JP5607695B2 - 工作機械の熱変位補正装置 - Google Patents

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Description

本発明は、熱変位補正量の調整時における作業効率を向上させる工作機械の熱変位補正装置に関する。
工作機械の動作や各部位の温度等から熱変位量を算出し補正する機能において、クーラントや外気温などの周囲の環境により、熱変位量を正確に算出する事ができず、熱変位補正量と実際の熱変位量の差(補正誤差)が大きくなり、正しく補正ができないことがある。このように外部的な要因で補正誤差が大きくなる場合、一般的に熱変位補正量を増減することで調整を行い、補正精度を向上させる。
従来技術における熱変位補正量の調整方法の例として、特許文献１には、算出した熱変位補正量が外部的な要因により実際の熱変位量と大きく異なる場合、工作機械の制御装置に保存された熱変位補正量と補正誤差に基づいて、熱変位計算式内の主軸回転と軸移動による発熱に関わる係数を新たに計算し、前記熱変位補正量を調整する方法が開示されている。また、特許文献２には、調整値を、算出した熱変位補正量に加算もしくは減算することにより、前記熱変位補正量を変更し調整する方法が開示されている。
特許第３４０５９６５号公報 特許第３２９２４５４号公報
特許文献１では、送り軸部を構成する送りねじの全長を複数に分割した区間を設定し、時刻ｎにおける区間Ｉの熱変位量δnIを式（１）で算出する。
δnI＝δ(n-1)I＋A・vnI−BnI＋DnI ・・・ 式（１）
A：発熱係数
vnI：時刻ｎにおける軸の移動速度から算出した値
BnI：区間Iにおける単位時間あたりの送り軸の放熱による縮み
DnI：区間Iに隣接する区間からの熱伝導による変位
時刻ｎにおける区間Ｘでの送り軸部熱変位量ＬnXは、式（２）のように各区間の熱変位量を基準位置から区間Ｘまで加算することによって求められる。
ＬnX＝δn0＋δn1＋・・・＋δnI＋・・・＋δnX ・・・ 式（２）
ＬnX：時刻ｎにおける区間Ｘでの送り軸部熱変位量
発熱係数Ａが増加すると熱変位補正量は増加し、発熱係数Ａが減少すると熱変位補正量は減少する。ここに着目し、熱変位補正量の調整時には、設定された補正誤差(調整値ε)と補正誤差が生じた時刻における熱変位補正量から算出される値(Ｔ)をもとに、式（３）を用いて発熱係数Ａを再計算している。
A´＝ A・(１＋ε・T) ・・・ 式（３）
この時、調整値εの符号により係数Ａの増減（熱変位補正量の増減）が決定し、調整値εの絶対値で発熱係数Ａの増加量（加工点の移動量）が決定する。
また、特許文献２では、設定された値を熱変位補正量に加算もしくは減算することで調整を行う。
特許文献１と特許文献２に記載されている熱変位補正量の調整方法では、熱変位補正量の調整時に、共通して「熱変位補正量の増減（調整値の符号）」と「加工点の移動量(調整値の絶対値)」の二つの要素を設定している。
しかしながら、熱変位補正量は機械座標上で加工点が移動する量ではなく、送り軸の伸び量を表している場合など機械座標に対しての符号が一致しない場合があり、また、軸の固定端と機械座標の方向も工作機械や軸によって異なる。そのため、熱変位補正量を位置指令値に加算して補正を行う場合と、位置指令値から減算して補正を行う場合があり、適切に補正が行われず、不十分な熱変位補正量の調整によって、「熱変位補正量の増減」が加工点(工具がワークに対して加工を行う位置)の移動方向と必ずしも一致しておらず、熱変位補正量の調整の設定を行う際に間違った設定を行い、熱変位補正量を増やすべき場合に減らしてしまうことや、減らすべき場合に増やしてしまう場合がある。
そこで、本発明は、工作機械の動作や各部位の温度等から熱変位量を予測し、熱補正量を補正する機能において、補正誤差を小さくするために熱変位補正量の調整を行う際、熱変位補正量の調整の設定の間違いを少なくし、熱変位補正量を増やすべき場合には正しく増やし、減らすべき場合には正しく減らすことができる工作機械の熱変位補正装置を提供することを課題とする。
本発明は、制御装置の表示装置に作業者からの操作によって移動する画像を表示し、作業者が画像を移動した方向から、熱変位補正量を増やすのか、もしくは減らすのかを判断し、正しい方向に熱変位補正量を調整するものである。
