CN108927533B - 旋转轴的角度校正方法以及计算机可读存储介质 - Google Patents

旋转轴的角度校正方法以及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供旋转轴的角度校正方法以及计算机可读存储介质，其无需准备专用的角度读取装置和计算机，高精度地校正旋转轴的角度传感器。旋转轴的角度校正方法，在工业用机械的第一旋转轴上安装校正用角度传感器，工业用机械具备多个旋转轴及控制部，控制部基于由各旋转轴的控制用角度传感器检测的角度控制旋转轴，校正用角度传感器输出比控制用角度传感器更高精度且与其相同形式的数据，代替第二旋转轴的控制用角度传感器而连接校正用角度传感器，使第一旋转轴旋转，在控制部中，计算由控制用角度传感器检测的第一旋转轴的第一角度、与由校正用角度传感器检测的第二旋转轴的第二角度的差分，将差分作为第一旋转轴的旋转角度的校正值而存储。

Description

旋转轴的角度校正方法以及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及旋转轴的角度校正方法以及存储有角度校正程序的计算机可读存储介质。
背景技术
以往，机床的回转工作台的角度校正，通过如下方式进行：在将用于校正而准备的高精度角度测量系统安装于回转工作台上的状态下使回转工作台进行旋转，计算由机床侧所具备的回转工作台的角度传感器检测出的旋转角度的检测值、与由高精度角度测量系统测量的测量值之差并作为校正值，将计算出的校正值输入到控制装置中(例如，参照专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-118894号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献1的角度校正方法存在如下不良情况，需要专用的角度读取装置和专用的计算机，所述专用的角度读取装置读取由高精度角度测量系统测量的回转工作台的角度，所述专用的计算机运算由该角度读取装置读取的回转工作台的角度、与从机床的控制装置接收的回转工作台的角度之差。另外，存在如下不良情况：必须将由计算机计算出的回转工作台的角度之差输入到机床的控制装置中。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种旋转轴的角度校正方法以及存储有角度校正程序的计算机可读存储介质，其不需要准备专用的角度读取装置和计算机，能够高精度地校正旋转轴的角度传感器。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供以下方案。
本发明的一个方案提供旋转轴的角度校正方法，在工业用机械的第一旋转轴上安装校正用角度传感器，所述工业用机械具备多个旋转轴、以及控制部，所述控制部基于由各所述旋转轴所具备的控制用角度传感器检测出的角度而控制所述旋转轴，所述校正用角度传感器输出比所述控制用角度传感器更高精度且与所述控制用角度传感器相同形式的数据，代替与所述第一旋转轴不同的第二旋转轴的所述控制用角度传感器而连接所述校正用角度传感器，使所述第一旋转轴进行旋转，在所述控制部中，计算由所述控制用角度传感器检测出的所述第一旋转轴的第一角度、与由所述校正用角度传感器检测出的所述第二旋转轴的第二角度的差分，将计算出的所述差分作为所述第一旋转轴的旋转角度的校正值而存储。
根据本方案，在校正具有多个旋转轴的工业用机械的任一个旋转轴(第一旋转轴)的旋转角度时，在第一旋转轴上安装比第一旋转轴所具备的控制用角度传感器更高精度的校正用角度传感器。而且，代替与第一旋转轴不同的第二旋转轴的控制用角度传感器而连接已安装的校正用角度传感器，使第一旋转轴进行旋转。
由此，第一旋转轴的旋转角度由第一旋转轴的控制用角度传感器以及校正用角度传感器检测。即，由高精度的校正用角度传感器检测出的检测值作为第二旋转轴的旋转角度而检测，因此当校正第一旋转轴的控制用角度传感器时，控制部通过计算第一旋转轴的旋转角度与第二旋转轴的旋转角度的差分，从而能够容易获取第一旋转轴的控制用角度传感器的校正值。
而且，通过存储已计算出的校正值，从而无需准备专用的角度读取装置和计算机，就能够高精度地校正第一旋转轴的控制用角度传感器。
在上述方案中，所述工业用机械也可以是加工被加工物的机床，所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴是搭载所述被加工物的回转工作台。
通过如此，能够将第一或第二旋转轴的一方的控制用角度传感器，利用由校正用角度传感器检测出的另一方的旋转轴的旋转角度高精度地进行校正。能够在利用同类的控制用角度传感器的回转工作台彼此之间互相进行校正。
本发明的另一个方案提供计算机可读存储介质，存储有角度校正程序，在工业用机械的第一旋转轴上安装校正用角度传感器，所述工业用机械具备多个旋转轴、以及控制部，所述控制部基于由各所述旋转轴所具备的控制用角度传感器检测出的角度而控制所述旋转轴，所述校正用角度传感器输出比所述控制用角度传感器更高精度且与所述控制用角度传感器相同形式的数据，代替与所述第一旋转轴不同的第二旋转轴的所述控制用角度传感器而连接所述校正用角度传感器，在使所述第一旋转轴进行旋转时，所述角度校正程序使计算机执行以下步骤：差分计算步骤，计算由所述控制用角度传感器检测出的所述第一旋转轴的第一角度、与由所述校正用角度传感器检测出的所述第二旋转轴的第二角度的差分；以及存储步骤，将通过该差分计算步骤计算出的所述差分作为所述第一旋转轴的旋转角度的校正值而存储。
发明效果
根据本发明，起到如下效果：不需要准备专用的角度读取装置和计算机，能够高精度地校正旋转轴的角度传感器。
附图说明
图1是应用本发明的一个实施方式的旋转轴的角度校正方法的机床和校正用角度传感器的一个例子。
