• 締切済み
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:タッチプローブの実力)

タッチプローブの実力

このQ&Aのポイント
  • ワークの形状寸法を測定するためのプローブ式測定器がありますが、その耐久性や測定誤差について知りたいです。
  • 実際に使われている方で問題があれば具体的に教えていただけませんか?
  • カタログではエアーパージによる防御や高い精度が謳われています。

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.10

計測器の検定業務をしておられるtop gunさんへ ご病気にでもなられたのでしょうか?

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.9

>b)リングゲージやブロックゲージで比較測定しながら・・・・ 球では頂点を探すのは困難だからN社の付属で付いてくるキャリブレーションプログラムを使えば30秒ほどで終了します。 下記の文章が抜けていました。 球では頂点を探すのは困難だからN社ではリングゲージを使いXYZ軸の座標とサーボラグ量を自動で変数の中へ入れてくれます。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.8

あまり知識がなかったのでメーカーに訊ねて分かったことを回答します。 >1.機上でタッチプローブを使って測定する理由? 加工した後測定室で計測してNGが出たらもう一度テーブルに載せて再現するのは不可能だからクランプした状態で計測して追加加工をして完全な寸法に仕上げてからはずすと不良品が出なくなる。 >a)N社にして良くなった理由・・・ R社とN社の違いは「内部接点方式」と「外部接点方式」の違いでした。R社の「内部接点方式」はプローブ内部に3点支持構造を持ち各々2点接点があり6点接点構造になりここに電流が流れており、測定子が被測定部にれた時、接点がはずれることで検出しています。この構造から測定子の触れる位置で接点の支点が変わりトライアングルエラーを持っています。もう一つ測定子が触れても内部の接点がはずれる迄の不感量帯があるのでこの測定子で計測すると「おむすび型」の誤差が常にありこの量は50?長の測定子を使ったとき816ミクロンの範囲でばらつくのでプログラムで2乗したりすると大きな誤差が出てしまい測定機のようなデーターは出せない。 一方N社の「外部接点方式」は機械を電気回路として測定子が被測定部に触れると流れる微弱電流を検出して座標を読みとるためプローブの誤差は真球度が良ければ0となり心だしだけではなく3次元測定が可能である。このタイプでスチール球の測定子を使うと磁化した切削子のためブリッジしてしたり、磁力によって測定子の方からワークに近づき測定誤差を生じる可能性があったが非着磁性スタイラスの完成でこの問題は解決している。 >b)リングゲージやブロックゲージで比較測定しながら・・・・ 球では頂点を探すのは困難だからN社の付属で付いてくるキャリブレーションプログラムを使えば30秒ほどで終了します。 >C)これが当てはまるとすると3次元形状の測定には・・・・ ゲージと比較しながら測定しますのでデーターは信頼できます。 私も最初不安だったので工業試験所のツァイスの三次元測定器で比較したところ最大で2ミクロンの誤差に入っていたので驚きました。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.7

>どこの会社も少ない予算の中から計測器をチャンバーで囲う等の工夫をしています。 私の知る限りでは機械加工業は経営難で四苦八苦しています。少ない予算なんかありません。 安田工業も15年前まで窓を開けっ放しにして加工や組立をしていました。 要するに被加工物と機械が同一温度環境にあれば良いのではないでしょうか