そして、本願の請求項１に係る発明は、機械の動作または機械の各部位の温度から熱変位量を予測し、該予測した熱変位量を打ち消す熱変位補正量を送り軸の位置指令値に加算することにより熱変位を補正する熱変位補正部と、該熱変位補正部により補正された位置指令値と実際の加工点の誤差量から前記熱変位補正量を調整する熱変位補正量調整部とを備える工作機械の熱変位補正装置において、ワークまたは工具の画像を表示する画像表示装置と、前記ワークまたは工具の画像を前記加工点の誤差量を打ち消す方向に移動する画像操作部と、熱変位補正量を調整する前の画像の位置と前記画像操作部で移動した画像の位置関係を表わす画像を前記画像表示装置に表示する移動方向表示部と、前記画像操作部の操作によって初期位置から画像を移動した方向に基づいて熱変位補正量の増減を決定する熱変位補正量増減決定部と、前記加工点の誤差量を設定する誤差量設定部と、を備え、前記熱変位補正量調整部は、前記熱変位補正量増減決定部が決定した熱変位補正量の増減と前記誤差量設定部が設定した加工点の誤差量に基いて熱変位補正量を調整することを特徴とする工作機械の熱変位補正装置である。
請求項２に係る発明は、前記誤差量設定部は、入力手段による入力により加工点の誤差量を設定することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の熱変位補正装置である。
請求項３に係る発明は、前記誤差量設定部は、前記画像の移動量から加工点の誤差量を算出し設定することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の熱変位補正装置である。
本発明により、工作機械の動作や各部位の温度等から熱変位量を予測し、熱補正量を補正する機能において、補正誤差を小さくするために熱変位補正量の調整を行う際、熱変位補正量の調整の設定の間違いを少なくし、熱変位補正量を増やすべき場合には正しく増やし、減らすべき場合には正しく減らすことができる工作機械の熱変位補正装置を提供できる。
工作機械を制御する数値制御装置の概要を説明するブロック図である。 工作機械の熱変位補正装置に備わった画像表示装置に表示されるワーク画像を移動する場合を説明する図である。 工作機械の熱変位補正装置に備わった画像表示装置に表示される工具画像を移動する場合を説明する図である。 熱変位補正における調整の流れを説明するフローチャートである。 熱変位補正量の調整の設定（移動量を入力する場合）を説明するフローチャートである。 熱変位補正量の調整の設定（画像操作で移動量を算出する場合）を説明するフローチャートである。 熱変位補正量の調整の設定を熱変位補正量に反映することを説明するフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は工作機械を制御する数値制御装置の概要を説明するブロック図である。本発明に係る工作機械の熱変位補正装置は工作機械を制御する数値制御装置１０によって構成される。数値制御装置１０のプロセッサ（ＣＰＵ）１１は、数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを、バス２１を介して読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置１０を全体的に制御する。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０は表示装置付き手動入力装置であり、表示装置（ＬＣＤ）に図２あるいは図３に示される表示例が表示される。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０は、作業者からの特定の操作（カーソルキー入力やソフトキー入力やドラッグ操作など）により、図２や図３に示される表示画像は表示位置を移動する機能や、移動量の数値を入力する機能を備えている。なお、ＬＣＤは液晶表示装置を意味する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及びＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種データ等が格納される。
