JPH068104A - 旋回主軸の原点補正方法 - Google Patents
旋回主軸の原点補正方法Info
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- JPH068104A JPH068104A JP4193469A JP19346992A JPH068104A JP H068104 A JPH068104 A JP H068104A JP 4193469 A JP4193469 A JP 4193469A JP 19346992 A JP19346992 A JP 19346992A JP H068104 A JPH068104 A JP H068104A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水平主軸と垂直主軸とを有し、水平主軸が任
意の角度に旋回割出し可能な旋回主軸頭を備えるマシニ
ングセンタにおいて、水平軸が任意な角度に割出された
ときの原点補正方法を提供する。 【構成】 水平主軸の旋回角度指令値θが入力される
と、予め記憶するＸ，Ｙ四方向の基準補正量のうち、こ
の旋回指令値が属する象限の前後二方向の基準補正量を
呼び出し、指令された角度に対する荷重平均より求めた
補正量により原点を自動補正する。
意の角度に旋回割出し可能な旋回主軸頭を備えるマシニ
ングセンタにおいて、水平軸が任意な角度に割出された
ときの原点補正方法を提供する。 【構成】 水平主軸の旋回角度指令値θが入力される
と、予め記憶するＸ，Ｙ四方向の基準補正量のうち、こ
の旋回指令値が属する象限の前後二方向の基準補正量を
呼び出し、指令された角度に対する荷重平均より求めた
補正量により原点を自動補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主軸頭やアタッチメン
ト等の旋回主軸を任意の旋回角に割出したときの原点補
正を自動で行う方法に関するものである。
ト等の旋回主軸を任意の旋回角に割出したときの原点補
正を自動で行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタで例えば図９，図１０
に示すような垂直主軸１０１と水平主軸１０２を有する
旋回主軸頭１０３を備え、水平主軸で切削加工を行う場
合、垂直主軸と水平主軸とでは機械位置が異なっている
ので、水平主軸用のプログラムにより、これらの位置の
変更を実現するために補正が必要となる。従来、水平主
軸による加工で多いのが図１１に示すようなＸ，Ｙ軸方
向の加工で、垂直主軸でのＺ軸方向の加工と合わせて一
般に五面加工と呼ばれている。
に示すような垂直主軸１０１と水平主軸１０２を有する
旋回主軸頭１０３を備え、水平主軸で切削加工を行う場
合、垂直主軸と水平主軸とでは機械位置が異なっている
ので、水平主軸用のプログラムにより、これらの位置の
変更を実現するために補正が必要となる。従来、水平主
軸による加工で多いのが図１１に示すようなＸ，Ｙ軸方
向の加工で、垂直主軸でのＺ軸方向の加工と合わせて一
般に五面加工と呼ばれている。
【０００３】この五面加工の場合は、垂直主軸で加工原
点が決められているので、この垂直主軸に対して水平主
軸のＸ，Ｙ軸上四方向の補正が必要で、この補正量の求
め方は、図９，図１０に示すように基準工具Ｔを、垂直
主軸に装着したときの先端位置と、水平主軸に取付けた
ときの先端位置との差をＸ，Ｙ軸上の四方向で測定し、
図７，図８に示すようにｘ1 〜ｘ4 ，ｙ1 〜ｙ4 , ｚ1
〜ｚ4 の計１２個の補正値を求めてこれを登録してお
き、対応する値を読み出して加工原点をシフトする方向
が採られていた。
点が決められているので、この垂直主軸に対して水平主
軸のＸ，Ｙ軸上四方向の補正が必要で、この補正量の求
め方は、図９，図１０に示すように基準工具Ｔを、垂直
主軸に装着したときの先端位置と、水平主軸に取付けた
ときの先端位置との差をＸ，Ｙ軸上の四方向で測定し、
図７，図８に示すようにｘ1 〜ｘ4 ，ｙ1 〜ｙ4 , ｚ1
〜ｚ4 の計１２個の補正値を求めてこれを登録してお
き、対応する値を読み出して加工原点をシフトする方向
が採られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた
Ｘ，Ｙ軸上四方向の補正値を登録しておいて、原点補正
を行う方法は、水平主軸をＸ，Ｙ軸に対して或る角度を
持った任意の旋回角に割出して加工を行う場合に補正が
できないという問題点を有していた。本発明は、従来の
技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とすることろは、水平主軸が任意の角度に
旋回割出されたときに、象限の切り変わり部を含めてス
ムースに連続する的確な補正量を算出して、旋回主軸の
