JP2017117282A - Machine tool and control method of machine tool - Google Patents
Machine tool and control method of machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017117282A JP2017117282A JP2015253334A JP2015253334A JP2017117282A JP 2017117282 A JP2017117282 A JP 2017117282A JP 2015253334 A JP2015253334 A JP 2015253334A JP 2015253334 A JP2015253334 A JP 2015253334A JP 2017117282 A JP2017117282 A JP 2017117282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- opening
- coordinate
- axis
- machine tool
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Description
本発明は、横中繰り盤等の工作機械、及び工作機械の制御方法に関する。 The present invention relates to a machine tool such as a horizontal lathe and a method for controlling the machine tool.
中繰り加工を行う工作機械として横中繰り盤が知られている。横中繰り盤は、テーブル上にワークを載置し、主軸に取り付けられた中繰り用の工具に回転運動を与え、更に、数値制御を行うことにより、ワークに対して所望の位置に工具を移動させ、中繰り加工を行う機械である。 A horizontal lathe is known as a machine tool for performing a lathe. A horizontal center lathe places a work on a table, gives a rotary motion to a centering tool attached to the spindle, and performs numerical control to place the tool at a desired position with respect to the work. It is a machine that moves and performs intermediate-feed machining.
従来における横中繰り盤として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1では、ラム先端が自重により撓みが生じた場合には、油圧シリンダを用いてラムの傾斜角度を補正することにより、適切な角度で加工を行うことが開示されている。ここで、一般的に用いられる横中繰り盤は、テーブル上にワークを載置して固定し、該ワークと工具を相対的に三次元方向に移動させ、数値制御によってワークの所望部位を加工する。
As a conventional horizontal lathe, for example, one disclosed in
一方、ワークの加工態様によっては、テーブル上に付加ロータリユニットを取り付け、該付加ロータリユニットにワークを固定する方式を採用する場合がある。このような場合には、テーブルに対して付加ロータリユニット(取付ユニット)を固定する必要があるので、必要に応じてテーブル上に付加ロータリユニットの着脱操作を行う。しかしながら、付加ロータリユニットをテーブルに取り付ける作業は操作者による手作業により行われるので、精度良く取り付けるために長時間を要するという問題があった。 On the other hand, depending on the workpiece processing mode, there may be employed a method in which an additional rotary unit is mounted on a table and the workpiece is fixed to the additional rotary unit. In such a case, since it is necessary to fix the additional rotary unit (mounting unit) to the table, the additional rotary unit is attached to and detached from the table as necessary. However, since the operation of attaching the additional rotary unit to the table is performed manually by the operator, there is a problem that it takes a long time to attach it with high accuracy.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、付加ロータリユニットの取り付け位置にずれが生じている場合でも、高精度に数値制御による加工を可能にし、ひいては作業者による取付作業の労力を軽減することが可能な工作機械及び工作機械の制御方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and the object of the present invention is to perform machining by numerical control with high accuracy even when there is a deviation in the mounting position of the additional rotary unit. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a machine tool and a method for controlling the machine tool that can reduce the installation work by an operator.
上記目的を達成するため、本願請求項1に係る工作機械は、回転動可能なテーブルと、ワークを加工する工具と、前記工具を搭載する主軸と、3次元の直交座標系で駆動する送り軸と、前記テーブル上に着脱可能な前記ワークを固定する取付ユニットと、を備える機械本体と、前記取付ユニットの、本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、を有し、前記位置ずれ量検出部で検出された位置ずれ量を用いて、ワーク加工時の座標を補正して前記機械本体を数値制御する数値制御装置と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a machine tool according to
請求項2に係る工作機械は、請求項1において、前記取付ユニットは、前記テーブル表面に立設され、且つ、前記主軸の軸方向を第1の軸に設定し、前記位置ずれ量検出部は、前記取付ユニットの表面が前記第1の軸と直交する位置となるようにテーブルの回転位置が設定された際の、前記取付ユニットの表面に距離L1離れた前記テーブル面に平行な2つの測定点を設定し、且つ、前記主軸から一方の測定点までの第1の軸方向の距離と前記主軸から他方の測定点までの第1の軸方向の距離を測定し、距離の差分ΔLを算出し、更に、前記距離L1と前記差分ΔLに基づいて、取付ユニットに形成された開口部の中心線である基準軸と前記第1の軸とのずれ角θを算出し、該ずれ角θを前記位置ずれ量とすることを特徴とする。 A machine tool according to a second aspect is the machine tool according to the first aspect, wherein the mounting unit is erected on the surface of the table, and the axial direction of the main shaft is set as a first axis, and the misalignment detection unit is When the table rotation position is set so that the surface of the mounting unit is orthogonal to the first axis, two measurements parallel to the table surface separated by a distance L1 from the surface of the mounting unit A point is set, and a distance in the first axial direction from the main axis to one measurement point and a distance in the first axial direction from the main axis to the other measurement point are measured, and a distance difference ΔL is calculated. Further, based on the distance L1 and the difference ΔL, a deviation angle θ between the reference axis that is the center line of the opening formed in the mounting unit and the first axis is calculated, and the deviation angle θ is calculated. The positional deviation amount is used.