图2是表示利用图1的角度校正方法，在图1的机床上安装校正用角度传感器的状态的图。
图3是表示本发明的一个实施方式的角度校正方法的流程图。
附图标记说明
1：机床(工业用机械)
2：第一马达(第一旋转轴、旋转轴)
3：第二马达(第二旋转轴、旋转轴)
4、5：马达(旋转轴)
6：控制部
7：编码器(控制用角度传感器)
8：校正用角度传感器
S4：差分计算步骤
S5：存储步骤
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的一个实施方式的旋转轴的角度校正方法进行说明。
应用本实施方式的角度校正方法的工业用机械是机床1，如图1所示，具有：两个马达(第一以及第二旋转轴、旋转轴)2、3，其分别使两个回转工作台(省略图示)进行旋转；其他多个马达(旋转轴)4、5；以及控制部6，其控制这些马达2、3、4、5。
各马达2、3、4、5分别具备检测旋转角度的编码器(控制用角度传感器)7。控制部6是计算机，具备进行运算的未图示的处理器、以及存储数据的未图示的存储器，基于由编码器7检测出的旋转角度而控制马达2、3、4、5，使回转工作台以预定的旋转速度以及角度位置进行旋转。
如图1至图3所示，本实施方式的角度校正方法具备：步骤S1，将能够比马达2、3、4、5所具备的编码器7更高精度地检测旋转角度的校正用角度传感器8，安装于安装有进行校正的编码器7的第一回转工作台的马达(以下，称作第一马达。)2上；以及步骤S2，拆卸对使第二回转工作台进行旋转的马达(以下，称作第二马达。)3所具备的编码器7与控制部6进行连接的配线9，取而代之，将校正用角度传感器8的输出配线10与控制部6连接。
校正用角度传感器8具备：读取单元11，其固定在配置于两个回转工作台的外部的夹具上；以及分度单元12，其相对于该读取单元11以能够围绕预定的轴线旋转的方式被支撑。在将校正用角度传感器8安装于第一马达2的步骤S1中，在使校正用角度传感器8的分度单元12的轴线与第一马达2的轴线相一致的状态下，将分度单元12固定于第一马达2。
由此，如图2所示，在机床1上安装校正用角度传感器8，通过替换配线9与输出配线10的步骤S2，机床1的控制部6将由校正用角度传感器8检测出的检测值识别为由第二马达3所具备的编码器7检测出的检测值。
接着，如图3所示，本实施方式的角度校正方法，使控制部6执行角度校正程序。角度校正程序使处理器执行如下步骤：旋转步骤S3，使第一马达2进行旋转；差分计算步骤S4，计算由第一马达2所具备的编码器7检测出的第一角度、与由校正用角度传感器8检测出的第二角度的差分；以及存储步骤S5，将计算出的差分作为第一回转工作台的旋转角度的校正值而存储于存储器中。
若控制部6执行角度校正程序，则使第一回转工作台的第一马达2进行旋转而使第一回转工作台进行旋转。由此，由第一马达2所具备的编码器7检测出第一角度，并且使与第一回转工作台同轴地固定的校正用角度传感器8的分度单元12相对于读取单元11进行旋转，从而由校正用角度传感器8检测出第二角度。
即，相同的第一回转工作台的旋转角度由编码器7与校正用角度传感器8这两者检测出。控制部6计算所检测出的第一角度与第二角度的差分，将计算出的差分存储于存储器中。
由于校正用角度传感器8能够比编码器7更高精度地检测出旋转角度，因此若差分较小，则可知编码器7高精度地检测出旋转角度，在差分较大的情况下可知由编码器7检测出的旋转角度发生偏离。
从而，通过将由编码器7检测出的第一角度、与由校正用角度传感器8检测出的第二角度的差分存储于存储器中，从而在第一回转工作台的实际的控制中，利用已存储的差分，对由编码器7检测出的旋转角度进行修正，从而能够高精度地控制两个回转工作台。
在该情况下，根据本实施方式的角度校正方法，由于将输出精度比第一回转工作台的第一马达2所具备的编码器7更高且相同形式的数据的校正用角度传感器8，代替第二回转工作台的编码器7而与控制部6进行连接，因此即使不准备专用的角度读取装置，也能够使控制部6识别由校正用角度传感器8检测出的旋转角度。
由此，利用能够由控制部6执行的简单的角度校正程序，能够使控制部6自身运算差分，因此不需要设置运算差分的专用的计算机。即，根据本实施方式的角度校正方法，不需要准备专用的角度读取装置和计算机，具有能够高精度地校正旋转轴2、3、4、5的编码器7的优点。
在利用本实施方式的角度校正方法将第一回转工作台的编码器7的校正值存储于存储器中之后，替换第一回转工作台与第二回转工作台，并执行相同的步骤，从而也能够将第二回转工作台的编码器7的校正值存储于存储器中。
并且，在校正结束之后，代替校正用角度传感器8，将已拆卸的编码器7重新与控制部6连接，从而能够在高精度地进行了校正的状态下使机床1进行动作。
此外，在本实施方式中，举例说明了对具有两个回转工作台的机床1应用角度校正方法的情况，但取而代之，还可以应用于其他任意的工业用机械。
另外，在回转工作台和其他旋转轴2、3、4、5的编码器7具有通用的数据形式的情况下，还可以应用于其他旋转轴2、3、4、5的编码器7的校正。
另外，在本实施方式中，作为搭载被加工物的回转工作台，举例说明了两个回转工作台的情况，但取而代之，还可以利用任意数量的回转工作台。
另外，在本实施方式中，举例说明了拆卸连接编码器7与控制部6的配线9，并将校正用角度传感器8的输出配线10与控制部6连接的情况，但取而代之，还可以采用在配线9设置切换部，并在该切换部连接有输出配线10的结构。
在该情况下，通过利用切换部切换由编码器7检测出的第二马达3的检测值、与由校正用角度传感器8检测出的第一马达2的检测值，从而无需进行针对控制部6拆卸配线9以及安装输出配线10的作业，就能够检测出第一马达2的第一角度以及第二角度。另外，切换部既可以用手动进行操作，也可以由控制部6自动进行操作。

