JPH03121751A - 機械の運動精度測定装置 - Google Patents
機械の運動精度測定装置Info
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- JPH03121751A JPH03121751A JP25528189A JP25528189A JPH03121751A JP H03121751 A JPH03121751 A JP H03121751A JP 25528189 A JP25528189 A JP 25528189A JP 25528189 A JP25528189 A JP 25528189A JP H03121751 A JPH03121751 A JP H03121751A
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 112
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は工作機械や三次元測定機などの機械の主軸とテ
ーブルとの間の相対的な２軸移動による円運動の精度を
測定する運動精度測定装置に閏する。
ーブルとの間の相対的な２軸移動による円運動の精度を
測定する運動精度測定装置に閏する。
工作機械の工具主軸とワークテーブルとの間の相対的な
２軸移動による円運動、り精度を測定する場合、従来は
ワークを実際に切削し、そのワークを別の場所に移動し
、その真円度を物体形状測定用の真円度測定装置により
実測していた。こうして工作機械の円運動の精度を評価
したり、工作機械を動作させる円運動プログラムの補正
等を行っていた。
２軸移動による円運動、り精度を測定する場合、従来は
ワークを実際に切削し、そのワークを別の場所に移動し
、その真円度を物体形状測定用の真円度測定装置により
実測していた。こうして工作機械の円運動の精度を評価
したり、工作機械を動作させる円運動プログラムの補正
等を行っていた。
また精機学会発行の雑誌「精密機械」昭和６０年６月号
の第１４８ページから第１５４ページに記載のとおり、
工作機械や三次元測定機などで、直接的に主軸とテーブ
ルとの間の相対的な円運動精度を測定する装置として、
主軸及びテーブルに球面座を設け、両端に球を有した測
定バーを両球面座にマグネットで吸着させ相対的円運動
を行わせ、測定バー内部に組み込まれたひずみゲージに
より、測定バーが拘束されて円運動する際に発生するひ
ずみから主軸とテーブルとの間の刻々の変位量を測定す
るようにしたものがある。
の第１４８ページから第１５４ページに記載のとおり、
工作機械や三次元測定機などで、直接的に主軸とテーブ
ルとの間の相対的な円運動精度を測定する装置として、
主軸及びテーブルに球面座を設け、両端に球を有した測
定バーを両球面座にマグネットで吸着させ相対的円運動
を行わせ、測定バー内部に組み込まれたひずみゲージに
より、測定バーが拘束されて円運動する際に発生するひ
ずみから主軸とテーブルとの間の刻々の変位量を測定す
るようにしたものがある。
このような従来方式では、まず前者の場合、■−度の測
定にワークの切削と真円度の実測という２工程が必要で
あり、条件を何度が変えて測定する場合には非常に工数
を必要とする。
定にワークの切削と真円度の実測という２工程が必要で
あり、条件を何度が変えて測定する場合には非常に工数
を必要とする。
■カッタ半径がゼロではないので、工具主軸の運動軌跡
そのものが被切削面に転写される訳ではなく、特に、Ｘ
−Ｙ軸の象限切り換え時に発生するスティックモーショ
ンと工具主軸の挙動関係については正確に評価できない
。
そのものが被切削面に転写される訳ではなく、特に、Ｘ
−Ｙ軸の象限切り換え時に発生するスティックモーショ
ンと工具主軸の挙動関係については正確に評価できない
。
等の問題があった。
また後者の従来技術は、
■マグネットによる吸着手段を有した球面座や、両端に
球を有し、ひずみゲージを内蔵した特殊な測定バーを必
要とし、製作がむすがしく、高価である。
球を有し、ひずみゲージを内蔵した特殊な測定バーを必
要とし、製作がむすがしく、高価である。
■測定バーの両端は球面座で拘束されているので、通常
、測定バーには傾きが生じてしまい、そのコサインエラ
ーを補正しないと変位が求まらないというめんどうがあ
る。
、測定バーには傾きが生じてしまい、そのコサインエラ
ーを補正しないと変位が求まらないというめんどうがあ
る。
等の問題があった。
本発明の目的は、機械の主軸とテーブルとの間の相対的
な２軸移動による円運動の精度を、ワークを実際に切削
することなく、また安価で、取扱いの簡単な装置で迅速
かつ高精度に測定することが可能な運動精度測定装置を
提供することにある。
な２軸移動による円運動の精度を、ワークを実際に切削
することなく、また安価で、取扱いの簡単な装置で迅速
かつ高精度に測定することが可能な運動精度測定装置を
提供することにある。
本発明は、主軸側の回転軸とテーブル側の回転軸との間
