JPS61103756A - 工作機械の原点補正装置 - Google Patents
工作機械の原点補正装置Info
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- JPS61103756A JPS61103756A JP22577684A JP22577684A JPS61103756A JP S61103756 A JPS61103756 A JP S61103756A JP 22577684 A JP22577684 A JP 22577684A JP 22577684 A JP22577684 A JP 22577684A JP S61103756 A JPS61103756 A JP S61103756A
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
- G05B19/4015—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、マシニングセンタ等の工作機械ｔこおける原
点出し装置（こ関するものである。
点出し装置（こ関するものである。
工作機械、例えばマシニングセンタ（こ対する加工精度
の高精度要求は高まる一方であるが、その単位がμｍ単
位になると、通常一度設定した原点であっても外乱等に
より数μｍの変動を受ける。従っ°ζ１μｍ単位の精度
を維持するためには、高精度加工をする時点で原点の補
正をする必要がある。特に、横型マシニングセンタでは
原点設定の際に主軸の回転中心とテーブル旋回中心など
が一致することが必要条件である。
の高精度要求は高まる一方であるが、その単位がμｍ単
位になると、通常一度設定した原点であっても外乱等に
より数μｍの変動を受ける。従っ°ζ１μｍ単位の精度
を維持するためには、高精度加工をする時点で原点の補
正をする必要がある。特に、横型マシニングセンタでは
原点設定の際に主軸の回転中心とテーブル旋回中心など
が一致することが必要条件である。
従来のこの極の装置において、原点補正をする場合は次
のような方法ｔこ頼っていた。すなわち、主軸にテスト
バーを装着し、テーブル上にダイヤルゲージをセ、ツト
し、ダイヤルゲージをテストバーの側面に当て、数値を
記録する。次に、テストバーを上方に逃し、テーブルを
１８０゜旋回し、続いてテストバーを元の位置に下げ。
のような方法ｔこ頼っていた。すなわち、主軸にテスト
バーを装着し、テーブル上にダイヤルゲージをセ、ツト
し、ダイヤルゲージをテストバーの側面に当て、数値を
記録する。次に、テストバーを上方に逃し、テーブルを
１８０゜旋回し、続いてテストバーを元の位置に下げ。
テストバーにダイヤルゲージが当るようにする。
この時の読みが前回の読みと一致した場合、主軸中心と
テーブル旋回中心が一致したことになる。すなわち、原
点補正ができたことになる。
テーブル旋回中心が一致したことになる。すなわち、原
点補正ができたことになる。
このような作業は全て手動操作で行なっているため、非
常に面倒なものであった。
常に面倒なものであった。
第１図、第２図は従来の横型マシニングセンタの原点出
し作業をする場合の説明図であって。
し作業をする場合の説明図であって。
第１図は旋回テーブルと主軸の位置関係を示した平面図
であり、第２図は、旋回テーブルと主軸の位置関係を示
した側面図である。
であり、第２図は、旋回テーブルと主軸の位置関係を示
した側面図である。
第１図、第２図において、１はパレット、２は旋回テー
ブル、３は主軸、４は主軸頭、５は軸受、６はテーブル
ベース、７は旋回テーブル２の側面ｌこ設けたＸ軸基準
穴、８は旋回テーブル２の旋回中心点を示す。９は主軸
３の端面で、テーブル旋回中心点８までの寸法Ｚｓを有
する。
ブル、３は主軸、４は主軸頭、５は軸受、６はテーブル
ベース、７は旋回テーブル２の側面ｌこ設けたＸ軸基準
穴、８は旋回テーブル２の旋回中心点を示す。９は主軸
３の端面で、テーブル旋回中心点８までの寸法Ｚｓを有
する。
ｌＯは主軸３の回転中心点、１１はテーブルベース６上
を旋回する旋回テーブル２の旋回平面である。なお％
ｅｊｅ＋ｅｙ、ｅｚは誤差寸法を示し、その誤差ｅ、、
ｅ、、ｅｚにより発生する精度の変化例を第３図〜第５
図に示す。
を旋回する旋回テーブル２の旋回平面である。なお％
ｅｊｅ＋ｅｙ、ｅｚは誤差寸法を示し、その誤差ｅ、、
ｅ、、ｅｚにより発生する精度の変化例を第３図〜第５
図に示す。
第３図は同心度の例を示しａ ｅ、の誤差により同心の
穴が２ｅ工だけずれることを示している。
穴が２ｅ工だけずれることを示している。
また、第４図は穴の高さの例であり、 ｅｙの誤差によ
り底面から穴までの距離が±ｅ、増減することを示して
いる。さらにまた、第５図は二面幅の例を示し、 ｅｚ
の誤差により２面間の距離が±２ｅｚ増減することを示
している。
り底面から穴までの距離が±ｅ、増減することを示して
