JPS5930005A - 計測装置 - Google Patents

計測装置

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JPS5930005A
JPS5930005A JP14033582A JP14033582A JPS5930005A JP S5930005 A JPS5930005 A JP S5930005A JP 14033582 A JP14033582 A JP 14033582A JP 14033582 A JP14033582 A JP 14033582A JP S5930005 A JPS5930005 A JP S5930005A
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JP14033582A
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JPH0244002B2 (ja
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Fumio Kamado
釜洞 文夫
Masakazu Kanemoto
鐘本 政和
Satoru Yoshida
哲 吉田
Takao Manabe
真鍋 鷹男
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定物と検出器とを相対移動させ、その両
者が接触したときの相対移動位置から被測定物の寸法等
を計測する計測装置に関會るものであるO 例えば、マシニングセンタ等において工作物の自動計測
を行うには、グローブを有する検出@羽を工作物に対し
て移動させ、グローブがエイ/[9勿への接触によって
変位された際、検出器からV」ブJされる接触信号で機
械に装着されている座標スケール、例えはインタリドシ
ンやレゾル)々等の値を読み取υ、その値から工作物の
穴径や軸径等を計枳11するようにしている。だが、実
際には、工作物と接するグローブの先端が球状で半径分
の誤差カニアリ、かつ接触信号が出力されてから機械が
その信号を認識するまでの間における移動誤差があるた
め、従来の計測装置におっては、座標スケールめλら読
み取った値に、グローブの半径分の誤差および信号処理
に基づく移動誤差を補正するようにしている。
ところで、このような計測装置に用いられる検出器は、
例えば第1図および第2図に示す如く、ケース1にグロ
ーブ2を三次元方向へ変位可能に、つまシ中立軸線3方
向へ変位可能にかつ中立軸線3に対して傾斜可能に保持
し、このプローブ2にそのグローブ2の軸線と直角な変
位板4を一体的に設け、この変位板4の同一円周上の3
等分割位力、つまり120度間隔位置に可動接点5を、
前記ケース1内にグローブ2の軸線が中立軸線3と一致
した状態において前記可動接点5と接する固定接点6を
それぞれ設け、グローブ2が工作物への接触によって三
次元方向のいずれかの方向へ変位された際、少なくとも
1つの可動接点5が固定接点6かも離れることによって
接触信号が出力されるように構成しである。
しかし、このような(1q成のものは、グローブ2が中
立軸線3に対して傾斜される方向によって、接触(N刊
を出力させるのにグローブ2が傾斜しなケレばならない
角度が異なる。つまり、グローブ2が固定接点6の方向
へ傾斜されたとき、その傾斜方向に対して他の2つの固
定接点6と中立軸線3との距離が最小となるため、接触
信号が出力されるまでにグローブ2が傾斜しなければな
らない角度が最も大きくなる。
従って、これを開側装置へ用い、機械の移動速度が或一
定の条件のもとで測定すると、グローブ2が工作物に接
した後接触信号が出力される′までの間に機械が移動す
る距離は、グローブ2が工作物に接する方向、つまカゾ
ローゾ2が変位される方向によって第3図に示すような
差を生じることが明らかになった。このことは、グロー
ブ2を工作物に対して異なる方向から接触させ、これら
の複数点の座標値から工作物の所定の寸法を求めるもの
にあっては、例えば穴径や直径を求めるものにおっては
、検出器の方向性に基づく誤差が謂測値に大きな影響を
与えることになる。
本発明の目的は、このような検出器の方向性に伴う誤差
をなくシ、高精度の測定を実現する計測装置を提供する
ことにある。
そのため、本発明では、被測定物との接触に伴って検知
46号を出力する検出器と被測定物とを相対移動させ、
検出器から検知信号が出力されたときの検出器と被測定
物との相対位置を求める計測装置において、予め検出器
の接触方向による誤差量を第1の記憶部へ記憶しておき
、検出器と被測定物とが相対移動された際、その相対移
動方向を第2の記憶部へ記憶し、その抜被1111定物
との接触によって検出器から検知信号が出力された際、
前記第1の記憶部の中から前記第2の記憶部に記憶され
た移動方向と対応する誤を量を読み出し、その誤差量を
前記相対位置データに対して補正することによシ、検出
器の接触方向による誤差を補正し、上記目的を達成しよ
うとするものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第4図は本実施例の全体のシステムを示している。同シ
ステムには、工作機械にセットされた被測定物としての
工作物Wの加工穴Hの直径方向のうちX方向(図の左右
