JPS61236462A - 光学式工具長測定装置 - Google Patents
光学式工具長測定装置Info
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- JPS61236462A JPS61236462A JP7720485A JP7720485A JPS61236462A JP S61236462 A JPS61236462 A JP S61236462A JP 7720485 A JP7720485 A JP 7720485A JP 7720485 A JP7720485 A JP 7720485A JP S61236462 A JPS61236462 A JP S61236462A
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- Japan
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- tool
- length
- tool length
- cutting edge
- measuring
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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
本発明はレーザ光線等の測定光線を用いて、工作機械に
用いられる工具の長さを非接触で測定する光学式工具長
測定装置に関する。
用いられる工具の長さを非接触で測定する光学式工具長
測定装置に関する。
［ｂｌ。従来の技術
従来、旋盤等の工作機械において、刃物台に装着された
工具の長さを測定する場合には、ワークを試削して、該
試削されたワークの直径と試削した際の刃物台の移動量
から、工具の長さを求めていた。
工具の長さを測定する場合には、ワークを試削して、該
試削されたワークの直径と試削した際の刃物台の移動量
から、工具の長さを求めていた。
（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、この方
法では刃物台に装着された全ての工具について試削を行
って工具長を求める必要が有ることから、非常に多くの
時間を必要とし、また試削用のワークを別に用意してお
く必要が有るなど、不都合な点が多かった。
法では刃物台に装着された全ての工具について試削を行
って工具長を求める必要が有ることから、非常に多くの
時間を必要とし、また試削用のワークを別に用意してお
く必要が有るなど、不都合な点が多かった。
本発明は、前述の欠点を解消すべく、工具長の測定を、
ワークの試削を行うことなく行うことが出来、しかも短
時間で各工具の工具長の計測作意が酊鮨なキセｆＴ貝具
濁仝貼署ん埋准ナス７シを目的とするものである。
ワークの試削を行うことなく行うことが出来、しかも短
時間で各工具の工具長の計測作意が酊鮨なキセｆＴ貝具
濁仝貼署ん埋准ナス７シを目的とするものである。
（ｄ）０問題点を解決するための手段
即ち、本発明は、工具長を測定すべき方向に測定光線を
射出する測定光線射出手段を設け、前記測定光線射出手
段から射出された測定光線を検出する測定光線の検出手
段を設け、それ等検出手段から出力される信号から、工
具装着手段に装着された工具の刃先が、前記測定光線を
遮断したか否かを検出する刃先検出回路を設け、刃先検
出回路が刃先を検出した時点で、位置検出手段から工具
装着手段の位置を求めて前記工具の工具長を演算する工
具長演算制御部を設けて構成される。
射出する測定光線射出手段を設け、前記測定光線射出手
段から射出された測定光線を検出する測定光線の検出手
段を設け、それ等検出手段から出力される信号から、工
具装着手段に装着された工具の刃先が、前記測定光線を
遮断したか否かを検出する刃先検出回路を設け、刃先検
出回路が刃先を検出した時点で、位置検出手段から工具
装着手段の位置を求めて前記工具の工具長を演算する工
具長演算制御部を設けて構成される。
（ｅ）６作用
上記した構、成により、本発明は、工具長を測定すべき
工具の刃先で、測定光線を遮断させることにより、測定
光線の検出手段及び刃先検出回路が、刃先を検出し、こ
れを受けて工具長演算制御部がその時点の工具装着手段
の位置を求め、それにより工具長を演算するように作用
する。
工具の刃先で、測定光線を遮断させることにより、測定
光線の検出手段及び刃先検出回路が、刃先を検出し、こ
れを受けて工具長演算制御部がその時点の工具装着手段
の位置を求め、それにより工具長を演算するように作用
する。
（ｆ）、実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明による光学式工具長測定装置の一実施例
を示す制御ブロック図、第２図は旋盤における光学式工
