JPH0792374B2 - 自動測定機の事故接触処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タッチ信号プローブを自動送りして被測定物
に当接させ、この当接時の位置情報によって、被測定物
の寸法、形状等を測定する自動測定機に係り、特に、自
動の移動指令実行中において、タッチ信号プローブがタ
ッチ信号を発生したときの処理方法に関する。

〔背景技術〕 従来、被測定物の寸法、形状等を、タッチ信号プローブ
を用いて自動的に測定する自動測定機としては、三次元
測定機、二次元測定機等、各種知られている。

これらの自動測定機、例えば三次元測定機においては、
基盤に対し直交三軸、すなわち、水平面内の直交二軸で
あるＸ軸及びＹ軸、並びにこれらのＸ軸及びＹ軸に直交
する垂直方向のＺ軸に沿って移動自在な門型、片持ちア
ーム型等の移動体を備え、この移動体に取付けられたタ
ッチ信号プローブを順次被測定物に当接させて測定を行
なっている。

測定にあたり、タッチ信号プローブは、移動指令、測定
指令等に応じて移動される。すなわち、第２図に示され
るように、タッチ信号プローブ10の接触子11は、図中左
方の位置から、被測定物Ｗに対する移動指令によって、
矢印P₁，P₂のように、右方及び下方に高速で移動されて
測定開始の前段位置10Aに位置される。この前段位置10A
で測定指令を受けると、矢印Q₁で示されるように、低速
で被測定物Ｗの一側面W₁に向かって移動され、当接位置
10Bにくると、その当接時のX,Y,Z軸に沿った位置情報が
記憶される。

この後、被測定物Ｗから矢印Q₂方向に離脱されて待機位
置10Aにくると、再び移動指令により、次の測定個所、
例えば、被測定物Ｗの反対側の他側面W₂へと高速で移動
される。この移動は、矢印P₃，P₄，P₅，で示されるよう
に、上昇、右方への水平移動、下降からなり、この移動
により、プローブ10は、他側面W₂に対する測定開始の前
段位置10Cへ位置される。この前段位置10Cで測定指令を
受けると、矢印Q₃方向へ低速で移動されて測定動作がな
され、以下、次の測定個所に向かって同様に移動され
る。

ところで、プローブ10の移動指令による移動中、例え
ば、第２図中矢印P₄への移動中、その経路の途中に、本
来は存在しないはずの障害部材20が存在する可能性があ
る。この障害部材20は、加工ミス、取付けミス等による
被測定物Ｗの一部であることもあるし、被測定物Ｗ上に
置かれた他部材であることもある。

このような場合、プローブ10が障害部材20に当接された
にも拘らず、そのまま移動が継続されると、プローブ10
のみならず、測定機そのものが損傷を受ける可能性があ
る。

このため、従来は、本来、タッチ信号プローブ10からの
タッチ信号が出力っされるはずのない移動途中で、タッ
チ信号が出力された場合は、事故接触（アクシデンタル
タッチ）として測定機をその状態で停止させ、作業者に
よる点検を待つようにしている。

第３図には、従来の事故接触時における動作のフローチ
ャートが示されている。

第３図において、動作開始後、ステップ201で動作指令
が、移動指令か、測定指令かが判断され、移動指令でな
い場合は、ステップ202で測定動作処理がなされる。

測定動作中、ステップ203でタッチ信号の発生（出力）
があったかどうかがチャックされ、このチェックは、タ
ッチ信号の発生がある迄繰り返される。

タッチ信号の発生があると、ステップ204でタッチ信号
プローブ10の被測定物Ｗからの離脱処理がなされ、更
に、ステップ205で、タッチ信号が発生された位置での
接触子11のX,Y,Z軸における位置情報が記憶されて、測
定点の処理がされる。次いで、動作の終了がなされる。

ステップ201で、移動指令であると判断されると、ステ
ップ206で移動動作処理に移り、移動が開始される。

移動処理中に、ステップ207でタッチ信号の発生の有無
がチェックされる。通常は、タッチ信号の発生がないた
め、ステップ208に移行し、移動が終了したか否かが判
断され、終了していない場合は、ステップ207に戻り、
以下、移動が終了するまで、ステップ207及び208の動作
が繰り返される。

