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接触式タッチセンサーを使用した正確な原点だしの方法
- 接触式タッチセンサーを使用して正確な原点だしを行う方法について説明します。
- タッチセンサーをワークの端面に当て、光った時点で位を切り替え、1メモリ1ミクロンの動きで当てます。
- バックラッシュを取り除くために、戻す際には最も低い値の1ミクロンで当てて光りが消えるまで戻すことが重要です。
- マシニングセンター
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技術の森関係者 さま 岩ことiwanaiの記載内容に関して、有言実行をお願いします。
スケールフィードバック付きでないボールねじ回転角で位置検出する機械では1ミクロンをウンヌンするのは殆ど無意味です。 手パ送りでの表示値にバックラッシュ補正が掛かってるのか議論あり。 逆方向に１ミクロンの指令に補正値を３ミクロンなら足して４ミクロン指令？行き過ぎない？ （特許審決 特願平6-101490に例あるが省略） 質問文面では片側のみの位置決め。それで問題な誤差はタッチセンサの芯振れ。幾らあるか確認してます？ （私は経験無いが）回転位置を変えながら調べるしかないのでは。 新品でも数ミクロンあっておかしくない、つまり冒頭１ミクロンを超える値。 なので、金型のヒッチ穴加工、治具ポーラー級の位置決めではタッチセンサーは使いません。 １、２ミクロン目盛のピックテスタ（テコ式ダイヤルゲージ、電気式も）を使う。 穴基準では回して振れゼロな点、外殻基準なら両側振分けして基準とする。 この方法では手パ送りでも１方向から出来る。（表示値の議論は残る） まずタッチセンサーの振れを確認すること。それを超える位置決めを望んでも機械精度との相談となり、無理はせぬ方が賢明。面倒でなければタッチセンサーを止めヒックテスタにする。 回答（4）の素人徘徊者が ・・・・ください。 上司になったつもりの指示指導か・・・なら指示命令してやろう。 徘徊やめて施設へ帰れ!! まだ徘徊が続いてる(嘆)。。。 ボールねじにはバックラッシュだけでなく、よろめき、フラツキも有る如く。 いくらセンサーだけで頑張って芯振れゼロにしても、取付けるシャンクが振れます。シャンクのカタログで保証精度を調べてみてください。 ピックテスタは当たってから幾らか行き過ぎたところで(ゼロに)目盛合わせ。主軸を手回ししつつ振れゼロな地点を探す。値での差引きはしません。 動かす方向は取りあえず無視し、最終で一方向からやって確認。 外郭から中心振分けするには、中心位置でやるとピックテスタを大円で振回さねばなさならないので工夫。 ○■○←ﾋﾟｯｸﾃｽﾀ回し ↑ ﾜｰｸ 外側で適当な小円で回し左右同じ振れの座標を記録しその中点がセンタ。 端面基準が欲しいなら外郭寸法の1/2引いた点。 X方向を決めればY方向は同じ振れになる点を探せば、幾ら動かすかはX方向の計算から出るので１方向だけで済む。 タッチセンサは±0.01程度の作業に使うモノ。便利だが頑張ってもそれ以上の精度は望めないと割切ることが必要。 それでも芯振れが大きくなっていないかは目視したり、時々は回して値が変動しないか確かめる。 │ ────────────────────┘ ﾜｰｸ面 ｱﾀﾘﾊｼﾞﾒ→・ ・ ・←ｱﾀﾘｵﾜﾘ ・ ↑ ・ ・ 最大値 ・ ・ ・ ＋ ピックテスタの回転中心＝主軸位置 当たった瞬間でなく主軸を(図では左から右に)手回しして表示が最大になる点を探し目盛ゼロにする。振れ量は適当でよいが1/4回転ていど。軸座標はそこをゼロに(または値を記録) ワーク反対側は控えめに当てて主軸回しで最大点を探し、目盛ゼロになるようテーブルを移動。 両方の座標値の真ん中がワークセンター。 座標値の差 ＝ ワーク寸法 ＋ ピックテスタ回転半径×２ ↑ 直交座標の位置出しは片側のみでこの値を差引きする Y軸での作業はピックテスタ目盛盤が裏向きになるので手鏡で見たりするが テストインジケータ 垂直形 https://satosokuteiki.com/item/detail/1719 を使うと易しくなるが取付に少し工夫を要す。 この方式が優れる理由は判りました? 精密作業の基本で他にも展開できる原理です。 ＞インジケータの針 先端球の中心が主軸中心と一致するように針の角度を調整する必要 厳密でなく目視で針の動きが中心を通る線上になってるな程度には。 