JP2003300129A - Processing device and control method therefor - Google Patents

Processing device and control method therefor

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JP2003300129A
JP2003300129A JP2002106720A JP2002106720A JP2003300129A JP 2003300129 A JP2003300129 A JP 2003300129A JP 2002106720 A JP2002106720 A JP 2002106720A JP 2002106720 A JP2002106720 A JP 2002106720A JP 2003300129 A JP2003300129 A JP 2003300129A
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JP
Japan
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axis
workpiece
angle
around
moving
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Application number
JP2002106720A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinobu Deguchi
明信 出口
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain deterioration of processing precision due to inclination of a rotational shaft attached to a workpiece or a processing tool at low cost and high precision. <P>SOLUTION: This processing device 1 comprises a rotational shaft 10 rotatably supported by any one of mobile tables 2, 3 and 4; a shaft drive motor 15 rotating and driving the rotational shaft 10; a control device 60 giving position instruction signals Sx, Sy, Sz to the respective mobile tables 2, 3 and 4; a plurality of inclination sensors 55 and an angle calculation circuit 63 for detecting an angle α around an X axis, an angle ϕ around a Y axis, and an angle θ around a Z axis designating inclinations from an ideal rotational shaft of a central axis 10a of the rotational shaft 10; and a correction circuit 64 for generating position instruction signals Sx', Sy' and Sz' in such a manner that a real contact is consistent with a target contact between a workpiece WP and a processing tool T, using the detected angles α, ϕ, and θ. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工体と加工具
とを目標接点で接触させ、両者を相対的に移動させなが
ら被加工体を加工する加工装置およびその制御方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machining apparatus for machining a workpiece while bringing the workpiece and a tool into contact with each other at a target contact point and moving the both relatively.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、精密な切削または研削等を実
行可能な加工装置として、直交座標系のX軸、Y軸およ
びZ軸にそれぞれ対応する3体の移動テーブルと、移動
テーブルの何れか一体に回転自在に支持された回転シャ
フトとを有するものが知られている。このような加工装
置では、回転シャフトに被加工体および加工具の何れか
一方が取り付けられ、他方が、回転シャフトを支持して
いない他の移動テーブルの一方に取り付けられる。そし
て、この種の加工装置は、被加工体と加工具とを目標接
点で接触させながら、回転シャフトを回転させると共に
各移動テーブルを移動させる。これにより、被加工体と
加工具とは相対的に移動し、被加工体に対して加工具に
よる所定の加工が施される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a processing device capable of performing precise cutting or grinding, any one of three moving tables corresponding to the X-axis, Y-axis and Z-axis of a Cartesian coordinate system and one of the moving tables has been used. It is known to have a rotating shaft integrally rotatably supported. In such a processing apparatus, one of the workpiece and the processing tool is attached to the rotary shaft, and the other is attached to one of the other moving tables that do not support the rotary shaft. Then, this type of processing apparatus rotates the rotary shaft and moves each moving table while bringing the workpiece and the processing tool into contact with each other at the target contact point. As a result, the workpiece and the processing tool move relative to each other, and the workpiece is subjected to predetermined processing by the processing tool.

【0003】上述のような加工装置では、回転シャフト
の動的バランスの誤差や、回転シャフトを駆動するモー
タの磁気特性のアンバランス等に起因して、回転駆動さ
れている回転シャフトの中心軸が理想回転軸(X軸、Y
軸およびZ軸の何れか1つと平行な軸)から微小に傾い
てしまうことがある。このような回転シャフトの傾き
は、加工中に、被加工体と加工具との実際の接点(加工
点)とXYZ直交座標系において予め定められている目
標接点とのズレを生じさせてしまう。このため、精密加
工を行うためには、加工中に回転シャフトの傾きによる
影響を何らかの形で補正する必要がある。加工点と目標
接点との間のズレを補正する手段を備えた加工装置とし
ては、従来から、図7に示されるようなものが知られて
いる。
In the processing apparatus as described above, the central axis of the rotary shaft that is being driven to rotate is caused by an error in the dynamic balance of the rotary shaft, an imbalance in the magnetic characteristics of the motor that drives the rotary shaft, and the like. Ideal rotation axis (X axis, Y
The axis may be slightly tilted from an axis parallel to any one of the axis and the Z axis). Such an inclination of the rotating shaft causes a deviation between an actual contact point (processing point) between the workpiece and the processing tool and a target contact point that is predetermined in the XYZ orthogonal coordinate system during processing. Therefore, in order to perform precision machining, it is necessary to somehow correct the influence of the inclination of the rotary shaft during machining. As a processing apparatus provided with a means for correcting the deviation between the processing point and the target contact point, there is conventionally known one as shown in FIG.

【0004】図7に示される加工装置101は、直交座
標系のX軸方向に移動可能なX軸移動テーブル102
と、直交座標系のY軸方向に移動可能なY軸移動テーブ
ル(図示省略)と、直交座標系のZ軸方向に移動可能な
Z軸移動テーブル103とを有する。この場合、X軸移
動テーブル102は、図示しないY軸移動テーブル上に
移動自在に搭載される。X軸移動テーブル102上に
は、微動テーブル104が移動自在に搭載されている。
微動テーブル104は、図示しない駆動手段によってZ
軸方向に高精度に進退移動され得る。微動テーブル10
4上には、被加工体WPに切削あるいは研削加工を施す
ための加工具Tが取り付けられる。
A processing apparatus 101 shown in FIG. 7 is an X-axis moving table 102 which is movable in the X-axis direction of a rectangular coordinate system.
And a Y-axis movement table (not shown) movable in the Y-axis direction of the orthogonal coordinate system, and a Z-axis movement table 103 movable in the Z-axis direction of the orthogonal coordinate system. In this case, the X-axis moving table 102 is movably mounted on a Y-axis moving table (not shown). A fine movement table 104 is movably mounted on the X-axis movement table 102.
The fine movement table 104 is moved to Z
It can be moved back and forth with high accuracy in the axial direction. Micro table 10
A processing tool T for cutting or grinding the workpiece WP is attached on the workpiece 4.

【0005】また、加工装置101は、直交座標系のZ
軸方向に延びる回転シャフト105を有する。加工装置
101では、回転シャフト105の先端に、補正テーブ
ル104上の加工具Tと対向するように被加工体WPが
取り付けられる。回転シャフト105は、モータハウジ
ング106内に配置されている図示しない軸受によって
回転自在に支持されている。また、回転シャフト105
には、図示しないロータが固定される一方、ハウジング
106内には、回転シャフト105のロータと共にシャ
フト駆動モータを構成するステータが固定されている。
Further, the processing apparatus 101 has a Z coordinate system.
It has a rotating shaft 105 extending in the axial direction. In the processing apparatus 101, the workpiece WP is attached to the tip of the rotary shaft 105 so as to face the processing tool T on the correction table 104. The rotating shaft 105 is rotatably supported by a bearing (not shown) arranged in the motor housing 106. Also, the rotating shaft 105
On the other hand, a rotor (not shown) is fixed, and on the other hand, in the housing 106, a stator that constitutes a shaft drive motor together with the rotor of the rotary shaft 105 is fixed.

【0006】更に、加工装置101は、各移動テーブル
102,103等の位置を検出するレーザ干渉計(図示
せず)に加えて、Z軸方向にレーザ光Lを出射可能なレ
ーザ干渉計107を複数備えている。これらのレーザ干
渉計107は、静止する図示しない定盤上に配置されて
おり、X軸方向に隣り合っている。そして、回転シャフ
ト105を支持するモータハウジング106の後端面に
は、XY平面に平行な反射面を有する反射ミラー108
が各レーザ干渉計104と対向するように固定されてい
る。各レーザ干渉計107は、それぞれ、レーザ光Lの
出射タイミングおよび反射ミラー108からの反射光の
入射タイミング等に基いて、光入出射部と反射ミラー1
08との間の距離(Z軸移動テーブル103の移動距
離)を測定する。
Further, the processing apparatus 101 includes a laser interferometer 107 capable of emitting a laser beam L in the Z-axis direction in addition to a laser interferometer (not shown) for detecting the positions of the movable tables 102, 103 and the like. Have multiple. These laser interferometers 107 are arranged on a stationary surface plate (not shown) and are adjacent to each other in the X-axis direction. A reflection mirror 108 having a reflection surface parallel to the XY plane is provided on the rear end surface of the motor housing 106 supporting the rotation shaft 105.
Are fixed so as to face each laser interferometer 104. Each of the laser interferometers 107 is based on the emission timing of the laser light L, the incidence timing of the reflected light from the reflection mirror 108, etc.
The distance (movement distance of the Z-axis movement table 103) from the position 08 is measured.

