JP2016198846A - 加工装置および加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークに設定された加工位置に正確に加工することの可能な加工装置を提供する。
【解決手段】 加工装置１のワーク固定部１４に固定されたワーク２には、加工位置を示す位置表示部１７としてスケールが刻まれる。工具設置部１５または工具４に設けられた位置センサ１８は、位置表示部１７により示された加工位置を検出することにより、工具４の位置とワーク２の加工位置との位置関係を検出する。制御部１９は、位置センサ１８が検出する情報に基づき、工具４の位置とワーク２の加工位置とが一致するようにリニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動を制御する。これにより、位置センサ１８は、ワーク２に示された位置表示部１７に基づき、加工位置と工具４との位置関係を近距離で検出することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークに対し切削等の加工を行う加工装置および加工方法に関する。

従来、切削加工等を行う加工装置は、ベッド、テーブル、ワークを固定するワーク固定部、及び、工具を取り付ける工具取付部などの構成部材を備えている。これらの構成部材のうちいくつかのものは、例えばリニアモータアクチュエータまたはボールねじなどの移動手段により、互いに相対移動可能に取り付けられている。

従来の加工装置は、ワークの加工位置と工具との位置を定める際、構成部材同士が相対移動する移動量を、リニアモータアクチュエータまたはボールねじなどに設けられたエンコーダによって検出ている。このエンコーダは、ワークまたは工具から構成部材を介して離れた位置に設けられている。そのため、構成部材の温度変化による熱変位、及び、構成部材への振動などにより、構成部材と共に工具を移動した際、ワークの加工位置と工具との位置が、目標とする位置からずれるおそれがある。例えば、構成部材の材質が鉄である場合、１００ｍｍあたり温度１℃上昇で約１１７０ｎｍの熱変位が生じる。
これを防ぐため、環境温度を一定に保つ恒温室に加工装置を設置し、さらに外部から加工装置へ伝わる振動を吸収する除振台を加工装置に設置すると、設備コストが増加する。

特開２００８−１０５１３４号公報

ところで、特許文献１に記載の加工装置は、工具とワークとの間に放電を生じさせ、加工の原点となる位置を検出し、その原点を起点としてワークの加工を開始している。しかし、特許文献１には、加工の原点を検出した後、継続して加工を行う際に構成部材の移動量を検出する手段について記載されていない。そのため、特許文献１に記載の加工装置も、従来の加工装置と同様のエンコーダを使用した場合、加工開始後に構成部材を移動した際、ワークの加工位置と工具との位置が、目標とする位置からずれるおそれがある
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ワークに設定された加工位置に正確に加工することの可能な加工装置および加工方法を提供することを目的とする。

第１発明の加工装置は、ワーク固定部、工具設置部、移動手段、位置表示部、位置センサおよび制御部を備える。ワーク固定部は、ワークを固定可能である。工具設置部は、ワークに向き合う位置に工具を設置する。移動手段は、ワーク固定部と工具設置部とを相対移動する。位置表示部は、ワークから加工位置を示し、又は、ワークに隣接して設けられた基準部材からワークの加工位置に対応する対応位置を示す。位置センサは、加工位置または対応位置を検出することにより、加工位置と工具との位置関係を連続または断続して検出する。制御部は、位置センサが検出する情報に基づき、工具設置部と共に移動する工具の位置とワークの加工位置とが一致するように移動手段の駆動を制御する。

これにより、位置センサは、ワークから示された加工位置、又は、基準部材から示された対応位置に基づき、加工位置と工具との位置関係を連続又は断続して近距離で検出することが可能である。そのため、制御部が移動手段の駆動を制御する際、加工装置の構成部材の熱による変位、又は振動による位置ずれなどの影響が低減される。したがって、加工装置は、ワークの所定範囲に設定された加工位置に対し、工具を高精度に位置決めすることで、その位置に正確に加工を行うことができる。