ＳＲＡＭ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成され、初期位置を測定するプログラムや工作機械の熱変位補正を行うプログラム、インタフェース１５を介して読み込まれた後述する加工プログラム、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記憶される。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自動運転のための処理を実施するための各種のシステムプログラムがあらかじめ書き込まれている。
インタフェース１５は数値制御装置１０に接続可能な外部機器のためのインタフェースであり、外部記憶装置などの外部機器７２が接続される。外部記憶装置からは加工プログラム、熱変位測定プログラムなどが読み込まれる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械側の補助装置等を制御する。すなわち、加工プログラムで指令されたＭ機能、Ｓ機能及びＴ機能に従って、これらシーケンスプログラムにより補助装置側で必要な信号を変換し、Ｉ／Ｏユニット１７から補助装置側に出力する。この出力信号により各種アクチュエータ等の補助装置が作動する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な処理をしてプロセッサ１１に渡す。
工作機械の各軸の現在位置、アラーム、パラメータ、画像データ等の画像信号はＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０に送られ、そのディスプレイに表示される。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース１８はＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０のキーボードからデータを受けてプロセッサ１１に渡す。
インタフェース１９は手動パルス発生器７１に接続され、手動パルス発生器７１は工作機械の操作盤に実装され、手動操作に基づく分配パルスによる各軸制御で工作機械の可動部を精密に位置決めするために使用される。工作機械のテーブルＴを移動させるＸ，Ｙ軸の軸制御回路及びＺ軸の制御回路３０〜３２はプロセッサ１１からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ４０〜４２に出力する。サーボアンプ４０〜４２はこの指令を受けて工作機械の各軸のサーボモータ５０〜５２を駆動する。各軸のサーボモータ５０〜５２には位置検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダからの位置信号がパルス列としてフィードバックされる。
スピンドル制御回路６０は、工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信号を受けて、工作機械の主軸モータ６２を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。主軸モータ６２には歯車あるいはベルト等でポジションコーダ６３が結合され、ポジションコーダ６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはインタフェース２０を経由してプロセッサ１１によって読み取られる。６５は現在時刻に同期するように調整された時計装置である。
数値制御装置１０は、例えば特許文献１や特許文献２に開示される機械の動作または機械の各部位の温度から熱変位量を予測し、該予測した熱変位量を打ち消す熱変位補正量を送り軸の位置指令値に加算することにより熱変位を補正する熱変位補正部を有する。前記熱変位補正部は例えば特許文献１や特許文献２に開示されるように従来公知であるので詳述しない。
そして、本発明は、工作機械の熱変位補正装置（数値制御装置１０）の表示装置に作業者からの操作によって移動する画像を表示し、作業者が画像を移動した方向から、熱変位補正量を増やすのか、もしくは減らすのかを判断し、正しい方向に熱変位補正量を調整する。
そこで、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０に備わった表示装置に表示される表示画像について説明する。