【0007】このように構成された加工装置101で
は、各レーザ干渉計107によってZ軸移動テーブル1
03の移動距離がX軸方向の複数箇所で測定され、各レ
ーザ干渉計107の測定値の間における相違(ズレ)に
基づいて、理想回転軸に対する回転シャフト105の中
心軸105aの傾きがZ軸に関して求められる。そし
て、求められた傾きに応じて、加工具Tを保持している
微動テーブル104がZ軸方向に微小に移動される。こ
れにより、回転シャフト105の傾きに起因して生じる
加工点と目標接点との間のズレが緩和される。
In the processing apparatus 101 configured as described above, the Z-axis moving table 1 is moved by the laser interferometers 107.
The moving distance of 03 is measured at a plurality of positions in the X-axis direction, and the inclination of the central axis 105a of the rotating shaft 105 with respect to the ideal rotating axis is based on the difference (deviation) between the measured values of the laser interferometers 107. Asked for. Then, the fine movement table 104 holding the processing tool T is slightly moved in the Z-axis direction according to the obtained inclination. As a result, the deviation between the machining point and the target contact point caused by the inclination of the rotary shaft 105 is reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の加工装置では、回転シャフトの傾きの測定および
それを利用した加工具の位置補正が直交座標系のうちの
1方向(Z軸方向、すなわち、スラスト方向)について
行われるだけである。このため、従来の加工装置には、
回転シャフトの傾きに起因する加工点と目標接点との間
のズレが依然として存在しており、加工精度の更なる向
上を図ることが困難となる。また、直交座標系のうちの
1方向のみについて加工点と目標接点との間のズレを補
正するために、高価な専用のレーザ干渉計が複数要求さ
れ、更に、構造および制御が複雑であると共に高価であ
る微動テーブルが要求されるということは、対費用効果
の面で問題がある。
However, in the above-described conventional processing apparatus, the measurement of the inclination of the rotary shaft and the correction of the position of the processing tool using the same are performed in one direction (Z-axis direction, that is, in the orthogonal coordinate system). , Thrust direction). Therefore, the conventional processing equipment
The deviation between the processing point and the target contact point due to the inclination of the rotary shaft still exists, and it becomes difficult to further improve the processing accuracy. Further, in order to correct the deviation between the processing point and the target contact point in only one direction of the orthogonal coordinate system, a plurality of expensive exclusive laser interferometers are required, and further the structure and control are complicated. The requirement for an expensive fine movement table is problematic in terms of cost efficiency.

【0009】そこで、被加工体または加工具が取り付け
られる回転シャフトの傾きに起因する加工精度の悪化を
低コストかつ確実に抑制することができる加工装置およ
びその制御方法の提供を目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a processing apparatus and a control method therefor capable of reliably suppressing the deterioration of the processing accuracy due to the inclination of the rotary shaft on which the workpiece or the processing tool is attached at low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の一形態は、被加
工体と加工具とを目標接点で接触させ、両者を相対的に
移動させながら被加工体を加工することができる加工装
置に係る。この加工装置は、直交座標系のX軸方向に移
動可能なX軸移動テーブルと、直交座標系のY軸方向に
移動可能なY軸移動テーブルと、直交座標系のZ軸方向
に移動可能なZ軸移動テーブルと、被加工体または加工
具を保持可能であり、移動テーブルのうちの何れか1体
によって回転自在に支持される回転シャフトと、回転シ
ャフトを回転駆動するシャフト駆動手段と、各移動テー
ブルに位置指令信号を与える制御手段と、回転シャフト
の中心軸の理想回転軸からの傾きを示すX軸周りの角度
α、Y軸周りの角度φおよびZ軸周りの角度θを検出す
る傾き検出手段と、傾き検出手段によって検出された角
度α,φおよびθを利用して、被加工体と加工具との間
の実接点と目標接点とが一致するように各移動テーブル
に対する位置指令信号を補正する補正手段とを備える。
According to one aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus capable of processing a workpiece while bringing the workpiece and a tool into contact with each other at a target contact point and moving the both relatively. Pertain. This processing apparatus is capable of moving in the X-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Y-axis moving table capable of moving in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, and movable in the Z-axis direction of the Cartesian coordinate system. A Z-axis moving table, a rotary shaft that can hold a workpiece or a processing tool, and is rotatably supported by any one of the moving tables; a shaft driving unit that rotationally drives the rotary shaft; Control means for giving a position command signal to the moving table, and inclination for detecting an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and an angle θ around the Z axis, which indicates the inclination of the central axis of the rotary shaft from the ideal rotation axis. Using the detection means and the angles α, φ and θ detected by the inclination detection means, a position command signal for each moving table so that the actual contact point and the target contact point between the workpiece and the processing tool coincide with each other. To correct And a positive means.

【0011】この加工装置では、被加工体および加工具
の何れか一方が、移動テーブルのうちの何れか1体によ
って回転自在に支持されている回転シャフトに取り付け
られ、他方が、回転シャフトを支持していない他の移動
テーブルの一方に取り付けられる。そして、回転シャフ
トを回転させると共に、各移動テーブルを移動させて被
加工体を加工する際に、傾き検出手段によって、回転シ
ャフトの傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸周りの角度
φおよびZ軸周りの角度θが検出される。
In this processing apparatus, one of the work piece and the processing tool is attached to a rotary shaft that is rotatably supported by any one of the moving tables, and the other one supports the rotary shaft. Not attached to one of the other moving tables. Then, when the rotary shaft is rotated and each movable table is moved to process the workpiece, the tilt detecting means detects the tilt of the rotary shaft by an angle α about the X axis, an angle φ about the Y axis, and The angle θ around the Z axis is detected.

【0012】ここで、回転シャフトが、X軸周りに角度
α、Y軸周りに角度φおよびZ軸周りに角度θだけ傾い
ているのであれば、被加工体と加工具とを接触させる目
標接点が被加工体を基準とした座標となっていなけれ
ば、実接点と目標接点とがズレてしまう。つまり、回転
シャフトが傾いた際に、実接点と目標接点とのズレをな
くすためには、X軸から角度α、Y軸から角度φ、Z軸
から角度θだけ傾いた仮想座標系であるUVW直交座標
系を基準として各移動テーブルが移動されるべきであ
る。この点に鑑みて、この加工装置では、補正手段によ
って、制御手段からの未補正の位置指令信号に従って移
動した各移動テーブルにより定められるであろう被加工
体と加工具との間の実接点(加工点)をX軸周りに角度
α、Y軸周りに角度φ、Z軸周りに角度θだけ回転させ
るように、制御手段から各移動テーブルに送られる位置
指令信号が補正される。
Here, if the rotary shaft is tilted by an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis and an angle θ around the Z axis, the target contact point for contacting the workpiece and the working tool. If is not the coordinate with respect to the workpiece, the actual contact point and the target contact point will be misaligned. That is, in order to eliminate the deviation between the actual contact point and the target contact point when the rotating shaft is tilted, the UVW is a virtual coordinate system tilted by an angle α from the X axis, an angle φ from the Y axis, and an angle θ from the Z axis. Each moving table should be moved with reference to the Cartesian coordinate system. In view of this point, in this processing apparatus, the correction means causes an actual contact point (a contact point between the workpiece and the processing tool, which will be determined by each movement table moved according to the uncorrected position command signal from the control means). The position command signal sent from the control means to each moving table is corrected so that the processing point) is rotated by an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and an angle θ around the Z axis.

【0013】これにより、目標接点がXYZ座標系を基
準として定められている場合に回転シャフトが傾いたと
しても、被加工体と加工具との間の実接点が、被加工体
上で本来の目標接点と精度よく一致することになり、加
工精度がより向上することになる。更に、この加工装置
では、回転シャフトの傾きに起因する実接点と目標接点
とのズレを補正するための専用の移動テーブルや測距計
等が不要となることから、それに伴うコストアップを抑
制することができる。
As a result, even if the rotary shaft is tilted when the target contact point is defined with reference to the XYZ coordinate system, the actual contact point between the workpiece and the tool is the original contact point on the workpiece. The target contact point is accurately matched, and the processing accuracy is further improved. Further, this processing apparatus does not require a dedicated moving table or range finder for correcting the deviation between the actual contact point and the target contact point due to the inclination of the rotary shaft, and thus suppresses the cost increase. be able to.

【0014】本発明の他の形態も、被加工体と加工具と
を目標接点で接触させ、両者を相対的に移動させながら
被加工体を加工することができる加工装置に係る。この
加工装置は、直交座標系のX軸方向に移動可能なX軸移
動テーブルと、直交座標系のY軸方向に移動可能なY軸
移動テーブルと、直交座標系のZ軸方向に移動可能なZ
軸移動テーブルと、被加工体または加工具を保持可能で
あり、移動テーブルのうちの何れか1体によって回転自
在に支持される回転シャフトと、回転シャフトを回転駆
動するシャフト駆動手段と、各移動テーブルに位置指令
信号を与える制御手段と、制御手段から各移動テーブル
に与えられる位置指令信号を生成するためのテーブル位
置データを記憶する記憶手段とを備え、記憶手段に記憶
されたテーブル位置データは、予め回転シャフトの回転
速度に応じて検出された回転シャフトの中心軸の理想回
転軸からの傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸周りの角
度φおよびZ軸周りの角度θを利用して、被加工体と加
工具との間の実接点と目標接点とが一致するように予め
補正されていることを特徴とする。
Another embodiment of the present invention also relates to a processing apparatus capable of processing a work piece while bringing the work piece and the work tool into contact with each other at a target contact point and relatively moving them. This processing apparatus is capable of moving in the X-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Y-axis moving table capable of moving in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, and movable in the Z-axis direction of the Cartesian coordinate system. Z
A shaft moving table, a rotating shaft capable of holding a workpiece or a processing tool, and rotatably supported by any one of the moving tables, a shaft driving means for rotationally driving the rotating shaft, and each moving The table position data stored in the storage means is provided with a control means for giving a position command signal to the table and a storage means for storing table position data for generating a position command signal given to each moving table from the control means. , The angle α around the X axis, the angle φ around the Y axis, and the angle θ around the Z axis, which indicate the inclination of the central axis of the rotating shaft from the ideal rotating axis, which is detected in advance according to the rotating speed of the rotating shaft. In addition, the actual contact point and the target contact point between the work piece and the processing tool are preliminarily corrected so as to coincide with each other.