第２発明は加工方法の発明である。加工方法は、ワーク固定工程、位置検出工程、移動制御工程、および加工工程を含む。ワーク固定工程は、ワーク固定部にワークを固定する。位置検出工程は、ワークの加工位置または基準部材の対応位置を検出することにより、加工位置と工具との位置関係を連続又は断続して検出する。移動制御工程は、位置センサが検出する情報に基づき、工具の位置とワークの加工位置とが一致するように、移動手段の駆動を制御する。加工工程は、工具設置部に設けられた工具駆動手段により工具を動かし、ワークを加工する。
これにより、第２発明は、第１発明と同様の作用効果を奏することが可能である。

本発明の第１実施形態による加工装置の構成図である。 図１のＩＩ方向におけるワークの平面図である。 第１実施形態の加工装置を用いた加工方法のフローチャートである。 本発明の第２実施形態による加工装置の構成図である。 図４のＶ方向におけるワーク及び基準部材の平面図である。 本発明の第３実施形態による加工装置の構成図である。 図６のＶＩＩ方向におけるワーク及び原子時計の平面図である。 本発明の第４実施形態による加工装置の構成図である。 図８のＩＸ部分の拡大図である。 本発明の第５実施形態による加工装置の構成図である。 図１０のＸＩ方向の矢視図である。 本発明の第６実施形態による加工装置の構成図である。

以下、本発明の複数の実施形態による加工装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１から図３に示す。本実施形態では、例えば精密光学部品などの樹脂成形品の表面形状を形成するための金型を切削加工する加工装置１について説明する。即ち、本実施形態の加工装置１が加工対象とするワーク２は、金型である。
加工装置１は、ベッド１０、第１−第３テーブル１１，１２，１３、ワーク固定部１４、工具設置部１５、圧電素子１６、位置表示部１７、位置センサ１８、制御部１９および第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３、を備えている。

ベッド１０は、工場などの設備設置面３に設置される。ベッド１０に対し、第１−第３テーブル１１，１２，１３が相対移動可能に設けられている。
第１テーブル１１と第２テーブル１２は、ベッド１０の上で向き合うように設けられる。第１テーブル１１に対し、第３テーブル１３が相対移動可能に設けられる。
第３テーブル１３に、ワーク固定部１４が固定されている。ワーク固定部１４は、ワーク２を固定することが可能である。
一方、第２テーブル１２に、工具設置部１５が固定されている。工具設置部１５は、ワーク２に向き合う位置に工具４を設置することが可能である。なお、本実施形態の工具４は、例えばワーク２を切削可能な刃物である。

第１−第３テーブル１１，１２，１３は、設備設置面３をＸＺ平面とした三次元直交座標系に基づいて移動可能である。第１テーブル１１はベッド１０に対しＺ軸方向に往復移動可能であり、第２テーブル１２はベッド１０に対しＸ軸方向に往復移動可能であり、第３テーブル１３は第１テーブル１１に対しＹ軸方向に往復移動可能である。そのため、ワーク固定部１４と工具４とは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に相対移動可能である。
ベッド１０と第１テーブル１１との相対移動、ベッド１０と第２テーブル１２との相対移動、第１テーブル１１と第３テーブル１３との相対移動は、それぞれ第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３によって行われる。第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３は、特許請求の範囲に記載の「移動手段」の一例に相当する。

第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３は、いずれも、固定子２１１，２２１，２３１と可動子２１２，２２２，２３２から構成されている。第１リニアモータアクチュエータを構成する固定子２１１または可動子２１２の一方はベッド１０に固定され、他方は第１テーブル１１に固定される。第２リニアモータアクチュエータを構成する固定子２２１または可動子２２２の一方はベッド１０に固定され、他方は第２テーブル１２に固定される。第３リニアモータアクチュエータを構成する固定子２３１または可動子２３２の一方は第１テーブル１１に固定され、他方は第３テーブル１３に固定される。
第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３を駆動することにより、ワーク固定部１４と工具設置部１５とを、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に相対移動させることができる。
なお、第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３は、ベッド１０及び第１−第３テーブル１１，１２，１３を介すことなく、ワーク固定部１４と工具設置部１５とを直接相対移動する構成としてもよい。

