(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送りねじの全長の真の値と、送りねじの両端２点の機械原点からの距離とを測定して、真の値からの誤差を求め、上記誤差から原点シフト量及びピッチ誤差補正値を決定してストローク全域の誤差補正を行う送りねじ２点間熱変位補正方法において、上記送りねじの両端２点位置をワーク幅に接近した関係に調節させ、上記２点位置間のストローク誤差補正を行うことを特徴とする送りねじ２点間熱変位補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送りねじの熱変位補正方法に係り、特に、送りねじの両端２点位置をワーク幅に対応して調節させ、この２点位置間のストローク誤差補正を行う送りねじの２点間熱変位補正方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械における送りねじの熱変位補正方法として、本願出願人が開発した特開平１１−２５４２７３号公報に見るものが提案されている。
【０００３】
上記特開平１１−２５４２７３号公報は、送りねじの全長の真の値と、送りねじの両端２点の機械原点からの距離とを測定して、真の値からの誤差を求め、上記誤差から原点シフト量及びピッチ誤差補正値を決定してストローク全域の誤差補正を行う２点間熱変位補正方法である。これにより、先ず、送りねじの全長の真の値と、送りねじの両端２点の機械原点からの距離とを測定して、真の値からの誤差を求める。続いて、上記誤差から原点シフト量及びピッチ誤差補正値を決定する。これにより、送りねじの２点間についてのストローク全域の誤差補正を正確に行うことができる。
【０００４】
上記送りねじの２点間設定は、固定式であるから、ワークの大小幅に関係ないものになっている。これがため、２点間設定距離に、ワーク幅が接近した関係にあるときは、両者の接近で熱変位補正が正確に実行される。しかし、２点間設定距離に対して、ワーク幅が極端に狭いと、加工に不要なストローク部分が拡大するため、折角２点間設定して熱変位補正しても、補正誤差を拡大するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の２点間熱変位補正方法に見られる問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的とするところは、、送りねじの両端２点位置をワーク幅に対応して調節させ、この２点位置間のストローク誤差補正を行う送りねじ２点間熱変位補正方法とこの装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の請求項１の送りねじ２点間熱変位補正方法は、送りねじの全長の真の値と、送りねじの両端２点の機械原点からの距離とを測定して、真の値からの誤差を求め、上記誤差から原点シフト量及びピッチ誤差補正値を決定してストローク全域の誤差補正を行う送りねじ２点間熱変位補正方法において、上記送りねじの両端２点位置をワーク幅に接近した関係に調節させ、上記２点位置間のストローク誤差補正を行うことを特徴とする。
【０００８】
【作用】
上記請求項１に記載の送りねじ２点間熱変位補正方法は、上記送りねじの２点間設定は、調節式であるから、ワークの大小幅に関連して調節できる。これがため、２点間設定距離
を、ワーク幅に接近した関係に調節すれば、両者の接近で熱変位補正がより一層正確に実行される。したがって、２点間設定距離に対して、ワーク幅に二つのセンサを接近させて、加工に不要なストローク部分を縮小するため、２点間設定距離の補正誤差が最小値に抑制され、従来の送りねじ熱変位補正方法にない、正確無比な送りネジの熱変位補正が行える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態を参照して説明する。図１は本発明の送りねじ２点間熱変位補正方法を実施する送りねじ２点間補正装置の正面図であり、図２は送りねじ２点間熱変位補正方法の作用線図である。また、図３は送りねじ２点間検出手段の平面図であり、図４は２点間検出手段の左側面図である。
【００１１】
