JPH07174547A - 測定プログラム自動作成機能を有する測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】安価で汎用性が高く、迅速な測定を可能とする
測定プログラム自動作成機能を有する測定システムを提
供する。 【構成】被測定物の測定個所を測定個所設定手段１１で
設定し、測定開始位置、測定終了位置及び、アプローチ
距離等の所定の位置情報を位置情報設定手段１３で設定
し、前記測定個所における法線ベクトルデータを法線ベ
クトル演算手段１２で求め、設定された位置情報及び前
記法線ベクトル演算手段１２で求めたデータの解読処理
をデータ解読手段２１で行い、ＮＣ測定プログラムを測
定プログラム生成手段２３で生成し、ＮＣ測定機３へ出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は測定プログラム自動作成
機能を有する測定システムに関し、特に安価で汎用性が
高く、容易に測定プログラムを自動作成できる測定プロ
グラム自動作成機能を有する測定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＮＣ工作機械等で加工された被
加工物（ワーク）の仕上がり形状を測定するためには、
ＮＣ工作機械の主軸上に接触検出型や変位検出型等の測
定ヘッドを取り付け、そのフィーラを加工済みのワーク
表面に当接させながら、形状精度や寸法を測定する測定
システムが用いられる。かかる測定システムにおいて
は、被測定ワークの測定点、該測定点における法線方向
等のデータが必要であり、測定ヘッドをこれらのデータ
に基づいて作成される測定プログラムに従って適切に移
動、制御させなければならない。

【０００３】従来、このような測定プログラムを作成す
るためには、特定の測定機用に設計された専用ＣＡＴシ
ステムが採用されている。また、測定点に基づいて図面
を参照しながら法線方向データ等を計算し、作業者が手
作業で測定プログラムを作成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
測定システム用の測定プログラムは、専用のＣＡＴシス
テムを用いたり、手作業で必要なデータを得て作成して
いた。しかしながら、専用のＣＡＴシステムを測定機毎
に設計するのは、コスト面で問題が生ずるばかりでな
く、システム構成も複雑となる。また、作業者が個別に
手作業でプログラムデータを作成するのは、多大な時間
を要し、迅速な測定が不可能であるという問題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、安価で汎用性が
高く、迅速な測定を可能とする測定プログラム自動作成
機能を有する測定システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による測定プログラム自動作成機能を有する
測定システムは、被測定物に測定ヘッドを当接させて前
記被測定物の形状精度や寸法を測定するための測定プロ
グラムを自動作成する機能を有する測定システムにおい
て、前記被測定物の測定個所を設定する測定個所設定手
段と、前記測定個所における法線ベクトルデータを演算
する法線ベクトル演算手段と、測定開始位置、測定終了
位置、アプローチ距離等の所定の位置情報を設定する位
置情報設定手段と、前記各手段から出力されるデータを
解読するデータ解読手段と、前記データ解読手段による
解読結果に基づいて測定プログラムを生成して出力する
測定プログラム生成手段とを備えて構成される。

【０００７】

【作用】本発明では、被測定物の測定個所及び測定開始
位置、測定終了位置、アプローチ距離等の所定の位置情
報を設定し、上記測定個所における法線ベクトルデータ
を演算で求め、設定され及び演算で求めたデータの解読
処理を行い、ＮＣ測定プログラムを生成し、出力する。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明による測定プログラム
自動作成機能を有する測定システムの一実施例を示す構
成図である。本実施例に示すシステムは、ＣＡＭシステ
ム１、パソコン２を備え、測定プログラム生成手段２３
で得られたＮＣ測定プログラムによりＮＣ測定機３を制
御する。

【０００９】ＣＡＭシステム１は、測定個所設定手段１
１、法線ベクトル演算手段１２、位置情報設定手段１３
及び記憶手段１４を有し、被測定物の形状等のモデルデ
ータが予め作成されている。

【００１０】測定個所設定手段１１は、上記被測定物の
モデルデータに基づき、例えば、被測定物表面を等間隔
で分割した各分割点を測定点として定め、各測定点の表
面座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を求めて、ＣＡＭやＣＡＴの標
準言語である周知のＡＰＴ形式データとして出力する。
法線ベクトル演算手段１２は、上記測定点の表面座標に
基づいて各測定点の法線（面直）ベクトル（ｉ，ｊ，
ｋ）を求めて同様にＡＰＴ形式データとして出力する。
位置情報設定手段１３は、測定ヘッドを被測定物に当接
して形状精度、寸法を測定する際に、被測定物から測定
ヘッドを離隔させ、次の測定点への当接プロセスを行う
際の、上記離隔距離を逃げ高さとして求め、測定開始位
置及び測定終了位置とともにＡＰＴ形式データとして出
力する。