工具設置部１５には、例えばピエゾアクチュエータなどの圧電素子１６が設けられている。本実施形態の圧電素子１６は、特許請求の範囲に記載の「工具駆動手段」の一例に相当する。圧電素子１６は、電圧を印加されることでその体格が伸長し、工具設置部１５に対しＺ軸方向に工具４を動かす。この圧電素子１６による工具４の動作により、ワーク２をＺ軸方向に所定の深さに切削加工することが可能である。

図２に示すように、ワーク２に切削加工がされるワーク２の加工表面には、加工位置が直接示された位置表示部１７が設けられている。なお、ワーク２の加工表面は、平面であってもよく、または、曲面であってもよい。
本実施形態の位置表示部１７は、ワーク２の複数の加工位置を、例えば格子状のスケールにより、ワーク２の加工表面に連続または断続して示すものである。なお、本実施形態では、位置表示部１７を構成するスケールは、格子の１マスの長さが、例えば数ｎｍから数十ｎｍである。ワーク２に刻まれたスケールの１マス又は複数のマス目が、ワーク２に切削加工が行われる１つの加工位置に対応するものである。

図１及び図２に示すように、位置表示部１７に向き合う位置において、工具設置部１５または工具４には、位置センサ１８が設けられている。なお、図２では、工具４の投影位置と位置センサ１８の投影位置の一例を破線で示している。この投影位置は、ワーク固定部１４と工具設置部１５との相対移動により変化するものである。
位置センサ１８は、第２テーブル１２と共に移動する工具設置部１５または工具４の移動に伴い、スケールのマス目により示された加工位置と工具４との位置関係を連続または断続して検出することが可能である。位置センサ１８の検出した情報は、シーケンサ等の制御部１９に伝送される。

制御部１９は、ＣＰＵ，ＲＡＭ及びＲＯＭ等を有するコンピュータにより構成される。制御部１９は、位置センサ１８が検出する情報を参照し、工具４の位置とワーク２の加工位置とが一致するように、第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動をフィードバック制御する。また、制御部１９は、ワーク２の所定の加工位置の切削加工が終了し、次の所定の加工位置に工具４を移動する際にも、位置センサ１８が検出する情報を参照し、工具４の位置とワーク２の次の所定の加工位置とが一致するように、第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動をフィードバック制御する。

続いて、本実施形態の加工装置１を用いた加工方法について、図３を参照して説明する。
なお、図３では、ステップをＳと表示している。
まず、ステップ１は、ワーク固定工程（Ｓ１）であり、ワーク固定部１４にワーク２を固定する。
次に、ステップ２は、位置検出工程（Ｓ２）であり、位置センサ１８が、ワーク２に示されたスケールのｎ番目の加工位置と工具４との位置関係を検出する。なお、ｎ番目の加工位置とは、格子状のスケールの所定の加工位置を意味するものである。加工開始において、ｎ＝１に設定されている。

続いて、ステップ３は、移動制御工程（Ｓ３）であり、制御部１９が、位置センサ１８が検出する情報を参照し、ワーク２のｎ番目の加工位置と工具４の位置とが一致するように、第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動をフィードバック制御する。
次に、ステップ４は、加工工程（Ｓ４）であり、工具設置部１５に設けられた圧電素子１６に電圧を印加する。これにより、圧電素子１６がＺ軸方向ワーク２側へ伸長し、工具４によりワーク２の所定の加工位置が切削加工される。

続いて、ステップ５では、ｎ＝ｎ＋１として、再び、処理をステップ２に戻す。
その後、ステップ２からステップ５の処理が繰り返し実行される。そのため、位置センサ１８は、位置表示部１７において次の所定の加工位置を検出する。また、制御部１９は、次の所定の加工位置と工具４の位置とが一致するように、第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動をフィードバック制御する。
このようにして、この加工方法は、ワーク２の所定範囲に連続または断続して設定された加工位置に対し、工具４を高精度に位置決めすることで、その位置に正確に加工を行うことが可能である。