に姿勢制御軸を掛は渡し、主軸とテーブルとの間で相対
的円運動を行わせたとき、変位測定手段が常にラジアル
方向から円運動の変位を測定可能にしたものである。詳
述すると、第１の発明は、主軸とテーブルとの間の相対
的な２軸移動による円運動の運動精度を測定する運動精
度測定装置において、前記主軸側に設けた回転軸と、該
回転軸と略平行に前記テーブル側に設けた回転軸と、一
方の回転軸が他方の回転軸周りに常に同一点が向き合っ
て相対的に前記円運動を行うように一方の回転軸に固定
され、他方の回転軸とはラジアル方向にのみ移動可能に
係合された姿勢制御軸と、該姿勢制御軸を固定した回転
軸又はその姿勢制御軸に設けられた変位測定手段と、前
記姿勢制御軸が移動可能に係合される回転軸のハウジン
グに該回転軸と同軸に固定された円形のマスクゲージと
を具備し、前記主軸が前記テーブルとの間で前記円運動
を行ったとき、前記変位測定手段が前記マスタゲージの
外周を常にラジアル方向から測定することを特徴とする
もの、または、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移
動による円運動の運動精度を測定する運動精度測定装置
において、前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略
平行に前記テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸
が他方の回転軸周りに常に同一点が向き合って相対的に
前記円運動を行うように一方の回転軸に固定され、他方
の回転軸とはラジアル方向にのみ移動可能に係合された
姿勢制御軸と、該姿勢制御軸が移動可能に係合された回
転軸に設けられた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が固
定された回転軸のハウジングに該回転軸と同軸に固定さ
れた円形のマスタゲージとを具備し、前記主軸が前記テ
ーブルとの間で前記円運動を行ったとき、前記変位測定
手段が前記マスタゲージの外周を常にラジアル方向から
測定することを特徴とするものである。更に第２の発明
は、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って相対的に前記円運動
を行うように一方の回転軸に固定され、他方の回転軸と
はラジアル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸
と、該姿勢制御軸が移動可能に係合された回転軸に設け
られた変位測定手段と、前記姿勢制御軸を固定した回転
軸又はその姿勢制御軸に設けられ、前記変位測定手段が
変位を測定する基準面を有した基準ブロックとを具備し
、前記主軸が前記テーブルとの間で前記円運動を行うと
き、前記変位測定手段が前記基準ブロックに対し常に同
一姿勢で対面して測定することを特徴とするもの、また
は、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って前記円運動を行うよ
うに一方の回転軸に固定され、他方の回転軸とはラジア
ル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸と、該姿
勢制御軸を固定した回転軸又はその姿勢制御軸に設けら
れた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が移動可能に係合
された回転軸に設けられ、前記変位測定手段が変位を測
定する基準面を有した基準ブロックとを具備し、前記主
軸が前記テーブルとの間で前記円運動を行うとき、前記
変位測定手段が前記基準ブロックに対し常に同一姿勢で
対面して測定することを特徴とするものである。
に姿勢制御軸を掛は渡し、主軸とテーブルとの間で相対
的円運動を行わせたとき、変位測定手段が常にラジアル
方向から円運動の変位を測定可能にしたものである。詳
述すると、第１の発明は、主軸とテーブルとの間の相対
的な２軸移動による円運動の運動精度を測定する運動精
度測定装置において、前記主軸側に設けた回転軸と、該
回転軸と略平行に前記テーブル側に設けた回転軸と、一
方の回転軸が他方の回転軸周りに常に同一点が向き合っ
て相対的に前記円運動を行うように一方の回転軸に固定
され、他方の回転軸とはラジアル方向にのみ移動可能に
係合された姿勢制御軸と、該姿勢制御軸を固定した回転
軸又はその姿勢制御軸に設けられた変位測定手段と、前
記姿勢制御軸が移動可能に係合される回転軸のハウジン
グに該回転軸と同軸に固定された円形のマスクゲージと
を具備し、前記主軸が前記テーブルとの間で前記円運動
を行ったとき、前記変位測定手段が前記マスタゲージの
外周を常にラジアル方向から測定することを特徴とする
もの、または、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移
