JP2010264570A5 - - Google Patents
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上述の目的を達成するため、本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにした。
他の本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにした
前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを一時的に記憶するためのバッファメモリを有し、前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを取得すると、この位置データを、前記バッファメモリに一旦記憶させたのち前記バッファメモリから前記制御装置に出力するのが好ましい。
前記制御装置は、前記測定データを格納する測定データ記憶部と、前記プログラマブルコントローラで取得され前記バッファメモリに記憶されている前記位置データを、この制御装置に設けられている開始番地メモリの指令と前記バッファメモリに設けられているメモリ番地カウンタの指令とに従って、順次読み出すとともにこうして読み出された前記位置データを格納する位置データ記憶部と、前記測定データおよび前記位置データに基づいて演算を行う演算処理部とを有するのが好ましい。
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受けると、この測定ヘッドから前記工作物までの前記距離を測定することにより、この工作物を非接触で測定するのが好ましい。
一実施態様にかかる前記工作機械は、前記測定ヘッドと前記工作物とを相対的に直交３軸方向に直線移動させる３軸制御と、前記測定ヘッドと前記工作物とを相対的に旋回させて割り出す少なくとも１軸制御と、を行う加工機である。
前記測定ヘッドが、その中心軸線に対して相対的に傾斜した前記工作物を測定できるようにするのが好ましい。
また、好ましくは、前記測定ヘッドは自動工具交換装置により前記主軸に対して自動的に交換され、前記主軸に装着された工具で前記工作物を加工する工程の途中または加工工程後に、前記主軸に装着された前記測定ヘッドで前記工作物を測定する工程を設けて、加工動作と測定動作とが順番にまたはこれとは逆の順に連続するようにしている。
本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得る。
他の本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得る。
In order to achieve the above-described object, a workpiece measuring device in a machine tool according to the present invention includes an NC device that controls the machine tool, and a measuring head that is detachably mounted on a spindle of the machine tool and measures the workpiece. And a transmission / reception unit that transmits and receives to and from the measurement head, and a control device that controls the workpiece measurement device, and is a device that measures the workpiece, the workpiece measurement device comprising: including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller that obtains at least two axial position data from the NC device at regular time intervals, and a timing provided in the transmission / reception unit and having a pulse interval corresponding to the constant time interval. A pulse output unit for outputting a pulse, and the transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller and at the same time outputs a measurement command to the measurement head at each predetermined time interval. When the timing pulse is received, the programmable controller obtains the position data of the measurement head at every certain time interval, and the measurement head is provided in the measurement head when the measurement command is received. The workpiece is measured at each predetermined time interval at a timing that is positively advanced by a preset time difference in the prediction system, and as a result, the programmable controller acquires the position data of the measuring head. The time and the second time when the measuring head measures the workpiece. It was.
A workpiece measuring device in a machine tool according to another aspect of the present invention includes an NC device that controls the machine tool, a measuring head that is detachably mounted on a spindle of the machine tool, and measures the workpiece, and the measuring head, A device for measuring the workpiece, wherein the workpiece measuring device includes a transmission / reception unit that performs transmission / reception between the workpiece and a workpiece measuring device. of the measuring head against the measuring point, the position of the at least two axial directions in which the first axial Toko measurement head the measuring head is to measure the distance to the workpiece and a second axial scanning The programmable controller that acquires the data of the NC unit at regular time intervals and the transmission / reception unit that outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the constant time interval. And the transmission and reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller and at the same time generates a measurement command for each predetermined time interval, and the programmable controller When a pulse is received, the position data of the measurement head is acquired at each predetermined time interval, and the measurement head is set to the predetermined time by a time difference set in advance by a prediction system provided in the transmission / reception unit. The workpiece is measured at the certain time interval by the measurement command output from the transmission / reception unit to the measurement head in advance of the timing of the interval and in accordance with the timing of the timing pulse, and as a result, A first controller for acquiring the position data of the measuring head; And between the measuring head is caused to coincide and a second time to measure the workpiece by the measurement command.
