JP2010260119A - 主軸又はアタッチメント主軸の補正値自動計測方法 - Google Patents
主軸又はアタッチメント主軸の補正値自動計測方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 テーブル上に球状タッチセンサ4aを備えたタッチプローブ4を定置し、基準とする主軸に、径が既知の円筒形状の基準工具2を装着し、次の3工程の計測を実施して基準値を求め、次に補正しようとするアタッチメント主軸に基準工具2を装着して、同様に次の3工程の計測を実施して現在値を求め、求めた基準値と現在値との差分からアタッチメント主軸の補正値を求める。第1工程では基準工具2を軸線Mの方向に移動し、タッチプローブ4に当接させた座標を求め、第2工程では基準工具2を軸線M方向に直交する水平方向に移動し、タッチプローブ4の両側に当接させた座標を求め、第3工程では軸線M方向及び水平方向の両方向に直交する方向に移動して、タッチプローブ4に当接させた座標を求める。
【選択図】 図2
Description
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、テーブル上に定置する基準体の向きに精度が要求されず、更に斜めアタッチメントに対しても対応でき、簡易な操作で測定できる主軸又はアタッチメント主軸の補正値自動計測方法を提供することを目的としている。
この方法によれば、テーブル上には球形状の接触子を有するタッチプローブが基準体として配置されるので、基準体の配置にX・Y・Z軸等の方向性がなく、基準体の設置に時間を要さない。また、球形状であるため任意の方向からの座標測定に対して対応でき、斜め方向からの測定であっても誤差無く測定することが可能であり、斜めアタッチメントに対しても対応できる。従って、簡易な操作で補正値を求めることができ、主軸又はアタッチメント主軸の補正値を短時間に測定できる。
この方法によれば、テーブル上には球形状の接触子を有するタッチプローブが基準体として配置されるので、基準体の配置にX・Y・Z軸等の方向性がなく、設置に時間を要さない。また、球形状であるため任意の方向からの座標測定に対して対応でき、斜め方向からの測定であっても誤差無く測定でき、斜めアタッチメントに対しても容易に対応できる。従って、簡易な操作で補正値を求めることができ、主軸或いはアタッチメント主軸の補正値を短時間に測定できる。
また、基準工具も球形状であるため、斜めアタッチメント主軸の座標も誤差が発生することなく測定でき、基準工具の軸線方向を基準としてX・Y・Zの3軸を決定する必要がない。
図2は主軸頭に基準となる立アタッチメント1を装着し、移動させて基準値を求める場合を示している。図2(a)は、基準工具2の軸線Mの方向に基準工具2を移動して計測する軸線方向計測工程を示している。図2(a)に示すように、最初にタッチプローブ4のタッチセンサ4aに、基準工具2の軸線M方向であるZ軸方向に立アタッチメント1を移動させ、基準工具2をタッチセンサ4aに当接させる。基準工具2の先端がタッチセンサ4aに当接すると、タッチプローブ4より当接を示す信号が出力されるので、その時点でZ軸移動を停止すると共に、当接時のマシニングセンタのZ軸座標を得る。
最後に、図2(c)に示すようにY軸方向に移動させる。この図2(c)では、直交方向第2計測工程を示し、このときは既に基準工具2のX軸中心がわかっているので、片方のみからの測定で良い。こうして、基準工具2の中心のX・Y軸とZ軸先端の位置座標が求まる。
まず、図3(a)に示すように基準工具2の軸線M方向であるY軸方向から移動させる。この図3(a)は軸線方向計測工程を示し、上記立アタッチメント1の場合と同様に、基準工具2の先端がタッチプローブ4のタッチセンサ4aに当接すると、タッチプローブ4より当接を示す信号が出されるので、Y軸移動を停止すると共に、当接時のマシニングセンタのY軸座標を得る。
尚、軸線Mの方向であるY軸方向の測定とX軸方向の測定は順序を逆にしても良い。但し、Z軸方向の測定は両方向からの測定を実施できないため、X軸とZ軸の順番は変更できない。
次に、図4(b)のように、Y−Z面内で移動させて測定する。この図4(b)は、直交方向第2計測工程を示し、基準工具の軸線M方向に直交する合成方向P1に移動して当接させる。
測定プログラムを読み込み(S1)、アタッチメント1に基準工具2を装着したら(S2)、アタッチメント主軸の測定、即ちX・Y・Z軸の基準値の測定を開始する。まず、基準工具2の軸線方向であるZ軸方向に主軸を移動して、Z軸方向の座標測定から開始する(S3)。その後X軸方向にアタッチメント主軸を移動して座標測定を行い(S4)、Y軸方向にアタッチメント主軸を移動して、Y軸方向の座標測定を行う(S5)。これらの測定は、上記図2(a)〜図2(c)に示す手順で実施され、この一連の測定により、X・Y・Z軸の基準値の原点が設定される(S6)。