【0015】回転シャフトの傾きは、シャフトの動的バ
ランスの誤差や、回転シャフトを駆動するモータの磁気
特性のアンバランス等に起因する力が回転シャフトに作
用することにより生じるが、このような回転シャフトを
傾かせる力は、回転シャフトの回転速度に比例して増加
する。従って、加工中に回転シャフトの傾きを検出する
代わりに、複数の回転速度について回転シャフトの中心
軸の理想回転軸からの傾きを示すX軸周りの角度α、Y
軸周りの角度φおよびZ軸周りの角度θを予め検出して
おけば、加工中の回転速度の範囲について回転シャフト
の傾きの特性を把握(推定)することができる。そし
て、この加工装置では、検出した角度α,φおよびθ、
すなわち、把握した傾きの特性に基づいて、各移動テー
ブルに対する位置指令信号を生成するためのテーブル位
置データが予め補正される。
The inclination of the rotating shaft is caused by an error in the dynamic balance of the shaft, a force resulting from an imbalance in the magnetic characteristics of the motor that drives the rotating shaft, or the like acting on the rotating shaft. The force to tilt the shaft increases in proportion to the rotational speed of the rotating shaft. Therefore, instead of detecting the inclination of the rotating shaft during processing, angles α, Y around the X axis indicating the inclination of the central axis of the rotating shaft from the ideal rotation axis for a plurality of rotation speeds.
If the angle φ about the axis and the angle θ about the Z axis are detected in advance, it is possible to grasp (estimate) the characteristics of the inclination of the rotary shaft in the range of the rotation speed during processing. Then, in this processing device, the detected angles α, φ and θ,
That is, the table position data for generating the position command signal for each moving table is corrected in advance based on the grasped inclination characteristics.

【0016】このように、予め補正されているテーブル
位置データを用いて各移動テーブルを動作させても、被
加工体と加工具との間の実接点は、被加工体上で本来の
目標接点に精度よく一致することになり、加工精度がよ
り向上することになる。更に、この加工装置でも、回転
シャフトの傾きに起因する実接点と目標接点とのズレを
補正するための専用の移動テーブルや測距計等が不要と
なることから、それに伴うコストアップを抑制すること
ができる。
As described above, even if each moving table is operated by using the table position data that is corrected in advance, the actual contact point between the workpiece and the processing tool is the original target contact point on the workpiece. With high accuracy, the processing accuracy is further improved. Furthermore, even in this processing apparatus, a dedicated moving table or range finder for correcting the deviation between the actual contact point and the target contact point due to the inclination of the rotating shaft is not required, and the cost increase associated therewith is suppressed. be able to.

【0017】本発明の更に他の形態は、加工装置の制御
方法に係る。この方法の対象となる加工装置は、直交座
標系のX軸方向に移動可能なX軸移動テーブル、直交座
標系のY軸方向に移動可能なY軸移動テーブル、直交座
標系のZ軸方向に移動可能なZ軸移動テーブル、被加工
体または加工具を保持可能であり、移動テーブルのうち
の何れか1体によって回転自在に支持される回転シャフ
ト、回転シャフトを回転駆動するシャフト駆動手段、お
よび、各移動テーブルに位置指令信号を与える制御手段
を有し、被加工体と加工具とを目標接点で接触させ、両
者を相対的に移動させながら被加工体を加工可能なもの
である。そして、この方法では、回転シャフトがシャフ
ト駆動手段によって回転駆動される際に、回転シャフト
の中心軸の理想回転軸からの傾きを示すX軸周りの角度
α、Y軸周りの角度φおよびZ軸周りの角度θを検出
し、検出した角度α,φおよびθを利用して、被加工体
と加工具との実接点と目標接点とが一致するように各移
動テーブルに対する位置指令信号を補正する。
Yet another aspect of the present invention relates to a method of controlling a processing apparatus. The processing apparatus that is the target of this method is an X-axis moving table that can move in the X-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Y-axis moving table that can move in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, and a Z-axis direction of the Cartesian coordinate system. A movable Z-axis moving table, a rotary shaft that can hold a workpiece or a processing tool, and is rotatably supported by any one of the moving tables, a shaft driving unit that rotationally drives the rotary shaft, and It has a control means for giving a position command signal to each moving table, and makes it possible to work the work piece while bringing the work piece and the work tool into contact with each other at a target contact point and relatively moving them. Further, in this method, when the rotary shaft is rotationally driven by the shaft driving means, an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and a Z axis indicating the inclination of the central axis of the rotary shaft from the ideal rotary axis. The surrounding angle θ is detected, and the detected angle α, φ, and θ are used to correct the position command signal for each moving table so that the actual contact point and the target contact point between the workpiece and the processing tool match. .

【0018】本発明の他の形態も、加工装置の制御方法
に係る。この方法の対象となる加工装置は、直交座標系
のX軸方向に移動可能なX軸移動テーブル、直交座標系
のY軸方向に移動可能なY軸移動テーブル、直交座標系
のZ軸方向に移動可能なZ軸移動テーブル、被加工体ま
たは加工具を保持可能であり、移動テーブルのうちの何
れか1体によって回転自在に支持される回転シャフト、
回転シャフトを回転駆動するシャフト駆動手段、およ
び、各移動テーブルに位置指令信号を与える制御手段を
有し、被加工体と加工具とを目標接点で接触させ、両者
を相対的に移動させながら被加工体を加工可能なもので
ある。そして、この方法では、シャフト駆動手段に回転
シャフトを回転駆動させながら、回転シャフトの中心軸
の理想回転軸からの傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸
周りの角度φおよびZ軸周りの角度θを回転シャフトの
回転速度に応じて予め検出しておき、検出した角度α,
φおよびθを利用して、被加工体と加工具との実接点と
目標接点とが一致するように各移動テーブルに対するテ
ーブル位置データを補正しておき、補正したテーブル位
置データを用いて各移動テーブルを動作させる。
Another aspect of the present invention also relates to a method of controlling the processing apparatus. The processing apparatus that is the target of this method is an X-axis moving table that can move in the X-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Y-axis moving table that can move in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, and a Z-axis direction of the Cartesian coordinate system. A movable Z-axis moving table, a rotary shaft capable of holding a workpiece or a processing tool, and rotatably supported by any one of the moving tables;
It has a shaft driving means for rotationally driving the rotary shaft and a control means for giving a position command signal to each moving table. The workpiece and the tool are brought into contact with each other at a target contact point, and the workpiece and the tool are moved relative to each other. The processed body can be processed. In this method, while rotating the rotary shaft by the shaft driving means, an angle α around the X axis indicating an inclination of the central axis of the rotary shaft from the ideal rotation axis, an angle φ around the Y axis, and a angle around the Z axis. The angle θ is detected in advance according to the rotation speed of the rotating shaft, and the detected angle α,
Using φ and θ, the table position data for each moving table is corrected so that the actual contact point of the workpiece and the target contact point coincide with the target contact point, and each movement is performed using the corrected table position data. Make the table work.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による加
工装置およびその制御方法の好適な実施形態について詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a processing apparatus and a control method thereof according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明による加工装置の一実施形
態を示す斜視図である。同図に示される加工装置1は、
被加工体WPと加工具Tとを目標接点で接触させ、両者
を相対的に移動させながら被加工体WPを加工可能なも
のである。被加工体WPと加工具Tとを相対的に移動さ
せるために、加工装置1は、XYZ直交座標系のX軸方
向に移動可能なX軸移動テーブル2、同直交座標系のY
軸方向に移動可能なY軸移動テーブル3および同直交座
標系のZ軸方向に移動可能なZ軸移動テーブル4を有す
る。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a processing apparatus according to the present invention. The processing device 1 shown in FIG.
The workpiece WP and the processing tool T are brought into contact with each other at a target contact point, and the workpiece WP can be processed while relatively moving them. In order to relatively move the workpiece WP and the processing tool T, the processing apparatus 1 includes an X-axis moving table 2 that is movable in the X-axis direction of the XYZ orthogonal coordinate system, and a Y of the orthogonal coordinate system.
It has a Y-axis moving table 3 movable in the axial direction and a Z-axis moving table 4 movable in the Z-axis direction of the orthogonal coordinate system.

【0021】本実施形態では、定盤5上にXY定盤6が
固定されており、このXY定盤6上に、X軸移動テーブ
ル2が移動自在に支持されている。X軸移動テーブル2
は、リニアガイド7によってX軸方向に案内される。X
軸移動テーブル2の両方の側部には、リニアモータ可動
部21が固定されており(図1では、片側のみを示
す)、定盤5には、X軸移動テーブル2の対応するリニ
アモータ可動部21と共にX軸リニアモータ20を構成
するリニアモータ固定部22が配置されている。各X軸
リニアモータ20を作動させることにより、X軸移動テ
ーブル2を定盤5上でX軸方向に往復移動させることが
できる。
In this embodiment, the XY surface plate 6 is fixed on the surface plate 5, and the X-axis moving table 2 is movably supported on the XY surface plate 6. X-axis moving table 2
Are guided in the X-axis direction by the linear guide 7. X
A linear motor movable part 21 is fixed to both sides of the axis moving table 2 (only one side is shown in FIG. 1), and a corresponding linear motor movable part of the X axis moving table 2 is attached to the surface plate 5. A linear motor fixing portion 22 that constitutes the X-axis linear motor 20 is arranged together with the portion 21. By operating each X-axis linear motor 20, the X-axis moving table 2 can be reciprocated in the X-axis direction on the surface plate 5.