取付の首振りはどの方向にも自在に動くタイブよりも一方向だけ動くほうがふさわしい。 ＞インジケータ先端 球の半径を プラスした値をXの原点の機械座標として 入力するという 流れであっていますでしょうか？ そうです。 インジケータを回してワークに当たった最大点、すなわちインジケータをゼロにした点とインジケータ回転中心＝Z軸中心との距離。 がより正確な表現でしょうか。 回転中心＝Z軸中心 完全に一致して誤差ゼロとなるのがミソ。 タッチセンサーでは振れの誤差を取り切れないから誤差ゼロにはならない。 その違い判りました? │ ────────────────────┘ ﾜｰｸ面 ｱﾀﾘﾊｼﾞﾒ→・ ・ ・←ｱﾀﾘｵﾜﾘ ・ ／↑ ・ ・ ／ 最大値 ・ ・ ／ ・ ／ ／ ＋ ＋主軸位置 針動きが斜に 極端に書くとこういうことです。ピックテスタの動きが悪くなり目盛も正しくなくなるが原理的には影響しない。 ＞タッチセンサをATCにそのまま付けたままマガジンをぐるぐる回るのは それしかできないが付け外しごとに一定しない位置ズレがありその回避法は無い。便利だがそれなりな方法。逆にピックテスタは正確だが人作業で自動化も難しい。それと誤差無い位置決めをやっても機械精度が伴わないと無駄。 ＞その最大値のときの機械座標がX-100として インジケータの球がR1だとすると左端面の 機械座標は -100+1+0.02ということになりますか？ インジケータを球径近く小さく回しても最大値が見にくいから、もっと大きく、R10以上とか。球径は計算に入らない。インジケータが適当に振れるように調整しゼロにセットした偶然な値。
>貴殿記載のバックラッシ分をメモして、精密加工の弾性変形分の補正値 >と併用し使用 実際どのように「弾性変形分の補正値と併用し使用」するか、回答(4)氏は 判っていらっしゃるのか？ 一般ユーザさんは、NCパラメータのバックラッシ補正の値を、メーカ設定値 から書き換えて調整したりするかどうか疑問。 特にスティックスリップを抑制するパラメータまで調整するのは、DBBなど の専用測定機器と作業経験が不可欠。 単なる点数稼ぎでアドバイスするのは...
原点だしに関しては、他の回答者さんが記載済み。 貴殿記載のバックラッシ分をメモして、精密加工の弾性変形分の補正値と併用し使用して ください。
私が接触式の使用方法を教える時は ハイトプリセッターであれ、ワークプリセッターであれ 以下の方法です。 0.1で先ず接触させます。 ランプが付き接触した位置から0.1戻します。 その位置から0.01で再度接触させます。 （10パルス前後で再度点灯する筈です） ランプが付き接触した位置から0.1戻します。 その位置から0.01で9パルス（0.09） 0.001に切替て再度点灯したところが原点になります。 0.1-0.1+(0.01x10)-0.1+0.09+(0.001x10) こんなイメージです。 個人的にはダイヤル式の方が戻さなくて良く正確ですので 社内はほぼダイヤル式に切替ました。
>>バックラッシュをとりのぞくために そのバックラッシュ分 >>以上もどさないとならないですか？ 回答(1)氏と同じく、その通りです。 >>また 戻すときは 値の一番低い 1ミクロンで当てて光ったあと >>にその精度で ランプが消えるまで戻したらその精度でのバックラッシュ >>分を戻すのに十分で その1ミクロン の単位で当てて光ったあと 消える >>ところまでもどして もう一度当てて光ったところで 見るのが正確で >>しょうか？ どの位の年式か不明ですが、日本製の機械で、ぶつけたりしてガタがでて いなければ、10ミクロン以上戻すことでほぼ間違いないでしょう。 小生であれば×10で2-3パルス（20-30ミクロン）戻して×1で再度アプロー チします。 接触式タッチセンサーの保証精度も±2ミクロン程度と思いますので、あま り神経質にならないでください。何回か同一測定面で試してみれば傾向が 掴めるでしょう。 予め、測定面の清掃・脱脂は忘れずに(場合によっては軽く砥石を当てる)。 >>最後の 0.01ミリでの1メモリバックでは 10ミクロンでやっていた >>ことになりますが、20はもどしたほうがいいのですね？ >>0.001であてにいくときに光るまでのまわしが長くなりますが。 アプローチの方法は正しいと思います。 タッチセンサの繰り返し保証精度も含めると、おそらく、10ミクロンバック と20ミクロンバックで、それほど結果は変らないと思いますので一度比較し てみては如何でしょうか。 中・大形機械の場合は、１０ミクロンだとちょっと厳しい場合があるかも しれません。
