JPH0622780B2 - Machine Tools - Google Patents
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- JPH0622780B2 JPH0622780B2 JP60048333A JP4833385A JPH0622780B2 JP H0622780 B2 JPH0622780 B2 JP H0622780B2 JP 60048333 A JP60048333 A JP 60048333A JP 4833385 A JP4833385 A JP 4833385A JP H0622780 B2 JPH0622780 B2 JP H0622780B2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 22
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、工作機械に係り、特に高精度な加工を行なう
のに好適な工作機械に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool, and more particularly to a machine tool suitable for performing highly accurate machining.
工作機械の加工精度を向上させるには、工作機械そのも
のの精度を上げる必要がある。しかし、工作機械自体の
精度を上げることは、技術的な面あるいは経済的な面か
ら制約がある。このため、たとえば、特開昭54−10
2671号公報に開示されているように、工作機械の精
度を補正する補正手段を設け、加工精度を向上させるよ
うにしたものが提案されている。In order to improve the machining accuracy of a machine tool, it is necessary to improve the accuracy of the machine tool itself. However, increasing the accuracy of the machine tool itself is limited from a technical or economic point of view. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-10
As disclosed in Japanese Patent No. 2671, there has been proposed one in which a correction means for correcting the accuracy of a machine tool is provided to improve the processing accuracy.
このような工作機械によれば、工作機械自体の精度に係
わらず基準ブロツクの精度によつて加工が行なわれるた
め、高精度の加工を行なうことができる。しかし、基準
ブロツクの基準面と平行な方向の真直度の補正ができな
いため、移動体の傾斜や上下動による加工精度の低下を
防止することができない。According to such a machine tool, since the machining is performed according to the precision of the reference block regardless of the precision of the machine tool itself, highly precise machining can be performed. However, since the straightness of the reference block in the direction parallel to the reference plane cannot be corrected, it is not possible to prevent the processing accuracy from deteriorating due to the inclination or vertical movement of the moving body.
本発明の目的は、移動体の移動径路の真直度を高精度に
補正し、高い加工精度を得られるようにした工作機械を
提供するにある。An object of the present invention is to provide a machine tool capable of highly accurately correcting the straightness of a moving path of a moving body and obtaining high processing accuracy.
上記目的を達成するため、本発明においては、移動体
に、固定部材の案内面と接する摺動部材と微小変位手段
を設け、移動体の移動径路の真直度を検出する真直度検
出手段の出力に基づいて微小変位手段を作動させ、移動
体の移動径路の真直度を高精度に補正するようにしたこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, in the present invention, the moving body is provided with a sliding member in contact with the guide surface of the fixed member and a minute displacement means, and the output of the straightness detecting means for detecting the straightness of the moving path of the moving body. Based on the above, the minute displacement means is operated to correct the straightness of the moving path of the moving body with high accuracy.
以下、本発明の一実施例を図面にしたがつて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図ないし第6図は本発明の一実施例を示すものであ
る。同図において、ベツド1上には、サドル2が固定さ
れ、このサドル2に形成された案内面(図示せず)に沿
つて、紙面に垂直な方向に移動可能なテーブルベース3
が支持されている。このテーブルベース3の上には、被
加工物(図示せず)を支持固定するためのテーブル4が
固定されている。前記ベツド1の上面に形成された案内
面5に摺動自在に接するベアリング6には、微小変位手
段7が固定され、この微小変位手段7にコラム8が固定
されている。このコラム8には、主軸頭9が、コラム8
に形成された案内面(図示せず)に沿つて上下方向に摺
動可能に支持されている。この主軸頭9に、回転可能に
支持された主軸10の一端には、刃具11が支持されて
いる。前記ベツド1には、ブラケツト12を介して、投
光手段13が支持されている。一方、前記コラム8の下
部には、前記投光手段13に対向する光位置検出手段1
4が固定されている。1 to 6 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a saddle 2 is fixed on a bed 1, and a table base 3 is movable along a guide surface (not shown) formed on the saddle 2 in a direction perpendicular to the paper surface.
Is supported. A table 4 for supporting and fixing a workpiece (not shown) is fixed on the table base 3. A minute displacement means 7 is fixed to a bearing 6 slidably in contact with a guide surface 5 formed on the upper surface of the bed 1, and a column 8 is fixed to the minute displacement means 7. In this column 8, the spindle head 9 is
It is slidably supported in the vertical direction along a guide surface (not shown) formed on the. A blade 11 is supported at one end of a spindle 10 rotatably supported by the spindle head 9. A light projecting means 13 is supported on the bed 1 via a bracket 12. On the other hand, in the lower part of the column 8, the light position detecting means 1 facing the light projecting means 13 is provided.