具長測定装置の光学系を示す平面図、第３図は旋盤にお
ける光学式工具長測定装置の光学系を示す正面図、第４
図はＸ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図、第５図
はＺ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図である。
を示す制御ブロック図、第２図は旋盤における光学式工
具長測定装置の光学系を示す平面図、第３図は旋盤にお
ける光学式工具長測定装置の光学系を示す正面図、第４
図はＸ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図、第５図
はＺ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図である。
光学式工具長測定装置１の装着される旋盤４は、第２図
及び第３図に示すように、主軸１２であるＺ軸を中心に
、回転駆動自在に設けられたチャック２を有しており、
チャック２の図中右方には、複数の工具３の装着された
刃物台５が、中心Ｃ１を中心に、前記工具３を所定のセ
ット位置に割り出し自在なる形に支持されている。また
、Ｚ軸に沿って、本発明の一実施例である光学式工具長
測定装置１が設けられており、光学式工具長測定装置１
は測定光線反射部６と測定光線受発光部７とを有してい
る。測定光線受発光部７には、レーｆ発振器１３ 、コ
リメータレンズ１５、ヒ゛−ムスプリッタ１６が直列に
配列されており、測定光線反射部６にはプリズムミラ９
．１０が設けられている。また、ビームスプリッタ１６
の、第３図上方には、２個のプリズムミラ１７．１９が
設けられており、それ等プリズムミラ１７．１９は、ビ
ームスプリッタ１６からの測定光綿１１．をプリズムミ
ラ１０へ、更にプリズムミラ１０で反射された測定光線
１１．を再度測定光線受発光部７八反射させろことが出
来る。また、プリズムミラ９は測定光線受発光部７から
Ｚ軸に沿って射出されたレーザ光線等の測定光線１１Ａ
を、再度測定光線受発光部７に反射させることが出来る
。
及び第３図に示すように、主軸１２であるＺ軸を中心に
、回転駆動自在に設けられたチャック２を有しており、
チャック２の図中右方には、複数の工具３の装着された
刃物台５が、中心Ｃ１を中心に、前記工具３を所定のセ
ット位置に割り出し自在なる形に支持されている。また
、Ｚ軸に沿って、本発明の一実施例である光学式工具長
測定装置１が設けられており、光学式工具長測定装置１
は測定光線反射部６と測定光線受発光部７とを有してい
る。測定光線受発光部７には、レーｆ発振器１３ 、コ
リメータレンズ１５、ヒ゛−ムスプリッタ１６が直列に
配列されており、測定光線反射部６にはプリズムミラ９
．１０が設けられている。また、ビームスプリッタ１６
の、第３図上方には、２個のプリズムミラ１７．１９が
設けられており、それ等プリズムミラ１７．１９は、ビ
ームスプリッタ１６からの測定光綿１１．をプリズムミ
ラ１０へ、更にプリズムミラ１０で反射された測定光線
１１．を再度測定光線受発光部７八反射させろことが出
来る。また、プリズムミラ９は測定光線受発光部７から
Ｚ軸に沿って射出されたレーザ光線等の測定光線１１Ａ
を、再度測定光線受発光部７に反射させることが出来る
。
一方、測定光線受発光部７には、測定光線の検出手段で
あるフォトディテクタ２０．２１が設けられており、フ
ォトディテクタ２０．２１には、第１図に示すように、
刃先検出回路２２が接続している。刃先検出回路２２に
は工具長演算制御部２３が接続しており、工具長演算制
御部２３にはカウンタメモリ３０．補正量メモリ３１、
工具長メモリ３２が接続している。モータ駆動回路２５
．２６には、Ｘ軸駆動モータ３３及びＺ軸駆動モータ３
５がそれぞれ接続しており、Ｘ軸駆動モータ３３及びＺ
軸駆動モータ３５の出力軸には該出力軸の回転角度を検
出するためのトランスデユーサ３３ａ、３５ａがそれぞ
れ接続している。なお、各トランスデユーサ３３ａ１３
５ａには前述のカウンタ２７．２９がそれぞれ接続して
いる。
あるフォトディテクタ２０．２１が設けられており、フ
ォトディテクタ２０．２１には、第１図に示すように、
刃先検出回路２２が接続している。刃先検出回路２２に
は工具長演算制御部２３が接続しており、工具長演算制
御部２３にはカウンタメモリ３０．補正量メモリ３１、
工具長メモリ３２が接続している。モータ駆動回路２５
．２６には、Ｘ軸駆動モータ３３及びＺ軸駆動モータ３
５がそれぞれ接続しており、Ｘ軸駆動モータ３３及びＺ
軸駆動モータ３５の出力軸には該出力軸の回転角度を検
出するためのトランスデユーサ３３ａ、３５ａがそれぞ
れ接続している。なお、各トランスデユーサ３３ａ１３
５ａには前述のカウンタ２７．２９がそれぞれ接続して
いる。
旋盤４及び光学式工具長測定装置１は、以上のような構
