JPH0622780B2 - 工作機械 - Google Patents
工作機械Info
- Publication number
- JPH0622780B2 JPH0622780B2 JP60048333A JP4833385A JPH0622780B2 JP H0622780 B2 JPH0622780 B2 JP H0622780B2 JP 60048333 A JP60048333 A JP 60048333A JP 4833385 A JP4833385 A JP 4833385A JP H0622780 B2 JPH0622780 B2 JP H0622780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column
- light
- straightness
- guide surface
- minute displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、工作機械に係り、特に高精度な加工を行なう
のに好適な工作機械に関する。
のに好適な工作機械に関する。
工作機械の加工精度を向上させるには、工作機械そのも
のの精度を上げる必要がある。しかし、工作機械自体の
精度を上げることは、技術的な面あるいは経済的な面か
ら制約がある。このため、たとえば、特開昭５４−１０
２６７１号公報に開示されているように、工作機械の精
度を補正する補正手段を設け、加工精度を向上させるよ
うにしたものが提案されている。
のの精度を上げる必要がある。しかし、工作機械自体の
精度を上げることは、技術的な面あるいは経済的な面か
ら制約がある。このため、たとえば、特開昭５４−１０
２６７１号公報に開示されているように、工作機械の精
度を補正する補正手段を設け、加工精度を向上させるよ
うにしたものが提案されている。
このような工作機械によれば、工作機械自体の精度に係
わらず基準ブロツクの精度によつて加工が行なわれるた
め、高精度の加工を行なうことができる。しかし、基準
ブロツクの基準面と平行な方向の真直度の補正ができな
いため、移動体の傾斜や上下動による加工精度の低下を
防止することができない。
わらず基準ブロツクの精度によつて加工が行なわれるた
め、高精度の加工を行なうことができる。しかし、基準
ブロツクの基準面と平行な方向の真直度の補正ができな
いため、移動体の傾斜や上下動による加工精度の低下を
防止することができない。
本発明の目的は、移動体の移動径路の真直度を高精度に
補正し、高い加工精度を得られるようにした工作機械を
提供するにある。
補正し、高い加工精度を得られるようにした工作機械を
提供するにある。
上記目的を達成するため、本発明においては、移動体
に、固定部材の案内面と接する摺動部材と微小変位手段
を設け、移動体の移動径路の真直度を検出する真直度検
出手段の出力に基づいて微小変位手段を作動させ、移動
体の移動径路の真直度を高精度に補正するようにしたこ
とを特徴とする。
に、固定部材の案内面と接する摺動部材と微小変位手段
を設け、移動体の移動径路の真直度を検出する真直度検
出手段の出力に基づいて微小変位手段を作動させ、移動
体の移動径路の真直度を高精度に補正するようにしたこ
とを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を図面にしたがつて説明する。
第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すものであ
る。同図において、ベツド１上には、サドル２が固定さ
れ、このサドル２に形成された案内面（図示せず）に沿
つて、紙面に垂直な方向に移動可能なテーブルベース３
が支持されている。このテーブルベース３の上には、被
加工物（図示せず）を支持固定するためのテーブル４が
固定されている。前記ベツド１の上面に形成された案内
面５に摺動自在に接するベアリング６には、微小変位手
段７が固定され、この微小変位手段７にコラム８が固定
されている。このコラム８には、主軸頭９が、コラム８
に形成された案内面（図示せず）に沿つて上下方向に摺
動可能に支持されている。この主軸頭９に、回転可能に
支持された主軸１０の一端には、刃具１１が支持されて
いる。前記ベツド１には、ブラケツト１２を介して、投
光手段１３が支持されている。一方、前記コラム８の下
部には、前記投光手段１３に対向する光位置検出手段１
４が固定されている。
る。同図において、ベツド１上には、サドル２が固定さ
れ、このサドル２に形成された案内面（図示せず）に沿
つて、紙面に垂直な方向に移動可能なテーブルベース３
が支持されている。このテーブルベース３の上には、被
加工物（図示せず）を支持固定するためのテーブル４が
固定されている。前記ベツド１の上面に形成された案内
