JPH0755414A - 回転角度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】例えば研削盤に使用される旋回テーブル等の回
転角度の測定作業の効率を向上し、また信頼性を高める
ことができる回転角度測定方法を提供することにある。 【構成】以下のステップからなる回転角度測定方法であ
る。第１のステップとして、旋回テーブル２の回転軸７
から磁気スケール１０までの距離である半径Ｒを設定す
る。第２のステップとして、検出ヘッド１３から出力さ
れた検出信号に従って円弧の距離Ｌを算出する。第３の
ステップとして、所定の計算式を利用して、半径Ｒと円
弧の距離Ｌとから旋回テーブル２の回転角度θを算出す
る。第４のステップとして、算出した回転角度θを測定
結果として表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば研削盤に使用さ
れる旋回テーブル等の回転角度を検出するための回転角
度測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば円筒研削盤等の工作機械で
は、旋回テーブルが設けられており、この旋回テーブル
上に配置された円筒形状の被工作物（ワーク）の円筒外
周面が研削される。円筒研削盤は、具体的には図８に示
すように、滑りテーブル１上に旋回テーブル２が設けら
れており、この旋回テーブル２上に主軸台３と心押台４
とが接近、離反自在に設けられた構造からなる。主軸台
３と心押台４のそれぞれにはチャック３ａ，４ａが取り
付けられており、この各チャック３ａ，４ａにより、ワ
ーク５が挟み込まれて保持されている。円筒研削盤は、
ワーク５をモータ６の駆動力により回転運動させなが
ら、図示しない砥石により表面を研削することになる。

【０００３】ところで、旋回テーブル２は砥石の走行方
向と直角に配置されている。旋回テーブル２は、図７
（平面図）に示すように、回転軸７を回転中心０として
旋回自在（矢印Ａ）に構成されている。例えば、旋回テ
ーブル２は固定ねじ２ａにより滑りテーブル１に係合さ
れている。固定ねじ２ａは旋回テーブル２に形成された
長穴２ｂを貫通して、旋回テーブル２と滑りテーブル１
とを係合している。旋回テーブル２を所定量だけ旋回さ
せることにより、研削の際にテーパ面加工が可能とな
る。また、旋回テーブル２は通常では左方向に７度、右
方向に３度程度の旋回が可能である。

【０００４】旋回テーブル２の旋回量（回転角度）は、
ダイヤルゲージ８による測定結果に基づいて算出され
る。ダイヤルゲージ８は、滑りテーブル１に設けられた
突出部９により固定されている。ダイヤルゲージ８のプ
ローブ８ａは、旋回テーブル２の端部からの突出部２ｃ
に当接状態になるように設けられている。

【０００５】ここで、旋回テーブル２の旋回量θ1 は、
図９に示すように、回転中心０から旋回テーブル２の突
出部２ｃまでの長さＲ及び旋回した際の円弧の距離Ｌに
基づいて、「θ1 ＝Ｔａｎ^-1（Ｌ／Ｒ）」の計算式から
算出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の旋
回テーブル２の旋回量（回転角度）の測定方式では、第
１に、ダイヤルゲージ８による測定結果から、周知の計
算式を利用して、例えば電卓（小型計算機）により算出
する必要がある。したがって、ダイヤルゲージ８や電卓
等の操作のような煩わしい作業を必要とする。第２に、
円筒研削盤にも各種のサイズがあり、半径Ｒの大きさに
応じてダイヤルゲージ８の目盛間隔を変える必要があ
る。このため、高精度を要求される場合には、大変な作
業が必要となる。ダイヤルゲージ８のような機械式測定
装置は信頼性が必ずしも十分でない問題がある。

【０００７】本発明の目的は、例えば研削盤に使用され
る旋回テーブル等の回転角度の測定作業の効率を向上
し、また信頼性を高めることができる回転角度測定方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸を中心
として回転運動し、磁気スケール部材が設けられた旋回
テーブル手段および磁気スケール部材の磁気目盛を検出
して円弧の距離に対応する検出信号を出力する検出ヘッ
ド手段を備えた回転角度測定装置において、以下のステ
ップからなる回転角度測定方法である。第１のステップ
として、旋回テーブル手段の回転軸から磁気スケール部
材までの距離である半径Ｒを設定する。第２のステップ
として、検出ヘッド手段から出力された検出信号に従っ
て円弧の距離Ｌを算出する。第３のステップとして、所
定の計算式を利用して、半径Ｒと円弧の距離Ｌとから旋
回テーブル手段の回転角度θを算出する。第４のステッ
プとして、算出した回転角度θを測定結果として表示す
る。