原点補正を自動で行う方法を提供しようとするものであ
る。
Ｘ，Ｙ軸上四方向の補正値を登録しておいて、原点補正
を行う方法は、水平主軸をＸ，Ｙ軸に対して或る角度を
持った任意の旋回角に割出して加工を行う場合に補正が
できないという問題点を有していた。本発明は、従来の
技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とすることろは、水平主軸が任意の角度に
旋回割出されたときに、象限の切り変わり部を含めてス
ムースに連続する的確な補正量を算出して、旋回主軸の
原点補正を自動で行う方法を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における旋回主軸の原点補正方法は、予め測
定した前記旋回主軸のＸ，Ｙ軸上四方向のそれぞれの基
準補正量を記憶し、前記旋回主軸の任意の旋回角度の属
する象限の前後Ｘ，Ｙ二方向の基準補正量を基に前記象
限内の旋回角度に対応する補正量を演算により求め、求
めた補正量により原点補正を行うものである。
に、本発明における旋回主軸の原点補正方法は、予め測
定した前記旋回主軸のＸ，Ｙ軸上四方向のそれぞれの基
準補正量を記憶し、前記旋回主軸の任意の旋回角度の属
する象限の前後Ｘ，Ｙ二方向の基準補正量を基に前記象
限内の旋回角度に対応する補正量を演算により求め、求
めた補正量により原点補正を行うものである。
【０００６】
【作用】水平主軸の旋回角度指令値が入力されると、予
め記憶するＸ，Ｙ四方向の基準補正量のうち、この旋回
指令値が属する象限の前後二方向の基準補正量が呼び出
され、演算により前記二方向の基準補正量を基に旋回角
度に見合った補正量が求められ、この求めた補正量によ
り原点を自動補正する。
め記憶するＸ，Ｙ四方向の基準補正量のうち、この旋回
指令値が属する象限の前後二方向の基準補正量が呼び出
され、演算により前記二方向の基準補正量を基に旋回角
度に見合った補正量が求められ、この求めた補正量によ
り原点を自動補正する。
【０００７】
【実施例】実施例について図１〜図８を参照して説明す
る。図１の門形マシニングセンタにおいて、ベッド１上
に設けられたＸ軸方向の案内上に、テーブル２が移動位
置決め可能に載置され、ベッド１の両側に立設されたコ
ラム３上に、トップビーム４が固着されている。コラム
３の前面にはＺ軸方向の摺動面が削設されており、この
摺動面上に横桁５が移動位置決め可能に設けられてい
る。横桁５にはＹ軸方向の摺動面が穿設されており、こ
の摺動面上に主軸頭６が移動位置決め可能に載架されて
いる。主軸頭６にはラム７がＺ軸方向に移動位置決め可
能に設けられており、ラム７の先端に旋回主軸頭１１が
水平面内において任意の角度に旋回割出し可能に取付け
られている。
る。図１の門形マシニングセンタにおいて、ベッド１上
に設けられたＸ軸方向の案内上に、テーブル２が移動位
置決め可能に載置され、ベッド１の両側に立設されたコ
ラム３上に、トップビーム４が固着されている。コラム
３の前面にはＺ軸方向の摺動面が削設されており、この
摺動面上に横桁５が移動位置決め可能に設けられてい
る。横桁５にはＹ軸方向の摺動面が穿設されており、こ
の摺動面上に主軸頭６が移動位置決め可能に載架されて
いる。主軸頭６にはラム７がＺ軸方向に移動位置決め可
能に設けられており、ラム７の先端に旋回主軸頭１１が
水平面内において任意の角度に旋回割出し可能に取付け
られている。
【０００８】旋回主軸頭１１には垂直主軸８と水平主軸
１２が図示しない複数の軸受によりそれぞれ回転可能に
軸承されており、水平主軸１２は垂直主軸８により駆動
され、水平主軸１２及び垂直主軸８の先端には基準工具
Ｔがそれぞれ装着可能である。図３はＮＣ装置内の回路
のうち本発明にかかわる部分のみを抜粋したブロック線
図で、基準補正量設定部１３は、旋回主軸頭１１をＸ，
Ｙ軸上の四方向に割出した時予め測定した図７，図８に
示すような基準補正量ｘ1 〜ｘ4 ，ｙ1 〜ｙ4, ｚ1 〜
ｚ4 を設定する部分。基準補正量記憶部１４はこの設定
した基準補正量を記憶しておく部分である。
１２が図示しない複数の軸受によりそれぞれ回転可能に
軸承されており、水平主軸１２は垂直主軸８により駆動
され、水平主軸１２及び垂直主軸８の先端には基準工具
Ｔがそれぞれ装着可能である。図３はＮＣ装置内の回路
のうち本発明にかかわる部分のみを抜粋したブロック線
図で、基準補正量設定部１３は、旋回主軸頭１１をＸ，
Ｙ軸上の四方向に割出した時予め測定した図７，図８に
示すような基準補正量ｘ1 〜ｘ4 ，ｙ1 〜ｙ4, ｚ1 〜
ｚ4 を設定する部分。基準補正量記憶部１４はこの設定
した基準補正量を記憶しておく部分である。
【０００９】角度入力読込部１５はプログラム指定の旋
回主軸頭１１の旋回角度指令値を読込む部分、演算処理
部１６は後述の算式により補正量を算出する部分で、Ｌ