4 is fixed.
前記投光手段13は、一対の平行な真直基準光線(以下
単に光線という)15、16を、前記コラム8が移動す
べき径路に沿つて投光するもので、たとえば、レーザ発
振器などで構成される。The light projecting means 13 projects a pair of parallel straight reference light beams (hereinafter, simply referred to as light beams) 15 and 16 along a path along which the column 8 should move, and is composed of, for example, a laser oscillator. It
前記光位置検出手段14は、前記投光手段13から発振
された光線15,16の光路と交差するように配置され
た一対の受光素子17,18を備えている。これらの受
光素子17,18は、たとえば、第2図に示すような光
位置検出素子20を用いる。この光位置検出素子20
は、光線15(又は16)を受光して生じたX1,X
2を、電極21,22にから取出し、それぞれの大きさ
によつて受光位置を知るようにしたものである。すなわ
ち、受光位置で発生した電流X1,X2は、各電極21,
22までの距離の抵抗層を通つて出力されるので、その
大きさを比較することにより、受光位置を求めるように
構成され、数μmの変位を検出し得るようになつてい
る。このような、光位置検出素子20により、さらに微
小な変位を検出するためには、第3図に示すように、光
線15の光軸に対し、角度θだけ傾斜させ、変位量Δy
を、変位量ΔSに拡大すればよい。このとき、Δyに対す
るΔSの量は、 で求めることができる。たとえば、θを5度に設定する
と、1μm以下の変位量を検出することができる。The light position detecting means 14 includes a pair of light receiving elements 17 and 18 arranged so as to intersect the optical paths of the light rays 15 and 16 oscillated from the light projecting means 13. For these light receiving elements 17 and 18, for example, an optical position detecting element 20 as shown in FIG. 2 is used. This optical position detection element 20
Is generated by receiving the light ray 15 (or 16), X 1 , X
2 is taken out from the electrodes 21 and 22, and the light receiving position is known by the size of each. That is, the currents X 1 and X 2 generated at the light receiving position are
Since the light is output through the resistance layer at a distance of up to 22, the light receiving position is obtained by comparing the sizes, and a displacement of several μm can be detected. In order to detect a further minute displacement by the optical position detecting element 20, as shown in FIG. 3, the displacement amount Δy is set by inclining the optical axis of the light ray 15 by an angle θ.
Should be expanded to the displacement amount ΔS. At this time, the amount of ΔS with respect to Δy is Can be found at. For example, when θ is set to 5 degrees, a displacement amount of 1 μm or less can be detected.
前記光位置検出素子20を用いた位置検出は、第4図に
示すような検出回路23で行なわれる。この検出回路2
3は、光位置検出素子20の電極21,22から印加さ
れる電流X1,X2を加算(X1+X2)および減算(X1
−X2)する増巾器24および25と、増巾器24,2
5からの信号に含まれるノイズを除去するフイルタ2
6,27およびフイルタ26,27から印加される信号
で割算し、光位置検出素子20上の受光位置を求める割
算器28を備えている。The position detection using the optical position detection element 20 is performed by a detection circuit 23 as shown in FIG. This detection circuit 2
3 is addition (X 1 + X 2 ) and subtraction (X 1 ) of the currents X 1 and X 2 applied from the electrodes 21 and 22 of the optical position detection element 20.
-X 2 ) thickening devices 24 and 25 and thickening devices 24, 2
Filter 2 for removing noise included in the signal from 5
6 and 27 and the signals applied from the filters 26 and 27 to provide a divider 28 for obtaining the light receiving position on the optical position detecting element 20.
真直度検出手段は、前記第1図に示すように、投光手段
13と、光位置検出手段14の中に所定の間隔で配置さ
れた一対の光位置検出素子20および各光位置検出素子
20に接続された一対の検出回路23(第4図参照)を
備えている。As shown in FIG. 1, the straightness detecting means includes a light projecting means 13, a pair of light position detecting elements 20 arranged at a predetermined interval in the light position detecting means 14, and each light position detecting element 20. And a pair of detection circuits 23 (see FIG. 4) connected to each other.
このような真直度検出手段によるコラム8の真直度の検
出は、次のように行なう。The straightness of the column 8 is detected by the straightness detecting means as described below.