面５に摺動自在に接するベアリング６には、微小変位手
段７が固定され、この微小変位手段７にコラム８が固定
されている。このコラム８には、主軸頭９が、コラム８
に形成された案内面（図示せず）に沿つて上下方向に摺
動可能に支持されている。この主軸頭９に、回転可能に
支持された主軸１０の一端には、刃具１１が支持されて
いる。前記ベツド１には、ブラケツト１２を介して、投
光手段１３が支持されている。一方、前記コラム８の下
部には、前記投光手段１３に対向する光位置検出手段１
４が固定されている。
前記投光手段１３は、一対の平行な真直基準光線（以下
単に光線という）１５、１６を、前記コラム８が移動す
べき径路に沿つて投光するもので、たとえば、レーザ発
振器などで構成される。
単に光線という）１５、１６を、前記コラム８が移動す
べき径路に沿つて投光するもので、たとえば、レーザ発
振器などで構成される。
前記光位置検出手段１４は、前記投光手段１３から発振
された光線１５，１６の光路と交差するように配置され
た一対の受光素子１７，１８を備えている。これらの受
光素子１７，１８は、たとえば、第２図に示すような光
位置検出素子２０を用いる。この光位置検出素子２０
は、光線１５（又は１６）を受光して生じたＸ1，Ｘ
2を、電極２１，２２にから取出し、それぞれの大きさ
によつて受光位置を知るようにしたものである。すなわ
ち、受光位置で発生した電流Ｘ1，Ｘ2は、各電極２１，
２２までの距離の抵抗層を通つて出力されるので、その
大きさを比較することにより、受光位置を求めるように
構成され、数μｍの変位を検出し得るようになつてい
る。このような、光位置検出素子２０により、さらに微
小な変位を検出するためには、第３図に示すように、光
線１５の光軸に対し、角度θだけ傾斜させ、変位量Δy
を、変位量ΔSに拡大すればよい。このとき、Δyに対す
るΔSの量は、 で求めることができる。たとえば、θを５度に設定する
と、１μｍ以下の変位量を検出することができる。
された光線１５，１６の光路と交差するように配置され
た一対の受光素子１７，１８を備えている。これらの受
光素子１７，１８は、たとえば、第２図に示すような光
位置検出素子２０を用いる。この光位置検出素子２０
は、光線１５（又は１６）を受光して生じたＸ1，Ｘ
2を、電極２１，２２にから取出し、それぞれの大きさ
によつて受光位置を知るようにしたものである。すなわ
ち、受光位置で発生した電流Ｘ1，Ｘ2は、各電極２１，
２２までの距離の抵抗層を通つて出力されるので、その
大きさを比較することにより、受光位置を求めるように
構成され、数μｍの変位を検出し得るようになつてい
る。このような、光位置検出素子２０により、さらに微
小な変位を検出するためには、第３図に示すように、光
線１５の光軸に対し、角度θだけ傾斜させ、変位量Δy
を、変位量ΔSに拡大すればよい。このとき、Δyに対す
るΔSの量は、 で求めることができる。たとえば、θを５度に設定する
と、１μｍ以下の変位量を検出することができる。
前記光位置検出素子２０を用いた位置検出は、第４図に
示すような検出回路２３で行なわれる。この検出回路２
３は、光位置検出素子２０の電極２１，２２から印加さ
れる電流Ｘ1，Ｘ2を加算（Ｘ1＋Ｘ2）および減算（Ｘ1
−Ｘ2）する増巾器２４および２５と、増巾器２４，２
５からの信号に含まれるノイズを除去するフイルタ２
６，２７およびフイルタ２６，２７から印加される信号
で割算し、光位置検出素子２０上の受光位置を求める割
算器２８を備えている。
示すような検出回路２３で行なわれる。この検出回路２
３は、光位置検出素子２０の電極２１，２２から印加さ
れる電流Ｘ1，Ｘ2を加算（Ｘ1＋Ｘ2）および減算（Ｘ1
−Ｘ2）する増巾器２４および２５と、増巾器２４，２
５からの信号に含まれるノイズを除去するフイルタ２
６，２７およびフイルタ２６，２７から印加される信号
で割算し、光位置検出素子２０上の受光位置を求める割
算器２８を備えている。
真直度検出手段は、前記第１図に示すように、投光手段
１３と、光位置検出手段１４の中に所定の間隔で配置さ
れた一対の光位置検出素子２０および各光位置検出素子
２０に接続された一対の検出回路２３（第４図参照）を
備えている。
１３と、光位置検出手段１４の中に所定の間隔で配置さ
れた一対の光位置検出素子２０および各光位置検出素子
２０に接続された一対の検出回路２３（第４図参照）を
備えている。
このような真直度検出手段によるコラム８の真直度の検
出は、次のように行なう。
出は、次のように行なう。
まず、コラム８が基準位置（たとえば、ベース１の右
端）にあるとき、光位置検出素子２０の受光位置を検出
して記憶しておく。ついで、コラム８を移動させ、光位
置検出素子２０の受光位置の変化を検出する。そして、
前記基準位置での検出結果と比較し、その差Δy1，Δy2
を求める。
