JP2010012562A - マイクロマシンおよびマイクロフライスマシン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース板5にサーボモータで移動できるように取付けられたワーク支持台25と、ワーク支持台を原点に復帰させる原点復帰手段34と、ベース板にサーボモータ13で移動できるように取付けられた刃物支持台9と、刃物支持台を原点に復帰させる刃物支持台の原点復帰手段18と、ワーク支持台の原点復帰手段でワーク支持台が原点に位置させ、ワーク支持台に支持されているワーク21の原点と刃物支持台に支持されている刃物8の先端部との間の水平方向の距離を測定するCCDカメラ36を用いた測定装置と、設定された指定寸法のワークとなるようにワーク支持台25および刃物支持台9を移動させるサーボモータの駆動を制御するコンピューターとで構成している。
【選択図】図5
Description
すべてリミットスイッチを用いた接触式で全自動化されていなかった。
このため、ワークに接触応力が加わり、ワークに傷を付けたり、変形、破損させる恐れがあるという欠点があるとともに、リミットスイッチを用いた接触式の原点復帰は耐久性や正確性に欠けるという欠点があった。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
したがって、小さなマイクロマシンであっても、CCDカメラは小さく、容易に安価に設置することができる。
したがって、耐久性に優れ、正確に原点復帰させることができる。
したがって、正確に加工されているかどうかを知ることができる。
軸テーブル7と、このZ軸テーブル7に固定されたバイトやドリル等の刃物8が取付けられる刃物支持台9と、前記Z軸テーブル7をZ軸方向に往復移動させる該Z軸テーブル7の底面に固定されたナット10と螺合される送りねじ11をカップリング12を介して正・逆回転させる、前記ベース板5に固定された前記ノートPC等のコンピューター3の加工ソフトで駆動されるZ軸サーボモータ13と、前記Z軸テーブル7が原点位置に位置するとセンサー信号を前記ノートPC等のコンピューター3に出力する、該Z軸テーブル7に固定された遮光板14および、前記ベース板5に該遮光板14に入り込むように固定された発光素子15と受光素子16とが備えられたZ軸原点復帰センサー17とからなるZ軸原点復帰手段18と、前記ベース板5にX軸方向に固定されたX軸ガイドレール19、19と、このX軸ガイドレール19、19に沿ってX軸方向に往復移動するX軸テーブル20と、このX軸テーブル20に固定されたワーク21を支持するチャック22を前記ノートPC等のコンピューター3の加工ソフトで駆動されるモータ23を備えるワーク駆動装置24を支持するワーク支持台25と、前記X軸テーブル20をX軸方向に往復移動させる、該X軸テーブル20の底面に固定されたナット26と螺合される送りねじ27をカップリング28を介して正・逆回転させる、前記ベース板5に固定された前記ノートPC等のコンピューター3の加工ソフトで駆動するY軸サーボモータ29と、前記X軸テーブル20が原点位置に位置するセンサー信号を前記ノートPC等のコンピューター3に出力する、該X軸テーブル20に固定された遮光板30および、前記ベース板5に該遮光板30が入り込むように固定された発光素子31と受光素子32とが備えられたX軸原点復帰センサー33とからなるX軸原点復帰手段34と、前記ベース板5にアーム35を介して固定された原点位置の前記刃物支持台9の刃物8の先端部と前記ワーク支持台25のワーク21との間の水平方向の距離およびワークの大きさを測定することができ、測定信号を前記ノートPC等のコンピューター3に出力することができるCCDカメラ36を用いた測定装置37と、この測定装置37で測定された測定値により、あらかじめ設定された指定寸法のワークとなるように、前記ワーク支持台25および刃物支持台9を移動させるサーボモータ13、29の駆動を制御する加工ソフト38とで構成されている。
しかる後、Z軸・X軸原点復帰センサー17、33の設置された方向に向かって、ある程度の高速で移動させる。
Z軸・X軸原点復帰センサー17、33の信号が入った時点で減速停止し、その後、逆方向に十分な低速で移動させ、Z軸・X軸原点復帰センサー17、33の信号が消える位置まで移動させ、停止させることで刃物支持台9およびワーク支持台25の原点に位置させる。
なお、具備したZ軸・X軸原点復帰センサー17、33に一定の間隔ごとにスパイク状に得られる信号(C相信号など)
がある場合には、Z軸・X軸原点復帰センサー17、33の信号が消えてから、更に決められた回数だけ、その信号が出力される位置まで移動し、停止させて、刃物支持台9およびワーク支持台25を原点に位置させる。
また、X軸原点復帰手段34のX軸サーボモータ29の駆動およびX軸原点復帰センサー33でワーク支持台25を原点に位置させる。
次に刃物支持台9およびワーク支持台25が原点に位置すると、測定装置37のCCDカメラ36によって、ワーク支持台25に支持されているワーク21のサイズを測定するとともに、刃物支持台9に支持されている刃物8の先端部とワーク支持台25に支持されているワーク21との間の水平方向の距離を測定し、その測定値をノートPC等のコンピューター3の加工ソフト38に入力する。
