KR101441989B1 - 공작물 기준점 기계상 검출 방법 및 그 방법을 이용한 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기준점인 공작물의 단부 에지를 기계상에서 측정기에 의해 고 정밀도로 단시간에 검출할 수 있는 공작물 기준점 기계상 검출 방법 및 그 방법을 이용한 가공 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 공작물 지지대와 공구대를 상대 이동시켜 측정기의 프로브를 공작물에 접촉시켜 스프링력에 저항하여 후퇴시킨다. 공작물 지지대와 공구대를 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 프로브를 공작물의 단부 에지로부터 이탈시킨다. 프로브가 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 공작물 지지대와 공구대의 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 검출한다. 검출된 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 프로브가 공작물의 단부 에지와 일치한 후 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 공작물 지지대와 공구대가 상대 이동되는 보정 거리에 따라 공작물의 단부 에지를 기준점으로서 검출한다.

Description

공작물 기준점 기계상 검출 방법 및 그 방법을 이용한 가공 장치{DETECTION METHOD FOR A FIDUCIAL POINT OF A WORKPIECE ON MACHINE AND MACHINING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은, 공작물의 기준점을 기계상에서 측정기에 의해 검출하는 공작물 기준점 기계상 검출 방법 및 그 방법을 이용하여 공작물의 기준점을 기계상에서 검출기에 의해 검출하는 가공 장치에 관한 것이다.

종래에는, 선단의 단면 형상이 원호 형상을 가지는 촉침자와, 촉침자를 피측정물의 피측정면에 접촉 주사시키기 위한 주사 기구와, 주사 궤적의 좌표 데이터를 측정하는 수단과, 수치 데이터의 연산 처리 수단을 구비한 촉침식 형상 측정기에 있어서, 연산 처리 수단이, 상기 주사 궤적의 복수개의 좌표 데이터와, 촉침자 선단 반경으로부터 접촉점의 좌표를 추정하고, 추정한 접촉점 좌표의 밀도로부터 피측정물의 단부 에지 위치를 검출하는 것이 일본 특허 공개 공보 2000-298014호(단락[0008] 내지 [0011], 도 2 내지 도 4, 이하에서 "특허 문헌1"이라 함)에 개시되어 있다.

종래에는, 광학 부품의 초정밀 가공에서는, 공작물의 기준점의 좌표를 검출할 필요가 있다. 구면이나 비구면 렌즈를 초정밀 가공할 때, 미리 정밀 가공된 공작물의 정점의 좌표가 초정밀 가공의 기준점의 좌표로 된다. 예를 들면, 구면 볼록 렌즈를 초정밀 가공하는 경우, 공작물 지지대에 지지된 공작물과 대향하여 공구 테이블에 설치된 접촉식 측정기의 프로브를 공작물의 정점 근방에 접촉시켜, 공구 테이블을 공작물 축선과 직각인 X축 방향으로 이동시키고, 공구 테이블의 X축 방향의 각 위치에 대응하는 프로브의 Z축 방향 위치를 검출하고, 그 최대값에 대응하는 공구 테이블의 위치를 기준점의 X 좌표값으로 하고 있다. 그리고, 접촉식 측정기의 프로브를 공작물의 정점 근방에 접촉시켜, 공작물 지지대가 장착된 슬라이드 테이블을 공작물 축선과 직각인 Y축 방향으로 이동시키고, 슬라이드 테이블의 Y축 방향의 각 위치에 대응하는 프로브의 Z축 방향 위치를 검출하고, 그 최대값에 대응하는 슬라이드 테이블의 위치를 기준점의 Y 좌표값으로 하고 있다.

그러나, 평면 형상이나 자유 곡면 형상의 광학 부품을 초정밀 가공할 때, 공작물 표면 형상에 특징이 없고, 공작물 표면 내에 기준점을 받지 못한 것이 많이 있다. 이와 같은 경우, 미리 정밀 가공된 공작물의 서로 직교하는 양단 에지의 교점을 기준점으로 하고 있다.

공작물의 단부 에지를 검출하기 위하여, 상기 특허 문헌1에 기재된 기준점 검출 장치에서는, 접촉자가 비측정면을 주사했을 때의 주사 궤적의 복수개의 좌표 데이터와, 촉침자 선단 반경으로부터 접촉점의 좌표를 추정하고, 추정한 접촉점 좌표의 밀도로부터 피측정물의 단부 에지 위치를 검출하므로, 단부 에지부의 형상, 예를 들면, 단부 에지부에 형성된 모따기의 형상, 치수 등이 단부 에지 위치의 검출 정밀도에 크게 영향을 미친다. 또한, 단부 에지 위치의 검출 정밀도를 높이기 위해서는, 주사 궤적의 복수개의 좌표 데이터의 수를 증가시킬 필요가 있고, 좌표 데이터의 취득, 접촉점 좌표의 추정 연산에 막대한 시간을 필요하게 된다.

