JPH06335844A - 工作機械の変位量の測定方法 - Google Patents
工作機械の変位量の測定方法Info
- Publication number
- JPH06335844A JPH06335844A JP5121817A JP12181793A JPH06335844A JP H06335844 A JPH06335844 A JP H06335844A JP 5121817 A JP5121817 A JP 5121817A JP 12181793 A JP12181793 A JP 12181793A JP H06335844 A JPH06335844 A JP H06335844A
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- Japan
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- control device
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】経時的な工作機械の熱変位に対応して、その工
具長もしくは補正値を更新し、高精度な加工を行なえる
ようにする。 【構成】制御装置に、あらかじめ変位量の許容値を設定
し、工具長を定期的に測定し、その測定結果と前回の測
定結果を比較し、その差が前記許容値内であるとき、制
御装置に登録された工具長もしくは補正値を最新の測定
により求められた工具長に更新登録するようにした。
具長もしくは補正値を更新し、高精度な加工を行なえる
ようにする。 【構成】制御装置に、あらかじめ変位量の許容値を設定
し、工具長を定期的に測定し、その測定結果と前回の測
定結果を比較し、その差が前記許容値内であるとき、制
御装置に登録された工具長もしくは補正値を最新の測定
により求められた工具長に更新登録するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、マシニング
センタのように、数値制御装置等の制御手段によって制
御される工作機械の主軸の軸方向（Ｚ軸方向）の経時的
な熱変位を測定する変位量の測定方法に関するものであ
る。
センタのように、数値制御装置等の制御手段によって制
御される工作機械の主軸の軸方向（Ｚ軸方向）の経時的
な熱変位を測定する変位量の測定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図２および図３は、マシニングセンタの
一例を示すもので、同図において、１はベッド。２はテ
ーブルで、ベッド１に矢印Ｘ方向に移動可能に支持され
ている。３はモータで、ベッド１に支持され、図示しな
いねじ送り機構を介してテーブル２を移動させる。４は
コラムで、ベッド１に矢印Ｙ方向に移動可能に支持され
ている。５はモータで、ベッド１に支持され、図示しな
いねじ送り機構を介してコラム４を移動させる。６はス
ピンドルヘッド（以下、単にヘッドという）で、コラム
４に矢印Ｚ方向に移動可能に支持されている。７はモー
タで、コラム４に支持され、図示しないねじ送り機構を
介してヘッド６を移動させる。８は主軸で、ヘッド６に
回転可能に支持され、図示しないモータにより回転駆動
される。
一例を示すもので、同図において、１はベッド。２はテ
ーブルで、ベッド１に矢印Ｘ方向に移動可能に支持され
ている。３はモータで、ベッド１に支持され、図示しな
いねじ送り機構を介してテーブル２を移動させる。４は
コラムで、ベッド１に矢印Ｙ方向に移動可能に支持され
ている。５はモータで、ベッド１に支持され、図示しな
いねじ送り機構を介してコラム４を移動させる。６はス
ピンドルヘッド（以下、単にヘッドという）で、コラム
４に矢印Ｚ方向に移動可能に支持されている。７はモー
タで、コラム４に支持され、図示しないねじ送り機構を
介してヘッド６を移動させる。８は主軸で、ヘッド６に
回転可能に支持され、図示しないモータにより回転駆動
される。
【０００３】９は工具で、主軸８に着脱可能に支持され
ている。１０は支柱で、ベッド１に付設されている。１
１はマガジンで、支柱１０に支持されている。このマガ
ジン１１の中には、複数の工具９が配置されている。１
５は工具交換アームで、コラム４に支持され、主軸８と
マガジン１１の間で工具９の交換を行なう。◆１２は数
値制御装置で、ベッド１に付設されている。１３は操作
盤で、アーム１４を介して数値制御装置１２に支持され
ている。◆１６は検出器で、テーブル２に固定されてい
る。
ている。１０は支柱で、ベッド１に付設されている。１
１はマガジンで、支柱１０に支持されている。このマガ
ジン１１の中には、複数の工具９が配置されている。１
５は工具交換アームで、コラム４に支持され、主軸８と
マガジン１１の間で工具９の交換を行なう。◆１２は数
値制御装置で、ベッド１に付設されている。１３は操作
盤で、アーム１４を介して数値制御装置１２に支持され
ている。◆１６は検出器で、テーブル２に固定されてい
る。
【０００４】このようなマシニングセンタで加工を行な
う場合、被加工物の種類によってマガジン１１に配置す
る工具９の種類と数が決められる。マガジン１１内に配
置された工具９は、それぞれ長さが異なる。また、同じ
工具９でも、刃付け研磨する度に、工具の長さが変わ
る。
う場合、被加工物の種類によってマガジン１１に配置す
る工具９の種類と数が決められる。マガジン１１内に配
置された工具９は、それぞれ長さが異なる。また、同じ
工具９でも、刃付け研磨する度に、工具の長さが変わ
る。
【０００５】このような工具９を用いて高精度の加工を
