JP2549133B2 - 磁気軸受を有する工作物運搬スピンドル組立体，及び極めて高精度な工作機械のためのような組立体を提供する装置 - Google Patents

磁気軸受を有する工作物運搬スピンドル組立体，及び極めて高精度な工作機械のためのような組立体を提供する装置

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    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2552—Headstock
    • Y10T82/2562—Spindle and bearings

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は極めて高精度な工作機械のための能動磁気軸
受を有する工作物運搬スピンドル組立体を提供し、この
組立体は予め決められた方向に沿う案内のための送り台
上に取付けられたステータと、スタータの内側に取付け
られたスピンドルと、スピンドルに取付けられたチャッ
クと、ロータの位置を検出するためにラジアル検出器に
より制御され且つスピンドルを支持する第１及び第２ラ
ジアル能動軸受と、スピンドルの位置を検出するために
少なくとも１つの軸方向検出器により制御され且つスピ
ンドルに取付けられたディスクと協働する軸方向能動磁
気軸受により構成される軸方向当接体と、スピンドルを
回転させる電気モータとを有する。
また、本発明はデカルト（カルテシアン）座標又は極
座標を用いる複雑な面の精密機械工作を容易にするため
に極めて高精度な工作機械のためのようなスピンドル組
立体を提供する装置に関する。
極めて高精度な工作機械はロータが送り台駆動スクリ
ュウに直接的に連結されたD.C.電気モータと関連される
スクリュウ・ナットシステムにより一般的に制御される
送り台の上に取付けられた工作物運搬スピンドル組立体
を使用する。工作物が上に取付けられるスピンドルは、
それ自体がスピンドルに高度な剛性を提供する空気軸受
によりスピンドル組立体に取付けられる。
空気軸受の使用はスピンドルとそのステータとの間に
極めて小さいギャップを必要とし、そのギャップは直径
約５μｍである。しかしながら、このことは、特に送り
台欠陥が全体的に除去され得ないので、スピンドルにお
ける精度を制限する残留障害の動作を排除しない。
工作物の回転の制御における高度な精度及び剛性を得
るために、能動磁気軸受上に取付けられた工作物を調整
するための提案が既になされている。しかしながら、こ
れは、除去自在の磁気軸受が利用でき、ある形状の工作
物を加工するためにのみ適用できるということを意味す
る。
フランス国特許番号7530209に対応するU.S.特許41809
46は、特に整流素子用の工具運搬スピンドル組立体を記
述し、このスピンドルは能動ラジアル軸受に取付けら
れ、そして２つの端部のラジアル軸受間に配置され且つ
スピンドル組立体のステータ内に組込まれた電気駆動モ
ータを有する。このような工具運搬スピンドル組立体は
所定数の機械工作作業を行うための使用において所定程
度のフレキシビリティを提供するが、非常に高精度な工
作機械の構造に組み込まれることは適当でない。さら
に、２つのラジアル軸受間に配置され且つスピンドル組
立体のステータ内に組み込まれた電気モータを有するこ
とは、磁気サスペンションにおける所定量の振動及び発
せられた所定量の熱を増大させ、また磁気軸受をサーボ
制御するために用いられる様々の検出器における電気的
及び磁気的障害を発生させ、これにより工具移動の制御
は精度的に依然として制限されたままである。
本発明は、軸線がデカルト又は極であるシステムにお
いて複雑な面を形成するために互いに関する種々の機械
的組立作業の欠陥を補正又は除去することにより、回転
の面の一般的形状を有し且つ定型若しくは非定型である
面を形成する目的のための極めて高精度な機械加工作業
を行うことを可能ならしめ、そして上記欠点を改善する
ことに努める。
それらの目的は、電気モータはスピンドル組立体ステ
ータの外部にあり、スペンドルの後方に位置され、そし
てそれと共に実質的に一直線上にあり、外部モータはラ
ジアル磁気軸受及びスピンドル間の空気ギャップより小
さい空気ギャップを有し、１秒当りの回転（Hz）によっ
て表現された外部モータによりスピンドルに連通された
回転駆動はヘルツで表現された磁気サスペンションシス
テムのサーボ制御通過帯域の外側に存在し、可撓カップ
リング装置はモータの偏心による機械的障害を濾過しな
がらスピンドルの後方部分に外部モータの出口軸を連結
し、スピンドル組立体はスピンドル組立体案内送り台の
動作を検出するための補助的手段と、該補助的な検出手
段からの信号の関数としてラジアル軸受及び軸方向軸受
のサーボ制御ループの電気的基準電圧を選択的に変更す
るための手段とを有し、工作物運搬スピンドル組立体が
上に位置される送り台の動作を検出するための該補助的
手段はラジアル軸受の各々のサーボ制御面に２つの検出
器を有し、該検出器はスピンドル組立体ステータに取付
けられ、且つ該送り台の移動方向に平行に配置された２
つの扁平基準面に対面し、該検出器は検出器と扁平基準
面との間の上記近接変動の関数として工作物運搬スピン
ドル組立体のラジアル軸受のサーボ制御ループの基準電
圧を選択的に変更するための手段をリアルタイムに制御
するため、該検出器と該扁平基準面との間の距離におけ
る変動に比例する電気的信号を放つことを特徴とし、そ
して記載の初めに特定されたタイプの工作物運搬スピン
ドルにより達成される。
能動磁気軸受を有するスピンドル支持装置をスピンド
