ITBS20110020A1 - Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura - Google Patents

Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura Download PDF

Info

Publication number
ITBS20110020A1
ITBS20110020A1 IT000020A ITBS20110020A ITBS20110020A1 IT BS20110020 A1 ITBS20110020 A1 IT BS20110020A1 IT 000020 A IT000020 A IT 000020A IT BS20110020 A ITBS20110020 A IT BS20110020A IT BS20110020 A1 ITBS20110020 A1 IT BS20110020A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
optical scale
along
detecting
temperature
bench
Prior art date
Application number
IT000020A
Other languages
English (en)
Inventor
Roberto Goffrini
Natale Valsecchi
Stefano Zucchini
Original Assignee
Camozzi Machine Tools S P A
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Camozzi Machine Tools S P A filed Critical Camozzi Machine Tools S P A
Priority to ITBS2011A000020A priority Critical patent/IT1405141B1/it
Priority to PCT/IB2011/055894 priority patent/WO2012114168A1/en
Priority to ES11815721.3T priority patent/ES2687829T3/es
Priority to US14/001,175 priority patent/US9753448B2/en
Priority to CN201180068329.6A priority patent/CN103442845B/zh
Priority to EP11815721.3A priority patent/EP2678134B1/en
Publication of ITBS20110020A1 publication Critical patent/ITBS20110020A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1405141B1 publication Critical patent/IT1405141B1/it

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0003—Arrangements for preventing undesired thermal effects on tools or parts of the machine
    • B23Q11/0007—Arrangements for preventing undesired thermal effects on tools or parts of the machine by compensating occurring thermal dilations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34746—Linear encoders
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49206—Compensation temperature, thermal displacement, use measured temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

DESCRIZIONE
Forma oggetto della presente invenzione una macchina utensile, in particolare una macchina utensile di grandi dimensioni, provvista di un dispositivo di rilevazione e compensazione delle deformazioni termiche degli organi di misura della macchina.
E' molto sentita l'esigenza di realizzare lavorazioni meccaniche con elevata precisione, su pezzi meccanici di medie e grandi dimensioni, in ambienti di lavoro non controllati in temperatura e in umidità, come ad esempio grandi capannoni posti in regioni fredde o umide, in genere con temperature ben al di sotto di 15°C e con ampi sbalzi termici fra il giorno e la notte.
In tali ambienti di lavoro, si verifica molto spesso che, anche durante le lavorazioni, il pezzo da lavorare e il supporto su cui à ̈ montato, separato dalla macchina utensile, sono freddi, così come l'ambiente circostante, mentre i componenti della macchina tendono a riscaldarsi.
Non solo, come à ̈ ben noto, ciò determina una deformazione del mandrino o del bareno della macchina utensile, tanto da rendere necessario l'utilizzo di sistemi di compensazione, ma anche una deformazione degli organi di misura della macchina, ad esempio righe ottiche o encoder lineari, introducendo un ulteriore motivo di imprecisione delle lavorazioni.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una macchina utensile, in particolare una macchina utensile di grandi dimensioni, in grado di risolvere il problema di cui si à ̈ detto.
Tale scopo à ̈ raggiunto da una macchina utensile realizzata secondo la rivendicazione 1.
Le caratteristiche ed i vantaggi della macchia utensile secondo la presente invenzione sono evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:
- la figura 1 mostra uno schema in pianta di una macchina utensile secondo la presente invenzione, in accordo con una forma di realizzazione;
- le figure 2 e 3 illustrano ingrandimenti rispettivamente dei riquadri II e III in figura 1;
- la figura 4 rappresenta una vista frontale della macchina utensile della figura 1;
- la figura 5 mostra un ingrandimento del riquadro V in figura 4;
- la figura 6 rappresenta uno schema in pianta di una macchina utensile secondo la presente invenzione, in accordo con una ulteriore forma di realizzazione;
- le figure 7, 8 e 9 mostrano ingrandimenti rispettivamente dei riquadri VII, VII e IX in figura 6; e - la figura 10 rappresenta uno schema in pianta di un sistema di lavorazione secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure allegate, con 1 si à ̈ complessivamente indicata una macchina utensile, ad esempio una fresa-alesatrice di grandi dimensioni, comprendente un banco 2 avente estensione prevalente lungo un asse principale X.