A workpiece measuring device in a machine tool according to another aspect of the present invention includes an NC device that controls the machine tool, a measuring head that is detachably mounted on a spindle of the machine tool, and measures the workpiece, and the measuring head, A device for measuring the workpiece, wherein the workpiece measuring device includes a transmission / reception unit that performs transmission / reception between the workpiece and a workpiece measuring device. of the measuring head against the measuring point, the position of the at least two axial directions in which the first axial Toko measurement head the measuring head is to measure the distance to the workpiece and a second axial scanning The programmable controller that acquires the data of the NC unit at regular time intervals and the transmission / reception unit that outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the constant time interval. And the transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time outputs a measurement command to the measurement head at each predetermined time interval, and the programmable controller Receives the timing pulse, obtains the position data of the measuring head at every predetermined time interval, and when the measuring head receives the measurement command, the measuring head uses a prediction system provided in the measuring head in advance. Measuring the workpiece at the predetermined time interval at a timing that is positively advanced by a set time difference, and as a result, a first time when the programmable controller acquires the position data of the measuring head; and A second time during which the measuring head measures the workpiece, and the programmer The position controller obtains the position data and the workpiece measurement operation by the measuring head at that time is always repeated at the same time interval at the predetermined time interval, and obtained by the programmable controller. The measured position data of the measurement head is output to the control device, and the transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head, and then outputs the measurement data received from the measurement head to the control device. Then, the control device obtains the two-dimensional shape data or the three-dimensional shape data of the workpiece by performing an operation based on the position data and the measurement data.
A workpiece measuring device in a machine tool according to another aspect of the present invention includes an NC device that controls the machine tool, a measuring head that is detachably mounted on a spindle of the machine tool, and measures the workpiece, and the measuring head, A device for measuring the workpiece, wherein the workpiece measuring device includes a transmission / reception unit that performs transmission / reception between the workpiece and a workpiece measuring device. of the measuring head against the measuring point, the position of the at least two axial directions in which the first axial Toko measurement head the measuring head is to measure the distance to the workpiece and a second axial scanning The programmable controller that acquires the data of the NC unit at regular time intervals and the transmission / reception unit that outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the constant time interval. And the transmission and reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller and at the same time generates a measurement command for each predetermined time interval, and the programmable controller When a pulse is received, the position data of the measurement head is acquired at each predetermined time interval, and the measurement head is set to the predetermined time by a time difference set in advance by a prediction system provided in the transmission / reception unit. The workpiece is measured at the certain time interval by the measurement command output from the transmission / reception unit to the measurement head in advance of the timing of the interval and in accordance with the timing of the timing pulse, and as a result, A first controller for acquiring the position data of the measuring head; And the second time during which the measuring head measures the workpiece according to the measurement command, the operation of acquiring the position data by the programmable controller, and the work by the measuring head at that time The measurement operation of the object is always repeated at the same timing for each predetermined time interval, and the position data of the measurement head acquired by the programmable controller is output to the control device, and the transmission / reception is performed. After transmitting the measurement command to the measurement head, the unit outputs measurement data received from the measurement head to the control device, and the control device performs an operation based on the position data and the measurement data. Thus, the two-dimensional shape data or three-dimensional shape data of the workpiece is obtained. The controller has a buffer memory for temporarily storing the position data of the measurement head. When the programmable controller acquires the position data of the measurement head, the position data is temporarily stored in the buffer memory. It is preferable that the data is stored and then output from the buffer memory to the control device.
The control device includes a measurement data storage unit for storing the measurement data, and the position data acquired by the programmable controller and stored in the buffer memory, as a command of a start address memory provided in the control device, and A position data storage unit that sequentially reads out and stores the position data read out in accordance with a command of a memory address counter provided in the buffer memory, and an operation that performs an operation based on the measurement data and the position data It is preferable to have a processing unit.
The measuring head receives the measurement command, by measuring the distance to the workpiece from the measuring head, it is preferable to measure the workpiece without contact.
The machine tool according to an embodiment includes a three-axis control for linearly moving the measurement head and the workpiece relatively in three orthogonal axes, and a relative rotation of the measurement head and the workpiece. A processing machine that performs at least one-axis control.
Preferably, the measuring head is able to measure the workpiece inclined relative to its central axis.
Preferably, the measuring head is automatically exchanged with respect to the spindle by an automatic tool changer, and the spindle is attached to the spindle during or after the machining process of the workpiece with a tool attached to the spindle. A step of measuring the workpiece with the mounted measurement head is provided so that the machining operation and the measurement operation are continued in order or in the reverse order.