ルステータの外側にあるスピンドル駆動手段に、そして
補助的検出手段に結合することにより、送り台のような
外部調整要素における欠陥を永久的に補償し且つ半球面
若しくは溝彫り（fluting）のような特別な定型面の機
械加工を容易にさせながら、改善された精度及び剛性を
有して機械加工されるべき工作物を位置決めすることが
可能となる。
スピンドルに取付けられたチャックはその前面に亘っ
て分配された吸引オリフィスを備えた吸引板か、あるい
は磁気板か、あるいはいわゆる“アメリカン”クランプ
か、あるいは機械的チャック、のいずれかであり得る。
しかしながら、好適な実施例においては、スピンドル
に取付けられたチャックは吸引オリフィスを備えた吸引
板により構成され、吸引装置は、工作物運搬チャックに
形成されて吸引オリフィスと連通している凹所内に開口
し緩衝室の内側から始まりモータ軸の内側に沿いカップ
リング装置及びスピンドルを貫通して軸方向に延びる吸
引ダクトと、真空ポンプに連結され且つ電気モータの後
方に配置された吸引緩衝室と、真空ポンプとを有する。
吸引装置のこの構造は提供することが容易であり、且
つスピンドルに連通されることによるポンプ障害を防止
するに効果的である。
有益的なことに、カップリング装置はゴム又はエラス
トマのような材料で形成された密封環状スリーブを有す
る。
例として、外部モータは約0.1mmの空気ギャップを有
し得る、一方、ラジアル磁気軸受及びスピンドル間の空
気ギャップは約0.3mmであり得る。
好ましくは、磁気サスペンションシステムの自然周波
数は約、50Hzから60Hzであり、一方、スピンドルの回転
の速度は１秒当り約25回転（Hz）から40Hzの間にある。
精度の増大に貢献する本発明の特別な特徴に従い、ス
ピンドル組立体は工作物運搬チャックの近傍に配置され
た第２のラジアル磁気軸受の両側に位置された第１及び
第２の軸方向離間ラジアル検出器を有し、第２ラジアル
検出器は該第２ラジアル磁気軸受及び工作物運搬チャッ
ク間に除去自在に取付けられ、最初の組み立て段階の間
に、第２ラジアル検出器の基準トラックを調整するスピ
ンドル上への作用を果すために、第２ラジアル磁気軸受
は第１ラジアル検出器により制御され、そして工作物運
搬チャックにより支持された工作物を機械加工する連続
した段階の間に、第２ラジアル磁気軸受は基準トラック
と協働する第２ラジアル検出器により制御される。
同様に、スピンドル組立体は第１及び第２軸方向検出
を連続的に行うことができ、第１軸方向検出器はスピン
ドル組立体の後方に配置され、且つスピンドル組立体の
前方に形成された前面上の基準トラックを調整する作動
の間に軸方向当接体を制御するのに役立ち、基準トラッ
クと協働する第２軸方向検出器は工作物を機械加工する
連続した段階の間に軸方向当接体を制御するのに役立
つ。
また、本発明は、２つの垂直方向XX′及びYY′に沿っ
て移動軸線が適化される第１及び第２の送り台と、第１
送り台上に位置されるターンテーブルと、第２送り台上
に位置される工作物運搬スピンドル組立体と、第１及び
第２送り台の移動を測定するための装置とを有する、基
準のカルテシアンフレームに用いられる工作機械の送り
台の移動における欠陥を補正するための装置において、
上記タイプの工作物運搬スピンドル組立体と、ターンテ
ーブルを案内するための第１送り台の移動を検出するた
めの補助的手段と、工作物運搬スピンドル組立体の軸線
に垂直に位置された扁平基準面と、検出器及び扁平基準
面間の空間の変動を検出するための手段とを有し、ター
ンテーブルが上に位置される第１送り台の移動を検出す
るための補助的手段は第１送り台に取付けられ且つ工具
の軸線を包含する垂直面に位置された可動検出器を有
し、軸方向軸受のサーボ制御ループの電気的基準電圧を
リアルタイムに選択的に変更するための手段は第１送り
台に取付けられた可動検出器と扁平基準面との間の近接
変動の関数として制御されることを特徴とする、送り台
の移動における欠陥を補正するための装置を提供する。
また、本発明は、工具を支持するために第２調整送り
台が上に位置される垂直軸線ターンテーブルを越えて延
びる第１調整送り台と、第１調整送り台上に位置された
工作物運搬スピンドル組立体とを有する工作機械におい
て、上記タイプの工作物運搬スピンドル組立体を有し、
更に、工作機械を支持する床に取付けられた固着サポー
ト上に位置され且つターンテーブルの軸線上に中心位置
決めされた球状基準面と、工具の軸線上に位置された近
傍センサと、センサ及び球状基準面間の近接変化を検出
するための手段と、センサ及び球状基準面間の近接変化
の関数として工作物運搬スピンドル組立体の軸方向軸受
のサーボ制御ループの基準電圧をリアルタイムに変更す
るための手段、とを有することを特徴とする、極座標で
使用される工作機械のターンテーブルにおける偏心欠陥
を補正するための装置を提供する。
本発明により提供される様々の測定は光学的精度の範
囲に存する性能を獲得することに貢献する。
従って、例として、本発明に従い機械加工され、そし
てサーボ制御磁気軸受上に取付けられた工作物運搬スピ
ンドルを使用する工作物は本来あるべきところからの逸
脱が１マイクロメータの10分の１より小さいような円筒
状工作物を得ることを可能ならしめた。特に、220mmの
直径を有するアルミニウム合金AG5の機械加工片は0.1マ
イクロメータの最高最低エラーを有し、そして55mmの直
径を有するゲルマニウムの機械加工片は0.089マイクロ
メータの最高最低エラーを有する。
また、扁平片は平坦からの極めて小さい逸脱を有す
る。従って、105mmの直径を有しゲルマニウムで形成さ
れあるいはアルミニウム合金AG5の部分はλ/8及びλ/2.