Il banco 2 Ã ̈ fisso e poggia su fondazioni F ed il piano di appoggio determina un piano di terra T orizzontale.
La macchina 1 comprende inoltre una base montante 4, che sormonta il banco 2 ed à ̈ supportata da questo, traslabile in maniera controllabile lungo l'asse principale X. Ad esempio, la macchina 1 comprende mezzi di controllo della traslazione della base montante, operativamente collegati con una relativa motorizzazione, per controllare la traslazione comandata della base montante 4.
La macchina 1 comprende inoltre un montante 6, fisso sulla base montante 4 e supportato da questa, avente estensione prevalente lungo un asse verticale Y, ortogonale al piano di terra T. Il montante 6 ha struttura preferibilmente scatolare ed à ̈ delimitato da una parete laterale anulare che si estende lungo detto asse verticale Y.
La macchina 1 comprende inoltre un carro 8, supportato dal montante 6, impegnato con la parete laterale di questo, traslabile in maniera controllabile lungo l'asse verticale Y. Ad esempio, la macchina 1 comprende mezzi di controllo della traslazione del carro, operativamente collegati con una relativa motorizzazione, per controllare la traslazione comandata del carro 8.
La macchina 1 comprende inoltre un porta-mandrino 10, supportato dal carro 8, ed un mandrino 12 supportato dal porta-mandrino 10, ruotabile attorno ad un asse di lavoro W, ortogonale all'asse verticale Y e all'asse principale X, per l'esecuzione delle lavorazioni; preferibilmente, il porta-mandrino 10 Ã ̈ traslabile lungo la direzione di detto asse di lavoro W, in maniera controllabile. Ad esempio, la macchina 1 comprende mezzi di controllo della traslazione del porta-mandrino, operativamente collegati con una relativa motorizzazione, per controllare la traslazione comandata del porta-mandrino 10.
La macchina 1 Ã ̈ provvista di almeno un sensore di posizione adatto a rilevare la posizione, rispetto ad un sistema di riferimento principale, di un componente traslabile della macchina utensile 1.
Ad esempio, la macchina 1 comprende un sensore di posizione della base montante 4, adatto a rilevare la posizione della base montante 4 lungo l'asse principale X. Detto sensore di posizione, ad esempio un encoder lineare, comprende una riga ottica 20, fissata al banco 2, ad esempio sulla faccia superiore di questo, disposta lungo l'asse principale X di estensione di detto banco.
La riga ottica 20 Ã ̈ fissata al banco 2 in un punto di riferimento R; il punto di riferimento R realizza l'origine del sistema di riferimento principale.
Ad esempio, il punto di riferimento R à ̈ prossimo all'estremità del banco 2.
Secondo una variante di realizzazione, la riga ottica comprende un nastro di misura ed una custodia; la custodia à ̈ fissata al banco. Lungo la riga, la custodia à ̈ suddivisa in spezzoni, separati da elementi elastici, per accomodare le dilatazioni. Preferibilmente, ogni spezzone à ̈ fissato al banco.
La macchina 1 comprende inoltre mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica 20 adatti a rilevare la temperatura della riga ottica in almeno una posizione lungo l'asse principale X e generare rispettivi segnali di temperatura.
Ad esempio, i mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica comprendono un primo sensore di temperatura T1, adatto a rilevare la temperatura della riga ottica in una posizione in prossimità del punto di riferimento R della riga ottica 20, un secondo sensore di temperatura T2, adatto a rilevare la temperatura della riga ottica in una posizione distanziata dal punto di riferimento R lungo l'asse principale X, ed almeno un ulteriore sensore di temperatura Tn, adatto a rilevare la temperatura della riga ottica in una posizione ulteriormente distanziata dal punto di riferimento R lungo l'asse principale X.
