JPS5894960A - 熱変位補正装置 - Google Patents
熱変位補正装置Info
- Publication number
- JPS5894960A JPS5894960A JP19324381A JP19324381A JPS5894960A JP S5894960 A JPS5894960 A JP S5894960A JP 19324381 A JP19324381 A JP 19324381A JP 19324381 A JP19324381 A JP 19324381A JP S5894960 A JPS5894960 A JP S5894960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- column
- spindle head
- thermal displacement
- mounting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/18—Compensation of tool-deflection due to temperature or force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、円形工作機械等におけるクロスレール等の大
物構成部品の温度変化による伸縮によって発生する加工
精度の低下を防止するための熱変位補正装置に関する。
物構成部品の温度変化による伸縮によって発生する加工
精度の低下を防止するための熱変位補正装置に関する。
1−
一般に機械を構成している各部品は、機械周囲の気温、
機械自体に構成しているモータの発熱、油圧装置の油温
の上昇、まq盲動部の摩擦熱等の温度変化により伸縮を
おこすが、特に温度が上昇した場合部品の膨張および曲
がり等が発生し精度の低下の一因となっていた。
機械自体に構成しているモータの発熱、油圧装置の油温
の上昇、まq盲動部の摩擦熱等の温度変化により伸縮を
おこすが、特に温度が上昇した場合部品の膨張および曲
がり等が発生し精度の低下の一因となっていた。
このため小形の機械は恒温室に入れたり、また特に重要
な個所には種々の熱変位補正方法がとられているが、大
形の機械については十分にその効果を発揮していなかっ
た。
な個所には種々の熱変位補正方法がとられているが、大
形の機械については十分にその効果を発揮していなかっ
た。
本発明の目的は、大形の機械においても、熱変位量を自
動的に補正し得、常に良好な加工精度を維持させ得る熱
変位補正装置を提供することにある。
動的に補正し得、常に良好な加工精度を維持させ得る熱
変位補正装置を提供することにある。
以下に本発明の一実施例を第1図ないし第4図に基いて
説明すると、本実施例は、大形の門形工作機械において
熱の影響を受けやすく、また加工精度に大きく影響する
クロスレールについての熱変位補正装置であり、図中1
.2はベッド3の左右に固設されたコラム、4は左右の
コラム1.2!1動昇降自在に装架されたクロスレール
、5は2− クロスレール4に装架され送り駆動装置6により左右方
向へ移動可能とされた主軸頭である。そして前記左右の
コラム1,2の前側に案内突出部7゜8が形成され、こ
の突出部7,8に嵌合す硬結凹部9,10が前記クロス
レール4に形成される。
説明すると、本実施例は、大形の門形工作機械において
熱の影響を受けやすく、また加工精度に大きく影響する
クロスレールについての熱変位補正装置であり、図中1
.2はベッド3の左右に固設されたコラム、4は左右の
コラム1.2!1動昇降自在に装架されたクロスレール
、5は2− クロスレール4に装架され送り駆動装置6により左右方
向へ移動可能とされた主軸頭である。そして前記左右の
コラム1,2の前側に案内突出部7゜8が形成され、こ
の突出部7,8に嵌合す硬結凹部9,10が前記クロス
レール4に形成される。
そして本例の補正装置は、右フラム2の突出部8の内側
、外側及び前側の案内面8 a、 8 b、 8 cに
前記凹部10が密接され、前記左コラム1の突出部7の
前側案内面7cに前記凹部9の前側情動面9cが密接さ
れ、内側及び外側の面9a、9bが前記突出部7の内側
及び外側の案内面7a、7bと間隙を有して取付けられ
、前記右フラム2の内側案内面8aを基準面Aとして前
記主軸頭5の左右方向(Y軸方向)の位置が常時NC装
置11に把握されている。そして前記左コラム1の突出
部7の内側案内面7aと前記凹部9の内側面9aとの間
隙の変化量Gを検出するための検出装置12が設けられ
、この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値δ
を出力するための演算装置13が設けられ、この演算装
置からの入力に応じて前記送り駆動装置6に駆動指令を
出力する指令装置14が設けら3− れている。前記検出装置12は、前記クロスレール4の
左側凹部9の内側面9aに設けたギャップセンサー15
と、この検出信号を増幅してその信号を間隙Gに比例4
した電圧として演算装置13に出力するセンサーアンプ
16とから成る。また前記演算装置13は、予め設定さ
れた一定の間隙量に一定、の幅をもたせた許容基準値B
が入力されており、センサーアンプ16からの信号と比