【００１１】図２（Ａ）には、ＡＰＴ形式で出力される
データ例が、（Ｂ）には、より具体的なＡＰＴ形式のデ
ータ例が示されている。

【００１２】記憶手段１４は、ＡＰＴ形式データとして
送出された表面座標値データ、法線ベクトルデータ、位
置情報データの他、測定の際の測定ヘッドの初期位置や
測定開始・終了点データを記憶する。この記憶手段１４
としては、任意の記憶媒体を用いることができるが、パ
ソコンの使用を前提とするとフロッピーディスク（Ｆ
Ｄ）を用いるのが望ましい。

【００１３】パソコン２は、データ解読手段２１、パラ
メータ設定手段２２及び測定プログラム生成手段２３、
測定プログラムファイル２４、通信機構２５を備え、Ｃ
ＡＭシステム１からの各種のデータを解読するととも
に、測定データ変換に必要なパラメータに基づいて測定
プログラムを生成する。

【００１４】パラメータ設定手段２２は、図示しないパ
ラメータファイルに格納されているアプローチ距離、オ
フセット距離、基準変位量、位置決め動作速度、アプロ
ーチ動作速度等の測定データ変換に必要なパラメータを
読み込み、データ解読手段２１に供給する。データ解読
手段２１は、ＦＤ等の記憶手段１４に記憶されている上
述の各種のＡＰＴ形式のデータを読み込むとともに、そ
のデータを解読する。このデータ解読は、例えば、図２
（Ａ）と（Ｂ）の左側に記載されているＡＰＴ形式デー
タの意味解読を行う処理である。

【００１５】図２（Ａ）において、“ＦＲＯＭ／ｘ，
ｙ，ｚ”は測定開始位置を座標値（ｘ，ｙ，ｚ）で示
し、“ＲＥＴＲＡＣＴ／ｚ”は位置決め高さをｚ座標と
して示し、測定点の番号（プリント出力が選択可能）が
“ＰＲＩＮＴ＊＊ＰＯＩＮＴ ｎ＊＊”で示されてい
る。また、“ＧＯＴＯ／ｘ，ｙ，ｚ，ｉ，ｊ，ｋ”は、
測定点の座標値（ｘ，ｙ，ｚ）と法線ベクトル（ｉ，
ｊ，ｋ）を示し、測定動作開始が“ＭＥＡＳＵＲＥ／Ｏ
Ｎ．ＰＯＩＮＴ”で、測定動作終了が“ＭＥＡＳＵＲＥ
／ＯＦＦ．ＰＯＩＮＴ”で示されている。

【００１６】図２（Ｂ）において、動作開始位置、位置
決め高さ位置、第１点目の測定点，ｘ，ｙでｚが動作開
始位置、点測定開始、点番号１、測定点１、点番号２、
測定点２，…，測定点ｎ、測定終了メッセージ、最終測
定点ｘ，ｙからｚ軸のみ逃げ動作、動作開始位置がそれ
ぞれ指定されている。

【００１７】測定プログラム生成手段２３は、データ解
読手段２１で解読されたデータに基づいて測定マクロプ
ログラム及びＮＣ動作指令を含む測定プログラムを生成
する。例えば、図３に示すように、左側のＡＰＴ形式の
データから右側の測定プログラムを生成する。同プログ
ラム第１行目のＧ１０６は、特定測定指令マクロプログ
ラムを示し、ｘ，ｙ，ｚが測定点座標値を、Ｉ，Ｊ，Ｋ
が法線ベクトルを示す。また、Ｓは、測定種類、測定ヘ
ッド等を、Ｂは測定点番号をそれぞれ示す。同プログラ
ム第２行目でマクロプログラムＧ９０による動作開始位
置が指定される。同第３行目では、Ｂで規定される測定
点番号の出力の指示、第４行目で測定後のｚ（座標）へ
の逃げ動作が指令される。

【００１８】ここで、以上述べてきたマクロプログラム
とは、所定の機能、動作をＮＣ装置内のメモリにＮＣプ
ログラムのサブプログラムのように登録しておき、登録
された機能をＮＣプログラム中に１つの命令（例えば、
Ｇ１０６）を書くことにより、その機能を実行できるよ
うにしたものである。

