JPS62121507A - 数値制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は計測用センサを用いて被測定物の指定された
測定点に対する座標値を測定する数値制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

数値制御装置においては、被加工物の例えば指定点に対
する座標値を測定するための計測用センサを備えている
ものがあり、この計測用センサも接触式と非接触式があ
る。

第３図は、非接触式による計測用センサを備えた従来の
数値制御装置による自動計測動作を説明するための図で
あり、図において１３は接触式計測センサであって、数
値制御装置の図示しない可動機構部に固定されて、例え
ば３軸方向に移動される。１４は作業台に固定された被
測定物である。

またＡＢ、ＢＣ，ＣＤ、ＤＢ、　ＥＦ、ＦＧ、ＧＨ。

Ｈｌ・・・・・・間の点線は接触式計測用センサ１３の
計測動作時における移動経路を示し、Ｃ，Ｆ、　Ｇ。

ｒ・・・・・・は被測定物１４に対するＺ軸座標の測定
のために指定された測定点である。

次に動作について説明する。数値制御装置を用いて被測
定物の座標値を測定する場合には、計測用プログラムを
読み込ませ、このプログラム上において数値制御装置を
起動させることにより実行している。この場合、計測用
プログラムには、被測定物１４に対する測定点Ｃ，Ｅ、
　　Ｇ、　　Ｉ・・・・・・の指定および接触式計測セ
ンサ１３を前記測定点Ｃ９Ｅ、Ｇ、ｉ・・・・・・に接
触させるための移動経路が指定されている。また、この
計測用プログラムにおいては、接触式計測センサ１３が
経路ＢＣ，ＤＥ。

ＦＣ，Ｈｌ・・・・・・を移動している時に、接触式計
測センサ１３から、被測定物１４に接触したことを示す
接触信号が発注されると、その時点における座標値を記
憶させるとともに、スキップ命令を発して接触式計測用
センサを保持している可動機構に対する駆動を減速停止
させている。

また、接触式計測用センサ１３を非接触式計測用センサ
とした場合には、非接触式計測用センサを例えばＸ方向
のみに移動し、測定点Ｃ，Ｅ、　Ｇ、■・・・・・・の
真上でＸ方向の移動を減速停止させた後に、被測定物の
表面までの距離を非接触により測定して、Ｚ軸の座標を
求めている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の数値制御装置は以上の方法により被測定物の座標
を測定しているために、接触式計測用センサを用いた場
合には、その移動経路が複雑となることから、この動作
を指令する計測用プログラムも長くなってしまう。また
、接触式計測用センサを被測定物に接触させる工程、つ
まり被測定物に向う方向に移動される経路においては、
接触式計測用センサの先端に設けられているプローブの
破損を防止するために、速い速度による送り動作を行わ
せることができず、これに伴って計測時間が長くなる。

更に、非接触式計測用センサを用いた場合にも、指定さ
れた測定点の真上部分では、その軸移動を減速停止させ
なければならないことから、やはり計測時間が長くなる
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、数値制御装置を用いて被測定物に対する座標
を自動計測する場合に、計測用プログラムの短縮と計測
時間の短縮化が計れる数値制御装置を得ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る数値制御装置は、計測用センサの定距離
移動毎に計測点を設定する計測点自動設定手段と、この
計測点設定時における計測定情報を記憶する計測定情報
記憶部とを付加したものである。

〔作用〕

この発明における数値制御装置は、計測用センサの移動
に応じて計測点を自動設定することから、計測用プログ
ラムが簡略化される。また、計測センサとして非接触式
計測センサを用いると、移動しながら測定が行えること
から、従来の様な減速停止動作が不要となって、計測時
間の短縮化に大きく寄与する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による数値制御装置を示す特に信号処理系
の要部ブロック図である。図において１は例えば祇テー
プあるいはメモリなどに書き込まれている計測プログラ
ム、２は計測プログラムを取り込んで解析することによ
り、例えば軸移動量および送り速度などの情報を演算し
て求める解析演算部、３は制御部であって、解析演算部
２において求められた情報を基として、例えばサーボモ
ータなどの駆動部４を制御する。５は駆動部４によって
動かされるテーブルなどの可動機構部である。６は駆動
部４の駆動量を検出する検出部であって、駆動部４に直
接あるいは可動機構部５を介して間接的に連結されるこ
とにより、その駆動量に応じ数のパルス信号を発生する
ものであって、例えば回転スリット板あるいはロータリ
ーエンコーダなどが使用されている。７は検出部６から
発生される駆動部の駆動量に応じたパルスを計数するカ
ウンタ部、８はレジスタであって、操作盤からの設定値
あるいは計測プログラムで指令された距離をパルス数に
変換した値を格納する。