いる。さらにまた、第５図は二面幅の例を示し、 ｅｚ
の誤差により２面間の距離が±２ｅｚ増減することを示
している。
ｘ、ｙ、ｚの各軸に、第１図、第２図に示すようなｅ□
、ｅｙ、ｅｚの誤差があると、第３図〜第５図に示すよ
うな、それぞれの誤差に起因した加工精度の低下が発生
する。これを防ぐため、例えば。
、ｅｙ、ｅｚの誤差があると、第３図〜第５図に示すよ
うな、それぞれの誤差に起因した加工精度の低下が発生
する。これを防ぐため、例えば。
第５図のパレットの端面と端面間の寸法を正確な寸法（
Ｚｏ）精度で仕上げ、端面をタッチセンサで検出し、そ
の面をイ、口とし、そのイ、口面よりそれぞれＺｌだけ
追込んだ位蓋を加工位置とすれば、 Ｔ＝Ｚｏ−２ＺＩ
として正確に求めることができる。しかし、この方法に
よると、ｅ２の誤差は除去できるものの、加工品の幅の
中央がテーブル旋回中心と一致しているか否かは保証で
きないという問題があった。
Ｚｏ）精度で仕上げ、端面をタッチセンサで検出し、そ
の面をイ、口とし、そのイ、口面よりそれぞれＺｌだけ
追込んだ位蓋を加工位置とすれば、 Ｔ＝Ｚｏ−２ＺＩ
として正確に求めることができる。しかし、この方法に
よると、ｅ２の誤差は除去できるものの、加工品の幅の
中央がテーブル旋回中心と一致しているか否かは保証で
きないという問題があった。
また、第２図ｉこ示すパレット端面中央にテーブル旋回
中心と同軸上に穴を設け、これをＸ軸方向の原点とする
。そして、９０’割出しテーブルの時は各端面に基準穴
を設けるという構成とし、各面を加工する度に、Ｘ軸の
原点を補正することにより誤差ｅ１を除去するという方
法もある。
中心と同軸上に穴を設け、これをＸ軸方向の原点とする
。そして、９０’割出しテーブルの時は各端面に基準穴
を設けるという構成とし、各面を加工する度に、Ｘ軸の
原点を補正することにより誤差ｅ１を除去するという方
法もある。
しかし、この方法においても、５°割出しなどと１割出
し面が多くなると全部の面ζこ基準面を設ける必要があ
る。そのように、全部の面に基準面を設けることは実質
的に不可能である。また、Ｘ軸摺動面とテーブル旋回面
に、與６図に示すような誤差がある場合には、パレット
上面ではｅよ中Ｏとなることができても、パレット１ｈ
の高さのところでは２６ｘの誤差が発生する。
し面が多くなると全部の面ζこ基準面を設ける必要があ
る。そのように、全部の面に基準面を設けることは実質
的に不可能である。また、Ｘ軸摺動面とテーブル旋回面
に、與６図に示すような誤差がある場合には、パレット
上面ではｅよ中Ｏとなることができても、パレット１ｈ
の高さのところでは２６ｘの誤差が発生する。
さらに、テーブル（Ｂ軸）を連続回転させながら他のＮ
Ｃ軸と組合せて同時に２軸制御する場合は基準穴を用い
た補正は不可能となるという問題かあった。
Ｃ軸と組合せて同時に２軸制御する場合は基準穴を用い
た補正は不可能となるという問題かあった。
なお、第６図はＸ摺動面とテーブル旋回面がα０傾斜し
ていた場合の高さくＹ）と偏心の関係を示したものであ
る。
ていた場合の高さくＹ）と偏心の関係を示したものであ
る。
本発明は、前記した従来技術における問題点に鑑みなさ
れたものであって、マシニングセンタ等の工作機械にお
ける原点出し作業を自動化すると共に、原点出しの高精
度化を図ることにある。
れたものであって、マシニングセンタ等の工作機械にお
ける原点出し作業を自動化すると共に、原点出しの高精
度化を図ることにある。
本発明の特徴は、パレット上に載せた厚さが既知のブロ
ックゲージと、主軸に取付けたときの主軸端面からタッ
チセンサ尖端までの寸法が既知のタッチセンサを設け、
主軸のオリエンテーションとして上下と左右の４ケ所設
定できるように構成すると共に、Ｘ、Ｙ、Ｚの原点を、
工作機械のテーブル割出し機能と主軸のオリエンテーシ
ョン機能を用いて自動原点測定し、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸の誤
差を自動補正をするようにした点である。
ックゲージと、主軸に取付けたときの主軸端面からタッ
チセンサ尖端までの寸法が既知のタッチセンサを設け、
主軸のオリエンテーションとして上下と左右の４ケ所設
定できるように構成すると共に、Ｘ、Ｙ、Ｚの原点を、
工作機械のテーブル割出し機能と主軸のオリエンテーシ
ョン機能を用いて自動原点測定し、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸の誤
差を自動補正をするようにした点である。
以下、第７図〜第１１図に従って本発明の一実施例を説
明する。第７図は主軸の回転方向停止位置（オリエンテ
ーション）を説明するための図で、上下、左右の４ケ所
にセンサを設けである。１２ 、１３は磁気センサ、１
４．１５は近接スイッチ、１６は発磁体を示す。
明する。第７図は主軸の回転方向停止位置（オリエンテ
ーション）を説明するための図で、上下、左右の４ケ所
