JP2017521774A - メカトロ機器の高精度制御方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、メカトロ機器の高精度制御方法を公開し、各種のメカトロ機器に対する各種のコンポーネント設計において、設計と同時に各種の構造の複数の部品、複数の部材のそれぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペック値を設定し、回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント、及び各種の機械部品・機電部品から構成される多面立体の中で、全方位精度調節可能な運動精密制御部品が設置され、それぞれこれらを組み立てる前記の各種の部品の多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品が設置され、また組み合わせの間の各方位の箇所に、全方位精密制御部品が設置されており、技術指標によってコンポーネントを製造する。組立の面において、設計の通り設定されている各項目の技術要求値に従って各種の計測機器の測定数値と対照・計算することによって、精密調整を行う。前記の組み合わせの間に、それぞれ、同心の幾何公差の各項目の技術要求を達成した後、ロックアウトを行う。

Description

本発明は、一種のメカトロ機器の設計、製造と組立プロセスにおける高精度制御方法に係り、特にロータ、ステータ、エンコーダー、手動式又は自動式工具交換器引き放し装置等の各種のコンポーネント、それに、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の機械部品・機電部品を含んでそれぞれの組み合わせによって、同心幾何公差を形成し、それぞれ各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な精密制御コンポーネントを設置し、同心幾何公差の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、同心幾何公差の各項目の技術要求を達成させてから、ロックアウトを実施する一種のメカトロ機器の高精度制御方法に係る。
現在市販のメカトロ機器の精度制御方法は、完全に機械加工設備の機械本体自身精度の高さによって当該製品の品質が決まる。前記方法の欠点としては、通常の設計・製造・組み立て方法で生産された重要なコンポーネントを採用するので、コンポーネントの加工誤差に加え、組立時の累積誤差のため、生産される製品の精度が低くなり、これで、同等な出力の機電製品のロータとステータとの間の距離差が大きく、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値が高く、位置決めの繰り返し精度の誤差が大きい。
現在、メカトロ機器の精度誤差を低減するための主な方法は下記の通りである。手動二番取り研削、繰り返し処理と繰り返し組立を採用し、それに加えて、ディジタル制御とスペース等の補正システムを採用し、製品加工プロセスにおいて発生する精度誤差を低減する。前記方法は、製品加工プロセスにおいて発生する精度誤差を低減できるが、この方法で複数の部品、複数の運動ペア、及び複数の組立部品の組み合わせの間の同心精度の誤差を低減し、又はメカトロ機器の運行プロセスにおいて発生する精度誤差を低減すると、効果が非常に低い。現代科学技術の発展ニーズに応え、精度に対する要求がますます高くなり、特に高速鉄道、船舶、航空と国防軍用装置等の分野における使用精度要求が非常に高いので、既存の技術は、近代的国防の要求をとても満足できない。
例えば、全世界において、AC二重回転式主軸頭及び30KW位の主軸モータを使用し、これでモータのロータとステータとの間の距離が0.3mm位であり、軸遠位部の公差の振れが 0.01 mm位であり、 軸振動が1.6 mm/s位であり、AC二重回転式主軸頭が1m作動範囲にあり、位置決め精度が0.02mm位であり、当製品のロータとステータとの間の距離差が大きく、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値が高く、位置決めの繰り返し精度の誤差が大きい。
従って、同等な出力の機電製品のロータとステータとの間の距離差を低減し、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値を下げ、それに加えて、位置決めの繰り返し精度の誤差を小さくする為に、繰返し加工・組立及びディジタル制御とスペース等の補正システムの方法で補正するだけでは、高精度の要求を満足し難い。従って、メカトロ機器自身の基礎精度から着手し、ディジタル制御及びスペース等の補正システムと共同に使用する総合的な応用を使用してからこそ、始めて高精度の要求を満たすことができる。
本発明の目的は、このような欠点を鑑み、各種の力学原理に基づいてメカトロ機器の各種の構造のコンポーネントをそれぞれ組み合わせ、同心点及び各項目の測定技術指標を設定し、静的及び動的力学の総合的な計算を行うよう設計し、前記それぞれの組み合わせの間に、同時に各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な制御ユニットを設置し、同等な出力の機電製品のロータとステータとの間の距離差過大、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値過大、位置決めの繰り返し精度の誤差過大の問題を解決することにある。
例えば、本発明の設計、製造と組み立てにより得られたメカトロ機器は、ディジタル制御・スペース等の補正システムと組み合わせて使用する場合、AC二重回転式主軸頭と30KW位の主軸モータの設計・製造・組み立てを通じて、各種のモータのロータとステータとの間の距離を0.15mm位にし、軸遠位部の公差の振れを 0.005mm位にし、軸振動を1.6 mm/s位にするので、AC二重回転式主軸頭が1m作動範囲にあり、位置決めの繰り返し精度が0.002mm位であり、当製品の同等な出力の機電製品のロータとステータとの間の距離差が小さく、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値が低く、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値が低く、それに加えて、位置決めの繰り返し精度の誤差が小さくなる。
前記の精度の良さは、本発明に係る設計、製造、組み立てを実施する時に、使用される測定機器自身の精度の高さで本発明を実施の際の精度の高さが決まる。もっと高精度の計測機器を本発明の実施を組み合わせた場合、前記の数値はより低くなり、近代的な科学技術発展における高精度要求を十分に満たすことができる。
