JPH074740B2 - 倣いトレ−サヘツド感度の自動調整方法 - Google Patents

倣いトレ−サヘツド感度の自動調整方法

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JPH074740B2
JPH074740B2 JP10770087A JP10770087A JPH074740B2 JP H074740 B2 JPH074740 B2 JP H074740B2 JP 10770087 A JP10770087 A JP 10770087A JP 10770087 A JP10770087 A JP 10770087A JP H074740 B2 JPH074740 B2 JP H074740B2
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哲也 吉田
勲 武沢
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は倣い加工機のトレーサヘッドの感度の自動調整
方法に関する。
従来技術 倣い加工機において、トレーサヘッドに着脱可能に設け
られるスタイラスは工具の形状又はモデルとの干渉等に
よって数種類の長さの異なるスタイラスを使い分けるの
が普通である。スタイラスの長さが異なると第4図
(イ)(ロ)のようにスタイラス51先端の変位量を例え
ば1mmに一定するときの差動トランスのコイル52の中心
穴に挿通されるコア53の変位量l1,l2はスタイラス51の
長さL1,L2によって変わり、コイル52の出力電圧が変動
する。この出力電圧は増幅器54を介して制御装置に送ら
れるので増幅器の感度調整用ノブ54aを回して増幅器の
感度を変えスタイラスの変位量に対して同一出力信号が
得られるよう手動操作を行っていた。
発明が解決しようとする問題点 手動操作による感度調節はスタイラスの長さが異なるた
びにX軸方向及びY軸方向の各移動方向に対して行わね
ばならず大変非能率であるばかりでなく自動スタイラス
交換装置による自動運転のネックとなっていた。
問題点を解決するための手段 工具主軸14に工具Tを把持し、テーブル2に工作物を取
り付け、トレーサヘッド15に着脱可能に固着したスタイ
ラス18A,18Bをモデルに追従させ、前記スタイラス18A,1
8Bの変位を前記トレーサヘッド15で検出し、該トレーサ
ヘッド15の出力値によってNC制御倣い装置が前記工具主
軸13と前記テーブル2の相対移動を制御する倣い加工機
において、長さの異なる複数のスタイラス18A,18Bの接
触子18aのX軸の両方向及びY軸の両方向の一定変位量
δ0による前記トレーサヘッド15のそれぞれの出力値α0
を前記NC又はコンピュータに予め入力して前記一定変位
量δ0と前記出力値α0からスタイラス18A,18Bの長さ及
び接触子18aの変位方向ごとにそれぞれの定数Kを演算
して予め記憶しておき、通常使用時のトレーサヘッド15
の出力値αiとこのときの使用スタイラス18A,18Bの長
さ及び変位方向に対応する前記定数Kにより該スタイラ
スの接触子18aの変位量αiを算出するものである。
実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。第1図
のような門形倣い加工機において、前後(X軸)方向の
摺動案内面を有するベッド1上にワークテーブル2が移
動位置決め可能に載置され、ベッド1の左方床上にベッ
ド1と平行にモデルベッド3が設置されている。モデル
ベッド3の上面にはベッド1の摺動案内面と平行なX軸
方向の摺動案内面が削設されており、モデルテーブル4
が移動位置決め可能に載置されている。そしてワークテ
ーブル2とモデルテーブル4のX軸方向の移動はNC制御
で相対移動可能とされている。ベッド1の両側面に上下
(Z軸)方向の摺動案内面を有するコラム5が立設され
コラム5の上端面はトップビーム6で連結される門形構
造となっている。両コラム5のZ軸摺動案内面上に左右
(Y軸)方向の摺動案内面7aを有するクロスレール7が
位置調整可能に載置され摺動案内面7a上に工具主軸頭8
が移動位置決め可能に載置されている。モデルベッド3
の両側に立設されたコラム9上にY軸方向の摺動案内面
10aを有するトップビーム10が固着され、トップビーム1
0の摺動案内面10a上に倣い主軸頭11が移動位置決め可能
に載置されている。そして工具主軸頭8と倣い主軸頭11
は共に制御装置によって相対移動可能とされている。工
具主軸頭8にZ軸方向に移動位置決め可能に工具主軸ス
