JP2016133870A - 工作機械を用いたワークの加工方法及び工作機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工作機械1は、支持具30によって地面に支持されたベッドや、X軸方向に移動自在なテーブル、Y軸方向に移動自在な主軸頭、Z軸方向に移動自在に設けられたクイル、軸線中心に回転自在にクイルによって支持された主軸、テーブルなどを各軸方向に移動させる送り機構、送り機構の作動を制御する数値制御装置40から構成され、数値制御装置40は、運動軌跡推定部47、影響係数記憶部48、運動誤差算出部49及び運動軌跡記憶部50によって支持具30に作用する荷重値から運動誤差を算出し、位置補正部51によって運動誤差分を補正するための補正信号を生成し、当該生成した補正信号を位置生成部43から位置制御部44へと送信される位置制御信号に加算するように構成される。
【選択図】図4
Description
垂直方向の支持位置を調整する調整機構、並びに支持荷重を検出するロードセルを有する複数の支持具によって支持された工作機械を用いて、ワークを加工する方法であって、
前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重を基に、工作機械に装着した工具とワークとを相対的に運動させたときの運動軌跡を推定し、
推定した運動軌跡と予め設定した基準運動軌跡との間の運動誤差を、運動方向に沿って所定間隔で算出するとともに、
算出した運動誤差を基に、該運動誤差を補償するように、前記工具とワークとの間の相対運動を補正して前記ワークを加工する一方、
少なくとも、算出した運動誤差の最大値が予め定めた基準値を超えているとき、又は、運動方向に沿った運動誤差の変動値が予め定めた基準値を超えているときには、アラームを発するようしたワーク加工方法に関する。
ベッドと、
垂直方向の支持位置を調整する調整機構、並びに支持荷重を検出するロードセルを有し、予め定められた支持位置で前記ベッドを支持する複数の支持具と、
前記ベッド上に配設され、ワークを保持するワーク保持部と、
前記ベッド上に配設され、工具を保持する工具保持部と、
前記ワーク保持部と工具保持部とを相対的に移動させる送り装置と、
前記ワークを前記工具により目標形状に加工するための加工プログラムに従って位置制御信号を生成し、生成した位置制御信号により前記送り装置の動作を数値制御する数値制御部とを備えた工作機械であって、
該工作機械は、更に、
前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重を基に、前記送り装置による工具とワークとの間の相対的な運動軌跡を推定し、推定した運動軌跡と予め設定した基準運動軌跡との間の運動誤差を、運動方向に沿って所定間隔で算出する運動誤差算出部と、
少なくとも、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差の最大値が予め定めた基準値を超えているとき、又は、運動方向に沿った運動誤差の変動値が予め定めた基準値を超えているときに、アラーム信号を出力する運動誤差判定部とを備え、
前記数値制御装置は、前記位置制御信号を生成するに当たり、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差を基に、この運動誤差を補償した前記位置制御信号を生成するように構成された工作機械によって好適に実施することができる。
ベッドと、
垂直方向の支持位置を調整する調整機構、並びに支持荷重を検出するロードセルを有し、予め定められた支持位置で前記ベッドを支持する複数の支持具と、
前記ベッド上に配設され、ワークを保持するワーク保持部と、
前記ベッド上に配設され、工具を保持する工具保持部と、
前記ワーク保持部と工具保持部とを相対的に移動させる送り装置と、
前記ワークを前記工具により目標形状に加工するための加工プログラムに従って位置制御信号を生成し、生成した位置制御信号により前記送り装置の動作を数値制御する数値制御部とを備えた工作機械であって、
該工作機械は、更に、
前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重を基に、前記送り装置による工具とワークとの間の相対的な運動軌跡を推定し、推定した運動軌跡と予め設定した基準運動軌跡との間の運動誤差を、運動方向に沿って所定間隔で算出する運動誤差算出部と、
少なくとも、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差の最大値が予め定めた基準値を超えているとき、又は、運動方向に沿った運動誤差の変動値が予め定めた基準値を超えているときに、アラーム信号を出力する運動誤差判定部と、
前記数値制御部によって生成される位置制御信号を逐次受信し、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差を基に、受信した位置制御信号に対する補正信号を生成して、生成した補正信号を前記数値制御装置における位置制御信号に加算する位置補正部とを備えた工作機械によっても好適に実施することができる。
図1及び図2に示すように、本例の工作機械1は、支持具30を介して地面に配設され、上面に2つの案内部3,4(第1案内部3及び第2案内部4)が並設されたベッド2と、下面に2つの摺動部6,7(第1摺動部6及び第2摺動部7)が設けられ、これら2つの摺動部6,7が前記2つの案内部3,4に係合して水平方向におけるX軸方向に移動自在な状態でベッド2上に配設されたテーブル5と、前記ベッド2の上面に配設されたコラム8と、当該コラム8に支持され、上下方向たるY軸方向に移動自在に設けられたクイル9と、X軸及びY軸の双方と直交するZ軸方向に移動自在、且つ軸線がZ軸方向と平行な軸線中心に回転自在に前記クイル9に支持された主軸頭10と、当該主軸頭10に支持され、先端部に工具Tが装着される主軸11とを備えている。