【０００９】

【作用】本発明では、磁気スケール部材が設けられた旋
回テーブル手段および磁気スケール部材の磁気目盛を検
出して円弧の距離に対応する検出信号を出力する検出ヘ
ッド手段を備えた回転角度測定装置において、前記の第
１から第４のステップを順次実行する測定方法により、
例えばコンピュータを利用した回転角度の自動的測定が
可能となる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は同実施例に係わる回転角度測定装置の構成を
示す平面図である。同実施例では、研削盤に適用した場
合であり、滑りテーブル１及び旋回テーブル２が設けら
れている。旋回テーブル２は、固定ねじ２ａにより滑り
テーブル１に係合されており、回転軸７を回転中心０と
して一方端部２ｄが円弧を描いて旋回自在に構成されて
いる。固定ねじ２ａは例えば旋回テーブル２に形成され
た長穴２ｂを貫通して取り付けられている。これによ
り、旋回テーブル２は長穴２ｂをガイドとして、滑りテ
ーブル１上を旋回することになる。ここで、滑りテーブ
ル１には調整ねじ１５が設けられており、この調整ねじ
１５を回すことにより、旋回テーブル２が回転するよう
な構造である。

【００１１】旋回テーブル２の一方端部２ｄには、等間
隔の磁気目盛が形成された磁気スケール１０を保持する
保持部材１１がねじ１２ａ、１２ｂにより取り付けられ
ている。磁気スケール１０は一方端部２ｄの周縁部に設
けられた状態であり、フレキシブルなリボン状ベースに
磁気目盛が形成されたものである。この磁気スケール１
０は、例えば測機舎社製の型式ＪＭ１シリーズのスケー
ルである。

【００１２】一方、滑りテーブル１には、磁気スケール
１０と対向する位置に所定の間隔をもって検出ヘッド１
３が設けられている。検出ヘッド１３は磁気スケール１
０の磁気目盛を検出し、旋回テーブル２が旋回する際の
円弧の距離に相当する検出信号をケーブル１３ａを通じ
てディスプレイユニット１４に出力する。

【００１３】ディスプレイユニット１４は、図３に示す
ように、例えば液晶表示器からなる表示部１４ａ及びデ
ータ入力用のキーボード１４ｂが設けられたパネルを有
する。さらに、ディスプレイユニット１４は、図４に示
すように、表示部１４ａとキーボード１４ｂ以外に、信
号処理部１４ｃ及び中央処理部（ＣＰＵ）１４ｄを備え
ている。信号処理部１４ｃは、検出ヘッド１３から出力
される検出信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変
換回路等を有する。ＣＰＵ１４ｄは、信号処理部１４ｃ
から入力されるデータ（円弧の距離）を利用して、予め
記憶した計算プログラムに基づいて旋回テーブル２の旋
回量（回転角度θ）を算出する。表示部１４ａは、ＣＰ
Ｕ１４ｄにより算出されたデータをディジタル表示す
る。

【００１４】次に、同実施例の動作を説明する。先ず、
図２に示すように、研削盤の滑りテーブル１は機械本体
２０に対して左右方向（矢印Ｂ）に移動自在であるよう
に取り付けられている。この滑りテーブル１上に設けら
れた旋回テーブル２は、回転軸７を回転中心として旋回
自在に構成されている。ここで、旋回テーブル２上には
研削対象であるワークが配置されており、このワークが
砥石により表面を研削される際に、必要に応じて旋回テ
ーブル２が旋回されることになる（図８を参照）。

【００１５】旋回テーブル２が旋回すると、それに伴っ
て磁気スケール１０が円弧を描くように移動する。検出
ヘッド１３は磁気スケール１０の磁気目盛を検出し、そ
の円弧の距離（図５のＬ）に対応する検出信号をディス
プレイユニット１４に出力する。ディスプレイユニット
１４の信号処理部１４ｃは、検出ヘッド１３からの検出
信号をディジタルデータに変換して、ＣＰＵ１４ｄに出
力する。

【００１６】ＣＰＵ１４ｄは、予め円弧の距離Ｌから旋
回量（回転角度θ）を算出するための計算式「θ＝［Ｌ
／（２πＲ）］・３６０°」に対応する計算プログラム
を記憶している。ここで、Ｒは、図５に示すように、回
転中心０を基準として円弧を描く際の半径であり、回転
軸７から旋回テーブル２に設けられた磁気スケール１０
までの距離に相当する（図１を参照）。このＲの値は、
予めキーボード１４ｂから入力データとしてＣＰＵ１４
ｄに与えられる。

