JP2017087416A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに直交して配向された3つの並進軸に沿って位置決め可能な加工ヘッド2と、水平旋回軸Sを中心にして旋回可能な旋回装置3と、前記旋回軸Sに対して垂直に配向された回転軸Dを中心にして回転可能な工作物位置決め装置4を有する工作機械において、前記旋回装置3に付設され、旋回装置3と一緒に旋回可能であり、熱的に及び/又は機械的に分離されて形成されている測定フレーム6が、第1位置測定システムの構成要素と第2位置測定システムの構成要素とを有し、前記加工ヘッド2の空間位置が、第1位置測定システムによって測定され、前記工作物位置決め装置4の空間位置が、第2位置測定システムによって測定される。
【選択図】図2
Description
・当該スケール本体が、当該工作物位置決め装置に配置されていて、当該ドラム長手軸が、当該工作物位置決め装置の回転軸と一致し、
・当該複数の走査ヘッドが、当該ドラム円周の周りに分散して当該測定フレームに配置されている。
・当該送信装置が、当該加工ヘッドに配置されていて、当該受信装置が、当該測定フレームに配置されているか、又は
・当該送信装置が、当該測定フレームに配置されていて、当該受信装置が、当該加工ヘッドに配置されているか、又は
・当該送信装置と当該受信装置とが、当該測定フレームに配置されていて、1つの反射装置が、当該加工ヘッドに配置されているか、又は
・当該送信装置と当該受信装置とが、当該加工ヘッドに配置されていて、1つの反射装置が、当該測定フレームに配置されている。
・当該反射装置が、少なくとも1つの反射器を有し、
・当該送信装置が、少なくとも6つの測定ビーム束用の追従機構を有し、これらの測定ビームが、当該追従機構によって当該反射器に追従可能である。
機械的に当該旋回装置から分離することが可能である。
1.1 側壁
1.2 下台座領域
2 加工ヘッド
2.1 工具
2.2 駆動部
3 旋回装置
4 工作物位置決め装置
4.1 テーブル
5 クロスビーム
6 測定フレーム
6.1 第1脚部
6.2 第2脚部
7 フレキシブル要素
8.1 送信装置
8.1a 光源
8.1b 光源
8.1c 光源
8.1d 光源
8.2 受信装置
8.2a 光電検出装置
8.2b 走査格子
9 遮蔽要素
10.1 スケール本体
10.1a 第1領域
10.1b 第2領域
10.2a 走査ユニット
10.2a1 走査ヘッド
10.2a2 走査ヘッド
10.2b 走査ユニット
10.2b1 走査ヘッド
10.2b2 走査ヘッド
10.2c 走査ユニット
10.2c1 走査ヘッド
10.2c2 走査ヘッド
11 位置センサ
100 工作物
S 水平旋回軸
D 中心回転軸
SM 縞模様
Claims (15)
- ・1つの固定式機械フレーム(1)と、
・1つの加工ヘッド(2)と、
・1つの旋回装置(3)とを有する工作機械であって、
前記加工ヘッド(2)が、互いに直交して配向された3つの並進軸(x,y,z)に沿って前記機械フレーム(1)に対して位置決め可能であり、モータによって駆動される1つの工具(2.1)を有し、
前記旋回装置(3)が、水平旋回軸(S)を中心にして前記機械フレーム(1)に対して旋回可能であり、1つの工作物位置決め装置(4)を有し、1つの工作物(100)が、この工作物位置決め装置(4)によって前記旋回軸(S)に対して垂直に配向された回転軸(D)を中心にして回転可能である当該工作機械において、
1つの測定フレーム(6)が、前記旋回装置(3)に付設されていて、この測定フレーム(6)は、前記旋回装置(3)と一緒に旋回可能であり、前記旋回装置(3)から熱的に及び/又は機械的に分離されて形成されていて、第1位置測定システムの構成要素と第2位置測定システムの構成要素とが、前記測定フレーム(6)に配置されていて、
・前記第1位置測定システムの別の構成要素が、前記加工ヘッド(2)に配置されていて、前記第2位置測定システムの別の構成要素が、前記工作物位置決め装置(4)に配置されていて、
・前記測定フレーム(6)に対する前記加工ヘッド(2)の空間位置が、前記第1位置測定システムによって測定され、
・前記測定フレーム(6)に対する前記工作物位置決め装置(4)の空間位置が、前記第2位置測定システムによって測定されることを特徴とする工作機械。 - 前記測定フレーム(6)は、複数のフレキシブル要素(7)を介して結合するように前記旋回装置(3)内に組み込まれて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 当該2つの位置測定システムの相互の姿勢が、前記工作機械の稼働中に変化しないように、前記測定フレーム(6)が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 前記測定フレーム(6)の少なくとも一部が、L字形に形成されていて、前記測定フレーム(6)の第1脚部(6.1)が、前記旋回軸(S)に対して平行に延在し、前記測定フレーム(6)の第2脚部(6.2)が、前記回転軸(D)に対して平行に延在することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記測定フレーム(6)の熱零点が、前記工作物位置決め装置(4)の前記回転軸(D)上に存在するように、前記測定フレーム(6)が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記第2位置測定システムは、構成要素としてドラム状に形成された1つのスケール本体(10.1)と、このスケール本体(10.1)を走査するための少なくとも3つの走査ヘッド(10.2a1,10.2a2,10.2b1,10.2b1,10.2c1,10.2c2)とを有し、