La macchina utensile 1 comprende inoltre mezzi di gestione 30 operativamente collegati ai mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e ai mezzi di controllo della traslazione della base montante, adatti a elaborare i segnali di temperatura provenienti da detti mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e i segnali di detti mezzi di controllo della traslazione della base montante per determinare un segnale di correzione per i mezzi di controllo della traslazione della base montante in funzione di almeno una temperatura della riga ottica e tenendo conto del coefficiente di dilatazione termica lineare della riga ottica.
Ad esempio, i mezzi di gestione sono mezzi di gestione elettronica, ad esempio comprendenti un PLC, una scheda elettrica o un microprocessore.
Secondo una forma di realizzazione preferita, inoltre, la macchina 1 comprende mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento R della riga ottica, adatti a generale un segnale di spostamento del riferimento.
Ad esempio, detti mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento comprendono un tastatore 40 in contatto con il punto di riferimento R della riga ottica e supportato da un riscontro fisso termicamente separato dal banco, ad esempio solidale con le fondazioni F su cui poggia la macchina utensile.
Ad esempio, secondo una forma di realizzazione, il tastatore 40 à ̈ disposto all'estremità del banco 2 corrispondente al punto di riferimento R della riga ottica.
Preferibilmente, detti mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento comprendono una colonnina 42, fissata alle fondazioni F.
Preferibilmente, inoltre, i mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento comprendono una barretta 44 realizzata in un materiale sostanzialmente indeformabile, ad esempio in INVAR (coefficiente di dilatazione termica lineare di 1*10<-6>1/°C), fissata da una parte alla riga ottica in corrispondenza del punto di riferimento e impegnata con il tastatore 40 dall'altra parte.
I mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento sono operativamente connessi con i mezzi di gestione 30 al fine di determinare un segnale di correzione per i mezzi di controllo della traslazione della base montante in funzione di almeno una temperatura rilevata lungo la riga ottica e in funzione del segnale di spostamento del punto di riferimento R.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione (figura 6), il punto di riferimento R che realizza l'origine del sistema di riferimento principale, in cui la riga ottica à ̈ fissata al banco, à ̈ in una posizione intermedia lungo l'asse principale X.
Un sistema di lavorazione 100 comprende la macchina utensile 1 sopra descritta, una tavola porta pezzo 102, posta di fronte alla macchina, ed un pezzo P da lavorare, supportato dalla tavola porta pezzo (figura 10).
Per il pezzo P da lavorare o per la tavola 102 Ã ̈ generalmente individuabile un asse di pezzo/tavola V, incidente all'asse principale X del banco 2, ad esempio ortogonale a questo.
In una forma preferita di realizzazione, il punto di riferimento R che realizza l'origine del sistema di riferimento principale, in cui preferibilmente la riga ottica à ̈ fissata al banco, à ̈ all'intersezione fra l'asse principale X del banco 2 e l'asse di pezzo/tavola V.
Secondo una forma di realizzazione ancora ulteriore (per comodità, raffigurata sempre in figura 6), la riga ottica 20 à ̈ fissata su una faccia frontale del banco 2 e la posizione della base montante 4 à ̈ rilevata tramite l'appendice 50 solidale alla base montante e rilevabile dalla riga ottica.
Per chiarezza di esposizione, la descrizione à ̈ stata sopra fatta con riferimento alla traslazione della base montante rispetto al banco, lungo l'asse principale X.
Secondo ulteriori varianti di realizzazione, l'idea inventiva à ̈ generalizzabile alla traslazione del carro rispetto al montante, lungo l'asse verticale Y, oppure alla traslazione del porta-mandrino rispetto al carro, lungo l'asse di lavoro W.
Secondo varianti di realizzazione, l'idea inventiva sopra espressa à ̈ applicabile a fresatrici-alesatrici orizzontali, fresatrici verticali a portale mobile, fresatrici verticali a tavola mobile, centri di tornitura e fresatura, fresatrici cave rotori, tavole rototraslanti, centri di lavoro orizzontali, centri di lavoro verticali, foratrici verticali, foratrici per fori profondi, macchine transfer. In particolare, à ̈ particolarmente applicabile a macchine utensili di grandi dimensioni, ossia macchine utensili ad asportazione di truciolo, in cui le dimensioni orizzontali sono molto maggiori di quelle della singola postazione di lavoro; ad esempio, per le fresatrici-alesatrici orizzontali di grandi dimensioni, la lunghezza minima del banco à ̈, ad esempio, di 4000 mm.
