JP6403298B1 - Nc加工装置及び加工部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、「プローブの先端部をワークに丁度当接する位置に移動」とは、「プローブの先端部を、ワークに当接した瞬間の位置から可能な限りずれない位置に移動」という意味である。
以下、本発明の一実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。本発明に係るNC加工装置10は、図1に示された加工機本体11とレーザートラッカー50と図2に示されたパソコン69とを備えてなる。図1に示すように、加工機本体11は、前後方向に延びるワーク用治具19と、ワーク用治具19を跨いだ状態で起立している第1可動ベース12とを有する。第1可動ベース12は、ワーク用治具19の両側で前後方向に延びるレール12R,12Rにスライド可能に係合している。また、第1可動ベース12における1対の脚部12K,12Kの前面には、左右方向に延びる第2可動ベース13が上下に直動可能に組み付けられている。さらに、第2可動ベース13の左右方向の中間部には、第3可動ベース14が左右に直動可能に組み付けられている。そして、第3可動ベース14から下方に、一般に「主軸」と言われるツール保持部15が突出している。ツール保持部15は、下方に向かって開放した図示しないテーパー孔を中心部に備え、そのテーパー孔を中心にして回転する。
そして、レーザートラッカー50を作動させると、ミラー54が、常に、ターゲット49に正対する方向を向くように、θ軸モータ55及びγ軸モータ56によってミラー54の向きが変えられる。また、レーザートラッカー50は、三次元空間におけるターゲット49の位置を、そのターゲット49までの距離Lと、ミラー54の旋回角θと、ミラー54の縦振角γとからなる3次元の位置データ(L,θ,γ)として測定する。そして、外部からのトリガ信号を受けたときに測定した位置データを、メモリ61に記憶する。
図9には、本実施形態の加工機本体11Vが示されている。この加工機本体11Vは、前記第1実施形態の加工機本体11の第3可動ベース14からアーム14Aが垂下され、そのアーム14Aの下端部には、旋回部14Bが水平に旋回するように取り付けられている。また、旋回部14Bの下端部は二股に分かれていて、その二股構造部分の内側には、リスト14Cが、水平軸を中心に回動可能に取り付けられている。そして、リスト14Cの先端部が、前述した加工ツール40又はプローブ45を取り付け可能なツール保持部15になっている。さらには、ワーク用治具19Vは、例えば、ボール螺子機構によって前後に移動する支持テーブル19Wを備え、その支持テーブル19W上に固定された支持台99にワークWが支持されている。
本実施形態は、第2実施形態の変形例であって、プローブ45の姿勢を変更した場合の処理が異なる。即ち、本実施形態では、プローブ45の姿勢を変更した場合に、予め設定された平坦な基準面19M上の複数の基準ポイント19Pと、予め設定された複数の基準孔19Hとに各プローブ45の先端部を宛がって位置データを測定する。具体的には、図11に示すように、第2実施形態で説明した支持テーブル19W上の上面が基準面19Mとして設定され、基準面19M上に複数の基準ポイントP1が設定されている。そして、プローブ45の姿勢変更の前後で、プローブ45の先端部を複数の基準ポイントP1に当接させて、プローブ45の姿勢変更の前後におけるターゲット49の上下方向(Z方向)の位置データの相違を検出し、それらの平均を求める。また、支持テーブル19W上に形成された複数の孔が複数の基準孔19Hとして設定されている。そして、プローブ45の姿勢変更の前後で、プローブ45の先端部を複数の基準孔19Hに当接させて、プローブ45の姿勢変更の前後におけるターゲット49の前後方向(X方向)の位置データの相違と、ターゲット49の横方向(Y方向)の位置データの相違とを検出し、それらの平均を求める。このようにして求めた上下方向、前後方向、横方向のそれぞれの位置データから第1実施形態で説明した前述の第2プローブ用補正ベクトル等を求める。このような構成とすることで、補正ベクトルの精度が向上する。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