3の面に夫々関するエラーを形成した（ここに、λ＝0.6
328μｍ）。
本発明の他の特徴及び利点は添付図面に関してなされ
た本発明の特定の実施例の次の記載から明らかである。
第１図は本発明に係る工作物運搬スピンドルを通る図
解的軸方向断面図、 第２図はスピンドルを支持するための第１図の組立体
における磁気手段を示す詳細図、 第３図及び第４図は第１図のスピンドル組立体に使用
自在のカップリング装置の第１の例のそれぞれ正面図及
び背面図、 第５図及び第６図は第１図のスピンドル組立体に使用
自在のカップリング装置のそれぞれ第２及び第３の例の
正面図、 第７図は直交座標軸のシステムを使用する工作機械の
図解的平面図、 第８図及び第９図はカルテシアン軸線システムで第１
図のスピンドル組立体を使用する非常に高精度な工作機
械の一実施例のそれぞれ平面図及び正面図、 第10図は極座標軸システムを使用する工作機械の図解
的平面図、 第11図及び第12図は極座標軸システムで第１図のスピ
ンドル組立体を使用する非常に高精度な工作機械のそれ
ぞれ平面図及び正面図、 第13図は第１図の組立体のスピンドルを支持する前方
ラジアル軸受のサーボ制御面における図解図、 第14図は工作機械の工具支持部分を示す第９図の面に
おける図解図、 第15図及び第16図は第８及び９図に示された工作機械
の一部分の変更を示すそれぞれ上から及び第15図のXVI
−XVI面における図解図、 第17図は球状基準面の存在を示す極座標工作機械の一
部を示す図解図、 及び第18図は球状基準面の存在を示す、カルテシアン
座標工作機械の一部の図解的平面図である。
第１図は高精度工作機械の送り台上に取付けられ得る
工作物運搬スピンドル組立体１の全構造を図解的に示
す。
組立体１は、第８及び９図の202で示された送り台あ
るいは第11及び12図の401で示された送り台のような補
正する送り台に取付けられるステータ10を有する。ステ
ータ10は、組立体１のスピンドル50に関して比較的大き
なギャップ13を形成する後方ラジアル磁気軸受13及び前
方ラジアル磁気軸受12のステータ構成要素を収容し、上
記ギャップは約0.3mmの幅を有する。また、ステータ10
は軸方向当接体を構成する目的のために軸線方向に垂直
に延びスピンドル50の後方端部に取付けられたディスク
141と協調する軸方向磁気軸受のステータ構成要素を有
する。
スピンドル50はスピンドル50より大きな直径を有し且
つ組立体１の軸線上に横たわる工作物運搬チャック５を
前方端部に有する。好ましくは、そしてチャック５が吸
引板である第１図に示された如く、工作物運搬チャック
５はスピンドル50の内側で軸方向に延びるダクト51に連
通する空洞52を有する。オリフィス54は工作物運搬ディ
スク５の前方面53上に分配され、そして機械加工する工
作物が吸引により工作物運搬ディスク５の前方面53と接
触して維持され得るように空洞52内に開口する。
スピンドル50はステータ10の外部にある電気モータ２
により回転せしめられ、電気モータ２は精密玉軸受21及
び22、円錐コロ軸受、あるいは磁気軸受上に取付けられ
得るロータ20を有する。外部モータ２は偏心が数マイク
ロメートルを越えないことを確実にするように設計され
る。
外部モータ２のロータ20及びスピンドル50はモータの
偏心による機械的な障害を濾過しながらモータから回転
駆動を伝達するためのカップリング３により相互連結さ
れる。
カップリング装置３はエラストマあるいは同様の弾性
性能を備えた他の材料で形成されたパイプ30により有益
的に構成され、そしてモータ２のロータ20の自由端と組
立体１のスピンドル50の自由端とにクランプ手段37によ
り完璧な形式で取付けられる（第５図参照）。このカッ
プリング方法は補助的なシーリングを必要とすることな
くモータ２及びスピンドル50間の連結を横切る完全なる
シールを提供し、一方、同時に完全に満足ゆく形式で上
記機械的機能を提供する。
しかしながら異なったものにおいては、クランプ装置
はモータ２のロータの自由端とスピンドル50の自由端と
において固着フランジ31及び32に締結される金属ベロー
ズ38により構成され得る。吸引板を使用する上で要求さ
れる完全なるシールはＯリング31′及び32′により提供
される。
第３図及び第４図に示されたカップリング装置３の別
の実施例は、スピンドル50及びモータ２のロータの自由
端において連結フランジ31及び32間にファスナ34により
中央スリーブ33と共に締結される可撓ブレード35を有す
る。締め具36はフランジ31及び32をロータ20の端部とス
ピンドル50の端部とに保持する。
カップリング装置のこれら種々の実施例において、ダ
クト31はモータ２のロータ20に沿って軸方向に形成され
たダクト23とスピンドル50内のダクト51との間に連続性
を提供するためにカップリング内部に軸方向に形成され
る。ダクト31はダクト23,31と51との間の完璧な連続性
を保証するような形式で形成される。
吸引ボックス４はステータにしっかり取付けられモー
タ２の後方に付加される分配室40の範囲を定めている。
室40は第１に真空経路41を介して真空ポンプ（図示せ
ず）と連通し、そして第２にモータ２のロータに沿って
延びるダクト23と連通する。
この配置の故に、室40、ダクト23,31及び51、並びに
室52により構成される吸引回路と外部との間の多量の漏
れがモータ２のロータ20及びステータ間のギャップに起
きる。このギャップが小さい寸法（約0.1mm）ならばこ
のような漏れによる水頭損失は比較的小さい。従って、
常に実行することが困難であり且つ不変的に軸方向振動
のもととなる他の回転シールあるいは詭弁的な邪魔板を
提供する必要がない。
スピンドル50と、エラストマパイプ又は金属ベローズ
を有するカップリング３と、モータ２のロータ20と、吸
引ボックス４、とを介して工作物運搬板５の室52から真
空ポンプまで空気を送り込むための本発明に係る吸引シ
ステムは、特に軸方向の障害における送り込みにより不
可避的に起きる機械的障害がモータ２により完全に吸引
され且つカップリング３の存在によりスピンドル50に伝
達されないということを確実にする。
スピンドル組立体のラジアル軸受間に組み込まれる電
気モータの不存在、及びスピンドル50の背部で直ちに起
きる送り込みの不存在は短く小じんまりとしたスピンド
ル50を使用することを可能とし、従ってスピンドルの安
定性及び剛性を増大させる。
