JPH081405A - Device and method for detecting lost motion - Google Patents

Device and method for detecting lost motion

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JPH081405A
JPH081405A JP16594194A JP16594194A JPH081405A JP H081405 A JPH081405 A JP H081405A JP 16594194 A JP16594194 A JP 16594194A JP 16594194 A JP16594194 A JP 16594194A JP H081405 A JPH081405 A JP H081405A
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JP
Japan
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axis
lost motion
tool
positioning
touch sensor
Prior art date
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Application number
JP16594194A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Shibata
英孝 柴田
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication of JPH081405A publication Critical patent/JPH081405A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize the excellent tool correction by detecting the positional error of the cutter tip caused by the fitting of the tool, the wear or the like as well as the amount of the lost motion of the driving shaft servo system. CONSTITUTION:The X-axis coordinate is detected by the surface 12a1 in the X-axis direction of a touch sensor 12, and the Z-axis coordinate is similarly detected by the surface 12c1 in the Z-axis direction to obtain the positional error of the cutter tip in the X-axis direction and Z-axis direction. Then, the X-axis is positioned by changing the positioning direction by 180 deg., two coordinate values of the Z-axis are detected by bringing the cutter tip into contact with the inclined surface 12c2 of the touch sensor 12 by the movement in the negative direction of the Z-axis to obtain the amount of the X-axis lost motion, two coordinate values of the X-axis in the different Z-axis positioning direction are similarly detected by the inclined surface 12a2 of the touch sensor 12 to obtain the amount of the Z-axis lost motion, and the sum of the positional error and the amount of the lost motion is made the correction of the tool.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、NC旋盤等の工作機械
のロストモーションを検出する方法及びその装置に関
し、特に工具刃先位置誤差量と駆動軸サーボ系のロスト
モーション量を連続して検出することができるロストモ
ーション検出方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for detecting a lost motion of a machine tool such as an NC lathe, and more particularly to continuously detecting a tool edge position error amount and a lost motion amount of a drive axis servo system. The present invention relates to a lost motion detection method and device that can perform the lost motion detection.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、NC旋盤におけるタレット刃物台
に取り付けられた工具の刃先位置検出装置は、図6にそ
の一例を示すように旋盤の主軸台501に回転可能に支
持されている主軸502の先端にチャック503が嵌着
され、主軸台501の側面にL字形の旋回アーム504
が枢支されている。旋回アーム504の枢支軸505の
先端にピニオン506が嵌着されていて、流体圧シリン
ダ507のピストン508に連結されるラック510に
ピニオン506が噛合されており、旋回アーム504は
上方の待機位置とチャック前方の検出位置とに旋回され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a tool tip position detecting device for a tool attached to a turret tool post in an NC lathe has a main shaft 502 rotatably supported by a main stock 501 of a lathe as shown in FIG. The chuck 503 is fitted to the tip, and the L-shaped turning arm 504 is attached to the side surface of the headstock 501.
Is pivotally supported. A pinion 506 is fitted to the tip of a pivot shaft 505 of the swivel arm 504, a pinion 506 is meshed with a rack 510 connected to a piston 508 of a fluid pressure cylinder 507, and the swivel arm 504 is in an upper standby position. And a detection position in front of the chuck.

【0003】旋回アーム504の先端にX軸及びZ軸の
それぞれプラス方向とマイナス方向を向く四つの測定子
を有するタッチセンサ512が取り付けられていて、工
具Tの刃先がタッチセンサ512で接触検知されるまで
タレット刃物台511を軸移動し、このときの現在位置
(座標値)と予め記憶するタッチセンサの対応測定子の
機械原点からのオフセット値とを比較し、工具の刃先位
置誤差量を求めて工具補正量としている。
A touch sensor 512 having four measuring elements respectively directed in the plus and minus directions of the X-axis and the Z-axis is attached to the tip of the turning arm 504, and the edge of the tool T is detected by the touch sensor 512. The turret tool post 511 is moved until it reaches the position, and the current position (coordinate value) at this time is compared with the offset value from the machine origin of the corresponding contact point of the touch sensor that is stored in advance to obtain the tool tip position error amount. Is the tool compensation amount.

【0004】更に高い加工精度を得たい場合には、工具
補正後試し切削を行って、ワークを計測して得られた誤
差により工具補正量を修正する方法も行われている。ま
た、図7はX軸ロストモーション量を測定する方法の一
例を示す図で、主軸502と同心になるようにチャック
503にテストバー514を把持し、タレット刃物台5
11にダイアルゲージ515をX軸マイナス方向に向け
て取り付ける。
In order to obtain higher machining accuracy, there is also a method of performing trial cutting after tool correction and correcting the tool correction amount based on the error obtained by measuring the work. FIG. 7 is a diagram showing an example of a method for measuring the X-axis lost motion amount. The test bar 514 is held on the chuck 503 so as to be concentric with the spindle 502, and the turret tool post 5 is attached.
The dial gauge 515 is attached to 11 so as to face the negative direction of the X axis.