請求項3に係る工作機械は、請求項1または2において、前記取付ユニットは、前記テーブル表面に立設され、且つ、円形状の前記開口部を備え、更に、前記主軸の軸方向を前記第1の軸に設定し、前記位置ずれ量検出部は、前記取付ユニットの表面が前記第1の軸と直交する位置となるようにテーブルの回転位置が設定された際の、前記主軸に取り付けたタッチセンサを前記開口部内にて、前記第1の軸と直交する第2の軸の一方にスライドさせて前記開口部に接触した位置である第1の座標を求め、且つ、前記第2の軸の他方にスライドさせて前記開口部に接触した位置である第2の座標を求め、更に、前記第1の座標、及び第2の座標から前記開口部の中心位置の第2の軸方向の座標を求め、この座標から前記取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求め、第1の軸のオフセット量とすることを特徴とする。 A machine tool according to a third aspect is the machine tool according to the first or second aspect, wherein the mounting unit is erected on the surface of the table and includes the circular opening, and the axial direction of the main shaft is further The position deviation amount detection unit is attached to the main shaft when the rotational position of the table is set so that the surface of the attachment unit is orthogonal to the first axis. The touch sensor is slid to one of the second axes orthogonal to the first axis in the opening to obtain a first coordinate that is a position in contact with the opening, and the second axis The second coordinate which is a position in contact with the opening by sliding to the other is obtained, and further, the second coordinate in the second axial direction of the center position of the opening from the first coordinate and the second coordinate. From this coordinate, the original mounting unit Determine the amount of positional deviation between the reference point to be kicked, characterized in that the offset amount of the first axis.
請求項4に係る工作機械は、請求項3において、前記位置ずれ量検出部は、前記タッチセンサを前記開口部内にて、前記テーブル面と直交する方向である第3の軸の一方にスライドさせて前記開口部に接触した位置である第3の座標を求め、且つ、前記第3の軸の他方にスライドさせて前記開口部に接触した位置である第4の座標を求め、更に、前記第3の座標、及び第4の座標から前記開口部の中心位置の第3の軸方向の座標を求め、この座標から取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求め、第3の軸のオフセット量とすることを特徴とする。 A machine tool according to a fourth aspect is the machine tool according to the third aspect, wherein the positional deviation amount detection unit slides the touch sensor to one of the third axes that are perpendicular to the table surface within the opening. To obtain a third coordinate that is a position in contact with the opening, and to obtain a fourth coordinate that is a position in contact with the opening by sliding to the other of the third axes, and The coordinate of the third axial direction of the center position of the opening is obtained from the coordinates of 3 and the fourth coordinate, the amount of positional deviation from the reference point that should be originally attached to the attachment unit is obtained from this coordinate, The offset amount of the shaft is used.
請求項5に係る工作機械は、請求項1〜4において、前記工作機械は、横中繰り盤であり、前記主軸に工具を取り付けて前記ワークを加工することを特徴とする。 A machine tool according to a fifth aspect of the present invention is the machine tool according to any one of the first to fourth aspects, wherein the machine tool is a horizontal center lathe, and the workpiece is machined by attaching a tool to the spindle.
請求項6に係る工作機械の制御方法は、回転動可能なテーブルにワークを載置する取付ユニットを取り付けてワークを固定し、数値制御を実行する工作機械の制御方法であって、前記取付ユニットの表面が主軸の軸方向である第1の軸と直交する位置となるようにテーブルの回転位置を設定する工程と、前記取付ユニットの表面に設定した前記テーブル面に平行な2つの測定点間の距離L1と、前記主軸から一方の測定点までの第1の軸方向の距離と前記主軸から他方の測定点までの第1の軸方向の距離の差分ΔLを算出する工程と、前記距離L1と前記差分ΔLに基づいて、前記取付ユニットに形成された開口部の中心線である基準軸と前記第1の軸との間のずれ角θを算出する工程と、前記ずれ角θを用いて、ワーク加工時の座標を補正して数値制御を実行する工程と、を備えたことを特徴とする。 A machine tool control method according to claim 6 is a machine tool control method for performing numerical control by attaching a mounting unit for placing a work on a rotatable table and fixing the work, wherein the mounting unit The step of setting the rotational position of the table so that the surface of the surface is perpendicular to the first axis which is the axial direction of the main axis, and between two measurement points parallel to the table surface set on the surface of the mounting unit And calculating a difference ΔL between a distance in the first axial direction from the main axis to the one measurement point and a distance in the first axial direction from the main axis to the other measurement point, and the distance L1 And calculating the deviation angle θ between the reference axis that is the center line of the opening formed in the mounting unit and the first axis based on the difference ΔL, and using the deviation angle θ. Correct the coordinates when machining the workpiece. And performing a numerical control, characterized by comprising a.