본 발명은, 기준점인 공작물의 단부 에지를 기계상에서 측정기에 의해 고정밀도로 단시간에 검출할 수 있는 공작물 기준점 기계상 검출 방법 및 그 방법을 이용한 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1에 기재된 발명의 구성상의 특징은, 공작물을 지지하는 공작물 지지대, 공구를 장착하는 공구대, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상기 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 상기 공구대에 일체적으로 연결된 본체에 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고 상기 공작물을 향해 가압력으로 가압시키며 상기 본체에 대한 변위를 변위 검출 장치에 의해 검출시키는 프로브를 가지는 측정기를 포함하고, 상기 공작물의 기준점을 기계상에서 검출하는 공작물 기준점 검출 방법에 있어서,

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키 고, 상기 프로브를 상기 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제1 공정;

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 공정;

상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제3 공정; 및

상기 제3 공정에 의해 검출된 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상대 이동에 의해 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치한 후 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 상기 공작물 지지대와 상기 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동하는 보정 거리에 따라 상기 공작물의 X축 또는 Y축 방향 단부 에지를 기준점으로서 검출하는 제4 공정을 포함하는 것이다.

청구항 2에 기재된 발명의 구성상의 특징은, 청구항 1에 있어서,

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 지지대에 지지된 기존 길이의 블록에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제5 공정;

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 한쪽 방향으로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 블록의 제1 단부 에지로부터 이탈시키는 제6 공정;

상기 프로브가 상기 블록의 제1 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 제1 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제7 공정;

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 다른쪽 방향으로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 블록의 제2 단부 에지로부터 이탈시키는 제8 공정;

상기 프로브가 상기 블록의 제2 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 제2 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제9 공정; 및

상기 제1 상대 위치와 제2 상대 위치의 간격과 상기 블록의 기존 길이의 차이를 2분의 1로 하여 상기 보정 거리를 연산하는 제10 공정을 포함하는 것이다.

청구항 3에 기재된 발명의 구성상의 특징은, 청구항 2에 있어서,

상기 블록의 제1 단부 에지부 및 제2 단부 에지부를 상기 공작물의 단부 에지부와 동일 형상으로 하는 것이다.

청구항 4에 기재된 발명의 구성상의 특징은, 공작물을 지지하는 공작물 지지대, 공구를 장착하는 공구대, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상기 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 상기 공구대에 일체적으로 연결된 본체에 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고 상기 공작물을 향해 가압력으로 가압시키며 상기 본체에 대한 변위를 변위 검출 장치에 의해 검출시키는 프로브를 가지는 측정기를, 포함한 가공 장치에 있어서,

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 상기 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제1 수단;

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 수단;

상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제3 수단; 및

상기 제3 수단에 의해 검출된 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상대 이동에 의해 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치한 후 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 상기 공작물 지지대와 상기 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동하는 보정 거리에 따라 상기 공작물의 X축 또는 Y축 방향 단부 에지를 기준점으로서 검출하는 제4 수단을 포함하는 것이다.

청구항 5에 기재된 발명의 구성상의 특징은, 공작물을 지지하는 공작물 지지대, 공구를 장착하는 공구대, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상기 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 상기 공구대에 일체적으로 연결된 본체에 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고 상기 공작물을 향해 가압력으로 가압시키며 상기 본체에 대한 변위를 변위 검출 장치에 의해 검출시키는 프로브를 가지는 측정기를, 포함한 가공 장치에 있어서,

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 상기 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제1 수단;

상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 및 Y축 방향으로 주사 속도로 각각 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 공작물의 X축 방향 단부 에지 및 Y축 방향 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 수단;

상기 프로브가 상기 공작물의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z 축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 각각 검출하는 제3 수단; 및

상기 제3 수단에 의해 검출된 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치와, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상대 이동에 의해 상기 프로브가 상기 공작물의 각 단부 에지와 일치한 후 상기 공작물의 각 단부 에 지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 상기 공작물 지지대와 상기 공구대가 X축 및 Y축 방향으로 상대 이동하는 보정 거리에 따라 상기 공작물의 X축 및 Y축 방향 단부 에지의 교점을 기준점으로서 검출하는 제4 수단을 포함하는 것이다.

청구항 6에 기재된 발명의 구성상의 특징은, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,

상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈한 후 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 보정 시간이 제어 장치의 기억 장치에 기억되고, 상기 제4 수단은 상기 보정 시간에 상기 주사 속도를 곱하여 상기 보정 거리를 연산하는 것이다.

상기와 같이 구성된 청구항 1에 관한 발명에서는, 공작물 지지대와 공구대를 상대 이동시켜 측정기의 프로브를 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키고, 공작물 지지대와 공구대를 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 프로브를 공작물의 단부 에지로부터 이탈시키고, 프로브가 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 공작물 지지대와 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 검출하고, 이 검출된 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 프로브가 공작물의 단부 에지와 일치한 후 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 공작물 지지대와 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이 동하는 보정 거리에 따라 공작물의 단부 에지를 기준점으로서 검출한다.

이에 따라, 공작물의 단부 에지를 검출하는 경우에, 공작물의 단부 에지부의 형상에 영향을 받지 않고, 프로브가 본체에 Z축 방향으로만 이동 가능하게 지지된 검출기에 의해, 공작물의 단부 에지를 고정밀도로 단시간에 검출할 수 있다.