Innovativamente, la macchina utensile secondo la presente invenzione consente di aumentare la precisione delle lavorazioni, anche in un ambiente di lavoro non controllato in temperatura o umidità.
In particolare, vantaggiosamente, la macchina utensile consente di compensare l'allungamento degli organi di misura della macchina stessa, annullando in gran parte l'effetto dannoso delle deformazioni termiche.
E' chiaro che un tecnico del settore, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche alla macchina utensile sopra descritta, tutte contenute nel'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (20)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina utensile, ad esempio di grandi dimensioni, comprendente: - un banco (2) avente estensione prevalente lungo un asse principale (X); - una base montante (4), che sormonta il banco (2) ed à ̈ supportata da questo, traslabile in maniera controllabile lungo l'asse principale (X); - mezzi di controllo della traslazione della base montante adatti a controllare la traslazione comandata della base montante (4); - un sensore di posizione della base montante, adatto a rilevare la posizione della base montante (4) lungo l'asse principale (X), comprendente una riga ottica o encoder lineare (20), fissata al banco (2); - mezzi di rilevazione della temperatura (T1,…,Tn) della riga ottica adatti a rilevare la temperatura della riga ottica in almeno una posizione lungo l'asse principale (X) e generare rispettivi segnali di temperatura; - mezzi di gestione (30) operativamente collegati ai mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e ai mezzi di controllo della traslazione della base montante, adatti a elaborare i segnali di temperatura provenienti da detti mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e i segnali di detti mezzi di controllo della traslazione della base montante per determinare un segnale di correzione per i mezzi di controllo della traslazione della base montante in funzione di almeno una temperatura rilevata lungo la riga ottica.
  2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica comprendono una pluralità di sensori (T1,…,Tn) distribuiti spaziati lungo l'asse principale (X).
  3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i mezzi di gestione sono mezzi di gestione elettronica, ad esempio comprendenti un PLC, una scheda elettrica o un microprocessore.
  4. 4. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui un punto di riferimento (R) sulla riga ottica realizza l'origine del sistema di riferimento principale e detta macchina comprende mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento (R) della riga ottica (20), adatti a generare un segnale di spostamento del punto di riferimento.
  5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui il punto di riferimento (R) Ã ̈ il punto di fissaggio della riga ottica al banco (2).
  6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui i mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento (R) sono operativamente connessi con i mezzi di gestione (30) al fine di determinare un segnale di correzione per i mezzi di controllo della traslazione della base montante in funzione anche del segnale di spostamento del punto di riferimento (R).
  7. 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, in cui i mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento (R) comprendono una barretta (44) realizzata in un materiale sostanzialmente indeformabile termicamente, ad esempio in INVAR, fissata da una parte alla riga ottica in corrispondenza del punto di riferimento (R).
  8. 8. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 7, in cui i mezzi di rilevazione dello spostamento del punto di riferimento (R) comprendono un tastatore (40) supportato da un riscontro fisso termicamente separato dal banco, ad esempio solidale con fondazioni (F) su cui poggia la macchina utensile.
  9. 9. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la riga ottica (20) à ̈ fissata al banco (2) in corrispondenza di un'estremità del banco lungo l'asse principale (X).
  10. 10. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui la riga ottica (20) Ã ̈ fissata al banco (2) in una posizione intermedia lungo l'asse principale (X).
  11. 11. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la riga ottica à ̈ supportata sulla faccia superiore del banco.
  12. 12. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui la riga ottica à ̈ supportata su una faccia frontale del banco.