【0005】そして図で示す送り軸の軌跡Aの順序にタ
レット刃物台511を軸移動してテストバー514に当
接させたときのダイアルゲージ515の読みと、送り軌
跡Bの順序に軸移動してテストバー514に当接させた
ときのダイアルゲージ515の読みとの差からX軸のロ
ストモーション量を求めていた。
Then, the turret tool post 511 is axially moved in the order of the trajectory A of the feed shaft shown in the figure, and the dial gauge 515 is read when the turret tool post 511 is brought into contact with the test bar 514. The X-axis lost motion amount is obtained from the difference from the reading of the dial gauge 515 when the test bar 514 is brought into contact with the test bar 514.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた工
具刃先位置誤差量とロストモーション量を求める方法は
それぞれ関連のない別個の動作で得られるもので、両者
を連続的に求めようとすると大変な労力と時間がかかる
という問題点を有している。
The method for obtaining the tool edge position error amount and the lost motion amount described in the prior art can be obtained by separate unrelated operations, and if both are continuously obtained. It has a problem that it takes a lot of labor and time.

【0007】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、その目的とするところ
は、工具刃先位置誤差量とロストモーション量を連続的
に検出し、両者を合わせた工具補正量を設定することに
より、高精度の加工を可能とするロストモーション検出
方法及び装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to continuously detect a tool edge position error amount and a lost motion amount and combine them. Another object of the present invention is to provide a lost motion detection method and apparatus that enables highly accurate machining by setting a tool correction amount.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明におけるロストモーション検出方法は、旋盤等
工作機械の工具刃先位置検出装置のタッチセンサを用い
たロストモーションの検出方法であって、前記タッチセ
ンサのZ軸方向を向く測定子のX軸及びZ軸に対して傾
斜する刃先当接面にZ軸方向の動きで刃先が接触したと
きのX軸位置決めの方向が180°異なる同一位置決め
指令値での二つのZ軸座標値を検出して前記二つのZ軸
座標値の差からX軸ロストモーション量を求め、前記タ
ッチセンサのX軸方向を向く測定子のX軸及びZ軸に対
して傾斜する刃先当接面にX軸方向の動きで刃先が接触
したときのZ軸位置決め方向の180°異なる同一位置
決め指令値での二つのX軸座標値を検出して前記二つの
X軸座標値の差からZ軸ロストモーション量を求めるも
のである。
In order to achieve the above object, a lost motion detecting method in the present invention is a lost motion detecting method using a touch sensor of a tool edge position detecting device of a machine tool such as a lathe, Identical positioning in which the direction of X-axis positioning differs by 180 ° when the blade tip comes into contact with the X-axis of the probe head facing the Z-axis direction of the touch sensor and the blade-edge contact surface inclined with respect to the Z-axis by the movement in the Z-axis direction The two Z-axis coordinate values in the command value are detected, the X-axis lost motion amount is obtained from the difference between the two Z-axis coordinate values, and the X-axis and Z-axis of the contact point facing the X-axis direction of the touch sensor are determined. The two X-axis coordinate values at the same positioning command value different by 180 ° in the Z-axis positioning direction when the blade edge comes into contact with the blade edge contact surface inclined with respect to the X-axis direction by detecting the two X-axis coordinate values From the difference in coordinate values The amount of Z-axis lost motion is obtained.

【0009】また、本発明におけるロスモーション検出
装置は、旋盤等工作機械のタッチセンサにより工具刃先
位置誤差量を検出する工具刃先位置検出装置において、
前記タッチセンサのX軸とZ軸方向を向くX軸又はZ軸
と直角な第1刃先当接面を有する複数の測定子にX軸及
びZ軸に対して傾斜する第2刃先当接面とを設け、位置
決め方向と直角の動きで刃先が前記第2刃先当接面に当
接したときの位置決め方向が180°異なる同一位置決
め指令位置での当接方向の二つの座標値を検出して記憶
する記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶の二つの座標
値を比較して位置決め方向の180°の違いによる位置
決め方向軸のロストモーション量を求めて記憶する手段
とを設けてなり、工具刃先位置誤差量とロストモーショ
ン量を連続して検出できるようにしたものである。
Further, the loss motion detecting device according to the present invention is a tool edge position detecting device for detecting a tool edge position error amount by a touch sensor of a machine tool such as a lathe,
A second blade tip contact surface inclined to the X axis and the Z axis to a plurality of measuring elements having a first blade tip contact surface that is orthogonal to the X axis or the Z axis that faces the X axis and the Z axis of the touch sensor. Is provided to detect and store two coordinate values in the contact direction at the same positioning command position in which the positioning direction when the blade edge contacts the second blade edge contact surface by a movement perpendicular to the positioning direction differs by 180 °. Means for comparing the two coordinate values stored in the storage means to obtain and store the lost motion amount of the positioning direction axis due to the difference of 180 ° in the positioning direction. The error amount and the lost motion amount can be continuously detected.