所定量の移動が終了すると、動作の終了がなされる。

一方、ステップ207でタッチ信号の発生有りと判断され
ると、ステップ209で移動停止処理がなされる。この
後、ステップ210で障害部材20からの離脱処理がなさ
れ、更にステップ211で、障害部材20の存在を確認（検
出）したため、移動処理の中断処理がなされて動作が終
了され、作業者の点検を待つ状態となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述のような三次元測定機は、高精度のダー
タを得るため、恒温、恒湿であって振動等の少ない特別
な測定室で使用されるのが一般である。

しかし、自動測定機の普及に伴い、加工現場での使用も
増加している。特に、生産性を向上させる目的で、測定
の自動化、高速化が要求される現状においては、加工中
の被測定物をいちいち測定室に搬入して調温してから測
定することは、実用的ではない。

一方、加工現場での使用時には、他の生産機械等から、
振動や電気的ノイズ等を受ける可能性があり、この振動
等によって、測定機のタッチ信号プローブ10が誤動作す
ることも考えられる。このような誤動作が前述の移動動
作中に発生すると、測定機は、障害部材20が存在しない
にも拘らず、障害部材20が存在するものとして動作を中
断し、以後の測定工程がなされないという問題が生ず
る。

特に、工場を24時間稼働させ、夜間は無人で運転してい
る場合には、何や障害部材20がないにも拘らず、タッチ
信号プローブ10の誤動作で、測定機が停止されると、翌
朝、作業者が出社するまで停止が継続される。従って、
測定機の停止期間が長時間にわたり、工場の生産性を著
しく低下させるという問題が生じる。

このため、特殊な事例として、移動動作中は、タッチ信
号プローブ10を作動させず、移動指令中のタッチ信号の
有無をチェックしない運転も行なわれている。

しかし、この場合は、仮に、移動経路中に障害部材20が
実在していたとすると、タッチ信号プローブ10のみなら
ず、測定機自体も損傷される虞れがある。

以上の事情は、三次元測定機のみに限らず、二次元測定
機、その他の自動測定機においても同様である。

本発明の目的は、タッチ信号プローブの移動動作中にお
いて、タッチ信号が発せられた場合、このタッチ信号の
発生が障害部材によるものか否かを正確に判断できて、
誤動作に伴う生産性の低下を防止できる自動測定機の事
故接触処理方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、移動動作の途中でタッチ信号プローブからタ
ッチ信号が発せられたとき、一旦、移動を停止させたの
ち、再度移動動作をさせ、この再度の移動動作時に、前
回の移動動作時に発生したタッチ信号の発生位置と、ほ
ぼ同一の位置で再びタッチ信号が発生したときは、真に
障害部材があると判断して従来と同様に動作中断処理を
し、一方、ほぼ同一の位置でタッチ信号の再発生がない
場合は、誤動作でタッチ信号が発生し、実際には障害部
材がないものと判断して移動動作、ひいては測定動作を
継続させる処理方法である。

具体的には、タッチ信号プローブを自動送りして被測定
物に当接させ、この当接位置の検出によって被測定物の
寸法、形状等を測定する自動測定機において、移動指令
による移動中に、タッチ信号プローブからのタッチ信号
を受けてタッチ信号プローブの移動を停止させる工程
と、タッチ信号プローブがタッチ信号を発生した位置の
位置情報を記憶する工程と、停止後、移動指令による移
動方向とは逆方向にタッチ信号プローブを所定量移動さ
せる離脱工程と、離脱工程後、タッチ信号プローブを再
度、移動指令による移動方向に移動させる再移動工程
と、再移動後、タッチ信号プローブから再度、タッチ信
号が発生されるか否かをチェックし、前回のタッチ信号
を発生した位置に対して、所定距離範囲で再度タッチ信
号が発生されたときは、事故接触と判断して以後の動作
を中止させ、一方、タッチ信号が再度発生されないとき
は、前回のタッチ信号を誤動作と判断して以後の動作を
指令通り継続させる工程と、を有することを特徴とする
自動測定機の事故接触処理方法である。

