JPH08305489A - Joy stick driving device - Google Patents
Joy stick driving deviceInfo
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- JPH08305489A JPH08305489A JP7132770A JP13277095A JPH08305489A JP H08305489 A JPH08305489 A JP H08305489A JP 7132770 A JP7132770 A JP 7132770A JP 13277095 A JP13277095 A JP 13277095A JP H08305489 A JPH08305489 A JP H08305489A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ジョイスティック駆動
装置に係り、特にジョイスティック操作手段として用い
た駆動制御可能な二次元および三次元座標測定機の測定
作業効率の向上に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joystick driving device, and more particularly to improvement of measurement work efficiency of a drive controllable two-dimensional and three-dimensional coordinate measuring machine used as a joystick operating means.
【０００２】[0002]
【従来の技術】定盤に載置された被測定物表面の座標や
形状を測定する装置として、コンピュータ駆動制御可能
な三次元測定機が周知である。図６にこの三次元測定機
システムの概観図を示す。通常、三次元測定機はそれぞ
れ直行するＸ，Ｙ，Ｚ駆動軸を有し、Ｚ駆動軸の先端に
は測定のためのプローブが取り付けられ、さらにプロー
ブの先端には球状の測定子が取り付けられている。三次
元測定機はこの球状の測定子の中心座標値を測定してい
る。2. Description of the Related Art As a device for measuring the coordinates and the shape of the surface of an object to be measured placed on a surface plate, a computer-controlled three-dimensional measuring machine is well known. FIG. 6 shows a schematic view of this coordinate measuring machine system. Generally, a coordinate measuring machine has orthogonal X, Y, and Z drive shafts. A probe for measurement is attached to the tip of the Z drive shaft, and a spherical probe is attached to the tip of the probe. ing. The coordinate measuring machine measures the central coordinate value of this spherical probe.
【０００３】次にこの三次元測定機の操作について説明
する。図２にはジョイスティック操作盤４０の概観図を
示す。筺体右側のジョイスティックのレバーをその前側
の筺体上面に表示されている矢印と平行な方向に操作す
ると、プローブを±Ｘ軸方向へ移動させることができ
る。また、このレバーをその左側の筺体上面に表示され
ている矢印と平行な方向に操作すると、プローブを±Y
軸方向へ移動させることができる。また、筺体左側のジ
ョイスティックのレバーをその右側の筺体上面に表示さ
れている矢印と平行な方向に操作すると、プローブを±
Ｚ軸方向へ移動させることができる。プローブの移動は
まず、プローブを動かしたい方向が何軸かを判断して、
その軸に対して駆動指令を発するジョイスティックのレ
バーを選択する。次にこのレバーを傾動させると、ジョ
イスティック内部のポテンショメータ等によりレバーの
傾斜角に対応した電圧信号が出力される。次にこの電圧
信号は駆動制御装置へ入力され、この電圧信号に対応す
る駆動速度を得るため、あらかじめ設定されている加減
速パターンに沿って駆動モータは駆動制御装置により制
御される。このようにして作業者の意図する方向へ任意
の速度でプローブを移動させることができる。Next, the operation of this coordinate measuring machine will be described. FIG. 2 shows a schematic view of the joystick operation panel 40. When the lever of the joystick on the right side of the housing is operated in the direction parallel to the arrow displayed on the front surface of the front housing, the probe can be moved in the ± X axis directions. Also, if you operate this lever in the direction parallel to the arrow displayed on the upper surface of the left side of the housing, the probe
It can be moved in the axial direction. Move the joystick lever on the left side of the housing in the direction parallel to the arrow displayed on the top surface of the right side of the housing to move the probe ±
It can be moved in the Z-axis direction. To move the probe, first determine what axis you want to move the probe,
Select the joystick lever that issues a drive command for that axis. Next, when this lever is tilted, a voltage signal corresponding to the tilt angle of the lever is output by a potentiometer or the like inside the joystick. Next, this voltage signal is input to the drive control device, and in order to obtain the drive speed corresponding to this voltage signal, the drive motor is controlled by the drive control device according to a preset acceleration / deceleration pattern. In this way, the probe can be moved at an arbitrary speed in the direction intended by the operator.