  13. 13. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente: - un montante (6), fisso sulla base montante (4) e supportato da questa, avente estensione prevalente lungo un asse verticale (Y); - un carro (8), supportato dal montante (6), traslabile in maniera controllabile lungo l'asse verticale (Y); - un porta-mandrino (10), supportato dal carro (8), ed un mandrino (12) supportato dal porta-mandrino (10), ruotabile attorno ad un asse di lavoro (W), ortogonale all'asse verticale (Y) e all'asse principale X, per l'esecuzione delle lavorazioni, in cui il porta-mandrino (10) Ã ̈ traslabile lungo la direzione di detto asse di lavoro (W), in maniera controllabile.
  14. 14. Sistema per macchina utensile comprendente: - fondazioni (F) ricavate nel terreno che definiscono un piano orizzontale (T); - una macchina utensile (1) realizzata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, supportata dalle fondazioni (F).
  15. 15. Sistema secondo la rivendicazione 14, comprendente: - una tavola porta-pezzo (102) disposta di fronte alla macchina utensile; - un pezzo da lavorare (P) supportato dalla tavola portapezzo (102), in cui per il pezzo (P) o la tavola (102) à ̈ definibile un asse di pezzo/tavola (V) incidente all'asse principale (X) della macchina utensile; in cui la riga ottica (20) à ̈ fissata al banco (2) in una posizione intermedia lungo l'asse principale (X) e per essa à ̈ individuabile un punto di riferimento (R) quale origine del sistema di riferimento, detto punto di riferimento essendo corrispondente all'intersezione fra l'asse principale (X) e l'asse di pezzo/tavola (V).
  16. 16. Metodo per macchina utensile per il posizionamento di una base montante (4) lungo un banco (2) avente estensione lungo un asse principale (X), comprendente le fasi di: - acquisire almeno un valore di temperatura di una riga ottica o encoder lineare disposta lungo il banco (2); - elaborare il valore di temperatura per determinare un valore di spostamento dovuto almeno alla temperatura subito da una posizione ideale della riga ottica e determinare una posizione corretta lungo la riga ottica in funzione della posizione ideale e del valore di spostamento, sulla base del coefficiente di dilatazione termica lineare della riga ottica; - traslare la base montante lungo il banco fino alla posizione corretta.
  17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 16, in cui per la riga ottica à ̈ individuabile un punto di riferimento (R) quale origine del sistema di riferimento, comprendente le fasi di: - rilevare lo spostamento del punto di riferimento (R) della riga ottica; - determinare detto valore di spostamento in funzione anche dello spostamento del punto di riferimento.
  18. 18. Macchina utensile, ad esempio di grandi dimensioni, comprendente: - un banco (2) avente estensione prevalente lungo un asse principale (X); - una base montante (4), che sormonta il banco (2) ed à ̈ supportata da questo, traslabile in maniera controllabile lungo l'asse principale (X); - un montante (6), fisso sulla base montante (4) e supportato da questa, avente estensione prevalente lungo un asse verticale (Y); - un carro (8), supportato dal montante (6), traslabile in maniera controllabile lungo l'asse verticale (Y); - mezzi di controllo della traslazione del carro adatti a controllare la traslazione comandata del carro (8); - un sensore di posizione del carro, adatto a rilevare la posizione del carro lungo l'asse verticale (Y), comprendente una riga ottica o encoder lineare, fissata al montante, per la quale à ̈ individuabile un punto di riferimento (R) come origine del sistema di riferimento; - mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica adatti a rilevare la temperatura della riga ottica in almeno una posizione lungo l'asse verticale (Y) e generare rispettivi segnali di temperatura; - mezzi di gestione operativamente collegati ai mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e ai mezzi di controllo della traslazione del carro, adatti a elaborare i segnali di temperatura provenienti da detti mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e i segnali di detti mezzi di controllo della traslazione del carro per determinare un segnale di correzione per i mezzi di controllo della traslazione del carro in funzione di almeno una temperatura rilevata lungo la riga ottica.