この測定値がノートPC等のコンピューター3の加工ソフト38に入力されると、加工の原点位置を修正して加工ソフト38でワーク駆動装置24のモータ23、Z軸サーボモータ13およびX軸サーボモータ29を駆動させ、刃物8でワーク21を所定寸法に加工する。
また、温度により伸縮がある場合、伸縮量の補正値の入力がされる測定装置を用いてもよい。
加工後、CCDカメラ36によって加工原点から突出した加工後のワークの寸法を測定し、目標値と誤差がある場合、誤差量に応じた補正値が加工ソフト38に入力される補正回路あるいはソフトウエアによる補正処理を行う測定装置37を用いてもよい。
[発明を実施するための異なる形態]
2、2A:マイクロマシン本体、
3、3A:コンピューター、 4:モニター、
5:ベース板、 6:X軸ガイドレール、
7:Z軸テーブル、 8:刃物、
9:刃物支持台、 10:ナット、
11:送りねじ、 12:カップリング、
13:Z軸サーボモータ、 14:遮光板、
15:発光素子、 16:受光素子、
17:Z軸原点復帰センサー、 18:Z軸原点復帰手段、
19:X軸ガイドレール、 20:X軸テーブル、
21:ワーク、 22:チャック、
23:モータ、 24:ワーク駆動装置、
25:ワーク支持台、 26:ナット、
27:送りねじ、 28:カップリング、
29:X軸サーボモータ、 30:遮光板、
31:発光素子、 32:受光素子、
33:X軸原点復帰センサー、 34:X軸原点復帰手段、
35:アーム、 36:CCDカメラ、
37:測定装置、 38:加工ソフト、
41:X軸ガイドレール、 42:X軸テーブル、
43:ナット、 44:送りねじ、
45:カップリング、 46:X軸サーボモータ、
47:遮光板、 48:発光素子、
49:受光素子、 50:X軸原点復帰センサー、
51:X軸原点復帰手段、 52:アーム、
53:垂直用のCCDカメラ、 54:垂直測定装置、
55:マイクロフライスマシン。
Claims (4)
- ベース板と、このベース板にZ軸あるいはX軸方向にサーボモータで移動できるように取付けられたワークを支持するチャックが設けられたワーク支持台と、このワーク支持台を原点に復帰させる原点復帰センサーを用いたワーク支持台の原点復帰手段と、前記ベース板にX軸あるいはZ軸方向にサーボモータで移動できるように取付けられた刃物を支持する刃物支持台と、この刃物支持台を原点に復帰させる原点復帰センサーを用いた刃物支持台の原点復帰手段と、この刃物支持台の原点復帰手段で刃物支持台が原点に位置するとともに、前記ワーク支持台の原点復帰手段でワーク支持台が原点に位置させた所で、前記ワーク支持台のチャックに支持されているワークの原点と刃物支持台に支持されている刃物の先端部との間の水平方向の距離を測定する、前記ベース板にアームを介して設けられたCCDカメラを用いた測定装置と、この測定装置で測定された測定値により、あらかじめ設定された指定寸法のワークとなるように前記ワーク支持台および刃物支持台を移動させるサーボモータの駆動を制御する加工ソフトを備えたコンピューターとからなることを特徴とするマイクロマシン。
- 測定装置はワーク支持台の原点位置での加工前のワークの寸法を測定するとともに、加工後のワークの寸法も測定することができることを特徴とする請求項1記載のマイクロマシン。
- 駆動装置は加工後のワークの寸法を、CCDカメラを用いた測定装置で測定し、誤差がある場合、誤差量に応じた補正値が入力されてワーク支持台および刃物支持台を移動させる補正回路あるいはソフトウエアによる補正処理が設けられていることを特徴とする請求項1記載のマイクロマシン。
- ベース板と、このベース板にZ軸あるいはX軸方向にサーボモータで移動できるように取付けられたワークを支持するチャックが設けられたワーク支持台と、このワーク支持台を原点に復帰させる原点復帰センサーを用いたワーク支持台の原点復帰手段と、前記ベース板にX軸あるいはZ軸方向にサーボモータで移動できるように取付けられた支持台と、この支持台を原点に復帰させる原点復帰センサーを用いた支持台の原点復帰手段と、前記支持台にX軸方向にサーボモータで移動できるように取付けられた工具を支持する工具支持台と、この工具支持台を原点に復帰させる原点復帰センサーを用いた工具支持台の原点復帰手段と、この工具支持台の原点復帰手段、支持台の原点復帰手段およびワーク支持台の原点復帰手段で工具支持台、支持台およびワーク支持台を原点に位置させた所で、工具支持台に支持された工具の先端部と前記ワーク支持台のチャックに支持されたワークの原点との間の水平方向および垂直方向の距離を、前記ベース板にアームを介して設けられた水平および垂直用のCCDカメラを用いた測定装置と、この測定装置で測定された水平方向および垂直方向の測定値により、あらかじめ設定された指定寸法のワークとなるように前記工具支持台、支持台およびワーク支持台を移動させるサーボモータの駆動を制御する加工ソフトを備えたコンピューターとからなることを特徴とするマイクロフライスマシン。
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