【０００４】通常、作業者は、ジョイスティック操作盤
の左右上面に突出した２本のレバーを両手で操作して三
次元測定機を駆動させることができる。特に右側のレバ
ーにつながるジョイスティック本体内部には２個のポテ
ンショメータが備え、レバーの左右方向と前後方向の２
方向のそれぞれの傾斜に応じて独立して電圧を発生させ
られるので、このレバーの操作によりプローブを±Ｘ，
±Ｙ軸方向へ駆動させることが可能である。また、左側
のレバーにつながるジョイスティック本体内部に備えた
ポテンショメータにより、レバーの前後方向の傾斜に応
じて電圧を発生させられるので、このレバーの操作によ
りプローブを±Ｚ軸方向へ駆動させることが可能であ
る。また、左右両方のレバーを同時に傾動させプローブ
を任意の方向へ駆動させることも可能である。Usually, an operator can drive the coordinate measuring machine by operating two levers projecting on the upper and left upper surfaces of the joystick operation panel with both hands. Especially, there are two potentiometers inside the joystick body connected to the lever on the right side.
Since voltage can be generated independently according to the inclination of each direction, the probe can be operated ± X,
It can be driven in the ± Y axis directions. In addition, since the potentiometer provided inside the joystick body connected to the left lever can generate a voltage according to the inclination of the lever in the front-rear direction, it is possible to drive the probe in the ± Z-axis directions by operating this lever. is there. It is also possible to tilt both the left and right levers at the same time to drive the probe in any direction.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、三次元
測定機のプローブを意図した方向へ駆動することができ
るが、ジョイスティックのレバーの傾動によりそれぞれ
三次元測定機のＸ，Ｙ，Ｚ駆動軸方向と平行な座標系、
いわゆる機械座標系に対して平行な方向にプローブを移
動させているにすぎにない。図３、図４、図５はそれぞ
れ定盤上に載置された種々の形状のワークを定盤の上
方、Ｚ駆動軸プラス方向から見たものであり、説明の便
宜上Ｚ軸は省略している。Ｘ−Ｙは機械座標系、Ｗｘ−
Ｗｙはワーク上に構築されたワーク座標系を示してい
る。図３に示すような機械座標系に対して平行ではない
状態で定盤上に載置されたワークの上面に開けられた複
数の穴径を連続して測定する場合、例えばプローブをこ
のワークの縁に沿って平行に移動させるには、前記ジョ
イスティック操作盤右側のレバーを斜め方向に傾動させ
なくてはならない。この傾動させる方向によりプローブ
が斜に移動する方向が微妙に変化する。これは極めて微
妙で熟練を要する作業なので、一般には交互にＸ，Ｙ方
向にプローブを移動させる等の繁雑な操作をせざるを得
ない。または始めにワークを定盤上に載置する際に、ワ
ークの縁が機械座標系と平行になるように位置を調整す
ることが多い。しかしこのような段取り作業は測定の効
率化の妨げになっている。ここでもしもレバーの傾動に
伴い、図３のＶａまたはＶｂの方向にプローブを移動さ
せることができれば操作は極めて簡単なものとなる。As described above, the probe of the coordinate measuring machine can be driven in the intended direction, but the X, Y, Z drive of the coordinate measuring machine can be performed by tilting the lever of the joystick. A coordinate system parallel to the axial direction,
It merely moves the probe in a direction parallel to the so-called machine coordinate system. 3, 4, and 5 are views of works of various shapes placed on the surface plate viewed from above the surface plate and in the Z drive axis plus direction, and the Z axis is omitted for convenience of description. There is. XY is the machine coordinate system, Wx-
Wy indicates a work coordinate system constructed on the work. When continuously measuring a plurality of hole diameters formed on the upper surface of a work placed on a surface plate in a state that the work is not parallel to the machine coordinate system as shown in FIG. In order to move in parallel along the edge, the lever on the right side of the joystick operation panel must be tilted in an oblique direction. The direction in which the probe obliquely moves slightly changes depending on this tilting direction. Since this is an extremely delicate and skill-intensive operation, in general, complicated operations such as alternately moving the probe in the X and Y directions must be performed. Alternatively, when the work is first placed on the surface plate, the position is often adjusted so that the edge of the work is parallel to the machine coordinate system. However, such setup work is an obstacle to improving the efficiency of measurement. Here, if the probe can be moved in the direction of Va or Vb of FIG. 3 with the tilting of the lever, the operation becomes extremely simple.