スピンドル組立体ステータ10の内側のスピンドル50の
磁気サスプンションは第２図を参照して極めて詳細に記
載されよう。
第２図に示された磁気サスペンションはスピンドル組
立体ステータ10の先端及び後端に夫々向かって配置され
た第１及び第２のラジアル能動磁気軸受11及び12を有す
る。ラジアル磁気軸受11及び12の夫々は巻きもの112又
は122に加えて層状構造111又は121を有するステータ
と、スピンドル50に取付けられる磁気回路113又は123と
を一般的に有する。ラジアル軸受11及び12は共に“能
動”軸受と呼ばれる。これらは夫々、サーボ制御ループ
と関連し、そしてスピンドル50の位置を検出するために
役立ち対応するラジアル軸受の近傍に配置された少なく
とも１つの検出器17又は18,61と関連する。能動磁気軸
受に関して一般的であるよに、ラジアル検出器17,18及
び61は誘導タイプで形成され得ると共に、スピンドル50
上に形成された対応する環状基準トラック173,183、又
は163に面して配置された巻きもの172,182、又は162と
各ステータ磁気回路171,181、及び161とを有する。
有益的なことに、検出器17,18及び61はフランス国特
許第2214890号に記載された如くの同調阻止ラジアル検
出器により構成される。
本発明に係る工作物運搬スピンドル組立体１が極めて
高精度な機械に使用されるようであるならば、幾何学的
交差（軸受及び検出器の同芯度）を改善し、また検出器
及び軸受内のトラックの円形度を増大させるようにスピ
ンドル50を調整することが必要である。
例えばこれは、下ろしたときにスピンドルを初期的に
回転させることにより為され得る。検出器から発生され
る信号は検出器の正に偏心欠陥の表現である。これらの
欠陥はメモリ内に記録され、そして通常の操作において
これらの欠陥は検出トラックの欠陥を正すためサーボ制
御ループに適合される。
上述の如く、ラジアル検出器の基準トラックが優れた
円形度を呈することが重要である。
永続的な下で種々の補正調波（correction harmonic
s）を発生するための適当な回路カードにより構成され
た電子装置を使用することを避けることが望ましいなら
ば、このような装置はスピンドル50の回転の精度内で少
なくとも１つの新しい軸方向検出器62及び少なくとも１
つの新しいラジアル検出器61のトラックを機械加工する
目的のため、一時的なラジアル及び軸方向センサ17,1
8、及び19により高精度にスピンドルを回転せしめるた
めに単に利用され得る。機械加工が終了するとき、新し
い検出器61及び62は適当なサーボ制御ループに連結さ
れ、補正調波を発生するための電子回路は省略され得
る。
第２図は、スピンドル50の前面55に形成される新しい
軸方向検出器62の参照トラック63、及びスピンドル50の
前方端部近傍に位置される新しいラジアル検出器61の基
準トラック163、の機械加工の間に、ラジアル軸受11及
び12と軸方向当接体14とを制御するために使用され得る
２つのラジアル検出器17及び18と軸方向検出器19とを示
す。検出器61及び62がスピンドル組立体ステータ10の前
方部分60に加えられた後に、前方ラジアル軸受12及び軸
方向当接体14は検出器61及び62により制御され得る。吸
引チャックが使用されるならば、後方軸方向検出器19は
スピンドル50に沿ってダクト51を打ち開くために移動さ
れ得る。
たとえ電子調波補正回路が利用できなくとも検出器の
品質は改善され得る。このような事情の下で、新しいラ
ジアル及び軸方向検出器61及び62のトラック163及び63
は、元の検出器19及び19の代わりのラジアル軸受12及び
軸方向軸受14のためのフィードバックループにおける連
続した通常の操作において使用される目的のための試験
段階の間、機械加工される。
第２図において、符号15及び16は通常動作では使用さ
れない玉軸受により構成される緊急軸受を示す。
一般的に、本発明に従いサーボ制御の自然周波数は約
50Hz及び80Hz間に、そして好ましくは50Hz及び60Hz間に
あるべきであり、工作物運搬スピンドルはこの自然周波
数より低い速度で、そして好ましくは約25Hz及び40Hz間
にある速度で回転される。サーボ制御ループは第１の調
波（firstharmotic）のために最大のゲインを有する。
吸引タイプのチャックは第１及び２図に関連して以下
記載される。ある応用において、磁気チャックを使用す
ることも可能である。この場合、磁気チャックの近傍に
配置される検出器の作動を妨害することを回避するた
め、軸方向検出器62は第２図に示された如くの誘導タイ
プよりも容量タイプで形成される。
更に、電気モータはラジアル軸受11及び12間に配置さ
れていないので、軸受の隣接した近傍のこのような電気
モータにより生ぜられ得る全ての障害、すなわち熱損
失、振動、そして検出器への電気的及び磁気的妨害は回
避される。例えばステータを通って流動体を還流させる
ことにより、スピンドル組立体ステータの温度を調整す
るための装置を取付けることが望ましくあり得る。磁気
軸受からの熱損失が電気モータからの熱損失に比べて小
さいが、それらは常には無視してはならない。
本発明に係る工作物運搬スピンドル組立体１を極めて
高精度な工作機械に適用する種々の例は第７図から第18
図に関連して以下記載される。
第１の例は符号XX′,YY′のカルテシアンフレーム（c
artesian frame）の複雑な面を機械加工する機械に関
し、第７図に象徴的に示される。
垂直移動軸線XX′及びYY′を有する２つの送り台201
及び202は気圧サスペンションにより床に取付けられる
花崗岩の塊のようなサポート206に位置される。
送り台201は工具207が上に位置されるターンテーブル
203を支持し、一方、送り台202は上述のスピンドル組立
体１に対応し得る工作物運搬スピンドル組立体205を支
持する。機械加工されるべき工作物204はスピンドル組
立体205の端部において工作物運搬ディスク５の上に位
置される。
ターンテーブル203は、機械加工を行うのが常に工具
のカッティング縁部の同一部分であるように工具を鋭く
するのに役立ち、これによりカッティング縁部の幾何学
的な不規則が影響を有さないことを保証する。
第８及び９図は第７図に象徴されたタイプの機械の一
実施例を示す。
これらの図は送り台201及び202の夫々一方を移動させ
るためのスクリュウ・ナットシステムを駆動する各D.C.