상기와 같이 구성된 청구항 2에 관한 발명에서는, 공작물 지지대와 공구대를 상대 이동시키고, 측정기의 프로브를 지지대에 지지된 기존 길이의 블록에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키고, 공작물 지지대와 공구대를 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 한쪽 방향으로 상대 이동시켜, 프로브를 블록의 제1 단부 에지로부터 이탈시키고, 프로브가 블록의 제1 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도가 되었을 때, 공작물 지지대와 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 제1 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 검출한다. 공작물 지지대와 공구대를 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 다른쪽 방향으로 상대 이동시켜, 전술한 바와 마찬가지로 프로브가 블록의 제2 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 공작물 지지대와 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 제2 상대 위치를 검출한다. 제1 상대 위치와 제2 상대 위치의 간격과 블록의 기존 길이의 차이를 2분의 1로 하여 상기 보정 거리를 연산한다. 이에 따라, 프로브가 공작물의 단부 에지로부터 이탈한 후 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에, 공작물 지지대와 공구대가 상대 이동하는 보정 거리를, 프로브의 선단에 형성된 구형부의 반경의 치수 오차의 영향을 받지 않고 간소한 구성으로 용이하게 고정밀도로 구할 수 있다.

상기와 같이 구성된 청구항 3에 관한 발명에서는, 보정 거리를 구하기 위한 블록의 제1 단부 에지부 및 제2 단부 에지부를 공작물의 단부 에지부와 동일 형상으로 하므로, 보정 거리를 공작물의 단부 에지부의 형상에 영향을 받지 않고 더욱 고정밀도로 구할 수 있다.

상기와 같이 구성된 청구항 4에 관한 발명에서는, 공작물 지지대와 공구대를 상대 이동시켜 측정기의 프로브를 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키고, 공작물 지지대와 공구대를 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 프로브를 공작물의 단부 에지로부터 이탈시키고, 프로브가 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 공작물 지지대와 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 검출하고, 이 검출된 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 프로브가 공작물의 단부 에지와 일치한 후 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 공작물 지지대와 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동하는 보정 거리에 따라 공작물의 단부 에지를 기준점으로서 검출한다.

이에 따라, 공작물의 단부 에지를 검출하는 경우에, 공작물의 단부 에지부의 형상에 영향을 받지 않고, 프로브가 본체에 Z축 방향으로만 이동 가능하게 지지된 검출기에 의해, 공작물의 단부 에지를 고정밀도로 단시간에 검출할 수 있다.

상기와 같이 구성된 청구항 5에 관한 발명에 있어서는, 공작물 지지대와 공구대를 상대 이동시키고, 측정기의 프로브를 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키고, 공작물 지지대와 공구대를 X축 및 Y축 방향으로 주사 속도로 각각 상 대 이동시켜, 프로브를 공작물의 X축 방향 단부 에지 및 Y축 방향 단부 에지로부터 이탈시키고, 프로브가 공작물의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 공작물 지지대와 공구대의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 각각 검출하고, 이 검출된 공작물 지지대와 공구대의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치와, 프로브가 공작물의 각 단부 에지와 일치한 후 공작물의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 사이에 공작물 지지대와 공구대가 상대 이동하는 보정 거리에 따라 공작물의 X축 및 Y축 방향 단부 에지의 위치를 기준점으로서 검출한다.

이에 따라, 공작물의 X축 방향 단부 에지 및 Y축 방향 단부 에지의 교점을 기준점으로 하는 경우에, 공작물의 양단 에지부의 형상에 영향을 받지 않고, 프로브가 본체에 Z축 방향으로만 이동 가능하게 지지된 검출기에 의해, 공작물의 기준점을 고정밀도로 단시간에 검출할 수 있는 가공 장치를 제공할 수 있다.

상기와 같이 구성된 청구항 6에 관한 발명에서는, 측정기의 프로브가 공작물의 단부 에지로부터 이탈한 후 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 보정 시간이 기억 장치에 기억되어 있고, 상기 보정 시간에 주사 속도를 곱하여 보정 거리를 구하므로, 주사 속도를 변경해도, 기억된 보정 시간에 이 주사 속도를 곱함으로써 보정 거리를 용이하게 구할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 관한 공작물 기준점 기계상 검출 방법 및 그 방법을 이용한 가공 장치를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1에서, 초정밀 가공 장 치(10)의 베드(11)의 앞면에는 Y축 슬라이드 테이블(12)이 안내 기구(13)에 의해 상하의 Y축 방향으로 직선 이동 가능하게 장착되어 있다. Y축 슬라이드 테이블(12)은 리니어 모터(14)(도 2 참조)에 의해 Y축 방향으로 직선 이동되고, 리니어 스케일(15)에 의해 이동량이 검출되어 피드백되고 위치 제어된다.

