JPH04315556A - 工具の寸法測定方法と装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光やＣＣＤカメ
ラ用光源からの光により工具の各諸元寸法を測定する測
定方法とその装置に係り、特に高速、かつ高精度の測定
が出来ると共に、測定結果を工具やコンピュータ側に記
録し得るようにした工具の寸法測定方法と装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】例えばエンドミルのような多刃部を有す
る円筒形状の測定物の寸法を測定する方法およびその装
置は従来より広く採用されている。一方、最近の圧縮機
やポンプ等の主要構成要素としてスクロールが使用され
ている。該スクロールはインボリュート曲線からなる適
宜高さのラップ（羽根）から形成されるもので、その加
工はエンドミルによる精密溝加工により行われる。数値
制御工作機械の発達により正確なインボリュート軌跡に
沿って工具を移動させることは可能となったが、切削工
具としてのエンドミルが正確に装着され、かつその各諸
元寸法が正確に把握されなければ高精度のスクロールを
加工することは出来ない。また、スクロールの加工時に
はエンドミルに極めて大きな負荷が加わるため、エンド
ミルの刃先部は早期に摩耗する。そのため、高頻度にエ
ンドミルを交換する必要があり、エンドミルの諸元寸法
を迅速に測定することが必要となる。しかしながら従来
のエンドミルの測定装置ではそれ等の要請を満たすもの
はなかった。以上のことはスクロール加工を例にとって
説明したが、数値制御工作機械の演算機能が高速，高機
能化するに伴って、円形状のようなもので理論的数式で
表わせる形状のものをエンドミル形状の多刃切削工具で
加工しようとする試みは益々多くなる傾向にある。また
、一枚の刃部を有する一枚刃の工具で高精度のボーリン
グ加工をする場合において該一枚刃の振れ等の値を予め
正確に知ることが必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エンドミル等の工具が
高頻度に交換され、かつその工具の諸元寸法を正確に把
握する必要がある場合には、高速，かつ高精度の工具の
測定方法およびその測定装置が必要となる。一般に、寸
法測定器のうちレーザ測定器が高速，高精度の測定が出
来るものとして知られている。また、工具の振れ，外径
寸法および長さを測定するには、それぞれに対応する専
用のレーザ測定器を設置することが測定の高速化の上で
必要となる。また、工具の装着精度を向上することが必
要となるが、工具の装着されるスピンドルの精度は既存
の精密加工により可能である。一方、工具は一枚刃から
多枚刃までの各種の刃先部を有するものからなり、該刃
先部がレーザ光を横切る場合にのみ正確な振れ等の測定
が可能となる。そのため、レーザ測定の特性上、刃先部
が測定される時には極力低速に工具を回転することが必
要になり、逆にそれ以外の部分は高速に回転することが
測定の高速化の要請から必要となる。もともとレーザ測
定の原理としてレーザ光は極めて高速に走査されるため
、短時間の測定間隔で多くの測定値を得ることが可能と
なり、静止している測定物の場合はその測定値は原則と
して正規分布することになる。これ等の多くの測定値を
前記正規分布値から統計的演算処理を行って最も確かな
値として測定値を得ることが出きるのであるが、測定物
を回転しながら測定する場合は、この測定間隔（０．０
２５秒乃至０．８秒）の間に幾何学的な誤差が生ずるた
め前記のように刃先部を測定する時には低速に回転する
ことが必要となる。また、測定値は工具側またはコンピ
ュータに直ちに記録されることが必要となる。このため
にはＩＤ素子およびリードライトヘッド等による公知技
術を採用することが望ましい。