まず、コラム8が基準位置(たとえば、ベース1の右
端)にあるとき、光位置検出素子20の受光位置を検出
して記憶しておく。ついで、コラム8を移動させ、光位
置検出素子20の受光位置の変化を検出する。そして、
前記基準位置での検出結果と比較し、その差Δy1,Δy2
を求める。First, when the column 8 is at the reference position (for example, the right end of the base 1), the light receiving position of the light position detecting element 20 is detected and stored. Then, the column 8 is moved to detect the change in the light receiving position of the light position detecting element 20. And
Compared with the detection result at the reference position, the difference Δy1, Δy2
Ask for.
前記微小変位手段7は、第5図に示すように、ベアリン
グ6に形成された案内溝31に摺動自在に嵌合する可動
くさび32と、前記ベアリング6に固定され、前記可動
くさび32を移動させるためのモータ33と、一端がモ
ータ33に結合され、他の一端が前記可動くさび32を
形成されたねじ穴(図示せず)に螺合する送りねじ34
と、前記可動くさび32に接するように、前記コラム8
に固定された固定くさび35から成る。そして、可動く
さび32が矢印方向に移動すると、コラム8を矢印方向
に押上げるようになつている。As shown in FIG. 5, the minute displacement means 7 is a movable wedge 32 slidably fitted in a guide groove 31 formed in the bearing 6, and is fixed to the bearing 6 to move the movable wedge 32. And a feed screw 34 having one end coupled to the motor 33 and the other end screwed into a screw hole (not shown) having the movable wedge 32 formed therein.
And the column 8 so as to come into contact with the movable wedge 32.
It consists of a fixed wedge 35 fixed to the. When the movable wedge 32 moves in the arrow direction, the column 8 is pushed up in the arrow direction.
このような微小変位手段7によるコラム8の変位の補正
は次のように行なう。The displacement of the column 8 is corrected by the minute displacement means 7 as follows.
前記光位置検出素子20からの信号に基いて、前記検出
回路23で、光位置検出素子20の受光位置を検出す
る。この検出回路23の出力を受けた演算回路40は、
予じめ記憶されている基準位置における光位置検出素子
20の受光位置の信号と新たに印加された信号とを比較
し、その変位量を求めると共に、前記可動くさび32を
移動させるべき方向と移動量を算出して、制御回路41
へ印加する。制御回路41は、前記演算回路40からの
指令に基いて、前記モータ33を回転させ、可動くさび
32を移動させる。すると、可動くさび32と固定くさ
び35の相対移動により、固定くさび35が上下方向に
移動して、コラム8が上下に移動する。The detection circuit 23 detects the light receiving position of the optical position detecting element 20 based on the signal from the optical position detecting element 20. The arithmetic circuit 40 receiving the output of the detection circuit 23
The signal of the light receiving position of the optical position detecting element 20 at the previously stored reference position is compared with the newly applied signal, the displacement amount is obtained, and the direction and the movement of the movable wedge 32 are to be moved. The amount is calculated and the control circuit 41
Apply to. The control circuit 41 rotates the motor 33 and moves the movable wedge 32 based on a command from the arithmetic circuit 40. Then, the fixed wedge 35 moves in the vertical direction by the relative movement of the movable wedge 32 and the fixed wedge 35, and the column 8 moves up and down.
このようにして、光位置検出素子20の出力に応じて、
その光位置検出素子20に対応する可動くさび32を移
動させることにより、コラム8の上下動あるいは傾きを
補正することができる。In this way, according to the output of the optical position detection element 20,
By moving the movable wedge 32 corresponding to the light position detecting element 20, the vertical movement or inclination of the column 8 can be corrected.
また、コラム8を何度か往復移動させて、コラム8の移
動径路の真直度を求め、各点における平均値を求めてお
いて、補正するようにしてもよい なお、前記微小変位手段として、圧電素子を用い、コラ
ム8の変位量に応じて印加する電圧を変えるようにして
もよい。In addition, the column 8 may be reciprocated several times to obtain the straightness of the movement path of the column 8 and the average value at each point may be obtained and corrected. A piezoelectric element may be used to change the applied voltage according to the amount of displacement of the column 8.
上記実施例においては、ベツド1上を移動するコラム8
の特定の方向の真直度の検出、補正について説明した
が、検出手段や微小変位手段を適宜配置することによ
り、コラム8の真直度を高精度に補正することができ
る。また、コラム8を固定部材とし、主軸頭9を移動体
として、コラム8に対する主軸頭9の移動径路の真直度
を補正することもできる。In the above embodiment, the column 8 moving on the bed 1
Although the detection and correction of the straightness in the specific direction has been described, the straightness of the column 8 can be corrected with high accuracy by appropriately disposing the detecting means and the minute displacement means. Further, the straightness of the moving path of the spindle head 9 with respect to the column 8 can be corrected by using the column 8 as a fixed member and the spindle head 9 as a moving body.