図１〜図４により送りねじ２点間熱変位補正方法とこれを実施する送りねじ２点間熱変位補正装置１００について説明する。図１において、工作機械の移動体の１つとなるテーブル１０には、送りねじ１２が螺合しており、この送りねじ１２の正逆転でテーブル１０が左右移動される。上記送りねじ１２の片側には、引張ベアリング１４が支持されている。上記固定側ベアリング１６の送りねじ１２には、パルスモータＰＭが連結されている。上記パルスモータＰＭは、ＮＣ制御装置２０からの送り指令により、テーブル１０を指定方向に所定量だけ送り制御する。このとき、送りねじ１２が熱変位していると、真の長さと異なるために、パルスモータＰＭの回転に対するテーブル１０の移動量に誤差を生ずる。
【００１２】
本発明は、上記テーブル１０の移動量の熱変位誤差をワーク幅に対応して補正するものである。上記テーブル１０は、機械原点(О)から僅か離れた測定点(О１)と、ストローク端(О３)の少し手前の測定点(О２)とが、テーブル１０の通過時に、２点間検出手段となる位置検出センサＳにより検出される。上記位置検出センサＳは、機械本体に固着した近接スイッチで、テーブル１０上の測定点(О１)と測定点(О２)に配置した磁石片Ｍ１，Ｍ２を検出して検出信号をＮＣ制御装置２０に送り込むようになっている。
【００１３】
上記位置検出センサＳと各磁石片Ｍ１，Ｍ２との取付け構成は、図３と図４に示している。位置検出センサＳは、磁気式の近接スイッチであって、機械本体の固定側１に取付体２をボルト５で締付け固着されている。他方の二つの磁石片Ｍ１，Ｍ２は、テーブル１０の側面にその移動方向に向けた断面コ型のガイドバー３０を付設し、これに移動調節可能に取付けられている。その取付け構造は、ガイドバー３０の溝３０ａ内にボルト３１，３２と螺合するナット体３４．３５を嵌め、このボルトの頭部側に磁石片Ｍ１，Ｍ２を付設した磁石取付体３６，３７を係合させ、ナット体に締付て所定位置に固着している。従って、上記磁石片Ｍ１，Ｍ２の取付位置となる測定点(О１)と測定点(О２)は、上記ボルト３１，３２を緩め、磁石取付体３６，３７を左右移動方向に連続して微調節することができる。
【００１４】
上記テーブル１０の移動量Ｌと、各測定点(О１)と測定点(О２)との関係図を、図２に示す。テーブル１０の移動量Ｌは、機械原点(О)から僅か離れた測定点(О１)までの距離を(Ｌ１)とし、機械原点(О)から測定点(О２)までの距離を(Ｌ２)とする。これに対し、テーブル１０の移動量Ｌに対する真の値(Ｅ)からの誤差±△Ｅを縦軸で示し、測定点(О１)の誤差−△Ｅ１となり、測定点(О２)の誤差は＋△Ｅ２となる誤差曲線Ｅ´で表される。上記誤差曲線Ｅ´は、機械原点(О)から僅か離れた測定点(О１)と、機械原点(О)からストローク端(О３)に近い測定点(О２)までの２点間の距離を各々測定し、真の値(Ｅ)のテーブル送り量に対する実際の送り量との誤差±△Ｅを求めることで求められ、原点シフト量及びピンチ誤差補正値を決定する。これにより、ストローク全域にわたり誤差の補正が可能となる。
【００１５】
本発明の送りねじ２点間熱変位補正方法を実施する送りねじ２点間熱変位補正装置１００は、上記のように構成されており、以下のように作用する。
先ず、レーザー測定器等により通常のピンチ誤差補正を行う。上記誤差補正の直後に、移動体１０の機械原点(О)から測定点(О１)，測定点(О２)までの距離(Ｌ１)，(Ｌ２)の測定を位置検出センサＳにより行う。これを真の値(Ｅ)として記憶させる。
次に、加工後或いは加工中に、移動体１０の機械原点(О)から測定点(О１)，測定点(О２)までの距離(Ｌ１´)，(Ｌ２´)の測定を位置検出センサＳにより行う。これを真の値(Ｅ´)とし、図２に示す。ここで、(Ｌ２´−Ｌ２)−(Ｌ１´−Ｌ１)／(Ｌ２−Ｌ１)＝△Ｌ２−△Ｌ１／Ｌ２−Ｌ１から、△Ｌ２−△Ｌ１／Ｌ２−Ｌ１＝磁石片Ｍ１，Ｍ２の取付位置２点間の伸び量／磁石片Ｍ１，Ｍ２の取付位置２点間の真の距離となり、実測値(Ｅ´)の勾配が決る。また、△Ｅ＝△Ｌ１−(△Ｌ２−△Ｌ１／Ｌ２−Ｌ１)×Ｌ１となり、機械原点(О)での座標補正量を求めることができる。
【００１６】