베드(11)의 수평 상면에는 X축 슬라이드 테이블(16)이 안내 기구(17)에 의해 좌우의 X축 방향으로 직선 이동 가능하게 장착되어 있다. X축 슬라이드 테이블(16)은 리니어 모터(18)에 의해 X축 방향으로 직선 이동되고 리니어 스케일(19)에 의해 이동량이 검출되어 피드백되고 위치 제어된다. X축 슬라이드 테이블(16)에는 공작물 지지대(20)가 안내 기구(21)에 의해 전후의 Z축 방향으로 직선 이동 가능하게 장착되어 있다. 공작물 지지대(20)는 리니어 모터(22)에 의해 Z축 방향으로 직선 이동되고 리니어 스케일(23)에 의해 이동량이 검출되어 피드백되고 위치 제어된다. 공작물 지지대(20)에는, 서보 모터(24)에 의해 회전되는 주축(25)이 Z축과 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하게 축 지지되고, 주축(25)의 선단에 공작물(W)을 파지하는 공작물 파지 장치(26)가 장착되어 있다.

Y축 슬라이드 테이블(12)에는, 서보 모터에 의해 회전 구동되는 회전 테이블(27)이 Y축과 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하게 장착되어 있다. 회전 테이블(27)의 상면에는 공구대(28)가 고정되고, 공구대(28)에는 모터에 의해 회전 구동되는 공구축(29)이 X-Z 평면과 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하게 축 지지되어 있다. 공구축(29)의 선단에 공구(30)가 공작물(W)과 대향하여 장착되어 있다. Y축 슬라이드 테이블(12) 상에는, 측정기(31)의 본체(32)가 고정되고, 본체(32)에 는, 프로브(33)가 Z축 방향으로만 이동 가능하게 지지되고, 압축 스프링의 스프링력(가압력)으로 공작물(W)을 향해 가압시키고 있다. 프로브(33)의 본체(32)에 대한 변위량은 본체(32)에 장착된 변위 검출 장치(34)에 의해 검출된다.

리니어 모터(14, 18, 22)가 제어 장치(35)로부터의 명령에 따라 구동되면, Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 및 공작물 지지대(20)가 안내 기구(13, 17, 21)에 의해 안내되어 이동된다. Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)의 이동은, 리니어 스케일(15, 19, 23)에 의해 검출되고, 제어 장치(35)에 피드백된다. 제어 장치(35)는, 피드백 신호에 따라 Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)의 현재 위치 및 이송 속도를 연산하여 리니어 모터(14, 18, 22)를 제어하고, Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)를 명령 위치에 명령 속도로 이동시킨다. 제어 장치(35)에는, Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)의 일련의 위치, 이송 속도 등을 기록한 NC 데이터가 기억되어 있고, 제어 장치(35)는, NC 데이터에 따라 리니어 모터(14, 18, 22)에 의해 Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)를 이동시키고, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)를 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시킨다. 제어 장치(35)는, NC 데이터에 따라 Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)를 이동시키는 수치 제어부와, 후술하는 공작물 기준점 기계상 검출 프로그램, 보정 거리 연산 프로그램을 수치 제어부와 연동하여 실행하는 데이터 처리부를 내장하고 있다.

공작물(W)을 지지하는 공작물 지지대(20)와, 공구(30)를 장착하는 공구대(28)를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치는, Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20), 안내 기구(13, 17, 21), 리니어 모터(14, 18, 22)로 구성되며, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치는, 리니어 스케일(15, 19, 23) 등으로 구성되어 있다.

다음에, 본 발명에 관한 공작물 기준점 기계상 검출 방법을 초정밀 가공 장치(10)의 작동과 함께 설명한다. 공작물 표면(Ws)이 자유 곡면인 공작물(W)을 가공하는 경우, 주축(25)을 원 위치에 정지시킨 상태에서, 공작물(W)을 공작물 파지 장치(26)에 위치 결정하여 고정한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 공작물(W)의 X축 방향 플러스측 단부 에지(36)와 Y축 방향 플러스측 단부 에지(37)의 교점을 기준점(38)으로서 검출하기 위하여, 제어 장치(35)는 도 5에 나타내는 공작물 기준점 기계상 검출 프로그램을 실행한다. 리니어 모터(14, 18, 22)가 구동되어 Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)가 이동되고, 측정기(31)의 프로브(33)의 구형 선단이 기준점(38) 근처에서 공작물 표면(Ws)과 대향하는 위치로 이동된다(단계 S1). 공작물 지지대(20)가 리니어 모터(22)에 의해 Z축 방향으로 이동되어, 프로브(33)가 공작물 표면(Ws)에 접촉되어 스프링력에 저항하여 후퇴된다(단계 S2, 도 4 참조).