【0022】また、定盤5上には、X軸移動テーブル2
の両側に位置するようにレーザ干渉計等からなるX軸位
置センサ23が配置されている。各X軸位置センサ23
は、X軸移動テーブル2の側部に取り付けられた対応す
る反射ミラー24に対してX軸方向にレーザ光Lxを放
射し、光入出射部と反射ミラー24との間の距離(X軸
移動テーブル2の定盤5に対する移動距離)を測定す
る。
The X-axis moving table 2 is mounted on the surface plate 5.
X-axis position sensors 23 including a laser interferometer are arranged so as to be located on both sides of the. Each X-axis position sensor 23
Emits the laser beam Lx in the X-axis direction to the corresponding reflection mirror 24 attached to the side portion of the X-axis moving table 2, and the distance between the light incident / exiting portion and the reflection mirror 24 (X-axis movement). The moving distance of the table 2 with respect to the surface plate 5 is measured.

【0023】X軸移動テーブル2は、Y軸方向に延びる
リニアガイド25を有しており、このリニアガイド25
上に、Y軸移動テーブル3が摺動自在に配置されてい
る。Y軸移動テーブル3の両方の側部には、リニアモー
タ可動部31が固定されており、X軸移動テーブル2上
には、Y軸移動テーブル3の対応するリニアモータ可動
部31と共にY軸リニアモータ30を構成するリニアモ
ータ固定部32が互いに平行に配置されている。各Y軸
リニアモータ30を作動させることにより、Y軸移動テ
ーブル3をX軸移動テーブル2上でY軸方向に往復移動
させることができる。
The X-axis moving table 2 has a linear guide 25 extending in the Y-axis direction.
A Y-axis moving table 3 is slidably arranged on the upper side. A linear motor moving part 31 is fixed to both sides of the Y-axis moving table 3, and a Y-axis linear moving part 31 is fixed on the X-axis moving table 2 together with a corresponding linear motor moving part 31 of the Y-axis moving table 3. The linear motor fixing portions 32 forming the motor 30 are arranged in parallel with each other. By operating each Y-axis linear motor 30, the Y-axis moving table 3 can be reciprocated in the Y-axis direction on the X-axis moving table 2.

【0024】また、X軸移動テーブル2上には、Y軸移
動テーブル3の両側に位置するようにレーザ干渉計等か
らなるY軸位置センサ33が配置されている。各Y軸位
置センサ33は、Y軸移動テーブル3の側部に取り付け
られた対応する反射ミラー34に対してY軸方向にレー
ザ光Lyを放射し、光入出射部と反射ミラー34との間
の距離(Y軸移動テーブル3のX軸移動テーブル2に対
する移動距離)を測定する。そして、本実施形態では、
Y軸移動テーブル3上に固定された支持台35上に加工
具Tが取り付けられる。
On the X-axis moving table 2, Y-axis position sensors 33 including a laser interferometer are arranged so as to be located on both sides of the Y-axis moving table 3. Each Y-axis position sensor 33 emits a laser beam Ly in the Y-axis direction to a corresponding reflection mirror 34 attached to the side of the Y-axis moving table 3 so that the laser beam Ly is emitted between the light input / output unit and the reflection mirror 34. (The moving distance of the Y-axis moving table 3 with respect to the X-axis moving table 2) is measured. And in this embodiment,
The processing tool T is mounted on a support base 35 fixed on the Y-axis moving table 3.

【0025】更に、定盤5上には、Z軸テーブルガイド
8が立設されており、Z軸テーブルガイド8によってZ
軸移動テーブル4がZ軸方向に摺動自在に支持されてい
る。Z軸移動テーブル4の両方の側部には、リニアモー
タ可動部41が固定されており、Z軸テーブルガイド8
には、Z軸移動テーブル4の対応するリニアモータ可動
部41と共にZ軸リニアモータ40を構成するリニアモ
ータ固定部42が互いに平行に配置されている。各Y軸
リニアモータ40を作動させることにより、Z軸移動テ
ーブル4を定盤5に対してZ軸方向に往復移動させるこ
とができる。
Further, a Z-axis table guide 8 is erected on the surface plate 5, and the Z-axis table guide 8 allows Z
The axis moving table 4 is supported slidably in the Z-axis direction. The linear motor movable part 41 is fixed to both sides of the Z-axis moving table 4, and the Z-axis table guide 8 is provided.
The linear motor fixing portions 42 that configure the Z-axis linear motor 40 together with the corresponding linear motor movable portions 41 of the Z-axis moving table 4 are arranged in parallel with each other. By operating each Y-axis linear motor 40, the Z-axis moving table 4 can be reciprocated in the Z-axis direction with respect to the surface plate 5.

【0026】また、定盤5上には、Z軸移動テーブル4
の両側部に対応するようにレーザ干渉計等からなるZ軸
位置センサ43が配置されている。各Z軸位置センサ4
3は、Z軸移動テーブル4の側部に取り付けられた対応
する反射ミラー44に対してZ軸方向にレーザ光Lzを
放射し、光入出射部と反射ミラー44との間の距離(Z
軸移動テーブル3の定盤5に対する移動距離)を測定す
る。そして、本実施形態では、Z軸移動テーブル4によ
って、被加工体WPを取り付けるための回転シャフト1
0が回転自在に支持されている。
The Z-axis moving table 4 is mounted on the surface plate 5.
A Z-axis position sensor 43 including a laser interferometer is arranged so as to correspond to both sides of the. Each Z-axis position sensor 4
3 emits the laser beam Lz in the Z-axis direction to the corresponding reflection mirror 44 attached to the side portion of the Z-axis moving table 4, and the distance (Z
The moving distance of the axis moving table 3 with respect to the surface plate 5 is measured. In the present embodiment, the rotary shaft 1 for mounting the workpiece WP by the Z-axis moving table 4.
0 is rotatably supported.

【0027】回転シャフト10は、図2に示されるよう
に、Z軸移動テーブル4によって支持された静圧流体軸
受50によって、Y軸方向に延在する状態で回転自在に
支持されている。静圧流体軸受50は、Z軸移動テーブ
ル4に固定されたモータハウジング45内に支持されて
いる。回転シャフト10の一端には、被加工体WPを取
り付けるための固定部材11が固定されており、回転シ
ャフト10の他端には、ロータ12が固定されている。
一方、モータハウジング45の端部には、ロータ12と
共に、シャフト10を回転駆動するシャフト駆動モータ
15を構成するステータ14が配置されている。ステー
タ14に電力を供給することにより、回転シャフト10
をY軸周りに正転または逆転させることができる。
As shown in FIG. 2, the rotary shaft 10 is rotatably supported by a hydrostatic bearing 50 supported by the Z-axis moving table 4 while extending in the Y-axis direction. The hydrostatic bearing 50 is supported in a motor housing 45 fixed to the Z-axis moving table 4. A fixing member 11 for attaching the workpiece WP is fixed to one end of the rotating shaft 10, and a rotor 12 is fixed to the other end of the rotating shaft 10.
On the other hand, at the end of the motor housing 45, the stator 12 that constitutes the shaft drive motor 15 that rotationally drives the shaft 10 is arranged together with the rotor 12. By supplying electric power to the stator 14, the rotating shaft 10
Can be rotated forward or backward around the Y axis.

【0028】流体軸受50は、図2に示されるように、
本体51と、本体51にそれぞれ複数(本実施形態で
は、2体ずつ)配設されているラジアルパッド52およ
びスラストパッド53とを含む。また、回転シャフト1
0は、固定部材11とロータ12とのほぼ中央にフラン
ジ部10fを含む。本実施形態では、回転シャフト10
のフランジ部10fの両側に各1体のラジアルパッド5
2が配置されている。また、回転シャフト10のフラン
ジ部10fの両側には、フランジ部10fの径方向に延
びる各端面と対向するように、各1体のスラストパッド
53が配置されている。
The hydrodynamic bearing 50, as shown in FIG.
The main body 51 includes a plurality of (two in the present embodiment) radial pads 52 and thrust pads 53, each of which is provided in the main body 51. Also, the rotating shaft 1
0 includes a flange portion 10f substantially at the center between the fixed member 11 and the rotor 12. In the present embodiment, the rotating shaft 10
One radial pad 5 on each side of the flange part 10f
2 are arranged. Further, on both sides of the flange portion 10f of the rotary shaft 10, one thrust pad 53 is arranged so as to face each end surface extending in the radial direction of the flange portion 10f.

【0029】各ラジアルパッド52および各スラストパ
ッド53は、図示しない圧縮流体供給ユニットに接続さ
れている。各ラジアルパッド52からは、圧縮流体供給
ユニットにより供給される高圧エア等の圧縮流体が回転
シャフト10の軸表面に対して噴射される。また、各ス
ラストパッド53からは、圧縮流体供給ユニットにより
供給される高圧エア等の圧縮流体がフランジ部10fの
各端面に対して噴射される。これにより、回転シャフト
10は、各ラジラルパッド52による圧縮流体膜によっ
てラジアル方向(回転シャフト10の径方向)に支持
(拘束)されると共に、各スラストパッド53による圧
縮流体膜によってスラスト方向(図2におけるY軸方
向)に支持(拘束)されることになる。各パッド52,
53と回転シャフト10の表面およびフランジ部10f
の端面との間隔は、およそ数um〜10um程度に保た
れる。
The radial pads 52 and the thrust pads 53 are connected to a compressed fluid supply unit (not shown). Compressed fluid such as high-pressure air supplied from the compressed fluid supply unit is jetted from each radial pad 52 onto the axial surface of the rotary shaft 10. Further, from each thrust pad 53, compressed fluid such as high-pressure air supplied by the compressed fluid supply unit is jetted to each end surface of the flange portion 10f. As a result, the rotary shaft 10 is supported (restricted) in the radial direction (radial direction of the rotary shaft 10) by the compressed fluid film of each radial pad 52, and the thrust direction (in FIG. 2) by the compressed fluid film of each thrust pad 53. It will be supported (restricted) in the Y-axis direction. Each pad 52,
53, the surface of the rotary shaft 10 and the flange portion 10f
The distance from the end face of the is maintained at about several μm to 10 μm.