行なうには、加工開始前に、工具９の長さを測定し、そ
の測定結果に基づいて、マシニングセンタのテーブル
２、コラム４及びヘッド６の移動量を補正することが必
要になる。
行なうには、加工開始前に、工具９の長さを測定し、そ
の測定結果に基づいて、マシニングセンタのテーブル
２、コラム４及びヘッド６の移動量を補正することが必
要になる。
【０００６】このため、工具９を主軸８に取り付けた状
態で、その刃先をテーブル２に固定された検出器１６に
接触させ、その時のヘッド６の移動量と、検出器１６の
Ｚ方向の位置により、主軸８に取付けられた工具９の長
さを測定し、その測定結果を操作盤１３から数値制御装
置１２に入力している。
態で、その刃先をテーブル２に固定された検出器１６に
接触させ、その時のヘッド６の移動量と、検出器１６の
Ｚ方向の位置により、主軸８に取付けられた工具９の長
さを測定し、その測定結果を操作盤１３から数値制御装
置１２に入力している。
【０００７】このようなマシニングセンタにおいても、
その稼動時には、モータの発熱、軸受や摺動部の摩擦に
よる発熱、加工による発熱（加工液の温度変化）、気温
の変動などによる工作機械の熱変位により、加工精度を
低下させることがある。このため、温度制御された油を
工作機械の構造部に配置された管に循環させ、工作機械
の温度を強制的に制御することや、発熱と放熱がバラン
スするまで工作機械を暖気運転することが提案されてい
る。
その稼動時には、モータの発熱、軸受や摺動部の摩擦に
よる発熱、加工による発熱（加工液の温度変化）、気温
の変動などによる工作機械の熱変位により、加工精度を
低下させることがある。このため、温度制御された油を
工作機械の構造部に配置された管に循環させ、工作機械
の温度を強制的に制御することや、発熱と放熱がバラン
スするまで工作機械を暖気運転することが提案されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、油を循環させ
るものは、設備が大掛かりになる割に、周囲の温度変化
の影響を受けやすい。また、暖気運転するものでは、特
別な設備がいらない反面、工作機械が所要の温度になる
までに長い時間が必要になり、工作機械の稼動率が極め
て低くなる。
るものは、設備が大掛かりになる割に、周囲の温度変化
の影響を受けやすい。また、暖気運転するものでは、特
別な設備がいらない反面、工作機械が所要の温度になる
までに長い時間が必要になり、工作機械の稼動率が極め
て低くなる。
【０００９】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、経時
的な工作機械の熱変位に対応して、その工具長もしくは
補正値を更新し、高精度な加工を行なえるようにした工
作機械の変位量の測定方法を提供することにある。
的な工作機械の熱変位に対応して、その工具長もしくは
補正値を更新し、高精度な加工を行なえるようにした工
作機械の変位量の測定方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、制御装置に、あらかじめ変位量
の許容値を設定し、工具長を定期的に測定し、その測定
結果と前回の測定結果を比較し、その差が前記許容値内
であるとき、制御装置に登録された工具長もしくは補正
値を最新の測定により求められた工具長に更新登録する
ようにした。
め、本発明においては、制御装置に、あらかじめ変位量
の許容値を設定し、工具長を定期的に測定し、その測定
結果と前回の測定結果を比較し、その差が前記許容値内
であるとき、制御装置に登録された工具長もしくは補正
値を最新の測定により求められた工具長に更新登録する
ようにした。
【００１１】
【作用】そして、加工する際には、制御装置に登録され
た工具長に基づいて工具の移動量を制御し、高精度の加
工を行なう。◆もし、工具長の測定結果と前回の測定結
果の差が許容値を超えた場合には、その工具の使用を止
めることにより、加工精度の低下を防止する。
た工具長に基づいて工具の移動量を制御し、高精度の加
工を行なう。◆もし、工具長の測定結果と前回の測定結
果の差が許容値を超えた場合には、その工具の使用を止
めることにより、加工精度の低下を防止する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に示すフロー
チャートに基づいて説明する。◆作業開始時に、検出器
を工作機械のテーブル上に固定し、その位置を制御装置
に登録する（ステップ１０１）。テーブルの上端から検
出器の上端までの距離を補正値として、制御装置に登録
する（ステップ１０２）。測定する工具を工作機械の主
軸に取付ける（ステップ１０３）。
チャートに基づいて説明する。◆作業開始時に、検出器
を工作機械のテーブル上に固定し、その位置を制御装置
に登録する（ステップ１０１）。テーブルの上端から検
出器の上端までの距離を補正値として、制御装置に登録
する（ステップ１０２）。測定する工具を工作機械の主
軸に取付ける（ステップ１０３）。
【００１３】主軸頭とテーブルを相対移動させ、測定器
と工具を対向させた後、主軸を移動させて工具を検出器
に接触させる。工具が検出器に接触して測定器から検出
信号が発振されたときの主軸の移動量を読み取り、その
値に前記補正値を加算して、工具長を算出し制御装置に
登録する（ステップ１０４）。
と工具を対向させた後、主軸を移動させて工具を検出器
に接触させる。工具が検出器に接触して測定器から検出
信号が発振されたときの主軸の移動量を読み取り、その
値に前記補正値を加算して、工具長を算出し制御装置に
登録する（ステップ１０４）。