第１実施形態の加工装置１および加工方法は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態の加工装置１は、位置表示部１７が、ワーク２から加工位置を示す。位置センサ１８は、加工位置を検出することにより、加工位置と工具４との位置関係を連続または断続して検出する。制御部１９は、位置センサ１８が検出する情報を参照し、工具４の位置とワーク２の加工位置とが一致するように第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動を制御する。
これにより、位置センサ１８は、ワーク２から示された加工位置に基づき、加工位置と工具４との位置関係を連続又は断続して近距離で検出することが可能である。そのため、制御部１９が第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動を制御する際、第１−第３テーブル１１，１２，１３および工具設置部１５などの振動による位置ずれ、又は、第１−第３テーブル１１，１２，１３および工具設置部１５などの熱による変位などの影響が低減される。したがって、加工装置１は、ワーク２の所定範囲に示された加工位置に対し、工具４を高精度に位置決めすることで、その位置に正確に加工を行うことができる。

（２）第１実施形態の加工装置１は、位置表示部１７が、ワーク２から加工位置を連続または断続して示している。
これにより、加工装置１は、ワーク２の所定範囲に連続または断続して示された加工位置に対し、工具４を高精度に位置決めすることができる。

（３）第１実施形態の加工装置１は、工具駆動手段としての圧電素子１６が、工具設置部１５に設けられている。
これにより、圧電素子１６から工具４へ駆動力が直接伝わるので、ワーク２の加工の際、第１−第３テーブル１１，１２，１３の熱変位などの影響を低減することが可能である。

（４）第１実施形態の加工装置１は、位置表示部１７が、ワーク２の加工表面に加工位置を直接示している。
これにより、位置センサ１８は、加工位置と工具４との位置関係を連続又は断続して近距離で検出することが可能である。

（５）第１実施形態の加工装置１は、圧電素子１６への電圧の印加により工具４を動かす。
これにより、圧電素子１６に印加する電圧の制御により、ワーク２を正確に加工することが可能である。

（６）第１実施形態の加工方法は、移動制御工程（Ｓ３）においてワーク２の加工位置と工具４の位置とを一致させた後、加工工程（Ｓ４）において圧電素子１６により工具４を動かし、ワーク２を加工する。
これにより、第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３により工具４の位置を定めた後、工具４を動かす際に、圧電素子１６から工具４に動力が直接伝わるので、ワーク２の加工位置と工具４の位置との位置ずれを防ぐことが可能である。

（７）第１実施形態の加工方法は、ワーク２の所定位置を加工した後、次に加工するワーク２の次の所定位置と工具４の位置とが一致するように第１−第３リニアモータアクチュエータ２１，２２，２３の駆動を制御し、位置検出工程（Ｓ２）、移動制御工程（Ｓ３）および加工工程（Ｓ４）を繰り返し行う。
これにより、本実施形態の加工方法は、ワーク２の所定範囲に設定された複数箇所の加工位置に対し、正確な加工を行うことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４および図５に示す。第２実施形態では、ワーク２に並んで基準部材２０がワーク固定部１４に固定されている。ワーク２と基準部材２０とは、ワーク２の加工表面と基準部材２０の位置センサ１８側の表面とが平行であり、且つ、同一形状または相似形状である。基準部材２０の位置センサ１８側の表面には、加工位置が示された位置表示部１７が設けられている。本実施形態の位置表示部１７は、ワーク２の複数の加工位置に対応する複数の対応位置を、例えば格子状のスケールにより、基準部材２０に連続または断続して示すものである。