【0010】記憶手段は位置決め時の送りモードに対応
した座標値を検出して記憶するものであり、求めたロス
トモーション量は前記送りモードに対応したものであ
る。
The storage means detects and stores the coordinate value corresponding to the feed mode at the time of positioning, and the obtained lost motion amount corresponds to the feed mode.

【0011】[0011]

【作用】請求項1及び請求項2は、タッチセンサのZ軸
プラス方向を向く測定子の傾斜する第2刃先当接面にZ
軸マイナス方向の動きで刃先が接触したときのX軸プラ
ス方向とX軸マイナス方向と位置決め方向が異なる同一
X軸位置決め指令値に位置決めされた二つのZ軸座標値
を検出して、その差によりX軸ロストモーション量を求
める。
According to the first and second aspects of the present invention, the Z-direction is provided on the inclined second blade contact surface of the contact point of the touch sensor facing the Z-axis plus direction of the touch sensor.
When the blade edge comes into contact with the movement in the minus direction of the axis, the two Z-axis coordinate values that are positioned at the same X-axis positioning command value that are different in the X-axis plus direction and the X-axis minus direction are detected. Calculate the X-axis lost motion amount.

【0012】同様にタッチセンサのX軸プラス方向を向
く測定子の傾斜する第2刃先当接面により位置決め方向
が180°異なる二つのX軸座標値を検出し、その差に
よりZ軸ロストモーション量を求めることにより加工精
度の向上を図る。
Similarly, two X-axis coordinate values whose positioning directions are different by 180 ° are detected by the inclined second blade contact surface of the probe pointing in the X-axis positive direction of the touch sensor, and the Z-axis lost motion amount is calculated from the difference. The processing accuracy is improved by obtaining

【0013】請求項3は、位置決め時の早送り,切削送
り等送りモードと対応するX軸とZ軸のロストモーショ
ン量をそれぞれ求めて記憶し、加工プログラムの位置決
め時の送りモードに合わせて対応するX軸又はZ軸のロ
ストモーション量を読みだしてX軸とZ軸の工具補正量
を求めることにより、更に高度な加工精度の向上を図
る。
According to a third aspect of the present invention, the lost motion amounts of the X-axis and the Z-axis corresponding to the fast feed mode and the cutting feed mode at the time of positioning are obtained and stored respectively, and the lost motion amounts at the time of positioning of the machining program are dealt with. By reading the lost motion amount of the X-axis or Z-axis and obtaining the tool correction amount of the X-axis and the Z-axis, it is possible to further improve the machining accuracy.

【0014】[0014]

【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづき説明す
る。図1のロストモーション検出装置の概略構成を示す
正面図において、NC旋盤の主軸台1に主軸2が回転可
能に支持されていて、主軸2の先端にチャック3が同心
に嵌着されている。主軸台1の側面にはL字形の旋回ア
ーム4が枢支軸5により枢支されていて、枢支軸5の先
端にピニオン6が嵌着されている。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In the front view showing the schematic configuration of the lost motion detecting device of FIG. 1, a spindle 2 is rotatably supported by a spindle headstock 1 of an NC lathe, and a chuck 3 is concentrically fitted to the tip of the spindle 2. An L-shaped turning arm 4 is pivotally supported by a pivot shaft 5 on the side surface of the headstock 1, and a pinion 6 is fitted to the tip of the pivot shaft 5.

【0015】ピニオン6は主軸台1の端面に固着の流体
圧シリンダ7のピストンロッド8に連結されるZ軸方向
に移動可能なラック10と噛合されていて、アーム4の
先端部上にX軸プラス方向,X軸マイナス方向,Z軸プ
ラス方向,Z軸マイナス方向を向く四つの測定子12a
〜12dを有するタッチセンサ12が取り付けられてい
る。
The pinion 6 is meshed with a rack 10 movable in the Z-axis direction connected to a piston rod 8 of a fluid pressure cylinder 7 fixed to the end surface of the headstock 1, and the X-axis is mounted on the tip of the arm 4. Four probes 12a facing the plus direction, the X axis minus direction, the Z axis plus direction, and the Z axis minus direction.
A touch sensor 12 having ~ 12d is attached.

