JP5531640B2 - 工作機械の送り制御装置 - Google Patents
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Description
この発明のさらに他の目的は、複数のワークに同じ形状の加工を繰り返し行う場合に、効率良く精度の良い熱変位補正が行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、一つのワークを加工するにつき、簡単な構成で精度良く熱変位補正が行えるようにすることである。
この構成の場合、基本的には、駆動源に設けられた位置検出器の検出値に従って前記駆動源を位置制御する。この位置制御を行うにつき、前記補正手段は、前記局部的な目盛り範囲のリニアスケールで読み取った検出値で補正を行う。この補正は、前記位置検出器の原点位置のオフセット補正等とする。このように、基本的には、駆動源に通常に設けられる位置検出器を用い、その補正を局部的な目盛り範囲のリニアスケールで行うため、より一層簡単な構成で精度の良い熱変位補正が可能となる。
工作機械の温度は、急激には上下せず、数分程度の経過では殆ど変わらない。これに対し、複数のワークに互いに同じ加工を繰り返し行う場合は、一般的には1個のワークの加工時間は、例えば数秒ないし数十秒程度と短い。そのため、一つ前のワークの加工時にリニアスケールを読み取ったセンサの検出値を補正に用いることで、精度の良い補正が行える。また、一つ前のワークの加工時には、必ず、ワークに対して工具が接して加工するときの位置に可動台が位置し、リニアスケールによる計測のための専用のサイクルを加工サイクルとは別個に設ける必要がない。そのため、一つ前のワークの加工時に計測することで、効率良く精度の良い熱変位補正が行える。
多品種少量加工等の場合、このように加工直前に計測サイクルを実行することで、計測サイクルの時間は必要となるが、精度の良い熱変位補正が行える。
Z軸の送り制御手段34は、演算制御部32から送られて来る指令位置に主軸台8が移動するように、Z軸進退駆動機構19の駆動源17に位置指令を与える手段であり、駆動源17に設けられた位置検出器(図示せず)の検出信号を用いてフィードバック制御を行う。
リニアスケール40は、目盛り範囲40aが移動台7の移動方向(X軸方向)に沿う局部的な範囲のものであり、基台であるベッド6に設置されている。より詳しくは、ベッド6のX軸案内12に設けられている。リニアスケール40を読み取るセンサ41は、移動台7に設置されている。リニアスケール40およびセンサ41からなる特定位置検出器42は、磁気式に検出するものであっても、光学的に検出するものであっても良いが、この例では磁気式に検出するものを用いている。
また、上記の補正手段37を設けたため、基本的には、駆動源13に通常に設けられる位置検出器13aを用い、その補正を局部的な目盛り範囲40aのリニアスケール40で行うことになるため、より一層簡単な構成で精度の良い熱変位補正が可能となる。
加工前のワークWを直前に計測する計測サイクルは、工具23がワークWに接するまでにセンサ41がリニアスケール40を通過するような、ワークWの径が比較的小さい場合(図1においてWSで示す)は、工具23がワークWに接するまでのアプローチ過程で計測が行え、特に計測サイクル用に可動台7を移動させる必要がない。一方、ワークWの径が比較的大きい場合(WLで示す)は、工具23がワークWに接するまでにセンサ41がリニアスケール40を到着、通過できないので、計測サイクルとして、ワークWが工具23と干渉しないZ軸方向となるように、主軸台8を移動させてから、可動台7のX軸方向の移動によりセンサ41がリニアスケール40を通過する計測サイクルを設ける。
4…工作機械本体制御装置
5…搬送制御装置
6…ベッド(基台)
7…移動台
8…主軸台
9…主軸
10…刃物台
12…X軸案内
13…駆動源
13a…位置検出器
15…X軸の進退駆動機構
21…チャック
23…工具
31…加工プログラム
32…演算制御部
33…X軸の送り制御手段
37…補正手段
40…リニアスケール
40a…目盛り範囲
40b…取付部
41…センサ
O…主軸の軸心
Q…刃先位置
W…ワーク
Claims (3)
- 基台に対して進退自在に設置されてワークまたは工具を支持する移動台と、この移動台を進退させる進退駆動機構と、この進退駆動機構を制御する送り制御手段とを備えた工作機械において、前記基台および移動台のいずれか一方に、前記移動台の移動方向に沿う局部的な目盛り範囲のリニアスケールを設け、前記基台および移動台の他方に、前記リニアスケールを読み取るセンサを設け、前記送り制御手段は、前記進退駆動機構の駆動源に設けられて前記移動台の位置を検出する位置検出器の検出値に従って前記駆動源を位置制御するものであり、この送り制御手段に、前記リニアスケールを読み取った前記センサの検出値によって前記位置検出器の検出値の補正を行う補正手段を有することを特徴とする工作機械の送り制御装置。
- 前記工作機械は、複数のワークが順次入れ替えて搬入されてこれら複数のワークに互いに同じ加工を行う繰り返しサイクルを実行するものであり、前記補正手段は、前記繰り返しサイクル中で、一つ前のワークの加工時に前記リニアスケールを読み取った前記センサの検出値によって今回のワークの加工時の前記補正を行う請求項1記載の工作機械の送り制御装置。
- 前記工作機械は、ワークの実加工の前に、前記リニアスケールを前記センサで読み取る計測サイクルを実行するものであり、前記補正手段は、前記計測サイクルの実行時の検出値によって実加工時に前記補正を行う請求項1記載の工作機械の送り制御装置。
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