端）にあるとき、光位置検出素子２０の受光位置を検出
して記憶しておく。ついで、コラム８を移動させ、光位
置検出素子２０の受光位置の変化を検出する。そして、
前記基準位置での検出結果と比較し、その差Δy1，Δy2
を求める。
前記微小変位手段７は、第５図に示すように、ベアリン
グ６に形成された案内溝３１に摺動自在に嵌合する可動
くさび３２と、前記ベアリング６に固定され、前記可動
くさび３２を移動させるためのモータ３３と、一端がモ
ータ３３に結合され、他の一端が前記可動くさび３２を
形成されたねじ穴（図示せず）に螺合する送りねじ３４
と、前記可動くさび３２に接するように、前記コラム８
に固定された固定くさび３５から成る。そして、可動く
さび３２が矢印方向に移動すると、コラム８を矢印方向
に押上げるようになつている。
グ６に形成された案内溝３１に摺動自在に嵌合する可動
くさび３２と、前記ベアリング６に固定され、前記可動
くさび３２を移動させるためのモータ３３と、一端がモ
ータ３３に結合され、他の一端が前記可動くさび３２を
形成されたねじ穴（図示せず）に螺合する送りねじ３４
と、前記可動くさび３２に接するように、前記コラム８
に固定された固定くさび３５から成る。そして、可動く
さび３２が矢印方向に移動すると、コラム８を矢印方向
に押上げるようになつている。
このような微小変位手段７によるコラム８の変位の補正
は次のように行なう。
は次のように行なう。
前記光位置検出素子２０からの信号に基いて、前記検出
回路２３で、光位置検出素子２０の受光位置を検出す
る。この検出回路２３の出力を受けた演算回路４０は、
予じめ記憶されている基準位置における光位置検出素子
２０の受光位置の信号と新たに印加された信号とを比較
し、その変位量を求めると共に、前記可動くさび３２を
移動させるべき方向と移動量を算出して、制御回路４１
へ印加する。制御回路４１は、前記演算回路４０からの
指令に基いて、前記モータ３３を回転させ、可動くさび
３２を移動させる。すると、可動くさび３２と固定くさ
び３５の相対移動により、固定くさび３５が上下方向に
移動して、コラム８が上下に移動する。
回路２３で、光位置検出素子２０の受光位置を検出す
る。この検出回路２３の出力を受けた演算回路４０は、
予じめ記憶されている基準位置における光位置検出素子
２０の受光位置の信号と新たに印加された信号とを比較
し、その変位量を求めると共に、前記可動くさび３２を
移動させるべき方向と移動量を算出して、制御回路４１
へ印加する。制御回路４１は、前記演算回路４０からの
指令に基いて、前記モータ３３を回転させ、可動くさび
３２を移動させる。すると、可動くさび３２と固定くさ
び３５の相対移動により、固定くさび３５が上下方向に
移動して、コラム８が上下に移動する。
このようにして、光位置検出素子２０の出力に応じて、
その光位置検出素子２０に対応する可動くさび３２を移
動させることにより、コラム８の上下動あるいは傾きを
補正することができる。
その光位置検出素子２０に対応する可動くさび３２を移
動させることにより、コラム８の上下動あるいは傾きを
補正することができる。
また、コラム８を何度か往復移動させて、コラム８の移
動径路の真直度を求め、各点における平均値を求めてお
いて、補正するようにしてもよい なお、前記微小変位手段として、圧電素子を用い、コラ
ム８の変位量に応じて印加する電圧を変えるようにして
もよい。
動径路の真直度を求め、各点における平均値を求めてお
いて、補正するようにしてもよい なお、前記微小変位手段として、圧電素子を用い、コラ
ム８の変位量に応じて印加する電圧を変えるようにして
もよい。
上記実施例においては、ベツド１上を移動するコラム８
の特定の方向の真直度の検出、補正について説明した
が、検出手段や微小変位手段を適宜配置することによ
り、コラム８の真直度を高精度に補正することができ
る。また、コラム８を固定部材とし、主軸頭９を移動体
として、コラム８に対する主軸頭９の移動径路の真直度
を補正することもできる。
の特定の方向の真直度の検出、補正について説明した
が、検出手段や微小変位手段を適宜配置することによ
り、コラム８の真直度を高精度に補正することができ
る。また、コラム８を固定部材とし、主軸頭９を移動体
として、コラム８に対する主軸頭９の移動径路の真直度
を補正することもできる。
以上述べた如く、本発明によれば、工作機械の移動体の
移動径路の真直度を高精度に維持することができるの
で、高精度の加工を行なうことができる効果がある。
移動径路の真直度を高精度に維持することができるの
で、高精度の加工を行なうことができる効果がある。
第１図は、本発明を適用した工作機械の一例を示す側面
図、第２図は、第１図における光位置検出素子の側面
図、第３図は、光位置検出素子による検出原理を示す側
面図、第４図は、変位量を検出する検出回路のブロツク
