JP7303593B2 - 位置関係測定方法および加工装置 - Google Patents
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Description
(1)被削材基準面のZ方向位置の測定
被削材基準面(回転主軸が鉛直である場合において、被削材の上側表面)のZ方向(回転主軸の軸方向)位置を、ツールセッタを用いて測定する。たとえばワークテーブル上に固定された被削材の上側表面に、接触を検知するツールセッタを配置し、工具刃先(機械基準点に対する工具刃先位置は別途測定されているものとする)をツールセッタ上面(ツールセッタの高さは既知とする)に接触させることで、機械基準点に対する被削材基準面の相対的なZ方向位置が測定される。
被削材のワーク座標系原点のX軸方向およびY軸方向(回転主軸の軸方向に垂直な方向)位置を、タッチセンサを用いて測定する。被削材に対して、たとえばスタイラス直径が既知のタッチセンサをX軸方向およびY軸方向に接触させることで、機械基準点に対する被削材原点の相対的なX軸方向位置およびY軸方向位置が測定される。
まず移動制御部112が、被削材62に対して切削工具50を相対的に移動させて、被削材62と切削工具50を接触させる(S10)。接触検出部114は、被削材62と切削工具50とが接触したときの基準点の座標値を測定し、取得する(S12)。実施形態において切削工具50は、半球状のボール部を有するボールエンドミルであり、基準点は、半球状ボール部の中心点とするが、別の位置に基準点を設定してもよい。
図5は、実施例1における測定手法を説明するための図である。実線で示す形状は、被削材62の実際の表面形状80を表現し、点線で示す形状は、所定の取付位置に配置した被削材62の設計形状82を表現する。図5に示す例では、実際の表面形状80が、設計形状82よりも大きく形成されているが、実際の表面形状80が、設計形状82より小さいこともある。
図7は、実施例2における測定手法を説明するための図である。実線で示す形状は、被削材62の実際の表面形状80を表現し、点線で示す形状は、所定の取付位置に配置した被削材62の設計形状82を表現する。図7に示す例では、実際の表面形状80が、設計形状82よりも大きく形成されているが、実際の表面形状80が、設計形状82より小さいこともある。
上記したように、各接触位置での並進位置誤差は、
(各接触位置での並進位置誤差)=測定座標値-設計座標値
と算出される。
被削材全体の並進位置誤差=Σ(各接触位置での並進位置誤差)/接触回数
このように位置関係測定部116は、複数の接触位置における並進方向の位置誤差の平均値を算出し、出力処理部118は、位置誤差の平均値に関する情報を出力してよい。
図9は、実施例3における測定手法を説明するための図である。実線で示す形状は、被削材62の実際の表面形状80を表現し、点線で示す形状は、所定の取付位置に配置した被削材62の設計形状82を表現する。
実施例3で説明した内容に加えて、実施例4では、移動制御部112が、B軸に対して実施例3とは別の半径方向となるY軸方向に離れた被削材表面上の複数の位置において、切削工具50をZ軸負方向に移動させて接触させる。位置関係測定部116は、複数の接触点におけるY座標値と位置誤差の関係と、実施例3で取得した複数の接触点におけるX座標値と位置誤差の関係から、重回帰分析を利用して、Z軸方向の並進位置誤差、B軸回りの回転位置誤差に加えて、A軸回りの回転位置誤差を同定してよい。
図12は、実施例5における測定手法を説明するための図である。実線で示す形状は、被削材62の実際の表面形状80を表現し、点線で示す形状は、所定の取付位置に配置した被削材62の設計形状82を表現する。
図15(a)、(b)は、実施例6における測定手法を説明するための図である。実施例6は、旋削タイプの工作機械に関し、主軸46aに固定されたチャック48aに被削材62aが取り付けられている。実線で示す形状は、被削材62aの実際の表面形状80aを表現し、点線で示す形状は、所定の取付位置に配置した被削材62aの設計形状82aを表現する。切削工具50aは、旋削加工に用いられる工具であって、基準点は切れ刃の任意の位置に設定されてよい。
Claims (9)
- 被削材と道具との相対的な位置関係を測定する方法であって、
前記被削材に対して、前記道具を相対的に移動させて、複数の位置で前記被削材と前記道具を接触させる移動ステップと、
前記被削材と前記道具とが複数の位置で接触したときの基準点の座標値を取得する座標値取得ステップと、
複数の接触位置において、取得した座標値と、前記被削材と前記道具とが接触した位置における基準点の設計座標値との誤差を導出する誤差導出ステップと、
複数の接触位置における誤差に関する情報を出力する出力ステップと、を有し、
前記移動ステップは、1つの回転軸の半径方向である第1並進方向に離れた複数の位置で、前記被削材に対して前記道具を相対的に移動させて、前記被削材と前記道具を接触させ、
