旋回頭右向きの補正値として表１のＭ76の記憶した補正
値が採用される。ステップＳ62においてＡ＝４とされ次
ぎのステップに移行する。ステップＳ60においてＮＯで
あればステップＳ63においてVSHDR＝１か即ちタッチプ
ローブ前向きかが判断され、ＮＯであればアラームを出
力し、ＹＥＳであればステップＳ64に移り旋回頭前向き
用の補正値として表１のＭ73の記憶した補正値が採用さ
れる。ステップＳ65に移りＡ＝５とする。次いでステッ
プＳ66に移る。前記ステップＳ53，Ｓ56，Ｓ59，Ｓ62後
はすべてステップＳ66に移る。Ｓ66において0010 PMOD
＝１か即ちＸ軸端面測定モードかが判断され、ＹＥＳで
あればステップＳ67で後述の第12図のＸ軸端面測定サイ
クルが実行される。Ｎ267ではこのプログラムが実行さ
れる。ステップＳ66でＮＯであればステップＳ68で0010
PMOD＝２か即ちＹ軸端面測定モードかが判断され、Ｙ
ＥＳであればステップＳ69に移りＹ軸端面測定サイクル
が行われる。ステップＳ68でＮＯであれば、ステップＳ
70に移り0010 PMOD＝３かが判断される。ＹＥＳであれ
ばステップＳ71に移りＺ軸端面測定サイクルが実行され
る。ステップＳ70でＮＯであればステップＳ22に移り第
10図の穴径測定サイクルが実行される。

前記プログラムＮ254,Ｎ263ではPMOD＝7が指示されてい
るので計測サイクルはステップＳ81迄直ちに移行され
る。ステップＳ81においてＡ≠１か即ちタッチプローブ
横主軸かが判断され、ＮＯであればステップＳ82に移り
計測軸をＸ−Ｙ軸とする後述する第11図のＸ・Ｙ軸用サ
イクルが実行される。Ｎ254ではこのサイクルが実行さ
れる。ステップＳ81でＹＥＳであればステップＳ88に移
りＡ＝２か即ちタッチプローブ左向きかが判断され、Ｙ
ＥＳであればステップＳ84において計測軸をＸ−Ｚ軸と
するＸ・Ｚ軸用サイクルが実行される。ステップＳ83で
ＮＯであればステップＳ85においてＡ＝３か即ちタッチ
プローブ後向きかが判断される。ＹＥＳであればステッ
プＳ86において計測軸をＹ−Ｚ軸とするＹ・Ｚ軸用サイ
クルが実行される。Ｎ263ではこのサイクルが実行され
る。ステップＳ85でＮＯであればステップＳ87において
Ａ＝５か即ちタッチプローブ右向きかが判断され、ＹＥ
ＳであればステップＳ88に移り計測軸をＸ・Ｚ軸用サイ
クルが実行される。ステップＳ87でＮＯであればステッ
プＳ89でＡ＝５か即ちタッチプローブ前向きかが判断さ
れ、ＮＯであればアラーム、ＹＥＳであればステップＳ
90に移り計測軸をＹ・Ｚ軸用サイクルが実行される。