【0016】タッチセンサ12の各測定子はそれぞれが
向く方向と直交する第1当接面12a1〜12d1を有
し、そのうち測定12aと12cにはX軸及びZ軸に対
して45°に傾斜する第2当接面12a2,12c2を
も有している。そしてタッチセンサ12を先端に有する
アーム4は流体圧シリンダ7に供給される圧力流体の切
り換えにより旋回して上方の待機位置とチャック3前方
の主軸軸心を通るX・Z平面上の検出位置とにタッチセ
ンサ12を割出すようになっている。
Each of the measuring elements of the touch sensor 12 has first abutting surfaces 12a1 to 12d1 which are orthogonal to the direction in which they face, of which the measuring 12a and 12c are inclined at 45 ° with respect to the X axis and the Z axis. It also has second contact surfaces 12a2 and 12c2. The arm 4 having the touch sensor 12 at its tip is swung by the switching of the pressure fluid supplied to the fluid pressure cylinder 7, and is swung to the upper standby position and the detection position on the XZ plane passing through the spindle axis center in front of the chuck 3. The touch sensor 12 is indexed to.

【0017】一方、ベッド9上にサドル13がZ軸方向
に移動可能に載置されていて、サドル13はベッド9に
固着のZ軸サーボモータ17によりボールねじ18を介
して移動位置決めされる。サドル13上にはタレット刃
物台11がX軸方向に移動可能に載置されていて、タレ
ット刃物台11はサドル13に固着のX軸サーボモータ
15によりボールねじ16を介して移動位置決めされ、
タレット刃物台11に工具Tが着脱可能に取り付けられ
ている。
On the other hand, a saddle 13 is mounted on the bed 9 so as to be movable in the Z-axis direction, and the saddle 13 is moved and positioned by a Z-axis servomotor 17 fixed to the bed 9 via a ball screw 18. A turret tool post 11 is mounted on the saddle 13 so as to be movable in the X-axis direction, and the turret tool post 11 is moved and positioned via a ball screw 16 by an X-axis servomotor 15 fixed to the saddle 13.
A tool T is detachably attached to the turret tool post 11.

【0018】図2のブロック線図部分は工具刃先位置を
検出してロストモーション量を設定するための数値制御
装置30内のサーボシステムを示すもので、数値制御装
置30は大別してメインプロセッサ31,サーボプロセ
ッサ32,パワー増幅器33の三つにより構成されてい
る。
The block diagram of FIG. 2 shows the servo system in the numerical controller 30 for detecting the tool edge position and setting the lost motion amount. The numerical controller 30 is roughly classified into a main processor 31, It is composed of a servo processor 32 and a power amplifier 33.

【0019】メインプロセッサ31にはタッチセンサ1
2のタッチ信号でタレット刃物台11のX軸又はZ軸の
現在位置を読み取って測定座標値として記憶する測定座
標値記憶部34。この測定座標値記憶部34に記憶のタ
ッチセンサ12の第1刃先当接面による測定座標値と予
め記憶する第1刃先当接面の機械原点からのオフセット
値とを比較して刃先位置誤差量を算出する算出部35。
測定座標値記憶部34に記憶のタッチセンサ12の45
°傾斜する第2刃先当接面による位置決め方向の異なる
二つの測定座標値を比較してロストモーション量を算出
する算出部36。この算出部35からの誤差量から工具
補正量を算出する工具補正量算出部37が含まれてい
る。
The main processor 31 has a touch sensor 1
A measurement coordinate value storage unit 34 that reads the current position of the X-axis or Z-axis of the turret tool post 11 by the touch signal 2 and stores it as a measurement coordinate value. The measured coordinate value stored in the measured coordinate value storage unit 34 is compared with the measured coordinate value by the first blade contact surface of the touch sensor 12 and the offset value from the mechanical origin of the first blade contact surface stored in advance to compare the blade position error amount. Calculation unit 35 for calculating
45 of the touch sensor 12 stored in the measurement coordinate value storage unit 34
A calculator 36 that compares two measurement coordinate values in different positioning directions by the inclined second blade contact surface to calculate the lost motion amount. A tool correction amount calculation unit 37 that calculates a tool correction amount from the error amount from the calculation unit 35 is included.