成を有するので、旋盤４によるワークの加工に先立って
、刃物台５に装着された工具３の工具長を測定し、登録
する場合には、まず、刃物台５を中心Ｃ１を中心に適宜
回転駆動し、工具長を測定すべき工具３を、所定のセッ
ト位置に位置決めする。このセット位置は、ワークの加
工時に工具３がセットされる位置であり、従って、当該
位置では、工具３の刃先３ａは、第３図に示すように、
Ｚ軸とそれに直角な方向であるＸ軸によりＶ＋＋＞プｙ
７ｔ１７ｅｌｙ ｍｌ−ｒ４ｊｈ ＩＱ、ｌ刃
物台５を駆動するＸ軸駆動モータ３３及び２軸駆動モー
タ３５により、前記ｘ−Ｚ平面内のみを移動する。こう
して、計測すべき工具３の刃先３ａがＸ−Ｚ平面上に位
置決めされたところで、レーザ発振器】３を駆動して、
レーザ光線等の測定光線１１をコリメータレンズ１５を
介してビームスプリッタ１６に射出する。ビームスプリ
ッタ１６に入射した測定光ｌ１ｌｌはそこで、一部はそ
のまま透過してプリズムミラ９方向に、Ｚ軸に沿って進
み、プリズムミラ９で反射されて、再度測定光線受発光
部７に戻り、フォトディテクタ２０に入射する。また、
ビームスプリッタ１６に入射した測定光線１１の残りは
、そこでプリズムミラ１７側に反射され、次いでプリズ
ムミラ１９を経てプリズムミラ１０に入射する。プリズ
ムミラ１０に入射した測定光線１１ は、再度プリズム
ミラ１９．１７を経てフォトディテクタ２１に入射する
。
成を有するので、旋盤４によるワークの加工に先立って
、刃物台５に装着された工具３の工具長を測定し、登録
する場合には、まず、刃物台５を中心Ｃ１を中心に適宜
回転駆動し、工具長を測定すべき工具３を、所定のセッ
ト位置に位置決めする。このセット位置は、ワークの加
工時に工具３がセットされる位置であり、従って、当該
位置では、工具３の刃先３ａは、第３図に示すように、
Ｚ軸とそれに直角な方向であるＸ軸によりＶ＋＋＞プｙ
７ｔ１７ｅｌｙ ｍｌ−ｒ４ｊｈ ＩＱ、ｌ刃
物台５を駆動するＸ軸駆動モータ３３及び２軸駆動モー
タ３５により、前記ｘ−Ｚ平面内のみを移動する。こう
して、計測すべき工具３の刃先３ａがＸ−Ｚ平面上に位
置決めされたところで、レーザ発振器】３を駆動して、
レーザ光線等の測定光線１１をコリメータレンズ１５を
介してビームスプリッタ１６に射出する。ビームスプリ
ッタ１６に入射した測定光ｌ１ｌｌはそこで、一部はそ
のまま透過してプリズムミラ９方向に、Ｚ軸に沿って進
み、プリズムミラ９で反射されて、再度測定光線受発光
部７に戻り、フォトディテクタ２０に入射する。また、
ビームスプリッタ１６に入射した測定光線１１の残りは
、そこでプリズムミラ１７側に反射され、次いでプリズ
ムミラ１９を経てプリズムミラ１０に入射する。プリズ
ムミラ１０に入射した測定光線１１ は、再度プリズム
ミラ１９．１７を経てフォトディテクタ２１に入射する
。
すると、測定光線受発光部７と測定光線反射部６の間に
は、Ｚ軸に沿った測定光線１１Ａと、第３図上下方向に
反射された測定光！＄１１ が張り巡らされる。
は、Ｚ軸に沿った測定光線１１Ａと、第３図上下方向に
反射された測定光！＄１１ が張り巡らされる。
この状態で、工具長演算制御部２３は、モータ駆動回路
２５を介してＸ軸駆動モータ３３を回転駆動し、刃物台
５を、前述の位置決めされた工具３と共に、第２図矢印
り方向に、徐々に移動させてゆく。Ｘ軸駆動モータ３３
が所定角度回転すると、Ｘ軸駆動モータ３３に設けられ
たトランスデユーサ３３ａが当該回転角度に対応した数
の移動パルスＴＰＩをカウンタ２７に出力するので、カ
ウンタ２７は該移動パルスＴＰＩをＸ軸駆動モータ３３
の回転方向を考慮した形で積算することにより、刃物台
５のＸ軸方向の移動量、従ってその位置を求めることが
出来る。こうして、工具３の刃先３ａが、測定光１ｓ１
１Ａに接近してゆき（第４図位置し１）、更に第４図に
示すように、刃先３ａが図中上方の測定光線１１ の通
過位置を横切ると（第４図位置Ｌ２）、刃先３ａにより
測定光線１１ は遮断され、それまでプリズムミラ９を
介してフォトディテクタ２０に入射していた測定光線１
１Ａが入射しなくなり、フォトディテクタ２０からの信
号Ｓ１が変化する。
２５を介してＸ軸駆動モータ３３を回転駆動し、刃物台
５を、前述の位置決めされた工具３と共に、第２図矢印
り方向に、徐々に移動させてゆく。Ｘ軸駆動モータ３３
が所定角度回転すると、Ｘ軸駆動モータ３３に設けられ
たトランスデユーサ３３ａが当該回転角度に対応した数
の移動パルスＴＰＩをカウンタ２７に出力するので、カ
ウンタ２７は該移動パルスＴＰＩをＸ軸駆動モータ３３
の回転方向を考慮した形で積算することにより、刃物台
５のＸ軸方向の移動量、従ってその位置を求めることが
出来る。こうして、工具３の刃先３ａが、測定光１ｓ１
１Ａに接近してゆき（第４図位置し１）、更に第４図に