請求項7に係る工作機械の制御方法は、請求項6において、前記主軸に取り付けたタッチセンサを前記開口部内にて、前記主軸の軸方向と直交する第2の軸の一方にスライドさせ、前記開口部に接触した位置である第1の座標を求める工程と、前記開口部内にて、前記第2の軸の他方の方向にスライドさせ、前記開口部に接触した位置である第2の座標を求める工程と、前記第1の座標、及び第2の座標から前記開口部の第2の軸方向の中心座標を求める工程と、前記開口部の前記第2の軸方向の中心座標に基づいて前記取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求める工程と、前記位置ずれ量を用いて、ワーク加工時の座標を補正して数値制御を実行する工程と、を備えたこと特徴とする。 A control method for a machine tool according to a seventh aspect is the method according to the sixth aspect, wherein the touch sensor attached to the main shaft is slid to one of the second shafts orthogonal to the axial direction of the main shaft in the opening, Obtaining a first coordinate which is a position in contact with the opening, and sliding in the other direction of the second axis in the opening to obtain a second coordinate which is a position in contact with the opening. A step of obtaining a center coordinate in the second axial direction of the opening from the first coordinate and a second coordinate, and the center coordinate in the second axial direction of the opening. A step of obtaining a positional deviation amount with respect to a reference point to be originally attached to the mounting unit, and a step of performing numerical control by correcting the coordinates at the time of workpiece machining using the positional deviation amount; To do.
請求項8に係る工作機械の制御方法は、請求項6または7において、前記タッチセンサを前記開口部内にて、前記テーブル面と直行する方向である第3の軸の一方にスライドさせ、前記開口部に接触した位置である第3の座標を求める工程と、前記開口部内にて、前記第3の軸の他方の方向にスライドさせ、前記開口部に接触した位置である第4の座標を求める工程と、前記第3の座標、及び第4の座標から前記開口部の第3の軸方向の中心座標を求める工程と、前記開口部の前記第3の軸方向の中心座標に基づいて前記取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求める工程と、前記位置ずれ量を用いて、ワーク加工時の座標を補正して数値制御を実行する工程と、を備えたこと特徴とする。 A method for controlling a machine tool according to an eighth aspect is the method according to the sixth or seventh aspect, wherein the touch sensor is slid to one of the third shafts in a direction perpendicular to the table surface in the opening, and the opening A step of obtaining a third coordinate which is a position in contact with the portion, and a fourth coordinate which is a position in contact with the opening by sliding in the other direction of the third axis in the opening. A step of obtaining a center coordinate in the third axial direction of the opening from the third coordinate and the fourth coordinate, and the attachment based on the center coordinate in the third axial direction of the opening. A step of obtaining a positional deviation amount with respect to a reference point to be originally attached to the unit, and a step of performing numerical control by correcting coordinates at the time of workpiece machining using the positional deviation amount. .
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る工作機械である横中繰り盤100の構成を模式的に示す説明図である。図1に示すように、本実施形態に係る横中繰り盤100は、上面が水平面とされた直方体形状のベッド11(支持体)を有している。該ベッド11の上面には、互いに直交するX軸(第2の軸)、及びZ軸(第1の軸)が設定されており、更に、この上面に対して直交する方向(法線方向)がY軸(第3の軸)に設定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the configuration of a
ベッド11の上面には、Z軸方向にスライド移動可能なサドル12が設けられている。即ち、ベッド11の上面には、Z軸方向に沿ったガイドレール(図示省略)が設けられており、サドル12がこのガイドレールに沿って摺動可能に支持されている。
A
サドル12の上面には、該サドル12に対してX軸方向にスライド可能な平板形状のテーブル13が設けられている。テーブル13には加工対象となるワーク(図示省略)が載置される。該テーブル13は、その中心点Qを中心として回転動可能とされている。この回転方向をB軸とする。なお、テーブル13のスライド機構及び回転機構は周知の技術であるので、説明を省略する。