【０００６】また、図４に示すような菱形ワークの場
合、ワークのどの面を機械座標系に平行に載置したとし
ても、ワーク上面の複数の穴径を連続して測定するには
やはりジョイスティックレバーの微妙な操作が要求され
る。また、図５に示すような円筒ワークの外周に沿って
プローブを移動させる場合にも、同様の問題がある。も
しもレバーの傾動に伴い、図４、図５の、ＶａまたはＶ
ｂの方向にプローブを移動させることができれば図３の
場合と同様、操作は極めて簡単なものとなる。ただし、
図５のＶａ，Ｖｂはプローブの位置により絶えず変更さ
れる必要がある。Further, in the case of a diamond-shaped work as shown in FIG. 4, no matter which surface of the work is placed parallel to the machine coordinate system, the joystick is still required to continuously measure a plurality of hole diameters on the upper surface of the work. Delicate operation of the lever is required. Further, when the probe is moved along the outer circumference of the cylindrical work as shown in FIG. 5, there is a similar problem. If the lever is tilted, Va or V in FIGS.
If the probe can be moved in the direction of b, the operation becomes extremely simple as in the case of FIG. However,
Va and Vb in FIG. 5 need to be constantly changed depending on the position of the probe.
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的はジョイスティックのレバーの傾
動によってプローブを移動させる方向をリアルタイムに
自由に設定変更できるようにして、二次元および三次元
座標測定機の測定作業効率を向上させると共に、円筒形
ワークのような従来では繁雑で熟練を要するジョイステ
ィックのレバー操作を不要とし、初心者でも容易にワー
クに沿ったプローブ移動を可能とするジョイスティック
駆動装置を提供する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to make it possible to freely change the direction in which a probe is moved by tilting a lever of a joystick in real time so that two-dimensional and three-dimensional directions can be obtained. A joystick drive device that improves the measurement work efficiency of a coordinate measuring machine and eliminates the need for the lever operation of a joystick, which is conventionally cumbersome and requires skill such as a cylindrical work, and enables even a beginner to easily move the probe along the work. I will provide a.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、モーターにより駆動可能な複数の駆動軸
を組み合わせた座標測定機の駆動を操作するジョイステ
ィック駆動装置において、レバーの傾斜角に応じて電圧
信号を出力する複数のジョイスティックと、前記それぞ
れの電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記それぞれのジョイスティックに対して座標測定機を
駆動させる方向を定義する単位方向ベクトルを設定する
ＣＰＵと、前記それぞれのデジタル信号と前記それぞれ
の単位方向ベクトルとのスカラー積を演算して得られた
ベクトルを合成して駆動ベクトルを算出する積和演算回
路と、前記駆動ベクトルをアナログ信号に変換するＤＡ
変換器と、前記アナログ信号に応じて座標測定機の各軸
駆動モータを駆動させる各軸モータ駆動回路と、を備え
たことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a joystick drive device for operating the drive of a coordinate measuring machine in which a plurality of drive shafts that can be driven by a motor are combined. A plurality of joysticks that output voltage signals according to the above, and an AD converter that converts the respective voltage signals into digital signals,
A CPU that sets a unit direction vector that defines a direction in which a coordinate measuring machine is driven with respect to each of the joysticks, and a vector obtained by calculating a scalar product of each of the digital signals and each of the unit direction vectors. Sum operation circuit for synthesizing drive vector and calculating drive vector, and DA for converting the drive vector into an analog signal
It is characterized by comprising a converter and each axis motor drive circuit for driving each axis drive motor of the coordinate measuring machine according to the analog signal.
【０００９】また、上記手段に加え、前記それぞれのジ
ョイスティックに対して座標測定機を駆動させる方向を
定義する単位方向ベクトルを座標測定機上の空間に構築
された任意の直行座標系の座標軸方向に設定するステッ
プをＣＰＵ内に備えることで本発明を構成することも可
能である。In addition to the above means, a unit direction vector defining a direction in which the coordinate measuring machine is driven with respect to each of the joysticks is set in a coordinate axis direction of an arbitrary orthogonal coordinate system constructed in a space on the coordinate measuring machine. The present invention can be configured by providing the setting step in the CPU.