本発明において、各工程の実施順序は、明らかに工程の
順序を規定しているものを除き、必ずしも記載の順序に
行なわれなくともよい。例えば、タッチ信号発生時の位
置情報の記憶は、離脱工程後でもよい。

〔作用〕

このような本発明において、タッチ信号プローブの移動
動作中に、タッチ信号プローブがタッチ信号を発生した
場合、動作がそのまま停止されてしまうことはなく、再
度移動作動がなされる。この再作動において、ほぼ同一
の位置で、再びタッチ信号が発生した場合にのみ、真に
障害部材があるものと判断される。

従って、外部からの振動等による誤動作によって、測定
機が直ちに停止されることは、ほとんどなくなる。この
際、同一の位置で再び誤動作する可能性も皆無ではない
が、最初に信号が出力された位置と２度目に信号が出力
された位置との同一性の範囲を狭くすることで、誤動作
による中断は、ほとんど発生しない。

再作動時に、タッチ信号の発生がなければ、測定作業は
そのまま継続され、生産性の低下は有効に防止される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
ここにおいて、前記従来例と同一の作動部分の説明は、
簡略にする。

第１図において、自動測定機の運転が開始されると、ス
テップ101で移動指令か、測定指令かが判断される。

ステップ101で、測定指令であると判断されると、従来
例と同様に、測定動作処理のための一連のステップ102
ないしステップ105に移行され、測定動作処理（102）、
タッチ信号発生チェック（103）、被測定物からの離脱
処理（104）及び測定点の処理（105）がなされ、動作が
終了される。

一方、ステップ101で、移動指令であると判断される
と、ステップ106で移動動作処理がなされて移動が開始
され、ステップ107でタッチ信号の発生の有無がチェッ
クされる。

タッチ信号の発生のない場合は、スゲップ108で移動終
了がチェックされ、終了でない場合は、ステップ107に
戻ってタッチ信号の発生の有無がチェックされる。これ
らのステップ107,108の動作は、移動終了まで繰り返さ
れ、移動終了が判断されると、動作は終了される。

ステップ107でタッチ信号の発生が検出されると、タッ
チ信号プローブが障害部材に当接されたとしてステップ
109でタッチ信号プローブの移動が停止される。

次いで、ステップ110でタッチ信号プローブは移動方向
と逆方向に移動され、障害部材からの所定量の離脱処理
がなされる。

離脱処理の後、ステップ111で、以前にタッチ信号が発
生されたか否かがチェックされ、発生されていない場合
は、ステップ112に移り、タッチ信号が発生された位置
におけるタッチ信号プローブのＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸での
位置情報が図示しない制御装置に取り込まれて記憶され
る。記憶完了後、ステップ106に戻って、再び移動動作
処理が行なわれる。

移動動作開始後、前述と同様のステップ107によるステ
ップ信号の発生の有無がチェックされ、信号の発生がな
いと、ステップ108に進んで移動の終了までステップ107
及びステップ108が繰り返される。

一方、タッチ信号の発生があるとステップ109,110を経
てタッチ信号プローブの移動停止及び障害部材からの離
脱がなされる。

次いで、ステップ111で以前にタッチ信号の発生があっ
たか否かがチェックされるが、この場合は、以前にタッ
チ信号の発生があったため、ステップ113への進行す
る。

ステップ113では、今回のタッチ信号の発生位置が、以
前にタッチ信号が発生した位置とほぼ同一か否かがチェ
ックされる。チェックの結果、信号発生位置が同じであ
ると判断されると、ステップ114へ進み、障害部材の存
在が確認されたとして、移動動作の中断処理がなされ、
測定機の駆動が停止される。

ステップ113で、今回の信号発生位置が以前の信号発生
位置と異なると判断されたときは、ステップ112に進ん
で、この今回の信号発生位置が記憶された後、ステップ
106に戻って前述の動作を繰り返すこととなる。

なお、以前のタッチ信号の発生位置と今回のタッチ信号
の発生位置との同一性の判断は、厳密な同一性を必要と
せず、以前の位置に対し、所定の距離離れた範囲内、す
なわち、以前の検出位置を中心とした所定半径の球体内
に、今回の検出位置が入っていれば、両者は同一位置で
あると判断して差し支えない。この所定半径の球の大き
さを小さくすれば、同一性が厳格になる結果、２度目の
移動動作時に、同一位置で再び振動等によって誤動作す
る確率を少なくできる。