本発明は、前記の比較説明を通じて、最終的な目的が下記であるという結論を出した。
1、前記等の欠点を徹底に解決し、エネルギー消費量を大幅に削減し、人力と物力を節約し、全業界の効率及び経済効果・利益を引き上げること。
2、通常の設計・製造方法で生産された各種のコンポーネントとメカトロ機器の全体的な加工誤差及び組立を加える累積誤差を削減すること。
3、各種のモータのロータとステータとの間の距離精度誤差を実現したので、同等な出力の各種のモータと比べて、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値が低く、それに加えて、位置決めの繰り返し精度が高く、メカトロ機器の運行プロセスにおいて発生する変位精度誤差を有効にコントロールすること。
本発明の目的を下記のように実現する。
（1）設計
各種のメカトロ機器のコンポーネント設計について、各種の構造のコンポーネントを設計し、さまざまな用途の組み合わせによって、同心幾何公差を形成し、同時に各種の構造の複数の部品、複数の運動ペア、複数の部品のそれぞれが同心幾何公差の各項目の精度スペック値を同時に設定するよう設計する（調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントを相対物とし、精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御コンポーネントを移動させながら、設計によって設定された各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、それぞれ各種の構造のコンポーネント、即ち、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の機械組立部品と機電組立部品との組み合わせの間に、運行プロセスにおいて、複数の部品、複数の運動ペアと複数の組立部品に対してそれぞれ同心作用力を平衡にし、同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成させる）。各種の構造のコンポーネント、即ち、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の機械部品・機電部品から構成される多面立体を含む多面立体の中で、全方位精度調節可能な制御ユニットを設置し、以下を含む。
それぞれ前記の各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御部品の中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密コンポーネントを設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、その中で、全方位精密制御コンポーネントを設置する。
前記用途の異なる組み合わせの設計を通じて、各種の構造の全方位精度調節可能なユニットの高制度制御を行い、各種の高精度メカトロ機器を形成し、同時に同心直線度、同心平面度、同心平行度と同心垂直度等の同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定するよう設計すること(たとえば、同心平行度に関する解釈として、１）モータについて、ロータがステータ内シャフト回転時に同心度を形成し、それに加えて、いずれかの瞬間で軸線の横断面において、直径方向距離を沿う複数の箇所でロータの外径面と平行ステータの内径面ピッチを測定することに得った数値差範囲の大きさの計量で平行度を形成し、同心平行度と称する、２）各種の動力機械の運動ペアについて、複数セットのガイドレールペアと各種の動力駆動が軸方向に沿って組み合わせて運動することによって同心度を形成し、各種の動力駆動の下で軸方向を軸心とし、二つのガイドレールの対応面の相互平行度を保持し、複数セットの対応するガイドレールペアの各自の中心面と彼らの各セットの対応的な中心軸線との距離差範囲の大きさの計量で平行度を形成する。これは同心平行度と称する。このように、同心直線度、同心平面度、同心垂直度等の同心幾何公差及び運行プロセスにおける複数の部品、複数の運動ペアと複数の組立部品に対するそれぞれ同心作用力平衡を類推する）。
（2）製造
設計作業を完成した後、必要な各種の材料を購入し、設計要求を満たす各種構造のコンポーネント、即ち、各種の全方位調節可能な運動精密制御コンポーネント、各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネント、各種の全方位精密制御調節コンポーネントを製造する。全ての製造された各種のコンポーネントは、厳密で漏れのない品質検査で合格する必要がある。
(3) 組み立て
各種の機械部品・機電部品の部分ずつ組み立てとして、
前記設計、製造作業を完成した後、設計通り各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアに対してそれぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、各種の機械部品・機電部品の各種のコンポーネントの組み立て作業を行い、異なる用途組み合わせの各種の構造コンポーネントをそれぞれ組み立て、それに加えて、各種の全方位調節可能な運動精密制御コンポーネント、各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネント及び各種の全方位精密制御調節コンポーネントを組み立てる。異なる用途に従ってそれぞれ各種の全方位精度調節可能な高精度制御ユニットを組み立てて形成させ、以下を含む。
それぞれ各種のコンポーネント、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネントの多面立体の中で、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計し、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御部品の中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、設計に従って各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアに対しそれぞれの同心幾何公差の各項目の精度スペックを同時に設定し、また、それぞれ前記運動精密制御コンポーネントと静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御コンポーネントを設計・製造する。