にセンサを設けである。１２ 、１３は磁気センサ、１
４．１５は近接スイッチ、１６は発磁体を示す。
第８図はマシニングセンタにおけるブロックゲージ１７
による距離“ａｌの測定例を説明する図で、１７はブロ
ックゲージ、１８はタッチセンサを示す。
による距離“ａｌの測定例を説明する図で、１７はブロ
ックゲージ、１８はタッチセンサを示す。
第９図は同じくマシニングセンタにおける偏心”ｂ″の
測定例を説明する図である。
測定例を説明する図である。
第１０図は芯ずれ°Ｃ″の測定例を説明する図である。
また、第１１図は芯ずれを測定する場合の例で、距離Ｚ
？を予めツールセツタにより測定しておく場合を説明す
る図である。
？を予めツールセツタにより測定しておく場合を説明す
る図である。
まず、本発明の実施例における構成要素について説明す
る。
る。
１、 タッチセンサ（第８図の符号１８）本体に電気的
接点があり、一方、本体から突出しているスタイラス先
端の球形部分に機械的に何かが接触すると、電気的接点
がオン（またはオンによるタッチ−信号）するもので１
機械的な一方向の繰返し精度は１μｍである。タッチセ
ンサはツーリングと同じ扱いができるので、ＡＴＣ（自
動工具交換）装置による自動交換が可能である。
接点があり、一方、本体から突出しているスタイラス先
端の球形部分に機械的に何かが接触すると、電気的接点
がオン（またはオンによるタッチ−信号）するもので１
機械的な一方向の繰返し精度は１μｍである。タッチセ
ンサはツーリングと同じ扱いができるので、ＡＴＣ（自
動工具交換）装置による自動交換が可能である。
２、横形マシニングセンタ
タッチセンサを付属した一般的な横形マシニングセンタ
であるが、主軸のオリエンテーションは後述の第７図に
示すように、上下と左右の４ケ所にあり、テープ指令に
より任意の位置を選択できるものである。なお、本マシ
ニングセンタにはＡＴＣ装置とＡＰＣ（自動パレット交
換装置）を付属している。
であるが、主軸のオリエンテーションは後述の第７図に
示すように、上下と左右の４ケ所にあり、テープ指令に
より任意の位置を選択できるものである。なお、本マシ
ニングセンタにはＡＴＣ装置とＡＰＣ（自動パレット交
換装置）を付属している。
３、精度測定用パレット
複数あるパレットのなかの１ケを精度測定用パレットと
し、パレット上には後述の第８図に示すように、ブロッ
クゲージを乗せである。そのブロックゲージは、テーブ
ルの中心近傍でテーブル中心を通るＸ線上に置き、その
一端面はＺ軸に対し、平行に置いである。また、ブロッ
クゲージの厚さｔは既知とする。
し、パレット上には後述の第８図に示すように、ブロッ
クゲージを乗せである。そのブロックゲージは、テーブ
ルの中心近傍でテーブル中心を通るＸ線上に置き、その
一端面はＺ軸に対し、平行に置いである。また、ブロッ
クゲージの厚さｔは既知とする。
４．４方向オリエンテーシヨン可能な主軸一般のマシニ
ングセンタはＡＴＣを行なうため主軸の回転方向の停止
位置をある特定の向きに停止できる。その位置を工具ド
ライブキーが変温方向の真上に位置したものとする（磁
気センサＹｕと同相）。
ングセンタはＡＴＣを行なうため主軸の回転方向の停止
位置をある特定の向きに停止できる。その位置を工具ド
ライブキーが変温方向の真上に位置したものとする（磁
気センサＹｕと同相）。
主軸の定位置停止機能は、主軸に設けた発磁体と停止位
置を決める磁気センサと、制御装置と、特殊モータから
なるオリエンテーション機能により、発磁体と磁気セン
サが一致した位置で主軸を停止する構成である。
置を決める磁気センサと、制御装置と、特殊モータから
なるオリエンテーション機能により、発磁体と磁気セン
サが一致した位置で主軸を停止する構成である。
本機の場合は、主軸停止位置を上下、左右の４ケ所とす
るため、磁気センサを後述の第７図に示すように、Ｙｕ
、ＹＤとＸＲ，ＸＬの４ケ所設けてあり、どの位置で停
止させるかを電気的に選択できるように構成しである。
るため、磁気センサを後述の第７図に示すように、Ｙｕ
、ＹＤとＸＲ，ＸＬの４ケ所設けてあり、どの位置で停
止させるかを電気的に選択できるように構成しである。
これらの各装置を使用し一次に述べる方法で主軸の回転
中心とテーブル旋回中心を基準とするＸ、Ｙ、Ｚの自動
原点補正を行なう。
中心とテーブル旋回中心を基準とするＸ、Ｙ、Ｚの自動
原点補正を行なう。
まず、第２図、第８図に示すように、プロ・ンクゲージ
１７を乗せた精度測定用パレ・ントを旋回テーブル上に
移動し、通常の方法で固定する。
１７を乗せた精度測定用パレ・ントを旋回テーブル上に
移動し、通常の方法で固定する。
また、ＡＴＣによりタッチセンサを主軸に固定する。
１、 テーブル旋回中心と主軸回転中心の芯ずれ”Ｃ”
の測定と補正（Ｘ軸）について説明する。
の測定と補正（Ｘ軸）について説明する。
（１）、Ｘ軸方向テーブル旋回中心の測定（”ａ”）主