【００１０】また、上記手段に加え、前記それぞれのジ
ョイスティックに対して座標測定機を駆動させる方向を
定義する単位方向ベクトルを座標測定機が駆動中にリア
ルタイムに変更可能とするステップをＣＰＵ内に備える
ことで本発明を構成することも可能である。In addition to the above-mentioned means, the CPU is provided with a step for changing a unit direction vector defining a direction for driving the coordinate measuring machine with respect to each of the joysticks in real time while the coordinate measuring machine is driving. Therefore, the present invention can be configured.
【００１１】また、上記手段に加え、前記それぞれのジ
ョイスティックに対して座標測定機を駆動させる方向を
定義する単位方向ベクトルを円筒座標系および極座標系
の半径方向および円筒面接線方向にリアルタイムに設定
するステップをＣＰＵ内に備えることで本発明を構成す
ることも可能である。In addition to the above means, a unit direction vector defining a direction in which the coordinate measuring machine is driven for each of the joysticks is set in real time in the radial direction of the cylindrical coordinate system and the polar coordinate system and the tangential direction of the cylindrical surface. The present invention can be configured by providing steps in the CPU.
【００１２】[0012]
【作用】本発明では各ジョイスティックのレバーの傾動
方向に対して、三次元測定機のプローブの移動方向を、
リアルタイムに変更可能な三次元単位方向ベクトルによ
り定義可能としたため、従来、機械座標系の各駆動軸に
平行な方向のみプローブを移動させられなかったもの
が、機械座標系に対して必ずしも平行でない直行座標系
または極座標系または円筒座標系等に沿ってプローブを
移動させることが可能となる。また、各ジョイスティッ
クのレバーの傾動方向に対して定義される三次元単位方
向ベクトルは相互に直行関係を維持するという拘束を受
けずに自由に設定可能なので、座標系によらない自由な
方向を定義することができる。In the present invention, the moving direction of the probe of the coordinate measuring machine is changed with respect to the tilting direction of the lever of each joystick.
Since it can be defined by a three-dimensional unit direction vector that can be changed in real time, conventionally, the probe could not be moved only in the direction parallel to each drive axis of the machine coordinate system, but it is not always parallel to the machine coordinate system. It is possible to move the probe along a coordinate system, a polar coordinate system, a cylindrical coordinate system, or the like. In addition, the three-dimensional unit direction vector defined for the tilting direction of the lever of each joystick can be set freely without being constrained to maintain a direct relationship with each other, so define a free direction that does not depend on the coordinate system. can do.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明を用いた好適な実施例について
図面を用いて説明する。なお、全図中において同一符号
を付したものは同一構成要素を表わしている。図１は本
発明に係るブロック構成図であり、大雑把にその構成内
容を説明すると、モータ駆動可能な三次元測定機１０
と、ワークと接触するとタッチ信号を出力する先端に球
状の測定子を備えたプローブ１１と、ジョイスティック
操作盤４０からの信号またはホストコンピュータからの
駆動指令を入力してこの三次元測定機のモータを駆動制
御して、さらに２つある駆動制御モード、すなわち移動
モードと測定モードのうち、測定モード時にタッチ信号
が入力されたとき、各駆動軸に設けられたエンコーダの
測定値を読み取ると共にホストコンピュータへ転送する
駆動制御装置２０と、測定データに対して幾何計算処理
を行いその結果を記録、表示、印字出力したり、予めプ
ログラムされた駆動指令を駆動制御装置２０へ送信する
ホストコンピュータシステム３０と、作業者がプローブ
の移動を操作するジョイスティック操作盤４０と、から
構成されている。The preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals represent the same constituent elements. FIG. 1 is a block configuration diagram according to the present invention. The configuration content will be roughly described.
The probe 11 having a spherical probe at the tip that outputs a touch signal when it comes into contact with a work, and a signal from the joystick operation panel 40 or a drive command from the host computer are input to drive the motor of this coordinate measuring machine. When the touch signal is input in the measurement mode among the drive control mode and the two drive control modes, that is, the movement mode and the measurement mode, the measurement value of the encoder provided on each drive axis is read and the data is sent to the host computer. A drive control device 20 for transferring, a host computer system 30 for performing geometric calculation processing on measurement data, recording, displaying, printing out the result, and transmitting a preprogrammed drive command to the drive control device 20. A joystick operation panel 40 on which an operator operates the movement of the probe is configured.