動による円運動の運動精度を測定する運動精度測定装置
において、前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略
平行に前記テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸
が他方の回転軸周りに常に同一点が向き合って相対的に
前記円運動を行うように一方の回転軸に固定され、他方
の回転軸とはラジアル方向にのみ移動可能に係合された
姿勢制御軸と、該姿勢制御軸が移動可能に係合された回
転軸に設けられた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が固
定された回転軸のハウジングに該回転軸と同軸に固定さ
れた円形のマスタゲージとを具備し、前記主軸が前記テ
ーブルとの間で前記円運動を行ったとき、前記変位測定
手段が前記マスタゲージの外周を常にラジアル方向から
測定することを特徴とするものである。更に第２の発明
は、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って相対的に前記円運動
を行うように一方の回転軸に固定され、他方の回転軸と
はラジアル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸
と、該姿勢制御軸が移動可能に係合された回転軸に設け
られた変位測定手段と、前記姿勢制御軸を固定した回転
軸又はその姿勢制御軸に設けられ、前記変位測定手段が
変位を測定する基準面を有した基準ブロックとを具備し
、前記主軸が前記テーブルとの間で前記円運動を行うと
き、前記変位測定手段が前記基準ブロックに対し常に同
一姿勢で対面して測定することを特徴とするもの、また
は、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って前記円運動を行うよ
うに一方の回転軸に固定され、他方の回転軸とはラジア
ル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸と、該姿
勢制御軸を固定した回転軸又はその姿勢制御軸に設けら
れた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が移動可能に係合
された回転軸に設けられ、前記変位測定手段が変位を測
定する基準面を有した基準ブロックとを具備し、前記主
軸が前記テーブルとの間で前記円運動を行うとき、前記
変位測定手段が前記基準ブロックに対し常に同一姿勢で
対面して測定することを特徴とするものである。
前記第１の発明では、前記変位検出手段が前記マスクゲ
ージの周囲を回動し、常にラジアル方向の変位を検出す
ることができる。マスタゲージは、回転軸のハウジング
、すなわち固定部に取付けられているので、回転による
誤差が発生せず高い精度で円運動の変位が測定できる。
ージの周囲を回動し、常にラジアル方向の変位を検出す
ることができる。マスタゲージは、回転軸のハウジング
、すなわち固定部に取付けられているので、回転による
誤差が発生せず高い精度で円運動の変位が測定できる。
また、前記第２の発明では、前記変位検出手段が前記基
準ブロックに対し常に同一姿勢で対面して変位を測定で
き、特にマスタゲージを製作する必要がない。
準ブロックに対し常に同一姿勢で対面して変位を測定で
き、特にマスタゲージを製作する必要がない。
第１図は第１の発明の実施例の要部構成図である。第１
図において、１は工作機械の工具主軸、１ａはテーバシ
ャンクを介して工具主軸１に装着されるチャック、２は
チャック１ｄに把持され、回転軸２ａを内蔵するハウジ
ング、２ｂは回転軸２ａをハウジング２に回転支持する
ベアリング、２Ｃはシール、３は回転軸２ａの下部の２
股部４に水平に差し込んでねじ止めされ、円運動の半径
に応じてその軸方向にスライド調節可能に固定される姿
勢制御軸、６は姿勢制御軸３の下部にねし止めされた固
定ブロック５により取付けられ、微調整ねじ３ａによっ
て姿勢制御軸線方向に進退自在になった無線式マイクロ
メータ、７は無線式マイクロメータ６の先端の測定子、
８は無線式マイクロメータ６の送信アンテナ、１０は真
円度が予め保証された円運動の基準となるマスタゲージ
９を外周に形成したハウジング、１０ａは、ベアリング
１０ｂによってハウジング１０に回転支持され、主軸側
の回転軸２ａと平行に設けられたテーブル側の回転軸、
１０ｃはシール、１０ｄは回転軸１０ａの先端の軸溝で
あって姿勢制御軸３を該姿勢制御軸３の軸方向にのみ摺
動自在に受入れるもの、１１はハウジング１０を機械の
テーブルＴ上に固定するベース、１２は位相検出板１２
ａを介して回転軸１０ａの回転位相を検出する位相検出
用近接スイッチである。
図において、１は工作機械の工具主軸、１ａはテーバシ
ャンクを介して工具主軸１に装着されるチャック、２は
チャック１ｄに把持され、回転軸２ａを内蔵するハウジ