【０００４】本発明は、以上の要請に基づいて創案され
たものであり、各種の刃先部を有する工具の各諸元寸法
を高速、かつ高精度に測定し得ると共に、その測定値を
記録し得るようにした工具の寸法測定方法と装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、測定対象物の工具を装着するスピンド
ルを回転制御しながら前記工具に縦方向および横方向あ
るいは縦方向または横方向から光を当て、光の透過量の
変化を基に前記工具の振れ，外径寸法，長さ等の工具諸
元を測定する工具の寸法測定方法であって、前記工具を
刃先部の配設位置の前後で低速で回転し、刃先部の存在
しない部分で高速で回転し、前記刃先部前後の測定値の
うちの極大値を求め、多数個の前記極大値のうちの最大
値を前記工具の測定値とし、前記工具の測定値を前記工
具およびコンピュータあるいは前記工具またはコンピュ
ータに記録する工具の寸法測定方法を特徴とすると共に
、その方法を実施するために、測定対象物の工具および
それとほぼ同形のマスタを着脱可能に装着し駆動手段に
より回転されるスピンドルと、装置の固定側に配設され
前記工具およびマスタに横方向および縦方向に光を投光
すると共に受光する横，縦方向の投受光測定装置と、前
記投受光測定装置および前記駆動手段に係合する制御手
段とから構成され、該制御手段は、工具の装置されたス
ピンドルを該工具の刃先部の配設位置の前後で低速に回
転し、刃先部の存在しない部分で高速回転させ、刃先部
前後における測定値のうちの極大値を求め、かつ多数個
の測定に基づく前記極大値のうちの最大値を演算し、前
記最大値を、前記工具の測定値とするように演算処理回
路構成してなる工具の寸法測定装置をその手段とするも
のである。

【０００６】

【作用】まず、工具の測定に先立って同一形状のマスタ
により基準寸法を測定する。次に、マスタと同一位置に
測定対象物の工具を配置する。工具の振れおよび外径を
測定する場合には横方向の投光受光測定装置を用い、長
さを測定するには縦方向の投受光測定装置を用いる。工
具は駆動手段により回転駆動される。この場合、刃先部
の前後を低速で回転しながら測定し、その他の部分は高
速回転させる。刃先部前後の測定結果の内の極大値を制
御手段により求める。次に、多数個の刃先部の前記極大
値を求め、そのうちの最大値を演算処理して求める。こ
の最大値をマスタによる基準寸法を基に校正された絶対
測定値として表わす。測定装置に記録手段が付設されて
いる場合には、前記絶対測定値は工具等に記録される。 以上のように、投受光測定装置を用いることにより、多
数の測定データを極めて短時間に得ることが出来、その
値を統計的演算処理して微小な単位（例えば、０．００
０１ｍｍ）まで安定した測定値が得られる。それに加え
て工具を刃先部前後で低速回転で回転駆動することによ
り、より正確な測定値を得ることが出来る。また、ＩＤ
素子等を工具に設けることにより、前記絶対測定値が測
定と同時に工具に記録され、工具の使用時における工具
径および工具長補正が容易に行われることになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。本実施例はツールプリセッタに本発明を適用した
場合を示すものであり、光としてレーザ光を用いた場合
について説明する。また、工具としてはエンドミルのよ
うな多刃切削工具を測定する場合について説明する。図
１に示すように、キャスタ１１で移動可能に支持された
ベース台１２の側面には把持本体１３が固定される。把
持本体１３には後に詳細に説明するスピンドル２が軸支
され、スピンドル２内にはエンドミル１を把持したツー
ルホルダ３が着脱可能に装着される。

【０００８】図２にも示すように、ベース台１２上には
横方向レーザ測定器４と縦方向レーザ測定器５が載置さ
れる。また、把持本体１３には駆動手段の主要構成部品
であるサーボモータ６が固定される。更にベース台１２
側には制御手段を構成する操作部７および演算処理部８
（図２）と表示部９とをそれぞれ有する演算処理表示部
１０が配設される。また、演算処理表示部１０は図略の
本測定装置内部の電気制御部に連結される。横方向レー
ザ測定器４および縦方向レーザ測定器５はそれぞれエン
ドミル１と対向する位置に配設され、発光部４ａ，５ａ
および受光部４ｂ，５ｂとから構成される。