A measuring method according to the present invention is a method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool, and the workpiece measuring device used in this method controls the machine tool. An NC device, the measurement head that is detachably attached to the spindle of the machine tool, measures the workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives to / from the measurement head, and controls the workpiece measurement device a control device for, of the measuring head against the measured point on the workpiece, the measuring head is a distance measurement is carried out a second measurement head in the first axial Toko scans of up to the workpiece A programmable controller that obtains at least two axial position data including the axial direction from the NC device at regular time intervals, and is provided in the transmission / reception unit, and corresponds to the regular time intervals. A pulse output unit that outputs a timing pulse having a pulse interval, wherein the transmission measuring unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller. At the same time, a measurement command is output to the measurement head at every fixed time interval, and when the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller acquires the position data of the measurement head at every fixed time interval, When the measurement head receives the measurement command, the measurement head measures the workpiece at the predetermined time intervals at a timing that is positively advanced by a time difference set in advance by a prediction system provided in the measurement head. The programmable controller acquires the position data of the measuring head 1 time and said measurement head is matched and a second time to measure the workpiece.
Another measuring method according to the present invention is a method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool, and the workpiece measuring apparatus used in this method includes the above-mentioned machine tool. An NC device to be controlled, the measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool, measures the workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measuring head, and the workpiece measuring device a control device for controlling said of the measuring head against the measured point on the workpiece, first the measuring head measures the head scans the first axial Toko for measuring the distance to the workpiece A programmable controller that obtains data of at least two axial positions including two axial directions from the NC device at regular time intervals and the transmission / reception unit, and corresponds to the constant time intervals. A pulse output unit that outputs a timing pulse having a pulse interval, wherein the transmission measuring unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller. At the same time, a measurement command is generated for each predetermined time interval, and when the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measurement head for each predetermined time interval. The time difference set in advance by the prediction system provided in the transmission / reception unit is output from the transmission / reception unit to the measurement head in advance of the predetermined time interval and in accordance with the timing of the timing pulse. The workpiece is moved at the predetermined time intervals according to the measured command. As a result, the first time for the programmable controller to acquire the position data of the measuring head and the second time for the measuring head to measure the workpiece according to the measurement command are matched. .
Another measuring method according to the present invention is a method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool, and the workpiece measuring apparatus used in this method includes the above-mentioned machine tool. An NC device to be controlled, the measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool, measures the workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measuring head, and the workpiece measuring device a control device for controlling said of the measuring head against the measured point on the workpiece, first the measuring head measures the head scans the first axial Toko for measuring the distance to the workpiece A programmable controller that obtains data of at least two axial positions including two axial directions from the NC device at regular time intervals and the transmission / reception unit, and corresponds to the constant time intervals. A pulse output unit that outputs a timing pulse having a pulse interval, wherein the transmission measuring unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller. At the same time, a measurement command is output to the measurement head at each fixed time interval, and when the programmable controller receives the timing pulse, the position data of the measurement head is acquired at each fixed time interval, When the measurement head receives the measurement command, the measurement head measures the workpiece at the predetermined time intervals at a timing that is positively advanced by a time difference set in advance by a prediction system provided in the measurement head. As a result, the programmable controller obtains the position data of the measuring head And the second time when the measuring head measures the workpiece, the operation of acquiring the position data by the programmable controller, and the workpiece by the measuring head at that time The measurement operation is always repeated at the same timing at the predetermined time intervals, and the position data of the measurement head acquired by the programmable controller is output to the control device of the workpiece measurement device. The transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head, and then outputs measurement data received from the measurement head to the control device. The control device is based on the position data and the measurement data. 2D shape data or 3D shape data of the workpiece is obtained.
Another measuring method according to the present invention is a method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool, and the workpiece measuring apparatus used in this method includes the above-mentioned machine tool. An NC device to be controlled, the measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool, measures the workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measuring head, and the workpiece measuring device a control device for controlling said of the measuring head against the measured point on the workpiece, first the measuring head measures the head scans the first axial Toko for measuring the distance to the workpiece A programmable controller that obtains data of at least two axial positions including two axial directions from the NC device at regular time intervals and the transmission / reception unit, and corresponds to the constant time intervals. A pulse output unit that outputs a timing pulse having a pulse interval, wherein the transmission measuring unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller. At the same time, a measurement command is generated for each predetermined time interval, and when the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measurement head for each predetermined time interval. The time difference set in advance by the prediction system provided in the transmission / reception unit is output from the transmission / reception unit to the measurement head in advance of the predetermined time interval and in accordance with the timing of the timing pulse. The workpiece is moved at the predetermined time intervals according to the measured command. As a result, the first time when the programmable controller acquires the position data of the measuring head and the second time when the measuring head measures the workpiece according to the measurement command are matched, The operation of acquiring the position data by the programmable controller and the operation of measuring the workpiece by the measuring head at that time are always repeated at the same timing at the predetermined time interval, and the programmable controller The acquired position data of the measurement head is output to the control device of the workpiece measurement device, and the transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head and then receives the measurement data from the measurement head. To the control device, which is based on the position data and the measurement data. 2D shape data or 3D shape data of the workpiece is obtained.