On the upper surface of the
一方、ベッド11には、該ベッド11に対して直交する方向に向けてコラム14が設置されており、該コラム14には上下方向(Y軸方向)にスライド移動可能な主軸頭15が設けられている。主軸頭15には主軸19が搭載され、該主軸19にはワークの加工に用いる各種の工具を取り付けることが可能である。また、必要に応じてタッチセンサを取り付けることも可能である。
On the other hand, the
従って、ベッド11を基準とした場合に、該ベッド11に対してZ軸方向にサドル12がスライド移動可能であり、且つ、サドル12に対してX軸方向にテーブル13がスライド移動可能である。更に、テーブル13はB軸方向に回転動が可能であり、ベッド11に対してY軸方向に主軸頭15がスライド移動可能である。
Therefore, when the
従って、ベッド11、サドル12、テーブル13、及び主軸頭15を数値制御することにより主軸19に取り付けた工具による加工位置を決定し、更に、工具を駆動させることにより、テーブル13上に載置したワークを加工することができる。
Therefore, the
更に、本実施形態に係る横中繰り盤100は、テーブル13上に、付加ロータリユニット17(取付ユニット)を取り付けることが可能である。即ち、付加ロータリユニット17は、テーブル13に対して着脱可能とされている。図2は、テーブル13上の所定位置に付加ロータリユニット17を立設させて固定した状態を示している。付加ロータリユニット17は、中央に円形状の開口部18が形成されている。また、該開口部18には、回転機構(図示省略)が設けられており、開口部18に固定されたワークを図2の矢印Aの方向を基準に回動させることができる。また、付加ロータリユニット17に直交し、且つ、開口部18の中心を通過する軸を、付加ロータリユニット17の基準軸M1として設定する。
Further, the horizontal
通常時には、図1に示したように付加ロータリユニット17はテーブル13から取り外された状態とされ、必要に応じて図2に示すように、テーブル13の上面に付加ロータリユニット17を設置する。即ち、ワークの加工の態様によって、図2に示すようにテーブル13の上面に付加ロータリユニット17を取り付ける。付加ロータリユニット17は、テーブル13上に設定された取り付け部位に取り付けることができ、通常、作業者による手作業で、取り付け及び取り外しの作業が行われる。
Normally, the additional
また、本実施形態に係る横中繰り盤100は、ワークの加工を総括的に制御する主制御部20を備えている。更に、主制御部20は、数値制御(NC制御)により主軸19に搭載された工具を駆動させ、テーブル13に設置したワークを加工する数値制御装置としての機能を備えている。また、主制御部20は、付加ロータリユニット17の基準軸M1と、テーブル13表面の2次元座標を規定する2つの軸のうちの一方の軸であるZ軸(第1の軸)と、の位置ずれ量(ずれ角θ)を検出する位置ずれ量検出部としての機能を備えている。更に、主制御部20は、付加ロータリユニット17の取り付け位置の主軸19の軸方向(Z軸)の位置ずれ量であるオフセット量(オフセットZao)及び、付加ロータリユニット17の取り付け状態のY軸方向の位置ずれ量であるオフセット量(オフセットYao)を検出する位置ずれ量検出部としての機能も備えている。また、それらの位置ずれ量に基づいて数値制御を実行する数値制御装置としての機能を備えている。なお、主制御部20は、例えば、中央演算ユニット(CPU)や、RAM、ROM、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
In addition, the
ここで、付加ロータリユニット17は、操作者による手作業でテーブル13上に取り付けられるので、常に同一な位置に取り付けられるとは限らない。本実施形態では、付加ロータリユニット17の開口部18の中心線である基準軸M1のずれ角θ、及び開口部18の中心位置N1の3次元座標から付加ロータリユニット17が本来取り付けられるべき基準点からのオフセット量を算出する。そして、主制御部20は、これらのずれ角θ、及びオフセット量を用いて数値制御を実施する。
Here, since the additional
[ずれ角θの算出]
初めに、基準軸M1とZ軸とのなす角度であるずれ角θを求める。ずれ角θの算出手順を、図3に示すフローチャート、及び図4、図5に示す説明図を参照して説明する。図2に示したように、付加ロータリユニット17がテーブル13の左側に位置している状態から、テーブル13をB軸のマイナス方向(矢印の反対方向)に90°回転させると、図4に示すように付加ロータリユニット17の基準軸M1が、主軸19の軸方向であるZ軸方向を向くようになる。
[Calculation of deviation angle θ]
First, a deviation angle θ, which is an angle formed by the reference axis M1 and the Z axis, is obtained. The procedure for calculating the deviation angle θ will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 3 and the explanatory diagrams shown in FIGS. As shown in FIG. 2, when the additional
図3のステップS11において、主制御部20は、付加ロータリユニット17の表面に、任意の2点である点q1,q2(測定点)を設定する。この際、点q1と点q2を結ぶ直線が、テーブル13の表面に対して平行となるように設定する。具体的には、図5(a)に示す点q1,q2を設定する。各点q1,q2間の距離(測定点間の距離)は既知であり、距離L1とする。
In step S <b> 11 of FIG. 3, the
次に、主軸19の先端にタッチセンサ21(図4参照)を取り付ける。そして、ステップS12において、主制御部20は、主軸19をZ軸方向に移動させることにより、主軸19の先端部から点q1までの距離、及び、主軸19の先端部から点q2までの距離を測定する。
Next, the touch sensor 21 (see FIG. 4) is attached to the tip of the
ステップS13において、ステップS12の処理で測定された2つの距離の差分を演算し、これを差分ΔLとする。従って、図5(b)に示すように、点q1、q2との間の距離L1と、差分ΔLとの関係が得られる。 In step S13, a difference between the two distances measured in the process of step S12 is calculated, and this is set as a difference ΔL. Therefore, as shown in FIG. 5B, the relationship between the distance L1 between the points q1 and q2 and the difference ΔL is obtained.