次いで計測軸をＸ・Ｙ軸用サイクルを第11図で説明す
る。

立主軸であるためプローブはＸ−Ｙ平面を移動する。ス
テップＳ101でプローブ現在値Ａ_Ｘ，Ａ_Ｙを記憶する。
ステップＳ102でＲ＝PDI/2すなわち内径計測する穴の予
想直径の1/2とする。ステップＳ103でＸ＋へＲ＋VTOF
D(301)に記憶されている補正値（＜０）＋10へプローブ
を軸移動させる。但しタッチ信号がでたとき軸移動を停
止、現在値Ｃ_１を回路54に記憶させる。ステップＳ104
で位置Ａ_Ｘに戻る。ステップＳ105でＸ−へ−Ｒ＋VTOFD
(302)に記憶された補正値（＞０）−10へプローブを軸
移動させる。但しタッチ信号がでたとき軸移動を停止し
このときの現在値Ｃ_２を回路54に記憶させる。ステップ
Ｓ106でＣ_Ｘ＝C_1-VTOFD (301)に記憶された補正値＋C₂
＋VTOFD(302)に記憶された補正値を回路54で演算し、Ｘ
軸の穴中心位置を求める。ステップＳ107でプローブを
Ｘ軸移動してＣ_Ｘ/2即ちＸ軸方向の穴中心に位置決めす
る。ステップＳ108でＹ＋へＲ＋VTOFD(303)に記憶さ
れた補正値（＜０）＋10へプローブを軸移動させる。但
しタッチ信号がでたとき軸移動を停止しこのとき現在値
Ｃ_３を記憶する。ステップＳ109で位置Ａ_Ｙへ戻る。ス
テップＳ110でＹ−へ−Ｒ＋VTOFD(304)に記憶された補
正値（＞０）−10へプローブを軸移動させる。但しタッ
チ信号ができたとき軸移動を停止しこのときの現在値Ｃ
_４を記憶する。ステップＳ111でＣ_Ｙ＝Ｃ_3-VTOFD(303)
に記憶された補正値＋Ｃ_４＋VTOFD(304)に記憶された補
正値を回路54で演算をして、Ｙ軸方向の穴中心位置を求
め芯出しする。ステップＳ112でＤ＝Ｃ_3-VTOFD(303)に
記憶された補正値−Ｃ_４−VTOFD(304)に記憶された補正
値を回路54で演算をして穴直径を求める。ステップＳ11
3でプローブをＹ軸Ｃ_Ｙ／２即ち穴中心に位置決めす
る。

横主軸の穴計測の場合は旋回頭左または右向きで計測平
面はＸ−Ｚ平面となりステップＳ101ではＡ_X,Ａ_Ｚが記
憶され、補正値は左向きのときはVTOFD(309)〜VTOFD(31
2)の記憶値を、右向きのときはVTOFD(317)〜VTOFD(320)
の記憶値が使用される。

また旋回頭前または後向きで計測平面はＹ−Ｚとなりス
テップＳ101の現在値はＡ_Y,Ａ_Ｚが記憶され補正値は前
向きではVTOFD(305)〜VTOFD(307)が、後向きではVTOFD
(313)〜VTOFD(316)が使用される。

次いで第12図により立主軸のプローブの測定子側面によ
るＸ軸方向端面測定サイクル(CALL 0010 PMOD＝1)を説
明する。旋回頭は前また後向きでＸ軸方向の端面を測定
する。ステップＳ121でプローブの現在値Ａ_Ｘを記憶す
る。ステップＳ122でＬ＝ＰEI即ちＸ軸端面予想位置と
する。ステップＳ123でＡ_Ｘ＞PEIかを判断する。ＹＥＳ
であればステップＳ124でＸ−へＬ＋VTOFD(302)に記憶
された補正値−10へプローブを軸移動させる。但しタッ
チ信号がでたとき軸移動を停止しその現在値Ｅ_１を記憶
する。ステップＳ125でＥ_Ｘ＝Ｅ_１−VTOFD(302)に記憶
された補正値を回路54で演算する。ステップＳ126でプ
ローブは位置Ａ_Ｘに戻る。ステップＳ123でＮＯであれ
ばステップＳ127でＸ＋へＬ＋VTOFD(301)に記憶された
補正値＋10へプローブを軸移動する。但しタッチ信号が
でたとき軸移動を停止し現在値Ｅ_２を記憶する。ステッ
プＳ128でＥ_Ｘ＝Ｅ_２＋VTOFD(301)に記憶された補正値
を回路54で演算し、ステップＳ126に移行する。

同じくＹ軸方向端面測定サイクルでは旋回頭が左または
右向きであればステップＳ121でＡ_Ｙを記憶しステップ
Ｓ123ではＡ_Ｙと比較し、ステップＳ124ではＹ−でVTOF
D(304)に記憶された補正値，ステップＳ127ではＹ＋でV
TOFD(303)に記憶された補正値を用いる。

更に横主軸による端面測定サイクルは測定子の側面を用
いる場合では第12図において記憶値及び補正値を前述の
ようにそれぞれ変更して表１により使用して同様に実行
可能である。