調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計に従って設定された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、それぞれ各種の構造のコンポーネント、即ち、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネントを含むコンポーネントの組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成させてから、全体的に照合した後、ロックアウトを行う。
(4)各種の高精度メカトロ機器の全体的な組み立て
前記各種の機械の組立部品及び機電組立部品の各種のコンポーネント組み立て作業を完成した後、設計に従って各種の構造の複数の部品に対して、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、メカトロ機器の全体的組み立て作業を行い、異なる用途組み合わせの各種の構造の機械組立部品及び機電組立部品をそれぞれ組み立て、それに加えて、各種の全方位調節可能な運動精密制御組立部品、各種の全方位調節可能な静止精密制御組立部品及び各種の全方位精密制御調節コンポーネントを組み立てる。異なる用途の組み合わせにより、各種の全方位精度調節可能な高精度制御ユニットを含む全体的なメカトロ機器を形成し、以下を含む。
各種のコンポーネントを組み立てた機械組立部品・機電組立部品から構成される多面立体の中で、全方位調節可能なユニットのある運動精密制御組立部品を設計・製造し、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御組立部品の中で、これらを組み立てる各種の組立部品の多面立体において、全方位調節可能なユニットのある静止精密制御組立部品を設計・製造し、設計に従って各種の構造の複数の組立部品に対して、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、また、前記運動精密制御組立部品と静止精密制御組立部品との組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御コンポーネントを設計・製造する。
調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計によって設定された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、各種の構造の機械組立部品と機電組立部品との組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成するようにする。全体的に照合した後、ロックアウトを行うことを含む。これで本発明が完成される。
既存の技術と比較して、本発明の著しい利点は下記の通りである。
1、全世界においてメカトロ機器に対する精度制御の古い配置を打破すること。手動二番取り研削、繰り返し処理と繰り返し組立を採用し、通常の設計・製造方法で生産された各種のコンポーネントとメカトロ機器の全体的な加工誤差及び組立を加える累積誤差を削減し、人力と物力を節約すること。
2、メカトロ機器に対する精度制御：小から大まで、内から外までのコンポーネントから組立部品とメカトロ機器全体まで、設計・製造・組み立てを源から制御を始め、各種のモータのロータとステータとの間の距離精度誤差低減を実現し、これで、同等な出力の各種のモータと比べて、軸遠位部の公差の振れ及び軸振動値が低く、それに加えて、位置決めの繰り返し精度が高く、メカトロ機器の運行プロセスにおいて発生する変位の精度誤差を有効にコントロールする。これでエネルギー消費量を徹底に削減する。
3、本発明の応用を通じて、メカトロ機器の精度関連全体的な総合能力及び全業界の効率と経済効果・利益を引き上げる。
本発明の応用範囲:
本発明は、モータ、機電製品、旋盤、フライス盤、ボウリングマシン、研削盤、ボール盤、彫刻機、三連動以上マシニングセンター、三連動以上測定機器、機械・機電・CNC（数値制御式）自動一体化生産ライン及び組み立て設備、医療設備、紡績設備、石油化学設備、自動車、列車、鉄道軌道、船舶、飛行機と国防軍用装置等の分野における精度要求の高いメカトロ機器。
次に、具体的な実施形態と結びつけて、本発明をさらに詳細に説明する。
実施形態1：AC二重回転式主軸頭の高精度制御方法
（1）AC二重回転式主軸頭の設計
AC二重回転式主軸頭は、それぞれ1台の主軸モータと複数台のトルクモーター等の組立部品から構成されている。その中で主軸モータは、それぞれステータ、ロータ、ベアリング、エンコーダー、手動式又は自動式工具交換器引き放し装置等のコンポーネントから構成されている。トルクモーターは、それぞれステータ、ロータ、ベアリング、エンコーダー等のコンポーネントから構成されている。AC二重回転式主軸頭での主軸モータ機能は、ユーザのニーズによって、主軸モータの定格出力、定格電圧、最高回転速度とトルク等の機能を確定し、設計を行う。AC二重回転式主軸頭でのトルクモーター機能は、主軸モータに基づいて確定された機能に基づき、各種の力学総合計算を通じて設計して確定された機能である。
設計において、それぞれ同心点を設定し、各種の力学原理に基づいてロータ、ステータ、エンコーダー、手動式又は自動式工具交換器引き放し装置等の静止コンポーネント及び運動コンポーネントをそれぞれ組み合わせることにより形成した主軸モータによって設計し、ロータ、ステータ、エンコーダー等のコンポーネントをそれぞれ組み合わせて形成したトルクモーターによって設計し、また、それぞれ1台の主軸モータと複数台のトルクモーター等の組立部品を組み合わせて形成したAC二重回転式主軸頭を全体的に設計し、前記異なる用途の組み合わせによって、同心幾何公差を形成し、前記の各種の構造のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な制御ユニットを設置し、以下を含む。
それぞれ回転・可動（運動）コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する；各種の異なるコンポーネントを組み立てた主軸モータ及び複数台のトルクモーター組立部品の多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御部品の中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御コンポーネントを設置する。
前記用途の異なる組み合わせの設計を通じて、各種の構造の全方位精度調節可能なユニットの高制度制御を行い、各種の高精度AC二重回転式主軸頭を形成し、各種の構造の複数の部品、複数の部品のそれぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペック値を同時に設定するよう設計する。