示すように、刃先３ａが図中上方の測定光線１１ の通
過位置を横切ると（第４図位置Ｌ２）、刃先３ａにより
測定光線１１ は遮断され、それまでプリズムミラ９を
介してフォトディテクタ２０に入射していた測定光線１
１Ａが入射しなくなり、フォトディテクタ２０からの信
号Ｓ１が変化する。
信号Ｓ１が変化すると、刃先検出回路２２が当該変化を
検出して、刃先検出信号Ｓ２を工具長演算制御部２３に
出力する。これを受けて、工具長演算制御部２３は、そ
の時点での刃物台５のＸ軸方向の位置をラッチするため
に、カウンタ２７の積算値ＴＬＩを読み出してカウンタ
メモリ３０に格納する。次に、工具長演算制御部２３は
信号Ｓ１が入力した一定時間後に、モータ駆動回路２５
にＸ軸駆動モータ３３の逆転を指令し、モータ駆動回路
２５は、Ｘ軸駆動モータ３３を逆転して刃物台５を、そ
れまでとは逆の方向である第２図矢印Ｃ方向に移動させ
る。すると、工具３も矢印Ｃ方向に移動して、測定光線
１１ＡＩｅ遮断した状態の第４図位置し３から、刃先３
ａが測定光５１１Ａの遮断状態を解除する位置し４へ移
動する。すると、それまで工具３により遮断されていた
測定光線１１Ａは、その遮断状態が解除され、測定光１
ｓ１１Ａは再度フォトディテクタ２０へ入射する。する
と、フォトディテクタ２０からの信号Ｓ２は再度、変化
して、刃先検出回路２２から工具長演算制御部２３に、
刃先検出信号Ｓ２が出力される。工具長演算制御部２３
は、直ちに、その時点のカウンタ２７の積算値ＴＬ２を
ラッチしてカウンタメモリ３０に格納する。
検出して、刃先検出信号Ｓ２を工具長演算制御部２３に
出力する。これを受けて、工具長演算制御部２３は、そ
の時点での刃物台５のＸ軸方向の位置をラッチするため
に、カウンタ２７の積算値ＴＬＩを読み出してカウンタ
メモリ３０に格納する。次に、工具長演算制御部２３は
信号Ｓ１が入力した一定時間後に、モータ駆動回路２５
にＸ軸駆動モータ３３の逆転を指令し、モータ駆動回路
２５は、Ｘ軸駆動モータ３３を逆転して刃物台５を、そ
れまでとは逆の方向である第２図矢印Ｃ方向に移動させ
る。すると、工具３も矢印Ｃ方向に移動して、測定光線
１１ＡＩｅ遮断した状態の第４図位置し３から、刃先３
ａが測定光５１１Ａの遮断状態を解除する位置し４へ移
動する。すると、それまで工具３により遮断されていた
測定光線１１Ａは、その遮断状態が解除され、測定光１
ｓ１１Ａは再度フォトディテクタ２０へ入射する。する
と、フォトディテクタ２０からの信号Ｓ２は再度、変化
して、刃先検出回路２２から工具長演算制御部２３に、
刃先検出信号Ｓ２が出力される。工具長演算制御部２３
は、直ちに、その時点のカウンタ２７の積算値ＴＬ２を
ラッチしてカウンタメモリ３０に格納する。
こうして、刃先３ａが矢印り方向へ移動する際には測定
光線１１Ａの位置Ｌ２で、刃先３ａが矢印Ｃ方向へ移動
する際には測定光線１１Ａの位置し４で刃先３ａが検出
される。しかし、各位置し２、Ｌ４は、測定光！！１１
−Ａに矢印Ｃ，Ｄ方向（Ｘ軸方向）に一定の幅が有るこ
とから、相違する。そこで、工具長演算制御部２３は補
正量メモリ３１から補正量ＣＢを読み出し、カウンタメ
モリ３ｏに格納された積算値ＴＬＩ、ＴＬ２の平均値に
対して補正量ＣＢを考慮した演算を行い、刃物台５の原
点ｚｐを基準とする正確なＸ座標Ｌ７ｘを確定する。補
正量メモリ３１に格納されている補正量ＣＢは、各−工
具３の工具長の測定に先立って、予め長さの判明してい
る工具３を刃物台・５に装着して、前述と同様な方法で
、位置し２、Ｌ４に対応するカウンタ２７の積算値ＴＬ
Ｉ、ＴＬ２を測定し、その平均値に対する誤差を補正量
ＣＢとしたものであり、従って、各測定すべき工具３に
ついての積算値ＴＬＩ、ＴＬ２の平均値に対して補正量
ＣＢを考慮することにより、正確な座標の演算が可能と
なる。なお、カウンタメモリ３０に格納される積算値Ｔ
ＬＩ、ＴＬ２の値は、工具３の刃先３ａが測定光線１１
Ａを横切った時点の刃物台５のＸ座標しＴｘであるが、
測定光！５１１Ａの、Ｚ軸に対する距離ＬＸは、一定な
ので、刃先３ａが測定光線１１Ａを横切った時点の刃物
台５の原点ＺＰに対する座標り。Ｘを演算することによ
り、工具３のＸ方向の刃物台中心ＴＣを基準とした工具
長Ｌｘは、原点ＺＰとＺ軸との距離をＬ２Ｐ（一定値）
とすると、Ｌ、Ｘ＝Ｌ２Ｐ−Ｌｏｘ−Ｌｘ トシて、容品に演算することが出来る。
光線１１Ａの位置Ｌ２で、刃先３ａが矢印Ｃ方向へ移動
する際には測定光線１１Ａの位置し４で刃先３ａが検出
される。しかし、各位置し２、Ｌ４は、測定光！！１１
−Ａに矢印Ｃ，Ｄ方向（Ｘ軸方向）に一定の幅が有るこ
とから、相違する。そこで、工具長演算制御部２３は補
正量メモリ３１から補正量ＣＢを読み出し、カウンタメ
モリ３ｏに格納された積算値ＴＬＩ、ＴＬ２の平均値に
対して補正量ＣＢを考慮した演算を行い、刃物台５の原