【００１４】その後、加工を開始する。そして、予め設
定された測定（時間）間隔が経過する（すてっぷ１０
５）と、加工が中断され、工作機械の主軸に測定すべき
工具が取付けられ（ステップ１０６）、たとえば、◆ Ｇ１２Ｐ３４５６Ｔ Ｕ Ｃ Ｗ Ｊ ◆ Ｇ１２は、Ｐで指定されたプログラムの呼び出し命令。
◆Ｐ２３４５は、起動するプログラムの番号。◆Ｔは、
測定する工具の番号。◆Ｕは、検出器に接触させるため
に工具をその半径方向へシフトさせる量。◆Ｃは、測定
する工具が、測定用工具か作業用工具かを判定するコー
ド。
定された測定（時間）間隔が経過する（すてっぷ１０
５）と、加工が中断され、工作機械の主軸に測定すべき
工具が取付けられ（ステップ１０６）、たとえば、◆ Ｇ１２Ｐ３４５６Ｔ Ｕ Ｃ Ｗ Ｊ ◆ Ｇ１２は、Ｐで指定されたプログラムの呼び出し命令。
◆Ｐ２３４５は、起動するプログラムの番号。◆Ｔは、
測定する工具の番号。◆Ｕは、検出器に接触させるため
に工具をその半径方向へシフトさせる量。◆Ｃは、測定
する工具が、測定用工具か作業用工具かを判定するコー
ド。
【００１５】Ｗは、測定結果を判定する許容値。◆Ｊ
は、測定結果が許容値を超えたとき移行するサブプログ
ラムの番号。◆のような形式で、工具長測定プログラム
が起動される（ステップ１０７）。
は、測定結果が許容値を超えたとき移行するサブプログ
ラムの番号。◆のような形式で、工具長測定プログラム
が起動される（ステップ１０７）。
【００１６】主軸頭とテーブルを相対移動させ、測定器
と工具を測定位置に移動させ（ステップ１０８）、工具
を検出器に接触させる（ステップ１０９）。この時、工
具を支持した主軸の移動量を読み取り（ステップ１１
０）、補正値を加算して工具長を求める（ステップ１１
１）。
と工具を測定位置に移動させ（ステップ１０８）、工具
を検出器に接触させる（ステップ１０９）。この時、工
具を支持した主軸の移動量を読み取り（ステップ１１
０）、補正値を加算して工具長を求める（ステップ１１
１）。
【００１７】この工具長と、前回測定し、制御装置に登
録されている工具長との差を求める（ステップ１１
２）。この差が、前記Ｗで設定された許容値内にあるか
否かを判定する（ステップ１１３）。前記差が許容値内
にあるときには、前記Ｃで指定されたコードに基づい
て、測定した工具が、測定用の工具であるか加工用の工
具であるかを判定する（ステップ１１４）。測定した工
具が、測定用の工具であるときには、加工時に、前記差
分だけ座標をシフトさせるように補正値を更新登録する
（ステップ１１５）。一方、測定した工具が、加工用の
工具であるときには、個々の工具に対応する工具長を更
新登録する（ステップ１１６）。機械の主軸及びテーブ
ルを機械の原点に復帰させる（ステップ１１７）。
録されている工具長との差を求める（ステップ１１
２）。この差が、前記Ｗで設定された許容値内にあるか
否かを判定する（ステップ１１３）。前記差が許容値内
にあるときには、前記Ｃで指定されたコードに基づい
て、測定した工具が、測定用の工具であるか加工用の工
具であるかを判定する（ステップ１１４）。測定した工
具が、測定用の工具であるときには、加工時に、前記差
分だけ座標をシフトさせるように補正値を更新登録する
（ステップ１１５）。一方、測定した工具が、加工用の
工具であるときには、個々の工具に対応する工具長を更
新登録する（ステップ１１６）。機械の主軸及びテーブ
ルを機械の原点に復帰させる（ステップ１１７）。
【００１８】前記ステップ１１３において、前記差が許
容値を超えているときには、前記Ｊにサブプログラムが
指定されているか否かを確認する（ステップ１２０）。
サブプログラムの指定がないときには、機械の主軸及び
テーブルを機械の原点に復帰させる（ステップ１２
１）、アラームを表示（ステップ１２２）して機械を止
める。一方、サブプログラムの指定があるときには、そ
のサブプログラムを実行させ（ステップ１２３）、ステ
ップ１２１へ移行する。
容値を超えているときには、前記Ｊにサブプログラムが
指定されているか否かを確認する（ステップ１２０）。
サブプログラムの指定がないときには、機械の主軸及び
テーブルを機械の原点に復帰させる（ステップ１２
１）、アラームを表示（ステップ１２２）して機械を止
める。一方、サブプログラムの指定があるときには、そ
のサブプログラムを実行させ（ステップ１２３）、ステ
ップ１２１へ移行する。
【００１９】なお、加工開始後、工具の摩耗の少ない一
定時間は、測定用の工具を用いて測定し、機械全体の熱
変位のみを補正し、その後、個々の工具を測定して、工
具の摩耗と熱変位の両方を補正するようにしても良い。
定時間は、測定用の工具を用いて測定し、機械全体の熱
変位のみを補正し、その後、個々の工具を測定して、工
具の摩耗と熱変位の両方を補正するようにしても良い。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、制
御装置に、あらかじめ変位量の許容値を設定し、工具長
を定期的に測定し、その測定結果と前回の測定結果を比
較し、その差が前記許容値内であるとき、制御装置に登
録された工具長もしくは補正値を最新の測定により求め
られた値に更新登録し、前記差が前記許容値を外れてい
るとき、その工具の使用を停止させるようにしたので、
経時的な機械の熱変位や工具の摩耗による加工精度の低
下を防止し、高精度の加工を行なうことができる。ま
た、変位量の許容値により、工具の欠けや折損を判別す
ることができる。
御装置に、あらかじめ変位量の許容値を設定し、工具長
を定期的に測定し、その測定結果と前回の測定結果を比