電気モータ210及び220を示す。送り台21及び202はデジ
タル制御の下で移動され、これらの移動量は普通のドッ
プラー（Doppler）干渉計装置により測定される。
干渉計装置は、レーザ源290と、逆反射キューブを包
含するハウジング291及び292と、工具送り台201の移動
量測定用干渉計ハウジング293及び扁平ミラーハウジン
グ294と、スピンドル送り台202の移動量測定用の２つの
干渉計ハウジング295及び398並びに２つの扁平ミラーハ
ウジング295及び398と、干渉計ハウジング295＆398及び
扁平ミラーハウジング296＆399間の連結を提供するベロ
ーズ397＆396と、測定レーザビームを保護するためのチ
ューブ391から395、とにより本質的に構成される。ハウ
ジング296のような各扁平ミラーハウジング294,296、又
は399は、扁平ミラー296a及び調整ストッパ296bを有す
る。各干渉計ハウジング293,295、又は398は測定干渉計
293a,295aと、レシーバ293b,295bと、295cのような調整
装置とを有する。
機械加工された面が正しいことを保証するため、偏心
することなくスピンドルが回転することが必要であり、
またスピンドルの移動が精度良く実行されることが必要
であり、従ってスピンドル運搬送り台202の動きを検出
すること及び半径方向にスピンドル50を移動させること
により補正を行うことが必要である。このタイプの補正
は＋150μｍほどであり、これは無視できない。
工具運搬送り台201の移動により発生された欠陥が機
械加工されるべき工作物上に影響を有さないために、ス
ピンドル50上の軸方向に介在するための工具における送
り台201の移動を検出できることも必要である。この補
正は＋150μｍほどであり得る。
工作物運搬スピンドル組立体１は工作機械の機械的要
素における欠陥を補償するのに役立つ。工作物運搬スピ
ンドル組立体１の磁気軸受のサーボ制御ループに作用さ
せることにより、送り台201及び202のいずれかの移動に
おける横揺れ、縦揺れあるいは偏揺れにもかかわらず正
確に位置決めされたスピンドルの軸線を保持することが
可能である。
もし、ラジアル磁気軸受11及び12のサーボ制御面の各
々が２つの検出器、例えば容量タイプ検出器216＆218又
は215＆217を備え、それらがスピンドル組立体ステータ
10に固着されたブラケット214,213上に取付けられ、そ
してスピンドル運搬送り台212の移動方向YY′に平行且
つ第13図に点線で示されたサーボ制御軸線に垂直に位置
された固着扁平基準面211及び212に関して所定距離にお
ける変化を検出するのに役立つならば、今述べた補償は
リアルタイムに成し遂げられ得る。この図から理解され
得る如く、面211及び212はスピンドル組立体１の支持面
に関して45゜に近い角度にある。
扁平基準面211は検出器215及び216と共通であり、一
方、扁平基準面212は検出器217及び218と共通である。
扁平基準面211及び212は好ましくは金属化ミラーにより
構成される。
検出器215から218から発生する信号は、磁気軸受11及
び12のステータに関するスピンドル50の軸線の位置を決
定する基準電圧を変更するため、各対応するラジアル軸
受サーボ制御ループに適用且つ処理される。
送り台201に位置された工具207に考えめぐらすに、送
り台が作動されるときにスピンドル１の軸線に垂直な面
に工具207のチップが存在するということを保証するた
め、工具207の垂直軸方向面に検出器281を設けることが
必要である。この検出器281は送り台201に取付けられ、
そしてスピンドル50の軸線に垂直に予め位置された基準
扁平面282に関する近接変動を測定する（第8,9及び14
図）。検出器281は好ましくは容量タイプで形成され、
且つ固着サポート280に取付けられた扁平ミラーと協働
する。
検出器281からの信号は処理され、そしてスピンドル
組立体ステータに関するスピンドル50の軸方向位置を形
成する基準電圧を変更するために軸方向磁気軸受14のサ
ーボ制御ループに適用される。
第15及び第16図は、スピンドル運搬送り台202におけ
る欠陥を補正するためばかりでなく、工具運搬送り台20
1の横揺れ、偏揺れ、及び正確さのためにも、スピンド
ル50の磁気サスペンションが使用される本発明の一実施
例を示す。これは、送り台201の底面に平行であり且つ
工具207を貫通する面P1（第16図）内で相互に離間され
る２つの容量タイプ検出器281及び283と、面P1に垂直な
面P2（第15図参照）内に位置される２つの容量タイプ検
出器285及び286とを設けることによりなされる。
検出器285及び286それら自体は面P1及びP2に垂直な面
内に位置され、夫々検出器281及び283を包含する。
送り台201に取付けられた４つの検出器281,283,285、
及び286は固着サポート206に取付けられ且つ相互的に垂
直な２つの扁平基準面282及び284に関する近接変動を測
定する。検出器285,286と協働する検出器281,283、及び
284と協働する扁平面282は両方ともに金属化扁平ミラー
により構成される。
検出器281,283,285、及び286により発せられる信号は
送り台201の欠陥を決定することに役立ち、そして工作
物運搬組立体205のラジアル軸受11及び12のサーボ制御
ループの基準電圧に作用することにより、スピンドル組
立体のスピンドル50の位置を選択的に変更することによ
りリアルタイムにこれら欠陥を補償することに役立つ。
スピンドル運搬送り台202の欠陥を補償するために使用
される検出器215＆217及び216＆218と異なり、検出器28
1＆285及び283＆286はラジアル軸受11及び12のものと異
なる面に位置されるので、検出器281,283,285、及び286
により発生されるエラー信号を取り消すためにラジアル
軸受11及び12の面に適当な補償信号を発生させるため転
換作動を行うためのコンピュータを利用することが自然
的に必要である。一般的に、検出器281,283,285、及び2
86により発せられる信号は、移動の理由である各欠陥の
比率及び回転の理由である比率を決定するため２つずつ
組んで処理される。軸方向軸受で形成され且つラジアル
軸受のサーボ制御ループに適用される変更基準電圧は、
機械加工されるべき面の考慮の下で正接面に所定の点で
垂直に工具207の軸線を維持しようとする。
第９図において、符号230及び231はターンテーブル20
3回転用D.C.電気モータ及びタコメータ発生器を夫々示
す。角度エンコーダはターンテーブル203と関連する。
第10図は複雑な面を機械加工するための極性タイプの
工作機械の象徴的表示であり、また上に位置された工具
203のための送り台402を有する垂直軸線ターンテーブル
403を越えて延びる送り台401上に位置される上述したス
ピンドル組立体１と同様であり得る水平軸線スピンドル
組立体205を有する。例えば花崗岩で形成される支持ブ
ロック406は気圧サスペンションにより床から隔離され
る。また第10図は、零点規正送り台404を示す。工作物2
04は第７から９図に示す実施例の如くスピンドル組立体
205の工作物運搬ディスク５上に位置される。
もし、磁気軸受内でのスピンドル組立体205のスピン
ドル50の移動がターンテーブル403の回転の関数として
プログラムされるならば、特別な形状を有する工作物20
4上に面を得ることが可能である。
特に、もし定期的に変動する基準電圧が軸方向軸受14