ング、２ｂは回転軸２ａをハウジング２に回転支持する
ベアリング、２Ｃはシール、３は回転軸２ａの下部の２
股部４に水平に差し込んでねじ止めされ、円運動の半径
に応じてその軸方向にスライド調節可能に固定される姿
勢制御軸、６は姿勢制御軸３の下部にねし止めされた固
定ブロック５により取付けられ、微調整ねじ３ａによっ
て姿勢制御軸線方向に進退自在になった無線式マイクロ
メータ、７は無線式マイクロメータ６の先端の測定子、
８は無線式マイクロメータ６の送信アンテナ、１０は真
円度が予め保証された円運動の基準となるマスタゲージ
９を外周に形成したハウジング、１０ａは、ベアリング
１０ｂによってハウジング１０に回転支持され、主軸側
の回転軸２ａと平行に設けられたテーブル側の回転軸、
１０ｃはシール、１０ｄは回転軸１０ａの先端の軸溝で
あって姿勢制御軸３を該姿勢制御軸３の軸方向にのみ摺
動自在に受入れるもの、１１はハウジング１０を機械の
テーブルＴ上に固定するベース、１２は位相検出板１２
ａを介して回転軸１０ａの回転位相を検出する位相検出
用近接スイッチである。
このような構成において、工具主軸１とマスクゲージ９
を取付けたテーブルＴとの間で相対的な２軸移動による
円運動を行わせ、その時の円運動の精度を同時に回動す
るマイクロメータ６の測定子７をマスクゲージ９の外周
に接触させて測定し、その変位を無線式マイクロメータ
の送信アンテナ８から送信する。このように、有線式で
はなく無線式にすることにより、何回転分もの円運動の
データを連続して測定することができる。
を取付けたテーブルＴとの間で相対的な２軸移動による
円運動を行わせ、その時の円運動の精度を同時に回動す
るマイクロメータ６の測定子７をマスクゲージ９の外周
に接触させて測定し、その変位を無線式マイクロメータ
の送信アンテナ８から送信する。このように、有線式で
はなく無線式にすることにより、何回転分もの円運動の
データを連続して測定することができる。
姿勢制御軸３はハウジング１０の軸溝１０ｄ内を半径方
向に自在に摺動し、がつ測定子７への負荷とならないよ
うに装着して常に半径方向の変位を測定できるようにな
っている。従って、マイクロメータ６の測定子７の変位
方向が常にマスタゲージ９の中心方向に向くように機能
し、また、この姿勢制御軸３の固定位置を変えることに
より工具主軸１の円運動の回転半径を容易に変えること
ができる。そして、マイクロメータ６は回転軸２ａに直
接的に取付けられていても測定することは可能であるが
、姿勢制御軸３に取付けられている方が、回転半径を変
える場合、姿勢制御軸３と一体で半径調整ができ便利で
ある。
向に自在に摺動し、がつ測定子７への負荷とならないよ
うに装着して常に半径方向の変位を測定できるようにな
っている。従って、マイクロメータ６の測定子７の変位
方向が常にマスタゲージ９の中心方向に向くように機能
し、また、この姿勢制御軸３の固定位置を変えることに
より工具主軸１の円運動の回転半径を容易に変えること
ができる。そして、マイクロメータ６は回転軸２ａに直
接的に取付けられていても測定することは可能であるが
、姿勢制御軸３に取付けられている方が、回転半径を変
える場合、姿勢制御軸３と一体で半径調整ができ便利で
ある。
また、位相検出用近接スイッチ１２は、検出孔（マーカ
）１２ｂを４個等配に設けた位相検出板１２ａを介して
工具主軸１のＸ−Ｙ平面における円運動の象限切換わり
の回転位置（回転角度θ）を検出するものである。
）１２ｂを４個等配に設けた位相検出板１２ａを介して
工具主軸１のＸ−Ｙ平面における円運動の象限切換わり
の回転位置（回転角度θ）を検出するものである。
ここでマスタゲージ９が主軸側のハウジング２に設けら
れ、マイクロメータ６がテーブル側の回転軸１０ａに設
けられていてもよく、又、姿勢制御軸３の一端が、回転
軸１０ａに固定されて、他端が回転軸２ａの下端部の２
股溝に摺動自在に係合していてもよい。
れ、マイクロメータ６がテーブル側の回転軸１０ａに設
けられていてもよく、又、姿勢制御軸３の一端が、回転
軸１０ａに固定されて、他端が回転軸２ａの下端部の２
股溝に摺動自在に係合していてもよい。
第２図は第２の発明の実施例の要部構成図である。ここ
で、第１図と同様の構成要素には同一の参照番号を付す
。第２区において、１３は姿勢制御軸３の所定位置に調
整自在に固定される被測定面用基準ブロック、１４は前
記被測定面用基準ブロック１３に対向して所定間隔で回
転軸１０ａの上部に配置される変位計、１５は変位計１
４の信号線を受けるロータリーコネクタであって変位計
１４の回転位置によらず接続可能とするものである。
で、第１図と同様の構成要素には同一の参照番号を付す
。第２区において、１３は姿勢制御軸３の所定位置に調
整自在に固定される被測定面用基準ブロック、１４は前
記被測定面用基準ブロック１３に対向して所定間隔で回
転軸１０ａの上部に配置される変位計、１５は変位計１
４の信号線を受けるロータリーコネクタであって変位計
１４の回転位置によらず接続可能とするものである。