단계 S3에서, X축, Y축 방향 단부 에지의 검출이 완료되고 있는지 여부가 판단되고, 아니오이므로, 단계 S4가 실행되고, 리니어 모터(18)가 구동되어 X축 슬라 이드 테이블(16)이 마이너스 방향으로 주사 속도로 이동되고, 프로브(33)는 선단 구형부에서 공작물 표면(Ws)상을 슬라이드 이동하고, 공작물 표면(Ws)의 요철에 따라 Z축 방향으로 진퇴 이동된다. 제어 장치(35)는, 미소 시간(△t) 간격에서, X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs), 및 프로브(33)의 본체(32)에 대한 Z축 방향 위치(Zp)를, 리니어 스케일(19) 및 변위 검출 장치(34)로부터 입력되는 신호에 따라 산출하는 동시에, 프로브(33)의 본체(32)에 대한 Z축 방향 위치(Zp)의 미소 시간에서의 변화량(△Zp)을 미소 시간(△t)으로 나누어 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)를 연산한다(단계 S5).

X축 슬라이드 테이블(16)의 이동에 의해, 프로브(33)의 선단 구형부의 주행 방향의 후방 측면이 공작물 표면(Ws)의 X축 방향 플러스측 단부 에지로부터 완전하게 이탈되면, 프로브(33)는 Z축 방향으로 자유롭게 전진한다. 제어 장치(35)는, 단계 S5에서 연산된 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)가 소정 속도(Vc) 이상으로 되었는지 여부를 판정하고(단계 S6), 소정 속도(Vc) 이상으로 되었을 때의 X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs1)를 기억한다(단계 S7).

다음에, 단계 S1로 점프되고, 측정기(31)의 프로브(33)의 선단 구형부가 기준점(38)근처에서 공작물 표면(Ws)과 대향하는 위치로 이동되고, 단계 S2에서 공작물 지지대(20)가 리니어 모터(22)에 의해 Z축 방향으로 이동되어, 프로브(33)가 공작물 표면(Ws)에 접촉되어 스프링력에 저항하여 후퇴된다.

단계 S3에서 X축, Y축 방향 단부 에지의 검출이 완료되고 있는지 여부가 판단되고, Y축 방향 단부 에지의 검출이 행해지고 있지 않으므로, 단계 S8이 실행되 고, 리니어 모터(14)가 구동되어 Y축 슬라이드 테이블(12)이 플러스 방향으로 주사 속도로 이동되고, 프로브(33)는 공작물 표면(Ws) 상을 슬라이드 이동하여 요철을 따라 Z축 방향으로 진퇴 이동된다. 제어 장치(35)는, 데이터 처리부에서 미소 시간(△t) 간격에서, Y축 슬라이드 테이블(12)의 위치(Ys), 및 프로브(33)의 Z축 방향 위치(Zp)를, 리니어 스케일(15) 및 변위 검출 장치(34)로부터 입력되는 신호에 따라 산출하는 동시에, 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)를 연산한다(단계 S9).

Y축 슬라이드 테이블(12)의 이동에 의해, 프로브(33)가 공작물 표면(Ws)의 Y축 방향 플러스측 단부 에지로부터 완전하게 이탈되면, 프로브(33)는 Z축 방향으로 자유롭게 전진한다. 제어 장치(35)는, 단계 S9에서 연산된 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)가 소정 속도(Vc) 이상으로 되었는지 여부를 판정하고(단계 Sl0), 소정 속도(Vc) 이상으로 되었을 때의 Y축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Ys1)를 기억한다(단계 S11).

제어 장치(35)는, 단계 S7, S11에서 검출된 X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs1) 및 Y축 슬라이드 테이블(12)의 위치(Ys1)와, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 상대 이동에 의해 프로브(33)가 공작물(W)의 각 단부 에지와 일치한 후 공작물(W)의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도(Vz)가 소정 속도(Vc)로 되기까지의 사이에 X축, Y축 슬라이드 테이블(16, 12)이 이동되는 보정 거리(△L)에 따라 공작물(W)의 X축 및 Y축 방향 플러스측 단부 에지의 위치(X0, Y0)를 식(1), 식(2)에서 연산하여 기준점(X0, Y0)으로서 검출한다(단계 S12).

X0 = Xs1 - △L … (1)

Y0 = Ys1 - △L … (2)

프로브(33)가 공작물(W)의 X축 또는 Y축 방향 플러스측 단부 에지와 일치한 후 공작물(W)의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도(Vz)가 소정 속도(Vc)로 되기까지의 사이에, X축 또는 Y축 슬라이드 테이블(16, 12)이 주사 속도로 이동되는 보정 거리(△L)는, 후술하는 바와 같이 별도로 측정되어 제어 장치(35)의 기억 장치에 기억되어 있다.

공작물 지지대(20)와 공구대(28)를 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 프로브(33)를 공작물(W)에 접촉시켜 스프링력에 저항하여 후퇴시키는 제1 공정, 제1 수단은, 단계 S1 및 단계 S2로 구성되며, 청구항 1, 청구항 4에서의 제1 공정, 제1 수단에 상당한다. 공작물 지지대(20)와 공구대(28)를 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 프로브(33)를 공작물(W)의 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 공정, 제2 수단은, 단계 S4 또는 단계 S8로 구성되고 청구항 1, 청구항 4에서의 제2 공정, 제2 수단에 상당한다. 프로브(33)가 공작물(W)의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도(Vc)로 되었을 때, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제3 공정, 제3 수단은, 단계 S5 ~ S7 또는 단계 S9 ~ S11로 구성되고 청구항 1, 청구항 4에서의 제3 공정, 제3 수단에 상당한다. 제3 공정, 제3 수단에 의해 검출된 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 상대 이동에 의해 프로브(33) 가 공작물(W)의 단부 에지와 일치한 후 공작물(W)의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도(Vz)가 소정 속도(Vc)로 되기까지의 사이에 공작물 지지대(20)와 공구대(28)가 X축 또는 Y축 방향으로 상대 이동되는 보정 거리(△L)에 따라 공작물(W)의 X축 또는 Y축 방향 단부 에지(36, 37)를 기준점(38)으로서 검출하는 제4 공정, 제4 수단은, 단계 S12로 구성되며, 청구항 1, 청구항 4에서의 제4 공정, 제4 수단에 상당한다.