【0030】また、図2に示されるように、モータハウ
ジング45内には、静電容量式の傾きセンサ55が複数
(本実施形態では、合計6体)配設されている。図3に
示されるように、本実施形態では、フランジ部10fの
両側に、各3体の傾きセンサ55が回転シャフト10と
所定の間隔を隔てて対向するように放射状に配置されて
いる。フランジ部10fの一方の側の3体の傾きセンサ
55は、XZ平面と平行な平面内において120°間隔
で配置されている。各傾きセンサ55は、回転シャフト
10の軸表面との距離を高精度に検出可能なものであ
る。
Further, as shown in FIG. 2, a plurality of capacitance type inclination sensors 55 (in this embodiment, a total of six bodies) are arranged in the motor housing 45. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, three tilt sensors 55 are radially arranged on both sides of the flange portion 10f so as to face the rotary shaft 10 with a predetermined gap. The three inclination sensors 55 on one side of the flange portion 10f are arranged at 120 ° intervals in a plane parallel to the XZ plane. Each tilt sensor 55 can detect the distance from the shaft surface of the rotary shaft 10 with high accuracy.

【0031】図4は、本発明による加工装置1の制御ブ
ロック図である。同図に示されるように、加工装置1に
は、上述の各移動テーブル2,3および4や回転シャフ
ト10の動作を制御する制御装置60が含まれる。制御
装置60は、MPU,ROM,RAMおよび入出力イン
ターフェース等を有するものであり、この制御装置60
(入出力インターフェース)には、記憶装置61が接続
されている。記憶装置61には、加工具Tによって被加
工体WPに所望の加工が施されるように各テーブル2,
3および4を移動させると共に回転シャフト10を回転
させるための各移動テーブル2,3および4の位置デー
タ(XYZ直交座標系を基準とした座標データ)および
回転シャフト10の回転速度情報等が記憶されている。
FIG. 4 is a control block diagram of the processing apparatus 1 according to the present invention. As shown in the figure, the processing apparatus 1 includes a control device 60 that controls the operations of the moving tables 2, 3 and 4 and the rotary shaft 10 described above. The control device 60 has an MPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.
The storage device 61 is connected to the (input / output interface). The storage device 61 stores each table 2 so that the workpiece WP is processed by the processing tool T as desired.
The position data (coordinate data based on the XYZ orthogonal coordinate system) of each moving table 2, 3 and 4 for moving 3 and 4 and rotating the rotary shaft 10 and rotation speed information of the rotary shaft 10 are stored. ing.

【0032】また、制御装置60(入出力インターフェ
ース)には、回転シャフト10を駆動するためのモータ
ドライバ62が接続されている。制御装置60は、記憶
装置61に記憶されている回転速度情報に基づいて、モ
ータドライバ62を介してシャフト駆動モータ15を制
御する。更に、制御装置60(入出力インターフェー
ス)には、各移動テーブル2,3および4の位置を検出
するX軸位置センサ23、Y軸位置センサ33およびZ
軸位置センサ43が接続されている。各位置センサ2
3,33および43は、制御装置60に各移動テーブル
2,3および4の現在位置情報を送出する。
A motor driver 62 for driving the rotary shaft 10 is connected to the controller 60 (input / output interface). The control device 60 controls the shaft drive motor 15 via the motor driver 62 based on the rotation speed information stored in the storage device 61. Further, the control device 60 (input / output interface) has an X-axis position sensor 23, a Y-axis position sensor 33 and a Z-axis position sensor 23 for detecting the positions of the respective moving tables 2, 3 and 4.
The shaft position sensor 43 is connected. Each position sensor 2
3, 33 and 43 send the current position information of each moving table 2, 3 and 4 to the control device 60.

【0033】制御装置60は、各位置センサ23,33
および43から送られる各移動テーブル2,3および4
の現在位置情報および記憶装置61に記憶されている各
移動テーブル2,3および4のテーブル位置データに基
づいて、X軸リニアモータ20、Y軸リニアモータ30
およびZ軸リニアモータ40に対する位置指令信号S
x,SyおよびSzを生成する。すなわち、制御装置6
0は、記憶装置61に記憶されている所定のプログラム
を用いて、回転シャフト10が理想回転軸周りに回転し
ているとした場合に被加工体WPと加工具Tとが加工に
応じた目標接点で接触するように、各移動テーブル2,
3および4を移動させるための各位置指令信号Sx,S
yおよびSzを生成する。
The controller 60 controls the position sensors 23 and 33.
And the respective moving tables 2, 3 and 4 sent from 43
Based on the table position data of the moving tables 2, 3 and 4 stored in the storage device 61 and the current position information of the X-axis linear motor 20 and the Y-axis linear motor 30.
And a position command signal S for the Z-axis linear motor 40
Generate x, Sy and Sz. That is, the control device 6
0 is a target that the workpiece WP and the processing tool T correspond to when the rotating shaft 10 is rotating around the ideal rotation axis by using a predetermined program stored in the storage device 61. Each moving table 2, so that they come in contact with each other
Position command signals Sx, S for moving 3 and 4
Generate y and Sz.

【0034】更に、加工装置1には、回転シャフト10
の傾きによる影響を低減させるべく、上述の各傾きセン
サ55が接続される角度算出回路63と、角度算出回路
63および制御装置60に接続されている補正回路64
が備えられている。角度算出回路63は、回転シャフト
10の回転動作中に、各傾きセンサ55からの信号に基
づいて、回転シャフト10の中心軸10aの理想回転軸
(Y軸と平行をなしている状態)からの傾きを示すX軸
周りの角度α、Y軸周りの角度φおよびZ軸周りの角度
θを算出し、角度αを示す信号Sα、角度φを示す信号
Sφおよび角度θを示す信号Sθを補正回路64に送出
する。すなわち、本実施形態では、複数の傾きセンサ5
5および角度算出回路63が、回転シャフト10の理想
回転軸からの傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸周りの
角度φおよびZ軸周りの角度θを検出する傾き検出手段
として機能する。
Further, the processing apparatus 1 includes a rotary shaft 10
In order to reduce the effect of the inclination of the angle calculation circuit 63, the angle calculation circuit 63 to which each of the inclination sensors 55 described above is connected, and the correction circuit 64 connected to the angle calculation circuit 63 and the control device 60.
Is provided. The angle calculation circuit 63 determines, based on a signal from each inclination sensor 55, during rotation of the rotary shaft 10 from the ideal rotation axis of the central axis 10a of the rotary shaft 10 (in a state parallel to the Y axis). An angle α around the X axis indicating an inclination, an angle φ around the Y axis, and an angle θ around the Z axis are calculated, and a signal Sα indicating the angle α, a signal Sφ indicating the angle φ, and a signal Sθ indicating the angle θ are corrected. To 64. That is, in the present embodiment, the plurality of tilt sensors 5
5 and the angle calculation circuit 63 function as inclination detecting means for detecting an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and an angle θ around the Z axis, which indicate the inclination of the rotary shaft 10 from the ideal rotation axis.

【0035】そして、図4に示されるように、制御装置
60によって生成された各位置指令信号Sx,Syおよ
びSzは、一旦補正回路64に送られる。補正回路64
は、角度算出回路63から送られた信号Sα,Sφおよ
びSθに示される角度α,φおよびθを用いて、被加工
体WPと加工具Tとの間の実接点と目標接点とが一致す
るように位置指令信号Sx,SyおよびSzを補正し、
補正された位置指令信号Sx’,Sy’およびSz’を
各移動テーブル2,3および4に送出する。
Then, as shown in FIG. 4, the position command signals Sx, Sy and Sz generated by the controller 60 are once sent to the correction circuit 64. Correction circuit 64
Using the angles α, φ and θ indicated by the signals Sα, Sφ and Sθ sent from the angle calculation circuit 63, the actual contact point and the target contact point between the workpiece WP and the processing tool T coincide with each other. Position command signals Sx, Sy and Sz are corrected as
The corrected position command signals Sx ', Sy' and Sz 'are sent to the respective movement tables 2, 3 and 4.

【0036】次に、補正回路64における位置指令信号
の補正手順について具体的に説明する。
Next, the correction procedure of the position command signal in the correction circuit 64 will be specifically described.