1 演算回路１９，Ｌ2 演算回路２１，Ｌ演算回路２２及
びＥ1 演算回路２３，Ｅ2 演算回路２４，Ｅ演算回路２
５，Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚ演算回路２６を内蔵している。補
正量記憶部１７は算出した補正量を記憶する部分、原点
オフセット部１８は補正量を基に原点オフセットする部
分である。
回主軸頭１１の旋回角度指令値を読込む部分、演算処理
部１６は後述の算式により補正量を算出する部分で、Ｌ
1 演算回路１９，Ｌ2 演算回路２１，Ｌ演算回路２２及
びＥ1 演算回路２３，Ｅ2 演算回路２４，Ｅ演算回路２
５，Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚ演算回路２６を内蔵している。補
正量記憶部１７は算出した補正量を記憶する部分、原点
オフセット部１８は補正量を基に原点オフセットする部
分である。
【００１０】次に予め求めた旋回主軸頭１１の水平主軸
１２のＸ，Ｙ軸上四方向の基準補正量から、任意の旋回
角度θに割出された際の水平主軸１２の補正量Ｄを求め
る算式について説明する。Ｘ，Ｙ軸上四方向（０°，９
０°，180 °，270 °）の基準補正量をそれぞれＣ1 ，
Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 とすると、Ｃ1 ＝（ｘ1 ，ｙ1 ，
ｚ1 ）、Ｃ2 ＝（ｘ2, y 2 , ｚ2 ）、Ｃ3 ＝（ｘ3 ,
ｙ3 , ｚ3 ）、Ｃ4 ＝（ｘ4 , ｙ4 , ｚ4 ）となる。
１２のＸ，Ｙ軸上四方向の基準補正量から、任意の旋回
角度θに割出された際の水平主軸１２の補正量Ｄを求め
る算式について説明する。Ｘ，Ｙ軸上四方向（０°，９
０°，180 °，270 °）の基準補正量をそれぞれＣ1 ，
Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 とすると、Ｃ1 ＝（ｘ1 ，ｙ1 ，
ｚ1 ）、Ｃ2 ＝（ｘ2, y 2 , ｚ2 ）、Ｃ3 ＝（ｘ3 ,
ｙ3 , ｚ3 ）、Ｃ4 ＝（ｘ4 , ｙ4 , ｚ4 ）となる。
【００１１】図４に示すように、旋回主軸頭１１の旋回
中心Ｏから基準工具Ｔ先端までの距離をＬとし、使用工
具の工具補正値をＬ´とすると、ΔＯＡＢ，ΔＯａｂ，
ΔＯＡ´Ｂ´はいずれも相似で、点Ａ，ａ，Ａ´と点
Ｂ，ｂ，Ｂ´は各々同一円上に存在する。従って求める
点ｂの補正値は予め実測した点Ｂ，Ｂ´の補正値と関係
があり、この各補正値（Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚ）を求める式
は、その属する象限によって下記の数１，数２，数３，
数４の四つに分かれる。
中心Ｏから基準工具Ｔ先端までの距離をＬとし、使用工
具の工具補正値をＬ´とすると、ΔＯＡＢ，ΔＯａｂ，
ΔＯＡ´Ｂ´はいずれも相似で、点Ａ，ａ，Ａ´と点
Ｂ，ｂ，Ｂ´は各々同一円上に存在する。従って求める
点ｂの補正値は予め実測した点Ｂ，Ｂ´の補正値と関係
があり、この各補正値（Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚ）を求める式
は、その属する象限によって下記の数１，数２，数３，
数４の四つに分かれる。
【００１２】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】 但し図４，図５は０°≦θ＜９０°の場合を示し、説明
を簡素にするため垂直主軸中心と水平主軸中心との誤差
をゼロとし見做して、オフセット量Ｅだけを図示したも
のであり、従って垂直主軸中心と水平主軸旋回中心とは
同一点Ｏである。尚、図４，図５に示す代表長さを表す
線分は、ＡＯ＝Ｌ1, Ａ´Ｏ＝Ｌ2 ，ａＯ＝Ｌとし、オ
フセット量を表す線分は、ＡＢ＝Ｅ1 , Ａ´Ｂ´＝
Ｅ2 ，ａｂ＝Ｅとして表現する。またＬ´は実際に加工
する工具の工具長と基準工具との差で工具により長さが
異なる。
を簡素にするため垂直主軸中心と水平主軸中心との誤差
をゼロとし見做して、オフセット量Ｅだけを図示したも
のであり、従って垂直主軸中心と水平主軸旋回中心とは
同一点Ｏである。尚、図４，図５に示す代表長さを表す
線分は、ＡＯ＝Ｌ1, Ａ´Ｏ＝Ｌ2 ，ａＯ＝Ｌとし、オ
フセット量を表す線分は、ＡＢ＝Ｅ1 , Ａ´Ｂ´＝
Ｅ2 ，ａｂ＝Ｅとして表現する。またＬ´は実際に加工
する工具の工具長と基準工具との差で工具により長さが
異なる。
【００１３】続いて本実施例の作用について図６のフロ
ーチャートの順に説明する。ステップＳ１において、主
軸頭１１の旋回角度指令値θを角度入力読込部１５が読
み込むと、ステップＳ２において、旋回角θが属する象
限の前後二方向の基準補正値例えばＣ1,Ｃ2 が基準補正
