JPH0671692B2 - カム頂点位置割出方法及びその制御装置 - Google Patents

カム頂点位置割出方法及びその制御装置

Info

Publication number
JPH0671692B2
JPH0671692B2 JP1719388A JP1719388A JPH0671692B2 JP H0671692 B2 JPH0671692 B2 JP H0671692B2 JP 1719388 A JP1719388 A JP 1719388A JP 1719388 A JP1719388 A JP 1719388A JP H0671692 B2 JPH0671692 B2 JP H0671692B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
touch sensor
angle position
rotation angle
workpiece
cam
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
Application number
JP1719388A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01193149A (ja
Inventor
晴久 広瀬
宏 滝口
Original Assignee
日立精機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立精機株式会社 filed Critical 日立精機株式会社
Priority to JP1719388A priority Critical patent/JPH0671692B2/ja
Publication of JPH01193149A publication Critical patent/JPH01193149A/ja
Publication of JPH0671692B2 publication Critical patent/JPH0671692B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、曲面の輪郭線を有するカムなどの工作物の
頂点位置を決めるカム頂点位置割出方法及びその制御装
置である。更に詳しくは、カムの従動節のリフト量が最
大であるカム頂点位置を割出すカム頂点位置割出方法及
びその制御装置に関する。
[従来の技術] カムの種類は種々知られているが、例えば円弧と直線の
接線を接続して作られた接線カムがある。接線カムの加
工法は、切削、研削加工など各種の加工法が知られてい
るが、フライス盤、ターニングセンタ(旋盤でミーリン
グ加工ができるもの)などでミーリングカッタでその外
周、内周を切削する加工方法がある。例えば、鍜造され
た黒皮の素材からターニングセンタで接線カムの軸部等
にカム形状を基準にしてキー溝を削る場合、基礎円部分
と従動節の変位量が最大の位置である頂点部分とを判別
して、頂点部分等を基準して位置決めし切削加工しなけ
れば、加工代が充分に取れない。
従来、この頂点位置の割出しのため、工具主軸にタッチ
センサを付けて接線カム側へ徐々に近づけながら、接線
カムをゆっくれり何回も回転させ(C軸(接線カムが取
付け治具を介して取付けられている主軸の軸線方向(Z
軸方向)の回り方向)線を中心に)、タッチセンサが接
線カムに一番初めに接触したときの角度位置を検出し、
この角度位置を頂点(C軸線の角度位置で)と定めてい
る。
特開昭63−2651号公報には、変位計センサによって工作
物の偏心量を測定し、その始点角度位置と終点角度位置
のそれぞれの偏心距離が等しくなる角度を検出して、そ
の角度中心を頂点と判断する偏心軸の偏心位置自動検出
方法が記載されている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、接線カムを低速回転で何度もC軸線を中心に回
すので、頂点を計測するには時間がかかる。また、変位
計センサを工作物に接触させて偏心量を検出するので、
変位形センサの計測範囲を越えて計測することができな
い。したがって、偏心量が大きい工作物の頂点位置は検
出できない。また、黒皮など形状のばらつきの多い工作
物には適用できない。
本発明の目的は、カムなどの曲面を有する被加工物の頂
点を短時間で割出すためのカム頂点位置割出方法及びそ
の制御装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、偏心量の大きい突起を有する被加
工物の突起位置を割出すためのカム頂点位置割出方法及
びその制御装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 第1の発明は、軸の回転角度位置に対して輪郭線の半径
方向位置が変位するカムを有する被加工物の頂点位置を
タッチセンサで検出する方法において、 前記タッチセンサを前記被加工物の半径方向の所定の位
置に位置決めさせる工程と、 前記被加工物を前記軸の軸線のまわりに正転方向に回転
させる正転工程と、 この正転工程により前記被加工物の輪郭線と前記タッチ
センサとが接触したときの前記被加工物の回転角度位置
を第1の回転角度位置として検出する第1の検出工程
と、 この第1の検出工程で前記第1の回転角度位置を検出し
た後、前記被加工物を前記軸の軸線のまわりに逆転方向
に回転させる逆転工程と、 この逆転工程により前記被加工物の輪郭線と前記タッチ
センサとが接触したときの前記被加工物の回転角度位置
を第2の回転角度位置として検出する第2の検出工程
と、 前記第1の回転角度位置と前記第2の回転角度位置とを
加算し、その1/2の角度位置を中間角度位置として求
め、この中間角度位置を前記被加工物の前記輪郭線の頂
点位置と推定するカム頂点位置推定工程と からなるカム頂点位置割出方法である。
第2の発明は、カム頂点位置割出方法を実施する制御装
置において、 前記被加工物と接触したときに接触信号を出力するタッ
チセンサと、 前記被加工物を前記軸線のまわりに回転駆動させる第1
のサーボモータ(15)と、 前記被加工物の半径方向に、前記タッチセンサと前記被
加工物とを相対移動させるための駆動を行う第2のサー
ボモータ(18)と、 前記被加工物を回転させて前記タッチセンサと前記被加
工物とが接触し接触信号を出力したときの前記被加工物
の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、 前記被加工物を正転方向に回転させ前記タッチセンサと
接触したときに得られる第1の回転角度位置と、前記被
加工物を逆転方向に回転させ前記タッチセンサと接触し
たときに得られる第2の回転角度位置との中間角度位置
を演算する頂点演算部(37)と を有することを特徴とするカム頂点位置割出制御装置で
ある。
[作用] タッチセンサを被加工物の外周に位置させて、被加工物
を正転させる。被加工物の輪郭線上の第1点とタッチセ
ンサとを接触させ、接触させたときの回転角度位置を検
出した後、被加工物を逆転させて輪郭線上の第2点とタ
ッチセンサとを接触させ、接触させたときの回転角度位
置を検出し、第1点の回転角度位置と第2点の回転角度
位置との中間の角度位置を前記被加工物の輪郭線の頂点
として、カム状の被加工物の頂点割出方法である。
[実施例] 以下、本発明の好適な実施例を図面とともに説明する。
第1図に示すものは本発明の原理を示す図である。接線
カム1を例にとれば、接線カム1の輪郭線2は、半径R
の基礎円3部分と、基礎円3に対する接線4と、基礎円
3と同心の半径R1の同心円5とからできている。計測す
るにはまず、タッチセンサ21の半径rの接触子21aをX
軸線上でかつ基礎円3より大きい半径位置、a点に位置
させ止めておく。a点は、基礎円3の半径Rにαを加算
したX軸線上の位置である(ただし、α>r)。C軸を
中心に接線カム1を正回転させる。輪郭線2上のあるA
点でタッチセンサ21の接触子21aの外周が接触する。
この接触したA点におけるC軸方向の回転角度位置を検
出し、記憶する。次に、C軸を逆転すると、軸線カム1
の外周の1点であるB点がタッチセンサ21の接触子21a
の外周に接触し、このC軸方向に回転角度位置を検知す
る。このA点の回転角度位置と、B点の回転角度位置の
2等分線上である中間角度位置が接線カム1の頂点Cで
あると推定する。往復1回転以内で頂点Cの角度位置が
検出できることになる。ただし、この2等分線上に接線
カム1の頂点Cが存在することは限らない。あくまでも
推定された位置である。
カム頂点割出制御装置 第2図に示すものは、前記した本発明の原理をターニン
グセンタで実施する場合のカム頂点割出制御装置の機能
ブロック図である。CPU11は、割出制御装置の中央処理
装置である。CPU11には、I/O装置、メモリなどが接続さ
れるバス12が接続してある。端末13は、キーボードを備
えたもので、データ、プログラムなどの、入出力と表示
を行うものである。端末13は、インターフェイス14を介
してバス12に接続してある。
カム軸サーボモータ15は、接線カム1の基礎円3を中心
(C軸)として回す駆動モータである。カム軸サーボモ
ータ15は、補間器17、アンプ16を介してバス12に接続さ
れ制御される。また、カム軸サーボモータ15のC軸方向
現在位置も検出されている。カム軸サーボモータ15は、
本実施例では、ターニングセンタであるので被加工物を
把持している取付け具および主軸を駆動する主軸モータ
を兼ねている。X軸サーボモータ18は、タッチセンサ21
を駆動するものである。X軸サーボモータ18は、補間器
20、アンプ19を介して制御される。カム軸サーボモータ
15およびX軸サーボモータ18には、図示しないパルスエ
ンコーダ等の検出器が設けられており、そのフィードバ
ック出力が補間器17、補間器11に各々フィードバックさ
れる。
タッチセンサ21は、インターフェイス22を介してバス12
に接続されている。したがって、タッチセンサ21の接触
子21aが接線カム1を検知すると、検知した瞬間のC軸
の位置すなわちカム軸サーボモータ15のフィードバック
用検出器よりの出力等を加減算している現在値カウンタ
の数値を検知できる。この検出法は、周知であり詳記し
ない。加工プログラムメモリ23は、ターニングセンタに
よる接線カム1の形状加工のためのプログラムを記憶す
るメモリである。計測プログラムメモリ24は、後記する
本実施例の計測動作の詳細をプログラムしたプログラム
を記憶するメモリである。
計測情報メモリ26は、前記したように接線カム1を計測
したデータを記憶しておくメモリである。具体的には、
前記した接線カム1の輪郭線2上の接触点であるA点、
B点、C点及び実測された頂点位置であるD点のC軸上
の角度位置を計測、演算されるたびに一時的に記憶する
メモリである。センサ位置メモリ27は、タッチセンサ21
の計測のための計測位置及びデータなどを記憶するメモ
リである。前記した位置であるX軸線上のa点(R+
α)、後述するb点(R1+r)、e点(R1+r+β)で
ある。
計測設定データメモリ28は、オペレータが自由に設定で
きる設定値を記憶するメモリである。接線カム1の基礎
円3からa点を算出するために適宜選択される値α(α
>r)、タッチセンサの接触子21aの半径r,e点を算出す
るためのβ(加工代に近い値)などである。a点演算部
29は、基礎円3の半径Rと設定された定数αを頂点の計
測指令が発せされると加算する加算装置である。
a点演算部29で加算された値αは、a点書込手段30でセ
ンサ位置メモリ27の所定記憶位置に書き込まれる。b点
演算部32は、基礎円3の同心円5の半径R1とタッチセン
サ21の接触子21aの半径rを加算するものである。b点
演算部32は、AND回路31からb点の計算指令が出される
と演算を開始する。b点演算部32からの計算結果は、b
点書き込み手段33に入力される。b点書き込み手段33
は、センサ位置メモリ27のb点のメモリ位置にその値を
書き込む。
e点演算部35は、同心円5の半径R1と、タッチセンサ21
の接触子21aの半径rと、設定値βを加算する演算部で
ある。e点演算部35は、e点の計算指令がAND回路34か
ら発せされると演算を開始する。演算結果は、e点書き
込み手段36に送られる。e点書き込み手段36は、この計
算結果をセンサ位置メモリ27のe点のメモリ位置にその
値を書き込む。
頂点割出演算部37は、計算指令が発せられるとA点の回
転角度位置とB点の回転角度位置の中間値である(A+
B)/2を計算する。この演算結果であるC点(角度位
置)は、接線カム1の輪郭線4上の頂点ある。C点書込
手段38は、計測情報メモリ26にC点を書き込む。比較器
39は、第1回の計測値と2回目の計測値と比較するもの
である。計算した頂点位置であるC点の角度位置と相違
していれば、第2回の計測値を新しい頂点Cとして認定
する。この検出値は、新しい頂点Cとして計測情報メモ
リ26の頂点Cのメモリを書き換える。
カム頂点割出装置の動作 第3図に示すフローチャートは、前記したカム割出制御
装置のフローチャートである。計測指令が発せられる
と、カム頂点割出制御装置のa点演算部29、b点演算部
32、e点演算部35は、必要なデータをカム形状データメ
モリ25などから引き出して演算を開始し、演算結果をセ
ンサ位置メモリ27に記憶させる(ステップP1)。タッチ
センサ21の接触子21aが基礎円3より大きい位置a点に
移動する(ステップP2)。
ステップP3で定位置か否かを判断する。接線カム1をカ
ム軸サーボモータ15でC軸を中心に回転駆動させる(ス
テップP4)。タッチセンサ21の接触子21aと接線カム1
の輪郭線2とが接触すると、タッチセンサ21がこの接触
点Aの回転角度位置すなわち、C軸線を中心とした角度
位置であるA点角度位置を検知し測定する(ステップP5
〜P6)。
接触点Aを検知すると、直ちにカム軸サーボモータ15を
逆転させる(ステップP7)。この逆転速度は最初は早送
りし、次の接触点B近くで遅い送り回転にする。なぜな
らば、接触点Aを検知した後、次の接触点Bはある程度
位置が予測できるためである。次は、接触点Bの回転角
度位置すなわちC軸を中心としたB点回転角度位置を前
記接触点AのA点回転角度位置と同様に検知する(ステ
ップP8〜P9)接触点AのA点回転角度位置と接触点Bの
B点回転角度位置のC軸を中心とした角度位置の中間の
角度位置を接線カム1の頂点、言い換えると同心円5の
角度位置を接線カム頂点角度位置C点とみなして、接線
カム1のC軸の基準角度位置を暫定する(ステップP10
〜P11)。
タッチセンサ21をX軸線方向の外側(接線カム1より離
れる方向)へ退避位置に移動させる(ステップP12)。
接線カム1を回転させて、接線カム1を暫定C軸基準位
置に割り出しする(ステップP13)。予め分かっている
同心円5の半径R1と、タッチセンサ21の接触子21aの半
径rの径を積算した位置bにタッチセンサ21を低速の送
り速度で移動させる(ステップP14)。接線カム1を回
転駆動させて、タッチセンサ21と接線カム1が最初に接
触する頂点角度位置Cを検出する(ステップP15)。
検出した頂点Cの半径方向の座標値は、予定より大きい
か否かを判断する(ステップP16)。NOであれば素材寸
法が小さいなど、異常なワークなのでそのワークは外す
(ステップP24)。
予定より大きければそのワークは加工を行うことができ
る。すなわち所定の最低加工代を有しているか否かの判
断である。この最低の加工代以上を有していれば、ステ
ップP17に進み、タッチセンサ21の前記位置bより更に
外側の位置に移動させ(本例では、β=0.5mm程度)、
すなわち位置eに移動させる(ステップP17)。接線カ
ム1を1回転させ(ステップP18)、タッチセンサ接触
子21aが接線カム1の頂点に接触したか否かを判断する
(ステップP19)。接触したのであれば、その接触した
ときの回転角度位置を接触点Dの回横転角度位置とする
(ステップP20)。
ステップP22でA<D<BまたはA>D>Bであるか否
かを判断する。この判断がYesであれば、ステップP23
D点の回転角度位置を新たに頂点角度位置Cとみなす。
すなわち、A点回転角度位置とB点回転角度位置の間に
あって、前記した演算結果の頂点角度位置Cでない場
合、このD点回転角度位置を被加工物の頂点角度位置C
とみなす。この新しい頂点角度位置Cを基準に接線カム
1を割出して(ステップP23)、接線カム1の加工を行
う。また、黒皮材の被加工物のようにばらつきのある形
状でもカム頂点の位置を割出すことができる。
[発明の効果] 以上、詳記したように、本発明はカム頂点の割出し作業
時間が短縮できる。偏心量の大きい被加工物も短時間で
頂点が割出しできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を示す図、第2図はカム頂点位置
割出制御装置、第3図(a),(b)はカム頂点割出制
御装置のフローチャートである。 1……接線カム、3……基礎円、21……タッチセンサ、
29……a点演算部、32……b点演算部、35……e点演算
部、37……頂点割出演算部、39……比較器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸の回転角度位置に対して輪郭線の半径方
    向位置が変位するカムを有する被加工物の頂点位置をタ
    ッチセンサで検出する方法において、 前記タッチセンサを前記被加工物の半径方向の所定の位
    置に位置決めさせる工程と、 前記被加工物を前記軸の軸線のまわりに正転方向に回転
    させる正転工程と、 この正転工程により前記被加工物の輪郭線と前記タッチ
    センサとが接触したときの前記被加工物の回転角度位置
    を第1の回転角度位置として検出する第1の検出工程
    と、 この第1の検出工程で前記第1の回転角度位置を検出し
    た後、前記被加工物を前記軸の軸線のまわりに逆転方向
    に回転させる逆転工程と、 この逆転工程により前記被加工物の輪郭線と前記タッチ
    センサとが接触したときの前記被加工物の回転角度位置
    を第2の回転角度位置として検出する第2の検出工程
    と、 前記第1の回転角度位置と前記第2の回転角度位置とを
    加算し、その1/2の角度位置を中間角度位置として求
    め、この中間角度位置を前記被加工物の前記輪郭線の頂
    点位置と推定するカム頂点位置推定工程と からなるカム頂点位置割出方法。
  2. 【請求項2】第1項記載のカム頂点位置割出方法を実施
    する制御装置において、 前記被加工物と接触したときに接触信号を出力するタッ
    チセンサと、 前記被加工物を前記軸線のまわりに回転駆動させる第1
    のサーボモータ(15)と、 前記被加工物の半径方向に、前記タッチセンサと前記被
    加工物とを相対移動させるための駆動を行う第2のサー
    ボモータ(18)と、 前記被加工物を回転させて前記タッチセンサと前記被加
    工物とが接触し接触信号を出力したときの前記被加工物
    の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、 前記被加工物を正転方向に回転させ前記タッチセンサと
    接触したときに得られる第1の回転角度位置と、前記被
    加工物を逆転方向に回転させ前記タッチセンサと接触し
    たときに得られる第2の回転角度位置との中間角度位置
    を演算する頂点演算部(37)と を有することを特徴とするカム頂点位置割出制御装置。
JP1719388A 1988-01-29 1988-01-29 カム頂点位置割出方法及びその制御装置 Expired - Lifetime JPH0671692B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1719388A JPH0671692B2 (ja) 1988-01-29 1988-01-29 カム頂点位置割出方法及びその制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1719388A JPH0671692B2 (ja) 1988-01-29 1988-01-29 カム頂点位置割出方法及びその制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01193149A JPH01193149A (ja) 1989-08-03
JPH0671692B2 true JPH0671692B2 (ja) 1994-09-14

Family

ID=11937098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1719388A Expired - Lifetime JPH0671692B2 (ja) 1988-01-29 1988-01-29 カム頂点位置割出方法及びその制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0671692B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6417882B2 (ja) * 2014-11-17 2018-11-07 株式会社ジェイテクト 加工装置および加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01193149A (ja) 1989-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2537155C (en) Grinding machine with concentricity correction
US11883973B2 (en) Cutting apparatus and contact position specifying program
US6732009B2 (en) Machining error correction method adapted for numerically controlled machine tool and grinding machine using the same
US4584795A (en) Numerical control grinding machine for grinding a taper portion of a workpiece
JPH0530586B2 (ja)
JP2000198047A (ja) 工作機械
US4205488A (en) Grinding machine
JP2007000945A (ja) 研削方法及び装置
US4736325A (en) Method and apparatus for searching for a fiducial point of machining relating to C-axis
JPH0671692B2 (ja) カム頂点位置割出方法及びその制御装置
JPH08350B2 (ja) 工作機械におけるワ−ク等の原点設定方法
JP2020023034A (ja) 位相割出し方法及び研削加工方法
JP3162936B2 (ja) 回転工具の刃先位置補正装置
JP3019347B2 (ja) 歯車の歯面位置合わせ装置
JPH07249B2 (ja) Nc歯車研削方法とnc歯車研削盤用ギャップエリミネータ
JPH08108350A (ja) ツールプリセッタによる工具補正量再設定方法およびその装置
JP2782302B2 (ja) 非円形加工物の測定方法
JP3781236B2 (ja) 研削盤及び砥石研削面の位置測定方法
JP3898437B2 (ja) 溝加工方法及びその実施に直接使用する加工装置
JP2694019B2 (ja) ワークの溝幅の中心位置検出装置
JPH074108Y2 (ja) 管端面取り加工機の制御装置
JP2753343B2 (ja) ワークの溝位置測定装置
JPS6125501B2 (ja)
JP3920995B2 (ja) クランクシャフトの加工装置
JPH06218662A (ja) 周面に溝をもつワークの加工方法及び装置