のサーボ制御ループに加えられるならば、スピンドルは
その軸線に沿って前後に移動される。工具送り台201が
作動されると、工作物204を移動させることにより発生
される面は使用したパラメータに依存する。
従って、機械加工周波数が工作物の半径に沿って走行
するために工具によりかけられた相互的な時間であるこ
とを思い起こすに、もし基準電圧周波数が機械加工周波
数より小さいならば、帰着する面は凸状又は凹状であ
る。
もし、基準電圧の周波数がスピンドルの回転数より小
さく、しかし機械加工周波数より大きいならば、制御自
在の振幅の渦線は荒さ標準として使用されるに相応しく
得られる。
もし、基準電圧の周波数が等しいか、あるいはスピン
ドルの回転周波数より大きいならば、半径方向縦溝（ra
dial fluting）が得られる。
同様に、通常の事前調整の後に、スピンドル50の軸線
をターンテーブル403の軸線に交差せしめるために、ラ
ジアル軸受11及び12のラジアルサーボループにおいて使
用される基準電圧に作用させることにより良好な調整を
行うことが可能である。
同様に、（カルテシアン座標機械加工及び極座標機械
加工のいずれにおいても）スピンドル軸線と同一の高さ
で工具207のチップを位置させるために、スピンドルの
ラジアル磁気軸受11及び12のサーボ制御ループを利用す
ることは有益的である。
第10図に示される如く、工具207は正面位置で機械加
工されるべき面に垂直に位置され得るか、あるいはまた
横位置207′に位置され得る。
極座標タイプの機械はカルテシアンタイプの機械の構
造より簡単である総合的構造を有し、第７から９図の実
施例の如くの干渉計測定装置を利用する必要がない。こ
れは、他のパラメータの全てが最初の調整に依存するの
で機械加工の間のみに回転を確実にすることが必要であ
るからである。従って、ターンテーブル403と関連する
角度エンコーダ及びタコメータ発生器は機械加工動作の
ために必要とされる全ての感覚機能を提供する。
第17図はターンテーブル403における偏心欠陥を補正
する手段を示す。部分408上に形成される球状面480はタ
ーンテーブル403の軸線232上に中心位置決めされ且つ固
着サポート上に取付けられる。位置センサ407は工具207
の軸線上に位置され且つ球状面480に関する近接変動を
測定する。センサ407からの信号は処理され、そして機
械加工されるべき工作物204を支持するスピンドル50の
軸方向軸受14のためのサーボ制御ループに送られる。
偏心欠陥を補正するための装置は、第18図に示される
如く、カルテシアンタイプの機械にも適用自在であると
いうことが理解され得る。この場合において、ターンテ
ーブル203における偏心を補正するため、送り台201の可
動板に取付けられるサポート308により支持され且つタ
ーンテーブルの軸線上に正確に中心位置決めされる基準
球状面380が使用される。センサ507は球状基準面380に
関する近接変動を測定し且つ工具207の軸線上に位置さ
れ、またセンサ507からの信号は処理され、そして機械
加工されるべき工作物204を支持するスピンドル50の軸
方向軸受14のためのサーボ制御ループの基準電圧を選択
的に変更するために使用される。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定方向（Y,Y′）に沿う案内のための送
    り台（202）に取着されたステータ（10）と、ステータ
    （10）の内部に配設されたスピンドル（50）と、スピン
    ドル（50）に取着されたチャック（５）と、スピンドル
    （50）を支持する第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）から成り通過帯域及び共振周波数を画成する能動磁
    気サスペンション装置と、ロータの位置を検出するため
    のラジアル検出器と、該ラジアル検出器の出力によって
    第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,12）を制御するた
    めのサーボ制御ループと、スピンドル（50）の位置を検
    出するための少なくとも１つの軸方向検出器によってサ
    ーボ制御ループを介して制御される電磁手段から成りス
    ピンドル（50）に取着されたディスク状の電機子と協働
    する軸方向磁気軸受（14）と、スピンドル（50）の回転
    用の電気モータ（２）、とを含む、極めて高精度な工作
    機械のための能動磁気軸受を有する工作物運搬スピンド
    ル組立体において、 電気モータ（２）は、ステータ（10）の外部であってス
    ピンドル（50）の背部に位置し且つそれと共に略一直線
    上に位置し、 電気モータ（２）は、間に空気ギャップを画成するモー
    タ・ロータ（20）とモータ・ステータとを含み、この空
    気ギャップが、第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）とスピンドル（50）との間の空気ギャップよりも小
    さく、 電気モータ（２）によってスピンドル（50）に伝達され
    る１秒当たりの回転数（Hz）で表現された回転速度は、
    能動磁気サスペンション装置のヘルツ（Hertz）で表現
    された上記通過帯域の外側にあり、 可撓性カップリング装置（３）は、電気モータ（２）の
    偏心による機械的障害を緩和するように、電気モータ
    （２）のモータ・ロータ（20）とスピンドル（50）の後
    端部とを連結し、 スピンドル組立体は、更に、上記送り台（202）の動き
    を検出するための補助的な検出手段と、前記補助的な検
    出手段からの信号の関数として第１及び第２ラジアル磁
    気軸受（11,12）のサーボ制御ループ及び軸方向磁気軸
    受（14）のサーボ制御ループの電気的基準電圧を選択的
    に修正する修正手段、とを含み 前記補助的な検出手段は、第１及び第２ラジアル磁気軸
    受（11,12）の各々のラジアル面に２つの検出器を含
    み、 該検出器は、ステータ（10）に取着されており、送り台
    （202）の移動方向（Y,Y′）に平行に配置される２つの
    偏平な基準面（211,212）に対面し、 また、該検出器は、該検出器と前記偏平な基準面（211,
    212）との間の寸法の変化量に調和した電気信号を出力
    し、この接近変化量の関数として、前記サーボ制御ルー
    プの電気的基準電圧を選択的に修正する修正手段をリア
    ルタイムに制御することを特徴とするスピンドル組立
    体。
  2. 【請求項２】上記第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）から成る上記磁気サスペンション装置の共振周波数
    は、約50Hz〜80Hzであり、スピンドル（50）の回転速度
    は、約25Hz〜40Hzの範囲にあることを特徴とする請求項
    １記載のスピンドル組立体。
  3. 【請求項３】上記電気モータ（２）は、約0.1mmの空気
    ギャップを有し、第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）とスピンドル（50）との間の空気ギャップは、約0.3
    mmであることを特徴とする請求項１又は２記載のスピン
    ドル組立体。
  4. 【請求項４】上記チャック（５）に近接配置された第２