  19. 19. Macchina utensile , ad esempio di grandi dimensioni, comprendente: - un banco (2) avente estensione prevalente lungo un asse principale (X); - una base montante (4), che sormonta il banco (2) ed à ̈ supportata da questo, traslabile in maniera controllabile lungo l'asse principale (X); - un montante (6), fisso sulla base montante (4) e supportato da questa, avente estensione prevalente lungo un asse verticale (Y); - un carro (8), supportato dal montante (6), traslabile in maniera controllabile lungo l'asse verticale (Y); - un porta-mandrino (10), supportato dal carro (8), ed un mandrino (12) supportato dal porta-mandrino (10), ruotabile attorno ad un asse di lavoro (W), ortogonale all'asse verticale (Y) e all'asse principale (X), per l'esecuzione delle lavorazioni, in cui il porta-mandrino (10) à ̈ traslabile in maniera controllabile lungo la direzione di detto asse di lavoro (W); - un sensore di posizione del porta-mandrino, adatto a rilevare la posizione del porta-mandrino lungo l'asse di lavoro (W), comprendente una riga ottica o encoder lineare, fissata al carro, per la quale à ̈ individuabile un punto di riferimento (R) quale origine del sistema di riferimento; - mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica adatti a rilevare la temperatura della riga ottica in almeno una posizione lungo l'asse di lavoro (W) e generare rispettivi segnali di temperatura; - mezzi di gestione operativamente collegati ai mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e ai mezzi di controllo della traslazione del porta-mandrino, adatti a elaborare i segnali di temperatura provenienti da detti mezzi di rilevazione della temperatura della riga ottica e i segnali di detti mezzi di controllo della traslazione del porta-mandrino per determinare un segnale di correzione per i mezzi di controllo della traslazione del porta-mandrino in funzione di almeno una temperatura rilevata lungo la riga ottica.
  20. 20. Macchina utensile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13 oppure 18 oppure 19, scelta nel gruppo comprendente una fresatrice-alesatrice orizzontali, una fresatrice verticale a portale mobile, una fresatrice verticale a tavola mobile, un centro di tornitura e fresatura, una fresatrice cave rotori, una tavola rototraslante, un centro di lavoro orizzontale, un centro di lavoro verticale, una foratrice verticale, una foratrice per fori profondi, una macchina transfer, ad esempio di grandi dimensioni.
ITBS2011A000020A 2011-02-25 2011-02-25 Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura IT1405141B1 (it)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITBS2011A000020A IT1405141B1 (it) 2011-02-25 2011-02-25 Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura
PCT/IB2011/055894 WO2012114168A1 (en) 2011-02-25 2011-12-22 Machine tool with thermal deformation compensation of measuring means
ES11815721.3T ES2687829T3 (es) 2011-02-25 2011-12-22 Máquina herramienta con compensación de deformación térmica de medios de medición
US14/001,175 US9753448B2 (en) 2011-02-25 2011-12-22 Machine tools which compensate for thermal deformation
CN201180068329.6A CN103442845B (zh) 2011-02-25 2011-12-22 机床、用于机床的系统及相关方法
EP11815721.3A EP2678134B1 (en) 2011-02-25 2011-12-22 Machine tool with thermal deformation compensation of measuring means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITBS2011A000020A IT1405141B1 (it) 2011-02-25 2011-02-25 Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITBS20110020A1 true ITBS20110020A1 (it) 2012-08-26
IT1405141B1 IT1405141B1 (it) 2013-12-20

Family

ID=43975958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITBS2011A000020A IT1405141B1 (it) 2011-02-25 2011-02-25 Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9753448B2 (it)
EP (1) EP2678134B1 (it)
CN (1) CN103442845B (it)
ES (1) ES2687829T3 (it)
IT (1) IT1405141B1 (it)
WO (1) WO2012114168A1 (it)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103513609B (zh) * 2013-07-17 2015-09-30 浙江大学 一种基于辅助编码器的数控机床热误差外置补偿控制方法
ES2618855T3 (es) 2014-10-14 2017-06-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Dispositivo de medición de posición con dispositivo para la compensación de errores por dilatación térmica de una regla graduada
CH711178A1 (fr) * 2015-06-11 2016-12-15 Watch Out Sa Module d'usinage, ensemble d'accessoire pour module d'usinage, et procédé de mise en train d'un module d'usinage.