【００１７】ＣＰＵ１４ｄは、信号処理部１４ｃからの
データ（Ｌ）とキーボード１４ｂからのデータ（Ｒ）と
を使用し、前記の計算プログラムに基づいて回転角度θ
を算出する。この算出された回転角度θが旋回テーブル
２の旋回量に相当する。表示部１４ａは、ＣＰＵ１４ｄ
から出力される算出結果である回転角度θのデータをデ
ィジタル表示する。

【００１８】このようにして、研削盤等の旋回テーブル
２の回転角度を測定し、その測定結果を表示部１４ａに
より容易に確認することができる。本発明では、測定装
置の本体として、磁気スケール１０及び検出ヘッド１３
からなるいわば磁気式ロータリエンコーダが使用されて
いる。したがって、従来の機械式測定装置のように、故
障しやすい問題点を解消し、信頼性の高い装置を構成す
ることができる。また、例えばフレキシブルなリボン状
ベースからなる磁気スケール１０を使用することによ
り、旋回テーブル２の一方端部２ｄの長さを大きくし、
旋回テーブル２の回転角度が比較的大きい場合でも、適
用が可能である。言い換えれば、予め等間隔の磁気目盛
が形成された磁気スケール１０を使用することにより、
半径Ｒの大きさが異なる旋回テーブル２に対して、容易
に磁気式ロータリエンコーダを構成することができる。

【００１９】さらに、旋回テーブル２の回転角度を自動
的に算出して、表示部１４ａに表示することができるた
め、従来のように測定作業者が電卓等により計算するよ
うな作業を省略することができる。したがって、測定作
業全体を簡単化し、測定作業者の誤操作による測定ミス
の発生を大幅に抑制することも可能である。

【００２０】図６は同実施例の変形例を示す図である。
この変形例では、検出ヘッド１３の側面部に、例えばゴ
ム部材等からなるワイパー部材１３ａが取り付けられて
いる。ワイパー部材１３ａは、先端部が磁気スケール１
０の表面に接触または接近しており、旋回テーブル２が
回転運動する際に磁気スケール１０に対して相対的に摺
動することになる。

【００２１】このようなワイパー部材１３ａにより、磁
気スケール１０の表面に、例えば研削処理により発生す
る微少な金属粉等が付着した場合に、その金属粉等を除
去することが可能となる。したがって、磁気スケール１
０の表面に付着する金属粉等により、検出ヘッド１３が
誤動作するような事態を確実に防止することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、例
えば研削盤に使用される旋回テーブル等の回転角度を測
定する場合に、機械式装置を使用することなく、確実に
測定できるため、信頼性の高い測定結果を得ることがで
きる。また、測定結果を自動的に算出し、表示すること
ができるため、煩わしい測定作業を無くし、測定作業の
効率を向上することができる。半径の大きさが異なる旋
回テーブル等に容易に適用できるため、適用範囲が広
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる回転角度測定装置の構
成を示す平面図。

【図２】同実施例に係わる側面図。

【図３】同実施例に係わるディスプレイユニットの構成
を示すブロック図。

【図４】同実施例に係わるディスプレイユニットの構成
を示すブロック図。

【図５】同実施例の動作を説明するための概念図。

【図６】同実施例の変形例を説明するための図。

【図７】従来の回転角度測定装置の構成を説明するため
の図。

【図８】従来の回転角度測定装置の構成を説明するため
の図。

【図９】従来の回転角度測定方法を説明するための概念
図。

【符号の説明】

１…滑りテーブル、２…旋回テーブル、１０…磁気スケ
ール、１３…検出ヘッド、１４…ディスプレイユニッ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を中心として回転運動可能な板状
   部材からなり、前記回転軸を中心として回転運動したと
   きに円弧を描くような形状の周縁部に等間隔の磁気目盛
   が形成された磁気スケール部材が設けられた旋回テーブ
   ル手段、および前記旋回テーブル手段の前記周縁部に近
   接して設けられて、前記磁気スケール部材の磁気目盛を
   検出して前記円弧の距離に対応する検出信号を出力する
   検出ヘッド手段を備えた回転角度測定装置において、 前記回転軸から前記磁気スケール部材までの距離であっ
   て、前記旋回テーブル手段が回転運動して前記円弧を描
   くときの半径に相当する第１の数値データを設定するス
   テップと、 前記旋回テーブル手段が回転運動したときに前記検出ヘ
   ッド手段から出力された検出信号に従って前記円弧の距
   離に相当する第２の数値データを算出するステップと、 与えられた前記第１の数値データと前記第２の数値デー
   タを使用して、前記回転軸を中心として回転運動したと
   きの前記旋回テーブル手段の回転角度に相当する第３の
   数値データを算出するステップと、 算出された前記第３の数値データを使用して、前記旋回
   テーブル手段の回転角度の測定結果を表示するステップ
   とからなることを特徴とする回転角度測定方法。