方向)と平行な案内11Aを有するペッド11が設けら
れ、このペッド11の案内11Aに沿ってテーブル12
が駆動装置13の作動によって移動自在に設けられてい
る。
駆動装f413は、NC装置14から与えられる移動指
令値CXに従ってテーブル12をX方向へ移動させると
ともに、そのテーブル12のX方向における位置データ
DXを前記NC装[14へ与える。
また、前記テーブル12には、前記加工穴Hの直径方向
のうちY方向(図の紙面に対して直角方向)と平行な案
内12Aが形成され、この案内12Aに沿って取付台1
5が駆動装置i16の作動によって移動自在に設けられ
ている。駆動装置16は、前記NC装[14から与えら
れる移動指令値CYに従って取付台15をY、方向へ移
動させるとともに、その取付台15のY方向における位
置データDYを前記NC装置14へ与える。ここで、N
C装置14は、前記各駆動装置13*16からの位置デ
ーダDX 、 DYに基づき、各駆動装M13#16に
対して移動指令値CX 、 cyを与えるとともに、そ
の移動指令値CX 、 CYからX−Y平面における取
付台15の移動方向Dθを算出するようになっている。
また、前記取付台15には、第1図および第2図と同じ
構造の検出器17が取付けられている。
ここで、検出器17のグローブ2が加工穴Hの内壁に接
触し、そのグローブ2の変位に伴っていずれかの可動接
点5が固定接点6がら離れると、信号検出回路18を通
じて検知信号が制御装置19へ与えられる。
前記制御装置19は、給5図に示す如く、位置レジスタ
20と、前記信号検出回路18がら検知信号が与えられ
た際前記NC装[14に記憶されている位置データDx
 、 DYを前記位置レジスタ20へ取込むダート回路
21と、第2の記憶部としての方向レジスタ22と、第
1の記憶部としてのIdi正テーブル23と、演算部2
4とから構成されている。前記方向レジスタ22には、
前記NC装置14において算出された移動方向データD
θが転送、記憶されるようになっている。また、補正テ
ーブル23には、第6図に示す如く、検出器17がX−
Y方向へ移動された際、その移動方向における検出器1
7の誤差量、つまり検出器17の接触方向による誤差量
、が予め所定角度毎に記憶されている。これには、予め
基準ダーツ等により検出器17の接触力向による誤差量
を第3図のように測定し、その測定結果を基に一定角度
毎の誤差量を補正テーブル23ヘプリセツトしておく。
更に、前記演算部24は、前記信号検出回路18から検
知信号が与えられた際、前記補正テーブル23の中から
前記方向レジスタ22に記憶されている移動方向データ
D19.に対応する誤差量を読み出す読み出し手段25
と、前記位置レジスタ20に取込まれた位置データDX
 、 DYから前記読み出し手段25によって読み出さ
れた誤差量を減算する加算器26とから構成されている
次に、本実施例の作用を説明する。いま、NC装置14
からの移動指令値CX 、 cyにより駆動装置13.
16の作動を介して検出器17が所定方向へ移動される
と、NC装置14において移動指令値CX 、 cyか
ら検出器17の移動方向が算出され、その移動方向デー
タDθが制御装置19の方向レジスタ22に転送、記憶
される。また、検出器17の移動に伴って、その検出器
17のX、Y方向における位f〃データDx 、 Dy
が、駆動装置13.16からNC装置14へ逐次与えら
れて記憶される。
そこで、検出器17の移動により、プローブ2が工作物
Wへの接触によって変位されると、いずれかの可vrJ
接点5が固定接点6から離れることによって信号検出回
路18を通じて検知信号がr−ト回路21および読み出
し手段25へ与えられる。
すると、ダート回路21が開放され、NC装置14に記
憶されている位首データ職、 DYが位置レジスタ20
へ転送、記憶される。一方、読み出し手段25は、検知
信号が与えられた後、補正テーブル23の中から方向レ
ジスタ2′2の移動方向データに対応する誤差量を読み
出し、それを加算器26を通じて位置レジスタ20の位
置データ以。
])Yから減算する。この結果は、図示しない表示器に
表示され、また次の計測値との演算のために一時記憶さ
れる。
このようにして、工作物Wの複数点の座標値を4測する
ことによって、工作物Wの穴径、軸径、孔ピッチ等の寸
法を正確に求めることができる。
ちなみに、穴径を計測するには、第4図のように、検出
器17のグローブ2を工作物Wの加工穴Hの仮中心位置
に位置させた後、NC装置14からの移動指令値cyに
よシ駆動装置16の作動を介して検出器17をX方向へ
往復移動させ、グローブ2が加工穴I(の上下の内壁と
接した位置データを求める。次に、その両位置データか
ら両者の中間座標を演算し、その中間座標にグローブ2
を位置させる。次に、NC装置14からの移動指令値C
Xによシ駆動装置13の作動を介して検出器17をX方
向へ往復移動させ、グローブ2が加工穴Hの両側の内壁
と接した位置データを求めた後、その両位置データの距
離を演算すれば、加工穴Hの直径を求めることができる
従って、本実施例によれば、予め検出器17の接触方向
による誤差量を補正テーブル23へ記憶しておき、NC
装置14からの指令によって検出器17が移動された際
、検出器17の移動力向を方向レジスタ22へ記憶し、
その後工作物Wとの接触によって検出器17から検出信