・前記スケール本体(10.1)が、前記工作物位置決め装置(4)に配置されていて、当該ドラム長手軸が、前記工作物位置決め装置(4)の前記回転軸(D)と一致し、
・当該複数の走査ヘッド(10.2a1,10.2a2,10.2b1,10.2b1,10.2c1,10.2c2)が、当該ドラム円周の周りに分散して前記測定フレーム(6)に配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の工作機械。 - 前記スケール本体(10.1)は、照射式のスケール本体として形成されていて、このスケール本体(10.1)は、半径方向に且つ軸方向にそれぞれ交互に形成された、異なる光学特性を有する複数の目盛領域を備えること、及び、
前記複数の走査ヘッド(10.2a1,10.2a2,10.2b1,10.2b1,10.2c1,10.2c2)は、前記スケール本体(10.1)を光学走査するために構成されていて、それぞれ少なくとも1つの光源と1つの検出装置とを有することを特徴とする請求項6に記載の工作機械。 - 前記第1位置測定システムは、構成要素として少なくとも1つの光学送信装置(8.1)と1つの光学受信装置(8.2)とを有し、
・前記送信装置(8.1)が、前記加工ヘッド(2)に配置されていて、前記受信装置(8.3)が、前記測定フレーム(6)に配置されているか、又は
・前記送信装置(8.1)が、前記測定フレーム(6)に配置されていて、前記受信装置(8.2)が、前記加工ヘッド(2)に配置されているか、又は
・前記送信装置と前記受信装置とが、前記測定フレームに配置されていて、1つの反射装置が、前記加工ヘッドに配置されているか、又は
・前記送信装置と前記受信装置とが、前記加工ヘッドに配置されていて、1つの反射装置が、前記測定フレームに配置されていることを特徴とする請求項請求項1〜7のいずれか1項に記載の工作機械。 - 前記第1位置測定システムの伝播するビーム束を、加工ヘッド(2)と測定フレーム(6)との間で遮蔽する遮蔽要素(9)が、前記加工ヘッド(2)と前記測定フレーム(6)との間に配置されていることを特徴とする請求項8に記載の工作機械。
- 前記加工ヘッド(2)は、少なくとも1つの位置センサ(11)を有し、前記第1位置測定システムの構成要素が配置されている前記加工ヘッド(2)のハウジングに対する前記工具(2.1)を駆動するモータ軸の位置が、前記位置センサ(11)によって測定可能であることを特徴とする請求項8に記載の工作機械。
- 前記送信装置(8.1)は、少なくとも3つの光源(8.1a,8.1b,8.1c,8.1d)を有し、これらの光源(8.1a,8.1b,8.1c,8.1d)は、一定の相対配置で互いに配置されていて、制御評価装置によって時間選択式に起動可能であることを特徴とする請求項8に記載の工作機械。
- 前記受信装置(8.2)は、少なくとも1つの光電検出装置(8.2a)と、前記検出装置(8.2a)の前方に配置された少なくとも1つの走査格子(8.2b)とを有する請求項11に記載の工作機械。
- 前記検出装置(8.2a)に対する当該起動された光源(8.1a,8.1b,8.1c,8.1d)の角度位置を、前記検出装置(8.2a)上に発生する縞模様(SM)の位置から測定するために、前記制御評価装置が指向され且つ構成されている結果、前記工具(2.1)の空間位置が、少なくとも3つの前記光源(8.1a,8.1b,8.1c,8.1d)の連続する起動にしたがって測定可能であることを特徴とする請求項12に記載の工作機械。
- 前記第1位置測定システムが、能動的又は受動的に追従される干渉計として構成されていて、前記干渉計の送信装置と受信装置とが、前記測定フレーム(6)に配置されている一方で、1つの反射装置が、前記加工ヘッド(2)に配置されていて、
・前記反射装置が、少なくとも1つの反射器を有し、
・前記送信装置が、少なくとも6つの測定ビーム束用の追従機構を有し、これらの測定ビームが、前記追従機構によって前記反射器に追従可能であることを特徴とする請求項8に記載の工作機械。 - 再帰反射器が、測定反射器として機能し、前記測定反射器と1つの固定式基準反射器との間の間隔が、当該追従される干渉計によって測定可能であり、前記測定反射器と前記基準反射器とがそれぞれ、球として形成されていることを特徴とする請求項14に記載の工作機械。
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