또한, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)를 이송 장치에 의해 X축 및 Y축 방향으로 주사 속도로 각각 상대 이동시켜, 프로브(33)를 공작물(W)의 X축 방향 단부 에지 및 Y축 방향 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 수단은, 단계 S4 및 S8로 구성되며, 청구항 5에 기재된 제2 수단에 상당한다. 프로브(33)가 공작물(W)의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도(Vz)가 소정 속도(Vc)로 되었을 때, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치를 위치 검출 장치에 의해 각각 검출하는 제3 수단은, 단계 S5 ~ S7 및 단계 S9 ~ S11로 구성되며, 청구항 5에 기재된 제3 수단에 상당한다. 제3 수단에 의해 검출된 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치와, 공작물 지지대(20)와 공구대(28)의 상대 이동에 의해 프로브(33)가 공작물(W)의 각 단부 에지와 일치한 후 공작물(W)의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도(Vz)가 소정 속도(Vc)로 되기까지의 사이에 공작물 지지대(20)와 공구대(28)가 X축 및 Y축 방향으로 상대 이동되는 보정 거리(△L)에 따라 공작물(W)의 X축 및 Y축 방향 단부 에지(36, 37)의 교점을 기준점(38)으로서 검출하는 제4 수단은, 단계 S12로 구성되며, 청구항 5에 기재된 제4 수단에 상당한다.

보정 거리(△L)를 구하기 위하여, 주축(25)을 원 위치에 정지시킨 상태에서, 기존 길이(A)의 블록(39)이 공작물 파지 장치(26)에 위치 결정되어 고정된다(도 6 참조). 제어 장치(35)는 도 7에 나타내는 보정 거리 연산 프로그램을 실행한다. 리니어 모터(14, 18, 22)가 구동되어 Y축 슬라이드 테이블(12), X축 슬라이드 테이블(16), 공작물 지지대(20)가 이동되고, 측정기(31)의 프로브(33)의 구형 선단이 블록(39)의 단면 중앙부와 대향하는 위치로 이동된다(단계 S21). 공작물 지지대(20)가 리니어 모터(22)에 의해 Z축 방향으로 이동되어, 프로브(33)가 블록(39)의 단면에 접촉되어 스프링력에 저항하여 후퇴된다(단계 S22).

단계 S23에서 X축 방향의 플러스측 단부 에지 및 마이너스측 단부 에지의 검출이 완료되고 있는지 여부가 판단되고, 아니오이므로, 단계 S24가 실행되고, 리니어 모터(18)가 구동되어 X축 슬라이드 테이블(16)이 부방향으로 주사 속도로 이동되고, 프로브(33)는 선단 구형부에서 블록(39)의 단면 위를 슬라이드 이동한다. 제어 장치(35)는, 미소 시간(△t) 간격에서, X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs), 및 프로브(33)의 본체(32)에 대한 Z축 방향 위치(Zp)를, 리니어 스케일(19) 및 변위 검출 장치(34)로부터 입력되는 신호에 따라 산출하는 동시에, 프로브(33)의 본체(32)에 대한 Z축 방향 위치(Zp)의 미소 시간에서의 변화량(△Zp)을 미소 시간(△t)으로 나누어 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)를 연산한다(단계 S25).

X축 슬라이드 테이블(16)의 마이너스 방향 이동에 의해, 프로브(33)가 블록(39)의 X축 방향 플러스측 단부 에지로부터 완전하게 이탈되면, 프로브(33)는 Z 축 방향으로 자유롭게 전진한다. 제어 장치(35)는, 단계 S25에서 연산된 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)가 소정 속도(Vc) 이상인지 여부가 판정되고(단계 S26), 소정 속도(Vc) 이상으로 되었을 때의 X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs1)를 기억한다(단계 S27).

다음에, 단계 S21로 점프되어, 측정기(31)의 프로브(33)의 선단 구형부가 블록(39)의 단면 중앙부와 대향하는 위치로 이동되고, 단계 S22에서 공작물 지지대(20)가 리니어 모터(22)에 의해 Z축 방향으로 이동되어, 프로브(33)가 블록(33)의 단면에 접촉되어 스프링력에 저항하여 후퇴된다.