点ｚｐを基準とする正確なＸ座標Ｌ７ｘを確定する。補
正量メモリ３１に格納されている補正量ＣＢは、各−工
具３の工具長の測定に先立って、予め長さの判明してい
る工具３を刃物台・５に装着して、前述と同様な方法で
、位置し２、Ｌ４に対応するカウンタ２７の積算値ＴＬ
Ｉ、ＴＬ２を測定し、その平均値に対する誤差を補正量
ＣＢとしたものであり、従って、各測定すべき工具３に
ついての積算値ＴＬＩ、ＴＬ２の平均値に対して補正量
ＣＢを考慮することにより、正確な座標の演算が可能と
なる。なお、カウンタメモリ３０に格納される積算値Ｔ
ＬＩ、ＴＬ２の値は、工具３の刃先３ａが測定光線１１
Ａを横切った時点の刃物台５のＸ座標しＴｘであるが、
測定光！５１１Ａの、Ｚ軸に対する距離ＬＸは、一定な
ので、刃先３ａが測定光線１１Ａを横切った時点の刃物
台５の原点ＺＰに対する座標り。Ｘを演算することによ
り、工具３のＸ方向の刃物台中心ＴＣを基準とした工具
長Ｌｘは、原点ＺＰとＺ軸との距離をＬ２Ｐ（一定値）
とすると、Ｌ、Ｘ＝Ｌ２Ｐ−Ｌｏｘ−Ｌｘ トシて、容品に演算することが出来る。
こうして、工具長演算制御部２３により求められたＸ方
向の工具長Ｌｘは、工具長メモリ３２に格納される。
向の工具長Ｌｘは、工具長メモリ３２に格納される。
次に、当該工具３のＺ軸方向の工具長を求める場合には
、工具長演算制御部２３は、モータ駆動回路２６を介し
てＺ軸駆動モータ３５を回転駆動し、刃物台５を、工具
３と共に、第３図矢印Ａ方向、即ちＺ軸方向に、徐々に
移動させてゆく。
、工具長演算制御部２３は、モータ駆動回路２６を介し
てＺ軸駆動モータ３５を回転駆動し、刃物台５を、工具
３と共に、第３図矢印Ａ方向、即ちＺ軸方向に、徐々に
移動させてゆく。
Ｚ軸駆動モータ３５が所定角度回転すると、Ｚ軸駆動モ
ータ３５に設けられたトランスデユーサ３５ａが当該回
転角度に対応した数の移動パルスＴＰ２をカウンタ２９
に出力するので、カウンタ２９は該移動パルスＴＰ２を
Ｚ軸駆動モータ３５の回転方向を考慮した形で積算する
ことにより、刃物台５のＺ軸方向の移動量、従ってその
位置を求めることが出来る。こうして、工具３の刃先３
ａが、第３図に示すように、プリズムミラ１９．１０間
のＸ軸方向に張られた測定光線１−に接近してゆき（第
５図位置し５）、更に第５図に示すように、刃先３ａが
図中右方の測定光ｓ１１．の通過位置を横切ると（第５
図位置し６）、刃先３ａにより測定光線１１Ｂは遮断さ
れ、それまでプリズムミラ１０を介してフォトディテク
タ２１に入射していた測定光線１１．が入射しなくなり
、フォトディテクタ２１からの信号Ｓ３が変化する。
ータ３５に設けられたトランスデユーサ３５ａが当該回
転角度に対応した数の移動パルスＴＰ２をカウンタ２９
に出力するので、カウンタ２９は該移動パルスＴＰ２を
Ｚ軸駆動モータ３５の回転方向を考慮した形で積算する
ことにより、刃物台５のＺ軸方向の移動量、従ってその
位置を求めることが出来る。こうして、工具３の刃先３
ａが、第３図に示すように、プリズムミラ１９．１０間
のＸ軸方向に張られた測定光線１−に接近してゆき（第
５図位置し５）、更に第５図に示すように、刃先３ａが
図中右方の測定光ｓ１１．の通過位置を横切ると（第５
図位置し６）、刃先３ａにより測定光線１１Ｂは遮断さ
れ、それまでプリズムミラ１０を介してフォトディテク
タ２１に入射していた測定光線１１．が入射しなくなり
、フォトディテクタ２１からの信号Ｓ３が変化する。
信号Ｓ３が変化すると、刃先検出回路２２が当該変化を
検出して、刃先検出信号ｓ４を工具長演算制御部２３に
出力する。これを受けて、工具長演算制御部２３は、そ
の時点での刃物台５のＺ軸方向の位置をラッチするため
に、カウンタ２９の積算値ＴＬ３を読み出してカウンタ
メモリ３゜に格納する。次に、工具長演算制御部２３は
信号Ｓ３が入力した一定時間後に、モータ駆動回路２６
にＺ軸駆動モータ３５の逆転を指令し、モータ駆動回路
２６は、Ｚ軸駆動モータ３５を逆転して刃物台５を、そ
れまでとは逆の方向である第３図矢印Ｂ方向に移動させ
る。すると、工具３も矢印Ｂ方向に移動して、測定光線
１１．を遮断した状態の第５図位置し７から、刃先３ａ
が測定光線１１の遮断状態を解除する位置し８へ移動す
る。すると、それまで工具３により遮断されていた測定
光線１１Ｂは、その遮断状態が解除され、測定光線１１
、は再度フォトディテクタ２１へ入射する。すると、フ
ォトディテクタ２１がらの信号ｓ３は再度、変化して、
刃先検出回路２２から工具長演算制御部２３に、刃先検
出信号Ｓ４が出力される。これにより、工具長演算制御
部２３ば、直ちに、その時点のカウンタ２９の積算値Ｔ
Ｌ４をラッチしてカウンタメモリ３０に格納する。こう
して、刃先３ａが矢印入方向へ移動する際には測定光線
１１の位置し６で、刃先３ａが矢印Ｂ方向へ移動する際