＜ワークの画像を移動する場合＞
図２は工作機械の熱変位補正装置に備わった画像表示装置に表示されるワーク画像を移動する場合を説明する図である。工作機械の熱変位補正装置として機能する数値制御装置１０の表示装置（ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０に備わった表示装置）の表示画面１００に、作業者からの操作（カーソルキー操作やソフトキー操作やドラッグ操作等）により、Ｘ軸方向やＹ軸方向やＺ軸方向に表示位置を移動できるワークの画像１０２を表示する。図２に示される表示例ではワーク画像が表示画面に表示される。なお、ワーク画像１０２の移動方向が認識できればよいので、表示画面に表示されるワークの画像１０２は、加工するワークの形状を模式的に示すものでよい。
表示装置の表示画面の左側には、Ｘ軸とＹ軸に平行な面内において、移動後のワークの画像１０２が、破線で示される熱変位補正量を調整前のワークの画像１０４の位置（初期位置）から、どちらの方向に移動しているのかが分かる画像が表示される。つまり、移動前と移動後のワークの画像が表示画面に表示される。さらに、上記の画像と同時に、移動方向や加工点の位置といった操作の補助用の画像を表示してもよい。例えば、矢印１０６によりワークの画像の位置の移動方向を示してもよい。
ワークの画像１０２の移動方向を表す符号は、加工点における機械座標の増減で決定する。加工点が機械座標上で＋方向に移動する場合の移動方向は＋方向、加工点が−方向に移動する場合の移動方向は−方向とする。
一方、作業者は補正誤差を計測し（つまり、加工プログラムの実行後、ワークの加工面やテーブル上の固定点など加工点の指標となる位置を、実際に計測装置を用いて測定し、加工点のずれ量（補正誤差）を求める。）、前記の移動方向（加工点が機械座標上で＋方向に移動する場合の移動方向は＋方向、加工点が−方向に移動する場合の移動方向は−方向）の定義を元に、前記補正誤差が小さくなる方向へワークの画像１０２を移動することで加工点を移動する。
表示装置の表示画面の右側には、Ｚ軸と平行な面内において、移動後のワークの画像１１０が、破線で示される熱変位補正量を調整前のワークの画像１１２の位置（初期位置）から、どちらの方向に移動しているのかが分かる画像が表示される。つまり、移動前と移動後のワークの画像が表示画面に表示される。
さらに、上記の画像と同時に、移動方向や加工点の位置といった操作の補助用の画像を表示してもよい。例えば、矢印１１４によりワークの画像の位置の移動方向を示してもよい。
ワークの画像１０２を移動した方向を元に「熱変位補正量の増減」を判断する。判断方法については後述する。
なお、図２に示される表示例ではＸ軸方向とＹ軸方向を１つの画像上で表示し、Ｚ軸方向を単独で表示しているが、軸の組み合わせや１つの画像上で表示する軸数は問わない。また、図２の表示例では３軸同時に表示しているが１軸もしくは２軸のみの表示でも良い。後述する方法で設定もしくは算出される加工点の移動量を表示する移動量表示部１０８，１１６を表示する。
＜工具の画像を移動する場合＞
図３は工作機械の熱変位補正装置に備わった画像表示装置に表示される工具画像を移動する場合を説明する図である。数値制御装置１０の表示装置（ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０に備わった表示装置）に、作業者からの操作（カーソルキー操作やソフトキー操作やドラッグ操作等）により、Ｘ軸方向やＹ軸方向やＺ軸方向に表示位置を変更できる画像（工具１２２）を表示する。なお、工具画像１２２の移動方向が認識できればよいので、表示画面に表示される工具画像１２２は、加工に使用する工具の形状を模式的に示すものでよい。
表示装置の表示画面には、ワークの画像１２０、移動後の工具の画像１２２が、破線で示される熱変位補正量を調整前の工具の画像１２４の位置（初期位置）から、どちらの方向に移動しているのかが分かる画像が表示される。つまり、移動前と移動後のワークの画像が表示画面に表示される。あるいは、上記の画像と同時に、移動方向や加工点の位置といった操作の補助用の画像を表示してもよい。例えば、矢印１２６によりワークの画像の位置の移動方向を示してもよい。
