[發明專利]數值控制機床及數值控制裝置

有效

• 申請號: 201010214679.6
• 申請日: 2007-11-02
• 公開（公告）號: CN101866163A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 森規雄;笠原忠;西口直浩
• 申請（專利權）人: 株式會社牧野銑床制作所
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 史雁鳴

本申請是名稱為“誤差映象的生成方法及裝置，以及具有誤差映象生成功能的數值控制機床”、國際申請日為2007年11月2日、國際申請號為PCT/JP2007/071750、國家申請號為200780101401.4的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及數值控制機床(數控機床)及數值控制裝置，所述數值控制機床的主軸和工作臺能夠相對移動，同時，具有直線進給軸和旋轉進給軸。

背景技術

一般地，在具有直線進給軸和旋轉進給軸的機床中，由于在根據移動指令移動進給軸時產生誤差，所以，難以將工具定位到所希望的位置。因此，在進行精度高的加工的情況下，根據機械誤差進行修正。為了進行修正，作為修正的前面的階段，有必要正確地測定機械的誤差。作為進行誤差的測定及修正的現有技術，已知有下面揭示的技術。

在特公平6-88192號公報中，揭示了這樣一種技術，在該技術中，預先測定具有相互正交的兩個旋轉進給軸(A、B)的機床的兩個旋轉進給軸的軸的偏移(軸中心的位置偏移)，在考慮到該軸的偏移的因素的情況下，求出兩個旋轉進給軸的坐標。

在特開2004-272887號公報中揭示了一種技術，在該技術中，在具有相互正交的三個軸的直線移動軸(X、Y、Z)和相互正交的兩個旋轉進給軸(A、C)的機床中，基于旋轉軸中心及主軸旋轉中心的偏移量求出機械實際上應當移動的機械位置，通過借助驅動控制機構，使直線移動軸及旋轉進給軸移動到求出的機械位置，修正工具前端的位置。

在特開平9-237112號公報中揭示了一種根據誤差映象修正并聯桿系機床(虛擬軸機床)的工具單元的誤差的方法。誤差映象具有對應于工具單元前端的作業空間的陣點、通過根據工具單元前端的位置及姿勢的指令值和檢測值之差進行運算計算出來的誤差數據。

另外，在國際公開第2004/034164號中，為了對數值控制機床的頭和/或工作臺進行測定、修正、試驗，揭示了一種利用數值控制系統進行了自動化、綜合的系統及程序。該系統包括：配備有多個距離傳感器的至少一個支承底座；由一端具有連接到頭上的連接機構、另一端具有球的細長的缸體構成的量具型的至少一個裝置。球與距離傳感器鄰接地配置。距離傳感器用于測定與球離開的距離，該距離傳感器隨時可以移動到任何位置。借此，決定笛卡兒坐標空間內的位置。

在特公平6-88192號公報及特開2004-272887號公報中揭示了的修正方法，是修正旋轉軸的軸偏移的方法，存在著不能修正因軸本身的彎曲或直線進給軸的位置引起的發生變化的誤差等問題。特開平9-237112號公報揭示的誤差映象，將利用并聯桿機構驅動的工具單元前端的誤差作為工作臺數據，存在著不能適用于具有直線進給軸和旋轉進給軸的機床的問題。在國際公開第2004/034164號揭示的測定方法中，因為只測定基準球的中心位置的偏移，所以，存在著在工具長度或工具突出長度變化時，不能修正由于主軸與工作臺的相對姿勢的誤差而產生的工具前端的位置偏移的問題。

發明內容

本發明以解決前述現有技術的問題作為課題，本發明的目的是提供一種用于高精度地修正具有直線進給軸及旋轉進給軸的機床的誤差用的數值控制機床及數值控制裝置。

為了實現上述目的，根據本發明，提供一種數值控制機床，所述數值控制機床具有直線進給軸及旋轉進給軸，并且能夠預先將前述直線進給軸及前述旋轉進給軸定位于規定的位置及姿勢，以計測主軸和工作臺的相對位置及相對姿勢的誤差，根據所計測的誤差數據修正移動指令，所述數值控制機床具有：誤差數據存儲裝置，其中，前述誤差數據是包含位置誤差和姿勢誤差的多維數據，所述誤差數據存儲裝置存儲將對應于前述直線進給軸及前述旋轉進給軸的位置及旋轉角度的多個前述誤差數據收集起來制成的誤差設定表，修正數據計算裝置，所述修正數據計算裝置由對應于前述直線進給軸及前述旋轉進給軸的指令位置和存儲在前述誤差數據存儲裝置中的前述誤差數據，計算出修正前述移動指令的修正數據。

另外，根據本發明，提供一種數值控制機床，前述位置誤差是前述主軸和前述工作臺的相對位置的誤差，當前述旋轉進給軸定位于規定的旋轉角度時，是由三維坐標值表示的誤差，前述姿勢誤差是前述主軸和前述工作臺的相對姿勢的誤差，是由相互正交的第一旋轉進給軸和第二旋轉進給軸被定位于規定的旋轉角度時的傾斜角度表示的誤差。

另外，根據本發明，提供一種數值控制機床，前述第一旋轉進給軸及前述第二旋轉進給軸中的前述旋轉角度的計測間隔被以相鄰的計測點處的前述姿勢誤差的差分成為規定值的方式設定。