CN105234739B (zh) * 2015-11-02 2018-04-13 北京工研精机股份有限公司 精密卧式加工中心机床导轨摩擦发热的热平衡方法及系统
CN107470910A (zh) * 2017-08-16 2017-12-15 安徽江淮汽车集团股份有限公司 转向节加工设备
EP3982088A1 (de) * 2020-10-06 2022-04-13 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Positionsmesseinrichtung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3620118A1 (de) * 1986-06-14 1987-12-17 Zeiss Carl Fa Verfahren zur bestimmung bzw. korrektur des temperaturfehlers bei laengenmessungen
DE3823992A1 (de) * 1988-07-15 1990-01-18 Zeiss Carl Fa Massstab fuer laengenmesseinrichtungen
EP0372302A2 (de) * 1988-12-09 1990-06-13 Firma Carl Zeiss Koordinatenmessgerät mit einem oder mehreren Führungselementen aus Aluminium
EP1128156A1 (en) * 2000-02-10 2001-08-29 General Electric Company Method and apparatus for automatically compensating for measurement error
DE10007540A1 (de) * 2000-02-18 2001-09-13 Brown & Sharpe Gmbh Verfahren zur thermischen Korrektur eines Maßstabes in einem Koordinatenmesssystem
DE10225243A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmessgerät und Verfahren zur Korrektur von Wärmeausdehnungen, insbesondere für eine Bearbeitungsmaschine
US20060218811A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Okuma Corporation Method for correcting thermal displacement in a machine tool

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005452A (en) * 1989-08-10 1991-04-09 Cincinnati Milacron Inc. High production machining device
DE4031091A1 (de) * 1990-10-02 1992-04-09 Ex Cell O Gmbh Vorrichtung zum unrundbearbeiten von werkstuecken
AU665048B2 (en) * 1992-02-14 1995-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for feedback-adjusting working condition for improving dimensional accuracy of processed workpieces
DE4244869C2 (de) 1992-11-14 1997-08-28 Chiron Werke Gmbh Verfahren zum Vermessen eines Werkzeuges
JPH0775937A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Sodick Co Ltd 工作機械及びその制御方法
US5768137A (en) * 1995-04-12 1998-06-16 American Research Corporation Of Virginia Laser aligned robotic machining system for use in rebuilding heavy machinery
US5802937A (en) * 1995-07-26 1998-09-08 The Regents Of The University Of Calif. Smart tool holder
US6681145B1 (en) * 1996-06-06 2004-01-20 The Boeing Company Method for improving the accuracy of machines
US5903459A (en) * 1996-06-06 1999-05-11 The Boeing Company Method for product acceptance by improving the accuracy of machines
US5949685A (en) * 1997-06-03 1999-09-07 The Boeing Company Real-time orientation of machine media to improve machine accuracy
ATE229413T1 (de) * 1998-03-10 2002-12-15 Novartis Ag Formwerkzeug zur herstellung von präzisionsteilen,insbesondere von kontaktlinsen
DE19821873C2 (de) * 1998-05-15 2000-07-13 Inst Werkzeugmaschinen Und Bet Verfahren zum Verringern des Einflusses von Temperaturänderungen auf Industrieroboter
DE19840801B4 (de) * 1998-09-08 2005-09-15 Walter Maschinenbau Gmbh Werkzeugmaschine mit automatischer Prozesssteuerung/Überwachung und Verfahren zum Bearbeiten
US6392222B1 (en) * 1999-09-21 2002-05-21 The Boeing Company Machine system having optical endpoint control and associated method
DE60114397T2 (de) * 2000-01-11 2006-08-03 Electro Scientific Industries, Inc., Portland Verfahren und vorrichtung zur korrektur von abbe fehlern
US6519860B1 (en) * 2000-10-19 2003-02-18 Sandia Corporation Position feedback control system
WO2004033985A2 (en) * 2002-10-07 2004-04-22 Metronom U.S., Inc. Spatial reference system