較して間隙の変化量Gが基準値Bを越えた場合に主軸頭
5の位置を補正するための補正量を算出するよう構成さ
れる。なお、その算出式は、 補正値δ=x(Go−G)/L・・・・・・(I)但し
G。:コラムとクロスレールの最初の間隙G :コラ
ムとクロスレールの現在の間隙L :左右のコラムの内
側案内面間の距離× :主軸頭の基準面からの距離 である。また前記指令装置14は、前記演算装置13か
ら入力された補正信号乞NC装置11用電圧に変換する
ためのレベル変換装置17と、この装置からの入力信号
により前記駆動装置6に駆動信号を出力する前記NC装
置11とから構成され4− る。なお、図中18はベッド3上のテーブル、19は左
右のコラム1.2の上端を連結するクロスビーム、20
はコラム1,2に対してクロスレール4を昇降させるた
めの昇降ねしである。
、外側及び前側の案内面8 a、 8 b、 8 cに
前記凹部10が密接され、前記左コラム1の突出部7の
前側案内面7cに前記凹部9の前側情動面9cが密接さ
れ、内側及び外側の面9a、9bが前記突出部7の内側
及び外側の案内面7a、7bと間隙を有して取付けられ
、前記右フラム2の内側案内面8aを基準面Aとして前
記主軸頭5の左右方向(Y軸方向)の位置が常時NC装
置11に把握されている。そして前記左コラム1の突出
部7の内側案内面7aと前記凹部9の内側面9aとの間
隙の変化量Gを検出するための検出装置12が設けられ
、この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値δ
を出力するための演算装置13が設けられ、この演算装
置からの入力に応じて前記送り駆動装置6に駆動指令を
出力する指令装置14が設けら3− れている。前記検出装置12は、前記クロスレール4の
左側凹部9の内側面9aに設けたギャップセンサー15
と、この検出信号を増幅してその信号を間隙Gに比例4
した電圧として演算装置13に出力するセンサーアンプ
16とから成る。また前記演算装置13は、予め設定さ
れた一定の間隙量に一定、の幅をもたせた許容基準値B
が入力されており、センサーアンプ16からの信号と比
較して間隙の変化量Gが基準値Bを越えた場合に主軸頭
5の位置を補正するための補正量を算出するよう構成さ
れる。なお、その算出式は、 補正値δ=x(Go−G)/L・・・・・・(I)但し
G。:コラムとクロスレールの最初の間隙G :コラ
ムとクロスレールの現在の間隙L :左右のコラムの内
側案内面間の距離× :主軸頭の基準面からの距離 である。また前記指令装置14は、前記演算装置13か
ら入力された補正信号乞NC装置11用電圧に変換する
ためのレベル変換装置17と、この装置からの入力信号
により前記駆動装置6に駆動信号を出力する前記NC装
置11とから構成され4− る。なお、図中18はベッド3上のテーブル、19は左
右のコラム1.2の上端を連結するクロスビーム、20
はコラム1,2に対してクロスレール4を昇降させるた
めの昇降ねしである。
上記構成において、機械周囲の気温あるいは発熱体等の
温度上昇によりクロスレール4は熱膨張を起こし、その
変位は左コラム1側へ逃げていき、予め設定していた一
定の間隙G。が小さくなっていく。このとき、主軸頭5
もクロスレール4の変位に伴ない、左右方向(Y軸方向
)の位置が変化し、加工精度が低下する。そこで、間隙
の変化量Gをギャップセンサー15で検出すると、その
検出信号がセンサーアンプ16で増幅され、増幅した信
号は間隙に比例した電圧として演算装置13に入力され
る。そしてセンサーアンプ16から入力された検出信号
が許容基準値Bと比較され、もし間隙の変化量Gが基準
値Bを越えた場合、主軸頭5の位置を補正するための必
要補正量が(I)式に基いて算出される。この算出式(
I)は、クロスレール4の内側面9aが左右両方向へ熱
変位(II張、収縮)するため、その変位量のx/Lだ
げ主軸頭5を5− Y軸方向の熱変位と反対方向へ自動補正しようとするこ
とにより、主軸頭5が任意の位置×を常に保つよう自動
補正しようとしたものである。従って主軸頭5が任意の
位置にあっても必要な補正量を算出して補正信号を出力
できる。そして出力された補正信号は変換装置17に入
力され、NC装置用電圧に変換され、NC装置11に入
力される。
温度上昇によりクロスレール4は熱膨張を起こし、その
変位は左コラム1側へ逃げていき、予め設定していた一
定の間隙G。が小さくなっていく。このとき、主軸頭5
もクロスレール4の変位に伴ない、左右方向(Y軸方向
)の位置が変化し、加工精度が低下する。そこで、間隙
の変化量Gをギャップセンサー15で検出すると、その
検出信号がセンサーアンプ16で増幅され、増幅した信
号は間隙に比例した電圧として演算装置13に入力され
る。そしてセンサーアンプ16から入力された検出信号
が許容基準値Bと比較され、もし間隙の変化量Gが基準
値Bを越えた場合、主軸頭5の位置を補正するための必
要補正量が(I)式に基いて算出される。この算出式(
I)は、クロスレール4の内側面9aが左右両方向へ熱
変位(II張、収縮)するため、その変位量のx/Lだ
げ主軸頭5を5− Y軸方向の熱変位と反対方向へ自動補正しようとするこ
とにより、主軸頭5が任意の位置×を常に保つよう自動
補正しようとしたものである。従って主軸頭5が任意の