量記憶部１４より呼び出される。ステップＳ３におい
て、指令された角度θが含まれる象限の直前の補正値例
えばＣ1 からその点の代表長さＬ1 を求める。この時オ
フセット方向の補正量は加味しない。次いでステップＳ
４において、指令された角度θが含まれる象限の直後の
補正値例えばＣ2 からその点の代表長さＬ2 を求める。
この時もオフセット方向の補正量は加味しない。
ーチャートの順に説明する。ステップＳ１において、主
軸頭１１の旋回角度指令値θを角度入力読込部１５が読
み込むと、ステップＳ２において、旋回角θが属する象
限の前後二方向の基準補正値例えばＣ1,Ｃ2 が基準補正
量記憶部１４より呼び出される。ステップＳ３におい
て、指令された角度θが含まれる象限の直前の補正値例
えばＣ1 からその点の代表長さＬ1 を求める。この時オ
フセット方向の補正量は加味しない。次いでステップＳ
４において、指令された角度θが含まれる象限の直後の
補正値例えばＣ2 からその点の代表長さＬ2 を求める。
この時もオフセット方向の補正量は加味しない。
【００１４】続いてステップＳ５において、求めた
Ｌ1 ，Ｌ2 から、指令された角度に対する荷重平均より
指令された角度位置での長さＬを次式により求める。 Ｌ＝（α−θ／α）・Ｌ1 ＋（θ／α）・Ｌ2 但しα＝０°，９０°180 °，270 °の何れかとする。
次にステップＳ６において、指令された角度が含まれる
象限の直前のオフセット量Ｅ1,Ｅ2 より、指令された角
度に対する荷重平均よりその角度位置でのオフセット量
Ｅを次式により求める。 Ｅ＝（α−θ／α）・Ｅ1 ＋（θ／α）・Ｅ2 次いでステップＳ７において、求めたＥとＬより補正量
Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚを求め、ステップＳ８において、求め
た補正値を補正量記憶部１７に記憶し、ステップＳ９に
おいて、原点オフセット部１８により原点オフセットを
実行する。
Ｌ1 ，Ｌ2 から、指令された角度に対する荷重平均より
指令された角度位置での長さＬを次式により求める。 Ｌ＝（α−θ／α）・Ｌ1 ＋（θ／α）・Ｌ2 但しα＝０°，９０°180 °，270 °の何れかとする。
次にステップＳ６において、指令された角度が含まれる
象限の直前のオフセット量Ｅ1,Ｅ2 より、指令された角
度に対する荷重平均よりその角度位置でのオフセット量
Ｅを次式により求める。 Ｅ＝（α−θ／α）・Ｅ1 ＋（θ／α）・Ｅ2 次いでステップＳ７において、求めたＥとＬより補正量
Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄｚを求め、ステップＳ８において、求め
た補正値を補正量記憶部１７に記憶し、ステップＳ９に
おいて、原点オフセット部１８により原点オフセットを
実行する。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。予め測定した旋回主
軸のＸ，Ｙ軸上四方向の基準補正量を記憶し、旋回主軸
の旋回角度指令が入力されると、指令旋回角度が属する
象限の前後二方向の基準補正量を読み出して、演算によ
り基準補正量を基に旋回角度に応じた補正量を算出し
て、原点補正を行うようにしたので、象限の切り変わり
時には必ず基準補正量と一致するスムーズに連続する補
正量を得ることができるようになり、自動原点補正がで
きるようになって多面加工の自動運転が可能となる。
ので、次に記載する効果を奏する。予め測定した旋回主
軸のＸ，Ｙ軸上四方向の基準補正量を記憶し、旋回主軸
の旋回角度指令が入力されると、指令旋回角度が属する
象限の前後二方向の基準補正量を読み出して、演算によ
り基準補正量を基に旋回角度に応じた補正量を算出し
て、原点補正を行うようにしたので、象限の切り変わり
時には必ず基準補正量と一致するスムーズに連続する補
正量を得ることができるようになり、自動原点補正がで
きるようになって多面加工の自動運転が可能となる。
【図１】マシニングセンタの姿図である。
【図２】旋回主軸頭の側面図である。
【図３】ＮＣ装置内の本実施例にかかわる回路のブロッ
ク線図である。
ク線図である。
【図４】補正値を求める算式の説明図で、旋回角が０°
≦θ＜９０°の場合を表す上視図である。
≦θ＜９０°の場合を表す上視図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】本実施例の作用説明用フローチャート図であ
る。
る。
【図７】Ｘ，Ｙ四方向の基準補正量（ｘ1 〜ｘ4 , ｙ1
〜ｙ4)を表す説明図で、従来技術にも引用する図であ
る。
〜ｙ4)を表す説明図で、従来技術にも引用する図であ
る。
【図８】Ｚ軸方向の基準補正量（ｚ1 〜ｚ4 ）を表す説
明図で、従来技術にも引用する図である。
明図で、従来技術にも引用する図である。