一方、あまり小さくすると、測定機自信の駆動に伴う誤
差で、以前と今回との位置が微小量ずれた場合、障害部
材がないと判断する可能性がある。このため、この測定
機自信に基づく誤差と振動等の外部要因に基づく誤差と
のバランスから、同一性を判断する範囲が設定される。

前述のような本実施例によれば、次のような効果があ
る。

すなわち、本実施例では、タッチ信号プローブの移動指
令の途中において、タッチ信号プローブからタッチ信号
が発生されても、１回の信号発生のみでは、直ちには測
定機の動作を停止させず、再度移動方向に移動させて真
に障害部材があるか否かを判断するから、生産現場等で
の使用において、自動測定機が外部ノイズ等で誤動作し
て、そのまま動作を中止してしまうということを有効に
防止できる。

従って、特に、夜間の自動運転時等において、不必要な
測定機の運転中断を有効に防止できる。このため、悪環
境の中でも長時間の連続運転が可能となって、いたずら
に生産性を低下させることがない。

また、真に障害部材が存在するときは、再度の移動動作
でその存在を確実に検出でき、タッチ信号プローブを含
む測定機の損傷を有効に防止できる。

更に、障害部材の検出は、簡単なプログラムの修正でソ
フト的に行えるから、測定機そのものの機構上の変更は
必要なく、安価に提供できるという効果もある。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、本発明の目的を達成できる範囲での改良、変形等
は、本発明に含まれるものである。

前記実施例におけるステップ109の停止動作、ステップ1
10の障害部材からの離脱処理、ステップ111の以前のタ
ッチ信号発生の有無チェック及びステップ112のタッチ
信号発生位置記憶処理は、必ずしもこの順序でなくとも
よい。例えば、ステップ107からの信号発生有りの判断
を受けて直ちに、ステップ112の信号発生位置の記憶を
行ない、以下ステップ109,110,111と進んでもよく、あ
るいは、ステップ109の移動停止後に、ステップ112の記
憶を行ない、この後、ステップ110,111と進んでもよ
い。要するに、ステップ107でタッチ信号の発生が検出
されたら、移動の停止及び障害部材からのタッチ信号プ
ローブの離脱処理、並びに、以前のタッチ信号の発生の
有無のチェック及び発生位置の記憶がなされれればよ
い。但し、ステップ109の停止処理は、ステップ110の離
脱処理に先立って行なわれることは、勿論である。

また、ステップ102以後の測定動作において、ステップ1
04の被測定物からの離脱処理と、ステップ105の測定点
の処理とは、逆でもよい。

〔発明の効果〕

前述のように本発明によれば、タッチ信号プローブの移
動動作中における振動や電気ノイズによるタッチ信号プ
ローブの誤動作を自動的に検出でき、不必要な運転停止
を生じないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
ト、第２図は一般の測定時におけるタッチ信号プローブ
の移動状態を示す説明図、第３図は従来の自動測定機に
おける動作を示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タッチ信号プローブを自動送りして被測定
   物に当接させ、この当接位置の検出によって被測定物の
   寸法、形状等を測定する自動測定機において、 移動指令による移動中に、タッチ信号プローブからのタ
   ッチ信号を受けてタッチ信号プローブの移動を停止させ
   る工程と、 タッチ信号プローブがタッチ信号を発生した位置の位置
   情報を記憶する工程と、 停止後、移動指令による移動方向とは逆方向にタッチ信
   号プローブを所定量移動させる離脱工程と、 離脱工程後、タッチ信号プローブを再度、移動指令によ
   る移動方向に移動させる再移動工程と、 再移動後、タッチ信号プローブから再度、タッチ信号が
   発生されるか否かをチェックし、前回のタッチ信号を発
   生した位置に対して、所定距離範囲で再度タッチ信号が
   発生されたときは、事故接触と判断して以後の動作を中
   止させ、一方、タッチ信号が再度発生されないときは、
   前回のタッチ信号を誤動作と判断して以後の動作を指令
   通り継続させる工程と、 を有することを特徴とする自動測定機の事故接触処理方
   法。