このような構成において、工具主軸１とテーブルＴとの
間で相対的な２軸移動による円運動を行うときに、この
円運動の変位を被測定面用基準ブロック１３と変位計１
４との間のギャップの変化として据え、変位計１４の出
力をロータリーコネクタ１５を介して出力する。この場
合、ロータリーコネクタ１５の使用により何回転分もの
円運動データを連続して測定することができる。
間で相対的な２軸移動による円運動を行うときに、この
円運動の変位を被測定面用基準ブロック１３と変位計１
４との間のギャップの変化として据え、変位計１４の出
力をロータリーコネクタ１５を介して出力する。この場
合、ロータリーコネクタ１５の使用により何回転分もの
円運動データを連続して測定することができる。
前述のように姿勢制御軸３により常に半径方向の変位の
み測定でき、かつ被測定面用基準ブロック１３を取付け
な姿勢制御軸３を回転軸２ａの下部４に固定する位置を
スライドすることによって工具主軸１の円運動の回転半
径を容易に変えることができる。
み測定でき、かつ被測定面用基準ブロック１３を取付け
な姿勢制御軸３を回転軸２ａの下部４に固定する位置を
スライドすることによって工具主軸１の円運動の回転半
径を容易に変えることができる。
ここで基準ブロック１３が回転軸１０ａに設けられ、回
転軸２ａ側の姿勢制御軸３に変位計１４が設けられてい
てもよい。又、姿勢制御軸３の一端が回転軸１０ａに固
定されて、他端が回転軸２ａの下端部の２股溝に摺動自
在に係合していてもよい。
転軸２ａ側の姿勢制御軸３に変位計１４が設けられてい
てもよい。又、姿勢制御軸３の一端が回転軸１０ａに固
定されて、他端が回転軸２ａの下端部の２股溝に摺動自
在に係合していてもよい。
第３図は第１図の装置の運動精度測定装置の概略システ
ム構成図である。送信アンテナ８の信号をうけるループ
アンテナ１６を送信アンテナ８の近値で、かつマスクゲ
ージ９の外周のマイクロメータ６の回転運動の邪魔にな
らないような適切な場所に設け、信号線により受信機１
７に受け、例えば、オシロスコープ１８により波形観察
を行う。更に近接スイッチ１２による円運動の象限の切
換わり位置信号と合わせて、パソコン１９で演算し、真
円度表示をペンレコーダ２０に記録したり、パソコン１
９に画面表示したりすることができるようになっている
。
ム構成図である。送信アンテナ８の信号をうけるループ
アンテナ１６を送信アンテナ８の近値で、かつマスクゲ
ージ９の外周のマイクロメータ６の回転運動の邪魔にな
らないような適切な場所に設け、信号線により受信機１
７に受け、例えば、オシロスコープ１８により波形観察
を行う。更に近接スイッチ１２による円運動の象限の切
換わり位置信号と合わせて、パソコン１９で演算し、真
円度表示をペンレコーダ２０に記録したり、パソコン１
９に画面表示したりすることができるようになっている
。
また、第２図の有線式による場合にはロータリーコネク
タ１５から信号線により受信機１７で受け、後処理は同
様に行う。なお、円運動の象限の切換わり位置信号を近
接スイッチ１２を用いず、ＮＣ装置（図示せず）が発す
るＸ、Ｙ軸の指令値の正負符号の切換わりタイミングか
ら検出する方法もある。
タ１５から信号線により受信機１７で受け、後処理は同
様に行う。なお、円運動の象限の切換わり位置信号を近
接スイッチ１２を用いず、ＮＣ装置（図示せず）が発す
るＸ、Ｙ軸の指令値の正負符号の切換わりタイミングか
ら検出する方法もある。
第４図は真円度測定の手順を示すフローチャートである
。本図は第１図の発明の場合である。先ず、ベース１１
を機械テーブルＴ上にクランプ治具にて固定する（ステ
ップ１）。この場合、ベース１１に取付けた近接スイッ
チの位置を特定するため、ベース１１の外周の一部分に
平坦部を設け、この平坦部とＸ軸とが平行になるように
する。次にループアンテナ１６を所定位置に配置し、受
信機１７と接続する（２）。次にマスタゲージ９の中心
と工具主軸１の中心を一致させるべく、Ｘ、Ｙ軸の送り
量を調節して、心出しを行う（３）。次に工具主軸１に
装着したチャック１ａにハウジング２をセットし、工具
主軸１が回転しないようクランプしておく（４）。次に
マスタゲージ９の中心から工具主軸１の円運動の半径Ｒ
だけ工具主軸１を、Ｘ軸方向またはＹ軸方向にＮＣ装置
（図示せず）の送り軸カウンタを見ながら移動させる（
５〉。次に工具主軸１の円運動プログラムをプログラミ
ングする（６）。
。本図は第１図の発明の場合である。先ず、ベース１１
を機械テーブルＴ上にクランプ治具にて固定する（ステ
ップ１）。この場合、ベース１１に取付けた近接スイッ
チの位置を特定するため、ベース１１の外周の一部分に
平坦部を設け、この平坦部とＸ軸とが平行になるように
する。次にループアンテナ１６を所定位置に配置し、受
信機１７と接続する（２）。次にマスタゲージ９の中心
と工具主軸１の中心を一致させるべく、Ｘ、Ｙ軸の送り
量を調節して、心出しを行う（３）。次に工具主軸１に