以上述べた如く、本発明によれば、工作機械の移動体の
移動径路の真直度を高精度に維持することができるの
で、高精度の加工を行なうことができる効果がある。As described above, according to the present invention, since the straightness of the moving path of the moving body of the machine tool can be maintained with high precision, there is an effect that high-precision machining can be performed.
第1図は、本発明を適用した工作機械の一例を示す側面
図、第2図は、第1図における光位置検出素子の側面
図、第3図は、光位置検出素子による検出原理を示す側
面図、第4図は、変位量を検出する検出回路のブロツク
線図、第5図は、第1図における微小変位手段の一例を
示す側面図、第6図は、補正回路を示すブロツク線図で
ある。 1……ベツド、2……サドル、3……テーブルベース、
4……テーブル、5……案内面、6……ベアリング、7
……微小変位手段、8……コラム、9……主軸頭、13
……投光手段、14……光位置検出手段。FIG. 1 is a side view showing an example of a machine tool to which the present invention is applied, FIG. 2 is a side view of an optical position detecting element in FIG. 1, and FIG. 3 shows a detection principle by the optical position detecting element. A side view, FIG. 4 is a block diagram of a detection circuit for detecting the amount of displacement, FIG. 5 is a side view showing an example of the minute displacement means in FIG. 1, and FIG. 6 is a block line showing a correction circuit. It is a figure. 1 ... bed, 2 ... saddle, 3 ... table base,
4 ... Table, 5 ... Guide surface, 6 ... Bearing, 7
…… Small displacement means, 8 …… Column, 9 …… Spindle head, 13
...... Light emitting means, 14 ...... Light position detecting means.
Claims (1)
面に摺動可能に接する複数の摺動部材に支持され、案内
面に沿って移動する移動体とを備えた工作機械におい
て、前記移動体と摺動部材を、その移動方向と垂直な方
向に移動可能に結合すると共に、移動体と摺動部材の間
に微小変位手段を設け、前記固定部材側に配置され、前
記移動体の移動すべき経路と平行で真直な基準光線を投
光する投光手段と、前記移動体に、前記基準光線と交差
するように配置された受光素子を備え、基準光線を受光
した位置を検出する光位置検出手段を設け、この光位置
検出手段の出力から、基準光線に対する移動体の変位量
を検出する真直度検出手段を設け、この真直度検出手段
の出力により前記微小変位手段を作動させるようにした
ことを特徴とする工作機械。1. A machine tool comprising: a fixed member having a guide surface formed thereon; and a movable body supported by a plurality of sliding members slidably contacting the guide surface and moving along the guide surface. The movable body and the sliding member are movably coupled to each other in a direction perpendicular to the moving direction, and a minute displacement means is provided between the movable body and the sliding member, and the minute displacement means is arranged on the fixed member side. Of a reference light beam parallel to the path to be moved, and a light receiving element arranged on the moving body so as to intersect the reference light beam, and detect the position where the reference light beam is received. And a straightness detecting means for detecting the displacement amount of the moving body with respect to the reference ray from the output of the light position detecting means, and the minute displacement means is operated by the output of the straightness detecting means. Characterized by the fact that Machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048333A JPH0622780B2 (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Machine Tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048333A JPH0622780B2 (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Machine Tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61209854A JPS61209854A (en) | 1986-09-18 |
| JPH0622780B2 true JPH0622780B2 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=12800482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60048333A Expired - Lifetime JPH0622780B2 (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Machine Tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0622780B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2592572Y2 (en) * | 1989-07-20 | 1999-03-24 | 三井精機工業株式会社 | Fine feed mechanism |
| CN1099938C (en) * | 1996-11-07 | 2003-01-29 | 大隈株式会社 | Error Compensation Equipment in CNC Machine Tool |
| KR100421790B1 (en) | 1996-11-07 | 2004-06-23 | 가부시키가이샤 미츠토요 | Error Compensator for Numerical Control Machine Tools |
| CN102537253B (en) * | 2012-01-18 | 2014-11-05 | 苏州西岩机械技术有限公司 | Reinforcing device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623741A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-06 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Quartz glass furnace core tube for manufacturing semiconductor |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP60048333A patent/JPH0622780B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61209854A (en) | 1986-09-18 |
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