工具の画像１２２の移動方向を表す符号は、加工点における機械座標の増減で決定する。つまり、加工点が機械座標上で＋方向に移動する場合の移動方向は＋方向、加工点が−方向に移動する場合の移動方向は−方向とする。
作業者は補正誤差を計測し（つまり、加工プログラムの実行後、ワークの加工面やテーブル上の固定点など加工点の指標となる位置を測定し、加工点のずれ量（補正誤差）を求める。）、前記の移動方向（加工点が機械座標上で＋方向に移動する場合の移動方向は＋方向、加工点が−方向に移動する場合の移動方向は−方向）の定義を元に補正誤差が小さくなる方向へ工具の画像１２２を移動することで加工点を移動する。
なお、表示例ではＸ軸方向とＹ軸方向を１つの画像上で表示し、Ｚ軸方向を単独で表示しているが、軸の組み合わせや１つの画像上で表示する軸数は問わない。また、表示例では３軸同時に表示しているが１軸もしくは２軸のみの表示でも良い。後述する方法で設定もしくは算出される加工点の移動量を表示する移動量表示部１２８，１３８を表示する。 工具の画像を移動した方向を元に「熱変位補正量の増減」を判断する。判断方法については後述する。
また、表示装置の表示画面の右側には、Ｚ軸と平行な面内において、移動後の工具の画像１３２が、破線で示される熱変位補正量を調整前の工具の画像１３４の位置（初期位置）から、どちらの方向に移動しているのかが分かる画像が表示される。つまり、移動前と移動後の工具の画像が表示画面に表示される。あるいは、上記の画像と同時に、移動方向や加工点の位置といった操作の補助用の画像を表示してもよい。例えば、矢印１３６により工具の画像の位置の移動方向を示してもよい。
なお、前記の「発明が解決しようとする課題」では、特許文献１と特許文献２を調整方法の例として挙げたが、これに限らず、「熱変位補正量の増減」と「加工点の移動量」を元に熱変位補正量の調整を行う手段に対して、本発明の調整方法が適用できる。
例えば、算出した熱変位補正量を一定の割合(調整率)で増減する方法においては、「熱変位補正量の増減」(d：正方向(＋１)、負方向(−１))と「加工点の移動量」(Ladj)、及び補正誤差が生じた時刻における補正量(LE)から、式（４）により調整率(E)を算出できる。
E＝１＋ d・Ladj／LE ・・・ 式（４）
作業者は「熱変位補正量の増減」と「加工点の移動量」を設定するので、この方法においても、画像を使用した調整方法を適用できる。
次に、図４を用いて本発明に係る熱変位補正における調整の流れについて説明する。工作機械の熱変位補正装置（工作機械を制御する数値制御装置１０）を使用して、加工プログラムを運転し、ワークの実加工を実行する。プログラムの運転が終了後、ワークの加工面やテーブル上の固定点など、加工点の指標となる位置を公知の測定装置を用いて測定し、加工点のずれ量(補正誤差)と機械座標に対してずれている方向（熱変位補正量の増減）を数値制御装置１０のメモリに記録する。
図４は熱変位補正における調整の流れを説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ０１］熱変位補正装置（数値制御装置）を使用して、ワークを加工するプログラムを実行する。
●［ステップＳＡ０２］プログラムの実行が終了後、ワークの加工面やテーブル上の固定点など、加工点の位置を特定する指標となる位置を公知の測定装置を用いて測定し、加工点のずれ量（補正誤差）を求める。
●［ステップＳＡ０３］ステップＳＡ０２で求めた補正誤差の補正精度を確認し、補正精度が良好であれば（ＯＫ）処理を終了し、補正精度が良好でなければ（ＮＧ）ステップＳＡ０４へ移行する。
●［ステップＳＡ０４］熱変位補正量の調整の設定を行う（図５参照）。
●［ステップＳＡ０５］熱変位補正量の調整の設定を熱変位補正量に反映させて（図６参照）、処理を終了する。
次に、上記ステップＳＡ０４の「熱変位補正量の調整の設定」について説明する。熱変位補正量の調整の設定方法として、加工点の移動量を入力する場合（図５参照）と、画像操作で加工点の移動量を算出する場合(図６参照)の２つがある。
＜加工点の移動量を入力する場合(図５参照)＞
数値制御装置１０の表示装置（ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０に備わった表示装置）にワークの画像を表示する。ステップＳＡ０２で測定した補正誤差を元に加工点の移動量を設定する（図２の符号１０８，符号１１６、図３の符号１２８，符号１３８を参照）。