【０００９】横方向レーザ測定器４は図３に示すように
、その発光部窓スクリーン１４からエンドミル１を横切
るレーザ光１５を発するものからなる。ｔ０からｔ３ま
で走査するレーザ光１５のうち、レーザ光を遮断するｔ
１からｔ２までの時間をカウントすることによりエンド
ミル１の外径寸法を測定することが出来る。また、ｔ０
からｔ１までの時間カウントのうちの最大値と最小値の
差から振れが測定される。また、縦方向レーザ測定器５
は図４に示すように発光部窓１６側からエンドミル１の
軸方向に沿うレーザ光１７を発するもので、ｔ０からｔ
３まで走査するレーザ光１７のうち、ｔ０からｔ１まで
の時間をカウントすることによりエンドミル１の長さ寸
法を測定するように構成される。すなわち、図３および
図４において、ｔ０からｔ１を第１セグメントとし、ｔ
１からｔ２を第２セグメントとし、ｔ２からｔ３を第３
のセグメントとすると、横方向レーザ測定器４は第２セ
グメントおよび第１セグメントを用いてエンドミル１の
外径寸法および振れを測定するものであり、縦方向レー
ザ測定器５は第１セグメントを用いてエンドミル１の長
さ寸法を測定するように形成されるものである。

【００１０】図５は横方向レーザ測定器４および縦方向
レーザ測定器５の概要構成を示す構成図である。ポリゴ
ンミラ１８はドライブモータ１９により回転駆動される
。一方、レーザ電源２０からレーザ発振器２１を介して
送られるレーザ光２２は反射鏡２３で反射し、ポリゴン
ミラ１８の平面に投光されて反射し、更に投光レンズ２
４で屈折し、平行なレーザ光１５（１７）となる。レー
ザ光１５（１７）の走査幅は図示のようにｔ０からｔ３
で示される。本実施例ではｔ０からｔ３の走査幅のレー
ザ光１５（１７）が３５０回／秒走査するものが採用さ
れる。１回の走査に要する時間ｔ３−ｔ０＝△ｔ３およ
び走査幅（ｔ０からｔ３）の寸法は予め決められている
ため、レーザ光１５をさえぎる時間ｔ２−ｔ１＝△ｔ１
をクロックパルスの数としてカウントすることによりエ
ンドミル１の寸法測定が可能である。レーザ光１５（１
７）は受光レンズ２５を介し受光素子２６に集光され、
ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３の時間に相当するレーザ光１５
（１７）もすべて受光素子２６に集光され電圧に変換さ
れる。受光素子２６のゲート信号は増幅器２７を介し前
記演算処理表示部１０の演算処理部８に入力され、必要
な演算が行われる。また、ドライブモータ１９の回転は
クロックパルス２８ａからのモータパルス２８によって
等速回転が得られる。また、同じクロックパルスにより
増幅器２７からのゲート信号ｔ１−ｔ０，ｔ２−ｔ１等
の時間をクロックパルスの数としてとらえることが出来
、このパルス数を寸法に変換するために演算処理部８に
入力される。なお、図５はエンドミル１の外径方法およ
び振れを測定する場合について図示したが、エンドミル
１の長さ寸法は図４に示すようにｔ０からｔ１までの時
間をカウントすることにより前記と同様に演算処理部８
により演算される。

【００１１】前記したように、ある回転数で回転してい
るエンドミル１には３５０回／秒走査するレーザ光１５
（１７）が投光されるため、ある測定時間間隔の間に（
例えば０．１秒）極めて多くの測定結果が計測される。 図６はその値の分布曲線を示すもので、理論上測定値は
図示のように正規分布曲線により表示されることになる
。 この曲線分布から演算処理を行い、ある測定時間間隔の
寸法測定値を決定するものである。従って、測定値の精
度を高めるためには測定時間間隔を大きくし、統計処理
としてのデータを多くとることが必要である。一方、刃
先部はある円周速度で回転しながら測定するため刃先部
からθだけ離れた位置ではＤ／２（１−ｃｏｓθ）の誤
差が生ずる。ここでＤはエンドミル１の外径である。こ
のため、刃先部の測定は極力低速回転で行うことが望ま
れる。エンドミル１は普通多数枚の刃先部を有するもの
からなり、それぞれの刃先部について前記のような測定
値が計測される。それ等の演算処理については後に詳し
く説明する。

