[發明專利]機床的自我診斷方法和機床的機床精度的修正方法

有效

• 申請號: 201410205778.6
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN104175223B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 酒井友基
• 申請（專利權）人: 中村留精密工業株式會社
• 主分類號: B24B49/04
• 分類號: B24B49/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;徐丹

本發明提供機床的自我診斷方法和機床的機床精度的修正方法，獲得了用于預防在機床內部具備照相機的機床的變形和部件的磨損等導致的故障的自我診斷方法和對利用該診斷檢測出的變形和松動所導致的加工精度降低進行修正的方法。在機床的運轉時間或工件加工數達到所登記的間隔時，將旋轉臺或進給臺與設于機床內部的照相機移動到測量位置，取得圖像，根據圖像檢測出檢測對象部位的位置，檢測出自其本來應在的位置的偏移。通過多次重復這些操作，求出多個偏移量，計算出工作臺和進給臺的各控制軸方向上的修正值，并在控制器中更新設定的修正值。當檢測或計算出的多個偏移量彼此的差或修正值彼此的差超過閾值時發出警告，使機床停止。

技術領域

本發明涉及用于預防由機床的變形或部件的磨損等引起的故障的自我診斷方法、和對通過該診斷檢測出的變形或磨損所導致的加工精度的降低進行修正的方法，特別涉及在機床內部具備照相機的機床的上述方法。

背景技術

在機床中，出于檢測被搬入到機床的坯料的姿勢并監視機床動作的目的，實際應用了在機床內部具備對坯料和加工部進行拍攝的照相機的機床。

圖7和圖8是示意地示出具備檢測坯料的搬入姿勢的照相機的玻璃板的周緣加工裝置的例子的圖。圖7是在電視顯像器的顯示面板使用的大型的玻璃基板的周緣加工裝置的例子，圖8是在便攜終端的顯示面板使用的小型及中型的玻璃基板的周緣磨削裝置的例子。

圖7示出的裝置是一邊使固定在工作臺12上的玻璃基板w沿圖中Y方向移動一邊利用配置在工作臺12兩側的磨具3、3進行工件的Y方向的兩側邊e、e的加工的裝置。在該周緣加工裝置中，利用設置于裝置的2臺照相機5、5讀取標在工件w的角或角部附近的標記m1、m2、m3，檢測工件w在工作臺12上的位置和角度的偏移(偏差)，基于檢測出的偏移量，修正工作臺12的旋轉角和磨具3的切入方向(圖中X方向)的位置指令。各側的磨具3和照相機5搭載于設于各側的X方向進給臺21、21，利用照相機5檢測出的X方向的偏移量就這樣成為磨具3的X方向的位置的修正值。

圖8所示的裝置是這樣的裝置：通過將固定有工件w的工作臺12的繞鉛直軸P的旋轉角θ、和刀具3沿圖中X方向朝向工作臺中心P接近和離開的移動量x相關聯地進行控制(以下稱為“輪廓加工方式”)，來對工件w進行自由的形狀的周緣加工。在該周緣加工裝置中，通過使工作臺旋轉或使照相機5沿垂直于圖的紙面的方向移動，從而利用在使刀具3沿X方向移動的橫向進給臺21搭載的1個照相機5來檢測置于工作臺12上的工件w的多個部位的角，由此檢測工件w在工作臺12上的位置和角度的偏移，基于檢測出的偏移量，修正工作臺12的旋轉角和刀具3的X軸方向的位置指令。

并且，在車床等金屬加工機床中，也提出了下述裝置：通過在設備內設置照相機并在控制板的顯示器顯示由該照相機拍攝到的圖像，從而使以手動操作進行試加工時等的操作員容易確認機床的動作。

機床因伴隨著運轉的發熱、環境溫度的變化而發生熱變形。在機床中，因機床的局部的熱變形或工件與機床的熱變形的差而產生加工誤差。并且，機床因常年的使用，由于滑動部的磨損或軸承的損傷等而產生松動(ガタ)。該松動還使機床的加工精度降低，成為產生不合格件的原因。當產生不合格件時，為了追究其原因而進行機床精度的測定。并且，為了將這樣的不合格件的產生防患于未然，需要定期進行機床精度的測定。

刀架等直線移動部件的定位精度降低、和主軸及旋轉工作臺等旋轉部件的旋轉定位精度降低是部件磨損等導致的機床的加工精度降低的主要原因。如圖9所示，通過用千分表或接觸傳感器52檢測定位于規定位置的直線移動部件51的實際的位置來進行直線移動部件的精度的測量，并且如圖10所示，在旋轉部件53安裝多面鏡54，根據各反射面55朝向自準直儀56等光學測定器時的投射光和反射光的偏差來測量旋轉部件的旋轉角的精度。

即，對于機床的各部件的移動軸和旋轉軸，將測量它們的精度所需的測定器安裝在規定的部位，根據部件應在的位置與實際的位置的偏移量的測定值來求出用于對向該部件的驅動源(伺服馬達等)發送的指令值進行修正的修正值(修正參數)而在控制器進行設定，由此維持期望的加工精度。