【0020】サーボプロセッサ32はメインプロセッサ
の指令に基づいてパワー増幅器に信号を出力する部分。
パワー増幅器33はX軸サーボモータ16又はZ軸サー
ボモータ17を駆動する部分である。
The servo processor 32 is a portion for outputting a signal to the power amplifier based on a command from the main processor.
The power amplifier 33 is a part that drives the X-axis servo motor 16 or the Z-axis servo motor 17.

【0021】続いて本実施例の作用を図3のフローチャ
ートの順に図4,図5の動作説明図を参照して説明す
る。ステップS1において、工具刃先位置の検出に先立
って待機位置にある旋回アーム4を測定位置に回動して
タッチセンサ12を主軸中心を通るX・Z平面上に割出
す。ステップS2において、タレット刃物台11のX軸
方向マイナス側への移動で工具Tの刃先をタッチセンサ
12の測定子12aのX軸に対向する第1刃先当接面1
2a1に接触させ、タッチセンサ12がこの接触を検知
した信号でタレット刃物台11を停止し、このときのX
軸座標値(現在値)を読み取る。
Next, the operation of this embodiment will be described in the order of the flowchart of FIG. 3 with reference to the operation explanatory diagrams of FIGS. In step S1, the swivel arm 4 in the standby position is rotated to the measurement position prior to detection of the tool edge position, and the touch sensor 12 is indexed on the XZ plane passing through the center of the spindle. In step S2, the turret tool post 11 moves toward the minus side in the X-axis direction so that the tool tip of the tool T faces the X-axis of the probe 12a of the touch sensor 12.
2a1 is touched, and the touch sensor 12 stops the turret tool post 11 with a signal that detects this touch, and at this time, X
Read the axis coordinate value (current value).

【0022】次いでステップS3において、この読み取
ったX軸座標値と予め記憶する測定子12aの第1刃先
当接面12a1の機械原点からのオフセット値との差か
らX軸の刃先位置誤差量を求める。ステップS4におい
て、タレット刃物台11のZ軸方向マイナス側への移動
で工具Tの刃先を測定子12cの第1刃先当接面12c
1に接触させ、タッチセンサ12が接触を検知した信号
でタレット刃物台11を停止し、このときのZ軸座標値
を読み取る。
Next, in step S3, the X-axis blade edge position error amount is obtained from the difference between the read X-axis coordinate value and the offset value from the mechanical origin of the first blade tip contact surface 12a1 of the probe 12a stored in advance. . In step S4, the blade tip of the tool T is moved to the minus side in the Z-axis direction of the turret tool post 11 to move the blade tip of the tool T to the contact surface 12c of the first blade tip 12c.
The turret tool post 11 is stopped by the signal that the touch sensor 12 detects the contact, and the Z-axis coordinate value at this time is read.

【0023】次いでステップS5において、この読み取
ったZ軸座標値と予め記憶する測定子12cの第1当接
面12c1の機械原点からのオフセット値との差からZ
軸の刃先誤差量を求める。これらの動作により先ず工具
Tの取り付け又は摩耗等によるX軸及びZ軸の刃先位置
の誤差量を得る。
Next, in step S5, Z is calculated from the difference between the read Z-axis coordinate value and the offset value from the mechanical origin of the first contact surface 12c1 of the probe 12c stored in advance.
Find the amount of shaft edge error. With these operations, first, the amount of error in the position of the cutting edge of the X axis and the Z axis due to the attachment or wear of the tool T is obtained.

【0024】ステップS6において、タレット刃物台1
1をZ軸方向プラス側へ移動してタッチセンサ12から
遠ざけ、X軸方向プラス側に移動させたのち、図4で送
り軸の軌跡aに示すようにX軸方向マイナス側へ移動さ
せて測定子12cの傾斜する第2刃先当接面12c2の
ある位置に位置決めする。このときのX軸位置決め指令
値をX1とする。
In step S6, the turret turret 1
1 is moved to the Z-axis direction plus side, moved away from the touch sensor 12 and moved to the X-axis direction plus side, and then moved to the X-axis direction minus side as shown by the trajectory a of the feed axis in FIG. 4 for measurement. The child 12c is positioned at a position where the inclined second blade contact surface 12c2 is present. The X-axis positioning command value at this time is X1.

【0025】次いでタレット刃物台11のZ軸方向マイ
ナス側への移動で工具Tの刃先を測定子12cの傾斜す
る第2刃先当接面12c2に当接させ、タッチセンサ1
2がこの接触を検知した信号で、タレット刃物台11を
停止し、このときのタレット刃物台11のZ軸座標値を
読み取り、これをZ1とする。
Then, by moving the turret tool post 11 to the minus side in the Z-axis direction, the blade tip of the tool T is brought into contact with the inclined second blade tip contact surface 12c2 of the probe 12c, and the touch sensor 1
2 is a signal that detects this contact, stops the turret tool post 11, reads the Z-axis coordinate value of the turret tool post 11 at this time, and sets this as Z1.