軸頭をＡ点より旋回テーブル側に前進させ。
軸頭をＡ点より旋回テーブル側に前進させ。
タッチセンサのスタイラス先端の球形部中心が、概略テ
ーブル旋回中心であるｘ −ｘ’のラインまで前進させ
、続いてスタイラスの球形部がブロックゲージ１７に接
触する位置までテーブル２を移動させ、タッチ信号が出
た位置をＮＣ装置により読取り、メモリに記憶する。こ
のとき、タッチセンサがタッチしたところに印としてΔ
マークをつけておく。次に、主軸３をテーブル２が旋回
するのに支障のない範囲に移動し、続いてテーブル２を
１８０’旋回する。次に、再び主軸頭を移動し、スタイ
ラスの球がｘ −ｘ’のラインまで前進させる。
ーブル旋回中心であるｘ −ｘ’のラインまで前進させ
、続いてスタイラスの球形部がブロックゲージ１７に接
触する位置までテーブル２を移動させ、タッチ信号が出
た位置をＮＣ装置により読取り、メモリに記憶する。こ
のとき、タッチセンサがタッチしたところに印としてΔ
マークをつけておく。次に、主軸３をテーブル２が旋回
するのに支障のない範囲に移動し、続いてテーブル２を
１８０’旋回する。次に、再び主軸頭を移動し、スタイ
ラスの球がｘ −ｘ’のラインまで前進させる。
続いて、テーブル２を移動しくＸｌが移動量）。
タッチセンサがブロックゲージ１７に接触し、タッチ信
号が出た位置を読取り、メモリーに記憶する。前のタッ
チ信号から次のタッチ信号が出るまでテーブルが移動し
た量（Ｘｔ）をメモリ内で演算し、ブロックゲージの厚
みをｔとすると、（Ｘｔ −ｔ ）／ ２ ＝ ａとい
う計算式でブロックゲージ 。
号が出た位置を読取り、メモリーに記憶する。前のタッ
チ信号から次のタッチ信号が出るまでテーブルが移動し
た量（Ｘｔ）をメモリ内で演算し、ブロックゲージの厚
みをｔとすると、（Ｘｔ −ｔ ）／ ２ ＝ ａとい
う計算式でブロックゲージ 。
１７の端面からテーブル旋回中心まで距離ａが求められ
る。すなわち、Ｘ方向のテーブル旋回中心とブロックゲ
ージ１７の距離が自動測定できたことになる。
る。すなわち、Ｘ方向のテーブル旋回中心とブロックゲ
ージ１７の距離が自動測定できたことになる。
（２）、主軸回転中心とタッチセンサのタッチ点（Δ印
）までの偏心測定（“ｂ”） 主軸の回転中心とタッチセンサー測定部の球形部の中心
との間ｔこは、若干の心違いがあるのが普通である。ま
た１球形部も必ずしも真球ではないので、高精度測定す
るためには主軸回転中心とタッチセンサのタッチ点との
偏心量を測定し、一連の測定中は同じタッチ点を使用す
るのが得策である。
）までの偏心測定（“ｂ”） 主軸の回転中心とタッチセンサー測定部の球形部の中心
との間ｔこは、若干の心違いがあるのが普通である。ま
た１球形部も必ずしも真球ではないので、高精度測定す
るためには主軸回転中心とタッチセンサのタッチ点との
偏心量を測定し、一連の測定中は同じタッチ点を使用す
るのが得策である。
本実施例では、球形部にΔ印をつけ、その三角印の尖端
部が常に測定点となるようにしである。なお、本実施例
では説明の都合上、主軸回転中心とタッチセンサ球形部
の心違い量を多くしである。
部が常に測定点となるようにしである。なお、本実施例
では説明の都合上、主軸回転中心とタッチセンサ球形部
の心違い量を多くしである。
また、第９図は偏心“ｂ”の測定について示したもので
あるが、ブロックゲージ１７は、前の＋１１項で説明し
たようにパレット上にセットしである。タッチセンサを
、まず前の（１）項で説明した順序でブロックゲージ１
７に接触させ、タッチ信号が出たときのテーブルのＸ方
向位置をＮＣ装置のメモリーに記録する。このとき、主
軸の回転方向の位置は発磁体と磁気センサＸＬが向い合
った位置とする。
あるが、ブロックゲージ１７は、前の＋１１項で説明し
たようにパレット上にセットしである。タッチセンサを
、まず前の（１）項で説明した順序でブロックゲージ１
７に接触させ、タッチ信号が出たときのテーブルのＸ方
向位置をＮＣ装置のメモリーに記録する。このとき、主
軸の回転方向の位置は発磁体と磁気センサＸＬが向い合
った位置とする。
次に、主軸頭を一旦Ｚ方向に後退させる。続いて、主軸
に１８０°旋回命令を与えて、発磁体が磁気センサＸＲ
の位置で停止させる。すなわち、主軸を１８０°旋回さ
せる。続いて、再び主軸頭をＺ方向に出し、前の位置で
停止させる。さらに。
に１８０°旋回命令を与えて、発磁体が磁気センサＸＲ
の位置で停止させる。すなわち、主軸を１８０°旋回さ
せる。続いて、再び主軸頭をＺ方向に出し、前の位置で
停止させる。さらに。
テーブルをＸ方向に移動させ、タッチセンサのΔ印部が
ブロックゲージに接触するようにし。
ブロックゲージに接触するようにし。
タッチ信号が出たときのテーブルのＸ方向位置心量“ビ
は次式で求められる。
は次式で求められる。
（Ｘｚ＋ｔ ）／２ ＝ｂ
ただし、ｔはブロックゲージ厚さ
く３）、テーブル旋回中心と主軸回転中心の芯ずれ”Ｃ