ステップS14において、距離L1、及び差分ΔLを用いて、下記(1)式によりずれ角θを求める。
θ=tan-1(ΔL/L1) …(1)
In step S14, using the distance L1 and the difference ΔL, the deviation angle θ is obtained by the following equation (1).
θ = tan −1 (ΔL / L1) (1)
その結果、図4に示した付加ロータリユニット17の基準軸M1とZ軸との間のずれ角θ(位置ずれ量)を求めることができる。ステップS15において、主制御部20は、ずれ角θを取得する。
As a result, the shift angle θ (position shift amount) between the reference axis M1 and the Z axis of the additional
[中心位置N1の3次元座標及びオフセット量の算出]
次に、付加ロータリユニット17に形成される開口部18の、中心位置N1の3次元座標を算出する手順について、図6に示すフローチャート、及び図7、図8に示す説明図を参照して説明する。初めに、図6のステップS31において、テーブル13をB軸方向に回転させて、付加ロータリユニット17の基準軸M1がZ軸に対してずれ角θだけ回転した位置となるように合わせる。具体的には、図7に示すように、テーブル13をずれ角θだけ回転させる。その結果、基準軸M1とZ軸(主軸19の軸方向)の向きが一致し、付加ロータリユニット17の表面とZ軸が直交することになる。
[Calculation of three-dimensional coordinates of center position N1 and offset amount]
Next, the procedure for calculating the three-dimensional coordinates of the center position N1 of the
ステップS32において、主軸19の先端にタッチセンサ21を取り付け、該タッチセンサ21を付加ロータリユニット17に形成された開口部18内に挿入する。更に、ステップS33において、タッチセンサ21が開口部18内に位置する状態で、テーブル13をX軸の一方側(例えば、プラス側)へ移動させる。その結果、センサが開口部18の内面に接触することになる。このときのX軸方向の座標をx1(第1の座標)として記憶する。
In step S <b> 32, the
ステップS34において、テーブル13をX軸方向の他方側(例えば、マイナス側)へ移動させる。その結果、センサが開口部18の他方側の内面に接触することになる。このときのX軸方向の座標をx2(第2の座標)として記憶する。
In step S34, the table 13 is moved to the other side (for example, the minus side) in the X-axis direction. As a result, the sensor comes into contact with the inner surface on the other side of the
ステップS35において、2つのX座標x1、x2に基づき、下記(2)式により基準軸M1のX座標x0(即ち、開口部18の中心座標)を求める。
x0=(x1+x2)/2 …(2)
即ち、図8に示すように、座標x0が、中心位置N1のX座標ということになり、更に付加ロータリユニット17が本来取り付けられるべき基準点(xr、yr、zr、br)からのオフセット量をZao=xzr−x0で求める(ステップS41参照)。この値を付加ロータリユニット17のZ軸の基準点とのオフセットZaoとする。ここで、「xzr」は付加ロータリーユニット17が本来取り付けられるべき状態において、B軸をマイナス方向に90°回転させた時の付加ロータリユニット17の開口部の中心のX座標を示す。
In step S35, based on the two X coordinates x1 and x2, the X coordinate x0 (that is, the center coordinate of the opening 18) of the reference axis M1 is obtained by the following equation (2).
x0 = (x1 + x2) / 2 (2)
That is, as shown in FIG. 8, the coordinate x0 is the X coordinate of the center position N1, and the offset amount from the reference point (xr, yr, zr, br) to which the additional
ステップS36において、主制御部20は、中心位置N1のX座標がx0であることを認識する。
In step S36, the
ステップS37において、主軸19をY軸方向の一方側(例えば、上側)へ移動させる。その結果、センサが開口部18の一方側の内面に接触することになる。このときのY軸方向の座標をy1(第3の座標)として記憶する。
In step S37, the
ステップS38において、テーブル13をY軸方向の他方側(例えば、下側)へ移動させる。その結果、センサが開口部18の他方側の内面に接触することになる。このときのY軸方向の座標をy2(第4の座標)として記憶する。
In step S38, the table 13 is moved to the other side (for example, the lower side) in the Y-axis direction. As a result, the sensor comes into contact with the inner surface on the other side of the
ステップS39において、2つのY座標y1、y2に基づき、下記(3)式により基準軸M1のY軸方向の座標y0(即ち、開口部18の中心座標)を求める。
y0=(y1+y2)/2 …(3)
この値から更に付加ロータリユニット17が本来取り付けられるべき基準点からのオフセット量をYao=yr−y0で求める(ステップS42参照)。この値を付加ロータリユニット17のY軸の基準点とのオフセットYaoとする。
In step S39, based on the two Y coordinates y1 and y2, the coordinate y0 in the Y-axis direction of the reference axis M1 (that is, the center coordinate of the opening 18) is obtained by the following equation (3).