（2）AC二重回転式主軸頭のコンポーネント製造
前記設計を完成した後、設計されたAC二重回転式主軸頭の全体図面の技術要求に基づき、製造プロセス規程を作成し、必要な各種の材料及びコンポーネントを購入し、及び設計に要求する各種のコンポーネント、即ち、各種の全方位調節可能な運動精密制御コンポーネント、各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネント及び各種の全方位精密制御調節コンポーネントを購入する。
各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置し、各種の回転ベアリング・コンポーネントを有する又は有しない多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置し、各種の異なるコンポーネントを組み立てた主軸モータ及び複数台のトルクモーター組立部品の多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御組立部品を設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御部品の中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御コンポーネントを設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する。製造した各種のコンポーネントは、厳密で漏れのない品質検査で合格する必要がある。
（3）AC二重回転式主軸頭の組立
AC二重回転式主軸頭の各種のコンポーネントの部分ずつ組み立てとして、
前記設計、製造又は各種のコンポーネント購入作業を完成した後、設計された同心幾何公差の技術要求によって、組立調節及びロックアウトのプロセス規程を作成し、設計図面によって、AC二重回転式主軸頭の各種のコンポーネントの部分ずつ組み立て作業を行い、組立と同時に、各種の構造のコンポーネント、即ち、下記の構成成分：各種の回転ベアリング・コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントと用途別それぞれ組み合わせた同心円基準点を設置し、異なる用途組み合わせの各種のコンポーネントをそれぞれ組み立て、各種の構造のコンポーネント、即ち、下記の構成成分：各種の回転ベアリング・コンポーネントを有する又は有しない多面立体において、設計・製造する全方位精度調節可能な精密制御コンポーネントを組み立てる；異なる用途によって、それぞれ各種の構造のコンポーネントの全方位精度調節可能な高精度制御ユニットを組み立てて形成させ、以下を含む。
それぞれ各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計・製造し、それぞれこれらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、設計によって、各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアのそれぞれの同心幾何公差の各項目の精度スペックを同時に設定する。それぞれ前記運動精密制御コンポーネントと静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御コンポーネントを設計・製造する。
それぞれ回転・可動（運動）コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計・製造し、それぞれこれらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、設計によって、各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアのそれぞれの同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定する。また、それぞれ前記運動精密制御コンポーネントと静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設計・製造する。
調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、それぞれ各種の構造のコンポーネント、即ち、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネントを含むコンポーネントの組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成することにする。全体的に照合した後、ロックアウトを行う。
（4）AC二重回転式主軸頭の全体的な組立
前記主軸モータとトルクモーターの各種の組立部品の組み立て作業を完成した後、設計されたAC二重回転式主軸頭の全体的な同心幾何公差の技術要求によって、組立調節及びロックアウトのプロセス規程を作成し、設計図面によって、AC二重回転式主軸頭の全体的な組み立て作業を行い、組立と同時に、各種の構造の主軸モータ、トルクモーターと機械部品の用途別それぞれ組み合わせた同心円基準点を設置し、各種の構造の主軸モータ、トルクモーターと機械部品をそれぞれ組み立て、また、それぞれ組み立てた各種の構造の主軸モータ、トルクモーターと機械部品の多面立体において、組み立てた全方位精度調節可能な精密制御組立部品を設計・製造する。異なるポ用途によって組み合わせて各種の高精度AC二重回転式主軸頭全体を形成し、以下を含む。
各種の異なるコンポーネントを組み立てた主軸モータ、トルクモーターと機械部品の多面立体において、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を設計・製造し、それぞれ前記組み合わせた各種の静止組立部品の多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、設計によって、各種の構造の複数の組立部品に対して、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、また、前記運動精密制御組立部品と静止精密制御組立部品との組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設計・製造する。
調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、各種の構造の機械組立部品と機電組立部品との組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成することにする。全体的に照合した後、ロックアウトを行う。