noname#230358
質問者

補足

danです。 皆さんの貴重な意見を聞かせていただいて、自分なりにいろいろ考えて疑問点が出てきましたのでもう少し詳細のところをお聞かせください。 1.機上でタッチプローブを使って測定する理由? a)最終加工精度を安定させるために仕上げの取り代を安定させるための前加工精度の測定 b)加工に入る前のワークとスピンドル中心の位置出 c)機械、プログラム、工具の精度だけでは出せない精度(レンジで0.03以下?)の場合、機上で測定しておかないと後戻りの確立が多くなる。(逆にいえばこの精度が機上で測定できないと意味が無い。) d)ワークが大きくて3次元測定器にのらない。 e)3次元測定器が無い f)機上で測るのに測れる内・外測マイクロがない。 2.stradaさんへ a)N社にして良くなった理由でタッチプローブそのものを変えた事だということですが、N社のどのタイプですか。非磁性によるのですか。 b)リングゲージやブロックゲージで比較測定しながらお使いということですが、R社のカタログでは球の基準でキャリブレーションするように書いてありますが、それでは出来ないのでしょうか。Zが同じ位置で円の周りを数点測ればスピンドルとの位置関係はわかりますが、気になる点は球どうしなので球の中心が必ず一致するとは限りませんので球中心からの放射線方向に力がかかり当てる方向と場所によって内部接点の入り切りのタイミングが変化して誤差になるような気がするのですが(キャリブレーションのプログラムでキャンセルするのですか)力がかかる方向を出来るだけ少なくするためでしょうか。放射線方向で当てたり、XYZ軸単軸方向で当てるので誤差を演算してくれるソフトがあるのでしょうか。また、ブロックやリングのようにわかっている寸法でなく、球で測定した径からZ方向の位置も換算するとすると球自体の寸法が変わっていれば誤差になりませんか。 C)これが当てはまるとすると3次元形状の測定には プログラムによる校正が出来ない限り誤差を持つことになると思いますが 3.top gunさんへ a)機械速度のばらつきが影響すると書かれていましたが、この意味は当てる速度によって検出出力のタイミングが変わるということでしょうか。接点がゆっくり入り切りするのと早くするので何かそこに原理的な要因があるのでしょうか。単純に考えるとスライドの流れ量の違いが出ているのかと思いますが。 現在はいくつで送られていますか。 b)上記に関して軸を動かすときの時定数の差で所定速度になる前の勾配のところで測定すると時定数のばらつきや接触までのストロークによっても差が出るように思いますがいかがでしょうか。 c)ばね保持式であることで機械振動や接触送りの際のイナーシャなどによるふらつきが影響していることは考えられませんか。 d)エンコーダーの精度について書かれていますがスケールのフィードバックは役に立たないのでしょうか。 e)キャリブレーションの方法とタイミングですが基準は球ですか。測定するたびにとありますがキャリブレーションは測定に時間がかかる場合は同じワークでもその間に数回行うのでしょうか。 4.熱による影響 a)測定値は軸の各スケールから算出されると思いますので、そうするとこれを含めたワーク、機械全体が同一材質で同一温度、さらにボールネジ駆動であればその軸のストローク間でのネジピッチ誤差が無いことが前提で基準として球、ブロック、リングを使うことが成り立つと思いますが、逆にいえばどれかがそうでないと信頼性に欠ける事になるのではないでしょうか。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.6

〉±1度の環境なんか町工場では出来ません。 高精度の測定をする上で温度管理が重要であることは常識だと思います。 初めから出来ないと拒否していたのでは技術の向上は望めません。 どこの会社も少ない予算の中から計測器をチャンバーで囲う等の工夫をしています。 〉町工場に売っていながら±1度の環境を要求するのはおかしな理屈ですね。 3Dプローブについては温度管理の必要は全くありません。 三次元測定器は使用温度環境や温度変動率を管理してスケール温度補正や物体温度補正をかけない限り、ミクロン台の精度維持は難しいでしょうね。 私は計測器の検定業務をしていますが、経験上切実に感じてます。

noname#230358
質問者

補足

danです。 top gunさんもご覧ください。 皆さんの貴重な意見を聞かせていただいて、自分なりにいろいろ考えて疑問点が出てきましたのでもう少し詳細のところをお聞かせください。 1.機上でタッチプローブを使って測定する理由? a)最終加工精度を安定させるために仕上げの取り代を安定させるための前加工精度の測定 b)加工に入る前のワークとスピンドル中心の位置出 c)機械、プログラム、工具の精度だけでは出せない精度(レンジで0.03以下?)の場合、機上で測定しておかないと後戻りの確立が多くなる。(逆にいえばこの精度が機上で測定できないと意味が無い。) d)ワークが大きくて3次元測定器にのらない。 e)3次元測定器が無い f)機上で測るのに測れる内・外測マイクロがない。 2.stradaさんへ a)N社にして良くなった理由でタッチプローブそのものを変えた事だということですが、N社のどのタイプですか。非磁性によるのですか。 b)リングゲージやブロックゲージで比較測定しながらお使いということですが、R社のカタログでは球の基準でキャリブレーションするように書いてありますが、それでは出来ないのでしょうか。Zが同じ位置で円の周りを数点測ればスピンドルとの位置関係はわかりますが、気になる点は球どうしなので球の中心が必ず一致するとは限りませんので球中心からの放射線方向に力がかかり当てる方向と場所によって内部接点の入り切りのタイミングが変化して誤差になるような気がするのですが(キャリブレーションのプログラムでキャンセルするのですか)力がかかる方向を出来るだけ少なくするためでしょうか。放射線方向で当てたり、XYZ軸単軸方向で当てるので誤差を演算してくれるソフトがあるのでしょうか。また、ブロックやリングのようにわかっている寸法でなく、球で測定した径からZ方向の位置も換算するとすると球自体の寸法が変わっていれば誤差になりませんか。 C)これが当てはまるとすると3次元形状の測定には プログラムによる校正が出来ない限り誤差を持つことになると思いますが 3.top gunさんへ a)機械速度のばらつきが影響すると書かれていましたが、この意味は当てる速度によって検出出力のタイミングが変わるということでしょうか。接点がゆっくり入り切りするのと早くするので何かそこに原理的な要因があるのでしょうか。単純に考えるとスライドの流れ量の違いが出ているのかと思いますが。 現在はいくつで送られていますか。 b)上記に関して軸を動かすときの時定数の差で所定速度になる前の勾配のところで測定すると時定数のばらつきや接触までのストロークによっても差が出るように思いますがいかがでしょうか。 c)ばね保持式であることで機械振動や接触送りの際のイナーシャなどによるふらつきが影響していることは考えられませんか。 d)エンコーダーの精度について書かれていますがスケールのフィードバックは役に立たないのでしょうか。 e)キャリブレーションの方法とタイミングですが基準は球ですか。測定するたびにとありますがキャリブレーションは測定に時間がかかる場合は同じワークでもその間に数回行うのでしょうか。 4.熱による影響 a)測定値は軸の各スケールから算出されると思いますので、そうするとこれを含めたワーク、機械全体が同一材質で同一温度、さらにボールネジ駆動であればその軸のストローク間でのネジピッチ誤差が無いことが前提で基準として球、ブロック、リングを使うことが成り立つと思いますが、逆にいえばどれかがそうでないと信頼性に欠ける事になるのではないでしょうか。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.5