y0 = (y1 + y2) / 2 (3)
From this value, the offset amount from the reference point where the additional
ステップS40において、主制御部20は、中心位置N1のY座標がy0であることを認識する。
In step S40, the
上記の処理により、ずれ角θ、オフセットZao及びYaoが求められた。従って、主制御部20は、これらのデータを用いて数値制御装置で補正することにより、付加ロータリユニット17が取り付け直されても同一のプログラムでワークを加工することができることとなる。また、数値制御装置で補正できない場合は、これらのデータをマクロ変数にセットする等により、操作者が読み出せるようにし、5軸加工用プログラム出力CAMに入力し、CAMから出力されたプログラムでワークを加工することができることとなる。
The shift angle θ and the offsets Zao and Yao were obtained by the above processing. Therefore, the
このようにして、本実施形態に係る横中繰り盤100では、付加ロータリユニット17が本来取り付けられるべき基準点からの位置ずれ量を求め、主制御部20は、この位置ずれ量のデータに基づいて補正することにより、プログラムを変更することなくワークを加工することが可能となる。また、主制御部20で補正できない場合は、これらのデータをマクロ変数にセットすること等により、操作者が読み出せるようにし、5軸加工用プログラム出力CAMに入力し、CAMから出力されたプログラムでワークを加工することが可能となる。従って、主制御部20による数値制御を実施する際に、付加ロータリユニット17の取り付け位置に若干のずれが生じている場合でも、この位置ずれ量を用いて高精度な数値制御によるワークの加工を実施することが可能となる。
Thus, in the
このため、作業者がテーブル13上に付加ロータリユニット17を取り付ける際に、高精度な位置合わせを行う必要がなく、若干の位置ずれが存在する状態で取り付けることが可能になる。その結果、付加ロータリユニット17の頻繁な取り付け、取り外しが必要な場合でも、作業時間のロスを少なくすることができる。
For this reason, when the operator mounts the additional
以上、本発明の工作機械、及び工作機械の制御方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。 As mentioned above, although the machine tool of this invention and the control method of the machine tool were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this, The structure of each part is the arbitrary which has the same function. It can be replaced with a configuration one.
例えば、上記した実施形態では、工作機械の例として、横中繰り盤100を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の、着脱可能な取り付けユニットを有する工作機械について適用することが可能である。
For example, in the above-described embodiment, the
11 ベッド
12 サドル
13 テーブル
14 コラム
15 主軸頭
17 付加ロータリユニット
18 開口部
19 主軸
20 主制御部(数値制御装置、位置ずれ量検出部)
21 タッチセンサ
100 横中繰り盤
11
21
Claims (8)
ワークを加工する工具と、
前記工具を搭載する主軸と、
3次元の直交座標系で駆動する送り軸と、
前記テーブル上に着脱可能な前記ワークを固定する取付ユニットと、
を備える機械本体と、
前記取付ユニットの、本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、を有し、
前記位置ずれ量検出部で検出された位置ずれ量を用いて、ワーク加工時の座標を補正して前記機械本体を数値制御する数値制御装置と、
を備えることを特徴とする工作機械。 A rotatable table,
A tool for machining a workpiece;
A spindle on which the tool is mounted;
A feed axis driven in a three-dimensional orthogonal coordinate system;
An attachment unit for fixing the detachable work on the table;
A machine body comprising:
A displacement amount detection unit for detecting a displacement amount of the mounting unit with respect to a reference point that should be originally attached;
A numerical control device that numerically controls the machine body by correcting the coordinates at the time of workpiece machining using the positional deviation amount detected by the positional deviation amount detection unit;
A machine tool comprising:
前記位置ずれ量検出部は、前記取付ユニットの表面が前記第1の軸と直交する位置となるようにテーブルの回転位置が設定された際の、前記取付ユニットの表面に距離L1離れた前記テーブル面に平行な2つの測定点を設定し、且つ、前記主軸から一方の測定点までの第1の軸方向の距離と前記主軸から他方の測定点までの第1の軸方向の距離を測定し、距離の差分ΔLを算出し、更に、前記距離L1と前記差分ΔLに基づいて、取付ユニットに形成された開口部の中心線である基準軸と前記第1の軸とのずれ角θを算出し、該ずれ角θを前記位置ずれ量とすること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 The mounting unit is erected on the table surface, and the axial direction of the main shaft is set as a first axis;
The positional deviation amount detection unit is configured such that the table separated by a distance L1 from the surface of the mounting unit when the rotational position of the table is set so that the surface of the mounting unit is at a position orthogonal to the first axis. Two measurement points parallel to the surface are set, and the distance in the first axial direction from the main axis to one measurement point and the distance in the first axial direction from the main axis to the other measurement point are measured. The distance difference ΔL is calculated, and the deviation angle θ between the reference axis that is the center line of the opening formed in the mounting unit and the first axis is calculated based on the distance L1 and the difference ΔL. The machine tool according to claim 1, wherein the deviation angle θ is set as the positional deviation amount.