단계 S23에서 X축 방향의 플러스측 단부 에지, 마이너스측 단부 에지의 검출이 완료되고 있는지 여부가 판단되고, 마이너스측 단부 에지의 검출이 행해지고 있지 않으므로, 단계 S28이 실행되고, 리니어 모터(18)에 의해 X축 슬라이드 테이블(16)이 정방향으로 주사 속도로 이동되고, 프로브(33)는 블록(39)의 단면 위를 슬라이드 이동한다. 제어 장치(35)는, 미소 시간(△t) 간격에서, X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs), 및 프로브(33)의 Z축 방향 위치(Zp)를, 리니어 스케일(19) 및 변위 검출 장치(34)로부터 입력되는 신호에 따라 산출하는 동시에, 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)를 연산한다(단계 S29).

X축 슬라이드 테이블(16)의 플러스 방향 이동에 의해, 프로브(33)가 블록(39)의 X축 방향 마이너스측 단부 에지로부터 완전하게 이탈되면, 프로브(33)는 Z축 방향으로 자유롭게 전진한다. 제어 장치(35)는, 단계 S29에서 연산된 프로브(33)의 Z축 방향의 이동 속도(Vz)가 소정 속도(Vc) 이상인지 여부가 판정되고(단 계 30), 소정 속도(Vc) 이상으로 되었을 때의 X축 슬라이드 테이블(16)의 위치(Xs2)를 기억한다(단계 S31).

제어 장치(35)는, 단계 S27, S31에서 검출된 X축 슬라이드 테이블(16)의 제1 위치(Xs1)와 제2 위치(Xs2)의 간격과, 블록(39)의 기존 길이(A)의 차이를 2분의 1로 하여 보정 거리(△L)를 식(3)으로 연산한다(단계 33).

△L = {(Xs1 - Xs2) - A}/2 … (3)

상기 실시예에서는, 프로브가 블록의 X축 방향 플러스측 단부 에지, 마이너스측 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때의 X축 슬라이드 테이블(16)의 제1, 제2 위치(Xs1, Xs2)의 차이와 블록의 기존 길이의 차이의 1/2를 보정 거리(△L)로 하고 있지만, 프로브에 대한 블록의 단부 에지 위치를 정확하게 검출하고, 공작물 지지대와 공구대의 상대 이동에 의해 프로브가 블록의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때의 공작물 지지대와 공구대의 상대 위치와, 프로브에 대한 블록의 단부 에지 위치의 차이로부터 보정 거리를 구해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 보정 거리(△L)를 제어 장치(35)의 기억 장치에 기억하고 있지만, 측정기(31)의 프로브(33)가 공작물(W)의 단부 에지로부터 이탈한 후 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 보정 시간을, 보정 거리(△L)를 주사 속도로 나누어 산출하고, 이 보정 시간을 기억 장치에 기억하도록 해도 된다. 이에 따르면, 주사 속도를 변경해도, 기억된 보정 시간에 이 주사 속도를 곱함으로써 보정 거리를 용이하게 구할 수 있다.

본 실시예에서는, 프로브(33)를 공작물(W)로 향해 가압하기 위해 압축 스프링의 스프링력을 사용한 예를 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 에어 실린더나 유압 등에 의한 가압력을 이용해도 되고, 프로브(33) 자체의 자중에 의해 공작물(W)에 가압하도록 해도 된다.

도 1은 본 실시예에 관한 초정밀 가공 장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 초정밀 가공 장치의 제어 장치를 나타낸 블록도이다.

도 3은 공작물(W)의 X축 및 Y축 방향 플러스측 단부 에지의 교점을 기준점으로서 검출하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 4는 프로브가 공작물 표면에 접촉되어 이동하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 5는 공작물 기준점 기계상 검출 프로그램의 플로 차트이다.

도 6은 블록을 사용하여 보정 거리를 구하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 7은 보정 거리 연산 프로그램의 플로 차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 초정밀 가공 장치, 11: 베드

12: Y축 슬라이드 테이블, 13, 17, 21: 안내 기구

14, 18, 22: 리니어 모터, 15, 19, 23: 리니어 스케일

16: X축 슬라이드 테이블, 20: 공작물 지지대

24: 서보 모터, 25: 주축

26: 공작물 파지 장치, 28: 공구대

30: 공구, 31: 측정기

32: 본체, 33: 프로브

34: 변위 검출 장치, 35: 제어 장치

36: X축 방향 플러스측 단부 에지

37: Y축 방향 플러스측 단부 에지

38: 기준점, 39: 블록

W: 공작물, Ws: 공작물 표면

Claims (6)

1. 공작물을 지지하는 공작물 지지대, 공구를 장착하는 공구대, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상기 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 상기 공구대에 일체적으로 연결된 본체에 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고 상기 공작물을 향해 가압력으로 가압시키며 상기 본체에 대한 변위를 변위 검출 장치에 의해 검출시키는 프로브(probe)를 가지는 측정기를 포함하고, 상기 공작물의 기준점을 기계상에서 검출하는 공작물 기준점 검출 방법에 있어서,

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 상기 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제1 공정;

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 공정;