前記出力ステップは、前記1つの回転軸の回転方向の誤差に関する情報と、移動方向の誤差に関する情報とを出力する、
ことを特徴とする位置関係測定方法。 - 前記移動ステップは、前記第1並進方向ではなく且つ前記回転軸方向でもない所定の移動方向に、前記被削材に対して前記道具を相対的に移動させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の位置関係測定方法。 - 前記移動ステップは、前記1つの回転軸とは異なる別の回転軸の半径方向である第2並進方向に離れた複数の位置で、前記被削材に対して前記道具を相対的に移動させて、前記被削材と前記道具を接触させ、
前記出力ステップは、前記別の回転軸の回転方向の誤差に関する情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の位置関係測定方法。 - 被削材と道具との相対的な位置関係を測定する方法であって、
前記被削材に対して、前記道具を相対的に移動させて、複数の位置で前記被削材と前記道具を接触させる移動ステップと、
前記被削材と前記道具とが複数の位置で接触したときの基準点の座標値を取得する座標値取得ステップと、
複数の接触位置において、取得した座標値と、前記被削材と前記道具とが接触した位置における基準点の設計座標値との誤差を導出する誤差導出ステップと、
複数の接触位置における誤差に関する情報を出力する出力ステップと、を有し、
前記移動ステップは、
第1並進方向に離れた複数の位置で、前記被削材に対して前記道具を相対的に、前記第1並進方向とは異なる第2並進方向の正方向に移動させて、前記被削材と前記道具を接触させ、
前記第1並進方向に離れた複数の位置で、前記被削材に対して前記道具を相対的に、前記第2並進方向の負方向に移動させて、前記被削材と前記道具を接触させ、
前記出力ステップは、
前記第2並進方向における前記被削材の形状誤差または寸法誤差に関する情報を出力する、
ことを特徴とする位置関係測定方法。 - 被削材と道具との相対的な位置関係を測定する方法であって、
前記被削材に対して、前記道具を相対的に移動させて、複数の位置で前記被削材と前記道具を接触させる移動ステップと、
前記被削材と前記道具とが複数の位置で接触したときの基準点の座標値を取得する座標値取得ステップと、
複数の接触位置において、取得した座標値と、前記被削材と前記道具とが接触した位置における基準点の設計座標値との誤差を導出する誤差導出ステップと、
複数の接触位置における誤差に関する情報を出力する出力ステップと、を有し、
前記移動ステップは、主軸の異なる回転位置で前記被削材と前記道具を接触させ、
前記座標値取得ステップは、前記主軸の異なる回転位置で前記被削材と前記道具とが接触したときの基準点の座標値を取得し、
前記誤差導出ステップは、複数の接触位置における誤差を導出し、
前記出力ステップは、前記被削材の偏心量に関する情報を出力する、
ことを特徴とする位置関係測定方法。 - 被削材と道具との相対的な位置関係を測定する方法であって、
前記被削材に対して、前記道具を相対的に移動させて、複数の位置で前記被削材と前記道具を接触させる移動ステップと、
前記被削材と前記道具とが複数の位置で接触したときの基準点の座標値を取得する座標値取得ステップと、
複数の接触位置において、取得した座標値と、前記被削材と前記道具とが接触した位置における基準点の設計座標値との誤差を導出する誤差導出ステップと、
複数の接触位置における誤差に関する情報を出力する出力ステップと、を有し、
前記出力ステップは、前記被削材の形状誤差または寸法誤差に関する情報を出力する、
ことを特徴とする位置関係測定方法。 - 前記出力ステップは、取得した移動方向の座標値から、移動方向の基準点の設計座標値を減算した誤差であって、最小または最大の誤差に関する情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の位置関係測定方法。 - 前記出力ステップは、複数の接触位置における移動方向の誤差の平均値に関する情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の位置関係測定方法。 - 道具が取り付けられた主軸を回転させる回転機構と、
被削材に対して前記道具を相対的に移動させる送り機構と、
前記回転機構による前記主軸の回転および前記送り機構による前記道具の相対移動を制御する制御装置と、を備えた加工装置であって、
前記制御装置は、
前記被削材に対して前記道具を相対的に移動させて、複数の位置で前記被削材と前記道具とが接触したときの基準点の座標値を取得し、
複数の接触位置において、取得した座標値と、前記被削材と前記道具とが接触した位置における基準点の設計座標値との誤差を導出し、
複数の接触位置における誤差にもとづいて、前記被削材の形状誤差または寸法誤差に関する情報を出力する、
ことを特徴とする加工装置。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001105281A (ja) | 1999-09-30 | 2001-04-17 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | タレット旋盤の工具刃先位置の表示装置 |