ここで、前記カウンタ部７は計数機能の他に、その計数
値が前記レジスタ８に格納されている値に一致すると、
割込み指令信号を発生した後に自己クリアする機能を有
している。９は割込み処理部であって、前記カウンタ部
７の計数値がレジスタ８のセント値に達した時にこのカ
ウンタ部７から発生される割込み指令信号により作動さ
れて、制御部３から出力される各軸の座標値およびイン
ターフェース部１１から供給される外部データとしての
非接触式測定用センサ１５から出力される測定値を記憶
部１０に記憶させる制御を実行する。

１２は切換スイッチであって、割込み処理部９に供給す
る割込み指令信号を、カウンタ部７から発生される信号
にするかインターフェース部１１から出力される信号に
するかの切換を行っている。

第２図は第１図に示す可動機構部５に装着される非接触
式計測用センサ１５の被測定物１４に対する座標測定時
の移動経路を示すものであって、ａｆは非接触式測定用
センサ１５の移動経路、ｂ。

ｃ、ｄは被測定物１４に対する座標の測定点を示してい
る。

次に動作について説明する。第１図において、計測プロ
グラム１は非接触式計測用センサ１５が計測のために移
動すべき経路、つまり第２図に示す経路ａｆを移動させ
るための計測移動指令が記載されている。また自動計測
モードにおいては、切換スイッチ１２が図示状態にセッ
トされて、カウンタ部７から出力される割込み指令信号
を選択して割込み処理部９に供給するようになっている
。

そして、この計測プログラム１は解析演算部２に読み込
まれることにより、この計測プログラム内の計測移動指
令が解析されて、例えば移動量および送り速度などの情
報が取り出されて制御部３に供給される。制御部３にお
いては、この解析演算部２から供給される情報に応じた
数のパルス信号を駆動信号として駆動部４に供給する。

従って。

駆動部４は、駆動信号としてのパルス信号数に応じた量
の回転を行うことにより、可動機構部５を移動させる。

そして、この可動機構部５の先端には、第２図で示した
非接触式計測用センサ１５が装着されていることから、
この非接触式計測用センサ１５が計測プログラム１に記
載されている計測移動指令に応じた移動、つまりこの場
合は第２図に経路ａｆとして示すＸ軸方向への直線移動
を行うことになる。

次に、非接触式計測用センサ１５が移動すると、この移
動距離が検出される。ここでは、非接触式計測用センサ
１５を移動させるための駆動源となっている駆動部４の
回転量を検出することによって求める方法が用いられて
いる。つまり、検出部６は駆動部４の回転を検出してそ
の回転量に応じた回転パルスを発生するように構成され
ている。

従って、検出部６から発生される回転パルスをカウンタ
部７において計数することにより、その計数値が非接触
式測定用センサ１５の移動量を表わしていることになる
。この様にして計数された非接触式計測用センサ１５の
移動量に一致する計数値は、その内部においてレジスタ
８に設定されている値と比較され、両者が一致すると割
込み指令信号を発生するとともに、自己の計数値をクリ
アする。

ここで、カウンタ部７から割込み指令信号が発生される
と、割込み処理部９が作動して記憶部１０を制御するこ
とにより、制御部３から出力される現時点の各軸座標値
と、インターフェース部１１を介して取り込まれた非接
触式計測用センサ１５の測定値、つまり第２図に示すよ
うにＸ軸に平行移動する非接触式計測用センサ１５と被
測定物１４の表面との間の距離をＺ軸座標値として記憶
する。この様な動作は、Ｚ軸駆動が行われて、非接触式
計測用センサ１５が、計測経路としてａｆを移動する期
間において繰り返されることになる。