基準部材２０に向き合う位置において、工具設置部１５または工具４には、位置センサ１８が設けられている。なお、図５では、工具４の投影位置と位置センサ１８の投影位置の一例を破線で示している。この投影位置は、ワーク固定部１４と工具設置部１５との相対移動により変化するものである。
位置センサ１８は、工具設置部１５または工具４の移動に伴い、基準部材２０に示された対応位置を連続または断続して検出する。これにより、位置センサ１８は、ワーク２の加工位置と工具４との位置関係を連続または断続して検出することが可能である。

第２実施形態では、位置表示部１７が、ワーク２に隣接して設けられた基準部材２０から加工位置を連続または断続して示す。位置センサ１８は、基準部材２０に示された対応位置を検出することにより、加工位置と工具４との位置関係を連続または断続して検出する。
これにより、位置センサ１８は、基準部材２０に示された対応位置に基づき、加工位置と工具４との位置関係を連続又は断続して近距離で検出することが可能である。そのため、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６および図７に示す。第３実施形態では、ワーク２の３か所に発信機３０が固定されている。なお、発信機３０は、ワーク固定部１４に固定してもよい。これらの発信機３０は、時刻情報を含む電波を発信する原子時計である。
一方、工具設置部１５または工具４には、発信機３０が発信した電波を受信可能な受信機３１が設けられている。なお、図７では、工具４の投影位置と受信機３１の投影位置の一例を破線で示している。この投影位置は、ワーク固定部１４と工具設置部１５との相対移動により変化するものである。

第３実施形態では、発信機３０が特許請求の範囲に記載の「位置表示部」の一例に相当し、受信機３１が特許請求の範囲に記載の「位置センサ」の一例に相当する。
受信機３１が受信した時刻情報は、制御部１９に伝送される。制御部１９は、発信機３０から発信された時刻情報と受信機３１の受信時刻に基づき、発信機３０の電波が発信された方位と距離を算出し、ワーク２の加工位置と工具４との位置関係を検出することが可能である。

第３実施形態では、ワーク２に原子時計である発信機３０が固定され、工具設置部１５または工具４に受信機３１が設けられる。
これにより、制御部１９は、ＧＰＳ（Global Positioning System）と実質的に同一の方法により、ワーク２の加工位置と工具４との位置関係を例えば数ｎｍから数十ｎｍの単位で正確に検出することが可能である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８および図９に示す。第４実施形態では、ワーク２に並んで基準部材２０がワーク固定部１４に固定されている。ワーク２と基準部材２０とは、ワーク２の加工表面と基準部材２０の表面とが平行であり、且つ、同一形状または相似形状である。
一方、基準部材２０に向き合う位置において、工具設置部１５には、基準部材２０の表面１７１に当接可能な当接部１８１が固定されている。
第４実施形態では、基準部材２０の表面１７１が特許請求の範囲に記載の「位置表示部」の一例に相当し、当接部１８１が特許請求の範囲に記載の「位置センサ」の一例に相当する。

当接部１８１は、エアシリンダ、カム又はスプリング等の付勢部材１８２により、基準部材２０の表面１７１に向けて付勢され、基準部材２０の表面１７１に当接する。当接部１８１と工具４とは、工具設置部１５を介して固定されている。なお、当接部１８１と工具４とを直接固定してもよい。当接部１８１は、工具設置部１５または工具４が移動する際にも、付勢部材１８２の付勢力により、基準部材２０の表面１７１に連続して当接する。

基準部材２０の表面１７１と当接部１８１とが当接した状態で、工具４の先端の位置とワーク２の加工表面の位置とが一致する。これにより、制御部１９は、当接部１８１により、ワーク２の加工位置と工具４とのＺ軸方向における位置関係を連続して検出することが可能である。
基準部材２０の表面１７１と当接部１８１とが当接した状態で、制御部１９は、圧電素子１６に電圧を印加することにより、ワーク２に加工を行うことができる。

