JPS62274202A - Ｎｃ旋盤のレ−ザ計測装置 - Google Patents
Ｎｃ旋盤のレ−ザ計測装置Info
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- JPS62274202A JPS62274202A JP11758186A JP11758186A JPS62274202A JP S62274202 A JPS62274202 A JP S62274202A JP 11758186 A JP11758186 A JP 11758186A JP 11758186 A JP11758186 A JP 11758186A JP S62274202 A JPS62274202 A JP S62274202A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000035807 sensation Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〈産業上の利用分針〉
本発明は、大型のＮＣ旋盤で加工される事業用蒸気ター
ビンロータ、発電機や原動機のロータ等、大型の回転体
の寸法計測に用いられるレーザ計測装置に関する。
ビンロータ、発電機や原動機のロータ等、大型の回転体
の寸法計測に用いられるレーザ計測装置に関する。
〈従来の技術〉
従来、蒸気タービンロータ等といった大型の回転体の寸
法測定は、マイクロメータを用いた手作業で計測する方
法か或いはＮＣ旋盤に装備されているリニアスケール（
インダクトシンスケール、光学スケール等）とダイヤル
ゲージとを用いる方法かにより行われていた。
法測定は、マイクロメータを用いた手作業で計測する方
法か或いはＮＣ旋盤に装備されているリニアスケール（
インダクトシンスケール、光学スケール等）とダイヤル
ゲージとを用いる方法かにより行われていた。
ｆｎ者の方法（マイクロメータを用いろ方法）は、第４
図及び第５図に示すように、測定対象物である回転体１
の径方向寸法はその測定径に適した外側マイクロメータ
２を用いて直接計測し、軸方向寸法はマグネットストレ
ッチ３により位置出しをしてインサイドマイクロメータ
４により計測するものである。一方、後者の方法（リニ
アスケールを用いる方法）は、回転体１の外径が極端に
大きい場合や軸方向の計測箇所の段差が大きい場合等の
ようにマイクロメータが適用できない場合に有効であり
、第６図に示すように、ＮＣ旋盤の刃物台５に取付けた
ダイヤルゲージ６で位置決めをしながらリニアスケール
７で刃物台５の位置を読取って回転体１の軸方向寸法を
計測するものである。
図及び第５図に示すように、測定対象物である回転体１
の径方向寸法はその測定径に適した外側マイクロメータ
２を用いて直接計測し、軸方向寸法はマグネットストレ
ッチ３により位置出しをしてインサイドマイクロメータ
４により計測するものである。一方、後者の方法（リニ
アスケールを用いる方法）は、回転体１の外径が極端に
大きい場合や軸方向の計測箇所の段差が大きい場合等の
ようにマイクロメータが適用できない場合に有効であり
、第６図に示すように、ＮＣ旋盤の刃物台５に取付けた
ダイヤルゲージ６で位置決めをしながらリニアスケール
７で刃物台５の位置を読取って回転体１の軸方向寸法を
計測するものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記した従来の計測方法にあってはそれぞれ次のような
問題点があった。
問題点があった。
マイクロメータを用いた計測では、
（１）＠定対象物の大きさに応じてマイクロメータが大
型になり、取扱いに非常な労力を要する。
型になり、取扱いに非常な労力を要する。
（２） マイクロメータの測定子の当り具合は作業者
の感触に依っているため、測定誤差が生じ易い。
の感触に依っているため、測定誤差が生じ易い。
（３） マグネットストレッチの取付は方による測定
誤差が生じ易い。
誤差が生じ易い。
（４）測定対象物が全長数メートルにわたるような大型
のものである場合には計測が不可能である。
のものである場合には計測が不可能である。
また、ＮＣ旋盤に設けられたリニアスケールを用いた計
測では、 （１） ダイヤルゲージによる位置決めに際して測定
の向き等を考慮しなければならず、作業に多くの時間を
要する。
測では、 （１） ダイヤルゲージによる位置決めに際して測定
の向き等を考慮しなければならず、作業に多くの時間を
要する。
＋２１ＮＣ旋盤のリニアスケールは測定対象物の計測箇
所から比較的離れた位置に装備されているため、刃物台
のねじれ、傾き等による誤差（マッペ誤差）や摺動用ベ
ッドの曲がりによる誤差等により測定精度が大きく影響
される。
所から比較的離れた位置に装備されているため、刃物台
のねじれ、傾き等による誤差（マッペ誤差）や摺動用ベ
ッドの曲がりによる誤差等により測定精度が大きく影響
される。
（３）ＮＣｉ盤による加工と同じ規準で計測することと
なるため、厳密な意味での寸法チェック機能を果すこと
ができない。
なるため、厳密な意味での寸法チェック機能を果すこと
ができない。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、上記問
題点を合理的に解決しなレーザ計測装置を提供すること
を目的とする。
題点を合理的に解決しなレーザ計測装置を提供すること
を目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
本発明に係るＮＣ旋盤のレーザ計測装置は、ＮＣ旋盤の
刃物台に設けられた計測用アームと、前記計測用アーム
の先端に設けられると共に前記ＮＣ旋盤に取付けられた
測定対象物に当接し得ろタッチセンサと、前記計測用ア
ームの突出量、酊記測定対象物の軸方向への前記刃物台
の移動距離及び該刃物台の真直度を計測するレーザ測長
器と、前記タッチセンサの入力信号に基づいて前記レー
ザ測長器による計測値から前記測定対象物の径方向寸法
及び軸方向寸法を演算する電算機とを備えたことを特徴
とする。
刃物台に設けられた計測用アームと、前記計測用アーム
の先端に設けられると共に前記ＮＣ旋盤に取付けられた
測定対象物に当接し得ろタッチセンサと、前記計測用ア
ームの突出量、酊記測定対象物の軸方向への前記刃物台
の移動距離及び該刃物台の真直度を計測するレーザ測長
器と、前記タッチセンサの入力信号に基づいて前記レー
ザ測長器による計測値から前記測定対象物の径方向寸法
及び軸方向寸法を演算する電算機とを備えたことを特徴
とする。
〈作 用〉
測定対象物の径方向寸法は、タッチセンサが測定対象物
の径方向の基準点から測定点に当接するまでの計測用ア
ームの突出量をレーザ測長器により計測して、電３＠機
により演算して求める。一方、測定対象物の軸方向寸法
は、タッチセンサが測定対象物の軸方向の基準点から測
定点に当接するまでの刃物台の移動距離をレーザ測長器
により計測して、電算機により演算して求める。ここで
、刃物台にねじれ、傾き等がある場合には、計測用アー
ムの突出量及び刃物台の移動距離に誤差が含まれてしま
うが、これをレーザ測長器により計測した刃物台の真直
度から補正する。
の径方向の基準点から測定点に当接するまでの計測用ア
ームの突出量をレーザ測長器により計測して、電３＠機
により演算して求める。一方、測定対象物の軸方向寸法
は、タッチセンサが測定対象物の軸方向の基準点から測
定点に当接するまでの刃物台の移動距離をレーザ測長器
により計測して、電算機により演算して求める。ここで
、刃物台にねじれ、傾き等がある場合には、計測用アー
ムの突出量及び刃物台の移動距離に誤差が含まれてしま
うが、これをレーザ測長器により計測した刃物台の真直
度から補正する。
く実 施 例〉
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
レーザ計測装置の全体構成を表す第１図において、ｌＯ
ｔ、ｔＮｃＮＣ旋盤物台であり、この刃物台１０は摺動
用ベッド１１上を矢印Ｘ方向へ移動し得るようになって
いる。刃物台１０には先端にタッチセンサ１２を備えた
計測用アーム１３が設けられており、この計測用アーム
１３はモータ１４の作動により矢印Ｘ方向と直角な矢印
Ｙ方向へ繰出し得るようになっている。刃物台１０に対
向する位置には３つのレーザ光源１５，１６，１７、複
数のレーザ測長用光学機器（ミラー、ハーフミラ−、プ
リズム等）１８、カウンタ１９を備えたレーザ測長器本
体２０が設けられており、刃物台１０及び計測用アーム
１３に設けられた複数のレーザ測長用光学機器（ミラー
、 Ｉ）−フミラー、プリズム等）２１とレーザ測長器
本体２０とによりレーザ測長器を構成している。尚、カ
ウンタ１９にはミニコンピユータ（電算機）２２が接続
されており、レーザ測長器の計測値から測定対象物の寸
法を演算する。
ｔ、ｔＮｃＮＣ旋盤物台であり、この刃物台１０は摺動
用ベッド１１上を矢印Ｘ方向へ移動し得るようになって
いる。刃物台１０には先端にタッチセンサ１２を備えた
計測用アーム１３が設けられており、この計測用アーム
１３はモータ１４の作動により矢印Ｘ方向と直角な矢印
Ｙ方向へ繰出し得るようになっている。刃物台１０に対
向する位置には３つのレーザ光源１５，１６，１７、複
数のレーザ測長用光学機器（ミラー、ハーフミラ−、プ
リズム等）１８、カウンタ１９を備えたレーザ測長器本
体２０が設けられており、刃物台１０及び計測用アーム
１３に設けられた複数のレーザ測長用光学機器（ミラー
、 Ｉ）−フミラー、プリズム等）２１とレーザ測長器
本体２０とによりレーザ測長器を構成している。尚、カ
ウンタ１９にはミニコンピユータ（電算機）２２が接続
されており、レーザ測長器の計測値から測定対象物の寸
法を演算する。
次に、上記レーザ計測装置による計測作業を説明する。
測定対象物である回転体３０の軸方向寸法の計測は、第
２図に示すように、回転体３００基準点にタッチセンサ
１２を当接させた後、刃物台１０を移動させてタッチセ
ンサ１２を回転体３０の測定したい点（測定点）に当接
させろことにより行う。そして、レーザ測長用光学機器
１８により２軸に分けられたレーザ光［１５からのレー
ザ光線により刃物台１０の幅方向両端部で該刃物台１０
の移動距離を計測する。この計測値はタッチセンサ１２
が回転体３０の測定点に当接した瞬間にカウンタ１９か
らミニコンピユータ２２に送られ、刃物台１０の移動方
向に平行に設置されている回転体３０の軸方向寸法ａが
演算される。
２図に示すように、回転体３００基準点にタッチセンサ
１２を当接させた後、刃物台１０を移動させてタッチセ
ンサ１２を回転体３０の測定したい点（測定点）に当接
させろことにより行う。そして、レーザ測長用光学機器
１８により２軸に分けられたレーザ光［１５からのレー
ザ光線により刃物台１０の幅方向両端部で該刃物台１０
の移動距離を計測する。この計測値はタッチセンサ１２
が回転体３０の測定点に当接した瞬間にカウンタ１９か
らミニコンピユータ２２に送られ、刃物台１０の移動方
向に平行に設置されている回転体３０の軸方向寸法ａが
演算される。
ここで、移動に際して刃物台１０にねじれが生じてマッ
ペ誤差δが生じてしまった場合には、上記２軸に分けら
れたレーザ光綿の読取り値の間に差が生ずるため、この
差と後述する計測用アーム１３の突出量とからミニコン
ピユータ２２の演算により誤差δを補正する。
ペ誤差δが生じてしまった場合には、上記２軸に分けら
れたレーザ光綿の読取り値の間に差が生ずるため、この
差と後述する計測用アーム１３の突出量とからミニコン
ピユータ２２の演算により誤差δを補正する。
一方、回転体３Ｇの径方向寸法の計測は、第３図に示す
ように、予めマイクロメータによ咋基準径φＡを計測し
た小径の基準点と測定点との半径の差すを計測用アーム
１３の突出片（引込Ｉｔ）で計測するものであり、回転
体３０の基準点にタッチセンサ１２を当接させた後、計
測用アーム１３の突出量を変更して回転体３０の測定点
にタッチセンサ１２を当接させることにより行う。そし
て、レーザ光源１６からのレーザ光線により計測用アー
ム１３の突出量の変化を計測し、上記と同様にこの計測
値からミニコンピユータ２２にて回転体３０の径方向寸
法φＡ＋２ｂを演算する。ここで、摺動用ベッド１１に
曲りがあって、この曲り量Ｃが上記演算値に含まれてし
まう場合には、レーザ光源１７からのレーザ光線により
計測される曲り量（真直度）Ｃから、ミニコンピユータ
２２にて演算値の補正を行う。更にここで、回転体３０
を回転させて対角位置で上記と同様な計測を行い、これ
によって得られる基準点と測定点との半径の差ｂ′と上
記半径の差すとにより測定点の直径（φＡ＋ｂ＋ｂ’）
を求めるようにすれば、より正確な計測を達成すること
ができる。
ように、予めマイクロメータによ咋基準径φＡを計測し
た小径の基準点と測定点との半径の差すを計測用アーム
１３の突出片（引込Ｉｔ）で計測するものであり、回転
体３０の基準点にタッチセンサ１２を当接させた後、計
測用アーム１３の突出量を変更して回転体３０の測定点
にタッチセンサ１２を当接させることにより行う。そし
て、レーザ光源１６からのレーザ光線により計測用アー
ム１３の突出量の変化を計測し、上記と同様にこの計測
値からミニコンピユータ２２にて回転体３０の径方向寸
法φＡ＋２ｂを演算する。ここで、摺動用ベッド１１に
曲りがあって、この曲り量Ｃが上記演算値に含まれてし
まう場合には、レーザ光源１７からのレーザ光線により
計測される曲り量（真直度）Ｃから、ミニコンピユータ
２２にて演算値の補正を行う。更にここで、回転体３０
を回転させて対角位置で上記と同様な計測を行い、これ
によって得られる基準点と測定点との半径の差ｂ′と上
記半径の差すとにより測定点の直径（φＡ＋ｂ＋ｂ’）
を求めるようにすれば、より正確な計測を達成すること
ができる。
尚、レーザ光綿の光軸は基準点や測定点と同じ高さ位置
に設定しであるため、従来のように刃物台ｌＯの傾きに
よる誤差は生じない。
に設定しであるため、従来のように刃物台ｌＯの傾きに
よる誤差は生じない。
また、タッチセンサ１２とレーザ測長器及びミニコンピ
ユータ２２との間の信号の授受においてその伝達や読取
りの時間遅れによる誤差をなくすため、カウンタ１９の
計測値の保持機能を利用してタッチセンサ１２のトリガ
ー信号で測定点の測定値をいったへ保持させ、同じくタ
ッチセンサ１２のトリガー信号でミニコンピユータ２２
に読取り命令をかけろようにすれば、より正確な測定値
を確実に読込むことができる。
ユータ２２との間の信号の授受においてその伝達や読取
りの時間遅れによる誤差をなくすため、カウンタ１９の
計測値の保持機能を利用してタッチセンサ１２のトリガ
ー信号で測定点の測定値をいったへ保持させ、同じくタ
ッチセンサ１２のトリガー信号でミニコンピユータ２２
に読取り命令をかけろようにすれば、より正確な測定値
を確実に読込むことができる。
〈発明の効果〉
本発明に係るＮＣ旋盤のレーザ計測装置によれば、作業
者の感覚に依らず正確且つ広範囲な計測が実現できる。
者の感覚に依らず正確且つ広範囲な計測が実現できる。
更に、旋盤に装備されているリニアスケールを用いる従
来の計測方法に較べ、レーザ光線が測定点の近くに設定
されるため、誤差を含まない正確な計測が実現できる。
来の計測方法に較べ、レーザ光線が測定点の近くに設定
されるため、誤差を含まない正確な計測が実現できる。
更に、タッチセンサ、電算機等の採用により計測値の読
取り、記録が自動化され、計測作業の工数を大幅に削減
することができる。
取り、記録が自動化され、計測作業の工数を大幅に削減
することができる。
第１図は本発明の一実施例に係るレーザ計測装置の全体
斜視図、第２図は軸方向寸法の計測作業を説明する概念
図、第３図は径方向寸法の計測作業を説明する概念図、
第４図及び第５図はそれぞれ従来のマイクロメータを用
いた計測作業を表す概念図、第６図は従来のリニアスケ
ールを用いた計測作業を表す概念図である。 図 面 中、 １０１よ刃物台、 １２はタッチセンサ、 １３は計測用アーム、 １５．１６，１７はレーザ光源、 １８．２１はレーザ測長用光学機器、 ２２はミニコンピユータ、 ３０は回転体である。 第２図
斜視図、第２図は軸方向寸法の計測作業を説明する概念
図、第３図は径方向寸法の計測作業を説明する概念図、
第４図及び第５図はそれぞれ従来のマイクロメータを用
いた計測作業を表す概念図、第６図は従来のリニアスケ
ールを用いた計測作業を表す概念図である。 図 面 中、 １０１よ刃物台、 １２はタッチセンサ、 １３は計測用アーム、 １５．１６，１７はレーザ光源、 １８．２１はレーザ測長用光学機器、 ２２はミニコンピユータ、 ３０は回転体である。 第２図
Claims (1)
- ＮＣ旋盤の刃物台に設けられた計測用アームと、前記計
測用アームの先端に設けられると共に前記ＮＣ旋盤に取
付けられた測定対象物に当接し得るタッチセンサと、前
記計測用アームの突出量、前記測定対象物の軸方向への
前記刃物台の移動距離及び該刃物台の真直度を計測する
レーザ測長器と、前記タッチセンサの入力信号に基づい
て前記レーザ測長器による計測値から前記測定対象物の
径方向寸法及び軸方向寸法を演算する電算機とを備えた
ことを特徴とするＮＣ旋盤のレーザ計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11758186A JPS62274202A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Ｎｃ旋盤のレ−ザ計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11758186A JPS62274202A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Ｎｃ旋盤のレ−ザ計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62274202A true JPS62274202A (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=14715363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11758186A Pending JPS62274202A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Ｎｃ旋盤のレ−ザ計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62274202A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808740A (en) * | 1995-08-31 | 1998-09-15 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measurement device for NC machine tools |
| US5828456A (en) * | 1995-11-15 | 1998-10-27 | Sokkia Company Limited | Multiaxis laser interferometry distance measuring device |
| US5841535A (en) * | 1995-08-31 | 1998-11-24 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measuring device requiring alignment along only one axis |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP11758186A patent/JPS62274202A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808740A (en) * | 1995-08-31 | 1998-09-15 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measurement device for NC machine tools |
| US5841535A (en) * | 1995-08-31 | 1998-11-24 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measuring device requiring alignment along only one axis |
| US5828456A (en) * | 1995-11-15 | 1998-10-27 | Sokkia Company Limited | Multiaxis laser interferometry distance measuring device |
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