11,11V 加工機本体
30 コントローラ
31 主制御部
32 メモリ
33 CPU(トリガ信号出力部,第1基準データ取得手段)
40 加工ツール
45 プローブ
49 ターゲット
50 レーザートラッカー
60 CPU(位置データ記憶手段)
61 メモリ(位置データ記憶手段)
PG1 加工用NCプログラム
PG2 測定用NCプログラム
W ワーク
Claims (5)
- NCプログラムにより、加工ツールにてワークを加工した後、前記加工ツールに代えてプローブが取り付けられ、そのプローブの先端部を前記ワークの複数の測定ポイントに順次当接させて、それら各測定ポイントの位置データを測定するNC加工装置において、
前記プローブと共に前記NC加工装置の可動部に取り付けられるターゲットと、
前記ターゲットの位置データを測定するレーザートラッカーと、
前記プローブの先端部が各前記測定ポイントに当接する度に前記プローブから出力される当接検出信号に基づいてトリガ信号を出力するトリガ信号出力部と、
前記トリガ信号が出力される度に、前記レーザートラッカーが測定した前記ターゲットの位置データを前記測定ポイントの位置データの代用データとして記憶する位置データ記憶手段とを備え、
前記NCプログラムには、前記測定ポイントで、前記プローブの先端部をワークに2度当接させる2度当て処理が備えられ、
その2度当て処理には、前記プローブの先端部を前記ワークに押し付けてから離間させ、その離間時に前記当接検出信号が変化したときの前記プローブの制御用位置データを取得する第1当接処理と、その制御用位置データに基づいて前記プローブの先端部をワークに丁度当接する位置に移動する第2当接処理とが含まれ、
前記トリガ信号出力部は、前記第2当接処理において前記プローブから出力される当接検出信号に基づいてトリガ信号を出力するNC加工装置。 - 前記NCプログラムには、前記ターゲットの位置データの測定開始後、前記プローブの先端部から前記ターゲットまでの3次元ベクトルの変化を伴う変更が行われた場合に、その変更の前後で、共通の前記測定ポイントに対する前記ターゲットの位置データを測定して前記位置データ記憶手段に記憶する第1基準データ取得手段が備えられている請求項1に記載のNC加工装置。
- 前記NCプログラムには、前記ターゲットの位置データの測定開始後、前記ワークを移動した場合に、その移動の前後で、前記ワーク上で共通する3つの前記測定ポイントに対する前記ターゲットの位置データを測定して前記位置データ記憶手段に記憶する第2基準データ取得手段が備えられている請求項1又は2に記載のNC加工装置。
- 前記ターゲットの前記位置データに基づく前記ワークの寸法と設計上の寸法との誤差を演算する誤差演算手段が備えられている請求項1乃至3の何れか1の請求項に記載のNC加工装置。
- NC加工装置の加工ツールにてワークを加工した後、前記加工ツールに代えて前記NC加工装置の可動部にプローブと共にターゲットを取り付けてレーザートラッカーにより前記ターゲットの位置データを測定可能な状態とし、
前記プローブの先端部を前記ワークの複数の測定ポイントに順次当接させ、その際、前記プローブから出力される当接検出信号に基づいて前記レーザートラッカーで前記ターゲットの位置データを測定し、
前記ターゲットの位置データに基づいて、前記ワークが設計通りの形状の加工部品になっているか否かを判別して前記加工部品を製造する加工部品の製造方法であって、
各前記測定ポイントで、前記プローブの先端部をワークに2度当接させ、1度目の当接後の離間時に前記当接検出信号が変化したときの前記プローブの制御用位置データを取得し、その制御用位置データに基づいて前記プローブをワークに向けて移動して2度目の当接を行い、2度目の当接のときに前記プローブから出力される前記当接検出信号に基づいて前記レーザートラッカーで前記ターゲットの位置データを測定する加工部品の製造方法。
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