【００１２】図７および図８によりエンドミル１の把持
構造およびサーボモータ６を含む駆動手段２９について
説明する。把持本体１３内にはスピンドル２が軸受３０
を介して軸支される。スピンドル２の先端側にはエンド
ミル１を把持するツールホルダ３が着脱可能に装置され
る。スピンドル２の外周には駆動手段２９の１つである
ウォームホイール３１が刻設される。ツールホルダ３の
端部にはプルスタッド３２が連結され、プルスタッド３
２には爪３３が着脱可能に係合してツールホルダ３の握
持およびその解放を行う。爪３３の開閉については詳細
説明を省略するが、爪３３に連結する管体状のメインピ
ストンロッド３４の往復動によって行われる。なお、リ
ードライトヘッド４１を保持しているプッシュロッド３
４ａの往復動はそれに係合するサブピストン３５により
行われる。スピンドル２およびそれに装着されるツール
ホルダ３はエンドミル１の振れの許容精度以上の芯振れ
精度を有する精度に保持される。図８に示すように把持
本体１３に固定されたサーボモータ６にはカップリング
３６を介してウォーム軸３７が連結する。ウォーム軸３
７はウォームホイール３１に噛合するウォーム３８を一
体的に構成するものからなり、把持本体１３に軸支され
る。サーボモータ６は図略の電気制御部に連結し、回転
制御される。測定値記録手段３９は本実施例では図７に
示すようにＩＤ素子４０とリードライトヘッド４１およ
びＩＤコントローラ４２と、これ等と電気制御部とを連
結するリード線４３等とから構成される。なお、ＩＤ素
子４０はツールホルダ３のプルスタッド３２内に埋設さ
れる。また、リードライトヘッド４１はＩＤ素子４０に
近接して配設される。ＩＤ素子４０およびリードライト
ヘッド４１は公知のもので、ＩＤ素子４０は、メモリ部
，制御回路部，変調回路部，復調回路部，コンデンサ，
コイル等とから構成され、工具に関する各種情報が記憶
されて記録されると共に、その値を更新し得るように構
成される。一方、リードライトヘッド４１はコイル，コ
ンデンサ，ＬＣ発振器等とから構成される。また、ＩＤ
コントローラ４２は変調回路，復調回路，制御回路等と
から構成される。図略の電気制御部のコンピュータがＩ
Ｄコントローラ４２に連結され、前記電気制御部の工具
情報がＩＤコントローラ４２，リードライトヘッド４１
を介してＩＤ素子４０にオンラインで入力され記録され
る。また、前記したように書き込まれた入力情報をいつ
でも更新することが出来る。

【００１３】次に、前記電気制御部および操作部７およ
び演算処理表示部８による制御方法および演算処理方法
について説明する。演算処理表示部８の内部には、レー
ザ測定による統計処理やレーザ測定値の最大値，平均値
などを演算する演算機能を有する。一方、電気制御部は
複数の刃先測定値のうちの最大値を演算する機能や、振
れの値の演算機能を有する他、サーボモータの位置決め
，工具のＩＤ表示への信号受授等の機能を備えている。 すなわち、電気制御部は、縦，横方向レーザ測定器４，
５を動作制御すると共に、そのレーザ光１５（１７）に
よる前記測定値を演算処理する機能と、エンドミル１の
刃先部の数に対応させてサーボモータ６の回転速度を制
御する機能と、記録表示手段３９を動作させる機能およ
びマスタおよび測定対象物のエンドミル１を装置内に装
着および交換させる機能および前記各機能を同期させる
機能等を有している。