【図９】従来の技術説明用の旋回主軸頭の正面図であ
る。
る。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】従来の技術説明用で、五面加工を表す模式図
である。
である。
７ ラム ８ 垂直主軸 １１ 旋回主軸頭 １２ 水平主軸
Claims (1)
- 【請求項１】 垂直主軸と水平面内において旋回割出可
能な水平主軸とを備えるマシニングセンタの旋回主軸の
原点補正方法において、予め測定した前記旋回主軸の
Ｘ，Ｙ軸上四方向のそれぞれの基準補正量を記憶し、前
記旋回主軸の任意の旋回角度の属する象限の前後Ｘ，Ｙ
二方向の基準補正量を基に前記象限内の旋回角度に対応
する補正量を演算により求め、求めた補正量により原点
補正を行うことを特徴とする旋回主軸の原点補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4193469A JP2922724B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 水平主軸の原点補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4193469A JP2922724B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 水平主軸の原点補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068104A true JPH068104A (ja) | 1994-01-18 |
| JP2922724B2 JP2922724B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=16308536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4193469A Expired - Fee Related JP2922724B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 水平主軸の原点補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2922724B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705975A (en) * | 1995-03-24 | 1998-01-06 | Clarion Co., Ltd. | Anti-theft device for electronic apparatuses |
| CZ306280B6 (cs) * | 2015-09-23 | 2016-11-09 | Západočeská Univerzita V Plzni | Zařízení pro kalibraci upnutého obrobku |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04210353A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-31 | Okuma Mach Works Ltd | 水平主軸の原点補正方法 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP4193469A patent/JP2922724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04210353A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-31 | Okuma Mach Works Ltd | 水平主軸の原点補正方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705975A (en) * | 1995-03-24 | 1998-01-06 | Clarion Co., Ltd. | Anti-theft device for electronic apparatuses |
| CZ306280B6 (cs) * | 2015-09-23 | 2016-11-09 | Západočeská Univerzita V Plzni | Zařízení pro kalibraci upnutého obrobku |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2922724B2 (ja) | 1999-07-26 |
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