較し、その差が前記許容値内であるとき、制御装置に登
録された工具長もしくは補正値を最新の測定により求め
られた値に更新登録し、前記差が前記許容値を外れてい
るとき、その工具の使用を停止させるようにしたので、
経時的な機械の熱変位や工具の摩耗による加工精度の低
下を防止し、高精度の加工を行なうことができる。ま
た、変位量の許容値により、工具の欠けや折損を判別す
ることができる。
【図１】本発明の手順を示すフローチャート図。
【図２】マシニングセンタの一例を示す正面図。
【図３】マシニングセンタの一例を示す側面図。
２ テーブル ８ 主軸 ９ 工具 １２ 制御装置 １６ 検出器
Claims (1)
- 【請求項１】数値制御される工作機械の主軸に取付けら
れた工具の刃先を、テーブル上に配置された検出器に接
触させ工具の刃先位置を検出し、主軸に取付けられた工
具の長さを測定すると共に、その測定結果に基づいて工
具長を制御装置に登録するようにした工作機械の変位量
の測定方法において、制御装置に、あらかじめ変位量の
許容値を設定し、工具長を定期的に測定し、その測定結
果と前回の測定結果を比較し、その差が前記許容値内で
あるとき、制御装置に登録された工具長もしくは補正値
を最新の測定により求められた値に更新登録し、前記差
が前記許容値を外れているとき、その工具の使用を停止
させることを特徴とする工作機械の変位量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121817A JPH06335844A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 工作機械の変位量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121817A JPH06335844A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 工作機械の変位量の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335844A true JPH06335844A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14820671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5121817A Pending JPH06335844A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 工作機械の変位量の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335844A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008283831A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 永久磁石型同期電動機の制御装置 |
| KR20210028086A (ko) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 비아 메카닉스 가부시키가이샤 | 기판 드릴링 장치 및 기판 드릴링 방법 |
| WO2023153102A1 (ja) * | 2022-02-09 | 2023-08-17 | 芝浦機械株式会社 | 工具機上測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6062442A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-10 | Enshu Ltd | 工具の折損検出方法 |
| JPH04102760U (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-04 | 三菱重工業株式会社 | 熱変位計測補正装置 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP5121817A patent/JPH06335844A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6062442A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-10 | Enshu Ltd | 工具の折損検出方法 |
| JPH04102760U (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-04 | 三菱重工業株式会社 | 熱変位計測補正装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2021037575A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ビアメカニクス株式会社 | 基板穴あけ装置及び基板穴あけ方法 |
| TWI813890B (zh) * | 2019-09-03 | 2023-09-01 | 日商維亞機械股份有限公司 | 基板開孔裝置以及基板開孔方法 |
| WO2023153102A1 (ja) * | 2022-02-09 | 2023-08-17 | 芝浦機械株式会社 | 工具機上測定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030311 |