には測定光線１１Ｂの位置Ｌ８で刃先３ａが検出される
。そこで、工具長演算制御部２３は、前述と同様に、補
正量メモリ３１から補正量ＣＢを読み出し、カウンタメ
モリ３０に格納された積算値ＴＬ３、ＴＬ４の平均値に
対して補正量ＣＢを考慮した演算を行い、刃物台５の原
点ｚｐを基準とする正確なＺ軸方向の座標ＬＴ２を確定
する。なお、この補正量ＣＢは、前述と同様に、予め長
さの判明している工具３にょゆ、測定光線１−について
、前述の手順で測定されたものである。
検出して、刃先検出信号ｓ４を工具長演算制御部２３に
出力する。これを受けて、工具長演算制御部２３は、そ
の時点での刃物台５のＺ軸方向の位置をラッチするため
に、カウンタ２９の積算値ＴＬ３を読み出してカウンタ
メモリ３゜に格納する。次に、工具長演算制御部２３は
信号Ｓ３が入力した一定時間後に、モータ駆動回路２６
にＺ軸駆動モータ３５の逆転を指令し、モータ駆動回路
２６は、Ｚ軸駆動モータ３５を逆転して刃物台５を、そ
れまでとは逆の方向である第３図矢印Ｂ方向に移動させ
る。すると、工具３も矢印Ｂ方向に移動して、測定光線
１１．を遮断した状態の第５図位置し７から、刃先３ａ
が測定光線１１の遮断状態を解除する位置し８へ移動す
る。すると、それまで工具３により遮断されていた測定
光線１１Ｂは、その遮断状態が解除され、測定光線１１
、は再度フォトディテクタ２１へ入射する。すると、フ
ォトディテクタ２１がらの信号ｓ３は再度、変化して、
刃先検出回路２２から工具長演算制御部２３に、刃先検
出信号Ｓ４が出力される。これにより、工具長演算制御
部２３ば、直ちに、その時点のカウンタ２９の積算値Ｔ
Ｌ４をラッチしてカウンタメモリ３０に格納する。こう
して、刃先３ａが矢印入方向へ移動する際には測定光線
１１の位置し６で、刃先３ａが矢印Ｂ方向へ移動する際
には測定光線１１Ｂの位置Ｌ８で刃先３ａが検出される
。そこで、工具長演算制御部２３は、前述と同様に、補
正量メモリ３１から補正量ＣＢを読み出し、カウンタメ
モリ３０に格納された積算値ＴＬ３、ＴＬ４の平均値に
対して補正量ＣＢを考慮した演算を行い、刃物台５の原
点ｚｐを基準とする正確なＺ軸方向の座標ＬＴ２を確定
する。なお、この補正量ＣＢは、前述と同様に、予め長
さの判明している工具３にょゆ、測定光線１−について
、前述の手順で測定されたものである。
これにより刃物台中心ＴＣを基準としたＺ方向の工具長
Ｌ２は、原点ｚｐと測定光線１１ までのＺ軸方向の距
離をＬＺ（一定値）とすると、Ｌ２＝ＬＺ−Ｌ工。
Ｌ２は、原点ｚｐと測定光線１１ までのＺ軸方向の距
離をＬＺ（一定値）とすると、Ｌ２＝ＬＺ−Ｌ工。
となる。なお、こうして工具長演算制御部２３により演
算された工具長Ｌ２ば、工具長メモリ３２に格納される
。
算された工具長Ｌ２ば、工具長メモリ３２に格納される
。
乙のようにして、ある工具３について工具長ＬｘＳＬ２
が測定されたところで、刃物台５を所定角度回転駆動し
、次に工具長を測定すべき工具３を、所定のセット位置
に位置決めし、前述と同様な手順で、測定を開始する。
が測定されたところで、刃物台５を所定角度回転駆動し
、次に工具長を測定すべき工具３を、所定のセット位置
に位置決めし、前述と同様な手順で、測定を開始する。
なお、上述の実施例は、各カウンタ２７．２９の積算値
ＴＬＩ、ＴＬ２、ＴＬ３、ＴＬ４から補正量ＣＢを用い
て、各工具の工具長り、Ｌ を× ２ 求めた場合について述べたが、本発明は工具長の測定手
段として、直角２方向に張られたレーザ光線等の測定光
線１１Ａ１１１．設け、該測定光線１１Ａ、１１．を用
いて、工具長を測定する限り、測定データの処理方法は
どのようなものであっても良いことは勿論である。
ＴＬＩ、ＴＬ２、ＴＬ３、ＴＬ４から補正量ＣＢを用い
て、各工具の工具長り、Ｌ を× ２ 求めた場合について述べたが、本発明は工具長の測定手
段として、直角２方向に張られたレーザ光線等の測定光
線１１Ａ１１１．設け、該測定光線１１Ａ、１１．を用
いて、工具長を測定する限り、測定データの処理方法は
どのようなものであっても良いことは勿論である。
更に、測定光線反射部６は、本発明の構成に必ずしも必
要では無く、測定光線反射部６の設は出手段を設け、該
検出手段により直接、各工具３の刃先３ａを検出するよ
うにしても良いことは勿論である。
要では無く、測定光線反射部６の設は出手段を設け、該
検出手段により直接、各工具３の刃先３ａを検出するよ
うにしても良いことは勿論である。
［ｇ）。発明の効果
以上、説明したように、本発明によれば、工具長を測定
すべき方向にレーザ光線等からなる測定光線１１Ａ１１
１．を射出する測定光線受発光部７等の測定光線射出手
段を設け、前記測定光線射出手段から射出された測定光
線１１Ａ１１１．を検出するフォトディテクタ２０．２
１等の測定光線１１Ａ、 １１．の検出手段を設け、そ