第４実施形態では、工具設置部１５に固定される当接部１８１が、ワーク２の加工表面と平行に延びる基準部材２０の表面１７１に当接可能である。
これにより、ワーク２の加工位置である加工表面と工具４の先端の位置とを一致させることが可能である。したがって、加工装置１は、ワーク２の加工表面から深さ方向（Ｚ軸方向）に正確に加工を行うことが可能である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１０および図１１に示す。第５実施形態の加工装置１は、ワーク固定部１４、工具設置部１５、第１リニアモータアクチュエータ２１、圧電素子１６、位置表示部１７、位置センサ１８並びに制御部１９を備えている。
ワーク固定部１４は、設備設置面３に設置され、設備設置面３とは反対側にワーク２を固定する。そのワーク固定部１４に対し、工具設置部１５が相対移動可能に設けられている。工具設置部１５は、ワーク２に向き合う位置に工具４を設置する。

ワーク固定部１４と工具設置部１５との相対移動は、第１リニアモータアクチュエータ２１によって行われる。第１リニアモータアクチュエータ２１は、ワーク固定部１４と工具設置部１５とを、Ｘ軸方向に相対移動可能である。
工具設置部１５に設けられた圧電素子１６により、工具４は工具設置部１５に対しＺ軸方向に動作する。これにより、ワーク２はＺ軸方向において所定の深さに切削加工される。

ワーク２の加工表面には、ワーク２の複数の加工位置が例えば格子状のスケールにより示された位置表示部１７が設けられている。この位置表示部１７に向き合う位置において、工具設置部１５または工具４には、位置センサ１８が設けられている。
なお、位置センサ１８と制御部１９の機能については、上述した第１実施形態のものと実質的に同一であるので省略する。
第５実施形態では、加工装置１の構成を簡素にすることで、その体格を小型化することが可能である。
なお、第５実施形態の構成において、ワーク固定部１４と工具設置部１５との間に第１−第３テーブルおよび第２、第３リニアモータアクチュエータを追加することも可能である。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１２に示す。第６実施形態の加工装置１は、ベッド１０、ワーク固定部１４、工具設置部１５、第１及び第２リニアモータアクチュエータ２１，２２、圧電素子１６、位置表示部１７、位置センサ１８並びに制御部１９を備えている。
ベッド１０は、設備設置面３に設置される。ベッド１０に対し、ワーク固定部１４がＸ軸方向に相対移動可能に設けられている。また、ベッド１０に対し、工具設置部１５がＹ軸方向に相対移動可能に設けられている。工具設置部１５は、ワーク固定部１４に固定されたワーク２に向き合う位置に工具４を設置する。ワーク固定部１４と工具４とは、Ｘ，Ｙ軸方向に相対移動可能である。

ベッド１０とワーク固定部１４との相対移動、ベッド１０と工具設置部１５との相対移動は、それぞれ第１及び第２リニアモータアクチュエータ２１，２２によって行われる。第１及び第２リニアモータアクチュエータ２１，２２は、ワーク固定部１４と工具設置部１５とを、Ｘ，Ｙ軸方向に相対移動可能である。
なお、工具設置部１５、位置表示部１７、位置センサ１８及び制御部１９については、上述した第４実施形態のものと実質的に同一であるので省略する。
第６実施形態においても、加工装置１の構成を簡素にすることで、体格を小型化することが可能である。

（他の実施形態）
（１）上述した実施形態では、樹脂成形品を形成する金型の切削加工を行う加工装置について説明した。これに対し、他の実施形態では、加工装置は、金型に限らず、種々のワークの加工することが可能である。また、加工方法に関しても、切削加工に限らず、例えば放電加工または研削加工など、種々の加工を行うことが可能である。

（２）上述した実施形態では、位置表示部１７はワーク２または基準部材２０に例えば数ｎｍから数十ｎｍでスケールを刻むものとした。これに対し、他の実施形態では、位置表示部はワークまたは基準部材に例えば数μｍまたは数ｍｍでスケールを刻むものとしてもよい。

（３）上述した実施形態では、リニアモータアクチュエータによりテーブルを移動した。これに対し、他の実施形態では、例えばボールねじ等の移動手段によりテーブルを移動してもよい。