【００１４】ジョイスティック操作盤４０内部にはジョ
イスティック４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、３個のＡＤ変
換器を備え、各ジョイスティックから出力されるアナロ
グの電圧信号Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれデジタル信号ａ，
ｂ，ｃに変換されて、駆動制御装置２０へ入力される。Inside the joystick operation panel 40, joysticks 41A, 41B and 41C and three AD converters are provided. The analog voltage signals A, B and C output from the joysticks are digital signals a and a, respectively.
It is converted into b and c and input to the drive control device 20.
【００１５】駆動制御装置２０内部にはそれぞれのジョ
イスティックに対応する三次元の単位方向ベクトルＶ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃを記憶するバッファ回路２２Ａ，２２
Ｂ，２２Ｃと、前記ａ，ｂ，ｃとこのＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ
とのスカラー積をそれぞれ計算して、求めたベクトルを
合成して駆動ベクトルを算出する積和演算回路２３と、
この駆動ベクトルの成分ごとにそれぞれアナログ信号に
変換する３個のＤＡ変換器２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃと、
このアナログ信号により三次元測定機の各駆動軸モータ
を駆動させる各軸駆動回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと、
三次元測定機の各駆動軸エンコーダ１３Ａ，１３Ｂ，１
３Ｃとプローブ１０からタッチ信号を入力して、測定座
標値をホストコンピュータ３１へ送信して、さらに前記
バッファ回路２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに単位方向ベクト
ルを書き込むＣＰＵと、を備えている。Inside the drive controller 20, a three-dimensional unit direction vector V corresponding to each joystick is provided.
Buffer circuits 22A, 22 for storing a, Vb, Vc
B, 22C, the a, b, c and the Va, Vb, Vc
And a product-sum operation circuit 23 for calculating a driving vector by synthesizing the obtained vectors and combining the obtained vectors,
Three DA converters 24A, 24B, 24C for converting each drive vector component into an analog signal,
Each axis drive circuit 25A, 25B, 25C for driving each drive axis motor of the coordinate measuring machine by this analog signal,
Drive axis encoders 13A, 13B, 1 of the coordinate measuring machine
3C and a touch signal from the probe 10 are input, the measured coordinate values are transmitted to the host computer 31, and a CPU for writing the unit direction vector to the buffer circuits 22A, 22B, 22C is further provided.
【００１６】最初に駆動制御装置２０に電源を入れると
バッファ回路２２Ａ，２２Ｂ，２２ＣのＶａ，Ｖｂ，Ｖ
ｃには初期値としてそれぞれ（１，０，０），（０，
１，０），（０，０，１）の機械座標系の各軸に平行な
単位ベクトルがＣＰＵより設定される。この状態では従
来と全く同じようにジョイスティックにより三次元測定
機を駆動させることができる。First, when the drive controller 20 is powered on, Va, Vb, V of the buffer circuits 22A, 22B, 22C.
The initial values of c are (1, 0, 0), (0,
A unit vector parallel to each axis of the machine coordinate system of (1, 0), (0, 0, 1) is set by the CPU. In this state, the CMM can be driven by the joystick just as in the conventional case.