【0037】まず、加工装置1では、回転シャフト10
の動的バランスの誤差や、回転シャフト10を駆動する
モータ15の磁気特性のアンバランス等に起因して、回
転シャフト10に回転方向の力だけではなく他の方向の
力が発生することがある。そして、回転方向以外の力が
回転シャフト10の高速回転によって増加して流体軸受
50の圧縮流体膜を更に圧縮すると、回転駆動されてい
る回転シャフト10の中心軸10aは、流体軸受50の
支持力(剛性)とバランスを保つべく、図5において二
点鎖線で示されるように、本来のXYZ直交座標系の理
想回転軸(本実施形態では、Y軸と平行に延びる)から
軸受隙間の範囲内で微小に傾いてしまうことになる。
First, in the processing apparatus 1, the rotary shaft 10
In some cases, not only the force in the rotating direction but also the force in the other direction may be generated on the rotating shaft 10 due to the error of the dynamic balance of the above, the imbalance of the magnetic characteristics of the motor 15 that drives the rotating shaft 10, and the like. . Then, when a force other than the rotational direction increases due to the high speed rotation of the rotary shaft 10 and the compressed fluid film of the fluid bearing 50 is further compressed, the center axis 10a of the rotary shaft 10 that is rotationally driven causes the supporting force of the fluid bearing 50 to increase. In order to maintain the balance with (rigidity), as shown by the chain double-dashed line in FIG. 5, within the range of the bearing clearance from the ideal rotation axis of the original XYZ orthogonal coordinate system (in the present embodiment, extending parallel to the Y axis). It will tilt slightly.

【0038】回転シャフト10が理想回転軸から傾いた
場合、固定部材11を介して回転シャフト10に固定さ
れている被加工体WPは、回転シャフト10と共に傾い
て、図5において二点鎖線で示されるWP’のような姿
勢をとる。この場合、予め記憶装置61に記憶されてい
るテーブル位置データによって定まる被加工体WPと加
工具Tとの間の任意の目標接点Pwは、XYZ直交座標
系を基準として見ると、回転シャフト10が傾くことに
よって位置Pw’へと移動する。従って、回転シャフト
10が理想回転軸周りに回転しているとの仮定のもとで
生成される各位置指令信号Sx,SyおよびSzを単純
に利用するだけでは、回転シャフト10の傾きによって
被加工体WPと加工具Tとの実接点(加工点)が本来の
目標接点(回転シャフト10が傾いていないとした場合
の目標接点)からズレてしまうことになる。なお、図5
は、回転シャフト10がZ軸周りに角度θだけ傾いた例
を示している。また、回転シャフト10の傾きは簡単の
為に図1において大きく示されているが、実際の傾き量
は、およそ2μrad程度である。
When the rotary shaft 10 is tilted from the ideal rotary shaft, the workpiece WP fixed to the rotary shaft 10 via the fixed member 11 is tilted together with the rotary shaft 10 and is shown by a chain double-dashed line in FIG. Take a posture like WP '. In this case, when the arbitrary target contact point Pw between the workpiece WP and the processing tool T, which is determined by the table position data stored in the storage device 61 in advance, is viewed with the XYZ orthogonal coordinate system as a reference, By tilting, it moves to the position Pw '. Therefore, simply using the position command signals Sx, Sy, and Sz generated under the assumption that the rotary shaft 10 is rotating around the ideal rotation axis, the workpiece can be processed depending on the inclination of the rotary shaft 10. The actual contact point (processing point) between the body WP and the processing tool T will deviate from the original target contact point (the target contact point when the rotating shaft 10 is not inclined). Note that FIG.
Shows an example in which the rotary shaft 10 is tilted around the Z axis by an angle θ. Further, although the inclination of the rotary shaft 10 is shown large in FIG. 1 for simplicity, the actual inclination amount is about 2 μrad.

【0039】ここで、回転シャフトが、X軸周りに角度
α、Y軸周りに角度φおよびZ軸周りに角度θだけ傾い
ているのであれば、被加工体WPと加工具Tとを接触さ
せる目標接点が被加工体WPを基準とした座標となって
いなければ、実接点と目標接点とがズレてしまう。つま
り、回転シャフト10が傾いた際に、実接点と目標接点
とのズレをなくすためには、X軸から角度α、Y軸から
角度φ、Z軸から角度θだけ傾いた仮想座標系であるU
VW直交座標系を基準として各移動テーブル2,3およ
び4が移動されるべきである。これを踏まえて、補正回
路64における演算処理に際しては、傾いた回転シャフ
ト10の中心軸10a’を例えばV軸として、XYZ直
交座標系から、X軸周りに角度α、Y軸周りに角度φお
よびZ軸周りに角度θだけ傾いている仮想直交座標系で
ある直交座標系UVWが設定される。
Here, if the rotary shaft is inclined by the angle α around the X axis, the angle φ around the Y axis, and the angle θ around the Z axis, the workpiece WP and the processing tool T are brought into contact with each other. If the target contact does not have coordinates with the workpiece WP as a reference, the actual contact and the target contact will deviate. That is, in order to eliminate the deviation between the actual contact point and the target contact point when the rotating shaft 10 is tilted, the virtual coordinate system is tilted by an angle α from the X axis, an angle φ from the Y axis, and an angle θ from the Z axis. U
Each movement table 2, 3 and 4 should be moved with reference to the VW Cartesian coordinate system. In view of this, in the calculation processing in the correction circuit 64, with the central axis 10a ′ of the tilted rotary shaft 10 as the V axis, from the XYZ orthogonal coordinate system, the angle α around the X axis, the angle φ around the Y axis, and A Cartesian coordinate system UVW that is a virtual Cartesian coordinate system that is tilted around the Z axis by an angle θ is set.

【0040】そして、補正回路64における演算処理で
は、
Then, in the arithmetic processing in the correction circuit 64,

【0041】[0041]

【数1】 [Equation 1]

【0042】とした上で、Then,

【0043】[0043]

【数2】 [Equation 2]

【0044】という座標変換式(1)が利用される。The coordinate conversion formula (1) is used.

【0045】この場合、座標変換式(1)の(u,v,
w)には、制御装置60からの各位置指令信号Sx,S
yおよびSzに示されているX,YおよびZ座標データ
が代入される。また、座標変換式(1)には、角度算出
回路63から補正回路64に送られる角度α,φおよび
θが代入される。そして、補正回路64は、座標変換式
(1)から求められる座標(x,y,z)のxを示す位
置指令信号Sx’、yを示す位置指令信号Sy’、およ
び、zを示す位置指令信号Sz’を生成する。
In this case, (u, v,
w) is each position command signal Sx, S from the control device 60.
The X, Y, and Z coordinate data shown in y and Sz are substituted. Further, the angles α, φ and θ sent from the angle calculation circuit 63 to the correction circuit 64 are substituted into the coordinate conversion formula (1). Then, the correction circuit 64 causes the position command signal Sx ′ indicating x of the coordinates (x, y, z) obtained from the coordinate conversion formula (1), the position command signal Sy ′ indicating y, and the position command indicating z. The signal Sz 'is generated.

【0046】この結果、補正回路64から、各移動テー
ブル2,3および4を駆動するX軸リニアモータ20、
Y軸リニアモータ30およびZ軸リニアモータ30に、
位置指令信号Sx’,Sy’およびSz’が送られる
と、各移動テーブル2,3および4によって、被加工体
WPと加工具Tとの間の実接点(加工点)は、制御装置
60からの未補正の位置指令信号Sx,SzおよびSx
に従って移動した各移動テーブル2,3および4により
定められるであろう被加工体WPと加工具Tとの間の実
接点をX軸周りに角度α、Y軸周りに角度φ、Z軸周り
に角度θだけ回転させた位置に設定されることになる。
As a result, from the correction circuit 64, the X-axis linear motor 20 for driving each of the moving tables 2, 3 and 4,
In the Y-axis linear motor 30 and the Z-axis linear motor 30,
When the position command signals Sx ′, Sy ′ and Sz ′ are sent, the actual contact points (processing points) between the workpiece WP and the processing tool T are moved from the control device 60 by the respective moving tables 2, 3 and 4. Uncorrected position command signals Sx, Sz and Sx
The actual contact points between the workpiece WP and the processing tool T, which will be defined by the respective moving tables 2, 3 and 4, which have been moved in accordance with the above, are the angle α around the X axis, the angle φ around the Y axis, and the Z axis. It will be set at a position rotated by the angle θ.

【0047】このように、加工装置1では、回転シャフ
ト10のX,Y,Zの各軸回りの傾き角度が測定され、
回転シャフト10の傾きの影響がスラスト方向(Y軸方
向)のみならず、ラジアル方向(X軸周りおよびZ軸周
り)についても補正される。従って、目標接点がXYZ
座標系を基準として定められている場合に回転シャフト
10が傾いたとしても、被加工体WPと加工具Tとの間
の実接点が、被加工体WP上で本来の目標接点と精度よ
く一致することになり、加工精度がより向上することに
なる。
As described above, in the processing apparatus 1, the tilt angles of the rotary shaft 10 around the X, Y and Z axes are measured,
The influence of the inclination of the rotating shaft 10 is corrected not only in the thrust direction (Y-axis direction) but also in the radial direction (around the X-axis and around the Z-axis). Therefore, the target contact is XYZ
Even if the rotary shaft 10 is tilted when the coordinate system is set as a reference, the actual contact point between the workpiece WP and the processing tool T accurately matches the original target contact point on the workpiece WP. Therefore, the processing accuracy is further improved.