前記位置ずれ量検出部は、前記取付ユニットの表面が前記第1の軸と直交する位置となるようにテーブルの回転位置が設定された際の、前記主軸に取り付けたタッチセンサを前記開口部内にて、前記第1の軸と直交する第2の軸の一方にスライドさせて前記開口部に接触した位置である第1の座標を求め、且つ、前記第2の軸の他方にスライドさせて前記開口部に接触した位置である第2の座標を求め、更に、前記第1の座標、及び第2の座標から前記開口部の中心位置の第2の軸方向の座標を求め、この座標から前記取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求め、第1の軸のオフセット量とすることを特徴とする請求項1または2に記載の工作機械。 The mounting unit is erected on the table surface and includes the circular opening, and the axial direction of the main shaft is set to the first axis,
The positional deviation amount detection unit has a touch sensor attached to the main shaft in the opening when the rotational position of the table is set so that the surface of the attachment unit is perpendicular to the first axis. The first coordinate that is the position in contact with the opening is obtained by sliding to one of the second axes orthogonal to the first axis, and the second coordinate is slid to the other of the second axes. A second coordinate which is a position in contact with the opening is obtained, and further, a coordinate in the second axial direction of the center position of the opening is obtained from the first coordinate and the second coordinate. The machine tool according to claim 1 or 2, wherein an amount of displacement of the mounting unit from a reference point to be originally mounted is obtained and set as an offset amount of the first shaft.
を特徴とする請求項3に記載の工作機械。 The positional deviation amount detection unit is a third coordinate that is a position in which the touch sensor is slid in one of the third axes that are perpendicular to the table surface in the opening and is in contact with the opening. And the fourth coordinate which is a position in contact with the opening by sliding to the other of the third axes is obtained, and further, the third coordinate and the fourth coordinate are used to determine the position of the opening. The coordinate in the third axial direction of the center position is obtained, the amount of positional deviation from the reference point to which the attachment unit should be attached is obtained from this coordinate, and the offset amount of the third axis is obtained. The machine tool described in 1.
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。 The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the machine tool is a horizontal center lathe, and the workpiece is machined by attaching a tool to the spindle.
前記取付ユニットの表面が主軸の軸方向である第1の軸と直交する位置となるようにテーブルの回転位置を設定する工程と、
前記取付ユニットの表面に設定した前記テーブル面に平行な2つの測定点間の距離L1と、
前記主軸から一方の測定点までの第1の軸方向の距離と前記主軸から他方の測定点までの第1の軸方向の距離の差分ΔLを算出する工程と、
前記距離L1と前記差分ΔLに基づいて、前記取付ユニットに形成された開口部の中心線である基準軸と前記第1の軸との間のずれ角θを算出する工程と、
前記ずれ角θを用いて、ワーク加工時の座標を補正して数値制御を実行する工程と、
を備えたことを特徴とする工作機械の制御方法。 A machine tool control method for performing numerical control by attaching a mounting unit for mounting a work on a rotatable table and fixing the work.
Setting the rotational position of the table so that the surface of the mounting unit is at a position orthogonal to the first axis which is the axial direction of the main shaft;
A distance L1 between two measurement points parallel to the table surface set on the surface of the mounting unit;
Calculating a difference ΔL between a first axial distance from the main axis to one measurement point and a first axial distance from the main axis to the other measurement point;
Calculating a deviation angle θ between a reference axis that is a center line of the opening formed in the mounting unit and the first axis based on the distance L1 and the difference ΔL;
Using the deviation angle θ, correcting the coordinates at the time of workpiece machining and performing numerical control;
A machine tool control method comprising:
前記開口部内にて、前記第2の軸の他方の方向にスライドさせ、前記開口部に接触した位置である第2の座標を求める工程と、
前記第1の座標、及び第2の座標から前記開口部の第2の軸方向の中心座標を求める工程と、
前記開口部の前記第2の軸方向の中心座標に基づいて前記取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求める工程と、
前記位置ずれ量を用いて、ワーク加工時の座標を補正して数値制御を実行する工程と、
を備えたこと特徴とする請求項6に記載の工作機械の制御方法。 Sliding the touch sensor attached to the main shaft to one of the second axes orthogonal to the axial direction of the main shaft in the opening, and obtaining first coordinates that are in contact with the opening; and
In the opening, sliding in the other direction of the second axis to obtain a second coordinate that is a position in contact with the opening;
Obtaining a central coordinate in the second axial direction of the opening from the first coordinate and the second coordinate;
Obtaining a positional deviation amount with respect to a reference point to which the attachment unit should be originally attached based on a central coordinate of the opening in the second axial direction;
Using the positional deviation amount, correcting the coordinates at the time of workpiece machining and performing numerical control;
The machine tool control method according to claim 6, further comprising:
前記開口部内にて、前記第3の軸の他方の方向にスライドさせ、前記開口部に接触した位置である第4の座標を求める工程と、
前記第3の座標、及び第4の座標から前記開口部の第3の軸方向の中心座標を求める工程と、
前記開口部の前記第3の軸方向の中心座標に基づいて前記取付ユニットの本来取り付けられるべき基準点との位置ずれ量を求める工程と、
前記位置ずれ量を用いて、ワーク加工時の座標を補正して数値制御を実行する工程と、
を備えたこと特徴とする請求項6または7に記載の工作機械の制御方法。 Sliding the touch sensor to one of the third axes in a direction perpendicular to the table surface in the opening to obtain a third coordinate that is a position in contact with the opening;
