旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具以及旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測(cè)量搭載于加工中心等多軸機(jī)床的附帶回轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)軸的該旋轉(zhuǎn)軸中心位置的夾具以及使用該夾具的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，為了應(yīng)對(duì)工序集中、安裝工時(shí)減少、加工精度的提高、多面加工之類(lèi)的顧客需要，而較多地使用具有附帶回轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)軸的多軸機(jī)床。例如，使用具有旋轉(zhuǎn)軸11的多軸機(jī)床，該旋轉(zhuǎn)軸11具備圖5A?圖所示那樣的回轉(zhuǎn)板12與尾座支架13。
[0003]在具有具備回轉(zhuǎn)板與尾座支架的旋轉(zhuǎn)軸的多軸機(jī)床中，為了保證工件的加工精度，而需要求得上述的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心的位置。
[0004]以下對(duì)求得具備回轉(zhuǎn)板與尾座支架的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心位置的第一、第二方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0005]首先，該第一方法為不使用測(cè)量夾具的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量方法，使用圖5A?圖f5D對(duì)該方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0006]回轉(zhuǎn)板12的一端(上端)連結(jié)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸11，另一端(下端)連結(jié)于尾座支架13。因此，使用觸摸探測(cè)器25測(cè)量將旋轉(zhuǎn)軸11形成90°時(shí)(圖5A)的回轉(zhuǎn)板12的Y方向位置(第一測(cè)量位置)與將該旋轉(zhuǎn)軸11形成270°時(shí)(圖5B)的回轉(zhuǎn)板12的Y方向位置(第二測(cè)量位置)，根據(jù)這些第一、第二測(cè)量位置求得旋轉(zhuǎn)軸11的Y方向的旋轉(zhuǎn)中心位置。
[0007]觸摸探測(cè)器25向圖5A、圖5B的箭頭26的方向(測(cè)量方向(Y方向))移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸11的Z方向的旋轉(zhuǎn)中心位置使用從旋轉(zhuǎn)軸生產(chǎn)商或者機(jī)床生產(chǎn)商給予的中心高24(圖5C以及圖5D)的值(從載置于工作臺(tái)27上的基板17的面至旋轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)中心的Z方向的距離)而求得。
[0008]接下來(lái)，該第二方法與上述的第一方法(圖5A、圖5B)相同地對(duì)旋轉(zhuǎn)軸11的Y方向的旋轉(zhuǎn)中心位置進(jìn)行測(cè)量。另一方面，針對(duì)旋轉(zhuǎn)軸11的Z方向的旋轉(zhuǎn)中心位置，測(cè)量將旋轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)位置形成0°時(shí)的回轉(zhuǎn)板12的Z方向位置ZI，在旋轉(zhuǎn)軸11的Y方向的旋轉(zhuǎn)中心位置測(cè)定時(shí)，求得從中心位置至回轉(zhuǎn)板12的距離Z2，從而通過(guò)Z1-Z2求得旋轉(zhuǎn)軸11的Z方向的旋轉(zhuǎn)中心位置。
[0009]另外，求得旋轉(zhuǎn)軸的中心位置的其他的方法在日本特開(kāi)2007-44802號(hào)公報(bào)中公開(kāi)。在該方法中，在工作臺(tái)上的規(guī)定位置設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)球，將A軸的旋轉(zhuǎn)軸中心設(shè)為A( y0、zO)。接下來(lái)，使工作臺(tái)繞A軸旋轉(zhuǎn)任意的旋轉(zhuǎn)角度β，在該傾斜狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)角度β)下，求得標(biāo)準(zhǔn)球的中心位置cl(cyl、czl)。然后，進(jìn)一步使工作臺(tái)繞A軸旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度α，形成旋轉(zhuǎn)角度γ (8口，γ = α+β)，在該傾斜狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)角度γ )下，求得標(biāo)準(zhǔn)球的中心位置c2 (cy2、cz2)。此處，使矢量ACl旋轉(zhuǎn)α度的直線(xiàn)成為矢量AC2，因此通過(guò)運(yùn)算求得旋轉(zhuǎn)軸中心A(y0、z0)。
[0010]在上述的兩個(gè)方法中，使旋轉(zhuǎn)軸與尾座支架的中心位置完全一致地設(shè)置幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此若設(shè)置回轉(zhuǎn)板則在回轉(zhuǎn)板產(chǎn)生變形的情況較多，在這些方法中，無(wú)法正確地測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的中心位置。通過(guò)如圖5A、圖5B所示地使回轉(zhuǎn)板12旋轉(zhuǎn)而直接測(cè)量該回轉(zhuǎn)板12，能夠求得旋轉(zhuǎn)軸11的中心位置，但若在回轉(zhuǎn)板12存在變形，則無(wú)法計(jì)算正確的位置。
[0011]另外，在使用了上述的日本特開(kāi)2007-44802號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的球狀的夾具的情況下，不限定于將旋轉(zhuǎn)軸與尾座支架設(shè)置為與X軸完全平行，因此考慮測(cè)量的X軸位置與實(shí)際加工中使用的X軸位置的旋轉(zhuǎn)軸中心位置不同的情況。換句話(huà)說(shuō)，如日本特開(kāi)2007-44802號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的那樣，也能夠使用球狀的夾具來(lái)正確地求得旋轉(zhuǎn)軸的中心位置，但在未將旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置為與多軸機(jī)床的任一軸完全平行的情況下，存在僅能夠在設(shè)置了夾具的場(chǎng)所正確地測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸中心位置的問(wèn)題。在該情況下，考慮設(shè)置兩個(gè)球狀的夾具，從而能夠求得旋轉(zhuǎn)軸的傾斜角度，進(jìn)而獲得正確的旋轉(zhuǎn)軸中心位置，但較繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的目的在于，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種即便在未將旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置為與多軸機(jī)床的任一軸完全平行的情況下，也能夠正確地測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸中心位置的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具以及使用該夾具的旋轉(zhuǎn)軸中心位置的測(cè)定方法。