前記数値制御装置40の構成(機能ブロック)を、図4を用いて説明する。同図に示すように、数値制御装置40は、加工プログラム記憶部41、プログラム解析部42、位置生成部43、位置制御部44、速度制御部45、電流制御部46、運動軌跡推定部47、影響係数記憶部48、運動誤差算出部49、基準運動軌跡記憶部50、位置補正部51及び運動誤差判定部52から構成される。
2 テーブル
3 第1案内部
4 第2案内部
5 テーブル
8 コラム
9 クイル
10 主軸頭
11 主軸
15 X軸送り機構
18 X軸用サーボモータ
20 Y軸送り機構
21 Y軸用サーボモータ
25 Z軸送り機構
26 Z軸用サーボモータ
30 支持具
32 ジャッキ部
33 ロードセル
35 送信機
40 数値制御装置
41 加工プログラム記憶部
42 プログラム解析部
43 位置生成部
44 位置制御部
45 速度制御部
46 電流制御部
47 運動軌跡推定部
48 影響係数記憶部
49 運動誤差算出部
50 運動軌跡記憶部
51 位置補正部
52 運動誤差判定部
T 工具
W ワーク
Claims (5)
- 垂直方向の支持位置を調整する調整機構、並びに支持荷重を検出するロードセルを有する複数の支持具によって支持された工作機械を用いて、ワークを加工する方法であって、
前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重を基に、工作機械に装着した工具とワークとを相対的に運動させたときの運動軌跡を推定し、
推定した運動軌跡と予め設定した基準運動軌跡との間の運動誤差を、運動方向に沿って所定間隔で算出するとともに、
算出した運動誤差を基に、該運動誤差を補償するように、前記工具とワークとの間の相対運動を補正して前記ワークを加工する一方、
少なくとも、算出した運動誤差の最大値が予め定めた基準値を超えているとき、又は、運動方向に沿った運動誤差の変動値が予め定めた基準値を超えているときには、アラームを発するようしたことを特徴とする、工作機械を用いたワークの加工方法。 - 前記各支持具に作用する支持荷重と、前記工具とワークとの間の相対的な運動軌跡との関係式を予め取得しておき、
前記関係式と、前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重とを基に、前記工具とワークとの間の相対的な運動軌跡を推定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の、工作機械を用いたワークの加工方法。 - ベッドと、
垂直方向の支持位置を調整する調整機構、並びに支持荷重を検出するロードセルを有し、予め定められた支持位置で前記ベッドを支持する複数の支持具と、
前記ベッド上に配設され、ワークを保持するワーク保持部と、
前記ベッド上に配設され、工具を保持する工具保持部と、
前記ワーク保持部と工具保持部とを相対的に移動させる送り装置と、
前記ワークを前記工具により目標形状に加工するための加工プログラムに従って位置制御信号を生成し、生成した位置制御信号により前記送り装置の動作を数値制御する数値制御部とを備えた工作機械であって、
該工作機械は、更に、
前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重を基に、前記送り装置による工具とワークとの間の相対的な運動軌跡を推定し、推定した運動軌跡と予め設定した基準運動軌跡との間の運動誤差を、運動方向に沿って所定間隔で算出する運動誤差算出部と、
少なくとも、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差の最大値が予め定めた基準値を超えているとき、又は、運動方向に沿った運動誤差の変動値が予め定めた基準値を超えているときに、アラーム信号を出力する運動誤差判定部とを備え、
前記数値制御装置は、前記位置制御信号を生成するに当たり、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差を基に、この運動誤差を補償した前記位置制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする工作機械。 - ベッドと、
垂直方向の支持位置を調整する調整機構、並びに支持荷重を検出するロードセルを有し、予め定められた支持位置で前記ベッドを支持する複数の支持具と、
前記ベッド上に配設され、ワークを保持するワーク保持部と、
前記ベッド上に配設され、工具を保持する工具保持部と、
前記ワーク保持部と工具保持部とを相対的に移動させる送り装置と、
前記ワークを前記工具により目標形状に加工するための加工プログラムに従って位置制御信号を生成し、生成した位置制御信号により前記送り装置の動作を数値制御する数値制御部とを備えた工作機械であって、
該工作機械は、更に、
前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重を基に、前記送り装置による工具とワークとの間の相対的な運動軌跡を推定し、推定した運動軌跡と予め設定した基準運動軌跡との間の運動誤差を、運動方向に沿って所定間隔で算出する運動誤差算出部と、
少なくとも、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差の最大値が予め定めた基準値を超えているとき、又は、運動方向に沿った運動誤差の変動値が予め定めた基準値を超えているときに、アラーム信号を出力する運動誤差判定部と、
前記数値制御部によって生成される位置制御信号を逐次受信し、前記運動誤差算出部によって算出された運動誤差を基に、受信した位置制御信号に対する補正信号を生成して、生成した補正信号を前記数値制御装置における位置制御信号に加算する位置補正部とを備えていることを特徴とする工作機械。 - 前記運動誤差算出部は、予め取得された、前記各支持具に作用する支持荷重と、前記工具とワークとの間の相対的な運動軌跡との関係式と、前記各支持具のロードセルによって検出される支持荷重とを基に、前記工具とワークとの間の相対的な運動軌跡を推定するように構成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の工作機械。
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