加工点の移動操作を受けて、加工点の移動方向を数値制御装置のメモリに保存する。加工点を＋方向に移動する操作を行うと加工点の移動方向を＋方向に、−方向に移動する操作を行うと、加工点の移動方向を−方向として数値制御装置のメモリに保存する。
作業者からの入力（入力手段は問わない）によって、加工点の移動量(Ladj)に、ステップＳＡ０２で測定した補正誤差の値を設定し、数値制御装置のメモリに保存する（請求項２の入力手段による入力により加工点の誤差量を設定することに対応する）。この時、設定した加工点の移動量を表示する（図２の符号１０８，１１６、図３の符号１２８，１３８を参照）。なお、入力装置に入力可能な桁数により補正誤差の値と同じ値を入力できない場合、補正誤差の値と同程度の値を入力する。
図５は熱変位補正量の調整の設定（移動量を入力する場合）を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＢ０１］画像を表示する。
●［ステップＳＢ０２］作業者からの操作に応じて画像を移動する。
●［ステップＳＢ０３］加工点の移動量を入力する。
●［ステップＳＢ０４］加工点の移動方向と移動量を数値制御装置のメモリに保存する。
＜画像操作で加工点の移動量を算出する場合(図６参照)＞
数値制御装置１０の表示装置（ＬＣＤ／ＭＤＩユニット７０に備わった表示装置）にワークもしくは工具の画像を表示する。これらの画像は、作業者からの特定の操作（カーソルキー入力やソフトキー入力やドラッグ操作等）により、表示位置を移動できる。ステップＳＡ０２で測定した補正誤差を元に加工点の移動量を設定する（請求項３の画像の移動量から加工点の誤差量を算出し設定するに対応する）。一回の操作での加工点の移動量(lE)を可変としてもよく、その場合は特定の操作(ソフトキー入力等)や数値制御装置１０内の特定のメモリを使用して変更する。
加工点の移動操作と同時に移動量(Ladj)を更新する。
加工点の移動量(Ladj)は、加工点を移動する度に式（５）を用いて算出し、数値制御装置１０のメモリに保存する。
Ladj = Ladj´+ lE×d ・・・ 式（５）
Ladj´：操作を行う前の加工点の移動量
lE：１回の操作で増減する移動量
d：移動した方向(＋1,−1)
算出したLadjを表示し、測定した補正誤差になるように加工点の移動操作を行う。移動操作を行うたびに、Ladjの符号を検査し、加工点の移動方向として数値制御装置１０のメモリに保存する。
図６は熱変位補正量の調整の設定（画像操作で移動量を算出する場合）を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＣ０１］画像を表示する。
●［ステップＳＣ０２］作業者からの操作に応じて画像を移動する。
●［ステップＳＣ０３］画像の移動操作から移動量を算出し表示する。
●［ステップＳＣ０４］加工点の移動方向と移動量を数値制御装置のメモリに保存する。●［ステップＳＣ０５］移動量を確認し、移動量が良好であれば（ＯＫ）処理を終了し、移動量が良好でなければ（ＮＧ）ステップＳＣ０２へ戻る。
次に、上記ステップＳＡ０５の「熱変位補正量の調整の設定を熱変位補正量に反映」について説明する。熱変位補正量を調整するために、「熱変位補正量の増減」と「加工点の移動量」を求める。
「加工点の移動量」は、数値制御装置１０のメモリに保存したLadjを読み出す。次に、数値制御装置１０のメモリに保存した加工点の移動方向を読み出し、「熱変位補正量の増減」を判断する。
熱変位補正量は機械座標上で加工点が移動する量ではなく、送り軸の伸び量を表している場合など機械座標に対しての符号が一致しない場合があり、また、軸の固定端と機械座標の方向も工作機械や軸によって異なる。そのため、熱変位補正量を位置指令値に加算して補正を行う場合と、位置指令値から減算して補正を行う場合があり、それぞれで「熱変位補正量の増減」の判断方法が異なる。
そこで「熱変位補正量の増減」の判断を、熱変位補正量を位置指令値に加算する場合と、位置指令値から減算する場合に分けて行う。
熱変位補正量を位置指令値に加算して補正を行う時、加工点の移動方向が＋方向である場合は、「熱変位補正量を増加」する。また、加工点の移動方向が−方向である場合では、「熱変位補正量を減少」する。