リーブ12が設けられ、工具主軸スリーブ12に複数の軸受
により回転可能に工具主軸13が軸承され先端に工具Tが
着脱可能に装着されている。倣い主軸頭11にZ軸方向に
移動位置決め可能に倣い主軸14が設けられ、倣い主軸14
の下端にトレーサヘッド15が取り付けられている。そし
て工具主軸スリーブ12と倣い主軸14はNC制御で相対移動
可能とされている。モデルテーブル4上には調整用の角
形筒16が平行する2面をそれぞれX軸方向及びY軸方向
として載置され、倣い主軸14の先端にトレーサヘッド15
が垂直に取り付けられている。トレーサヘッド15は例え
ば特開昭54-43231号のものを使用することができる。こ
のものはX軸,Y軸,Z軸の3方向に変位可能なトレーサ軸
17を有しトレーサ軸17に固着された前記3方向用のそれ
ぞれのコアがトレーサヘッド本体内に固着された前記3
方向用のそれぞれのセンサコイルの中心穴に挿入され
て、トレーサ軸17の変位量に比例するコイル出力が得ら
れるものである。なおトレーサヘッド15は特開昭54-432
31号のものに限定する必要のないことは勿論で、X軸,Y
軸方向の2方向用のそれぞれのセンサコイルからトレー
サ軸17の変位量に比例する出力が得られるものであれば
他のものを使用することも可能である。トレーサ軸17の
下端にはスタイラスが球状の接触子18aを下にして着脱
可能に固着される。このスタイラスは軸部の短いスタイ
ラス18A,軸部の長いスタイラス18B等長さの異なる複数
のスタイラスが手動又は自動スタイラス交換装置によっ
て必要により適宜固着される。
作用 門形倣い加工機の各種加工に対応するためトレーサヘッ
ド15に準備された長さの異なる数種類のスタイラス18A,
18B・・・を順次装着して、スタイラスの長さによって
異なるスタイラス変位量に対するセンサコイル出力を同
一に調整するものであるが、長短2種類の手順を第3図
(イ)(ロ)のフローチャートによって説明する。トレ
ーサヘッド15に短いスタイラス18Aが装着され,ステッ
プS1においてNCにスタイラス識別番号と、スタイラスの
変位方向自動検知指令が入力される。ステップS2におい
てNC駆動される倣い主軸頭11がY軸方向第1図における
右側へ移動されるスタイラス18Aの先端接触子18aがモデ
ルテーブル4上の調整用角形筒16に当接し、トレーサ軸
17を介してコアがY軸用センサコイル内で移動しセンサ
コイルからは差動トランスの原理で変位が電圧変化とし
て出力される。この出力電圧変化の始まる時点即ちタッ
チ点から一定量例えば1mmNC指令で更にY軸方向右側へ
移動して自動的に変位方向がNCに記憶されスタイラス18
Aの変位δ0が1mmとなる。
ステップS3において、このときのセンサコイルの出力電
圧α0Vが例えば0.9Vとすると0.9VがNCに入力される。
ステップS4において1/α0即ち1/0.9が演算されスタイラ
ス識別番号及び変位方向に対応する定数KとしてNCにス
トアされY軸方向右側移動のイニシャルセットが終わ
る。引き続き同様手順でY軸方向左側移動のイニシャル
セットが行われる。続いてX軸方向の変位についても同
様手順で行われるが、この場合のα0,αiはX軸用セン
サコイルからの出力である。次に長いスタイラス18Bが
トレーサヘッド15に装着され、再び前述のイニシャルセ
ット手順ステップS1〜S4がスタイラスの変位方向ごとに
繰り返され、ステップS3においてY軸用センサコイルの
出力が例えば0.8VとすればステップS4において1/0.8が
演算されステップS1で入力されたスタイラス識別番号及
びステップS2で自動検知された変位方向に対応する定数
KとしてNCに記憶される。
このようにそれぞれの定数KがNCに加工前予め記憶され
たスタイラスを通常使用する手順は、モデルテーブル4
上に図示しないモデルが固設され、まず短いスタイラス
18Aが装着されたときには、ステップS5においてスタイ
ラス識別番号が入力されステップS6において、スタイラ
ス18AがY軸方向右側へ移動して接触子18aがモデルに当
接して変位しこのときのスタイラス変位方向が演算によ
って自動的に求められ、このスタイラス変位方向のY軸
用センサコイルの出力電力αiが例えば0.45Vとすると
この0.45VがNCに入力される。ステップS7において、NC
に記憶されている定数Kのうちスタイラス識別番号及び
変位方向に対応する定数Kをメモリから読み出し定数K
×αiの演算が行われる。読み出された定数Kは1/0.9