”の測定 第１０図は、その場合の測定例を示すもので。
”の測定 第１０図は、その場合の測定例を示すもので。
第１０図において、ブロックゲージ１７の厚さ“ｔ”、
テーブル旋回中心からブロックゲージ端面までの距離“
ａ″および主軸回転中心からタッチセンサのタッチ点ま
での偏心“ｂ”が既知であると、テーブル旋回中心から
主軸回転中心までの芯ずれ“Ｃ１は次式で求められる。
テーブル旋回中心からブロックゲージ端面までの距離“
ａ″および主軸回転中心からタッチセンサのタッチ点ま
での偏心“ｂ”が既知であると、テーブル旋回中心から
主軸回転中心までの芯ずれ“Ｃ１は次式で求められる。
（ｔ＋ａ） −ｂ＝ｃ
すなわち、芯ずれＣだけＹ軸の原点補正をすれば１両回
転中心を一致させることができる。
転中心を一致させることができる。
言いかえれば、誤差ｅよを理論上Ｏにすることができ、
この点をＹ軸の原点とすることができる。
この点をＹ軸の原点とすることができる。
２、テーブル上面と主軸回転中心間の距離の設定（Ｙ軸
） 前１項で主軸回転中心とタッチセンサのタッチ点の偏心
量”ｂ”の値が既知であるとする。また。
） 前１項で主軸回転中心とタッチセンサのタッチ点の偏心
量”ｂ”の値が既知であるとする。また。
主軸の回転方向、停止位置をタッチセンサのΔ印尖端が
下方を向くようにモニタ制御回路に指◆を与え、発磁体
と磁気センサＹｕが向い合うようにする。
下方を向くようにモニタ制御回路に指◆を与え、発磁体
と磁気センサＹｕが向い合うようにする。
上記の状態で、タッチセンサのΔ印をパレッに記憶する
。続いて、主軸頭を偏心量°ｂ”だけ上方（あるいは下
方）に補正すれば、テーブル上面と主軸回転中心とが一
致する。すなわち、ｅｙを理論的に０にすることができ
、改めてこの位置をＹ軸の原点きすれば理想的なＹ軸原
点が得られる。
。続いて、主軸頭を偏心量°ｂ”だけ上方（あるいは下
方）に補正すれば、テーブル上面と主軸回転中心とが一
致する。すなわち、ｅｙを理論的に０にすることができ
、改めてこの位置をＹ軸の原点きすれば理想的なＹ軸原
点が得られる。
３、テーブル旋回中心と主軸端間の距離設定（Ｚ軸）
タッチセン゛すを主軸に取付けたときの主軸端面からタ
ッチセンサの球形部のＺ軸方向の尖端までの距離、すな
わち、第１１図に示す距離Ｚｔを予めツールセッタによ
り寸法測定しであるものとする。。
ッチセンサの球形部のＺ軸方向の尖端までの距離、すな
わち、第１１図に示す距離Ｚｔを予めツールセッタによ
り寸法測定しであるものとする。。
また、前１項でブロックゲージ（厚さ＝１）の端面とテ
ーブル旋回中心との距離°ａ・”は既知とする。また、
テーブルに旋回命令を与え、第１１図に示すようにブロ
ックゲージ１７の端面を主軸側に向ける。続いて、主軸
頭を前進させ、ブロックゲージ１７にタッチセンサを接
触させ、りだけ主軸頭をＺ軸方向に後退させた位置が２
軸の原点となる。すなわち、理想的なＺ軸原点が得られ
る。
ーブル旋回中心との距離°ａ・”は既知とする。また、
テーブルに旋回命令を与え、第１１図に示すようにブロ
ックゲージ１７の端面を主軸側に向ける。続いて、主軸
頭を前進させ、ブロックゲージ１７にタッチセンサを接
触させ、りだけ主軸頭をＺ軸方向に後退させた位置が２
軸の原点となる。すなわち、理想的なＺ軸原点が得られ
る。
したがって、、ｍｍマシニングセンタのＸ、Ｙ、Ｚの原
点を機械の稼動途中でも適宜自動補正できることがわか
る。また、原点設定の基本であるテーブル旋回中心と主
軸回転中心を使用しており、予め寸法設定しておくもの
としては、パレット上にセットしたブロックゲージの厚
さｔと主軸に装着した時のタッチセンサの球形部尖端か
ら主軸端面までの距離２１の２項目だけでよく。
点を機械の稼動途中でも適宜自動補正できることがわか
る。また、原点設定の基本であるテーブル旋回中心と主
軸回転中心を使用しており、予め寸法設定しておくもの
としては、パレット上にセットしたブロックゲージの厚
さｔと主軸に装着した時のタッチセンサの球形部尖端か
ら主軸端面までの距離２１の２項目だけでよく。
他の測定データは実際に本機が必要としている機能その
ものを使ってつくり出しているので、Ｘ、Ｙ、Ｚの原点
を、そのときの機械の状況下で決めることができ、熱変
形などの外乱からテーブル旋回中心、主軸回転中心のず
れを高精斐に補正できる。
ものを使ってつくり出しているので、Ｘ、Ｙ、Ｚの原点
を、そのときの機械の状況下で決めることができ、熱変
形などの外乱からテーブル旋回中心、主軸回転中心のず
れを高精斐に補正できる。
また、パート上面の近傍で両回転中心が一致しても、第
６図に示すようにＹ軸の高さを変えると１両回転中心は
一致しない場合があるが。
６図に示すようにＹ軸の高さを変えると１両回転中心は
一致しない場合があるが。
本実施例においては、両回転中心の一致が必要とする高
さにブロックゲージをセットすれば、その高さで両回転
中心を一致させることができる。
さにブロックゲージをセットすれば、その高さで両回転