れ等検出手段から出力される信号Ｓ１、Ｓ２から、刃物
台５等の工具装着手段に装着された工具３の刃先３ａが
、前記測定光線１１Ａ１１１．を遮断したか否かを検出
する刃先検出回路２２を設け、刃先検出回路２２が刃先
３ａを検出した時点で、トランスデユーサ３３ ａ 、
３．５ ａ−、カウンタ２７．２９等の工具装着手段
の位置検出手段から前記工具装着手段の位置を求めて前
記工具の工具長を演算する工具長演算制御部２３を設け
たので、工作機械において使用する工具３の工具長の測
定を、繁雑で時間の掛かるワークの試削を行うこと無く
行うことが出来るようになり、試削用のワークを準備し
ておく不経済を排除することが出来るばかりが、極めて
短時間で各工具の工具長の計測作業が可能となる。
すべき方向にレーザ光線等からなる測定光線１１Ａ１１
１．を射出する測定光線受発光部７等の測定光線射出手
段を設け、前記測定光線射出手段から射出された測定光
線１１Ａ１１１．を検出するフォトディテクタ２０．２
１等の測定光線１１Ａ、 １１．の検出手段を設け、そ
れ等検出手段から出力される信号Ｓ１、Ｓ２から、刃物
台５等の工具装着手段に装着された工具３の刃先３ａが
、前記測定光線１１Ａ１１１．を遮断したか否かを検出
する刃先検出回路２２を設け、刃先検出回路２２が刃先
３ａを検出した時点で、トランスデユーサ３３ ａ 、
３．５ ａ−、カウンタ２７．２９等の工具装着手段
の位置検出手段から前記工具装着手段の位置を求めて前
記工具の工具長を演算する工具長演算制御部２３を設け
たので、工作機械において使用する工具３の工具長の測
定を、繁雑で時間の掛かるワークの試削を行うこと無く
行うことが出来るようになり、試削用のワークを準備し
ておく不経済を排除することが出来るばかりが、極めて
短時間で各工具の工具長の計測作業が可能となる。
第１図は本発明による光学式工具長測定装置の一実施例
を示す制御ブロック図、第２図は旋盤における光学式工
具長測定装置の光学系を示す平面図、第３図は旋盤にお
ける光学式工具長測定装置の光学系を示す正面図、第４
図はＸ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図、第５図
はＺ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図である。 １・・・・・・光学式工具長測定装置 ３・・・・・・工具 ３ａ・・・・・・刃先 ４・・・・・・工作機械（旋盤） ５・・・・・・工具装着手段（刃物台）１１・・・・・
・測定光線 ２０．２１・・・・・・測定光線の検出手段（フォトデ
ィテクタ） ２２・・・・・・刃先検出回路 ２３・・・・・・工具長演算制御部 ２７．２９・・・・・・位置検出手段（カウンタ）３３
ａ、３５ａ・・・・・・位置検出手段（トランスデユー
サ） Ｓｌ、Ｓ３・・・・・・信号 り、Ｌ ・・・・・・工具長 × ２ 出願人 株式会社 山崎鉄工所 代理人 弁理士 相１）沖二 （ほか１名） ８１図 １光学式工具長看り定架側 第５図
を示す制御ブロック図、第２図は旋盤における光学式工
具長測定装置の光学系を示す平面図、第３図は旋盤にお
ける光学式工具長測定装置の光学系を示す正面図、第４
図はＸ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図、第５図
はＺ軸方向の工具長の計測方法を示す拡大図である。 １・・・・・・光学式工具長測定装置 ３・・・・・・工具 ３ａ・・・・・・刃先 ４・・・・・・工作機械（旋盤） ５・・・・・・工具装着手段（刃物台）１１・・・・・
・測定光線 ２０．２１・・・・・・測定光線の検出手段（フォトデ
ィテクタ） ２２・・・・・・刃先検出回路 ２３・・・・・・工具長演算制御部 ２７．２９・・・・・・位置検出手段（カウンタ）３３
ａ、３５ａ・・・・・・位置検出手段（トランスデユー
サ） Ｓｌ、Ｓ３・・・・・・信号 り、Ｌ ・・・・・・工具長 × ２ 出願人 株式会社 山崎鉄工所 代理人 弁理士 相１）沖二 （ほか１名） ８１図 １光学式工具長看り定架側 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 工具を工作機械に対して装着する工具装着 手段を有し、前記工具装着手段の工具長を測定すべき方
向における位置を検出する位置検出手段を設けた工作機
械において、前記工具長を測定すべき方向に測定光線を
射出する測定光線射出手段を設け、前記測定光線射出手
段から射出された測定光線を検出する測定光線の検出手
段を設け、それ等検出手段から出力される信号から、前
記工具装着手段に装着されな工具の刃先が、前記測定光
線を遮断したか否かを検出する刃先検出回路を設け、刃
先検出回路が刃先を検出した時点で、前記位置検出手段
から前記工具装着手段の位置を求めて前記工具の工具長
を演算する工具長演算制御部を設けて構成した光学式工