【００１７】次に図３に示すようなワークの場合は、ワ
ーク上にＷｘ−Ｗｙで示されるようなワーク座標系を構
築して、このＷｘと一致する単位方向ベクトルをバッフ
ァ回路２２ＡのＶａにセットして、同様にＷｙと一致す
る単位方向ベクトルをバッファ回路２２ＢのＶｂにセッ
トする。図３は二次元図形として描かれているがＶａ，
Ｖｂと同様Ｖｃについても処理する。こうすることで、
以後、ジョイスティックのレバー４３をその前側の筺体
上面に表示された矢印に平行な方向に傾動させると、プ
ローブ１１を図３のＶａの方向に移動させ、また、ジョ
イスティックのレバー４３をその左側の筺体上面に表示
された矢印に平行な方向に傾動させると、プローブ１１
を図３のＶｂの方向に移動させることができる。Next, in the case of the work as shown in FIG. 3, a work coordinate system as shown by Wx-Wy is constructed on the work, and the unit direction vector corresponding to this Wx is set to Va of the buffer circuit 22A. Similarly, the unit direction vector that matches Wy is set to Vb of the buffer circuit 22B. Although FIG. 3 is drawn as a two-dimensional figure, Va,
Similar to Vb, Vc is processed. By doing this,
After that, when the lever 43 of the joystick is tilted in the direction parallel to the arrow displayed on the front surface of the front housing, the probe 11 is moved in the direction Va in FIG. 3, and the lever 43 of the joystick is moved to the left housing. When tilted in a direction parallel to the arrow displayed on the top surface, the probe 11
Can be moved in the direction of Vb in FIG.
【００１８】また、図４に示すようなワークの場合は、
ワーク上にＷｘ−Ｗｙで示されるようなワーク座標系を
構築しても、図に示すようなＶａ，Ｖｂを設定すること
ができない。このような場合は、ワークの縁を２点計測
してその点を通る直線を求め、この直線の方向ベクトル
をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃに設定すればよい。すなわちワーク
の右上がり斜面のどこかで２点を計測して直線を求めて
Ｖａを設定すればよい。またこの例ではＶｂはもともと
Ｙ駆動軸と平行なので改めて変更する必要はない。Further, in the case of the work as shown in FIG.
Even if a work coordinate system represented by Wx-Wy is constructed on the work, Va and Vb as shown in the figure cannot be set. In such a case, the edge of the work may be measured at two points to obtain a straight line passing through the points, and the direction vectors of this straight line may be set to Va, Vb, and Vc. In other words, Va may be set by measuring two points somewhere on the slope of the work to the right and obtaining a straight line. Further, in this example, since Vb is originally parallel to the Y drive axis, there is no need to change it again.
【００１９】次に、図５に示すような円筒形ワークの場
合について説明する。まず円筒ワークの中心軸にワーク
座標系のＺ軸を設定する。次に座標系の表現形式を円筒
座標系モードすなわち（ｒ，θ，ｈ）とする。ここでｒ
は中心軸からの距離、θは編角、ｈは高さ、またＯは円
筒ワークの中心を表わしている。ただしｈは省略して説
明する。Ｖａはプローブ１１の現在位置を通る半径方向
を示すベクトルであり、Ｖａ＝Ｐ１ーＯにより求められ
る。また、ＶｂはＶａを左に９０度回転させることで求
められ、円筒面の接線方向を示すベクトルである。以上
のようにＣＰＵ２１内でＶａ，Ｖｂは計算され、通常こ
のＶａとＶｂは１秒間に数百回程度更新されている。従
って、ジョイスティック４１Ａを操作すると、プローブ
１１を円筒面に常に垂直となる方向に移動させることが
でき、またジョイスティック４１Ｂを操作すると、円筒
面に沿って略円軌道を描くように移動させることができ
る。Next, the case of a cylindrical work as shown in FIG. 5 will be described. First, the Z axis of the work coordinate system is set to the central axis of the cylindrical work. Next, the representation form of the coordinate system is set to the cylindrical coordinate system mode, that is, (r, θ, h). Where r
Is the distance from the central axis, θ is the braiding angle, h is the height, and O is the center of the cylindrical work. However, the description will be omitted with h omitted. Va is a vector indicating the radial direction passing through the current position of the probe 11, and is calculated by Va = P1−O. Vb is a vector that is obtained by rotating Va 90 degrees to the left and indicates the tangential direction of the cylindrical surface. As described above, Va and Vb are calculated in the CPU 21, and normally Va and Vb are updated about several hundred times per second. Therefore, if the joystick 41A is operated, the probe 11 can be moved in a direction that is always perpendicular to the cylindrical surface, and if the joystick 41B is operated, it can be moved so as to draw a substantially circular orbit along the cylindrical surface. .