【0026】ステップS7において、タレット刃物台1
1のZ軸方向プラス側への移動で工具Tの刃先をタッチ
センサ12から遠ざけ、タレット刃物台11をX軸方向
マイナス側に移動したのち、図4で送り軸の軌跡bに示
すようにX軸方向プラス側への移動で位置決め指令値X
1に位置決めする。
In step S7, the turret turret 1
By moving 1 to the plus side in the Z-axis direction, the blade tip of the tool T is moved away from the touch sensor 12, and the turret tool post 11 is moved to the minus side in the X-axis direction. Then, as shown by the trajectory b of the feed axis in FIG. Positioning command value X by moving to the plus side in the axial direction
Position to 1.

【0027】次いでタレット刃物台11のZ軸方向マイ
ナス側への移動で、工具Tの刃先を測定子12cの傾斜
する第2刃先当接面12c2に接触させ、タッチセンサ
12がこの接触を検知した信号でタレット刃物台11を
停止し、このときのZ軸座標値を読み取りZ2とする。
Next, by moving the turret tool post 11 to the minus side in the Z-axis direction, the blade tip of the tool T is brought into contact with the inclined second blade tip contact surface 12c2 of the probe 12c, and the touch sensor 12 detects this contact. The turret tool post 11 is stopped by a signal, and the Z-axis coordinate value at this time is read and set as Z2.

【0028】次いでステップS8において、Z1とZ2
の差を求める。第2刃先当接面12c2はX軸に対して
45°の角度を有しているのでZ1とZ2の差はX軸の
ロストモーション量ΔXと等しい。
Next, in step S8, Z1 and Z2
Find the difference between. Since the second cutting edge contact surface 12c2 has an angle of 45 ° with respect to the X axis, the difference between Z1 and Z2 is equal to the lost motion amount ΔX of the X axis.

【0029】ステップS9において、タレット刃物台1
1のX軸方向プラス側への移動で工具Tの刃先をタッチ
センサ12から遠ざけ、Z軸方向プラス側へ移動させた
のち、図5の送り軸の軌跡cに示すように測定子12a
の傾斜する第2刃先当接面12a2のある位置までZ軸
方向マイナス側へ移動位置決めする。このときの位置決
め指令値をZ3とする。
In step S9, the turret turret 1
By moving 1 to the plus side in the X-axis direction, the blade tip of the tool T is moved away from the touch sensor 12 and moved to the plus side in the Z-axis direction, and then the tracing stylus 12a as shown in the trajectory c of the feed axis in FIG.
Is moved to the minus side in the Z-axis direction and positioned to the position where the inclined second blade contact surface 12a2 is located. The positioning command value at this time is Z3.

【0030】次いでタレット刃物台11のX軸方向マイ
ナス側への移動で工具Tの刃先を測定子12aの傾斜す
る第2刃先当接面12a2に接触させ、タッチセンサ1
2がこの接触を検知した信号でタレット刃物台11を停
止し、この時のX軸座標値を読み取りX2とする。
Then, by moving the turret tool post 11 to the minus side in the X-axis direction, the blade tip of the tool T is brought into contact with the inclined second blade tip contact surface 12a2 of the probe 12a, and the touch sensor 1
2 stops the turret tool post 11 by a signal detecting this contact, and the X-axis coordinate value at this time is read and set as X2.

【0031】次いでステップS10において、タレット
刃物台11のX軸方向プラス側への移動で工具Tの刃先
をタッチセンサ12から遠ざけ、タレット刃物台11を
Z軸方向マイナス側へ移動させたのち図5で送り軸の軌
跡dに示すようにZ軸方向プラス側への移動で位置決め
指令値Z3に位置決めする。
Next, in step S10, the tool tip of the tool T is moved away from the touch sensor 12 by moving the turret tool post 11 in the positive direction of the X axis, and the turret tool post 11 is moved in the negative direction of the Z axis. As shown in the trajectory d of the feed axis, the positioning is performed at the positioning command value Z3 by moving in the Z axis direction plus side.

【0032】次いでタレット刃物台11のX軸マイナス
側への移動で工具Tの刃先を測定子12aの傾斜する第
2刃先当接面12a2に接触させ、タッチセンサ12が
この接触を検知した信号で、タレット刃物台11を停止
し、このときのX軸座標値を読み取り、X3とする。
Then, by moving the turret tool post 11 toward the minus side of the X axis, the blade tip of the tool T is brought into contact with the inclined second blade tip contact surface 12a2 of the tracing stylus 12a, and the touch sensor 12 detects the contact. , The turret tool post 11 is stopped, and the X-axis coordinate value at this time is read and set as X3.