一方、熱変位補正量を位置指令値から減算して補正を行う時、加工点の移動方向が＋方向である場合は、「熱変位補正量を減少」する。また、加工点の移動方向が−方向である場合では、「熱変位補正量を増加」する。
上述の通りに決定した「熱変位補正量の増減」を数値制御装置１０のメモリに保存する。「熱変位量の増減」と「加工点の移動量」を元に、上述したそれぞれの調整方法で調整を行う。この例では「加工点の移動方向」と「熱変位補正量の増減」の両方を数値制御装置１０のメモリに保存しているが、どちらか片方を保存するだけでも良い。「加工点の移動方向」が数値制御装置１０のメモリに保存されていれば、前記の判断内容から「熱変位補正量の増減」が判断でき、また「熱変位補正量の増減」が数値制御装置１０のメモリに保存されていれば、前記の判断内容を逆にする事で「加工点の移動方向」を判断することができる。
図７は熱変位補正量の調整の設定を熱変位補正量に反映することを説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＤ０１］加工点の移動量を数値制御装置のメモリから読み出す。
●［ステップＳＤ０２］数値制御装置のメモリから読み出した加工点の移動方向から、熱変位補正量の増減を判断する。
●［ステップＳＤ０３］熱変位補正量を調整し、処理を終了する。
本発明により、熱変位補正量の増減と加工点の移動量を使用して熱変位補正量の調整を行う際に、画像が移動した方向から熱変位補正量の増減を決定し、熱変位補正量の増減を間違えること無く、簡単に熱変位補正量の調整が行える。これによって、本発明は、従来技術と比較して、熱変位補正量の増減を誤って設定する可能性を低減することができる。
１０ 数値制御装置
１１ プロセッサ（ＣＰＵ）
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ＳＲＡＭ
１５ インタフェース
１６ ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）
１７ Ｉ／Ｏユニット
１８ インタフェース
１９ インタフェース
２０ インタフェース
２１ バス
３０，３１，３２ 制御回路
４０，４１，４２ サーボアンプ
５０，５１，５２ サーボモータ
６０ スピンドル制御回路
６１ スピンドルアンプ
６２ 主軸モータ
６３ ポジションコーダ

６５ 時計装置

７０ ＬＣＤ／ＭＤＩユニット
７１ 手動パルス発生器
７２ 外部機器

Claims (3)

  1. 機械の動作または機械の各部位の温度から熱変位量を予測し、該予測した熱変位量を打ち消す熱変位補正量を送り軸の位置指令値に加算することにより熱変位を補正する熱変位補正部と、該熱変位補正部により補正された位置指令値と実際の加工点の誤差量から前記熱変位補正量を調整する熱変位補正量調整部とを備える工作機械の熱変位補正装置において、
    ワークまたは工具の画像を表示する画像表示装置と、
    前記ワークまたは工具の画像を前記加工点の誤差量を打ち消す方向に移動する画像操作部と、
    熱変位補正量を調整する前の画像の位置と前記画像操作部で移動した画像の位置関係を表わす画像を前記画像表示装置に表示する移動方向表示部と、
    前記画像操作部の操作によって初期位置から画像を移動した方向に基づいて熱変位補正量の増減を決定する熱変位補正量増減決定部と、
    前記加工点の誤差量を設定する誤差量設定部と、
    を備え、
    前記熱変位補正量調整部は、前記熱変位補正量増減決定部が決定した熱変位補正量の増減と前記誤差量設定部が設定した加工点の誤差量に基いて熱変位補正量を調整することを特徴とする工作機械の熱変位補正装置。
  2. 前記誤差量設定部は、
    入力手段による入力により加工点の誤差量を設定することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の熱変位補正装置。
  3. 前記誤差量設定部は、
    前記画像の移動量から加工点の誤差量を算出し設定することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の熱変位補正装置。
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