[0013]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具用于測(cè)定旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸中心位置，該旋轉(zhuǎn)臺(tái)具備設(shè)置于機(jī)床的工作臺(tái)上并載置工件的回轉(zhuǎn)板、使該回轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以及設(shè)置于與該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)置的位置并支撐該回轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)軸支撐裝置，上述旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具包括配置于上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)板上的、在兩端具備球狀的基準(zhǔn)體的棒狀部件。
[0014]另外，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量方法用于測(cè)定旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸中心位置，該旋轉(zhuǎn)臺(tái)具備設(shè)置于機(jī)床的工作臺(tái)上并載置工件的回轉(zhuǎn)板、使該回轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以及設(shè)置于與該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)置的位置并支撐該回轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)軸支撐裝置，上述旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量方法包括如下步驟:將用于測(cè)量包含在兩端具備球狀的基準(zhǔn)體的棒狀部件的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸中心位置的夾具設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)；由安裝于上述機(jī)床的探測(cè)器在多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸位置分別測(cè)量上述夾具的棒狀部件的一方的端部所具備的基準(zhǔn)體的中心位置與另一方的端部所具備的基準(zhǔn)體的中心位置;以及根據(jù)上述測(cè)定的基準(zhǔn)體的中心位置求得旋轉(zhuǎn)軸傾斜角度與旋轉(zhuǎn)軸中心位置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即便在未將旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置為與多軸機(jī)床的任一軸完全平行的情況下，也能夠正確地測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸中心位置的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具以及使用該夾具的旋轉(zhuǎn)軸中心位置的測(cè)定方法。
【附圖說(shuō)明】
[0016]本發(fā)明的上述以及其他的目的以及特征能夠根據(jù)參照附圖對(duì)以下的實(shí)施例的說(shuō)明變得清楚。其中:
[0017]圖1是對(duì)搭載了具備回轉(zhuǎn)板與尾座支架的旋轉(zhuǎn)軸的多軸機(jī)床進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0018]圖2是對(duì)將基于本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具設(shè)置在回轉(zhuǎn)板上的狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0019]圖3A?圖3C是對(duì)使用圖2所示的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具在三個(gè)姿態(tài)中分別對(duì)該旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具的球狀部進(jìn)行四點(diǎn)測(cè)量的情況進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0020]圖4是對(duì)構(gòu)成為使用圖2所示的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量用夾具測(cè)定旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸中心位置的機(jī)床的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0021]圖5是表示不使用測(cè)量夾具的以往的旋轉(zhuǎn)軸中心位置測(cè)量方法的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1是對(duì)搭載了具備回轉(zhuǎn)板與尾座支架的旋轉(zhuǎn)軸的多軸機(jī)床進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0023]在設(shè)置在支撐于腳22的臺(tái)座21上的床鞍移動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐有沿Y方向被驅(qū)動(dòng)的Y軸床鞍部19。該Y軸床鞍部19被未圖示的Y軸馬達(dá)沿Y方向驅(qū)動(dòng)。在設(shè)置在Y軸床鞍部19上的工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐有工作臺(tái)27。該工作臺(tái)27被X軸馬達(dá)18沿X方向驅(qū)動(dòng)。此外，X方向?yàn)閳D1的紙面的左右方向，Y方向?yàn)榕c紙面垂直的方向。
[0024]在工作臺(tái)27的后方且臺(tái)座21上立設(shè)有柱23。在該柱23的上方配置有主軸頭。該主軸頭經(jīng)由設(shè)置于柱23的Z軸床鞍部20能夠沿主軸的軸向(Ζ方向)移動(dòng)地被支撐。在主軸頭安裝有主軸單元。在該主軸單元安裝有驅(qū)動(dòng)主軸的主軸馬達(dá)14。在主軸單元的主軸裝配有能夠通過(guò)作為工具更換裝置的工具匣16更換的各種工具(切削工具15)。安裝于主軸的工具(切削工具15)構(gòu)成為與主軸一同以各種旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
[0025]工作臺(tái)27能夠向與主軸的軸線(xiàn)(Ζ軸導(dǎo)軌延伸的方向)正交并且相互正交的兩個(gè)方向(X方向以及Y方向)移動(dòng)地被支撐。