DE10249072A1 (de) * 2002-10-21 2004-06-09 E. Zoller GmbH & Co. KG Einstell- und Messgeräte Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs in einem Werkzeugfutter
CA2522097C (en) * 2003-04-28 2012-09-25 Stephen James Crampton Cmm arm with exoskeleton
ITBO20050021A1 (it) * 2005-01-17 2006-07-18 Jobs Spa Macchina utensile pluriasse
ITMI20061928A1 (it) * 2006-10-06 2008-04-07 Camozzi Machine Tools S P A Dispositivo di rilevazione delle deformazioni termiche di un mandrino di una macchina utensile
US20090069926A1 (en) 2007-09-11 2009-03-12 Awea Mechantronic Co., Ltd. CNC apparatus with mechanism for controlling length variation of lead screw due to thermal expansion and method therefor
EP2630058A4 (en) * 2010-10-21 2017-08-09 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for making aerosol cans for metered dose inhaler

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3620118A1 (de) * 1986-06-14 1987-12-17 Zeiss Carl Fa Verfahren zur bestimmung bzw. korrektur des temperaturfehlers bei laengenmessungen
DE3823992A1 (de) * 1988-07-15 1990-01-18 Zeiss Carl Fa Massstab fuer laengenmesseinrichtungen
EP0372302A2 (de) * 1988-12-09 1990-06-13 Firma Carl Zeiss Koordinatenmessgerät mit einem oder mehreren Führungselementen aus Aluminium
EP1128156A1 (en) * 2000-02-10 2001-08-29 General Electric Company Method and apparatus for automatically compensating for measurement error
DE10007540A1 (de) * 2000-02-18 2001-09-13 Brown & Sharpe Gmbh Verfahren zur thermischen Korrektur eines Maßstabes in einem Koordinatenmesssystem
DE10225243A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmessgerät und Verfahren zur Korrektur von Wärmeausdehnungen, insbesondere für eine Bearbeitungsmaschine
US20060218811A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Okuma Corporation Method for correcting thermal displacement in a machine tool

Also Published As

Publication number Publication date
US20130325162A1 (en) 2013-12-05
EP2678134A1 (en) 2014-01-01
EP2678134B1 (en) 2018-06-20
CN103442845A (zh) 2013-12-11
IT1405141B1 (it) 2013-12-20
ES2687829T3 (es) 2018-10-29
CN103442845B (zh) 2018-01-12
WO2012114168A1 (en) 2012-08-30
US9753448B2 (en) 2017-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITBS20110020A1 (it) Macchina utensile con compensazione delle deformazioni termiche di organi di misura
CN102629566B (zh) 加工装置
Bryan Design and construction of an ultraprecision 84 inch diamond turning machine
TWI381902B (zh) Working Machinery
CN102639289B (zh) 加工工具及其操作方法
CN103619770A (zh) 制造方法及其所用设备
CN101133371A (zh) 定位装置及定位方法
US20120143369A1 (en) Method for determining the position of a tool
JP5797942B2 (ja) エンコーダ・フィードバック、誤差マッピング、および空気圧制御を用いた誤差補償システム
CN102333615A (zh) 用于短冲程载物台的挠曲件导引轴承
CN101354239A (zh) 测量设备及采用该测量设备的测量方法
ITBS20100150A1 (it) Macchina utensile di grandi dimensioni munita di un dispositivo per la rilevazione e la correzione delle deformazioni
CN103698984B (zh) 一种超精扫描镀膜及定位光刻设备
KR102056493B1 (ko) 정적 처짐에 의한 공작기계의 위치 오차 보정장치 및 보정방법
KR101658958B1 (ko) 롤 금형 제작용 복합 선삭 가공기
CN102476325A (zh) 一种新式数控机床光栅尺系统及其固定方法
CN102564303A (zh) 一种测量装置及方法
JPH076785B2 (ja) 長さ又は角度測定装置
US20210252654A1 (en) Numerical-Control Machine Tool
JP6913920B2 (ja) 工作機械のワーク加工方法
JP6480572B2 (ja) 工作機械で使用する位置測定装置
JP2003311570A (ja) 工具位置検知用センサを付属させたアタッチメント交換装置
WO2008152662A1 (en) Moving portal for a machine tool or a measuring machine
EP3954497A1 (en) High accuracy sliding assembly for a manufacturing machine, and manufacturing machine comprising at least one such assembly
EP2754992A1 (en) Optical profilometer