装着したチャック１ａにハウジング２をセットし、工具
主軸１が回転しないようクランプしておく（４）。次に
マスタゲージ９の中心から工具主軸１の円運動の半径Ｒ
だけ工具主軸１を、Ｘ軸方向またはＹ軸方向にＮＣ装置
（図示せず）の送り軸カウンタを見ながら移動させる（
５〉。次に工具主軸１の円運動プログラムをプログラミ
ングする（６）。
次にＺ軸を送って回転軸１０ａの軸溝１０ｄに姿勢制御
軸３を係合し、さらにマイクロメータ６をその測定子７
がマスタゲージ９の外周に接触する直前まで姿勢制御軸
３を移動させ回転軸２ａの２股部４に固定する（７）。
軸３を係合し、さらにマイクロメータ６をその測定子７
がマスタゲージ９の外周に接触する直前まで姿勢制御軸
３を移動させ回転軸２ａの２股部４に固定する（７）。
次に受信機１７を見ながら測定子７をマスクゲージ９の
外周に接触させ、受信機１７の針が中央に位置するよう
に微調整ねじ３ａで調整してからマイクロメータ６を固
定ブロック５に固定する（８）。
外周に接触させ、受信機１７の針が中央に位置するよう
に微調整ねじ３ａで調整してからマイクロメータ６を固
定ブロック５に固定する（８）。
次に、円運動プログラムをスタートさせる（９）。
工具主軸１の円運動により測定子７の変位がループアン
テナ１６に受信され受信８！１７を介してオシロスコー
プ１８により波形を観察する（１０）。
テナ１６に受信され受信８！１７を介してオシロスコー
プ１８により波形を観察する（１０）。
第５図はオシロスコープによる表示波形例である。縦軸
は測定子７により検出された実測変位である。ΔＲは、
Ｘ、Ｙ軸のサーボ遅れにより発生する円運動半径の減少
量である。円運動は＋Ｘから開始され、十Ｘ → −Ｙ
→ −Ｘ →＋Ｙ → ＋Ｘ と時計廻りに一周して
円運動が終了する。−Ｙ、−Ｘ、＋Ｙで見られるヒゲ形
状は象限切り換え時に発生するスティックモーションで
あり、その量を最小にするように円運動プログラムに反
映させることができる。
は測定子７により検出された実測変位である。ΔＲは、
Ｘ、Ｙ軸のサーボ遅れにより発生する円運動半径の減少
量である。円運動は＋Ｘから開始され、十Ｘ → −Ｙ
→ −Ｘ →＋Ｙ → ＋Ｘ と時計廻りに一周して
円運動が終了する。−Ｙ、−Ｘ、＋Ｙで見られるヒゲ形
状は象限切り換え時に発生するスティックモーションで
あり、その量を最小にするように円運動プログラムに反
映させることができる。
第１の実施例は、マスタゲージ９がテーブルＴに固定さ
れたハウジング１０に設けられているので、回転軸１０
ａの回転誤差の影響を受けず、精度の高い測定ができる
。第２の実施例は、真円度の保証されたマスクゲージ９
を必要とせず、単なる基準ブロック１３を用意しさえば
良く、より安価な構成となっている。又、両実施例共、
無線又はロータリーコネクタで測定信号を外部に取り出
せるようになっているので、複数回転させて、円運動速
度が安定した定常状態時の運動精度が測定可能である。
れたハウジング１０に設けられているので、回転軸１０
ａの回転誤差の影響を受けず、精度の高い測定ができる
。第２の実施例は、真円度の保証されたマスクゲージ９
を必要とせず、単なる基準ブロック１３を用意しさえば
良く、より安価な構成となっている。又、両実施例共、
無線又はロータリーコネクタで測定信号を外部に取り出
せるようになっているので、複数回転させて、円運動速
度が安定した定常状態時の運動精度が測定可能である。
なお、本発明の装置は、主軸が回転しない工作機械や三
次元測定機の主軸とテーブルとの間の相対的２軸移動に
より円運動精度の測定にも用いることができるし、立形
主軸の機械でも、横形主軸の機械でも同様に用いること
ができる。
次元測定機の主軸とテーブルとの間の相対的２軸移動に
より円運動精度の測定にも用いることができるし、立形
主軸の機械でも、横形主軸の機械でも同様に用いること
ができる。
以上説明したように、本発明によれば機械の主軸とテー
ブルとの間の相対的な２軸移動による円運動の精度を、
ワークを実際に切削することなく、短時間に精度よく測
定できる。また特別な測定器を用いず、通常市販されて
いる変位測定器を用い、常に円運動のラジアル方向から
変位を測定するように構成したので、安価で取扱いの簡
単な運動精度測定装置が得られる。
ブルとの間の相対的な２軸移動による円運動の精度を、
ワークを実際に切削することなく、短時間に精度よく測
定できる。また特別な測定器を用いず、通常市販されて
いる変位測定器を用い、常に円運動のラジアル方向から
変位を測定するように構成したので、安価で取扱いの簡
単な運動精度測定装置が得られる。
第１図は第１の発明の実施例の要部構成図、第２図は第
２の発明の実施例の要部構成図、第３図は第１図の装置
のシステム構成図、第４図は第１図の装置による真円度
測定の手順を示すフローチャート、及び 第５図は本発明の出力波形例である。 （符号の説明） １・・・工具主軸、 ２・・・ハウジング、２ａ・