号が出された際、補正テーブル23の中から前記方向レ
ジスタ22に記憶された移動方向と対応する誤差量を胱
み出し、その誤差遍を、検知信号が出されたときの検出
器17の位置データDX 、 I)Yに対して補正する
J:うにしたので、検出器17の接触方向による誤差が
なく、検出器17が工作物Wと接する全ての方向に対し
て高精度の計測ができ、従って工作物の穴径や軸径等を
高精度に測定できる。
なお)上記実施例では、グローブ2の球状部径や信号処
理に伴う誤差L1については説明していないが、実際に
はこれらの誤差分についても補正する必要がある。この
場合、補正テーブル23の誤差h1にゾローゾ径の誤差
分および信号処理に伴う誤差分を含めるようにしておけ
ば、全ての補正が1回の処理で終了させることができる
また、上記実施例では、検出器17を三次元方向、つま
りX、Y方向へ移動させる場合について説明したが、検
出器17の移動力向については一次元方向或いは三次元
方向であってもよい◇更に為検出器17に対して工作物
Wを移動させるようにしても、同様な効果が期待できる
以上説明した通シ、本発明によれば、検出器の方向性に
よる誤差が補正されるため、高精度の測定が可能な計測
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は検出器を示す断面図、第2図は第】図の■−n
 H断面図、第3図は検出器の接触方向による誤差B、
を示す図、第4図は本発明の一実施例を示すブロック図
、第5図は制御装置のブロック図、第6図は補正テーブ
ルの説明図である。 17・・・検出器、22・・・第2の記憶部としての方
向レジスタ、23・・・第1の記憶部としての補正テー
ブル、24・・・演η部。 代理人 弁理士 木 下 實 三 (ほか1名) 第1図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定物との接触に伴って検知信号を出力する検
    出器と被測定物とを相対移動させ、検出器から検知信号
    が出力されたときの検出器と被測定物との相対位置を求
    める計測装置であって、前記検出器の接触力向による誤
    差量を記憶した第1の記憶部と、前記検出器と被測定物
    とが相対移動された際その相対移動方向を記憶する第2
    の記憶部と、前記検出器から検知信号が出力された際前
    記第1の記憶部の中から前記第2の記憶部に記憶された
    移動方向と対応する誤差量を読み出し、その誤差量を前
    記相対位置データに対して補正する手段とを含むことを
    特徴とする計測装置。
JP14033582A 1982-08-12 1982-08-12 計測装置 Granted JPS5930005A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14033582A JPS5930005A (ja) 1982-08-12 1982-08-12 計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14033582A JPS5930005A (ja) 1982-08-12 1982-08-12 計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5930005A true JPS5930005A (ja) 1984-02-17
JPH0244002B2 JPH0244002B2 (ja) 1990-10-02

Family

ID=15266428

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14033582A Granted JPS5930005A (ja) 1982-08-12 1982-08-12 計測装置

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JP (1) JPS5930005A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0264404A (ja) * 1988-08-31 1990-03-05 Okuma Mach Works Ltd タッチプローブ径補正方法
JPH07204991A (ja) * 1994-01-13 1995-08-08 Japan Small Corp 変位検出形測定ヘッドを用いた測定システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57125812A (en) * 1981-01-30 1982-08-05 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Measuring method of three-dimensional measuring machine and reference for this method

Patent Citations (1)

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JPH0244002B2 (ja) 1990-10-02

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