    ラジアル磁気軸受（12）の軸方向両側には、２つのラジ
    アル検出器（18,61）が離隔配置され、 一方のラジアル検出器（61）は、第２ラジアル磁気軸受
    （12）とチャック（５）との間に除去可能に取着され、 第２ラジアル磁気軸受（12）は、初期のセットアップ段
    階において、一方のラジアル検出器（61）の基準トラッ
    ク（163）に適合するように、他方のラジアル検出器（1
    8）によって制御され、 第２ラジアル磁気軸受（12）は、チャック（５）によっ
    て支持された工作物を機械加工する次の段階において、
    前記基準トラック（163）と協働する一方のラジアル検
    出器（61）によって制御されることを特徴とする請求項
    １から３のいずれか１項記載のスピンドル組立体。
  5. 【請求項５】上記軸方向検出器の中で、スピンドル組立
    体の後部に配設された一方の軸方向検出器（19）は、ス
    ピンドル組立体の前部に形成した前面（55）の基準トラ
    ック（63）に適合するように、軸方向磁気軸受（14）の
    制御を行い、 基準トラック（63）と協働する他方の軸方向検出器（6
    2）は、次の工作物の機械加工の段階中において、軸方
    向磁気軸受（14）の制御を行うことを特徴とする請求項
    １から４のいずれか１項記載のスピンドル組立体。
  6. 【請求項６】上記チャックは、その前面全体に分配され
    た吸引オリフィス（54）を具えた吸引板であり、 該吸引板と関係する吸引装置（４）は、真空ポンプと、
    電気モータ（２）の背部に配置され且つ真空ポンプに接
    続されたバッファ・チャンバ（40）と、吸引経路（5
    1）、とを含み、 吸引経路（51）は、バッファ・チャンバ（40）内から始
    まり、モータ・ロータ（20）内を軸方向に延び、カップ
    リング装置（３）内を通り、スピンドル（50）内を通
    り、チャック内に形成した凹所（52）内に連通し、 該凹所（52）は、吸引オリフィス（54）と連通すること
    を特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のスピ
    ンドル組立体。
  7. 【請求項７】上記カップリング装置（３）は、ゴム又は
    エラストマのような材料で形成した気密性の管状スリー
    ブ（30）を含むことを特徴とする請求項１から６のいず
    れか１項記載のスピンドル組立体。
  8. 【請求項８】上記チャックは、磁気タイプのチャックで
    あり、 チャック近傍に配設した軸方向検出器（62）は、容量タ
    イプの検出器であって、スピンドル位置を検出すること
    を特徴とする請求項１記載のスピンドル組立体。
  9. 【請求項９】２つの垂直な方向（XX′,YY′）に沿って
    移動軸が配向された第１及び第２の送り台（201,202）
    と、第１の送り台（201）に配設されたターンテーブル
    （203）と、第２の送り台（202）に配設されたスピンド
    ル組立体（205）と、第１及び第２の送り台（201,202）
    の移動量を計測する計測手段、とを含む直角座標系の工
    作機械の送り台の移動欠陥を補正する装置において、 所定方向（Y,Y′）に沿う案内のための第２の送り台（2
    02）に取着されたステータ（10）と、ステータ（10）の
    内部に配設されたスピンドル（50）と、スピンドル（5
    0）に取着されたチャック（５）と、スピンドル（50）
    を支持する第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,12）か
    ら成り通過帯域及び共振周波数を画成する能動磁気サス
    ペンション装置と、ロータの位置を検出するためのラジ
    アル検出器と、該ラジアル検出器の出力によって第１及
    び第２ラジアル磁気軸受（11,12）を制御するためのサ
    ーボ制御ループと、スピンドル（50）の位置を検出する
    ための少なくとも１つの軸方向検出器によってサーボ制
    御ループを介して制御される電磁手段から成りスピンド
    ル（50）に取着されたディスク状の電機子と協働する軸
    方向磁気軸受（14）と、スピンドル（50）の回転用の電
    気モータ（２）、とを含み、 電気モータ（２）は、ステータ（10）の外部であってス
    ピンドル（50）の背部に位置し且つそれと共に略一直線
    上に位置し、 電気モータ（２）は、間に空気ギャップを画成するモー
    タ・ロータ（20）とモータ・ステータとを含み、この空
    気ギャップが、第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）とスピンドル（50）との間の空気ギャップよりも小
    さく、 電気モータ（２）によってスピンドル（50）に伝達され
    る１秒当たりの回転数（Hz）で表現された回転速度は、
    能動磁気サスペンション装置のヘルツ（Hertz）で表現
    された上記通過帯域の外側にあり、 可撓性カップリング装置（３）は、電気モータ（２）の
    偏心による機械的障害を緩和するように、電気モータ
    （２）のモータ・ロータ（20）とスピンドル（50）の後
    端部とを連結し、 スピンドル組立体（205）は、更に、第２の送り台（20
    2）の移動検出用の補助的な検出手段と、前記補助的な
    検出手段からの信号の関数として第１及び第２ラジアル
    磁気軸受（11,12）のサーボ制御ループ及び軸方向磁気
    軸受（14）のサーボ制御ループの電気的基準電圧を選択
    的に修正する修正手段、とを含み、 前記補助的な検出手段は、第１及び第２ラジアル磁気軸
    受（11,12）の各々のラジアル面に２つの検出器を含
    み、該検出器は、ステータ（10）に取着されており、送
    り台（202）の移動方向（Y,Y′）に平行に配置される２
    つの偏平な基準面（211,212）に対面し、 また、該検出器は、該検出器と前記偏平な基準面（211,
    212）との間の寸法の変化量に調和した電気信号を出力
    し、この変化量の近似関数として、前記サーボ制御ルー
    プの電気的基準電圧を選択的に修正する修正手段をリア
    ルタイムに制御し、 スピンドル組立体（205）は、更にまた、第１の送り台
    （201）の移動検出用の補助的な検出手段を含み、 該補助的な検出手段は、第１の送り台（201）に取着さ
    れ且つ工具（207）の軸線を含む垂直面に配置された可
    動検出器（281）と、スピンドル組立体（205）の軸線に
    垂直に配設した偏平な基準面（282）と、該偏平な基準
    面（282）と可動検出器（281）との間の空間の変化を検
    出する検出手段、とを含み、 前記サーボ制御ループの電気的基準電圧を選択的に修正
    する修正手段は、該偏平な基準面（282）と可動検出器
    （281）との間の寸法の変化量の近似関数として制御さ
    れることを特徴とする、送り台の移動欠陥を補正する装
    置。
  10. 【請求項１０】上記第２の送り台（202）の移動検出用
    の補助的な検出手段は、ステータ（10）に取着され第１
    及び第２ラジアル磁気軸受（11,12）の各々のラジアル
    面にある２つの検出器を含み、 各検出器は、第２の送り台（202）の移動方向（YY′）