・・回転軸、 ３・・・姿勢制御軸、６・・・無線
式マイクロメータ、 ７・・・測定子、 ８・・・送信アンテナ、９・
・・マスタゲージ、 １０・・・ハウジング、１０ａ・
・・回転軸、 １１・・・ベース１２・・・近接ス
イッチ、 １３・・・被測定用基準ブロック、 １４・・・変位計、 １５・・・ロータリーコネ
クタ。 第 ２ 図 処 図 第 図
２の発明の実施例の要部構成図、第３図は第１図の装置
のシステム構成図、第４図は第１図の装置による真円度
測定の手順を示すフローチャート、及び 第５図は本発明の出力波形例である。 （符号の説明） １・・・工具主軸、 ２・・・ハウジング、２ａ・
・・回転軸、 ３・・・姿勢制御軸、６・・・無線
式マイクロメータ、 ７・・・測定子、 ８・・・送信アンテナ、９・
・・マスタゲージ、 １０・・・ハウジング、１０ａ・
・・回転軸、 １１・・・ベース１２・・・近接ス
イッチ、 １３・・・被測定用基準ブロック、 １４・・・変位計、 １５・・・ロータリーコネ
クタ。 第 ２ 図 処 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って相対的に前記円運動
を行うように一方の回転軸に固定され、他方の回転軸と
はラジアル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸
と、該姿勢制御軸を固定した回転軸又はその姿勢制御軸
に設けられた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が移動可
能に係合される回転軸のハウジングに該回転軸と同軸に
固定された円形のマスタゲージとを具備し、前記主軸が
前記テーブルとの間で前記円運動を行ったとき、前記変
位測定手段が前記マスタゲージの外周を常にラジアル方
向から測定することを特徴とした機械の運動精度測定装
置。 ２、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合つて相対的に前記円運動
を行うように一方の回転軸に固定され、他方の回転軸と
はラジアル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸
と、該姿勢制御軸が移動可能に係合された回転軸に設け
られた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が固定された回
転軸のハウジングに該回転軸と同軸に固定された円形の
マスタゲージとを具備し、前記主軸が前記テーブルとの
間で前記円運動を行ったとき、前記変位測定手段が前記
マスタゲージの外周を常にラジアル方向から測定するこ
とを特徴とした機械の運動精度測定装置。 ３、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って相対的に前記円運動
を行うように一方の回転軸に固定され、他方の回転軸と
はラジアル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸
と、該姿勢制御軸が移動可能に係合された回転軸に設け
られた変位測定手段と、前記姿勢制御軸を固定した回転
軸又はその姿勢制御軸に設けられ、前記変位測定手段が
変位を測定する基準面を有した基準ブロックとを具備し
、前記主軸が前記テーブルとの間で前記円運動を行うと
き、前記変位測定手段が前記基準ブロックに対し常に同
一姿勢で対面して測定することを特徴とした機械の運動
精度測定装置。 ４、主軸とテーブルとの間の相対的な２軸移動による円
運動の運動精度を測定する運動精度測定装置において、
前記主軸側に設けた回転軸と、該回転軸と略平行に前記
テーブル側に設けた回転軸と、一方の回転軸が他方の回
転軸周りに常に同一点が向き合って前記円運動を行うよ
うに一方の回転軸に固定され、他方の回転軸とはラジア
ル方向にのみ移動可能に係合された姿勢制御軸と、該姿
勢制御軸を固定した回転軸又はその姿勢制御軸に設けら
れた変位測定手段と、前記姿勢制御軸が移動可能に係合
された回転軸に設けられ、前記変位測定手段が変位を測
定する基準面を有した基準ブロックとを具備し、前記主
軸が前記テーブルとの間で前記円運動を行うとき、前記
変位測定手段が前記基準ブロックに対し常に同一姿勢で
対面して測定することを特徴とした機械の運動精度測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255281A JPH07121498B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 機械の運動精度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255281A JPH07121498B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 機械の運動精度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03121751A true JPH03121751A (ja) | 1991-05-23 |