（４）上述した実施形態では、位置表示部は、格子状のスケールとした。これに対し、他の実施形態による位置表示部は、例えば、線、点線、或いは、円形又は多角形を複数並べたもの等、加工位置または対応位置を連続または断続して示すものであれば、種々の形状のスケールとすることが可能である。
このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１ ・・・加工装置
１１，１２，１３、４０・・・テーブル
１４・・・ワーク固定部
２１，２２，２３・・・リニアモータアクチュエータ（移動手段）
１５・・・工具設置部
１６・・・圧電素子（工具駆動手段）
１７・・・位置表示部
１８・・・位置センサ
１９・・・制御部
３０・・・発信機（位置表示部）
３１・・・受信機（位置センサ）

Claims (10)

1. ワーク（２）に加工を行う加工装置において、
   前記ワークを固定可能なワーク固定部（１４）と、
   前記ワークに向き合う位置に工具を設置する工具設置部（１５）と、
   前記ワーク固定部と前記工具設置部とを相対移動する移動手段（２１，２２，２３）と、
   前記ワークから加工位置を示し、又は、前記ワークに隣接して設けられた基準部材（２０）から前記ワークの前記加工位置に対応する対応位置を示す位置表示部（１７，３０，１７１）と、
   前記工具設置部または前記工具に設けられ、前記加工位置または前記対応位置を検出することにより、前記加工位置と前記工具との位置関係を連続または断続して検出する位置センサ（１８，３１，１８１）と、
   前記位置センサが検出する情報に基づき、前記工具設置部と共に移動する前記工具の位置と前記ワークの前記加工位置とが一致するように移動手段の駆動を制御する制御部（１９）と、を備えることを特徴とする加工装置。
2. 前記位置表示部は、前記ワークの加工表面に前記加工位置を直接示し、又は、前記ワークの前記加工表面と同一形状または相似形状に形成された前記基準部材の表面に前記対応位置を示すことを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 前記位置表示部は、前記ワークから前記加工位置を連続または断続して示すスケールであり、又は、前記基準部材（２０）から前記ワークの前記加工位置に対応する前記対応位置を連続または断続して示すスケールであることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。
4. 前記位置表示部は、時刻情報を含む電波を発信する発信機（３０）であり、
   前記位置センサは、前記発信機が発信した電波を受信可能な受信機（３１）であることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
5. 前記発信機は、前記ワークの３箇所に固定された原子時計であることを特徴とする請求項４に記載の加工装置。
6. 前記位置表示部は、前記ワークの加工表面と平行に延びる前記基準部材の表面（１７１）であり、
   前記位置センサは、前記基準部材の表面に当接可能であると共に、前記工具設置部又は前記工具に固定される当接部（１８１）であることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
7. 前記工具設置部に設けられ、前記工具を駆動する工具駆動手段（１６）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の加工装置。
8. 前記工具駆動手段は、電圧の印加により前記工具を動かすことの可能な圧電素子であることを特徴とする請求項７に記載の加工装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の前記加工装置を用いた加工方法において、
   前記ワーク固定部に前記ワークを固定するワーク固定工程（Ｓ１）と、
   前記ワークの前記加工位置または前記基準部材の前記対応位置を検出することにより、前記加工位置と前記工具との位置関係を連続または断続して検出する位置検出工程（Ｓ２）と、
   前記位置センサが検出する情報に基づき、前記工具の位置と前記ワークの前記加工位置とが一致するように、前記移動手段の駆動を制御する移動制御工程（Ｓ３）と、
   前記工具設置部に設けられた工具駆動手段により前記工具を動かし、前記ワークを加工する加工工程（Ｓ４）と、を含むことを特徴とする加工方法。
10. 前記ワークの所定の前記加工位置を加工した後、次に加工が行われる前記ワークの次の所定の前記加工位置と前記工具の位置とが一致するように前記移動手段の駆動を制御し、前記位置検出工程、前記移動制御工程および前記加工工程を繰り返し行うことを特徴とする請求項９に記載の加工方法。

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