中心を一致させることができる。
以上のようにして、タッチセンサの繰り返し精度（現状
は１μｍ）とＮＣ装置の読取り精度（現状１μｔＮ）で
決まる精度で原点精度を常に維持することができる。ま
た、機械を一時停止し、安定した時のＸ、Ｙ、Ｚ原点を
絶対原点とし、機械稼動後に補正した累積補正値が所定
の値を越えたときは機械のどこかＩこ異常発生があった
として判断することもできる。
は１μｍ）とＮＣ装置の読取り精度（現状１μｔＮ）で
決まる精度で原点精度を常に維持することができる。ま
た、機械を一時停止し、安定した時のＸ、Ｙ、Ｚ原点を
絶対原点とし、機械稼動後に補正した累積補正値が所定
の値を越えたときは機械のどこかＩこ異常発生があった
として判断することもできる。
上述の実施例からも明らかなように本発明によれば、自
動加工機のＸ、Ｙ、Ｚの原点を、その加工機が稼動中で
あっても自動補正でき、しかも予め寸法測定して記録し
ておく項目は少なく。
動加工機のＸ、Ｙ、Ｚの原点を、その加工機が稼動中で
あっても自動補正でき、しかも予め寸法測定して記録し
ておく項目は少なく。
稼動時間の経過につれて原点すれという問題も少なくな
る等と、無人運転中ｔこ適宜原点の測定と補正ができる
ので、常に機械精度を高′度に保ち、信頼性の高い工作
機械を得ることができる。
る等と、無人運転中ｔこ適宜原点の測定と補正ができる
ので、常に機械精度を高′度に保ち、信頼性の高い工作
機械を得ることができる。
第１図、第２図は従来の横型マシニングセンタに詔ける
原点出しをする場合の構成図、第３図〜第５図は誤差（
位置ずれ）により発生する精度の変化例を説明する図、
第６図はＸ摺動面とテーブル旋回面がα０傾斜していた
場合の高さと偏心の関係を説明するための側面図である
。 第７図〜第１１図は本発明の詳細な説明するための図で
あって、主軸の回転方向停止位置を示す構成図、第８図
〜第１０図は距離−ａｌｌ、偏心”ｂ”並びに芯ずれ“
Ｃ“の測定例を説明するための構成図、第１１図はＺ軸
方向の距離Ｚ？の寸法測定する場合について説明する構
成図である。 １・・・パレット、２・・・旋回テーブル、３・・・主
軸、４・・・主軸頭、５・・軸受、６・・テーブルベー
ス、７・・・Ｘ軸基準穴、８・・・旋回中止点、１２．
１３・・磁気センサ、 １４．１５・・・近接スイッ
チ、１６・・発磁体、１７・・・ブロックゲージ、１８
・・・タッチセンサ。 箒６図 ＄８８ ＄ｑｇＵ ４１０図 手 続 補 正 書 く自発）ＩＺ ｆ牛の
表示 昭和５９年 特 許願 第２２５７７６号発明の名称 工作機械の原点補正装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 １ｔ 所 東京都千代田区大手町二丁目６番
２号名 称 日 立 精 工 株
式 会 社代表者 海 野 友 孝 代 埋 入 居 所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号
株式会社 日 立 製 作 所 内 電話東京２１２−１１１１（大代表） 明細書の「発明の詳細な説明」および 「図面の簡単な説明」の各欄および第２図第４図、第６
１．第７図、第８図、第１０図および第１１図 補正の内容 別紙のとおり ［パレット自に訂正する。 λ 第３頁第１４行の「回転中心点」を「回転中心線」
に訂正する。 ３、第４頁第４行の「距離」の次にｒＴＪを加入する。 ４、第４頁第２０行の「穴」の次に「７」を加入する。 ５、第５頁第３行の「度」を「毎」に訂正する。 ６、第５頁第１１行の「誤差」の次に「α０」を加入す
る。 ７、第７頁第３行の「１２，１３Ｊを「１２〜１５」に
訂正する。 ８、第７頁第３行〜第７頁第４行の「１４．１５は近接
スイッチ」を削除する。 ９、第７頁１２行の「第１１図は」の次に「Ｚ軸方向」
を加入する。 １０、 第８頁第９行及び第８頁第１６行の「後述」
を「前述」に訂正する。 １１、 第９頁第６行の「交直方向」を「垂直方向」
九訂正する。 １２．、第９頁；ｓ１４行の「後述」を「前述」に訂正
する。 １３、第１０頁第６行の「１」を「（４）」に訂正する
。 １４、第１０頁第９行の「主軸頭を」の次に「第８図中
の」を加入する。 １５、第１２頁第１４行のｒＸＬＪを「１４」に訂正す
る。 １６、第１２頁第１８行のｒＸｉＪを「１２」に訂正す
る。 １７、第１４頁第４行の「２」を「（８）」に訂正する
。 １８、第１４頁第６行の「前１項」を「前（４）項」に
訂正する。 １９、第１４頁第９行の「モニタ制御回路」を「制御回
路」に訂正する。 ２０、第１４頁第１０行のｒＹｕＪを「１５」に訂正す
る。 ２Ｌ、第１４頁第１６行の「テーブルＪをｒパレット」
に訂正する。 ２２、、第１５頁１行の「３」を「口」に訂正する。 ２３、第１５頁第８行の「ｌＪを「（４）」に訂正する
。 ２４６ 第１５頁第１７行の・ｒＺ）’ＪをｒＺｚＪ
に訂正する。 ２５、第１５頁第１９行のｒＺｙＪをｒＺＺ Ｊに訂正