In the opening, sliding in the other direction of the third axis to obtain a fourth coordinate that is a position in contact with the opening;
Obtaining center coordinates in the third axial direction of the opening from the third coordinates and the fourth coordinates;
Obtaining a positional deviation amount with respect to a reference point to be originally attached to the attachment unit based on a center coordinate of the opening in the third axial direction;
Using the positional deviation amount, correcting the coordinates at the time of workpiece machining and performing numerical control;
The machine tool control method according to claim 6 or 7, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015253334A JP6623061B2 (en) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Machine tool and control method of machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015253334A JP6623061B2 (en) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Machine tool and control method of machine tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017117282A true JP2017117282A (en) | 2017-06-29 |
JP6623061B2 JP6623061B2 (en) | 2019-12-18 |
Family
ID=59231789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015253334A Active JP6623061B2 (en) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Machine tool and control method of machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6623061B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112276873A (en) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 中国联合工程有限公司 | Workbench and method for detecting position deviation and alignment of workpiece by using sensor |
KR20230066076A (en) | 2020-10-13 | 2023-05-12 | 시바우라 기카이 가부시키가이샤 | Manufacturing method of processing machine and work piece |
-
2015
- 2015-12-25 JP JP2015253334A patent/JP6623061B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112276873A (en) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 中国联合工程有限公司 | Workbench and method for detecting position deviation and alignment of workpiece by using sensor |
CN112276873B (en) * | 2020-09-28 | 2023-12-26 | 中国联合工程有限公司 | Workbench and method for detecting workpiece position deviation and alignment by using sensor |
KR20230066076A (en) | 2020-10-13 | 2023-05-12 | 시바우라 기카이 가부시키가이샤 | Manufacturing method of processing machine and work piece |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6623061B2 (en) | 2019-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10209107B2 (en) | Geometric error identification method of multi-axis machine tool and multi-axis machine tool | |
JP5670504B2 (en) | Numerical control machine tool and spindle error correction method for numerical control machine tool | |
EP2957383B1 (en) | Machine tool | |
CN112008496B (en) | Position measuring method and position measuring system for machine tool object | |
JP4803491B2 (en) | Position correction device for machine tool | |
CN101357443A (en) | Machine tool having the function of correcting mounting error through contact detection | |
JPH05257514A (en) | Method for compensating linear displacement and inclined offset of working article to rotary shaft of numerical computer control machine and system for compensating linear displacement and inclined offset of working article to rotary shaft of table of numerical computer control machine | |
TWI604290B (en) | Numerically controlled machine tool with spatial positional error compensation | |
JP5317627B2 (en) | Error correction method | |
CN104360636B (en) | A kind of dual pathways coordination exercise control method towards mirror image milling | |
JP2007257606A (en) | Method for correcting tool alignment error | |
JP6803043B2 (en) | How to measure geometric error of machine tools | |
JP6623061B2 (en) | Machine tool and control method of machine tool | |
JP2010064181A (en) | Fixture-coordinate specification method for machining apparatus, and machining apparatus using the method | |
JP4491681B2 (en) | Positioning control method and positioning control device for rotary table in machine tool | |
JP2014233825A (en) | Automatic centering method for displacement measuring tool and machine tool having displacement measuring function | |
JP2017124485A (en) | Machine tool and correction method of tool tip position | |
US20230152772A1 (en) | Positional relationship measurement method and machining apparatus | |
CN115415846B (en) | Efficient and precise machining method for normal round holes of special-shaped products based on three-axis machine tool | |
JP2021076425A (en) | Position measurement method, position measurement system and position measurement program for object in machine tool | |
JP2018027599A (en) | Method for correcting machining error of machine tool | |
JP6757391B2 (en) | Measuring method | |
JP2010201581A (en) | Workpiece attitude control device of machine tool | |
JP2004348350A (en) | Correction device for machine tool | |
KR20170141092A (en) | P0sition regulator for a central position of a tilting head in a machining center |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180907 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190702 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190808 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191125 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6623061 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |