(57)【要約】【課題】位置決め誤差が小さく、高スループットで高精度な加工ができるようにする。【解決手段】次の加工穴への位置決めについて補正を行う場合は、現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブルとスライド板の移動量を確認し（Ｐ０２）、両者の移動量からテーブルの位置指令が目標値に到達する時間Ｔｘと、スライド板の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｙとを計算する。次いで、テーブルの位置指令が目標値に到達する時間Ｔｘとスライド板の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｙを比較し、比較結果に基づいてスライド枚あるいはテーブルの位置決め開始時刻を遅らせ（Ｐ０５，Ｐ０６）、両者の位置決め終了時刻が同時刻になるようにし、テーブルとスライド板の移動量から補正量を求め、テーブルとスライド板の位置指令から補正量を減算し（Ｐ０７）、遅らせた位置決め開始時間と補正された指令値に基づいて位置決めし、穴明け加工を行う（Ｐ０８）。【選択図】図３
2011230199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物が載置され、装置の前後方向に移動自在のテーブルと、
装置の左右方向に移動自在のスライド板と、
前記スライド板に回転自在に支持され、装置の上下方向に移動自在のドリルと、
前記テーブル、前記スライド板及びドリルを前記定義された方向にそれぞれ駆動する駆動手段と、
を備え、前記駆動手段により前記テーブルと前記スライド板を移動させることにより前記ドリルの軸線を目標位置に位置決めした後、前記ドリルを前記被加工物に切り込ませて穴明け加工を行うドリル穴明機におけるドリル穴明け制御方法であって、
前記テーブル及び前記スライド板の前記目標位置に到達する時間の差に基づいて前記テーブル及び前記スライド板の位置決め終了時刻が略一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決め開始時刻を調節する工程と、
前記ドリルが前記被加工物に到達する加工開始時刻における前記被加工物に対する前記ドリルの位置が前記目標位置に一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決めの位置指令に補正量を減算する工程と、
を行い、
その後に前記テーブルと前記スライド板の移動及び位置決めを行って穴明け加工を行うことを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のドリル穴明け制御方法であって、
前記補正量を、予め前記テーブル及び前記スライド板の移動量と補正量の関係を測定して作成した補正値リストから求めることを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項３】
請求項２記載のドリル穴明け制御方法であって、
前記補正値リストを、加工の前に予め前記テーブル及び前記スライド板に関して移動量を変えた予備動作を行って前記目標位置との誤差を測定し、前記誤差を前記補正量として作成することを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項４】
請求項３記載のドリル穴明け制御方法であって、
加工領域を複数に分割し、分割した加工領域毎に前記補正値リストを定めることを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項５】
請求項３記載のドリル穴明け制御方法であって、
前記テーブルと前記スライド板の移動量の組合せに対して前記補正値リストを作成することを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項６】
請求項３記載のドリル穴明け制御方法であって、
前記テーブルと前記スライド板の移動量及び移動方向に対して前記補正値リストを作成することを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項７】
請求項３記載のドリル穴明け制御方法であって、
前記補正値リストを加工しながら修正することを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項８】
請求項２記載のドリル穴明け制御方法であって、
前記テーブルと前記スライド板の移動量と前記補正量の関係を加工しながら求めることを特徴とするドリル穴明け制御方法。
【請求項９】
請求項１〜８記載のドリル穴明け制御方法を実行する制御手段を有することを特徴とするドリル穴明機。
【請求項１０】
ドリル穴明機の制御手段に請求項１〜８記載のドリル穴明け制御方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のドリルを有し、テーブルやスライド板を移動させることによって被加工物とドリルを相対的に位置決めし、被加工物に穴明け加工を行うドリル穴明け制御方法、及び当該制御方法を行うプログラム及びドリル穴明機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、基本的なドリル穴明機の概略構成を示す図である。同図において、ドリル穴明機は、テーブル１、テーブル１をＸ軸方向に駆動するＸ軸駆動部２、スライド板３、スライド板３をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動部４、スライド板３に設置されたスピンドル５、スピンドル５をＺ方向に駆動するＺ軸駆動部６を備えている。被加工物を載置するテーブル１は、Ｘ方向（図示前後方向）に移動可能に設置され、Ｘ軸駆動部２により駆動される。スライド板３はテーブル１の上方にＹ方向に移動可能に設置され、Ｙ軸駆動部４により駆動される。スピンドル５は、スライド板３にＺ方向（図示上下方向）に移動可能に設置され、Ｚ軸駆動部６により駆動され、上下方向に移動する。ドリル７はスピンドル５に回転自在に保持されている。
【０００３】
図１３、図１４は、図１２に示したようなドリル穴明機が位置決めと穴明け加工を行う際の動作を説明する図であり、横軸は時間、縦軸は可動部の位置である。図１３（ａ）はテーブル１のＸ方向の位置指令と位置応答を、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるテーブル１の目標位置付近での様子を拡大したものを、同図（ｃ）はドリル７のＺ方向の位置指令と位置応答を、それぞれ示している。なお、スライド板３のＹ方向の位置指令と位置応答は図示を省略しているが、テーブル１の位置指令と位置応答と同様の特性である。図１４は、スライド板３の位置決めがテーブル１の位置決めよりも時間がかかる場合を示しており、同図（ａ）はテーブル１のＸ方向の位置指令と位置応答を、同図（ｂ）はスライド板３のＹ方向の位置指令と位置応答を、同図（ｃ）はドリル７のＺ方向の位置指令と位置応答を、それぞれ示している。
【０００４】
被加工物に穴明け加工を行う際、まずテーブル１とスライド板３を所定の位置に移動させ、ドリル７を被加工物に対してＸ，Ｙ方向に位置決めする。図１４（ａ）及び同図（ｂ）から分かるように、テーブル１とスライド板３はいずれも、位置指令に対して位置応答が遅れる。また、位置指令が終了してから目標位置に到達するが、位置応答に振動が発生する。ドリル７が被加工物表面に到達する加工開始時刻において、位置応答が目標位置と一致していないと、位置決め誤差となって加工穴位置精度が悪化する。位置応答の振動波形は，主にテーブル１、スライド板３及びドリル７の動作条件により変化する。位置応答の振動は時間と共に納まっていくが、スループット向上のため、振動が完全に納まってから穴明け加工するのではなく、ある許容範囲内に振動が納まった場合を位置決め終了として穴明け加工を行う。そのため、この位置応答の振動はプリント基板とドリルの相対位置の誤差を引き起こし、加工精度悪化の原因となる。
【０００５】
また、テーブル１とスライド板３は穴明け加工終了後、同時に次の目標位置への位置決めを開始するが、それぞれの移動量によって位置決めに要する時間が異なる。穴明け加工はテーブル１とスライド板３の位置決め終了後に行われるため、テーブル１の位置応答の振動波形が常に同じであるとしても、スライド板３の位置決めの終了時刻によって加工開始時刻が変化し、位置決め誤差も変化する。さらに、図１３、図１４に示すように、ドリル７も位置指令に対して位置応答が遅れる。この結果、実加工においては、様々な位置決め誤差が発生し、加工穴位置精度が低下する。
【０００６】
このようなことから、例えば特許文献１には、プリント基板に穴明け加工を行う際のスループットと精度の向上に関して、例えば、位置決め動作と穴明け加工の間に、加工する穴の直径と必要な精度に応じた遅延時間（ドウェル時間）を設定し、位置決め後に設定されたドウェル時間が経過するのを待ってから穴明け加工を行うボール盤について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２５４８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１記載の発明では、小径穴及び精度を必要とする穴の加工時には位置決め時の残留振動が十分に納まってから穴明け加工を行い、大径穴及び精度を必要としない穴の加工時には位置決め後にあまり長いドウェル時間をおかずに穴明け加工を行うようにしているので、スループットを最大限にしつつ十分な加工精度を達成することが可能である。しかし、ドウェル時間を設定しない通常の穴明け加工と比較すると、スループットが低下することは否めない。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、高スループットで高精度な加工を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、被加工物が載置され、装置の前後方向に移動自在のテーブルと、装置の左右方向に移動自在のスライド板と、前記スライド板に回転自在に支持され、装置の上下方向に移動自在のドリルと、前記テーブル、前記スライド板及びドリルを前記定義された方向にそれぞれ駆動する駆動手段と、を備え、前記駆動手段により前記テーブルと前記スライド板を移動させることにより前記ドリルの軸線を目標位置に位置決めした後、前記ドリルを前記被加工物に切り込ませて穴明け加工を行うドリル穴明機におけるドリル穴明け制御方法であって、前記テーブル及び前記スライド板の前記目標位置に到達する時間の差に基づいて前記テーブル及び前記スライド板の位置決め終了時刻が略一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決め開始時刻を調節する工程と、前記ドリルが前記被加工物に到達する加工開始時刻における前記被加工物に対する前記ドリルの位置が前記目標位置に一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決めの位置指令に補正量を減算する工程と、を行い、その後に前記テーブルと前記スライド板の移動及び位置決めを行って穴明け加工を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高スループットで、加工穴位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における実施例１に係るドリル穴明機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施例１におけるテーブルとスライド板に関する補正値リスト例を示す図である。
【図３】実施例１における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例１における位置決め結果を示す特性図である。
【図５】実施例２における加工領域の分割例を示す図である。
【図６】実施例２におけるテーブルとスライド板に関する補正値リストの例を示す図である。
【図７】実施例３におけるテーブルとスライド板の位置決め時に使用する補正値リストを示す図である。
【図８】実施例４におけるテーブルとスライド板の位置決め時に使用する補正値リストを示す図である。
【図９】実施例４における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施例５における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施例６における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】基本的なドリル穴明機の概略構成を示す図である。
【図１３】図１２に示したようなドリル穴明機が位置決めと穴明け加工を行う際の動作を示す説明図である。
【図１４】図１２に示したようなドリル穴明機が位置決めと穴明け加工を行う際の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本実施形態の実施例１に係るドリル穴明機の全体構成を示す斜視図である。なお、以下の説明において、前述の従来例と同等な各部には同一の参照符号を付してある。
【００１５】
同図において、実施例１に係るドリル穴明機は、ベッド８と、ベッド８上に配置される門型コラムレール９、テーブル１、スライド板３などを備えている。装置の土台であるベッド８は、床に設置される。門型コラムレール９は、ベッド８上に固定されている。被加工物を載置するテーブル１はベッド８上のＸ軸案内レール１０上に設置され、ベッド８上をＸ方向に移動自在である。Ｘ軸モー夕１５はテーブル１に螺合するＸ軸送りねじ１４を介してテーブル１をＸ軸案内レール１０に沿って移動させる。リニアスケール１６はテーブル１の位置を測定する測定手段である。
【００１６】
スライド板３はＹ軸案内レール１１に案内され、門型コラムレール９上をＹ方向に移動自在である。Ｙ軸モータ１８はスライド板３に螺合するＹ軸送りねじ１７を介してスライド板３をＹ軸案内レール１１に沿って移動させる。ハウジング１３は本実施例ではスライド板３に６個取り付けられ、それぞれＺ軸案内レール１２に案内されてスライド板３上をＺ方向に移動自在である。Ｚ軸モータ２０はハウジング１３毎に設けられ、螺合するＺ軸送りねじ１９を介して各ハウジング１３をそれぞれＺ軸方向に移動させる。ハウジング１３には、それぞれスピンドル６が固定されている。スピンドル６の先端にはそれぞれドリル７が装着されている。したがって、このドリル穴明機は同時に６個の被加工物の穴明け加工が可能である。
【００１７】
制御装置２１はＣＰＵを含み、ＣＰＵ内若しくは別途備えたＲＯＭに格納されたプログラムを読み出し、別途備えたＲＡＭ若しくは後述の記憶手段に展開し、当該ＲＡＭ若しくはワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムで定義された処理を実行し、ドリル穴明機の各駆動部を制御する。制御装置２１は、また、後述する補正値リストを計算し、あるいは記憶する記憶手段等を備えている。ドリル穴明機の操作者は入出力装置２２によりドリル穴明機を操作する。
【００１８】
加工をするときには、テーブル１とスライド板３を移動させ、加工しようとする穴の軸線にドリル７の軸線を一致させた後、ハウジング１３をＺ方向に移動させ、ドリル７により穴明け加工を行う。したがって、全体の加工手順は従来と同じである。しかし、以下に説明するように、テーブル１、スライド板３及びハウジング１３を駆動するパラメータが従来と相違する。
【００１９】
図２は本実施例におけるテーブル１とスライド板３に関する補正値リストの例を示す図である。本実施例では、
１）テーブル１、スライド３及びドリル７を保持したハウジング１３（以下、「ドリル７」という。）はいずれも、動作条件が同じであればほとんど同じ位置決め誤差が発生する。  
２）発生する位置決め誤差は移動量によって変化する。  
という経験側に基づいて補正値リストを求める。そして、同図に示すように、＋、−の符号付きの移動量３１毎に、補正量３２を設定し、補正値リスト３０として管理する。
【００２０】
各補正量３２は、被加工物の穴明け加工の前にテーブル１とスライド板３の位置決め動作とドリル７の上下動作とを組み合わせた予備動作を行い、ドリル７が被加工物表面に到達する加工開始時刻における、テーブル１及びスライド板３の位置決め誤差を測定することによって決定する。ここで、加工開始時刻はドリル７の位置応答が被加工物表面に到達する時刻であり、この時刻におけるテーブル１及びスライド板３の位置応答を参照して目標位置との差を位置決め誤差として測定する。例えば、「テーブル１を＋５ｍｍ移動させた場合、加工開始時刻において△△μｍの位置決め誤差が発生する」、「スライド板３を−５ｍｍ移動させた場合、加工開始時刻において▽▽μｍの位置決め誤差が発生する」と言うように、テーブル１とスライド板３の移動量に対応させて位置決め誤差を測定する。
【００２１】
位置決め誤差の測定は複数回行い、測定した位置決め誤差の平均値を計算して補正量３２とする。なお、補正量３２を求める場合は、実際に穴明け加工は行わず、ドリル７を取り外してハウジング１３だけを上下動作させてもよい。ドリル７の位置応答はＺ軸モータ２０の回転角から算出できるので、ドリル７を取り外して動作させてもドリル７が取り付けられている場合の位置応答を得ることができる。テーブル１とスライド板３の位置決め誤差の測定はそれぞれ独立に行う。
【００２２】
また、予備動作の動作パターンは、実際に被加工物に穴明け加工を行う加工パターン中の全ての移動量でもよいが、加工パターン中で多用する移動量や、高精度に加工したい穴への移動量だけでも構わない。補正の必要な移動量に限定して予備動作を行うことで、補正値リストの作成時間を短縮することができる。また、図２では、テーブル１とスライド板３の移動量３１の範囲が同じであるが、異なっていてもよい。
【００２３】
図３は本実施例１において制御装置２１が実行する穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。  
同図において、制御装置２１は加工プログラムを参照し、次の加工穴への位置決めについて補正を行うかどうかを確認する（ステップＰ０１）。補正を行わない場合は、従来の穴明け加工と同様に位置決めと穴明け加工を行う（ステップＰ０８）。補正を行う場合は、加工プログラムを参照して現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブル１とスライド板３の移動量を確認して（ステップＰ０２）、ステップＰ０３の処理を行う。なお、補正を行うかどうかについては、加工プログラム中に記述してもよいし、入出力装置２２の画面にて操作者が設定するようにしてもよい。
【００２４】
ステップＰ０３では、テーブル１とスライド板３の移動量とから、テーブル１の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｘと、スライド板３の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｙとを計算する。次いで、テーブル１の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｘとスライド板３の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｙを比較する。比較結果が、
Ｔｘ≧Ｔｙ
であれば、スライド枚３の位置決め開始時刻を
（Ｔｘ−Ｔｙ）
だけ遅らせる（ステップＰ０５）。
【００２５】
一方、比較結果が、
Ｔｘ＜Ｔｙ
であれば、テーブル１の位置決め開始を
（Ｔｙ−Ｔｘ）
だけ遅らせる（ステップＰ０６）。
【００２６】
ステップＰ０５又はステップＰ０６の処理により、テーブル１及びスライド板３の位置決め終了時刻が略同時刻になる（図４参照）。そこで、次に補正値リスト３０を参照してテーブル１とスライド板３の移動量から補正量３２（±１５μｍ以下）を求め、テーブル１とスライド板３の位置指令から補正量３２を減算する（ステップＰ０７）。減算後、遅らせた位置決め開始時間と補正された指令値に基づいて位置決めし、穴明け加工を行う（ステップＰ０８）。なお、位置決め終了時刻は本実施形態では、図４に示すように位置応答が補正後の目標位置の整定範囲内、例えば±５μｍに収まる時刻としている。
【００２７】
以下、加工プログラムで指定された穴明け加工が終了するまでステップＰ０１からステップＰ０８の処理を繰り返し、穴明け加工を行う（ステップＰ０９）。
【００２８】
なお、ステップＰ０４において、テーブル１の移動量がスライド板３の移動量と比較して非常に大きく（Ｔｘ＞＞Ｔｙ。例えば、１００ｍｓ以上）、加工開始時刻においてスライド板３の移動による振動がほとんど治まるような場合は、スライド板３の位置決め開始時刻を遅らせなくともよい。この場合、スライド板３の移動量を０として補正値リスト３０を参照すればよい。Ｔｘ＜＜Ｔｙとなる場合も同様である。
【００２９】
図４は、位置決め結果を示す特性図で、時間と目標位置をパラメータに取ったものである。同図における実線は、テーブル１の位置指令が目標値に到達する時間がスライド板３の位置指令が目標値に到達する時間よりも短い場合の位置決め結果を示し、同図（ａ）はテーブル１の場合を、同図（ｂ）はスライド板３の場合を示している。また、同図（ａ）における点線は従来の（すなわち、補正を行わない場合）位置指令を示している。
【００３０】
図４から分かるように位置指令が先に目標値に到達するテーブル１の位置決め開始を遅らせることにより、テーブル１とスライド板３の位置指令が略同時に目標位置に到達する。そして、加工開始時刻は、予備動作での測定時と同じになる。なお、加工開始時刻は、位置決め終了時刻の経過後、数十ｍｓ程度後に開始される。
【００３１】
位置指令に補正量を加えることにより、位置指令及び整定後の位置は加工プログラムで指定された目標位置からずれるが、ドリル７が被加工物表面に到達する加工開始時刻において位置応答が加工プログラムで指定された目標位置に到達することが重要であり、その後の位置ずれは許容範囲内（±１５μｍ以下）であれば問題ない。したがって、ドリル７が加工プログラムで指定された目標位置で穴明け加工を開始することになり、加工穴位置精度が向上する。また、テーブル１とスライド板３の位置決め時間に関しては、遅い方に合わせて位置決め開始を遅らせているので、補正を行うことによる加工時間の増加はない。
【００３２】
本実施例１は、従来技術に対し、予備動作を実行する時間が必要になるが、複数回繰り返す穴明け加工に対して補正値リスト３０の作成は初めの１回でよいため、スループットヘの影響は穴明け加工を多数行うほど減少することになる。
【実施例２】
【００３３】
実施例１では１つの補正値リスト３０を用いて全加工領域を加工したが、加工領域を複数の領域に分割して、領域毎に個別の補正値リスト３０を作成することもできる。本実施例２は、加工領域を複数の領域に分割し、領域毎に個別の補正値リストを作成して加工する例である。
【００３４】
図５は実施例２における加工領域の分割例を、図６はテーブル１とスライド板３に関する補正値リストの例を示す図である。図５において、テーブル１とスライド板３はそれぞれＸ方向及びＹ方向に移動可能な範囲が定まっており、Ｘ軸ストローク４１とＹ軸ストローク４２を有する。穴明け加工が可能な領域はＸ軸ストローク４１とＹ軸ストローク４２で移動可能な範囲内に限られ、加工領域４０が定まる。補正値リスト３０を１個とする場合、加工領域４０内で１つの補正値リスト３０を参照することになる。しかし、加工領域４０の位置によっては、テーブル１とスライド板３の位置決め時の位置応答が変わる可能性がある。
【００３５】
そこで、本実施例では、図５に示すように、Ｘ軸ストローク４１とＹ軸ストローク４２をそれぞれ３分割し、加工領域４０を領域４３ａ〜４３ｉの９個の領域に分割する。そして、分割した領域４３ａ〜４３ｉ毎に図６に示すような１つの補正値リスト３０ａ〜３０ｉを作成する。なお、Ｘ軸ストローク４１とＹ軸ストローク４２の分割数は３分割でなくてもよく、両者で異なっていてもよい。また、分割する長さも等分でなくてもよい。
【００３６】
本実施例２では、実施例１における図２に示したフローチャートの手順Ｐ０３における補正量３２に代えて、テーブル１とスライド板３の位置決め位置が領域４３ｂ〜４３ｉのいずれに含まれるかを確認して、参照する補正値リスト３０ａ〜３０ｉを選ぶようにする。このように、テーブル１とスライド板３の位置応答が加工領域４０内で変化する場合、加工領域４０を分割して分割した領域毎に補正値リストを作成することにより、位置決め誤差を低減し、加工穴位置精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００３７】
実施例１及び２ではテーブル１とスライド板３の補正値リストをそれぞれ独立に作成したが、テーブル１とスライド板３の移動量の組合せに対して補正値リストを作成することもできる。本実施例３はテーブル１とスライド板３の移動量の組合せに対して補正値リストを作成して加工する例である。
【００３８】
図７は実施例３におけるテーブル１とスライド板３の位置決め時に使用する補正値リストを示す説明図である。同図において、補正値リスト５０では、テーブル１の移動量５１とスライド板３の移動量５２毎に、補正量５３が設定される。補正量５３の上下段はそれぞれテーブル１とスライド板３の補正量である。テーブル１とスライド板３はそれぞれ独立して駆動されるので、テーブル１とスライド板３の位置決め動作がお互いの位置応答に影響を与える可能性がある。そのような場合、テーブル１とスライド板３の移動量の組合せに対してテーブル１とスライド板３の補正量を作成し、この補正量に基づいて加工することにより、位置決め誤差の低減を図ることができる。
【００３９】
補正値リスト５０における補正量５３は、
１）テーブル１とスライド板３の移動量を移動量５１，５２の範囲毎に分ける。  
２）予備動作時にテーブル１とスライド板３の位置決めを同時に行い、移動量に対する加工開始時刻における位置決め誤差をそれぞれ複数回測定する。  
３）測定した位置決め誤差の平均値を位置決め誤差として求める。  
という処理を経て求められる。なお、移動量５１，５２の範囲は、位置応答の振動の様子が似ている範囲内で分類する。
【００４０】
本実施例３のようにテーブル１とスライド板３の移動量の組合せに対して補正量５３を設定すると、テーブル１とスライド板３の位置決め動作がお互いの位置応答に影響を与えるような場合にも、その影響を含んだ補正がなされるため、位置決め誤差を低減することができる。その結果、加工穴位置精度の向上を図ることが可能となる。
【実施例４】
【００４１】
実施例１ないし３ではテーブル１とスライド板３の移動量により補正量を分類したが、テーブル１とスライド板３の移動量に加えて移動方向を考慮し、補正量を分類することもできる。本実施例４は、テーブル１とスライド板３の移動量に加えて移動方向を考慮し、補正量を分類して加工する例である。