Claims (3)

1.一种旋转轴的角度校正方法，其特征在于，
在工业用机械的第一旋转轴上安装校正用角度传感器，所述工业用机械具备多个旋转轴、以及控制部，所述控制部基于由各所述旋转轴所具备的控制用角度传感器检测出的角度而控制所述旋转轴，所述校正用角度传感器输出比所述控制用角度传感器更高精度且与所述控制用角度传感器相同形式的数据，
代替与所述第一旋转轴不同的第二旋转轴的所述控制用角度传感器而连接所述校正用角度传感器，
使所述第一旋转轴进行旋转，
在所述控制部中，计算由所述控制用角度传感器检测出的所述第一旋转轴的第一角度、与由所述校正用角度传感器检测出的所述第一旋转轴的第二角度的差分，
将计算出的所述差分作为所述第一旋转轴的旋转角度的校正值而存储。
2.根据权利要求1所述的旋转轴的角度校正方法，其特征在于，
所述工业用机械是加工被加工物的机床，
所述第一旋转轴以及所述第二旋转轴是搭载所述被加工物的回转工作台。
3.一种计算机可读存储介质，存储有角度校正程序，其特征在于，
在工业用机械的第一旋转轴上安装校正用角度传感器，所述工业用机械具备多个旋转轴、以及控制部，所述控制部基于由各所述旋转轴所具备的控制用角度传感器检测出的角度而控制所述旋转轴，所述校正用角度传感器输出比所述控制用角度传感器更高精度且与所述控制用角度传感器相同形式的数据，
代替与所述第一旋转轴不同的第二旋转轴的所述控制用角度传感器而连接所述校正用角度传感器，
在使所述第一旋转轴进行旋转时，所述角度校正程序使计算机执行以下步骤：
差分计算步骤，计算由所述控制用角度传感器检测出的所述第一旋转轴的第一角度、与由所述校正用角度传感器检测出的所述第一旋转轴的第二角度的差分；以及
存储步骤，将通过该差分计算步骤计算出的所述差分作为所述第一旋转轴的旋转角度的校正值而存储。
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