具長測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7720485A JPS61236462A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 光学式工具長測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7720485A JPS61236462A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 光学式工具長測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61236462A true JPS61236462A (ja) | 1986-10-21 |
Family
ID=13627295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7720485A Pending JPS61236462A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 光学式工具長測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61236462A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411752A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-17 | Yoshinari Okita | Machining size control device |
| JPH04226854A (ja) * | 1990-09-24 | 1992-08-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 工具高さ検出装置及び半田ノズル高さ制御方法 |
| JPH0537445U (ja) * | 1991-08-05 | 1993-05-21 | 高松機械工業株式会社 | 被削材と工具との相対変位検出装置 |
| WO2000059677A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Fidia S.P.A. | System and process for certification of the position of a tool in a machine tool |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4895680A (ja) * | 1972-03-23 | 1973-12-07 | ||
| JPS50152382A (ja) * | 1974-05-30 | 1975-12-08 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP7720485A patent/JPS61236462A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4895680A (ja) * | 1972-03-23 | 1973-12-07 | ||
| JPS50152382A (ja) * | 1974-05-30 | 1975-12-08 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411752A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-17 | Yoshinari Okita | Machining size control device |
| JPH04226854A (ja) * | 1990-09-24 | 1992-08-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 工具高さ検出装置及び半田ノズル高さ制御方法 |
| JPH0537445U (ja) * | 1991-08-05 | 1993-05-21 | 高松機械工業株式会社 | 被削材と工具との相対変位検出装置 |
| WO2000059677A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Fidia S.P.A. | System and process for certification of the position of a tool in a machine tool |
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