【0048】そして、加工装置1では、このような補正
が加工動作の為に必須である各移動テーブル2,3およ
び4を移動させることによって行われる。従って、回転
シャフト10の傾きに起因する実接点と目標接点とのズ
レを補正するための専用の移動テーブルや位置センサ
(測距計)が不要となることから、それに伴うコストア
ップを抑制することができる。また、回転シャフト10
は、流体軸受50の軸受隙間の範囲内で傾くことから、
そのダイナミックレンジは小さく、レーザ測長器と比較
して安価である静電容量センサ等からなる傾きセンサ5
5であっても、精度よく回転シャフト10の傾きを測定
可能である。
Then, in the processing apparatus 1, such correction is performed by moving the respective moving tables 2, 3 and 4 which are essential for the processing operation. Therefore, a dedicated moving table and a position sensor (ranging meter) for correcting the deviation between the actual contact point and the target contact point due to the inclination of the rotating shaft 10 are not required, and the cost increase associated therewith is suppressed. You can Also, the rotating shaft 10
Is tilted within the bearing clearance of the fluid bearing 50,
The tilt sensor 5 has a small dynamic range and is inexpensive as compared with a laser length measuring device and includes an electrostatic capacitance sensor or the like.
Even if the value is 5, the inclination of the rotary shaft 10 can be measured accurately.

【0049】図6は、本発明による加工装置の他の実施
形態を示す斜視図である。同図に示される加工装置1A
では、被加工体WPがY軸移動テーブル3上に搭載・固
定され、加工具Tがカウンタウェイト16と共に回転シ
ャフト10に取り付けられる。図6に示される加工装置
1Aでは、シャフト10の動的バランスの誤差や、回転
シャフト10を駆動するモータ15の磁気特性のアンバ
ランス等に加えて、加工具Tおよびカウンタウェイト1
6の取付誤差等にも起因して、回転シャフト10が傾い
てしまうおそれがあるが、このような加工装置1Aにお
いても、上述した手順によるシャフト10の傾きによる
影響の補正を行えば、被加工体WPと加工具Tとの間の
実接点を、被加工体WP上で本来の目標接点と精度よく
一致させることが可能となる。
FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the processing apparatus according to the present invention. Processing device 1A shown in FIG.
Then, the workpiece WP is mounted and fixed on the Y-axis moving table 3, and the processing tool T is attached to the rotary shaft 10 together with the counterweight 16. In the processing apparatus 1A shown in FIG. 6, in addition to the error of the dynamic balance of the shaft 10, the imbalance of the magnetic characteristics of the motor 15 that drives the rotating shaft 10, and the like, the processing tool T and the counterweight 1 are used.
The rotary shaft 10 may be tilted due to the mounting error of 6 or the like. However, even in such a processing apparatus 1A, if the influence of the tilt of the shaft 10 is corrected according to the above-described procedure, the workpiece will be processed. It is possible to accurately match the actual contact point between the body WP and the processing tool T with the original target contact point on the workpiece WP.

【0050】なお、上述の加工装置1,1Aは、回転シ
ャフト10の回転動作中に、回転シャフト10の傾きを
示すX軸周りの角度α、Y軸周りの角度φおよびZ軸周
りの角度θを検出し、検出された角度α,φおよびθを
利用して、各移動テーブル2,3および4に対する位置
指令信号を補正するものとして説明されたが、これに限
られるものではない。
It should be noted that, in the above-described processing devices 1 and 1A, during rotation of the rotary shaft 10, an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and an angle θ around the Z axis, which indicate the inclination of the rotary shaft 10, are provided. Was detected and the detected angle α, φ and θ was used to correct the position command signal for each of the moving tables 2, 3 and 4, but the present invention is not limited to this.

【0051】すなわち、回転シャフト10の傾きは、シ
ャフト10の動的バランスの誤差や、回転シャフト10
を駆動するモータ15の磁気特性のアンバランス等に起
因する力が回転シャフト10に作用することにより生じ
るが、このような回転シャフト10を傾かせる力は、基
本的に、回転シャフト10の回転速度に比例して増加す
る。従って、加工中に回転シャフト10の傾きを検出す
る代わりに、複数の回転速度について回転シャフト10
の中心軸10aの理想回転軸からの傾きを示すX軸周り
の角度α、Y軸周りの角度φおよびZ軸周りの角度θを
予め検出しておけば、加工中の回転速度の範囲について
回転シャフト10の傾きの特性を把握(推定)すること
ができる。
That is, the inclination of the rotating shaft 10 is caused by an error in the dynamic balance of the shaft 10 and the rotating shaft 10.
A force resulting from an imbalance in the magnetic characteristics of the motor 15 that drives the rotary shaft 10 acts on the rotary shaft 10, and the force that tilts the rotary shaft 10 is basically the rotational speed of the rotary shaft 10. Increases in proportion to. Therefore, instead of detecting the inclination of the rotating shaft 10 during machining, the rotating shaft 10 is not detected for multiple rotation speeds.
If the angle α around the X axis, the angle φ around the Y axis, and the angle θ around the Z axis, which indicate the inclination of the central axis 10a from the ideal rotation axis, are detected in advance, the rotation is performed within the range of the rotation speed during processing. The inclination characteristic of the shaft 10 can be grasped (estimated).

【0052】そして、回転数に応じて検出した角度α,
φおよびθから回転シャフト10の傾きの特性を把握す
れば、把握された回転シャフト10の傾き特性によっ
て、各移動テーブル2,3および4に対する位置指令信
号Sx,SyおよびSzを生成するためのテーブル位置
データを、回転シャフト10の傾きによる影響を相殺す
るように予め補正しておくことができる。予め補正され
たテーブル位置データは、記憶装置61に記憶され、加
工装置1を作動させる際に用いられる。
Then, the angle α detected according to the number of revolutions,
If the inclination characteristic of the rotary shaft 10 is grasped from φ and θ, a table for generating the position command signals Sx, Sy and Sz for the respective movement tables 2, 3 and 4 by the grasped inclination characteristic of the rotary shaft 10. The position data can be corrected in advance so as to cancel the influence of the tilt of the rotary shaft 10. The table position data corrected in advance is stored in the storage device 61 and is used when operating the processing device 1.

【0053】このような構成を採用しても、被加工体W
Pと加工具Tとの間の実接点は、被加工体WP上で本来
の目標接点と精度よく一致することになり、加工精度が
より向上することになる。また、この場合も、回転シャ
フト10の傾きに起因する実接点と目標接点とのズレを
補正するための専用の移動テーブルや位置センサ等が不
要となることから、それに伴うコストアップを抑制する
こともできる。なお、回転シャフト10の傾きは、被加
工体WPや加工具Tの代わりに回転シャフト10に取り
付けられた複数の傾きセンサを利用して検出することが
できる。
Even if such a structure is adopted, the workpiece W is processed.
The actual contact point between P and the processing tool T coincides with the original target contact point on the workpiece WP with high accuracy, and the processing accuracy is further improved. Also in this case, a dedicated moving table and a position sensor for correcting the deviation between the actual contact point and the target contact point due to the inclination of the rotary shaft 10 are not necessary, and the cost increase associated therewith is suppressed. You can also The tilt of the rotary shaft 10 can be detected by using a plurality of tilt sensors attached to the rotary shaft 10 instead of the workpiece WP and the processing tool T.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明されたように、本発明によれ
ば、被加工体または加工具が取り付けられる回転シャフ
トの傾きに起因する加工精度の悪化を低コストかつ確実
に抑制することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to surely suppress the deterioration of the processing accuracy due to the inclination of the rotary shaft on which the workpiece or the processing tool is attached at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による加工装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1の加工装置の要部を示す概略構成図であ
る.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of the processing apparatus of FIG.

【図3】傾きセンサの配置を概略的に示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the arrangement of a tilt sensor.

【図4】図1の加工装置の制御ブロック図である。FIG. 4 is a control block diagram of the processing apparatus of FIG.

【図5】本発明において回転シャフトの傾きの影響を補
正する手順を説明するための模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a procedure for correcting the influence of the inclination of the rotating shaft in the present invention.

【図6】本発明による加工装置の他の実施形態を示す斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the processing apparatus according to the present invention.