これらの測定は、上記図3(a)〜図3(c)に示す手順で実施され、この測定により横形アタッチメントの現在のX・Y・Z軸の座標を得る。
先ず、アタッチメント主軸をX軸方向に移動し、X軸方向の両側からタッチセンサ4aに基準工具2を当接させてX軸方向の座標を測定する。その後、基準工具2の軸線M方向に直交する1方向からタッチセンサ4aに当接させ、最後に基準工具2の軸線M方向の1方向から当接させて測定を行う。
これらの測定は、上記図4(a)〜図4(c)に示す手順で実施され、この測定と予め判っている斜めアタッチメントの主軸の軸線方向、即ち基準工具2の軸線M方向により斜めアタッチメントの現在のX・Y・Z軸の座標を得る。
図5は、球形状の基準工具2aを使用した説明図であり、(a)はX軸方向の計測工程、(b)はY軸方向の計測工程、(c)はZ軸方向の計測工程を示している。この場合、X軸方向(水平方向第1計測工程)、Y軸方向(水平方向第2計測工程)の両方で両側から測定し、最後にZ軸方向(垂直方向計測工程)からタッチセンサ4aに当接させれば、球形状の基準工具2aの中心先端の位置座標を良好に求めることができる。
先ず、アタッチメント主軸をX軸方向に移動し、X軸方向の両側からタッチセンサ4aに基準工具2を当接させてX軸方向の座標を測定する(S110)。その後、Y軸方向の両側からタッチセンサ4aに当接させ(S111)、最後にZ軸方向の1方向から当接させてZ軸方向の座標の測定を行う(S112)。
これらの測定は、上記図5(a)〜図5(c)に示す手順で実施され、この測定と予め判っている斜めアタッチメントの主軸の軸線方向、即ち基準工具2の軸線M方向により斜めアタッチメントの現在のX・Y・Z軸の座標を得る。
また、立アタッチメント1に基準工具2を装着した測定を基準主軸の測定とし、横形アタッチメントに基準工具2を装着した測定、及び斜めアタッチメントに基準工具2を装着した測定をアタッチメント主軸の測定としているが、複数の主軸を備えたマシニングセンタのアタッチメント主軸に対しても同様の手順で自動補正を実施することができる。
更に、補正するアタッチメント主軸は、B/C軸ユニバーサルアタッチメント、立エクステンションアタッチメントを使用した主軸であっても容易に実施できる。
Claims (2)
- 1或いは複数の主軸を持つ工作機械において、工作物を載置するためのテーブル上に球形状の接触子を先端に設けたタッチプローブを定置し、
基準とする主軸又はアタッチメント主軸に、径が既知の円筒形状又は先端球形状を成す基準工具を装着し、
前記基準工具を、自身の軸線方向に移動して前記接触子に当接させた時の座標値を求める軸線方向計測工程と、
前記基準工具を、自身の軸線方向に対して直交する第1方向に移動して前記接触子の両側に当接させた時の座標値を求める直交方向第1計測工程と、
前記基準工具を、前記軸線方向及び前記第1方向の両方向に直交する第2方向に移動して、前記接触子に当接させた時の座標値を求める直交方向第2計測工程と、
による3工程の計測を実施して互いに直交するX・Y・Z軸の基準値を計測し、
次に、補正しようとする主軸又はアタッチメント主軸に前記基準工具を装着して、同様に上記3工程の計測を実施して前記X・Y・Z軸の現在値を計測し、
前記基準値の値と補正しようとする前記主軸又はアタッチメント主軸の前記現在値との差分を求めて、前記主軸またはアタッチメント主軸の補正値とすることを特徴とする主軸又はアタッチメント主軸の補正値自動計測方法。 - 1或いは複数の主軸を持つ工作機械において、工作物を載置するためのテーブル上に球形状の接触子を先端に設けたタッチプローブを定置し、
基準とする主軸又はアタッチメント主軸に、先端に径が既知の球を有する基準工具を装着し、
前記基準工具を、水平方向に移動して前記接触子の両側に当接させた時の座標値を求める水平方向第1計測工程と、
前記基準工具を、前記水平方向に直交する他の水平方向に移動して、前記接触子の両側に当接させた時の座標値を求める水平方向第2計測工程と、
前記基準工具を、垂直方向に移動して前記接触子に当接させた時の座標値を求める垂直方向計測工程と、
による3工程の計測を実施してX・Y・Z軸の基準値を計測し、
次に、補正しようとする主軸又はアタッチメント主軸に前記基準工具を装着して、同様に上記3工程の計測を実施してX・Y・Z軸の現在値とし、
前記基準値の値と補正しようとする前記主軸又はアタッチメント主軸の前記現在値との差分を求めて、前記主軸またはアタッチメント主軸の補正値とすることを特徴とする主軸又はアタッチメント主軸の補正値自動計測方法。
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