   상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제3 공정; 및

   상기 제2 공정에 있어서, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상대 이동시킨 때에, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치하고나서, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지를 이탈하여 상기 프로브의 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 될 때까지의 사이에, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상기 주사 속도로 상대 이동하는 거리를 보정 거리로 하고, 상기 제3 공정에 의해 검출된 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 상기 보정 거리에 따라 상기 공작물의 X축 또는 Y축 방향 단부 에지를 기준점으로서 검출하는 제4 공정;

   을 포함하는 공작물 기준점 검출 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 지지대에 지지된 기존 길이의 블록에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제5 공정;

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 한쪽 방향으로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 블록의 제1 단부 에지로부터 이탈시키는 제6 공정;

   상기 프로브가 상기 블록의 제1 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 제1 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제7 공정;

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 다른쪽 방향으로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 블록의 제2 단부 에지로부터 이탈시키는 제8 공정;

   상기 프로브가 상기 블록의 제2 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 제2 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제9 공정; 및

   상기 제1 상대 위치와 제2 상대 위치의 간격과 상기 블록의 기존 길이의 차이를 2분의 1로 하여 상기 보정 거리를 연산하는 제10 공정

   을 포함하는 공작물 기준점 검출 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제2 공정에 있어서 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상대 이동시킨 때에, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치하고나서, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지를 이탈하여 상기 프로브의 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 시간을 보정 시간으로 하고, 상기 보정 시간이 제어 장치의 기억 장치에 미리 기억되고,

   상기 제4 공정은 상기 보정 시간에 상기 주사 속도를 곱하여 상기 보정 거리를 연산하는, 공작물 기준점 검출 방법.
4. 공작물을 지지하는 공작물 지지대, 공구를 장착하는 공구대, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상기 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 상기 공구대에 일체적으로 연결된 본체에 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고 상기 공작물을 향해 가압력으로 가압시키며 상기 본체에 대한 변위를 변위 검출 장치에 의해 검출시키는 프로브를 가지는 측정기를 포함한 가공 장치에 있어서,

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 상기 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제1 수단;

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 주사 속도로 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 수단;

   상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지로부터 이탈하여 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 검출하는 제3 수단; 및

   상기 제2 수단에 있어서, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상대 이동시킨 때에, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치하고나서, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지를 이탈하여 상기 프로브의 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 될 때까지의 사이에, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상기 주사 속도로 상대 이동하는 거리를 보정 거리로 하고, 상기 제3 수단에 의해 검출된 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 또는 Y축 방향의 상대 위치와, 상기 보정 거리에 따라 상기 공작물의 X축 또는 Y축 방향 단부 에지를 기준점으로서 검출하는 제4 수단;

   을 포함하는 가공 장치.
5. 공작물을 지지하는 공작물 지지대, 공구를 장착하는 공구대, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 서로 직각인 X, Y, Z축 방향으로 상대 이동시키는 이송 장치, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 상기 X, Y, Z축 방향의 각 상대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 상기 공구대에 일체적으로 연결된 본체에 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고 상기 공작물을 향해 가압력으로 가압시키며 상기 본체에 대한 변위를 변위 검출 장치에 의해 검출시키는 프로브를 가지는 측정기를 포함한 가공 장치에 있어서,

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 상대 이동시키고, 상기 프로브를 상기 공작물에 접촉시켜 가압력에 저항하여 후퇴시키는 제1 수단;

   상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상기 이송 장치에 의해 X축 및 Y축 방향으로 주사 속도로 각각 상대 이동시켜, 상기 프로브를 상기 공작물의 X축 방향 단부 에지 및 Y축 방향 단부 에지로부터 이탈시키는 제2 수단;

   상기 프로브가 상기 공작물의 각 단부 에지로부터 이탈하여 Z 축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되었을 때, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치를 상기 위치 검출 장치에 의해 각각 검출하는 제3 수단; 및

   상기 제2 수단에 있어서, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상대 이동시킨 때에, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치하고나서, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지를 이탈하여 상기 프로브의 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 될 때까지의 사이에, 상기 공작물 지지대와 상기 공구대가 X축 또는 Y축 방향으로 상기 주사 속도로 상대 이동하는 거리를 보정 거리로 하고, 상기 제3 수단에 의해 검출된 상기 공작물 지지대와 상기 공구대의 X축 및 Y축 방향의 각 상대 위치와, 상기 보정 거리에 따라 상기 공작물의 X축 및 Y축 방향 단부 에지의 교점을 기준점으로서 검출하는 제4 수단

   을 포함하는 가공 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 제2 수단에 있어서 상기 공작물 지지대와 상기 공구대를 상대 이동시킨 때에, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지와 일치하고나서, 상기 프로브가 상기 공작물의 단부 에지를 이탈하여 상기 프로브의 Z축 방향으로 전진하는 속도가 소정 속도로 되기까지의 시간을 보정 시간으로 하고, 상기 보정 시간이 제어 장치의 기억 장치에 미리 기억되고,

   상기 제4 수단은 상기 보정 시간에 상기 주사 속도를 곱하여 상기 보정 거리를 연산하는, 가공 장치.

Images