【００４２】
すなわち、テーブル１を案内するＸ軸案内レール１０、スライド板３を案内するＹ軸案内レール１１、テーブル１を駆動するＸ軸送りねじ１４、スライド板３を駆動するＹ軸送りねじ１７は、一般にその内部にボールなどの転動体を含む。これらの機構は転動体を含むことから、駆動力と変位の間に非線形な特性を有する。特に移動距離が微小な場合、位置決め動作時の位置応答の様子が前回の位置決め方向によって顕著に変化する可能性がある。そこで、テーブル１とスライド板３の移動量だけでなく、前回の位置決めから移動方向が変化したかどうかも含めて補正量を定める。
【００４３】
図８は実施例４におけるテーブル１とスライド板３の位置決め時に使用する補正値リストを示す説明図である。同図において、補正値リスト６０における補正量６３は、予備動作時にテーブル１とスライド板３の位置決めを移動量６１の範囲毎に、また、移動方向の変化の有無６２毎に行い、加工開始時刻における位置決め誤差を複数回測定し、その平均値を位置決め誤差として求める。なお、移動量６１が十分に大きい場合、移動方向の変化の有無６２による補正量６３の違いはあまりないと考えられる。そこで、移動方向の変化の有無６２での分類は、転動体が１回転しないくらいの移動量６１が微小な範囲だけにしてもよい。
【００４４】
図９は実施例４における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。なお、処理の内容が実施例１において図３に示した手順と同一のものは同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４５】
この実施例では実施例１における図３のフローチャートのステップＰ０２に代えてステップＰ１０としたもので、その他の各ステップは実施例１と同等である。ステップＰ１０では、ステップＰ０１で次の加工穴の補正を行う場合に実行される。すなわち、次の加工穴への位置決めについて補正を行う場合、加工プログラムを参照して現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブル１及びスライド板３の移動量と、前回の移動方向と次の位置決めの移動方向とが変化しているかどうかを確認する。例えば、テーブル１が＋５ｍｍ移動後に、次の位置決めで−１ｍｍ移動するような場合、移動方向が変化していることになるので、補正値リスト６０から該当する補正量６３を選択する。選択後、ステップＰ０３以降の処理を実行することになる。
【００４６】
この実施例４では、テーブル１とスライド板３の移動量と移動方向の変化とにより補正量を定めるので、移動量が微小な場合も、加工穴位置精度を向上させることができる。
【実施例５】
【００４７】
実施例１ないし４では予備動作を行って補正値リストを作成する例を示したが、穴明け加工を通して自動的に補正値リストを作成することもできる。実施例５は、穴明け加工を通して自動的に補正値リストを作成し、加工する例である。
【００４８】
図１０は実施例５における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。同図において、制御装置２１は加工プログラムを参照し、次の加工穴への位置決めについて補正を行うかどうかを参照し（ステップＰ０１）、補正を行わない場合は、従来の穴明け加工と同様に位置決めと穴明け加工を行う（ステップＰ０８）。また、補正を行う場合は、加工プログラムを参照して現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブル１とスライド板３の移動量を確認し（ステップＰ０２）、移動量から位置指令が目標位置に達する時間Ｔｘ，Ｔｙを計算する（ステップＰ０３）。なお、補正を行うかどうかについては、加工プログラム中に記述してもよいし、入出力装置２２の画面にて操作者が設定するようにしてもよい。
【００４９】
ステップＰ０３で、テーブル１とスライド板３の移動量とから、テーブル１の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｘと、スライド板３の位置指令が目標値に到達する時間Ｔｙとを計算した後、ＴｘとＴｙを比較し（ステップＰ０４）、Ｔｘ≧Ｔｙの場合は（ステップＰ０３：Ｙｅｓ）スライド枚３の位置決め開始時刻を（Ｔｘ−Ｔｙ）だけ遅らせ（ステップＰ０５）、Ｔｘ＜Ｔｙの場合（ステップＰ０４：Ｎｏ）は、テーブル１の位置決め開始を（Ｔｙ−Ｔｘ）だけ遅らせて（ステップＰ０６）、それぞれ位置決めと穴明け加工を行う（ステップＰ０８）。なお、ステップＰ０５，Ｐ０６でスライド板の位置決め開始時間を制御するので、テーブル１及びスライド板３の位置決め終了時刻が略同時になる。