top gun さんへ 御世話になります。 プローブをレニショーからN社に換えたら高精度計測が出来るようになった原因はプローブだと思います。機械には関係はないのではありませんか。±1度の環境なんか町工場では出来ません。町工場に売っていながら±1度の環境を要求するのはおかしな理屈ですね。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.4

以前レニショーのプローブを単品で検査した時は精度は規格通りに出てました。 ただ3カ所をバネで引っ張るという構造上の問題でリングケージを測っても1μm程度歪みが出ます。 数十μmの誤差が出るとしたら原因は機械の側にあるかと思われます。 ・機械速度にばらつきがあると繰り返し精度が落ちます。ブロックゲージに当てて測定してみて下さい。 ・エンコーダーの精度は定期検定済みですか。 ・測定するたびにキャリブレーションをやり直してますか。 ・周囲の温度環境は±1℃程度に安定してますか。 カタログ精度は理想的な環境で測定されてますから、現場で再現させるのは大変かもしれません。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.3

こんばんは  経験談ですが 9年程前に横MCを入れる時、B軸の反転誤差を補う貯めにレニショーのタッチプローブをつけた事があります。 その時あらゆる事を想定して、磁性を帯びないように出来ないのかとメーカに聞いたんですけど、出来ないような返事だったので、やむを得ずワークのエアーブローとタッチプローブの測定子先端をエアーブロー出来るようにしてもらったのですが、FCの乾式加工だからかどうか分かりませんが、基準穴の測定誤差(結果として補正誤差ですね)が発生しました。  誤差の原因は不明ですが、可能性としては粉塵付着・加工面の粗さが荒い、エアーブローの冷却風によるスタイラスの変形等が考えられました。  どちらにしろ製品の品質が不安定でしたので思い切って補正作業を止めて機械任せにしました。  その結果満足できる製品が、24時間フル稼働で加工できるようになりましたね。  製品の加工精度は   φ400位の面とノック穴基準で、反対面(長さ400位)の穴位置10μ以内。  各移動軸とコラムの倒れ、B軸の反転精度等を考慮するとX軸に対するB軸中心のズレは4μ以内に入っていたと思います。 ※それ以来反転精度の補正用には使用していません。  当時Nさんのような非磁性の物があったらもしかしたら今も使っていたかも知れません。 それでは

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.2

danさんお早うございます。 私の所でもレニショーのタッチブローブを使用していましたが計測するたびに百分代の誤差が出てあまり信頼できませんでした。ある日は早送りでぶっつけてしまい修理に出したところ50万円かかると言われ修理を諦めてWEBサイトでN社を見つけこれを購入して使っています。 リングゲージやゲージブロックで比較測定をしながら 使っています。本当に千分1ミリの計測が出来てデーターをプリントアウトしてコピーを添付して納品しています。三次元測定器を一緒に買ったような物です。クレームがあってもデーターが残っていますので自信を持って対応できます。 修理代より安い金額で購入でき喜んでいます。

参考URL:
http://www.nsknet.or.jp/nisshin/ja/frametop.htm
noname#230358
質問者

お礼

早速回答頂きましてありがとうございます。 R社との技術的な大きな違いは「非磁性」ですか? これが百分代の誤差の要因でしょうか。 stradaさんのところは芯だしではなくてワークの寸法計測に使われているのですね。

すると、全ての回答が全文表示されます。
noname#230359
noname#230359
回答No.1

マザックですがレニショーのタッチブローブを使用しています。 測定機能もありますが、それはやはりマイクロマータやシリンダゲージにて補正を入れております。 主な使用は原点出し。 ラフなジグの場合、プログラムの先頭に座標値決定の行を咬ませて一個ずつ原点を変化させています。 測定の後、振り回しで確認すると書かれている通りの12ミクロンの誤差です。 タッチプローブ校正プログラムというのがあってそれを実施すればズレはパラメータに入力されより正確になるようです。 2年ほどそれをしていませんが、いけてます。

noname#230358
質問者

お礼

アドバイスありがとうございます。 寸法自体を測ることには誤差があるけれども中心を拾うのであれば使えるということですね。

すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A