    に平行に配置した偏平な基準面（211,212）に対面し、 この一方の基準面（211,212）は、所定ラジアル軸受（1
    1,12）の同一のラジアル面に配置した別の検出器に対面
    するように配置した他方の基準面（212,211）に垂直で
    あることを特徴とする請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】上記第１の送り台（201）の移動検出用
    の補助的な検出手段は、第１のグループの２つの検出器
    （281,283）と第２のグループの２つの検出器（285,28
    6）とを含み、 第１のグループの２つの検出器（281,283）は、第１の
    送り台（201）の基面に平行である工具（207）を貫通す
    る第１面（P1）内で相互に離隔され、 第２のグループの２つの検出器（285,286）は、第１面
    （P1）に垂直な第２面（P2）内に配置され、 第１のグループの一方の検出器（281）と第２のグルー
    プの一方の検出器（285）とは、第１の送り台（201）の
    基面に垂直であり且つ第１面及び第２面に垂直である第
    ３面内に配置され、 第１のグループの他方の検出器（283）と第２のグルー
    プの他方の検出器（286）とは、第１の送り台（201）の
    基面に垂直であり且つ第１面及び第２面に垂直である第
    ４面内に配置され、 処理手段は、各検出器（281,283;285,286）とそれが対
    面する偏平な基準面（282又は284）との間のギャップの
    変化を代表する両グループの検出器（281,283;285,28
    6）から送出される信号を処理し、 電気的基準電圧を選択的に修正する修正手段は、前記処
    理手段によって出力された信号の関数として制御される
    軸方向磁気軸受（14）のサーボ制御ループ及びラジアル
    磁気軸受（11,12）のサーボ制御ループの電気的基準電
    圧を選択的にリアルタイムに修正することを特徴とする
    請求項９又は10記載の装置。
  12. 【請求項１２】上記第１の送り台（201）に取着された
    サポート（308）によって支持され、ターンテーブル（2
    03）の軸線を中心とする球状基準面（380）と、 工具（207）の軸線上に配置された近接センサ（507）
    と、 近接センサ（507）と球状基準面（380）との間の接近変
    化量を検出する検出手段と、 近接センサ（507）と球状基準面（380）との間の接近変
    化量の関数として、スピンドル組立体（205）の軸方向
    磁気軸受（14）のサーボ制御ループの電気的基準電圧を
    リアルタイムに修正する手段、とを含むことを特徴とす
    る請求項９から11のいずれか１項記載の装置。
  13. 【請求項１３】ターンテーブル（403）の垂直軸線を横
    切るように延びる第１調節送り台（401）と、この第１
    調節送り台（401）上に配設したスピンドル組立体（20
    5）、とを含み、ターンテーブル（403）上には、工具
    （203）を支持するための第２調節送り台（402）が配設
    される極座標系の工作機械のターンテーブルの偏心欠陥
    を補正する装置において、 所定方向（Y,Y′）に沿う案内のための第１調節送り台
    （401）に取着されたステータ（10）と、ステータ（1
    0）の内部に配設されたスピンドル（50）と、スピンド
    ル（50）に取着されたチャック（５）と、スピンドル
    （50）を支持する第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）から成り通過帯域及び共振周波数を画成する能動磁
    気サスペンション装置と、ロータの位置を検出するため
    のラジアル検出器（17,18,61）と、ラジアル検出器の出
    力によって第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,12）を
    制御するためのサーボ制御ループと、スピンドル（50）
    の位置を検出するための少なくとも１つの軸方向検出器
    によってサーボ制御ループを介して制御される電磁手段
    から成りスピンドル（50）に取着されたディスク状の電
    機子と協働する軸方向磁気軸受（14）と、スピンドル
    （50）の回転用の電気モータ（２）、とを含み、 電気モータ（２）は、ステータ（10）の外部であってス
    ピンドル（50）の背部に位置し且つそれと共に略一直線
    上に位置し、 電気モータ（２）は、間に空気ギャップを画成するモー
    タ・ロータ（20）とモータ・ステータとを含み、この空
    気ギャップが、第１及び第２ラジアル磁気軸受（11,1
    2）とスピンドル（50）との間の空気ギャップよりも小
    さく、 電気モータ（２）によってスピンドル（50）に伝達され
    る１秒当たりの回転数（Hz）で表現された回転速度は、
    能動磁気サスペンション装置のヘルツ（Hertz）で表現
    された上記通過帯域の外側にあり、 可撓性カップリング装置（３）は、電気モータ（２）の
    偏心による機械的障害を緩和するように、電気モータ
    （２）のモータ・ロータ（20）とスピンドル（50）の後
    端部とを連結し、 スピンドル組立体（205）は、更に、第１調節送り台（4
    01）の移動検出用の補助的な検出手段と、前記補助的な
    検出手段からの信号の関数として第１及び第２ラジアル
    磁気軸受（11,12）のサーボ制御ループ及び軸方向磁気
    軸受（14）のサーボ制御ループの電気的基準電圧を選択
    的に修正する修正手段、とを含み、 前記補助的な検出手段は、第１及び第２ラジアル磁気軸
    受（11,12）の各々のラジアル面に２つの検出器を含
    み、 該検出器は、ステータ（10）に取着されており、第１調
    節送り台（401）の移動方向（Y,Y′）に平行に配置され
    る２つの偏平な基準面（211,212）に対面し、また、該
    検出器は、該検出器と前記偏平な基準面（211,212）と
    の間の寸法の変化量に調和した電気信号を出力し、この
    接近変化量の関数として、前記サーボ制御ループの電気
    的基準電圧を選択的に修正する修正手段をリアルタイム
    に制御し、 工具（207）を支持するベース（406）に取着したサポー
    トに取着され、ターンテーブル（403）の軸線を中心と
    する球状基準面（480）と、 工具（207）の軸線上に配置した近接センサ（407）と、 近接センサ（407）と球状基準面（480）との間の接近変
    化量を検出する検出手段と、 近接センサ（407）と球状基準面（480）との間の接近変
    化量の関数として、スピンドル組立体（205）の軸方向
    磁気軸受（14）のサーボ制御ループの電気的基準電圧を
    リアルタイムに修正する手段、とを含むことを特徴とす
    る、ターンテーブルの偏心欠陥を補正する装置。
  14. 【請求項１４】偏平又は球状の基準面は、金属ミラーで
    構成され、近接センサは、容量タイプで構成されること
    を特徴とする請求項13記載の装置。
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