【００５０】
ステップＰ０８で、位置決めと穴明け加工を行った後、ステップＰ１１でステップＰ０８において実行した穴明け加工の際の加工開始時の位置決め誤差を測定し、ステップＰ０２で確認した移動量と合わせて記憶する。以下、ステップＰ０９で、加工プログラムで指定された穴明け加工が終了するまで（ステップＰ０９：Ｎｏ）ステップＰ０１に戻して、ステップＰ０８までの処理を繰り返し、穴明け加工を行う。そして、穴明け加工が終了した時点で（ステップＰ０９：Ｙｅｓ）、ステップＰ１１で測定した位置決め誤差を移動量毎に分類し、平均値を計算して補正値リスト３０を作成し（ステップＰ１２）、処理を終える。そして、これ以降の穴明け加工では、作成した補正値リスト３０を使用する。この結果、これ以降の穴明け加工における加工穴位置精度を向上させることができる。
【００５１】
この実施例５では、予備動作を行わずに補正値リストを作成するので、スループットへの影響を与えることがない。
【実施例６】
【００５２】
実施例５では加工動作を通して補正値リストを作成する例を例示したが、穴明け加工を通して位置決め動作の補正を行いながら補正値リストの更新を行うこともできる。実施例６は、穴明け加工を通して位置決め動作の補正を行いながら補正値リストの更新を行い、加工する例である。
【００５３】
図１１は実施例６における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、実施例５の図１０の処理手順に対してステップＰ０７とステップＰ１３を追加し、ステップＰ１２を削除したものである。ステップＰ０７は実施例４の図９のフローチャートの処理手順である。なお、処理の内容が実施例５の図１０のステップと同一のものは同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００５４】
同図において、制御装置２１は加工プログラムを参照し、次の加工穴への位置決めについて補正を行うかどうかを参照し（ステップＰ０１）、次の加工穴への位置決めについて補正を行う場合は、テーブル１とスライド板３の移動量を確認し（ステップＰ０２）、テーブル１とスライド板３の位置決め終了時刻が略同時になるようにする（ステップＰ０３からステップＰ０６）。ステップＰ０７では、補正値リスト３０を参照して、テーブル１とスライド板３の移動量から補正量３２を求め、テーブル１とスライド板３それぞれの位置指令から補正量３２を減算する。この後、ステップＰ０８の処理を行い、位置決めと穴明け加工を行う。
【００５５】
ステップＰ１１では、ステップＰ０８で穴明け加工を行った際の加工開始時の位置決め誤差を測定し、ステップＰ０２で確認した移動量と合わせて記憶する。この位置決め誤差は補正後のデータであるため、ステップＰ０７で補正した補正量３２を加算して補正前の位置決め誤差が求まる。ステップＰ１３では、ステップＰ１１で得られた位置決め誤差を移動量毎に分類して、補正値リスト３０を更新する。移動量３１に対する補正量３２を計算する際に平均を取った位置決め誤差のデータ数を記憶しておけば、新たにステップＰ１１で位置決め誤差を加えて平均値を再計算することにより、補正値リスト３０が更新される。これにより、ランダムなバラつきを除いた補正量が得られるので、加工穴位置精度を向上させることができる。
【００５６】
ここでは、全ての平均を取るのではなく、新しい方のデータを使用して移動平均を取っていく。これにより、テーブル１とスライド板３の位置応答に経時変化がある場合にも、補正量が適正化されていくので、加工穴位置精度を向上させることができる。
【００５７】
なお、前記各実施例においても、作成した補正値リストの内容を入出力装置２２の画面にて操作者が確認できるようにしておくことが望ましい。また、操作者が入出力装置２２により補正値リストの内容を変更できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  テーブル
３  スライド板
７  ドリル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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