【図7】従来の加工装置を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A 加工装置 2 X軸移動テーブル 3 Y軸移動テーブル 4 Z軸移動テーブル 5 定盤 6 XY定盤 10 回転シャフト 10f フランジ部 10a 中心軸 12 ロータ 14 ステータ 15 シャフト駆動モータ 16 カウンタウェイト 20 X軸リニアモータ 23 X軸位置センサ 24,34,44 反射ミラー 30 Y軸リニアモータ 33 Y軸位置センサ 40 Z軸リニアモータ 43 Z軸位置センサ 45 モータハウジング 50 流体軸受 52 ラジアルパッド 53 スラストパッド 55 傾きセンサ 60 制御装置 61 記憶装置 63 角度算出回路 64 補正回路 T 加工具 W 被加工体 1,1A processing equipment 2 X-axis movement table 3 Y-axis moving table 4 Z-axis movement table 5 surface plate 6 XY surface plate 10 rotating shaft 10f Flange part 10a central axis 12 rotor 14 Stator 15 Shaft drive motor 16 counter weight 20 X-axis linear motor 23 X-axis position sensor 24, 34, 44 Reflective mirror 30 Y-axis linear motor 33 Y-axis position sensor 40 Z-axis linear motor 43 Z-axis position sensor 45 motor housing 50 fluid bearing 52 radial pad 53 Thrust pad 55 Tilt sensor 60 control device 61 storage device 63 Angle calculation circuit 64 correction circuit T processing tool W Workpiece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23Q 1/00 Z Fターム(参考) 3C001 KA08 KB10 TA01 TB01 TC05 TD01 3C029 AA29 AA40 3C048 AA01 BB01 BC02 BC03 BC06 CC04 CC07 DD10 DD13 DD26 EE00 5H269 AB01 BB01 BB03 EE03 FF06 JJ01 MM05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B23Q 1/00 Z F term (reference) 3C001 KA08 KB10 TA01 TB01 TC05 TD01 3C029 AA29 AA40 3C048 AA01 BB01 BC02 BC03 BC06 CC04 CC07 DD10 DD13 DD26 EE00 5H269 AB01 BB01 BB03 EE03 FF06 JJ01 MM05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工体と加工具とを目標接点で接触さ
せ、両者を相対的に移動させながら被加工体を加工する
ことができる加工装置において、 直交座標系のX軸方向に移動可能なX軸移動テーブル
と、 直交座標系のY軸方向に移動可能なY軸移動テーブル
と、 直交座標系のZ軸方向に移動可能なZ軸移動テーブル
と、 前記被加工体または前記加工具を保持可能であり、前記
移動テーブルのうちの何れか1体によって回転自在に支
持される回転シャフトと、 前記回転シャフトを回転駆動するシャフト駆動手段と、 前記各移動テーブルに位置指令信号を与える制御手段
と、 前記回転シャフトの中心軸の理想回転軸からの傾きを示
すX軸周りの角度α、Y軸周りの角度φおよびZ軸周り
の角度θを検出する傾き検出手段と、 前記傾き検出手段によって検出された角度α,φおよび
θを利用して、前記被加工体と前記加工具との間の実接
点と目標接点とが一致するように前記各移動テーブルに
対する位置指令信号を補正する補正手段とを備えること
を特徴とする加工装置。
1. A processing apparatus capable of processing a workpiece while bringing the workpiece and a processing tool into contact with each other at a target contact point and moving them relative to each other, which is movable in the X-axis direction of a Cartesian coordinate system. An X-axis movement table, a Y-axis movement table that can move in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Z-axis movement table that can move in the Z-axis direction of the Cartesian coordinate system, and the workpiece or the processing tool. A rotating shaft that can be held and is rotatably supported by any one of the moving tables, a shaft driving unit that rotationally drives the rotating shafts, and a control unit that gives a position command signal to each moving table. And an inclination detecting means for detecting an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and an angle θ around the Z axis, which indicate the inclination of the central axis of the rotating shaft from the ideal rotation axis, and the inclination detecting means. Using the angles α, φ and θ detected by the above, the position command signal for each moving table is corrected so that the actual contact point and the target contact point between the workpiece and the processing tool match. A processing apparatus comprising: a correction unit.
【請求項2】 被加工体と加工具とを目標接点で接触さ
せ、両者を相対的に移動させながら被加工体を加工する
ことができる加工装置において、 直交座標系のX軸方向に移動可能なX軸移動テーブル
と、 直交座標系のY軸方向に移動可能なY軸移動テーブル
と、 直交座標系のZ軸方向に移動可能なZ軸移動テーブル
と、 前記被加工体または前記加工具を保持可能であり、前記
移動テーブルのうちの何れか1体によって回転自在に支
持される回転シャフトと、 前記回転シャフトを回転駆動するシャフト駆動手段と、 前記各移動テーブルに位置指令信号を与える制御手段
と、 前記制御手段から前記各移動テーブルに与えられる位置
指令信号を生成するためのテーブル位置データを記憶す
る記憶手段とを備え、前記記憶手段に記憶されたテーブ
ル位置データは、予め回転シャフトの回転速度に応じて
検出された前記回転シャフトの中心軸の理想回転軸から
の傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸周りの角度φおよ
びZ軸周りの角度θを利用して、前記被加工体と前記加
工具との間の実接点と目標接点とが一致するように予め
補正されていることを特徴とする加工装置。
2. A processing apparatus capable of processing a workpiece while bringing the workpiece and a processing tool into contact with each other at a target contact point and relatively moving the both, and the workpiece can be moved in the X-axis direction of a rectangular coordinate system. An X-axis movement table, a Y-axis movement table that can move in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Z-axis movement table that can move in the Z-axis direction of the Cartesian coordinate system, and the workpiece or the processing tool. A rotating shaft that can be held and is rotatably supported by any one of the moving tables, a shaft driving unit that rotationally drives the rotating shafts, and a control unit that gives a position command signal to each moving table. And a storage unit for storing table position data for generating a position command signal given to each of the movement tables from the control unit, and the table stored in the storage unit. The position data includes an angle α around the X axis, an angle φ around the Y axis, and an angle around the Z axis, which indicates the inclination of the central axis of the rotary shaft from the ideal rotation axis, which is detected in advance according to the rotational speed of the rotary shaft. A machining apparatus characterized in that the actual contact point and the target contact point between the workpiece and the processing tool are preliminarily corrected by utilizing θ.
【請求項3】 直交座標系のX軸方向に移動可能なX軸
移動テーブル、直交座標系のY軸方向に移動可能なY軸
移動テーブル、直交座標系のZ軸方向に移動可能なZ軸
移動テーブル、前記被加工体または前記加工具を保持可
能であり、前記移動テーブルのうちの何れか1体によっ
て回転自在に支持される回転シャフト、前記回転シャフ
トを回転駆動するシャフト駆動手段、および、前記各移
動テーブルに位置指令信号を与える制御手段を有し、被
加工体と加工具とを目標接点で接触させ、両者を相対的
に移動させながら被加工体を加工可能な加工装置を制御
する方法であって、 前記回転シャフトが前記シャフト駆動手段によって回転
駆動される際に、前記回転シャフトの中心軸の理想回転
軸からの傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸周りの角度
φおよびZ軸周りの角度θを検出し、検出した角度α,
φおよびθを利用して、前記被加工体と前記加工具との
間の実接点と目標接点とが一致するように前記各移動テ
ーブルに対する位置指令信号を補正することを特徴とす
る加工装置の制御方法。
3. An X-axis movement table movable in the X-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Y-axis movement table movable in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, and a Z-axis movable in the Z-axis direction of the Cartesian coordinate system. A moving table, a rotating shaft capable of holding the work piece or the processing tool, and rotatably supported by any one of the moving tables; a shaft driving means for rotationally driving the rotating shaft; A control means for giving a position command signal to each of the moving tables is provided, the workpiece and the processing tool are brought into contact with each other at a target contact point, and a processing apparatus capable of processing the workpiece while relatively moving the two is controlled. A method, wherein when the rotary shaft is rotationally driven by the shaft driving means, an angle α around the X axis indicating an inclination of a central axis of the rotary shaft from an ideal rotary axis, and an angle around the Y axis. The angle θ around φ and the Z axis is detected, and the detected angle α,
Using φ and θ, the position command signal for each moving table is corrected so that the actual contact point and the target contact point between the workpiece and the processing tool match. Control method.
【請求項4】 直交座標系のX軸方向に移動可能なX軸
移動テーブル、直交座標系のY軸方向に移動可能なY軸
移動テーブル、直交座標系のZ軸方向に移動可能なZ軸
移動テーブル、前記被加工体または前記加工具を保持可
能であり、前記移動テーブルのうちの何れか1体によっ
て回転自在に支持される回転シャフト、前記回転シャフ
トを回転駆動するシャフト駆動手段、および、前記各移
動テーブルに位置指令信号を与える制御手段を有し、被
加工体と加工具とを目標接点で接触させ、両者を相対的
に移動させながら被加工体を加工可能な加工装置を制御
する方法であって、 前記シャフト駆動手段に前記回転シャフトを回転駆動さ
せながら、前記回転シャフトの中心軸の理想回転軸から
の傾きを示すX軸周りの角度α、Y軸周りの角度φおよ
びZ軸周りの角度θを回転シャフトの回転速度に応じて
予め検出しておき、検出した角度α,φおよびθを利用
して、前記被加工体と前記加工具との間の実接点と目標
接点とが一致するように前記各移動テーブルに対するテ
ーブル位置データを補正しておき、補正したテーブル位
置データを用いて前記各移動テーブルを動作させること
を特徴とする加工装置の制御方法。
4. An X-axis movement table movable in the X-axis direction of the Cartesian coordinate system, a Y-axis movement table movable in the Y-axis direction of the Cartesian coordinate system, and a Z-axis movable in the Z-axis direction of the Cartesian coordinate system. A moving table, a rotating shaft capable of holding the work piece or the processing tool, and rotatably supported by any one of the moving tables; a shaft driving means for rotationally driving the rotating shaft; A control means for giving a position command signal to each of the moving tables is provided, the workpiece and the processing tool are brought into contact with each other at a target contact point, and a processing apparatus capable of processing the workpiece while relatively moving the two is controlled. A method for rotating the rotary shaft by the shaft driving means, wherein an angle α around the X axis indicating an inclination of a central axis of the rotary shaft from an ideal rotation axis, an angle φ around the Y axis, and The angle θ around the Z axis is detected in advance according to the rotation speed of the rotary shaft, and the detected angles α, φ, and θ are used to make an actual contact point between the workpiece and the processing tool and a target. A method for controlling a processing apparatus, wherein table position data for each of the moving tables is corrected so that the contact points coincide with each other, and each of the moving tables is operated using the corrected table position data.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101458507B (en) * 2007-12-13 2010-12-08 发那科株式会社 Numerical controller for controlling five-axis machining apparatus
CN102009369A (en) * 2010-09-29 2011-04-13 惠州市大亚湾天马电子机械有限公司 Dynamic positioning accuracy data acquisition system of numerical control machine tool
JP2012021864A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Ihi Corp Balance adjusting method and device
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