【００１４】図９は本実施例による基本的動作をフロー
チャートにより示したものである。なお、エンドミル１
は６枚刃のものが使用される。まず、測定対象物と同一
形状のマスタをスピンドル２に装着しマスタの振れ，外
径，長さ等の基本寸法を測定し基準寸法として校正する
（ステップ１０１）。次に、測定すべきエンドミル１を
スピンドル２内に装着し、サーボモータ６によりスピン
ドル２を低速で回転する。横方向レーザ測定器４は同時
に測定を開始し、測定時間間隔（０．１秒）ごとに（ｔ
２−ｔ１）の最大カウント数（測定値）を比較演算し、
その値が小から大になり、大から小になる瞬間を６枚の
刃先部の１つの刃先部の位置として検出する（ステップ
１０２）。その瞬間を基準にして、次の刃先部からは後
に説明するようにエンドミル１のそれぞれの刃先部の前
後において低速で回転し、隣接する刃先部間では高速回
転する。それにより、各刃先部ごとに刃先部の頂点を中
心とする各種の測定値が得られる。以上のようにして（
ｔ１−ｔ０）の値を測定時間間隔（０．１秒）ごとに平
均化した測定値として求めそのうちの極小測定値を各刃
先部ごとに求め、その６個所の値のうちの最大値から最
小値を演算処理しその値を振れの測定値とする（ステッ
プ１０３）。振れの測定値を許容振れ値と比較し（ステ
ップ１０４）、許容振れ値を越えている場合には振れ異
常として排出（ステップ１０９）する。次に、前記と同
様に６枚の刃先部の前後に低速で回転し、隣接する刃先
部間を高速回転し、横方向レーザ測定器４により（ｔ２
−ｔ１）の値を求め、縦方向レーザ測定器５により（ｔ
１−ｔ０）の値をそれぞれ求める（ステップ１０５）。 外径については各刃先部の（ｔ２−ｔ１）の値のうちの
極大値を求め、かつ６枚の刃先部の（ｔ２−ｔ１）の極
大測定値のうちの最大値を求め、必要ならば前記に求め
た振れの値による補正を行って工具の測定値を求める。 一方、長さについては６箇所の刃先部ごとの測定値のう
ちの最小値をマスタの基準寸法を基に校正し、工具の測
定値を求める（ステップ１０６）。以上のようにして求
めた外径長さ等の工具の測定値を記憶手段の１つである
ＩＤ素子４０にリードライトヘッド４１を介して書き込
み記憶させる（ステップ１０７）。書き込み完了の信号
がＩＤコントローラ４２から出力され（ステップ１０８
）、電気制御部はこの出力信号により工具の排出を行う
（ステップ１１０）。エンドミル１は一般にツールホル
ダ３と一体的に搬出入されるもので、前記工具の測定値
が記憶されたエンドミル１を工作機械側に装着すること
により、工具径，工具長補正が容易に、かつ正確に行わ
れることになる。