【００２０】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可能
である。たとえば、上記実施例では、三次元測定機に限
って説明したが、Ｘ−Ｙテーブルを駆動させる投影機お
よび顕微鏡、またはＮＣ工作機械においても本発明を容
易に実施可能である。また、本発明の要旨である、ジョ
イスティックに割り当てられる、駆動方向ベクトルをリ
アルタイムに算出更新する機能を用いれば、予め駆動制
御装置のＣＰＵに自由曲線や自由曲面のデータを与えて
おき、ベクトルＶａ，Ｖｂ，Ｖｃをそれらの直交する２
つの接線ベクトルと法線ベクトルとすることで、自由曲
線や自由曲面に沿ってプローブを移動可能とすることに
も容易に応用できる。Although the present invention has been described above with reference to the preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the description has been given only to the coordinate measuring machine, but the present invention can be easily implemented in a projector and a microscope that drives an XY table, or an NC machine tool. Further, if the function of calculating and updating the driving direction vector assigned to the joystick in real time, which is the gist of the present invention, is used, the CPU of the drive control device is previously given data of the free curve and the free curved surface, and the vector Va, Vb and Vc are their orthogonal 2
By using one tangent vector and one normal vector, the probe can be easily moved along a free curve or a free curved surface.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上、本発明によるジョイスティック駆
動装置により、ジョイスティックのレバーの傾動によっ
てプローブを移動させる方向をリアルタイムに自由に設
定変更できるようになり、二次元および三次元座標測定
機の測定作業効率を大幅に向上させると共に、円筒形ワ
ークのような従来では繁雑で熟練を要するジョイスティ
ックのレバー操作を不要とし、初心者でも容易にワーク
に沿ったプローブ移動を可能とする。As described above, according to the joystick driving device of the present invention, the direction in which the probe is moved can be freely set and changed in real time by tilting the lever of the joystick, and the measurement work efficiency of the two-dimensional and three-dimensional coordinate measuring machines can be improved. The joystick lever operation, which is conventionally complicated and requires skill, such as a cylindrical work is not required, and even a beginner can easily move the probe along the work.
【図１】本発明に係るブロック構成図である。FIG. 1 is a block configuration diagram according to the present invention.
【図２】本発明に係るジョイスティック操作盤の概観図
である。FIG. 2 is a schematic view of a joystick operation panel according to the present invention.
【図３】定盤上に長方形ワークを斜めに載置した図であ
る。FIG. 3 is a view in which a rectangular work is obliquely placed on a surface plate.
【図４】定盤上に菱形ワークを斜めに載置した図であ
る。FIG. 4 is a diagram in which a diamond-shaped work is obliquely placed on a surface plate.
【図５】定盤上に円筒形ワークを載置した図である。FIG. 5 is a diagram in which a cylindrical work is placed on a surface plate.
【図６】本発明に係る三次元測定機システムの概観図で
ある。FIG. 6 is a schematic view of a coordinate measuring machine system according to the present invention.
【符号の説明】 10 三次元測定機 11 プローブ 12A,B,C 各軸駆動モータ 13A,B,C 各軸エンコーダ 20 駆動制御装置 21 ＣＰＵ 22A,B,C バッファ回路 23 積和演算回路 24A,B,C ＤＡ変換器 25A,B,C 各軸モータ駆動回路 30 ホストコンピュータシステム 31 ホストコンピュータ 32 モニタ 33 プリンタ 34 キーボード 40 ジョイスティック操作盤 41A,B,C ジョイスティック 42A,B,C ＡＤ変換器 43,44 レバー[Explanation of symbols] 10 Coordinate measuring machine 11 Probe 12A, B, C Each axis drive motor 13A, B, C Each axis encoder 20 Drive controller 21 CPU 22A, B, C Buffer circuit 23 Sum of products arithmetic circuit 24A, B , C DA converter 25A, B, C motor drive circuit for each axis 30 Host computer system 31 Host computer 32 Monitor 33 Printer 34 Keyboard 40 Joystick operation panel 41A, B, C Joystick 42A, B, C AD converter 43,44 Lever
Claims (4)
を組み合わせた座標測定機の駆動を操作するジョイステ
ィック駆動装置において、 レバーの傾斜角に応じて電圧信号を出力する複数のジョ
イスティックと、 前記それぞれの電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ
変換器と、 前記それぞれのジョイスティックに対して座標測定機を
駆動させる方向を定義する単位方向ベクトルを設定する
ＣＰＵと、 前記それぞれのデジタル信号と前記それぞれの単位方向
ベクトルとのスカラー積を演算して得られたベクトルを
合成して駆動ベクトルを算出する積和演算回路と、 前記駆動ベクトルをアナログ信号に変換するＤＡ変換器
と、 前記アナログ信号に応じて座標測定機の各軸駆動モータ
を駆動させる各軸モータ駆動回路と、を備えたことを特
徴とするジョイスティック駆動装置。1. A joystick drive device for operating the drive of a coordinate measuring machine in which a plurality of drive shafts that can be driven by a motor are combined, and a plurality of joysticks that output a voltage signal according to a tilt angle of a lever; AD that converts a voltage signal into a digital signal
A converter, a CPU that sets a unit direction vector that defines a direction in which the coordinate measuring machine is driven with respect to each of the joysticks, and a scalar product of each of the digital signals and each of the unit direction vectors is calculated. A product-sum calculation circuit for synthesizing the obtained vectors to calculate a drive vector, a DA converter for converting the drive vector into an analog signal, and driving each axis drive motor of the coordinate measuring machine according to the analog signal. A joystick driving device comprising: a motor driving circuit for each axis.