す−る。 ２６、第１５頁第２０行の「後退」を「補正」に訂正す
る。 ２７、第１６頁第１７行の「パート」を「パレット」に
訂正する。 ２８、第１７頁第１５行の「であっても」を「の必要時
期に」に訂正する。 ２９、第１８頁第１６行の「旋回中止点」を「旋回中心
点」に訂正する。 ３０、第１８頁間行の「１２ 、１３Ｊを「１２〜１５
」に訂正する。 ３１ 第１８頁第１７行の「１４．１５・・・・・・
・・・近接スイッチ」を削除する。
Ｊ３２、第２図、第４図、第６図、第７図、第
８図。 第１０図及び第１１図を別紙のように訂正する。 −二：ト 第６図 １１ 華１０図 茅４区 某７０ て” ／３ 某１１０
原点出しをする場合の構成図、第３図〜第５図は誤差（
位置ずれ）により発生する精度の変化例を説明する図、
第６図はＸ摺動面とテーブル旋回面がα０傾斜していた
場合の高さと偏心の関係を説明するための側面図である
。 第７図〜第１１図は本発明の詳細な説明するための図で
あって、主軸の回転方向停止位置を示す構成図、第８図
〜第１０図は距離−ａｌｌ、偏心”ｂ”並びに芯ずれ“
Ｃ“の測定例を説明するための構成図、第１１図はＺ軸
方向の距離Ｚ？の寸法測定する場合について説明する構
成図である。 １・・・パレット、２・・・旋回テーブル、３・・・主
軸、４・・・主軸頭、５・・軸受、６・・テーブルベー
ス、７・・・Ｘ軸基準穴、８・・・旋回中止点、１２．
１３・・磁気センサ、 １４．１５・・・近接スイッ
チ、１６・・発磁体、１７・・・ブロックゲージ、１８
・・・タッチセンサ。 箒６図 ＄８８ ＄ｑｇＵ ４１０図 手 続 補 正 書 く自発）ＩＺ ｆ牛の
表示 昭和５９年 特 許願 第２２５７７６号発明の名称 工作機械の原点補正装置 補正をする者 事件との関係 特許出願人 １ｔ 所 東京都千代田区大手町二丁目６番
２号名 称 日 立 精 工 株
式 会 社代表者 海 野 友 孝 代 埋 入 居 所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号
株式会社 日 立 製 作 所 内 電話東京２１２−１１１１（大代表） 明細書の「発明の詳細な説明」および 「図面の簡単な説明」の各欄および第２図第４図、第６
１．第７図、第８図、第１０図および第１１図 補正の内容 別紙のとおり ［パレット自に訂正する。 λ 第３頁第１４行の「回転中心点」を「回転中心線」
に訂正する。 ３、第４頁第４行の「距離」の次にｒＴＪを加入する。 ４、第４頁第２０行の「穴」の次に「７」を加入する。 ５、第５頁第３行の「度」を「毎」に訂正する。 ６、第５頁第１１行の「誤差」の次に「α０」を加入す
る。 ７、第７頁第３行の「１２，１３Ｊを「１２〜１５」に
訂正する。 ８、第７頁第３行〜第７頁第４行の「１４．１５は近接
スイッチ」を削除する。 ９、第７頁１２行の「第１１図は」の次に「Ｚ軸方向」
を加入する。 １０、 第８頁第９行及び第８頁第１６行の「後述」
を「前述」に訂正する。 １１、 第９頁第６行の「交直方向」を「垂直方向」
九訂正する。 １２．、第９頁；ｓ１４行の「後述」を「前述」に訂正
する。 １３、第１０頁第６行の「１」を「（４）」に訂正する
。 １４、第１０頁第９行の「主軸頭を」の次に「第８図中
の」を加入する。 １５、第１２頁第１４行のｒＸＬＪを「１４」に訂正す
る。 １６、第１２頁第１８行のｒＸｉＪを「１２」に訂正す
る。 １７、第１４頁第４行の「２」を「（８）」に訂正する
。 １８、第１４頁第６行の「前１項」を「前（４）項」に
訂正する。 １９、第１４頁第９行の「モニタ制御回路」を「制御回
路」に訂正する。 ２０、第１４頁第１０行のｒＹｕＪを「１５」に訂正す
る。 ２Ｌ、第１４頁第１６行の「テーブルＪをｒパレット」
に訂正する。 ２２、、第１５頁１行の「３」を「口」に訂正する。 ２３、第１５頁第８行の「ｌＪを「（４）」に訂正する
。 ２４６ 第１５頁第１７行の・ｒＺ）’ＪをｒＺｚＪ
に訂正する。 ２５、第１５頁第１９行のｒＺｙＪをｒＺＺ Ｊに訂正
す−る。 ２６、第１５頁第２０行の「後退」を「補正」に訂正す
る。 ２７、第１６頁第１７行の「パート」を「パレット」に
訂正する。 ２８、第１７頁第１５行の「であっても」を「の必要時
期に」に訂正する。 ２９、第１８頁第１６行の「旋回中止点」を「旋回中心
点」に訂正する。 ３０、第１８頁間行の「１２ 、１３Ｊを「１２〜１５
」に訂正する。 ３１ 第１８頁第１７行の「１４．１５・・・・・・
・・・近接スイッチ」を削除する。
Ｊ３２、第２図、第４図、第６図、第７図、第
８図。 第１０図及び第１１図を別紙のように訂正する。 −二：ト 第６図 １１ 華１０図 茅４区 某７０ て” ／３ 某１１０
Claims (1)
- マシニングセンタ等の工作機械の原点補正装置であって
、該工作機械のパレット上に載せた厚さが既知のブロッ
クゲージと、工作機械の主軸に取付けたときの主軸端面