【００１５】次に、図１０および図１１により、サーボ
モータ６の回転制御方法について説明する。一例として
、エンドミル１は６枚刃からなり、ウォームホイール３
１は４２枚歯でウォーム３８は一条ねじとする。以上に
より、ウォーム３８を４２回転することにより、ウォー
ムホイール３１すなわち、スピンドル２およびエンドミ
ル１が一回転することになる。また、エンドミル１が６
枚刃のため、ウォーム３８と直結するサーボモータ６を
７回転することにより１つの刃先部から次の刃先部が所
定位置に回転してくることになる。図１０および図１１
に示すように、まず、スピンドル２をサーボモータ６に
より任意の位置から低速（４０ｒｐｍ）で回転させ第１
番目の刃先部の測定値が除々に大きくなって極大値を示
し、次に小さくなる瞬間が刃先部の先端となり、その瞬
間からサーボモータ６が６回転するまでは、例えば、高
速の１６００ｒｐｍの高速度でサーボモータ６を回転さ
せる。次の２回転、すなわち、次の刃先部が前記の正規
の位置にくる手前から、正規の位置を少し運通する間だ
けサーボモータ６は４０ｒｐｍの低速度で回転する。更
に、次の５回転は高速で回転し、以下、図示のように２
回転を低速，５回転を高速と繰返し、最後の１回転の所
でもとの刃先部に戻り、更に１回転を低速で回転した後
、５回転を高速で回転することを繰返し行う。エンドミ
ル１が以上のようにして１回転する測定時間を約１８秒
とすると、図１０におけるｔ１は約０．２３秒となり、
ｔ２は０．１９秒，ｔ３は３秒となる。すなわち、各刃
先部の前後においては約３秒だけ測定時間があることに
なる。前記したようにこのレーザ光１５（１７）は、測
定時間間隔を０．１秒とすると１／３５０秒ごとの走査
によるデータは少なくとも３２回とることが出来る。そ
の値を統計的演算によって平均化し、絶対測定値を０．
１μｍの単位で表わすことが出来る。そのため、各刃先
部の前後において３秒の測定時間をとると、前記の０．
１μｍ単位の絶対測定値を少なくとも３０個得ることが
出来る。その多くの測定値のうちから極大値を求めるこ
とが可能となり、前記したように各刃先部ごとに極大値
を求めることが可能となる。以上のように、スピンドル
２内にマスタを装着し、次に、測定物のエンドミル１を
装着したのち、前記制御手段による自動制御動作によっ
てエンドミル１の振れ，外径，長さが自動測定されるま
た、結果がエンドミル１に記憶されることになる。勿論
、測定中において演算処理表示部１０の表示部９に各測
定値が表示されることになる。本実施例はツールプリセ
ッタに本発明を適用したものであるが、勿論、それに限
定するものでなく、エンドミルを製造する際に使用する
エンドミル測定装置にも勿論適用される。

【００１６】前記実施例は投受光測定装置として縦，横
方向のレーザ測定器を採用した場合について説明したが
、ＣＣＤカメラを用いた測定器により工具の諸元を測定
することも勿論可能である。図１２はその一例を示すも
のである。工具４４を回転させながら図の横方向から光
４５を当てることにより振れ，外径および長さを測定す
ることが可能である。光４５は光源４７に連結される。 測定装置としては光学系４８と、ＣＣＤカメラ５１，５
２と、コントロール部４９およびコンピュータ５０等が
採用される。詳細説明は省略するが、本装置による画像
処理は概略次のようにして行われる。図１２において、
ＣＣＤカメラは第１のＣＣＤカメラ５１（倍率×１）と
第２のＣＣＤカメラ５２（倍率×１０）からなり、光４
５により照射された工具４４の投影像を写像する。第１
のＣＣＤカメラ５１と第２のＣＣＤカメラ５２の写像は
切り換え部５３を介し、モニタテレビ５４上に写し出さ
れる。また、第１のＣＣＤカメラ５１と第２のＣＣＤカ
メラ５２からはＣＫ信号，Ｓ／Ｈ信号，Ｃｓｙｎｃ信号
がそれぞれ発せられる。ここでＣＫ信号はパルス信号で
Ｃｌｏｃｋの略号であり、Ｓ／Ｈ信号はサンプルホール
ド信号であり、Ｓａｍｐｌ　　Ｈｏｌｄの略号であり、
ＣＫ信号間隔における写像の測定値を所定間隔ごとに記
録することを指示する信号である。また、Ｃｓｙｎｃ信
号は複合同期信号で、Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　　Ｓｙｎｃ
ｈｒｏｎｉｚｉｎｇ　　Ｓｉｇｎａｌの略号であり本実
施例の特徴をなす信号である。この信号は写像をＣＫ間
隔にしたがって所定間隔のラインで走査したものから表
現されるもので、画像およびこの余白の複合同期信号が
含まれるものである。第１のＣＣＤカメラ５１と第２の
ＣＣＤカメラ５２から発する以上のＣＫ信号，Ｓ／Ｈ信
号，Ｃｓｙｎｃ信号は共に中間処理部たるバッファ部５
５に入り、次に、第１，第２のＣＣＤカメラ５１，５２
の切り換え部５６に入る。切り換えられたいずれかの信
号は、第１のカウンタ部５７および第２のカウンタ部５
８に入力される。その前にＣｓｙｎｃ信号はシンクセパ
レータ５９によりＶ信号（垂直信号）Ｈ信号（水平信号
）とフィールド信号Ｆにわけられる。フィールド信号は
偶数番目毎および奇数番目毎の走査を表示するものであ
る。第１および第２のカウンタ５７，５８はＣＣＤ撮像
デバイス上に写像された工具の写像画素数をカウントす
るものである。このカウント数がフィールド信号の間隔
ごとに計測されることになる。表示部６０はセットマス
タによる基準位置を表示すると共に、測定されるツール
の最大値の基準位置からのずれを演算し、実測値として
表示するものである。切り換え部（モニタテレビ用）５
３，表示部１０，第１のカウンタ部５７，第２のカウン
タ部５８およびＶ信号，Ｈ信号，フィールド信号（Ｆ）
等は演算解析手段たるパソコン５０にすべて入力され、
演算，解析が行われる。