イスティックに対して座標測定機を駆動させる方向を定
義する単位方向ベクトルを座標測定機上の空間に構築さ
れた任意の直行座標系の座標軸方向に設定するステップ
をＣＰＵ内に備えたことを特徴とするジョイスティック
駆動装置。2. The unit direction vector defining a direction in which a coordinate measuring machine is driven with respect to each of the joysticks is defined in a coordinate axis direction of an arbitrary orthogonal coordinate system constructed in a space on the coordinate measuring machine. A joystick driving device comprising a setting step in a CPU.
イスティックに対して座標測定機を駆動させる方向を定
義する単位方向ベクトルを座標測定機が駆動中にリアル
タイムに変更可能とするステップをＣＰＵ内に備えたこ
とを特徴とするジョイスティック駆動装置。3. The CPU according to claim 1, further comprising a step of allowing a unit direction vector defining a direction in which the coordinate measuring machine is driven with respect to each of the joysticks to be changed in real time while the coordinate measuring machine is driving. A joystick drive device characterized in that
イスティックに対して座標測定機を駆動させる方向を定
義する単位方向ベクトルを円筒座標系および極座標系の
半径方向および円筒面接線方向にリアルタイムに設定す
るステップをＣＰＵ内に備えたことを特徴とするジョイ
スティック駆動装置。4. A unit direction vector defining a direction in which a coordinate measuring machine is driven for each of the joysticks is set in real time in a radial direction of a cylindrical coordinate system and a polar coordinate system and a tangential direction of a cylindrical surface. A joystick driving device comprising steps in a CPU.
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|---|---|---|---|
| JP13277095A JP3698216B2 (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Joystick drive |
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| JP (1) | JP3698216B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6108613A (en) * | 1997-09-12 | 2000-08-22 | Mitutoyo Corporation | Probe coordinate system driving apparatus |
| JP2001222372A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Access:Kk | Method and device for processing indicating direction signal |
| JP2005009917A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Mitsutoyo Corp | Surface copying measuring instrument, surface copying measuring method, surface copying measuring program, and recording medium |
| KR101285354B1 (en) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 우성정공 주식회사 | Operation Interface of Hydraulic Backhoe with Cylindrical Coordinate Control |
| JP2016018255A (en) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ミツトヨ | NC machine tool system |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP13277095A patent/JP3698216B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6108613A (en) * | 1997-09-12 | 2000-08-22 | Mitutoyo Corporation | Probe coordinate system driving apparatus |
| CN100340958C (en) * | 1997-09-12 | 2007-10-03 | 株式会社三丰 | Probe coordinate system driving apparatus |
| JP2001222372A (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Access:Kk | Method and device for processing indicating direction signal |
| JP2005009917A (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Mitsutoyo Corp | Surface copying measuring instrument, surface copying measuring method, surface copying measuring program, and recording medium |
| KR101285354B1 (en) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 우성정공 주식회사 | Operation Interface of Hydraulic Backhoe with Cylindrical Coordinate Control |
| JP2016018255A (en) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ミツトヨ | NC machine tool system |
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