【0033】ステップS11において、X2とX3の差
を求める。第2刃先当接面12a2はZ軸に対して45
°の角度を有しているので、X1とX2の差はZ軸のロ
ストモーション量ΔZと等しい。
In step S11, the difference between X2 and X3 is calculated. The second cutting edge contact surface 12a2 is 45 with respect to the Z axis.
Since it has an angle of °, the difference between X1 and X2 is equal to the lost motion amount ΔZ on the Z axis.

【0034】尚、ロストモーション量は位置決めを行う
際の送り速度により異なる値を示すことが多いので、少
なくとも早送りと切削送りの各送りモードにおいてのロ
ストモーション量を測定して記憶し、加工時の位置決め
を行う際の送りモードに合わせて対応するロストモーシ
ョン量を読み出すようにすれば、より高精度加工が可能
となる。
Since the lost motion amount often shows different values depending on the feed speed at the time of positioning, at least the lost motion amount in each of the fast feed and cutting feed modes is measured and stored, and the lost motion amount is set at the time of machining. If the corresponding lost motion amount is read out in accordance with the feed mode at the time of positioning, higher precision machining becomes possible.

【0035】また、第2刃先当接面12a2,12c2
はX軸及びZ軸に対して45°の角度を有しているもの
と限定する必要はなく、測定子の検出精度に支障のない
範囲で任意の角度にすることもできる。この場合は角度
に応じて演算により検出座標値の修正を行ったのちロス
トモーションを求める必要がある。
Further, the second blade contact surfaces 12a2 and 12c2
Need not be limited to those having an angle of 45 ° with respect to the X-axis and the Z-axis, and can be set at any angle within a range that does not hinder the detection accuracy of the probe. In this case, it is necessary to obtain the lost motion after correcting the detected coordinate value by calculation according to the angle.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1と請求項2は、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。タッチセンサのX軸とZ軸に対向する複数の測定子
のそれぞれの第1刃先当接面により工具の取付や摩耗等
による刃先位置誤差量の検出を行い、続いて傾斜する第
2刃先当接面に位置決め方向と直角の動きで刃先が当接
したときの位置決め方向が180°異なる同一位置決め
指令での二つの当接方向の座標値を比較して、位置決め
方向軸のロストモーション量を検出するようにしたの
で、従来のように試し切削を行って加工寸法誤差を測定
して再度工具補正する必要がなく、短時間に高精度加工
ができる工具補正が可能となる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects are obtained. The first blade edge abutting surface of each of a plurality of probes facing the X-axis and Z-axis of the touch sensor detects the amount of blade edge position error due to tool attachment, wear, etc., and then the second blade edge abutment that is inclined. Lost motion amount of the positioning direction axis is detected by comparing the coordinate values of the two abutting directions under the same positioning command in which the positioning direction is 180 ° when the cutting edge abuts on the surface in a movement perpendicular to the positioning direction. Since this is done, it is not necessary to perform trial cutting as in the conventional case to measure a machining dimension error and perform tool correction again, and it is possible to perform tool correction capable of high-precision machining in a short time.

【0039】請求項3は、位置決め時の送りモードに対
応したロストモーション量としたので、早送り又は切削
送り等送り速度の違いによるロストモーション量の差を
工具補正に反映することが可能となり、より高精度加工
が可能となる。
According to the third aspect, since the lost motion amount corresponds to the feed mode at the time of positioning, it is possible to reflect the difference in the lost motion amount due to the difference in feed speed such as fast feed or cutting feed in the tool compensation, High precision processing is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例のロストモーション検出装置の
正面図である。
FIG. 1 is a front view of a lost motion detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】工具刃先位置を検出してロストモーション量を
設定するためのサーボシステムを示すブロック線図と装
置要部の概略構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a servo system for detecting a tool edge position and setting a lost motion amount, and a schematic configuration diagram of an essential part of the apparatus.

【図3】本実施例の作用の流れを示すフローチャート図
である。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of operations of this embodiment.

【図4】X軸ロストモーション量測定動作の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an X-axis lost motion amount measurement operation.

【図5】Z軸ロストモーション量測定動作の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a Z-axis lost motion amount measuring operation.

【図6】従来の技術の工具刃先位置検出装置の正面図で
ある。
FIG. 6 is a front view of a conventional tool edge position detecting device.