位置にあっても必要な補正量を算出して補正信号を出力
できる。そして出力された補正信号は変換装置17に入
力され、NC装置用電圧に変換され、NC装置11に入
力される。
そしてNC装置が入力信号により駆動装置6に補正のた
めの駆動信号を出力し、駆動装置6を作動させ、主軸頭
5の位置を補正する。
めの駆動信号を出力し、駆動装置6を作動させ、主軸頭
5の位置を補正する。
本発明に係る補正装置は、上記実施例の如きクロスレー
ルの熱変位補正について適用でトるばかりでなく、他の
部品及び他の機械にも使用できる。
ルの熱変位補正について適用でトるばかりでなく、他の
部品及び他の機械にも使用できる。
以上の説明から明らかな通り、本発明は、固定体(本例
ではコラム)に二装架点で装架された装架体(本例では
クロスレール)と、この装架体に装架されて駆動装置に
より移動可能とされた移動体(本例では主軸頭)とを具
えた機械において、前記片側の装架点では固定体と装架
体とが密接され、他側の装架点では熱変位による装架体
の変位を逃すべく固定体と装架体との間に間隙が設けら
れ、ニー6= の間隙の変化量を検出するための検出装置が設けられ、
この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値を出
力するための演算装置が設けられ、該演算装置からの入
力信号に応じて前記駆動装置に駆動指令信号を出力する
指令装置が設けられたものである。
ではコラム)に二装架点で装架された装架体(本例では
クロスレール)と、この装架体に装架されて駆動装置に
より移動可能とされた移動体(本例では主軸頭)とを具
えた機械において、前記片側の装架点では固定体と装架
体とが密接され、他側の装架点では熱変位による装架体
の変位を逃すべく固定体と装架体との間に間隙が設けら
れ、ニー6= の間隙の変化量を検出するための検出装置が設けられ、
この検出装置からの検出値に基いて演算して補正値を出
力するための演算装置が設けられ、該演算装置からの入
力信号に応じて前記駆動装置に駆動指令信号を出力する
指令装置が設けられたものである。
従って本発明によると、大形の機械においても部品の温
度変化による変位を直接検出し、その変位量に応して自
動的に補正することができ、常に良好な加工精度を得る
ことができる。
度変化による変位を直接検出し、その変位量に応して自
動的に補正することができ、常に良好な加工精度を得る
ことができる。
第1図は本発明の一実施例を示す門形工作機械の正面図
、第2図は同しくその平面図、第3図は同しく要部断面
図、第4図は同しく構成図である。 1.2:フラム、3:ベッド、4:クロスレール、5:
主軸頭、6:送り駆動装置、7,8:突出部、9゜10
:凹部、11:NC装置、−12:検出装置、13:演
算装置、14:指令装置、15:ギャップセンサー、1
6:センサーアンプ、17:レベル変換装置。 7− 第4図 2 ン
、第2図は同しくその平面図、第3図は同しく要部断面
図、第4図は同しく構成図である。 1.2:フラム、3:ベッド、4:クロスレール、5:
主軸頭、6:送り駆動装置、7,8:突出部、9゜10
:凹部、11:NC装置、−12:検出装置、13:演
算装置、14:指令装置、15:ギャップセンサー、1
6:センサーアンプ、17:レベル変換装置。 7− 第4図 2 ン
Claims (1)
- 固定体に二装架点で装架された装架体と、この装架体に
装架されて駆動装置により移動可能とされた移動体とを
具えた機械において、前記片側の装架点では固定体と装
架体とが密接され、他側の装架点では熱変位による装架
体の変位を逃すべく固定体と装架体との間に間隙が設け
られ、この間隙の変化量を検出するための検出装置が設
けられ、この検出装置からの検出値に基いて演算して補
正値を出力するための演算装置が設けられ、該演算装置
からの入力信号に応じて前記駆動装置に駆動指令信号を
出力する指令装置が設けられたことを特徴とする熱変位
補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19324381A JPS5894960A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 熱変位補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19324381A JPS5894960A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 熱変位補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5894960A true JPS5894960A (ja) | 1983-06-06 |
JPS6128465B2 JPS6128465B2 (ja) | 1986-06-30 |
Family