実施形態2：固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの高精度制御方法
（1）固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの設計
当該固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの各種のコンポーネント、各種の機械部品・機電部品の設計に対して、それぞれ同心点を設定し、各種の力学原理に基づいて各種の構造のコンポーネントを設計し、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品のそれぞれの組み合わせを含む。前記異なる用途の組み合わせによって、同心幾何公差を形成し、各種の構造のコンポーネント、即ち、下記の構成成分：各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の多面立体において全方位精度調節可能な制御ユニットを設置し、以下を含む。
それぞれ前記の各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する；それぞれ回転・可動（運動）コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する；各種の軌道運動ペアのコンポーネントの多面立体の中で、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する；各種の異なるコンポーネントを組み立てた各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する。
それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御部品の中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設置する。
各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアと複数の組立部品のそれぞれの同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、また、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する。
前記用途の異なる組み合わせの設計を通じて、各種の構造の全方位精度調節可能なユニットの高制度制御を行い、各種の高精度メカトロ機器を形成し、各種の構造の複数の部品、複数の運動ペア、及び複数の部品のそれぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペック値を同時に設定するよう設計することを含む。
（2）固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターのコンポーネント製造
設計作業を完成した後、設計された固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの全体的な図面と技術要求によって、製造プロセス規程を作成し、必要な各種の材料及びコンポーネントを購入し、及び製造に要求する各種のコンポーネント、即ち、下記のプロセスがある。各種の構造のコンポーネント、即ち、下記の構成成分：各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の多面立体において、全方位精度調節可能な制御ユニットを設置し、以下を含む。
それぞれ前記の各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する；それぞれ回転・可動（運動）コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する。各種の軌道運動ペアのコンポーネントの多面立体の中で、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する；各種の異なるコンポーネントを組み立てた各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置する。
また、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御部品の中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設置する。
各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアと複数の組立部品のそれぞれの同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定する。また、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する；製造した各種のコンポーネントは、厳密で漏れのない品質検査で合格する必要がある。
（3）固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの組立
固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの各種のコンポーネントの組立として、
前記設計、製造又は各種のコンポーネント購入作業を完成した後、設計された同心幾何公差の技術要求によって、組立調節及びロックアウトのプロセス規程を作成し、設計図面によって、各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の各種のコンポーネント組立を行い、組立と同時に、各種の構造のコンポーネント、即ち、下記の構成成分：各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び用途別それぞれ組み合わせた同心円基準点を設置し、異なる用途組み合わせの各種の構造コンポーネントをそれぞれ組み立て、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び各種の構造のコンポーネント、即ち、下記の構成成分：各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント及び異なる用途によって、それぞれ各種の構造のコンポーネントの全方位精度調節可能な高精度制御ユニットを組み立てて形成し、以下を含む。