工作物測定装置２０は、工作機械１を制御するプログラマブルコントローラ２５（以下、コントローラ２５と記載）と、パルス出力部２４とを、さらに備えている。
コントローラ２５は、ＮＣ装置１３に含まれている。コントローラ２５は、たとえば、ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）やＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）などである。なお、コントローラ２５は、ＮＣ装置１３とは別個に設けられた場合であってもよい。
コントローラ２５は、測定ヘッド８の位置のデータを、ＮＣ装置１３から一定の時間間隔ΔＴ毎に読み取って取得する。この位置データは、工作物９上の被測定点Ｓに対する測定ヘッド８の、この測定ヘッド８が工作物９までの距離Ｄの測定を行う第１の軸方向（Ｚ軸方向）と測定ヘッド８が走査する第２の軸方向（Ｘ軸方向）とを含む少なくとも２軸方向（Ｚ軸方向、Ｘ軸方向）の位置のデータである。この「２軸方向の位置」は、互いに直交するＺ軸方向とＸ軸方向の位置の場合が多いが、２軸が直交していない場合でもよい。
The workpiece measuring device 20 further includes a programmable controller 25 (hereinafter referred to as a controller 25) that controls the machine tool 1 and a pulse output unit 24.
The controller 25 is included in the NC device 13. The controller 25 is, for example, a PMC (programmable machine controller) or a PLC (programmable logic controller). The controller 25 may be provided separately from the NC device 13.
The controller 25 reads and acquires the position data of the measuring head 8 from the NC device 13 at regular time intervals ΔT. The position data of the measuring head 8 against the measured point S on the workpiece 9, the measuring a first axial this measuring head 8 to measure the distance D to the workpiece 9 (Z-axis direction) This is data of positions in at least two axial directions (Z-axis direction, X-axis direction) including the second axial direction (X-axis direction) scanned by the fixed head 8. This “position in the biaxial direction” is often a position in the Z-axis direction and the X-axis direction orthogonal to each other, but the two axes may not be orthogonal.
次に、測定ヘッド８に予測システム２９が設けられた工作物測定装置２０について説明する。
図１，図２，図６に示すように、送信受信部２２は、パルス出力部２４からタイミングパルスＰをコントローラ２５に出力すると同時に、一定の時間間隔ΔＴ毎に測定指令ｆを測定ヘッド８に出力する。パルス出力部２４から出力されるタイミングパルスＰは、一定の時間間隔ΔＴのタイミングになっている。なお、図６に示す波形図の横軸は時間ｔである。
コントローラ２５は、タイミングパルスＰを受信すると、一定の時間間隔ΔＴ毎にＮＣ装置１３から測定ヘッド８の位置データを読み取って取得する。
他方、送信受信部２２が、測定指令ｆの信号Ｆを測定ヘッド８に送信する。測定ヘッド８は、測定指令ｆを受信すると、この測定ヘッド８に設けられた予測システム２９で予め設定された上述の時間差ｎだけ積極的に早めたタイミングで、一定の時間間隔ΔＴ毎に工作物９を測定する。この時間差ｎは、予測システム２９で予め設定され、且つ予測システム２９に記憶されている。
その結果、測定ヘッド８の位置データをコントローラ２５が取得する第１の時間Ｔ1と、測定ヘッド８が工作物９を測定する第２の時間Ｔ2と、を一致させている（図６中の符号Ｈ参照）。
Next, the workpiece measuring apparatus 20 in which the prediction system 29 is provided in the measuring head 8 will be described.
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the transmission / reception unit 22 outputs a timing pulse P from the pulse output unit 24 to the controller 25, and at the same time, sends a measurement command f to the measurement head 8 at regular time intervals ΔT. Output. The timing pulse P output from the pulse output unit 24 has a fixed time interval ΔT. The horizontal axis of the waveform diagram shown in FIG. 6 is time t.
When the controller 25 receives the timing pulse P, the controller 25 reads and acquires the position data of the measuring head 8 from the NC device 13 at regular time intervals ΔT.
On the other hand, the transmission / reception unit 22 transmits the signal F of the measurement command f to the measurement head 8. When receiving the measurement command f, the measuring head 8 receives the measurement command f at a predetermined time interval ΔT at a timing positively advanced by the time difference n set in advance by the prediction system 29 provided in the measuring head 8. 9 is measured. The time difference n is preset by the predictive system 29, and is and stored in the prediction system 29.
As a result, the first time T1 when the controller 25 acquires the position data of the measuring head 8 and the second time T2 when the measuring head 8 measures the workpiece 9 are made to coincide (reference numeral in FIG. 6). H).
工作機械１０１は、基体１０２と、基体１０２上に設置されたコラム１０３と、コラム１０３上に設置されたクロスレール１０７と、クロスレール１０７に取付けられ、主軸１０４を有する主軸頭１０５とを備えている。工作機械１０１は、ＮＣ装置１３（図２，図９）により制御されている。
コラム１０３は、基体１０２上に配置されて前後の水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。クロスレール１０７は、コラム１０３上に配置されて左右の水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。主軸頭１０５は、クロスレール１０７に支持されて、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能になっている。互いに直交するＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸により直交３軸が構成されている。
主軸１０４の先端には、工具（図示せず）または測定ヘッド８，８ａが着脱可能に装着される。主軸１０４は、その中心軸線がＺ軸と平行で且つ中心軸線まわりに回転可能に、主軸頭１０５に支持されている。
The machine tool 101 includes a base body 102 , a column 103 installed on the base body 102 , a cross rail 107 installed on the column 103, and a spindle head 105 attached to the cross rail 107 and having a spindle 104. Yes. The machine tool 101 is controlled by the NC device 13 (FIGS. 2 and 9).
The column 103 is disposed on the base 102 and is movable in the front-rear horizontal direction (Y-axis direction). The cross rail 107 is disposed on the column 103 and is movable in the left and right horizontal direction (X-axis direction). The spindle head 105 is supported by the cross rail 107 and is movable in the vertical direction (Z-axis direction). Three orthogonal axes are constituted by the X, Y, and Z axes orthogonal to each other.
A tool (not shown) or the measurement heads 8 and 8a are detachably attached to the tip of the main shaft 104. The main shaft 104 is supported by the main shaft head 105 so that its center axis is parallel to the Z axis and is rotatable about the center axis.
Claims (12)
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。 An NC device that controls a machine tool, a measurement head that is detachably attached to the spindle of the machine tool, measures a workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measurement head, and a workpiece measurement device A control device for controlling the workpiece, the device measuring the workpiece,
This workpiece measuring device
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time outputs a measurement command to the measurement head at every certain time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
When the measurement head receives the measurement command, the measurement head measures the workpiece at the predetermined time intervals at a timing that is positively advanced by a time difference set in advance by a prediction system provided in the measurement head,
As a result, the first time for the programmable controller to acquire the position data of the measuring head and the second time for the measuring head to measure the workpiece are matched with each other. Workpiece measuring device.
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。 An NC device that controls a machine tool, a measurement head that is detachably attached to the spindle of the machine tool, measures a workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measurement head, and a workpiece measurement device A control device for controlling the workpiece, the device measuring the workpiece,
This workpiece measuring device
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time generates a measurement command for each predetermined time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
The measurement head is positively advanced from the timing of the certain time interval by the time difference set in advance by a prediction system provided in the transmission / reception unit, and is synchronized with the timing of the timing pulse from the transmission / reception unit. According to the measurement command output to the measuring head, the workpiece is measured at every certain time interval,
As a result, the first time for the programmable controller to acquire the position data of the measuring head and the second time for the measuring head to measure the workpiece according to the measurement command are matched. Workpiece measuring device for machine tools.
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにしたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。 An NC device that controls a machine tool, a measurement head that is detachably attached to the spindle of the machine tool, measures a workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measurement head, and a workpiece measurement device A control device for controlling the workpiece, the device measuring the workpiece,
This workpiece measuring device
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time outputs a measurement command to the measurement head at every certain time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
When the measurement head receives the measurement command, the measurement head measures the workpiece at the predetermined time intervals at a timing that is positively advanced by a time difference set in advance by a prediction system provided in the measurement head,
As a result, a first time when the programmable controller acquires the position data of the measuring head and a second time when the measuring head measures the workpiece are matched, and the position by the programmable controller is set. The operation of acquiring data and the operation of measuring the workpiece by the measuring head at that time point are always repeated at the same timing at the predetermined time intervals,
Outputting the position data of the measuring head acquired by the programmable controller to the control device;
The transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head, and then outputs the measurement data received from the measurement head to the controller.
The control apparatus is configured to obtain two-dimensional shape data or three-dimensional shape data of the workpiece by performing an operation based on the position data and the measurement data. measuring device.
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにしたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。 An NC device that controls a machine tool, a measurement head that is detachably attached to the spindle of the machine tool, measures a workpiece, a transmission / reception unit that transmits and receives between the measurement head, and a workpiece measurement device A control device for controlling the workpiece, the device measuring the workpiece,
This workpiece measuring device
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time generates a measurement command for each predetermined time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
The measurement head is positively advanced from the timing of the certain time interval by the time difference set in advance by a prediction system provided in the transmission / reception unit, and is synchronized with the timing of the timing pulse from the transmission / reception unit. According to the measurement command output to the measuring head, the workpiece is measured at every certain time interval,
As a result, the programmable controller matches the first time when the position data of the measuring head is acquired and the second time when the measuring head measures the workpiece according to the measurement command. The operation of acquiring the position data by the controller and the operation of measuring the workpiece by the measuring head at that time are always repeated at the same timing at the predetermined time intervals.
Outputting the position data of the measuring head acquired by the programmable controller to the control device;
The transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head, and then outputs the measurement data received from the measurement head to the controller.
The control apparatus is configured to obtain two-dimensional shape data or three-dimensional shape data of the workpiece by performing an operation based on the position data and the measurement data. measuring device.
前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを取得すると、この位置データを、前記バッファメモリに一旦記憶させたのち前記バッファメモリから前記制御装置に出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記載の工作機械における工作物測定装置。 The programmable controller has a buffer memory for temporarily storing the position data of the measuring head,
5. The programmable controller, when acquiring the position data of the measurement head, temporarily stores the position data in the buffer memory and then outputs the position data from the buffer memory to the control device. The workpiece measuring apparatus in the machine tool as described in any one of the above items.
前記測定データを格納する測定データ記憶部と、
前記プログラマブルコントローラで取得され前記バッファメモリに記憶されている前記位置データを、この制御装置に設けられている開始番地メモリの指令と前記バッファメモリに設けられているメモリ番地カウンタの指令とに従って、順次読み出すとともにこうして読み出された前記位置データを格納する位置データ記憶部と、
前記測定データおよび前記位置データに基づいて演算を行う演算処理部とを有することを特徴とする請求項５に記載の工作機械における工作物測定装置。 The controller is
A measurement data storage unit for storing the measurement data;
The position data acquired by the programmable controller and stored in the buffer memory are sequentially sequentially according to a command of a start address memory provided in the control device and a command of a memory address counter provided in the buffer memory. A position data storage unit for reading and storing the position data thus read;
6. The workpiece measuring apparatus for a machine tool according to claim 5, further comprising an arithmetic processing unit that performs an operation based on the measurement data and the position data.
前記主軸に装着された工具で前記工作物を加工する工程の途中または加工工程後に、前記主軸に装着された前記測定ヘッドで前記工作物を測定する工程を設けて、
加工動作と測定動作とが順番にまたはこれとは逆の順に連続するようにしたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの項に記載の工作機械における工作物測定装置。 The measuring head is automatically changed with respect to the spindle by an automatic tool changer,
Providing a step of measuring the workpiece with the measuring head attached to the spindle during or after the machining step of machining the workpiece with a tool attached to the spindle;
8. The workpiece measuring apparatus for a machine tool according to claim 1, wherein the machining operation and the measuring operation are successively performed in the order or in the reverse order.
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定方法。 A method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool,
The workpiece measuring device used in this method is
An NC device for controlling the machine tool;
The measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool and measures the workpiece;
A transmission / reception unit that performs transmission / reception with the measurement head;
A control device for controlling the workpiece measuring device;
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The workpiece measuring method by the workpiece measuring device is:
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time outputs a measurement command to the measurement head at every certain time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
When the measurement head receives the measurement command, the measurement head measures the workpiece at the predetermined time intervals at a timing that is positively advanced by a time difference set in advance by a prediction system provided in the measurement head,
As a result, the first time for the programmable controller to acquire the position data of the measuring head and the second time for the measuring head to measure the workpiece are matched with each other. Workpiece measuring method.
