JPH08305489A - ジョイスティック駆動装置 - Google Patents
ジョイスティック駆動装置Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive
- coordinate measuring
- measuring machine
- joystick
- joysticks
- Prior art date
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- Position Input By Displaying (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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、座標測定機の測定作業効率を向上
させると共に、円筒形ワーク測定作業のような熟練を要
するジョイスティック操作を不要とし、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。 【構成】 各ジョイスティックに対して駆動方向を定義
する単位方向ベクトルをＣＰＵにより割り当てる。各ジ
ョイスティックからの電圧信号はＡＤ変換器によりデジ
タル信号に変換され、積和演算回路により各ジョイステ
ィックに割り当てられた単位方向ベクトルとのスカラー
積が計算され、これらのベクトルを合成して駆動ベクト
ルが求められる。この駆動ベクトルをＤＡ変換機により
アナログ信号に変換して座標測定機等の各軸駆動モータ
を駆動させる。
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、座標測定機の測定作業効率を向上
させると共に、円筒形ワーク測定作業のような熟練を要
するジョイスティック操作を不要とし、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。 【構成】 各ジョイスティックに対して駆動方向を定義
する単位方向ベクトルをＣＰＵにより割り当てる。各ジ
ョイスティックからの電圧信号はＡＤ変換器によりデジ
タル信号に変換され、積和演算回路により各ジョイステ
ィックに割り当てられた単位方向ベクトルとのスカラー
積が計算され、これらのベクトルを合成して駆動ベクト
ルが求められる。この駆動ベクトルをＤＡ変換機により
アナログ信号に変換して座標測定機等の各軸駆動モータ
を駆動させる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明に係るブロック構成図である。
【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。
である。
【図３】定盤上に長方形ワークを斜めに載置した図であ
る。
る。
【図４】定盤上に菱形ワークを斜めに載置した図であ
る。
る。
【図５】定盤上に円筒形ワークを載置した図である。
【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。
ある。
【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
Claims (4)
- 【請求項１】 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
徴とするジョイスティック駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１において、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内に備えたことを特徴とするジョイスティック
駆動装置。 - 【請求項３】 請求項１において、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内に備えたこ
とを特徴とするジョイスティック駆動装置。 - 【請求項４】 請求項３において、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内に備えたことを特徴とするジョイ
スティック駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13277095A JP3698216B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | ジョイスティック駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13277095A JP3698216B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | ジョイスティック駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08305489A true JPH08305489A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3698216B2 JP3698216B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=15089155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13277095A Expired - Fee Related JP3698216B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | ジョイスティック駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3698216B2 (ja) |
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 (ja) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Access:Kk | 指示方向信号処理方法および装置 |
| JP2005009917A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Mitsutoyo Corp | 表面倣い測定装置、表面倣い測定方法、表面倣い測定プログラムおよび記録媒体 |
| KR101285354B1 (ko) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 우성정공 주식회사 | 원통좌표계 연동 백호작업기 조작 인터페이스 |
| JP2016018255A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ミツトヨ | Ｎｃ工作機械システム |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP13277095A patent/JP3698216B2/ja 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 (zh) * | 1997-09-12 | 2007-10-03 | 株式会社三丰 | 探针坐标***驱动装置 |
| JP2001222372A (ja) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Access:Kk | 指示方向信号処理方法および装置 |
| JP2005009917A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Mitsutoyo Corp | 表面倣い測定装置、表面倣い測定方法、表面倣い測定プログラムおよび記録媒体 |
| KR101285354B1 (ko) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 우성정공 주식회사 | 원통좌표계 연동 백호작업기 조작 인터페이스 |
| JP2016018255A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ミツトヨ | Ｎｃ工作機械システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3698216B2 (ja) | 2005-09-21 |
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