【図7】従来の技術の駆動軸サーボ系のロストモーショ
ン測定方法の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional method for measuring lost motion of a drive axis servo system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 旋回アーム 11 タレッ
ト刃物台 12 タッチセンサ 12a〜12
d 測定子 12a1〜12d1 第1刃先当接面 12a2,12c2 第2刃先当接面 30 数値制御装置 34 測定座
標値記憶部 35 刃先位置誤差量算出部 36 ロスト
モーション量算出部 37 工具補正量算出部 T 工具
4 Revolving Arm 11 Turret Turret 12 Touch Sensor 12a-12
d Measuring element 12a1 to 12d1 First cutting edge contact surface 12a2, 12c2 Second cutting edge contact surface 30 Numerical control device 34 Measurement coordinate value storage unit 35 Cutting edge position error amount calculation unit 36 Lost motion amount calculation unit 37 Tool correction amount calculation unit T tool

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 旋盤等工作機械の工具刃先位置検出装置
のタッチセンサを用いたロストモーションの検出方法で
あって、前記タッチセンサのZ軸方向を向く測定子のX
軸及びZ軸に対して傾斜する刃先当接面にZ軸方向の動
きで刃先が接触したときのX軸位置決めの方向が180
°異なる同一位置決め指令値での二つのZ軸座標値を検
出して前記二つのZ軸座標値の差からX軸ロストモーシ
ョン量を求め、前記タッチセンサのX軸方向を向く測定
子のX軸及びZ軸に対して傾斜する刃先当接面にX軸方
向の動きで刃先が接触したときのZ軸位置決め方向の1
80°異なる同一位置決め指令値での二つのX軸座標値
を検出して前記二つのX軸座標値の差からZ軸ロストモ
ーション量を求めることを特徴とするロストモーション
検出方法。
1. A method for detecting lost motion using a touch sensor of a tool blade edge position detecting device for a machine tool such as a lathe, wherein the X-axis of a probe pointing in the Z-axis direction of the touch sensor.
The X-axis positioning direction is 180 when the blade edge comes into contact with the blade contact surface that is inclined with respect to the axis and the Z axis by the movement in the Z axis direction.
° Two Z-axis coordinate values with different same positioning command values are detected, the X-axis lost motion amount is obtained from the difference between the two Z-axis coordinate values, and the X-axis of the probe pointing in the X-axis direction of the touch sensor. And 1 in the Z-axis positioning direction when the blade edge comes into contact with the blade contact surface inclined with respect to the Z axis by the movement in the X axis direction.
A lost motion detecting method, wherein two X axis coordinate values at the same positioning command value different by 80 ° are detected and a Z axis lost motion amount is obtained from a difference between the two X axis coordinate values.
【請求項2】 旋盤等工作機械のタッチセンサにより工
具刃先位置誤差量を検出する工具刃先位置検出装置にお
いて、前記タッチセンサのX軸とZ軸方向を向くX軸又
はZ軸と直角な第1刃先当接面を有する複数の測定子に
X軸及びZ軸に対して傾斜する第2刃先当接面とを設
け、位置決め方向と直角の動きで刃先が前記第2刃先当
接面に当接したときの位置決め方向が180°異なる同
一位置決め指令位置での当接方向の二つの座標値を検出
して記憶する記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶の二
つの座標値を比較して位置決め方向の180°の違いに
よる位置決め方向軸のロストモーション量を求めて記憶
する手段とを設けてなり、工具刃先位置誤差量とロスト
モーション量を連続して検出できるようにしたことを特
徴とするロストモーション検出装置。
2. A tool blade edge position detecting device for detecting a tool blade edge position error amount by a touch sensor of a machine tool such as a lathe, wherein a first axis perpendicular to the X axis or the Z axis of the touch sensor and oriented in the Z axis direction. A plurality of tracing stylus having a blade tip contact surface is provided with a second blade tip contact surface that is inclined with respect to the X axis and the Z axis, and the blade tip contacts the second blade tip contact surface by a movement perpendicular to the positioning direction. A storage means is provided for detecting and storing two coordinate values of the contact direction at the same positioning command position where the positioning directions when they are different by 180 ° are compared, and the two coordinate values stored in the storage means are compared to determine the positioning direction. Means for obtaining and storing the amount of lost motion of the positioning direction axis due to the difference of 180 ° between the position and the tool edge position error amount and lost motion amount can be continuously detected. Down detection device.
【請求項3】 記憶手段は位置決め時の送りモードに対
応した座標値を検出して記憶するものであり、求めたロ
ストモーション量は前記送りモードに対応したものであ
る請求項2記載のロストモーション検出装置。
3. The lost motion according to claim 2, wherein the storage means detects and stores the coordinate value corresponding to the feed mode at the time of positioning, and the obtained lost motion amount corresponds to the feed mode. Detection device.
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