線図、第５図は、第１図における微小変位手段の一例を
示す側面図、第６図は、補正回路を示すブロツク線図で
ある。 １……ベツド、２……サドル、３……テーブルベース、
４……テーブル、５……案内面、６……ベアリング、７
……微小変位手段、８……コラム、９……主軸頭、１３
……投光手段、１４……光位置検出手段。
図、第２図は、第１図における光位置検出素子の側面
図、第３図は、光位置検出素子による検出原理を示す側
面図、第４図は、変位量を検出する検出回路のブロツク
線図、第５図は、第１図における微小変位手段の一例を
示す側面図、第６図は、補正回路を示すブロツク線図で
ある。 １……ベツド、２……サドル、３……テーブルベース、
４……テーブル、５……案内面、６……ベアリング、７
……微小変位手段、８……コラム、９……主軸頭、１３
……投光手段、１４……光位置検出手段。
Claims (1)
- 【請求項１】案内面が形成された固定部材と、前記案内
面に摺動可能に接する複数の摺動部材に支持され、案内
面に沿って移動する移動体とを備えた工作機械におい
て、前記移動体と摺動部材を、その移動方向と垂直な方
向に移動可能に結合すると共に、移動体と摺動部材の間
に微小変位手段を設け、前記固定部材側に配置され、前
記移動体の移動すべき経路と平行で真直な基準光線を投
光する投光手段と、前記移動体に、前記基準光線と交差
するように配置された受光素子を備え、基準光線を受光
した位置を検出する光位置検出手段を設け、この光位置
検出手段の出力から、基準光線に対する移動体の変位量
を検出する真直度検出手段を設け、この真直度検出手段
の出力により前記微小変位手段を作動させるようにした
ことを特徴とする工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048333A JPH0622780B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048333A JPH0622780B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 工作機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61209854A JPS61209854A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH0622780B2 true JPH0622780B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=12800482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60048333A Expired - Lifetime JPH0622780B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622780B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2592572Y2 (ja) * | 1989-07-20 | 1999-03-24 | 三井精機工業株式会社 | 微細送り機構 |
| KR100421790B1 (ko) | 1996-11-07 | 2004-06-23 | 가부시키가이샤 미츠토요 | 수치제어공작기계에있어서의오차보정장치 |
| CN1099938C (zh) * | 1996-11-07 | 2003-01-29 | 大隈株式会社 | 数控机床中的误差补偿设备 |
| CN102537253B (zh) * | 2012-01-18 | 2014-11-05 | 苏州西岩机械技术有限公司 | 一种增力装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623741A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-06 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Quartz glass furnace core tube for manufacturing semiconductor |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP60048333A patent/JPH0622780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61209854A (ja) | 1986-09-18 |
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