補足
ありがとうございます。 ＞小生であれば×10で2-3パルス（20-30ミクロン）戻して×1で再度アプロー ＞チします。 では ×10で2-3パルスもどした場合 ×1で再度アプローチする場合 20から30メモリまわさないとならないわけですね。 今まで 0.1ミリのやつで当たって 光る→ 0.1のまま 1メモリバックして ランプ消える→0.01にしてあてにいく→光る→0.01のまま1メモリバックして 光が消える→0.001に変えてあてにいく→ ひかったところの値を入れる でやったりしていましたが、 最後の 0.01ミリでの1メモリバックでは 10ミクロンでやっていた ことになりますが、20はもどしたほうがいいのですね？ 0.001であてにいくときに光るまでのまわしが長くなりますが。
>>バックラッシュ分以上もどさないとならないですか？ そうです >>単位で当てて光ったあと 消えるところまでもどして バックラシ分もどされていません(一回転以上) >>正確な原点だしになりますか？ 1/1000で 3回以上やって再現性を見ます
補足
ありがとうございます。 タッチセンサの芯振れの原因としてはどのような 要因がありますでしょうか？ ヒックテスタで原点だしをするときは 測定子がワークにあたってから進んだ量がミクロンだとすると 表示の値からその10ミクロンを 足したり 引いたりする感じで やるのでしょうか？ ピックテスターとはインジケータのことですよね？ 長方体のワークで 左上角を原点にしたいので、 まず左上角のXの機械座標を出すために 左側面に インジケータを当てるとすると まずインジケータの球が主軸中心にいないとならないですよね？ また球がワーク左側面に当たった瞬間のX座標をメモして 球半径をひかないと ワーク左側面のX機械座標が求まらないようなイメージがあるのですが、 針が動きだすとすでに 球半径に動きだした量を差し引きしないと ならないイメージがあるのですが、 ＞値での差引きはしません。 というやり方のイメージがいまいちピントきていないのですが、 どんな感じの手順になりますでしょうか？ ありがとうございます。 まずインジケータの針は角度調整できてしまうので、 まずは インジケータの針 先端球の中心が主軸中心と一致するように針の角度を調整する必要がありますか？ ＞主軸を(図では左から右に)手回しして表示が最大になる点を探し目盛ゼロに というのは芯ぶれの中で一番針がワークにあたっているところ 時計回りに一番進んだところで ＞最大になる点を探し目盛ゼロに インジケータ側のメモリをその 一番針が進んだところで0にするわけですか？ そこをワークに対する先端球の接触位置として考えるわけでしょうか？ ワーク左側面の位置の機械座標を求めたい場合は インジケータをあて その0にしたところに針が来たところの 機械座標値をメモして そこから インジケータ先端 球の半径を プラスした 値を Xの原点の機械座標として 入力するという 流れであっていますでしょうか？ ありがとうございます。 >厳密でなく目視で針の動きが中心を通る線上になってるな程度には。 中心というのは 主軸中心Z軸のことでしょうか？ ワークにあたったときのインジケータの針の動きは弧の動きではなく 直線の動きでしょうか？ X方向であてているならX軸の直線の動きでしょうか。 ＞タッチセンサーでは振れの誤差を取り切れないから誤差ゼロにはならない。 ＞その違い判りました? はい。違いはわかりました。 タッチセンサーをやめ インジケータに変えたという回答がありましたが、 最初は針中心をZ軸上にあわす必要がありますが、 使っている内にずれて くることもあまりないでしょうか？ ATCにそのまま付けたまま マガジンをぐるぐる回るのはまずいですか？ インジケータの場合は。 タッチセンサーはそのままマガジンをぐるぐるしていますが、 ちなみに インジケータをワークにあてて 回して最大値で0.02針が動いたところが最大値であるとき その最大値のときの機械座標がX-100として インジケータの球がR1だとすると 左端面の機械座標は -100+1+0.02ということになりますか？ ありがとうございます。 インジケータの球径が 機械座標の位置メモをするときの計算と関係がない 部分がいまいちわかりませんが、 またじっくり考えてみます。