JP2006289524A (ja) | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Fanuc Ltd | 加工物設置誤差測定装置 |
KR101552879B1 (ko) | 2014-10-16 | 2015-09-15 | 주식회사 디오에프연구소 | 자동으로 공차보정이 가능한 가공장치 및 이를 이용한 공차보정 방법 |
JP2016091466A (ja) | 2014-11-10 | 2016-05-23 | オークマ株式会社 | 工作機械の制御方法及び制御装置 |
JP2018045727A (ja) | 2017-12-22 | 2018-03-22 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の制御方法および工作機械の制御装置 |
WO2019044911A1 (ja) | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 国立大学法人名古屋大学 | 振動切削装置および接触検出プログラム |
JP2019195869A (ja) | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Dgshape株式会社 | 補正装置および補正方法 |
WO2020250779A1 (ja) | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 三菱電機株式会社 | 調整量推定装置、調整量推定方法及び調整量推定プログラム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4382215A (en) * | 1981-07-16 | 1983-05-03 | General Electric Company | System and method of precision machining |
JPS61109646A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-28 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の加工点自動補正装置 |
JPH0688192B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1994-11-09 | 株式会社牧野フライス製作所 | 5軸nc工作機械 |
JP3781137B2 (ja) * | 1996-06-17 | 2006-05-31 | 日産自動車株式会社 | 加工穴の位置計測機 |
JPH10301609A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Denso Corp | ロボットの位置誤差検出方法及びその装置 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001105281A (ja) | 1999-09-30 | 2001-04-17 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | タレット旋盤の工具刃先位置の表示装置 |
JP2006289524A (ja) | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Fanuc Ltd | 加工物設置誤差測定装置 |
KR101552879B1 (ko) | 2014-10-16 | 2015-09-15 | 주식회사 디오에프연구소 | 자동으로 공차보정이 가능한 가공장치 및 이를 이용한 공차보정 방법 |
JP2016091466A (ja) | 2014-11-10 | 2016-05-23 | オークマ株式会社 | 工作機械の制御方法及び制御装置 |
WO2019044911A1 (ja) | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 国立大学法人名古屋大学 | 振動切削装置および接触検出プログラム |
JP2018045727A (ja) | 2017-12-22 | 2018-03-22 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の制御方法および工作機械の制御装置 |
JP2019195869A (ja) | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Dgshape株式会社 | 補正装置および補正方法 |
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