| JPH07121498B2 JPH07121498B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=17276575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255281A Expired - Lifetime JPH07121498B2 (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 機械の運動精度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07121498B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05196410A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-08-06 | Makino Milling Mach Co Ltd | 機械の円運動精度測定方法および装置 |
| JP2005335055A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-12-08 | Nissan Motor Co Ltd | 円形穴の加工装置及び加工方法 |
| JP2006326786A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippei Toyama Corp | 機械の旋回運動精度測定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101480229B1 (ko) * | 2013-06-12 | 2015-01-09 | 경북대학교 산학협력단 | 센터 마운트 및 그를 구비한 볼바 시스템 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62130152A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Osaka Kiko Co Ltd | 工作機械の送り精度の測定方法および装置 |
| JPH01129050U (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-04 |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP1255281A patent/JPH07121498B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62130152A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Osaka Kiko Co Ltd | 工作機械の送り精度の測定方法および装置 |
| JPH01129050U (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-04 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05196410A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-08-06 | Makino Milling Mach Co Ltd | 機械の円運動精度測定方法および装置 |
| JP2005335055A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-12-08 | Nissan Motor Co Ltd | 円形穴の加工装置及び加工方法 |
| JP4697393B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2011-06-08 | 日産自動車株式会社 | 円形穴の加工装置及び加工方法 |
| JP2006326786A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippei Toyama Corp | 機械の旋回運動精度測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07121498B2 (ja) | 1995-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081225 Year of fee payment: 13 |
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