それぞれ各種のコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計・製造し、それぞれこれらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、各種の構造の複数の部品に対して、それぞれ同心幾何公差の全方位各項目の精度スペックを設定する。また、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する。
それぞれ各種の回転・可動（運動）コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計・製造し、それぞれこれらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、各種の構造の複数の部品に対して、それぞれ同心幾何公差の全方位各項目の精度スペックを設定する。また、それぞれ前記全方位調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する。
それぞれ各種の回転・可動（運動）コンポーネントを有する又は有しないコンポーネントの多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計・製造し、それぞれこれらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、各種の構造の複数の部品に対して、それぞれ同心幾何公差の全方位各項目の精度スペックを設定する。また、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する。
それぞれ各種の軌道運動ペアのコンポーネントの多面立体の中で、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計・製造し、それぞれこれらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、各種の構造の複数の運動ペアに対して、それぞれ同心作用力平衡の全方位各項目の精度スペックニーズによって、また、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設置する。
調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、それぞれ各種の構造のコンポーネント、即ち、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネントを含むコンポーネントの組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成することにする。全体的に照合した後、ロックアウトを行う。
（4）固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの全体的な組立
前記各種の機械部品・サーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の各種のコンポーネント組立を完成した後、設計された固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの全体的な同心幾何公差要求によって、組立調節及びロックアウトのプロセス規程を作成し、設計図面によって、固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの全体的な組立を行い、組立と同時に、各種の構造の機械部品及びサーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の用途別それぞれ組み合わせた同心円基準点を設置し、異なる用途組み合わせの各種の構造の機械組立部品及びサーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品をそれぞれ組み立て、各種の構造の機械部品及びサーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品をそれぞれ組み立て、異なる用途によって組み合わせて、固定式二重ガントリー5連動9軸マシニングセンターの全体を形成し、以下を含む。
それぞれ各種のコンポーネントを組み立てた機械組立部品及びサーボ電機、トルクモーター、AC二重回転式主軸頭等の機電組立部品の多面立体において、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を設計・製造し、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御組立部品の中で、これらを組み立てる各種の組立部品の多面立体において、全方位調節可能なユニットのある静止精密制御組立部品を設計・製造し、設計によって、各種の構造の複数の組立部品に対して、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、また、それぞれ前記運動精密制御組立部品と静止精密制御組立部品との組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御調節コンポーネントを設計・製造する。
調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、各種の構造の機械組立部品と機電組立部品との組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成させてから、全体的に照合した後、ロックアウトを行う。

Claims (2)

  1. メカトロ機器の高精度制御方法であって、以下のステップを含む、
    （1）設計
    各種のメカトロ機器のコンポーネント設計に対して、各種の構造のコンポーネントを設計し、さまざまな用途の組み合わせによって、同心幾何公差を形成し、複数の部品、複数の運動ペア、複数の部分に対してそれぞれの同心幾何公差の各項目の精度スペック値が同時に達成されるように設計し、各種の構造のコンポーネント、即ち、回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネント、及び各種の機械部品・機電部品から構成される多面立体を含むコンポーネントの中で、全方位精度調節可能な運動精密制御ユニットを設置するステップであって、以下を含む、
    それぞれこれら前記の各種の構造部品の多面立体において、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設置すること、
    それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントの中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御コンポーネントを設置すること、
    それぞれ前記各種の全方位調節可能な運動精密制御コンポーネントと各種の全方位調節可能な静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、その中で、全方位精密制御コンポーネントを設置すること、
    前記用途の異なる組み合わせの設計を通じて、各種の構造の全方位精度調節可能なユニットの高制度制御を行い、各種のメカトロ機器を形成すること、
    （2）製造
    設計作業を完成した後、必要な各種の材料を購入し、設計要求を満たす各種構造のコンポーネント、即ち、各種の全方位調節可能な運動精密制御コンポーネント、各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネント、及び各種の全方位精密制御調節コンポーネントを製造するステップ、
    (3) 組み立て
    各種の機械部品・機電部品の組み立てとして、前記設計、製造作業を完成した後、設計通り各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアに対してそれぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、各種の機械部品・機電部品の各種のコンポーネントの組み立て作業を行い、異なる用途組み合わせの各種の構造コンポーネントをそれぞれ組み立て、それに加えて、各種の全方位調節可能な運動精密制御コンポーネント、各種の全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネント及び各種の全方位精密制御調節コンポーネントを組み立て、異なる用途に従ってそれぞれ各種の全方位精度調節可能な高制度制御ユニットを組み立てて形成するステップであって、以下を含む、
    それぞれ各種のコンポーネント、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント、各種の軌道運動ペアのコンポーネントの多面立体の中で、全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントを設計し、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御コンポーネントの中で、これらを組み立てる各種のコンポーネントの多面立体において、全方位調節可能な静止精密制御部品を設計・製造し、設計に従って各種の構造の複数の部品と複数の運動ペアに対してそれぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、また、それぞれ前記運動精密制御コンポーネントと静止精密制御コンポーネントとの組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御コンポーネントを設計・製造すること、
    調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御コンポーネントを相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御コンポーネントを移動させながら、設計に従って設定された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、それぞれ各種の構造のコンポーネント、即ち、各種の回転・可動コンポーネントを有する又は有しないコンポーネント及び各種の軌道運動ペアのコンポーネントを含むコンポーネントの組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペック値を達成させてから、全体的に照合した後、ロックアウトを行うこと、
    (4)各種の高精度メカトロ機器の全体的な組み立て
    前記各種の機械の組立部品及び機電組立部品の各種のコンポーネント組み立て作業を完成した後、設計に従って各種の構造の複数の部品に対して、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、メカトロ機器の全体的組み立て作業を行い、異なる用途組み合わせの各種の構造の機械組立部品及び機電組立部品をそれぞれ組み立て、それに加えて、各種の全方位調節可能な運動精密制御組立部品、各種の全方位調節可能な静止精密制御組立部品及び各種の全方位精密制御調節組立部品を組み立て、異なる用途の組み合わせにより、各種の全方位精度調節可能な高精度制御ユニットを含むメカトロ機器全体を形成するステップであって、以下を含む、
    各種のコンポーネントを組み立てた機械組立部品・機電組立部品から構成される多面立体を含むコンポーネントの中で、全方位調節可能なユニットのある運動精密制御組立部品を設計・製造し、それぞれ前記全方位精度調節可能な運動精密制御組立部品の中で、これらを組み立てる各種の組立部品の多面立体において、全方位調節可能なユニットのある静止精密制御組立部品を設計・製造し、設計に従って各種の構造の複数の組立部品に対して、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを設定し、また、それぞれ前記運動精密制御組立部品と静止精密制御組立部品との組み合わせの間の各方位の箇所に、複数セットの各種のコンポーネントの多面立体を追加し、全方位精密制御コンポーネントを設計・製造すること、
    調節過程において、全方位精度調節可能な静止精密制御組立部品を相対物とし、全方位精密制御調節コンポーネントで調節し、全方位調節可能な運動精密制御組立部品を移動させながら、設計によって設定された同心幾何公差の各項目の精度スペック値と各種の計測機器の測定数値と対照・計算すると同時に、精密に調整することによって、各種の構造の機械組立部品と機電組立部品との組み合わせの間に、それぞれ同心幾何公差の各項目の精度スペックを達成させてから、全体的に照合した後、ロックアウトを行うこと、
    を含むことを特徴とするメカトロ機器の高精度制御方法。
  2. 前記メカトロ機器は、モータ、電気製品、旋盤、フライス盤、ボウリングマシン、研削盤、ボール盤、彫刻機、三連動以上のマシニングセンター、三連動以上の測定機器、機械・機電・数値制御式の自動一体化生産ライン及び組み立て設備、医療設備、紡績設備、石油化学設備、自動車、列車、鉄道軌道、船舶、飛行機、国防軍事装備品であることを特徴とする請求項1記載のメカトロ機器の高精度制御方法。
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