【００１９】図４（Ａ）と（Ｂ）には、こうして作成さ
れたＮＣ測定プログラムの例が示されている。図４
（Ａ）は、位置決め高さ有りと設定され、ｚ軸逃げ動作
をする。つまり、ＣＡＭシステム１でＲＥＴＲＡＣＴ／
１３．０と設定された場合のＮＣ測定プログラムが左側
に、その内容が右側に示されている。

【００２０】また、図４（Ｂ）は、位置決め高さ無しが
選択され、ｚ軸逃げ動作をしない場合のＮＣ測定プログ
ラム例（左側）と、その内容（右側）が示されている。
これは、例えば、自動車のボンネットのように表面が平
坦加工されたような場合で、逃げ動作が不要な場合で、
高速送り測定が可能である。

【００２１】図５には、測定ヘッドを被測定物に近付
け、そのフィーラを当接させて測定を行う際の測定ヘッ
ドのｘーｚ面での移動経路が、図４のＮＣ測定プログラ
ムと対応付けて示されている。

【００２２】図４と図５を参照すると、位置決め高さ有
りの場合、図４（Ａ）の第１行目のプログラム＃１と＃
２により、動作開始位置と、位置決め高さが規定され
る。先ず、プログラム＃３により、位置Ｐ３（ｘ2，ｙ
2，位置決め高さ）に位置決められ、第１番点の測定制
御が開始され、プログラム＃４により、アプローチ距離
である位置Ｐ２（ｘ2，ｙ2，ｚ2）まで測定ヘッドが移
動され、続いて、被測定物の表面測定点Ｐ１（ｘ，ｙ，
ｚ）にアプローチして第１番目の測定点の測定が終了す
る。この測定が終了すると、測定ヘッドは再び位置Ｐ2
に戻された後、プログラム＃５により位置決め高さ位置
Ｐ3に復帰させる。

【００２３】また、位置決め高さが無い場合には、図４
（Ｂ）に示すように、位置Ｐ２から位置Ｐ１に測定ヘッ
ドが移動させられる。測定プログラム生成手段２３で生
成された測定プログラムは、測定プログラムファイル２
４に格納される。測定プログラムファイル２４から読み
出された測定プログラムは、通信機構２５、ＲＳー２３
２Ｃを経由して、ＮＣ測定機３に供給される。

【００２４】ＮＣ測定機３に供給されたマクロプログラ
ムを含む測定プログラムは、ＮＣ測定機３のＮＣ装置内
で、ＮＣ装置のメモリに格納してあるマクロプログラム
を参照して前記マクロプログラムを含む測定プログラム
を数値制御可能なＮＣプログラムに変換し測定動作が制
御される。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による測定
プログラム自動作成機能を有する測定システムによれ
ば、専用ＣＡＴシステムや、手作業でのデータ入力が不
要で、簡単な構成で汎用性が高く、且つ迅速にＮＣ測定
プログラムを生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による測定プログラム自動作成機能を有
する測定システムの一実施例を示す構成図である。

【図２】図１の実施例におけるＡＰＴ形式で出力される
データ例を示す図である。

【図３】図１の実施例における測定プログラム生成手段
により生成された測定プログラムの例を示す図である。

【図４】図１の実施例において作成されたＮＣ測定プロ
グラムの例を示す図である。

【図５】測定ヘッドを被測定物に近付け、当接させて測
定を行う際の測定ヘッドのｘーｚ面での移動経路を、図
４のＮＣ測定プログラムと対応付けて示す図である。

【符号の説明】

１ ＣＡＭシステム ２ パ
ソコン ３ ＮＣ測定機 １１ 測
定個所設定手段 １２ 法線ベクトル演算手段 １３ 位
置情報設定手段 １４ 記憶手段 ２１ デ
ータ解読手段 ２２ パラメータ設定手段 ２３ 測
定プログラム生成手段 ２４ 測定プログラムファイル ２５ 通
信機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物に測定ヘッドを当接させて前記被
   測定物の形状精度や寸法を測定するための測定プログラ
   ムを自動作成する機能を有する測定システムにおいて、 前記被測定物の測定個所を設定する測定個所設定手段
   と、 前記測定個所における法線ベクトルデータを演算する法
   線ベクトル演算手段と、 測定開始位置、測定終了位置、アプローチ距離等の所定
   の位置情報を設定する位置情報設定手段と、 前記各手段から出力されるデータを解読するデータ解読
   手段と、 前記データ解読手段による解読結果に基づいて測定プロ
   グラムを生成して出力する測定プログラム生成手段と、
   を備えて成ることを特徴とする測定プログラム自動作成
   機能を有する測定システム。