以上のように、送りねじ２点間熱変位補正方法の基本は、送りねじの全長の真の値と、送りねじの両側２点の機械原点(О)からの距離を各々測定して、真の値からの誤差を求める。上記誤差から原点シフト量及びピンチ誤差補正値を決定する。これにより、送りねじのストローク全域にわたる誤差補正を高精度に行う。
【００１７】
そして、特に、本発明の送りねじ２点間熱変位補正方法は、上記送りねじの２点間設定が調節式であるから、ワークの大小幅に関連して調節できる。これがため、移動体１０の機械原点(О)から測定点(О１)，測定点(О２)における２点間設定距離を、ワークＷの幅Ｗ１に接近した関係に調節すれば、両者の接近で熱変位補正が更に一層正確に実行される。したがって、２点間設定距離に対して、ワーク幅を接近させて、加工に不要なストローク部分を縮小するため、２点間設定距離の補正誤差が最小値に抑制され、従来の送りねじ熱変位補正方法にない、正確無比な送りネジの熱変位補正が行える。
【００１８】
また、送りねじ２点間熱変位補正装置１００については、上記送りねじの２点間設定が、調節式であるから、ワークの大小幅に関連して調節できる。これがため、２点間設定距離をワーク幅に接近した関係に調節すれば、両者の接近で熱変位補正が正確に実行される。したがって、２点間設定距離となる測定点(О１)，測定点(О２)を、ワーク幅に接近させて、加工に不要なストローク部分を縮小するため、２点間設定距離の補正誤差が最小値に抑制され、従来の送りねじ熱変位補正装置にない、正確無比な送りネジの熱変位補正を実行する送りねじ２点間熱変位補正装置が提供できる。上記２点間設定距離の調節は、図３と図４に示すように、各測定点(О１)，(О２)に配置した磁石片Ｍ１，Ｍ２をガイドバー３０の溝３０ａに沿って左右に調節し、固着することにより実行される。
【００１９】
本発明は、上記一実施形態に限定されない。例えば、２点間検出手段は図示のものに限定されず、各種タイプのセンサやスイッチ及びその取付け・調節手段が使用可能である。更に、工作機械の移動体はテーブル１０に限定されず、移動コラムやサドル又は主軸頭・ラムであっても良い。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１によると、送りねじの両端２点位置をワーク幅に対応して調節させ、上記２点位置間のストローク誤差補正を行うから、ワーク幅に対応した送りねじの両端２点位置の熱変位補正が高精度に、且つ能率良く実施制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送りねじ２点間熱変位補正方法を実施する送りねじ２点間熱変位補正装置の正面図である。
【図２】２点間熱変位補正方法の作用線図である。
【図３】２点間検出手段の平面図である。
【図４】２点間検出手段の左側面図である
【符号の説明】
１                機械本体の固定側
２                取付体
５                ボルト
１０              テーブル
１２              送りねじ
１４              引張ベアリング
１６              固定側ベアリング
２０              ＮＣ制御装置
３０              ガイドバー
３０ａ            溝
３１，３２        ボルト
３４．３５        ナット体
３６，３７        磁石取付体
Ｅ                真の値
Ｅ´              誤差曲線
Ｌ                移動量
Ｌ１              機械原点(О)から測定点(О１)までの距離
Ｌ２              機械原点(О)から測定点(О２)までの距離
О                機械原点
О１，О２        測定点
О３              ストローク端
Ｓ                位置検出センサ
ＰＭ              パルスモータ
Ｍ１，Ｍ２        磁石片
１００            送りねじ２点間熱変位補正装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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