【００１７】以上の実施例はエンドミル１のような多刃
工具について説明したものであるが、本考案は図１３に
示す１枚刃の工具６１にも当然適用される。その場合、
工具６１の外径Ｄは図１４に示す、ｔ０，ｔ１，ｔ２，
ｔ３の値を求めることによりＤ＝Ｓ−［（ｔ１−ｔ０）
ｍｉｎ＋（ｔ３−ｔ２）ｍｉｎ］により演算される。こ
こでＳは走査幅である。工具６１の刃先部６２の前後に
低速回転され、それ以外の所で高速回転することは前記
の実施例と同様である。

【００１８】前記実施例において、測定値を記憶させる
手段としてＩＤ素子４０等を用いる場合について説明し
たが、記憶手段としては勿論それに限るものでない。工
具に、少なくとも工具を識別し得る識別番号（例えば、
バーコードによる表示）を設け、工具の測定結果を工具
の前記識別番号と対応させてコンピュータ内に記録させ
、必要に応じて呼び出しおよび書き換えするようにして
もよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 （１）縦，横方向の独立のレーザ測定器のような投受光
装置をセット状態に配置することにより、該装置をその
都度切換えることなく、エンドミルの外径，振れ、およ
び長さの寸法が測定出来る。それにより、迅速且つ安定
した測定が可能となる。 （２）比較的短い時間で高速で走査するレーザ測定器に
より数多くの測定データをとることが出来、測定値の信
頼性が向上する。 （３）刃先部の前後において工具を低速で回転すること
により、正確な測定が可能となる。また、刃先部間を高
速で移動させることにより、測定の迅速化が図れる。 （４）測定値は、各刃先部ごとの多数個の測定値のうち
の極大値を選定する演算処理方法により求められ、高精
度の測定が行われる。 （５）測定値を工具側にオンラインで記録することが出
来るため、工具使用時における工具径，工具長の補正が
容易に、かつ正確に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をツールプリセッタに利用した一実施例
を示す正面図である。

【図２】図１の概要平面図である。

【図３】多刃工具（エンドミル）の振れ，外径の測定方
法を説明するための説明用平面図である。

【図４】多刃工具（エンドミル）の長さの測定方法を説
明するための説明用正面図である。

【図５】レーザ測定器の概要構成図である。

【図６】測定値の分布状態を示す線図である。

【図７】工具の把持手段および駆動手段を示す軸断面図
である。

【図８】駆動手段を説明するための図７のＸーＸ線一部
断面図である。

【図９】本実施例の振れ，外径，長さの各寸法を測定す
る測定方法の概要を示すフローチャートである。

【図１０】駆動手段のサーボモータの回転制御方法の一
例を具体的に示した線図である。

【図１１】図１０を円周方向に展開した線図である。

【図１２】測定装置の光としてＣＣＤカメラ用の光源を
用い、装置の演算手段としてＣＣＤカメラおよびそのコ
ントロール部等を用いた場合の作用を説明するための構
成図である。