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定方法。 A method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool,
The workpiece measuring device used in this method is
An NC device for controlling the machine tool;
The measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool and measures the workpiece;
A transmission / reception unit that performs transmission / reception with the measurement head;
A control device for controlling the workpiece measuring device;
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The workpiece measuring method by the workpiece measuring device is:
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time generates a measurement command for each predetermined time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
The measurement head is positively advanced from the timing of the certain time interval by the time difference set in advance by a prediction system provided in the transmission / reception unit, and is synchronized with the timing of the timing pulse from the transmission / reception unit. According to the measurement command output to the measuring head, the workpiece is measured at every certain time interval,
As a result, the first time for the programmable controller to acquire the position data of the measuring head and the second time for the measuring head to measure the workpiece according to the measurement command are matched. A workpiece measuring method in a machine tool.
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得ることを特徴とする工作機械における工作物測定方法。 A method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool,
The workpiece measuring device used in this method is
An NC device for controlling the machine tool;
The measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool and measures the workpiece;
A transmission / reception unit that performs transmission / reception with the measurement head;
A control device for controlling the workpiece measuring device;
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The workpiece measuring method by the workpiece measuring device is:
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time outputs a measurement command to the measurement head at every certain time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
When the measurement head receives the measurement command, the measurement head measures the workpiece at the predetermined time intervals at a timing that is positively advanced by a time difference set in advance by a prediction system provided in the measurement head,
As a result, a first time when the programmable controller acquires the position data of the measuring head is matched with a second time when the measuring head measures the workpiece, and the position data by the programmable controller And the operation of measuring the workpiece by the measuring head at that time are always repeated at the same timing at regular intervals.
Outputting the position data of the measuring head acquired by the programmable controller to a control device of the workpiece measuring device;
The transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head, and then outputs the measurement data received from the measurement head to the controller.
This control device obtains two-dimensional shape data or three-dimensional shape data of the workpiece by performing an operation based on the position data and the measurement data, and a workpiece measurement method in a machine tool.
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得ることを特徴とする工作機械における工作物測定方法。 A method of measuring a workpiece with a measuring head that is detachably mounted on a spindle of a machine tool,
The workpiece measuring device used in this method is
An NC device for controlling the machine tool;
The measuring head that is detachably mounted on the spindle of the machine tool and measures the workpiece;
A transmission / reception unit that performs transmission / reception with the measurement head;
A control device for controlling the workpiece measuring device;
Including the of the measuring head against the measured point on the workpiece, and a second axial measuring head scans the first axial Toko this measuring head is to measure the distance to the workpiece A programmable controller for acquiring at least two axial position data from the NC device at regular time intervals;
A pulse output unit that is provided in the transmission / reception unit and outputs a timing pulse having a pulse interval corresponding to the fixed time interval;
The workpiece measuring method by the workpiece measuring device is:
The transmission / reception unit outputs the timing pulse from the pulse output unit to the programmable controller, and at the same time generates a measurement command for each predetermined time interval,
When the programmable controller receives the timing pulse, the programmable controller obtains the position data of the measuring head at every certain time interval,
The measurement head is positively advanced from the timing of the certain time interval by the time difference set in advance by a prediction system provided in the transmission / reception unit, and is synchronized with the timing of the timing pulse from the transmission / reception unit. According to the measurement command output to the measuring head, the workpiece is measured at every certain time interval,
As a result, the programmable controller matches the first time when the programmable controller acquires the position data of the measuring head and the second time when the measuring head measures the workpiece according to the measurement command. The operation of acquiring the position data according to the above and the operation of measuring the workpiece by the measuring head at that time are always repeated at the same time interval at the predetermined time interval,
Outputting the position data of the measuring head acquired by the programmable controller to a control device of the workpiece measuring device;
The transmission / reception unit transmits the measurement command to the measurement head, and then outputs the measurement data received from the measurement head to the controller.
This control device obtains two-dimensional shape data or three-dimensional shape data of the workpiece by performing an operation based on the position data and the measurement data, and a workpiece measurement method in a machine tool.
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