からタッチセンサ尖端までの寸法が既知のタッチセンサ
を具備し、主軸のオリエンテーションとして上下、左右
の４ケ所を設定できるように構成し、かつ、工作機械の
テーブル割出し機能と主軸のオリエンテーション機能を
使用し、原点の自動計測を行い、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸の誤差
を自動補正をする自動原点補正手段を具備して成ること
を特徴とする工作機械の原点補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22577684A JPS61103756A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 工作機械の原点補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22577684A JPS61103756A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 工作機械の原点補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103756A true JPS61103756A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0426975B2 JPH0426975B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=16834610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22577684A Granted JPS61103756A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 工作機械の原点補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103756A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327245U (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-23 | ||
| JPH02232143A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-14 | Komatsu Ltd | 工作機械の補正方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5256287A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-09 | Seiko Seiki Co Ltd | Original point compensating system in numerical control transfer machi ne |
| JPS5890443A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 機械加工物品の計測における信号伝達装置 |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP22577684A patent/JPS61103756A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5256287A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-09 | Seiko Seiki Co Ltd | Original point compensating system in numerical control transfer machi ne |
| JPS5890443A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 機械加工物品の計測における信号伝達装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327245U (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-23 | ||
| JPH02232143A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-14 | Komatsu Ltd | 工作機械の補正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426975B2 (ja) | 1992-05-08 |
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