【図１３】本発明の適用される一枚刃の工具を示す正面
図である。

【図１４】図１３の工具における振れの測定を説明する
ための説明用平面図である。

【符号の説明】 １　　エンドミル ２　　スピンドル ３　　ツールホルダ ４　　横方向レーザ測定器 ４ａ　　発光部 ４ｂ　　受光部 ５　　縦方向レーザ測定器 ５ａ　　発光部 ５ｂ　　受光部 ６　　サーボモータ ７　　操作部 ８　　演算処理部 ９　　表示部 １０　　演算処理部 １１　　キャスタ １２　　ベース台 １３　　把持本体 １４　　発光部窓 １５　　レーザ光 １６　　発光部窓 １７　　レーザ光 １８　　ポリゴンミラ １９　　ドライブモータ ２０　　レーザ電源 ２１　　レーザ発振器 ２２　　レーザ光 ２３　　反射鏡 ２４　　投光レンズ ２５　　受光レンズ ２６　　受光素子 ２７　　増幅器 ２８　　モータパルス ２８ａ　　クロックパルス ２９　　駆動手段 ３０　　軸受 ３１　　ウォームホィール ３２　　プルスタッド ３３　　爪 ３４　　メインピストンロッド ３４ａ　　プッシュロッド ３５　　ピストン ３６　　カップリング ３７　　ウォーム軸 ３８　　ウォーム ３９　　記録表示手段 ４０　　ＩＤ素子 ４１　　リードライトヘッド ４２　　ＩＤコントローラ ４３　　リード線 ４４　　工具 ４５　　光 ４７　　光源 ４８　　光学系 ４９　　コントロール部 ５０　　コンピュータ ５１　　第１のＣＣＤカメラ ５２　　第２のＣＣＤカメラ ５３　　切り換え部 ５４　　モニタテレビ ５５　　バッファ部 ５６　　切り換え部 ５７　　第１のカウンタ部 ５８　　第２のカウンタ部 ５９　　シンクセパレータ ６０　　表示部 ６１　　工具 ６２　　刃先部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　測定対象物の工具を装着するスピンド
   ルを回転制御しながら前記工具に縦方向および横方向あ
   るいは縦方向または横方向から光を当て、光の透過量の
   変化を基に前記工具の振れ，外径寸法，長さ等の工具諸
   元を測定する工具の寸法測定方法であって、前記工具を
   刃先部の配設位置の前後で低速で回転し、刃先部の存在
   しない部分で高速で回転し、前記刃先部前後の測定値の
   うちの極大値を求め、多数個の前記極大値のうちの最大
   値を前記工具の測定値とし、前記工具の測定値を前記工
   具およびコンピュータあるいは前記工具またはコンピュ
   ータに記録することを特徴とする工具の寸法測定方法。
2. 【請求項２】　　測定対象物の工具およびそれとほぼ同
   形のマスタを着脱可能に装着し駆動手段により回転され
   るスピンドルと、装置の固定側に配設され前記工具およ
   びマスタに横方向および縦方向に光を投光すると共に受
   光する横，縦方向の投受光測定装置と、前記投受光測定
   装置および前記駆動手段に係合する制御手段とから構成
   され、該制御手段は、工具の装置されたスピンドルを該
   工具の刃先部の配設位置の前後で低速に回転し、刃先部
   の存在しない部分で高速回転させ、刃先部前後における
   測定値のうちの極大値を求め、かつ多数個の測定に基づ
   く前記極大値のうちの最大値を演算し、前記最大値を、
   前記工具の測定値とするように演算処理回路構成される
   ものからなることを特徴とする工具の寸法測定装置。