なので1/0.9×0.45=0.5即ちスタイラス18Aの変位δi
は0.5mmと算出される。ステップS8においてNC装置にス
タイラス18Aの変位量δi0.5mmがスタイラス識別番号,
変位方向とともに表示される。この変位量δiに対応し
てNC倣い制御によって本機の工具TをY軸方向右側に移
動させ倣い加工が行われる。
長いスタイラス18Bに取り替えられたときには、ステッ
プS5においてスタイラス識別番号が入力され、ステップ
S6において、NCにより自動的にスタイラス変位方向が求
められY軸用センサコイルの出力αiが例えば0.4Vとす
るとこの0.4Vがこのときの変位方向に対応するαiとし
てNCに入力される。ステップS7においてスタイラス識別
番号及び変位方向に対応する定数Kがメモリから呼び出
され、この定数Kは1/0.8なので1/0.8×0.4=0.5,δi
は0.5mmと算出される。ステップS8においてNC装置にス
タイラス18Bの変位量δi0.5mmがスタイラス識別番号,
変位方向とともに表示され、この変位量δiに対応する
本機工具Tの移動で倣い加工が行われる。
またスタイラスの接触子18aがY軸方向左側に変位され
たときにはステップS6においてこのスタイラスの変位方
向が自動で求められ、ステップS7においてこの変位方向
に対応する定数Kがメモリから読み出されスタイラス変
位量δiが算出される。X軸方向の変位についても同様
にしてδiが算出される。実際の倣い加工時にはX軸,Y
軸の合成変位が接触子18aに支えられそれぞれの方向成
分に相当する変位をセンサコイル出力αiと定数Kから
算出して本機工具Tはその合成方向に移動されるもので
ある。
効果 以上詳述したように本発明はトレーサヘッドに着脱可能
に固着したスタライスをモデルに追従させ、このスタイ
ラス変位をトレーサヘッドで検出して、この出力値によ
ってNC制御倣い装置が工具主軸と工作物を取り付けたテ
ーブルとの相対移動を制御する倣い加工機において、長
さの異なる複数のスタイラスの接触子が一定量X軸の両
方向及びY軸の両方向に変位したときのトレーサヘッド
のそれぞれの出力値をNC又はコンピュータに入力して、
この入力と接触子の一定移動量によってそれぞれの定数
を演算して予め記憶させておき、通常使用時のトレーサ
ヘッドの出力値とこのときの使用スタイラス長及び変位
軸方向に対応する定数によりスタイラスの接触子の変位
量を算出するようになしたので、長さの異なる複数のス
タイラスを取り換えるたびに変わるトレーサヘッドの出
力値をNC又はコンピュータで自動的に同一感度にするこ
とが可能となり、煩雑な増幅器の感度調節を行う必要が
なくなり自動スタイラス変換装置の使用で全自動運転が
可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は倣い加工機の姿図、第2図はトレーサ軸先端と
スタイラスの拡大図、第3図は調整手順を表すフローチ
ャート図、第4図(イ)(ロ)は従来技術の説明図であ
る。 13……工具主軸、15……トレーサヘッド 14……倣い主軸 18A,18B……スタイラス、T……工具

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレーサヘッドに着脱可能に固着したスタ
    イラスをモデルに追従させ、前記スタイラスの変位を前
    記トレーサヘッドで検出し、該トレーサヘッドの出力値
    によってNC制御倣い装置が工具主軸とテーブルの相対移
    動を制御する倣い加工機において、長さの異なる複数の
    スタイラスの接触子のX軸の両方向及びY軸の両方向の
    一定変位量による前記トレーサヘッドのそれぞれの出力
    値を前記NC又はコンピュータに予め入力して前記一定変
    位量と前記出力値からスタイラスの長さ及び接触子の変
    位方向ごとにそれぞれの定数を演算して予め記憶してお
    き、通常使用時のトレーサヘッドの出力値とこのときの
    使用スタイラスの長さ及び変位方向に対応する前記定数
    により該スタイラスの接触子の変位量を自動で算出する
    ことを特徴とする倣いトレーサヘッド感度の自動調整方
    法。
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JP6059109B2 (ja) 2013-08-07 2017-01-11 新電元工業株式会社 突入電流防止回路

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