次ぎに第13図の立主軸にプローブを装着してＺ軸端面測
定サイクル（CALL 0010 PMOD＝3）を説明する。この場
合はつき当て形式であってステップＳ131でプローブの
現在位置Ａ_Ｚを記憶する。ステップＳ132でＬ＝PEIすな
わちＺ軸端面予想位置とする。ステップＳ133でＺ−へ
Ｌ＋VTOFH(305)に記憶された補正値−10へプローブを軸
移動する。但しタッチ信号がでたとき軸移動をとめ、そ
の現在値Ｆ_１を記憶する。ステップＳ134で位置Ａ_Ｚへ
戻す。ステップ135でＦ_Ｚ＝Ｆ_１−VTOFH(305)に記憶さ
れた補正値を回路54で演算する。

また横主軸のつき当ての場合は第13図の記憶値及び補正
値を前述のようにそれぞれ変更し表１により使用して同
様に実行可能である。

効果以上詳述したように本発明は立主軸、横主軸に装着した
タッチプローブの重力によるたわみに起因する中心位置
ずれ，立主軸に対する横主軸のずれ分の補正値及び工具
長補正値を求めておき旋回頭の旋回各位置、旋回頭の立
主軸の旋回各位置での計測において、各補正値で補正す
ることにより主軸中心のずれと無関係に計測できて計測
精度をいちぢるしく向上させうる。またタッチプローブ
の装着の向きとは関係なく同じフオーマットで計測を行
うことができプログラムが簡単となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は五面加工の立形マシニングセンタの正面図、第
２図は旋回頭割出し駆動系路図、第３図は制御回路ブロ
ック線図、第４図はプローブの工具径補正サイクルのフ
ローチャートを示す図、第５図は工具系補正サイクルの
フローチャートを示す図、第６図は工具長補正サイクル
のフローチャートを示す図、第７図は工具長補正に関し
て基準工具とタッチプローブの関係を示す図、第８図は
旋回頭の立主軸，横主軸にプローブを装着したときの穴
計測位置の図、第９図は計測サイクルのフローチャート
を示す図、第１０図は立主軸，横主軸全体に関する穴径
測定サイクルのフローチャートを示す図、第１１図は立
主軸のときの穴径測定サイクルのフローチャートを示す
図、第１２図は立主軸のＸ軸方向端面測定サイクルのフ
ローチャートを示す図、第１３図は立主軸のＺ軸端面測
定サイクルのフローチャートを示す図である。６・・主軸頭７・・旋回頭１２・・立主軸 34a,34b,34c,34d・・ドッグ３７・・横主軸Ｔ・・タッチプローブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】立主軸，横主軸をそれぞれ１本軸承すると
ともに割出し旋回可能な旋回主軸頭を装備する上面と四
側面の五面ＮＣ加工機において、タッチ信号を出力する
計測プローブを前記立主軸または横主軸の何れかに装着
して穴中心位置若しくは工作物の端面位置等を計測する
場合に前記立主軸及び横主軸の旋回主軸頭のそれぞれの
向き毎に立主軸または横主軸に装着した前記計測プロー
ブの測定子端中心の前記立主軸の中心線に対する中心位
置ずれ補正量或いは工具長補正量にもとづき計測プロー
ブの計測方向に対応した別々の補正値で補正をすること
を特徴とする芯出し及び端面位置の自動計測方法。
【請求項２】立主軸，横主軸をそれぞれ１本軸承すると
ともに割出し旋回可能な旋回主軸頭を装備する上面と四
側面の五面ＮＣ加工機において、タッチ信号を出力する
計測プローブを前記主軸または横主軸の何れかに装着し
て穴中心位置若しくは工作物の端面位置等を計測する場
合に計測プローブが前記立主軸または横主軸の何れかに
装着されているか、また前記旋回主軸頭が何れの側面を
向いているかを判断してその判断した向き毎に立主軸ま
たは横主軸に装着した前記計測プローブの測定子端中心
の前記立主軸の中心線に対する中心位置のずれ補正量或
いは工具長補正量を計測プロープの計測時の現在位置に
加減算させ１主軸の計測プログラムを共通化して前記五
面の芯出し及び端面位置の計測を行うことを特徴とする
芯出し及び端面位置の自動計測方法。