ID=16304705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19324381A Granted JPS5894960A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 熱変位補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5894960A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5795112A (en) * | 1995-09-22 | 1998-08-18 | Okuma Corporation | Method for compensating a component of a machine tool for displacement caused by heat |
WO2007111656A2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-10-04 | Hexagon Metrology Ab | Temperature compensation system for a coordinate measuring machine |
WO2012082543A2 (en) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | Mag Ias, Llc | Method for automatic compensation of thermal distortion in a gantry machine |
KR101184713B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2012-09-20 | 이응석 | 문형방식 공작기계 |
JP2014079813A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 門形工作機械 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5357577A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thermal deviation compensating apparatus |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19324381A patent/JPS5894960A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5357577A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thermal deviation compensating apparatus |
Cited By (7)
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US5795112A (en) * | 1995-09-22 | 1998-08-18 | Okuma Corporation | Method for compensating a component of a machine tool for displacement caused by heat |
WO2007111656A2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-10-04 | Hexagon Metrology Ab | Temperature compensation system for a coordinate measuring machine |
WO2007111656A3 (en) * | 2005-12-06 | 2007-11-29 | Hexagon Metrology Ab | Temperature compensation system for a coordinate measuring machine |
KR101184713B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2012-09-20 | 이응석 | 문형방식 공작기계 |
WO2012082543A2 (en) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | Mag Ias, Llc | Method for automatic compensation of thermal distortion in a gantry machine |
WO2012082543A3 (en) * | 2010-12-14 | 2012-12-06 | Mag Ias, Llc | Method for automatic compensation of thermal distortion in a gantry machine |
JP2014079813A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 門形工作機械 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6128465B2 (ja) | 1986-06-30 |
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