そして、この繰り返し動作は、レジスタ８に格納されて
いる値に一致する移動量ごとに行われることから、レジ
スタ８は等距離に設定される測定点す、ｃ、ｄ、ｅの設
定を行っていることになり、この各測定点す、ｃ、ｄ、
ｅの座標値とその距離１２、．１．．１．．１４が経路
ａｆを基準とするＺ座標値として、記憶部１０に順次格
納されることになる。つまり、検出部６、カウンタ部７
およびレジスタ８は、非接触式計測用センサの定距離移
動毎に計測点を定める計測点自動設定手段１６を構成し
、また割込み処理部９および記憶部１０は前記計測点に
対する座標値および測定値等の計測点情報を記憶する計
測点情報記憶手段１７を構成していることになる。また
、インターフェース部１１は、カウンタ部７から発生さ
れる割込み指令信号を外部機器（例えば非接触式測定用
センサ）に供給することにより、この外部機器に対して
も割込み処理を行わせることが可能になる。

そして、この様に構成されたシステムにおいては、計測
プログラムｌは、前述した様に非接触式計測用センサを
−・方向に定速移動させる命令のみで良いことから、こ
の計測用プログラムｌが簡略化させる。また、非接触式
計測用センサ１５の使用により、各計測点において軸移
動を減速停止させることが不用になり、これに伴って自
動計測のために必要とする時間も大幅に短縮されること
になる。

なお、上記説明においては、カウンタ部７から発生され
る割込み指令信号を選択して割込み処理部９に供給する
ように、切換スイッチ１２をセットした場合について説
明したが、切換スイッチ１２を図示と逆の状態にセット
すると、外部機器から発生される割込み指令信号の発生
時点を測定点どして、その測定座標値を記憶部１０に順
次格納することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、可動機構部に非接触
式計測用センサを設けた数値制御装置に対して、前記計
測用センサの定距離毎に測定点を定める測定点自動設定
手段と、この測定点自動設定手段によって測定点を定め
る毎にその位置座標と前記計測用センサの測定値等の計
測点情報を記憶する計測点情報記憶手段とを設けたもの
である。

この結果、針足時に必要とする計測用センサの移動状態
は、被測定物の上を通る直線移動のみで良いことから、
計測用プログラムが大幅に簡略化される。また、非接触
式計測用センサの使用と含まって、計測用センサの移動
が、直線定速移動となることから、計測時間の大幅な短
縮化が計れるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による数値制御装置の要部
ブロック図、第２図はこの発明を適用した場合における
非接触式計測用センサの移動経路を示す説明図、第３図
は従来の数値制御装置によって制御される計測用センサ
の移動経路を示す説明図である。 １は計測用プログラム、２は解析演算部、３ば制御部、
４は駆動部、５は可動機構部、６は検出部、７はカウン
タ部、８はレジスタ、９は割込み処理部、１０は記憶部
、１１はインターフェース部、１２は切換スイッチ、１
４は被計測物、１５は非接触式計測用センサ、１６は計
測点自動設定手段、１７は計測点情報記憶手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 （外２名）−’ 第　１ＩＩＩ ｙ− １６：　ｔ＋Δきリメで、ｔ〕動龜４ン疋手＆〕７．１
膚り素情叫ＩＺ憔手段 第３図 手続補正力（自発）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）プログラムを解析する解析演算部と、この解析演
   算部の出力データに応じて計測用センサを保持する可動
   機構部を駆動する駆動部を制御する制御部とを有する数
   値制御装置において、前記計測用センサの定距離移動ご
   とに計測点を設定する計測点自動設定手段と、前記計測
   点の設定毎にこの計測点に対する座標値および前記計測
   用センサの出力情報等からなる計測点情報を記憶する計
   測点情報記憶部とを設けたことを特徴とする数値制御装
   置。
2. （２）計測点自動設定手段は、駆動部の駆動量を直接あ
   るいは間接的に検出して予め定められた単位駆動量毎に
   パルスを発生する検出部と、各計測点間の距離に対応し
   た値を格納するレジストと、前記検出部から出力される
   パルスを計数するとともに、その計数値が前記レジスタ
   に格納されている値と一致した時に計測点の設定として
   の割込み指令信号を発生して計測点情報記憶部に供給す
   るカウンタ部とによって構成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の数値制御装置。
3. （３）計測点情報記憶部は、計測点自動設定手段から計
   測点を設定したことを示す信号が供給される毎に作動し
   て割込み制御を実行する割込み処理部と、この割込み処
   理部９により制御されてその時点に制御部から供給され
   可動機構部の各座標を表わす座標値と計測用センサから
   出力される被測定物との距離信号を計測点情報として記
   憶する記憶部とによって構成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の数値制御装置。
4. （４）計測用センサは、被測定物との距離を無接触によ
   り測定する無接触式計測用センサであるこを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の数値制御装置。